Neuropsychiatrie Épidémiologie clinique et moléculaire de l’Escherichia coli producteur de ß-lactamase à spectre étendu en tant que cause d’infection ou de colonisation nosocomiale: implications pour le contrôle

Épidémiologie clinique et moléculaire de l’Escherichia coli producteur de ß-lactamase à spectre étendu en tant que cause d’infection ou de colonisation nosocomiale: implications pour le contrôle

Contexte Les β-lactamases à spectre étendu Les membres de la famille des Enterobacteriaceae productrices de BLSE sont des pathogènes nosocomiaux importants Escherichia coli produisant une famille spécifique de BLSE Les enzymes CTX-M émergent dans le monde entier L’épidémiologie de ces organismes comme causes d’infections nosocomiales est mal comprise. de cette étude étaient d’étudier l’épidémiologie clinique et moléculaire de l’infection nosocomiale ou de la colonisation due aux E. coli productrices de BLSE chez les patients hospitalisés, de considérer les types spécifiques de BLSE produits et d’identifier les facteurs de risque d’infection et de colonisation par ces organismes. colonisation nosocomiale et / ou infection due aux E. coli productrices de BLSE dans les centres hospitaliers tertiaires et gériatriques identifiés entre janvier et mai. Une double étude cas-témoin a été réalisée. La parenté clonale des isolats a été étudiée par extragénicité répétitive. réaction en chaîne palindromique-polymérase et Quarante-sept cas ont été inclus. Les E. coli productrices de CTX-M étaient clonalement non apparentées et plus fréquemment sensibles aux nonoxyimino- β-lactames. Alternativement, les isolats produisant des SHV ont été caractérisés par isoélectrofocalisation, amplification en chaîne par polymérase et séquençage. – et les BLSE de type TEM étaient épidémiques et multirésistantes. Le cathétérisme urinaire était un facteur de risque pour les isolats producteurs de CTX-M et de SHV-TEM. L’utilisation antérieure d’oxyimino-β-lactame, le diabète et finalement les maladies mortelles ou non mortelles étaient indépendantes facteurs de risque d’infection ou de colonisation par des isolats producteurs de CTX-M, alors que l’utilisation précédente de fluoroquinolone était associée à une infection ou à une colonisation par des isolats SHV-TEMConclusions L’épidémiologie des E. coli productrices de BLSE est une cause d’infection nosocomiale complexe. Des isolats producteurs de M ont coexisté avec des isolats SHV-TEM épidermiques multirésistants résistants aux médicaments. Les données doivent être prises en compte pour la conception des mesures de contrôle

Les β-lactamases à spectre étendu sont des β-lactamases codées par des plasmides qui confèrent une résistance significative aux pénicillines, aux céphalosporines à spectre étroit et étendu et à l’aztréonam. Les organismes hébergeant des BLSE sont fréquemment résistants aux aminoglycosides, au triméthoprime-sulfaméthoxazole et aux quinolones. Les membres de la famille des Enterobacteriaceae ont joué un rôle de premier plan parmi les organismes multirésistants acquis au cours des dix dernières années De nombreuses éclosions d’infections causées par Klebsiella pneumoniae productrices de BLSE ont été signalées partout dans le monde Les BLSE ont été classées en différents types Initialement, les types les plus fréquents de BLSE étaient les types TEM et les types SHV Plus récemment, les enzymes appartenant à un type différent de BLSE , tel que le type CTX-M ainsi appelé car il s’agit principalement de céfotéximases, sont de Les données suggèrent que l’épidémiologie de ces E. coli producteurs de BLSE émergents est sensiblement différente de celle de l’E. coli productrice de BLSE, ce qui représente maintenant une cause émergente d’infection dans de nombreuses régions du monde. K pneumoniae productrice de BLSE [,,,] Les objectifs de cette étude étaient d’étudier l’épidémiologie clinique et moléculaire des infections nosocomiales dues aux E. coli productrices de BLSE chez les patients hospitalisés, de considérer les types spécifiques de BLSE produits et d’identifier les facteurs de risque. pour l’infection et la colonisation avec ces organismes

