Thèse Développement d'Un Indice de Risque et d'Un Observatoire Territorial de l'Antibiorésistance en Contexte de Changement Global sur le Site Atelier du Fleuve Tech. H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Perpignan Via Domitia École doctorale : Energie et Environnement Laboratoire de recherche : Laboratoire de Biodiversité et Biotechnologies Microbiennes Direction de la thèse : Lise BARTHELMEBS ORCID 0000000219610701 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-10T23:59:59 La résistance aux antibiotiques est reconnue par l'OMS comme une menace sanitaire mondiale majeure. Les milieux aquatiques continentaux jouent un rôle déterminant dans sa dissémination, car ils reçoivent des rejets multiples : eaux usées domestiques et hospitalières, effluents agricoles (notamment liés à l'élevage), et ruissellement urbain. Ces apports contiennent des antibiotiques mais aussi des co-polluants (métaux lourds, nutriments, pesticides) qui favorisent la sélection et la persistance de bactéries résistantes et de gènes de résistance aux antibiotiques.
Ce phénomène est amplifié dans les zones soumises à des stress hydriques, comme le département des Pyrénées-Orientales (PO), où les étiages sévères et prolongés de ces dernières années réduisent le phénomène de dilution des polluants, et modifient alors l'équilibre microbien des écosystèmes aquatiques.
Le projet RESISTECH vise à créer un observatoire de l'antibiorésistance le long du continuum terre-mer du Tech, fleuve côtier des PO, afin de proposer un indice innovant d'évaluation du risque d'antibiorésistance, directement exploitable par les collectivités locales et gestionnaires de l'eau.
Nous souhaitons placer nos expertises pluridisciplinaires en écologie microbienne et chimique pour étudier 3 compartiments du Tech : les eaux superficielles, les sédiments et les biofilms. Ces 2 derniers concentrent les contaminants, abritent des densités cellulaires élevées et offrent des microniches où les transferts horizontaux de gènes sont facilités, faisant d'eux des «hot spots » de dissémination des bactéries résistantes (ARB) et des gènes de résistance (ARG). Si la littérature est fournie sur la présence d'ARG dans les eaux douces et sédiments des rivières, et croissante pour les biofilms, les données intégrant simultanément les co-polluants et les indicateurs de résistance restent encore rares et fragmentés. Notre projet contribuera également à la production de jeux de données substantiels sur l'état microbiologique et chimique d'un bassin versant confronté à des épisodes répétés de stress hydrique, comme c'est le cas dans les PO depuis 2022.
L'objectif de RESISTECH est de caractériser, du bassin versant jusqu'au littoral, le couplage entre niveau de pollution chimique et abondance des ARG dans les eaux superficielles, les biofilms et les sédiments, puis d'estimer leur export vers le milieu côtier.
Nous souhaitons ainsi (i) définir et établir un observatoire territorial de l'antibiorésistance sur le Tech, (ii) Identifier et quantifier les sources et les corridors de diffusion des ARB et ARG dans les compartiments aquatiques de l'étude et milieux associés (STEP, REUT, effluents agricoles, etc.), (iii) Construire un indice innovant de suivi de l'antibiorésistance adapté aux enjeux locaux, utilisable par les collectivités pour la surveillance, les alertes, la décision d'actions. Dans le cadre de l'approche « One Health », l'un des principaux défis scientifiques consiste à évaluer la vulnérabilité et la résilience des différents compartiments de l'environnement face à la contamination par les résistances aux antibiotiques (1,2). Cette problématique est d'autant plus pertinente dans le contexte du changement global, qui se manifeste de manière accentuée sur le territoire des PO, notamment en raison d'une forte pression démographique en période touristique et de tensions accrues sur la ressource en eau.
C'est pourquoi RESISTECH propose de mettre en place un observatoire de l'antibiorésistance sur le continuum terre-mer du Tech, à l'exemple des zones ateliers, pour bénéficier du suivi à long terme de différents paramètres biotiques et abiotiques, nous permettant de définir un indice de suivi de l'antibiorésistance. Le projet s'articule autour de trois tâches qui viseront à répondre aux questions de recherche suivantes :
- Quelles sont les concentrations, réservoirs, fréquences et diversité des ARB, et quels sont les ARG présents dans les différentes matrices de notre étude ?
- Comment les co-polluants favorisent l'émergence, ou la persistance de résistances ?
- Comment les événements hydrologiques modulent la dispersion des résistances ?
- Quels sont les usages, pratiques et infrastructures qui contribuent le plus à la diffusion des résistances ?
- Sur quelle échelle spatiale et temporelle doit-on surveiller pour capter des signaux d'alerte fiables ? 1/ Cartographie du site d'étude, liste des sites clés pour positionner les points d'échantillonnage, planification des campagnes de prélèvements. Prélèvements eau, biofilm, sédiments, mesure des paramètres physico-chimiques. Extraction de l'ADNe, et conservations des échantillons.
2/ Analyses des échantillons : (i) Culture bactérienne et antibiogramme,(ii) Analyse moléculaire sur l'ADN extrait , quantifier par qPCR les gènes de résistance (3-4), étude par métagénomique des communautés microbiennes (5) (iii) Identification des métabolites par analyse métabolomique non ciblée et (iv) Traitement des données par analyse statistique et bioinformatique,(6).
3/ Etude des éléments génétiques bactériens impliqués dans les souches ABR. Etude du rôle des biofilms et/ ou des sédiments comme hot-spot de transfert génétique (7). Etude des effets de conditions de sécheresse sur la diversité du biofilm via des approches en microcosmes.