Dissémination d’Escherichia coli ST131 et Klebsiella pneumoniae ST11 producteurs de bêta-lactamases à spectre étendu chez des patients atteints de pneumonie : une étude épidémiologique moléculaire
Introduction
Les entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre étendu (BLSE), notamment Escherichia coli (E. coli) et Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae), sont des pathogènes majeurs responsables de pneumonies et posent d’importants défis cliniques. La prévalence de ces souches varie selon les régions géographiques en Chine et les types d’infections. Une surveillance continue est essentielle en raison de leur résistance élevée aux antibiotiques et de la transmission clonale de sous-types prédominants tels qu’E. coli ST131 et K. pneumoniae ST11. Cette étude vise à analyser les caractéristiques cliniques et épidémiologiques moléculaires des souches de BLSE productrices d’E. coli et de K. pneumoniae responsables de pneumonies dans un grand hôpital universitaire de la province du Hubei, en Chine.
Méthodes
L’approbation éthique a été obtenue du Comité d’éthique de la faculté de médecine de Tongji, Université des sciences et de la technologie de Huazhong. Les données cliniques et les souches de BLSE productrices d’E. coli et de K. pneumoniae ont été collectées entre décembre 2015 et juin 2016 dans un hôpital universitaire du Hubei. Les pneumonies acquises en communauté (PAC), nosocomiales (PAN) et associées à la ventilation mécanique (PAVM) ont été définies selon les directives établies. Les échantillons ont été cultivés sur milieu gélosé au sang, et le système BD Phoenix™100 a été utilisé pour l’identification et l’antibiogramme. La production de BLSE a été confirmée par test de synergie à double disque, et le test de Hodge modifié a identifié les souches productrices de carbapénémases. Les relations clonales ont été analysées par séquençage multilocus (MLST) et PCR des séquences consensus intergéniques entériques (ERIC-PCR). Les gènes de BLSE et de carbapénémases ont été identifiés par PCR et séquençage, et leur environnement génétique a été étudié.
Résultats
Sur 976 souches non redondantes d’E. coli et de K. pneumoniae, 28,7 % produisaient des BLSE. Parmi celles-ci, 59 souches (31 E. coli et 28 K. pneumoniae) isolées de patients atteints de pneumonie ont été analysées. La majorité provenait de PAN (62,7 %), suivies des PAC (22,0 %) et des PAVM (15,3 %). Les sous-types prédominants étaient E. coli ST131 (29,0 %) et K. pneumoniae ST11 (17,9 %). Le gène de BLSE le plus fréquent était CTX-M-14, suivi de SHV-77, CTX-M-3, SHV-11 et CTX-M-27. Au moins 55,9 % des souches portaient deux gènes de BLSE ou plus. Les séquences d’insertion ISEcp1 et IS26 étaient situées en amont des gènes blaCTX-M et blaSHV, respectivement. Trois souches de K. pneumoniae ST11 résistantes aux carbapénèmes portaient blaNDM-1 et blaKPC-2, deux d’entre elles hébergeant également blaOXA-48 et résistant à tous les antibiotiques, y compris la tigécycline.
Discussion
La prévalence des BLSE dans cette étude était inférieure à celle rapportée dans d’autres régions chinoises. Cependant, la diffusion mondiale d’E. coli ST131 et de K. pneumoniae ST11 était évidente dans cet hôpital. La majorité des souches de BLSE étaient associées aux PAN, reflétant un risque accru en milieu hospitalier. Les patients atteints de PAN ou PAVM dues aux BLSE présentaient une mortalité à 28 jours plus élevée que ceux atteints de PAC, probablement en raison de la coexistence de multiples gènes de BLSE, de la multirésistance et de complications graves.
Le gène CTX-M-14, dominant, corrobore les études de la région Asie-Pacifique. La présence d’ISEcp1 en amont de tous les blaCTX-M souligne son rôle dans leur dissémination. SHV-11 et SHV-77 étaient les principaux gènes blaSHV, avec une mutation possible de SHV-77 favorisant la production de BLSE. IS26, présent en amont de la plupart des blaSHV, semble crucial pour leur expression.
En MLST, E. coli ST131 était prédominant parmi les souches responsables de pneumonies, associé à une résistance accrue et à un pronostic défavorable, notamment en contexte de PAN. Sa capacité d’adaptation explique sa prévalence hospitalière.
Pour K. pneumoniae, ST11 dominait, particulièrement dans les PAN et PAVM. Les souches ST11 résistantes aux carbapénèmes portant blaNDM-1, blaKPC-2 et blaOXA-48 représentent une menace majeure pour la santé publique, nécessitant une surveillance renforcée.
Conclusion
Cette étude met en évidence l’émergence de souches multirésistantes E. coli ST131 et K. pneumoniae ST11 dans les pneumonies hospitalières en Chine. La mobilité des gènes blaCTX-M et blaSHV, facilitée par ISEcp1 et IS26, souligne l’importance de surveiller les mécanismes génétiques de résistance. Une surveillance continue est essentielle pour contrôler la dissémination de ces pathogènes hautement résistants.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000368