Méthodes

Site d’étude, sujets et conception

L’étude a été réalisée dans les hôpitaux de la zone administrative de la santé de Séville Nord, en Espagne, l’hôpital Universitaire Virgen Macarena, un hôpital universitaire, et l’hôpital San Lázaro, un hôpital qui fournit principalement des soins aux patients âgés. fourni dans l’hôpital de soins aigus Le transfert des patients entre les hôpitaux est fréquentDurant la période d’étude Janvier-mai inclusivement, tous les patients chez lesquels des E incubation. coli producteurs de BLSE ont été isolés de tout échantillon clinique ont été identifiés par une revue quotidienne des rapports microbiologiques. Les patients ont été inclus comme cas si leurs échantillons avaient été prélevés après h d’hospitalisation et que, au moment de l’admission à l’hôpital, aucun signe ou symptôme d’infection n’était attribuable aux E. coli producteurs de BLSE colonisés par les BLSE. la production de E. coli détectée uniquement au moyen d’échantillons de surveillance a été exclue. Les patients du groupe témoin ont été sélectionnés au hasard parmi les patients admis dans la même unité hospitalière au cours du même trimestre et ayant séjourné à l’hôpital avant l’isolement des E. coli producteurs de BLSE qui était au moins aussi long que Les patients du groupe témoin ont été choisis au hasard parmi les patients admis dans le même type d’unité de service hospitalier, unité médicale ou chirurgicale ou unité de soins intensifs au cours du même trimestre et chez lesquels un isolat d’E. récupéré à partir de tout échantillon clinique Le groupe témoin comprenait des témoins par patient et le groupe témoin comprenait des témoins par cas, sauf pour les cas pour lesquels seul le contrôle a été trouvé

Définitions et variables

Le type d’infection a été défini conformément aux critères du CDC des Centers for Disease Control and Prevention Les patients qui ne répondaient pas aux critères d’infection étaient considérés comme colonisés. Les données suivantes ont été recueillies: âge; sexe; maladies sous-jacentes; la sévérité des maladies sous-jacentes, selon la classification de McCabe ; hospitalisations antérieures; résidence dans une maison de soins infirmiers; la réception de l’hémodialyse à long terme; la réception d’agents antimicrobiens; des procédures invasives; et hospitalisation dans une unité de soins intensifs Le temps à risque était défini comme le temps écoulé entre l’admission à l’hôpital et la date d’isolement d’E. coli chez les patients et le groupe témoin, et entre l’admission et la date de sortie ou de décès. Le traitement antimicrobien était considéré comme approprié si au moins un agent antimicrobien ayant une activité in vitro contre le microorganisme isolé avait été administré à la dose habituelle pendant au moins h Tous les cas ont été observés jusqu’à la sortie de l’hôpital ou le décès. par le comité d’éthique local

Études microbiologiques

Isolats bactériens et tests de sensibilité Le premier isolat de chaque patient a été étudié. L’identification a été réalisée à l’aide du système Vitek bioMérieux et des bandelettes API E bioMérieux La production de BLSE a été testée et confirmée conformément aux recommandations du NCCLS L’activité in vitro des agents antimicrobiens déterminé par un essai de microdilution, conformément aux directives NCCLS Typage moléculaire Les relations clonales entre les isolats ont été déterminées par REP-PCR palindromique extragène répétitive, comme décrit ailleurs Les isolats étaient considérés comme apparentés clonalement lorsque les profils de bandes différaient par & lt; bandes Des isolats déterminés par REP-PCR comme étant clonalement apparentés ont également été étudiés par PFGE, comme décrit ailleurs , en utilisant l’endonucléase XbaI Roche Sciences Appliquées L’interprétation de la parenté clonale des motifs PFGE a été réalisée comme décrit par Tenover et al β-lactamase. caractérisation La focalisation isoélectrique et la PCR ont été utilisées pour la caractérisation préliminaire des gènes β-lactamases et β-lactamases, respectivement. Les plages de focalisation isoélectrique étaient corrélées aux β-lactamases de type TEM, SHV ou CTX. La présence de blaTEM, blaSHV et blaCTX-M dans chaque organisme a été étudiée par PCR, comme décrit ailleurs Des amorces oligonucléotidiques conçues pour amplifier les gènes codant les sous-groupes les plus communs au sein des familles BLSE ont été utilisées E coli J Rif- R a été utilisé comme témoin négatif. Les amplicons ont été séquencés à un centre externe de séquençage automatique de l’ADN, Consejo Superior de Investigaciones Cientifícas, Madrid, Espagne, équipé d’un séquenceur ABI Prism. Les séquences Applied Biosystems ont été analysées en utilisant l’application Chromas, le Basic Local Alignment Search Tool , et le programme Traduction Multiple

Analyses statistiques

Les variables continues ont été comparées à l’aide du test U de Mann-Whitney. Les variables qualitatives ont été comparées en utilisant le test χ ou le test exact de Fisher, selon le cas; RI et CI ont été calculés. Une analyse de régression logistique multivariée a été effectuée pour déterminer les variables qui étaient indépendamment associées au risque de colonisation ou d’infection par E. coli productrice de BLSE. Les interactions potentielles entre les variables ont été considérées. le progiciel statistique SPSS SPSS

