Interactions of Aspergillus fumigatus and Stenotrophomonas maltophilia in a mixed biofilm & modulation of their responses to antimicrobial agents

Aspergillus fumigatus (Af, champignon filamenteux) et Stenotrophomonas maltophilia (Sm, bacille à Gram négatif) peuvent coloniser le tractus respiratoire des patients atteints de mucoviscidose. Ces pathogènes peuvent former des biofilms, un mode de vie conférant certains avantages, notamment une diminution de la sensibilité aux traitements. Un modèle in vitro de biofilm mixte développé dans notre laboratoire décrit un antagonisme de Sm sur Af avec un couple de souches cliniques de référence. La première partie de cette thèse a permis d'analyser la formation du biofilm mixte avec des souches de Sm de différentes origines afin de rechercher si cet antagonisme est souche-dépendante. Seules certaines souches cliniques de Sm peuvent induire un antagonisme sur Af après 24 h de co-culture à 37°C. La deuxième partie de cette thèse consistait à évaluer la sensibilité aux antimicrobiens des biofilms simples et mixtes par des méthodes colorimétriques, de culture et par qPCR. Nos résultats montrent que le contact direct de Sm augmente la sensibilité à l'amphotéricine B d'Af. En revanche, Af améliore la tolérance à la lévofloxacine et à la rifampicine de Sm. Cette tolérance semble dépendre de la biomasse fongique elle-même dépendante du degré d’antagonisme généré par la bactérie. Nos essais d’association d'antifongique-antibiotique ont été efficaces contre le biofilm mixte, mettant en lumière l'importance des interactions microbiennes dans la lutte contre les biofilms. Ce travail de thèse vient donc enrichir les données de la littérature sur les interactions et la sensibilité d’un biofilm champignon filamenteux-bactérie, un domaine de recherche qui reste peu étudié.Aspergillus fumigatus (Af, filamentous fungus) and Stenotrophomonas maltophilia (Sm, Gram-negative bacillus) can colonize the respiratory tract of cystic fibrosis patients. These pathogens can form biofilms, a mode of growth that confers some advantages, including a lower antimicrobial susceptibility. An in vitro mixed model biofilm developed in our laboratory describes an antagonism effect of Sm on Af using a couple of clinical reference strains. The first part of this thesis allowed the analysis of mixed biofilm formation using Sm strains from diverse origins in order to investigate whether this antagonism is strain-dependent. Only some clinical strains of Sm can induce an antagonism on Af after 24 h of co-culture at 37°C. The second part of this thesis was to evaluate the antimicrobial susceptibility of single and mixed biofilms by colorimetric, culture and qPCR methods. Our results show that direct contact of Sm increases the Af susceptibility to amphotericin B. On the other hand, Af improves the tolerance to levofloxacin and rifampicin of Sm. This tolerance seems to depend on the fungal biomass, which rely on the degree of antagonism generated by the bacterium. Antifungal-antibacterial combinations were efficient against mixed biofilm, highlighting the importance of microbial interactions to treat biofilms. This thesis work provides new data on the interactions and susceptibility of a filamentous fungal-bacterial biofilm, a field of research that remains little studied