Description

L’antibiorésistance (ABR) constitue aujourd’hui une menace majeure pour la santé publique et l’environnement. Longtemps associée à l’usage clinique des antibiotiques, elle est désormais reconnue comme un phénomène écologique global impliquant des interactions étroites entre santé humaine, santé animale et environnement, selon l’approche « One Health ». Les résidus d’antibiotiques, les bactéries résistantes (ARB) et les gènes de résistance (ARG) détectés dans les sols, les eaux et les sédiments, sont soumis à des processus de sélection, de persistance et de transfert horizontal de gènes au sein de microbiotes diversifiés, contribuant à la structuration des résistomes environnementaux.
Dans les systèmes agricoles, l’épandage de lisiers, fumiers et digestats issus d’élevages constitue une pratique courante de fertilisation, mais représente également une source de résidus d’antibiotiques et d’ABR. Le devenir de ces contaminants après leur apport au sol reste complexe. Si certains composés s’adsorbent fortement aux matrices solides telles que le sol, d’autres demeurent mobiles et peuvent être transférés vers les eaux souterraines et superficielles par ruissellement, lixiviation et infiltration. Les sols agricoles apparaissent ainsi comme des interfaces critiques entre compartiments terrestre et aquatique, jouant un rôle de réservoirs temporaires et de sources potentielles de contaminants chimiques et biologiques vers les réseaux hydriques. Dans les milieux aquatiques, l’ABR n’est pas uniquement transportée par les flux hydriques. Ces environnements peuvent également devenir des réservoirs et des zones d’amplification des ARGs et des ARB, en raison de la forte connectivité des réseaux microbiens et de conditions favorables au transfert horizontal de gènes. Les sédiments, les biofilms et les microbiotes associés aux organismes aquatiques constituent des niches clés pour la persistance des résistances. En particulier, les amphibiens et les poissons, exposés de manière chronique aux contaminants et possédant des microbiotes riches, pourraient agir comme réservoirs biologiques de gènes de résistance.
Dans ce contexte, la question est de savoir dans quelle mesure les lixiviats de sols agricoles amendés par des produits résiduaires organiques constituent-ils une source de résidus d’antibiotiques et d’antibiorésistance pour le compartiment aquatique, et comment ces contaminants affectent-ils la toxicité biologique et la dynamique des résistomes chez un organisme aquatique modèle, Xenopus laevis ?
Le projet repose sur une approche expérimentale intégrée combinant écotoxicologie et microbiologie environnementale. Des sols agricoles aux propriétés contrastées et amendés par des digestats d’origines différentes seront étudiés afin d’évaluer l’influence du type de sol et des intrants organiques sur la mobilisation des antibiotiques et des ARGs vers le compartiment aquatique. En fonction des résultats obtenus, d’autres conditions opératoires pourraient être mises en œuvre pour étudier les effets potentiels de la bioturbation par des vers de terre sur cette mobilisation. L’exposition de larves de Xenopus laevis aux différents lixiviats permettra d’évaluer les effets écotoxicologiques, les perturbations des microbiotes associés et le potentiel de transfert et d’enrichissement en gènes de résistance à l’interface sol–eau–organisme aquatique. Une approche complémentaire basée sur un système biofilm-larves de xénopes permettra d’étudier la dynamique et le transfert de l’antibiorésistance à l’interface sol-eau-vivant. Les jeux de données générés dans cette thèse permettront également le développement de modèles d’équations structurelles (SEM) afin d’intégrer de manière quantitative les relations entre les propriétés des sols, la composition des lixiviats, les indicateurs d’antibiorésistance et les réponses écotoxicologiques observées chez Xenopus laevis.

Compétences requises

Le ou la candidat(e) devra être titulaire d’un Master 2 Recherche en biologie, sciences de l’environnement, écologie microbienne, écotoxicologie, toxicologie environnementale ou disciplines apparentées. Des compétences en écologie, écotoxicologie aquatique et microbiologie sont attendues, ainsi qu’un intérêt pour les problématiques d’antibiorésistance environnementale. Des connaissances en biologie moléculaire seront nécessaires ainsi que des compétences pour le traitement bioinformatique des données (analyses de séquences, métagénomique/métabarcoding, statistiques associées). Des connaissances en réglementation d’expérimentation sur organismes aquatiques seront également bienvenues.

Bibliographie

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Mots clés

Ecotoxicologie environnementale, résistance antibiotique, lixiviats de sols agricoles, Gènes de résistance