Résultats

Au cours de la période d’étude, E coli productrice de BLSE a été isolée chez des patients; Les autres patients étaient non hospitalisés et ont été analysés ailleurs Pendant la période d’étude,% des E coli isolés des patients hospitalisés étaient des producteurs de BLSE et seuls les isolats d’Enterobacteriaceae produisant des BLSE étaient isolés Parmi les patients hospitalisés, vingt-neuf patients étaient hospitalisés en soins de courte durée et% dans un hôpital de soins gériatriques. Le taux de colonisation ou d’infection était significativement plus élevé dans les hôpitaux gériatriques par patient-jour vs patient par jour-patient; P & lt; Les caractéristiques des patients sont indiquées dans le tableau; Pourcentage de cas survenus durant la première semaine d’hospitalisation Trente-six patients% ont été considérés comme infectés Les types d’infection étaient les suivants: infections des voies urinaires%, infections des tissus mous%; ulcères de pression et infections du site opératoire, infections respiratoires%, bactériémies primaires% et infection intra-abdominale% Trois patients ont eu une bactériémie secondaire Globalement, les patients% étaient bactériémiques Seuls les patients% ont reçu une thérapie antimicrobienne empirique appropriée Quatorze patients sont morts taux brut de mortalité, % Cinq patients sont décédés du taux de mortalité lié à l’infection,%

Tableau View largeDownload slideCaractéristiques des patients hospitalisés colonisés ou infectés par Escherichia coliTable produisant des β-lactamases à spectre étendu View largeTélécharger les caractéristiques des patients hospitalisés colonisés ou infectés par Escherichia coli productrice de β-lactamase à spectre étenduEn ce qui concerne le type de BLSE, isolats% produit un type SHV ont été identifiés par séquençage comme SHV-, et a été identifié comme SHV-a,% produit un type CTX-M étaient CTX-M-, et CTX-M-, et% produit une BLSE non encore identifiée avec un point isoélectrique de, qui est probablement un type de TEM, selon les résultats d’autres données d’expériences non montrées, ici appelé “TEM-Q” pour une meilleure compréhension des données Vingt-quatre isolats% produit & gt; BLSE, la combinaison la plus fréquente étant des isolats SHV-plus TEM-Q des isolats qui ont produit uniquement des BLSE, ont produit des isolats CTX-M- produisant du TEM-Q regroupés de janvier à juillet et des isolats de décembre à mars.Deux-cinq génotypes différents ont été identifiés par REP-PCR, y compris ceux de groupes apparentés à des clones “isolats épidémiques”; % et ceux des isolats clonaux non apparentés “isolats sporadiques”; Les isolats considérés comme apparentés clonalement par REP-PCR ont également été étudiés par PFGE, avec des résultats identiques. La distribution des cas tout au long de la période d’étude en fonction des génotypes est montrée dans la figure Groupe A clonal constitué d’isolats; tous ont produit SHV-, des isolats ont également produit TEM-Q, et des isolats ont également produit CTX-M- Quatre de ces patients se trouvaient dans l’hôpital de soins gériatriques, et dans l’hôpital de soins actifs, les patients étaient dans l’unité de soins intensifs. un service de médecine interne, et était dans une salle de chirurgie Le groupe clonal B comprenait également des isolats: produit SHV-, produit TEM-Q, produit CTX-M-, et produit CTX-M- Huit patients étaient à l’hôpital de soins gériatriques, et Parmi les patients de l’unité de soins intensifs inclus dans l’étude, il y avait un isolat épidémique La durée de l’hospitalisation des patients colonisés ou infectés par ces patients était dans l’unité de soins intensifs. Les groupes clonaux sont représentés dans la figure Les autres groupes clonaux étaient constitués par des isolats Chaque parmi les isolats sporadiques, produit une enzyme CTX-M Comparé avec les isolats non épidémiques, les isolats épidémiques étaient plus fréquemment des producteurs des BLSE de type TEM et SHV% vs% [P & lt;] et% vs% [P & lt;], respectivement et moins fréquemment les producteurs de types CTX-M% vs%; P = Les données de sensibilité pour les isolats sont indiquées dans le tableau

Figure Vue largeDownload slideDistribution des isolats d’Escherichia coli productrices de β-lactamase à spectre étendu infectant ou colonisant chez des patients hospitalisés pendant la période d’étude, selon le génotypeFigure View largeDownload slideDistribution des isolats d’Escherichia coli productrices de β-lactamase à spectre étendu infectant ou colonisant chez les patients hospitalisés pendant la période d’étude, selon le génotype

Figure Vue largeDownload slideDurée du séjour à l’hôpital pour les patients colonisés ou infectés par des isolats d’Escherichia coli productrices de β-lactamase à spectre étendu appartenant à des groupes apparentés au clonage A Barres grises et barres blanches B Le point noir représente la date d’isolement du microorganisme. l’astérisque indique rester à l’hôpital de soins gériatriquesFigure View largeTélécharger la diapositiveDurée de séjour à l’hôpital pour les patients colonisés ou infectés par des isolats d’Escherichia coli productrice de β-lactamase à spectre étendu appartenant à des groupes apparentés au clonage. date à laquelle le micro-organisme a été isolé, et l’astérisque indique rester à l’hôpital de soins gériatriques

Table View largeTélécharger les données de susceptibilité des Escherichia coli productrices de β-lactamase à spectre étendu isolées chez des patients hospitalisésTable View largeTélécharger des données de susceptibilité des Escherichia coli productrices de β-lactamase à spectre étendu isolées de patients hospitalisésPour étudier l’épidémiologie des différents types de BLSE homogènes groupes ont été comparés: patients avec des isolats produisant seulement CTX-M – le “groupe CTX-M” et les patients avec des isolats produisant à la fois SHV- et TEM-Q mais pas CTX-M- le ​​”groupe SHV-TEM” Tous les isolats mais Le groupe CTX-M était sporadique, alors que tous les isolats du groupe SHV-TEM appartenaient à des clones épidémiques. Les patients avec des isolats du groupe CTX-M étaient plus fréquemment admis dans les unités chirurgicales% vs%, P = moins fréquemment à l’hôpital gériatrique % contre %; P =, et souffrait plus souvent de diabète% vs%; P =, que les patients avec des isolats du groupe SHV-TEM; l’utilisation antérieure de fluoroquinolones était moins fréquente chez les patients du groupe CTX-M% vs%; P =, alors que l’utilisation antérieure du céfotaxime était plus fréquente, une différence qui n’était pas statistiquement significative% vs%; P = La durée médiane de l’hospitalisation précédente était plus courte chez les patients du groupe CTX-M jours vs jours, mais la différence n’était pas statistiquement significative, en raison des larges plages de & gt; jours dans les deux groupes Les isolats du groupe CTX-M étaient plus fréquemment sensibles à l’acide amoxicilline-acide clavulanique% vs%; P =, ciprofloxacine% vs; P =, gentamicine% vs%; P =, et tobramycine% vs%; P & lt; que les isolats dans le groupe SHV-TEM Les résultats de l’analyse univariée des facteurs de risque de colonisation ou d’infection due aux E. coli productrices de BLSE sont présentés dans le tableau L’analyse multivariée a été réalisée pour tous les cas, pour les isolats du groupe CTX-M, et pour ceux avec des isolats dans la table de groupe SHV-TEM

DiapositiveDécision multidimensionnelle des facteurs de risque de colonisation ou d’infection par Escherichia coli productrice de β-lactamase à spectre étendu chez des patients hospitalisésTable View largeTableau de lectureAnalyse multivariée des facteurs de risque de colonisation ou d’infection par Escherichia coli produisant des β-lactamases à spectre étendu chez des patients hospitalisés les patients

Table View largeTélécharger un modèle multivarié de facteurs de risque de colonisation ou d’infection par des Escherichia coli productrices de β-lactamase à spectre étendu chez des patients hospitalisésTable Voir grandTélécharger un modèle multivarié de facteurs de risque de colonisation ou d’infection par Escherichia coli produisant des β-lactamases à spectre étendu les patients

Discussion

résistants aux antimicrobiens, bien que cela doive être interprété avec prudence car ces isolats sont apparentés clonalement Enfin, les conditions sous-jacentes non mortelles étaient associées uniquement aux isolats producteurs de CTX-M. Toutes ces données indiquent que, bien que les E. coli producteurs de BLSE Le groupe SHV-TEM s’est comporté comme un pathogène épidémique typique , ceux du groupe CTX-M ne l’ont pas fait. Nous avons émis l’hypothèse que beaucoup de patients avec des isolats producteurs de CTX-M avaient acquis l’organisme dans la communauté. que beaucoup de cas de CTX-M sont survenus tôt durant l’hospitalisation et que, dans notre région, la plupart des E coli producteurs de BLSE chez les patients non hospitalisés sont sans lien clonale et produisent une BLSE provenant du groupe CTX-M-, un groupe comprenant CTX-M-, entre autres, les BLSE ; en fait, nous avons récemment utilisé des techniques de séquençage pour les caractériser comme CTX-M- isolats Velasco C, Romer L, J Rodriguez-Baño, et al, données non publiées. Les informations fournies par l’étude cas-témoin double sont complémentaires; comparaison avec le groupe de contrôle surestimé le risque associé à l’utilisation antérieure d’antimicrobiens , mais a évité des facteurs de risque communs d’infection provoqués par E coli trouvés dans l’analyse effectuée avec le groupe témoin cathétérisme urinaire et administration antérieure d’oxyimino-β-lactames ou fluoroquinolones Les résultats des modèles multivariés pour des types spécifiques de BLSE fournissent des données supplémentaires qui suggèrent des différences dans les caractéristiques épidémiologiques des souches épidémiques SHV-TEM et sporadiques CTX-M Oxyimino-β-lactames, dont le céfotaxime étaient les plus fréquemment utilisés, étaient liés à des isolats producteurs de CTX-M, traduisant l’activité céfotaxique de ces enzymes, alors que l’utilisation de fluoroquinolones était associée aux isolats SHV-TEM producteurs résistants à la ciprofloxacineNos résultats ont fourni une preuve supplémentaire de l’importance de combiner et données épidémiologiques moléculaires dans l’étude de Les précautions de contact, la surveillance active dans les zones à haut risque et la diminution de la consommation d’oxyimino-β-lactame, comme recommandé par Paterson et Yu , devraient être réalisée lorsque des E coli producteurs de TEM-SHV épidémique sont détectés; Certaines caractéristiques phénotypiques de ces isolats, par exemple une CMI de ceftazidime supérieure à la CMI de céfotaxime et une résistance à d’autres antimicrobiens, pourraient être utilisées comme marqueur épidémiologique préliminaire, bien que certains types de BLSE de CTX-M aient été décrits. hydrolyser efficacement la ceftazidime Alternativement, les E coli sporadiques producteurs de CTX-M représentent un nouveau défi pour le contrôle des infections, car de petites éclosions nosocomiales clonales ont été décrites et parce que la dissémination d’éléments génétiques porteurs des gènes blaCTX-M constitue une menace. de ces cas sont importés de la communauté, la mise en œuvre des précautions de contact pour les cas détectés par analyse des échantillons cliniques pourrait être inutile, car de nombreux autres patients colonisés resteront non détectés Une surveillance active de la colonisation impliquant tous les patients admis à l’hôpital est impraticable; une surveillance ciblée impliquant des patients à haut risque pourrait être envisagée, mais les facteurs de risque de colonisation à l’admission n’ont pas été étudiés. De plus, d’autres études sur le comportement épidémiologique de ces organismes et les éléments génétiques mobiles hébergeant les enzymes CTX-M dans les hôpitaux sont nécessaires. Par conséquent, les mesures de contrôle qui doivent être mises en œuvre pour ces organismes restent obscures. En outre, une application stricte de l’hygiène des mains, une utilisation adéquate des gants et une utilisation judicieuse des oxyimino-β-lactamines en particulier le céfotaxime sont obligatoires et des analyses épidémiologiques moléculaires. la caractérisation n’est pas largement disponible, une surveillance continue basée sur des données épidémiologiques cliniques et des profils de sensibilité des isolats est nécessaire pour reconnaître rapidement les éclosions possiblesNotre étude a quelques limites Nous n’avons pas effectué de surveillance active pour détecter les patients colonisés Cette approche est souhaitable. impraticable dans notre situation, bec En outre, la transmission des plasmides contenant les BLSE entre les isolats devrait également être étudiée. La caractérisation des plasmides contenant les BLSE est en cours. En conclusion, nos données indiquent que l’épidémiologie de l’infection nosocomiale par les E. coli productrices de BLSE chez les patients hospitalisés est complexe; Des éclosions d’infection causées par des isolats produisant des types de BLSE de type TEM et SHV ​​semblables à celles causées par des pneumonies K productrices de BLSE et des isolats clonaux non apparentés produisant des enzymes CTX-M peuvent coexister. Ces données doivent être considérées à des fins de contrôle. être considéré dans l’étiologie des infections nosocomiales chez les patients présentant des facteurs de risque

Remerciements

Soutien financier REIPI Réseau Espagnol de Recherche sur les Maladies Infectieuses, Instituto de Salud Carlos III, Ministère de la Santé et de la Consommation C /; et Asociación Sanitaria Virgen Macarena, une association aux conflits d’intérêts de MDNPotential Tous les auteurs: pas de conflits