EVOLUTION DE LA RESISTANCE AUX ANTIBIOTIQUES CHEZ LES E. COLT ISOLES D'INFECTIONS CHEZ LA VOLAILLE (RESAPATH)

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1 EVOLUTION DE LA RESISTANCE AUX ANTIBIOTIQUES CHEZ LES E. COLT ISOLES D'INFECTIONS CHEZ LA VOLAILLE (RESAPATH) Jouy Ericl, Chauvin Clairel, Chazel Myriam2, Le Roux Aureliel, Madec Jean-Yves2 et Kempf Isabel lel Anses (Agence nationale de securite sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail). 1Laboratoire de Ploufragan-Plouzane, Zoopole les Croix, PLOUFRAGAN et 2 Laboratoire de Lyon, 31 avenue Tony Gamier, LYON eric.jouy@anses.fr RESUME En France, la surveillance de l' antibioresistance chez les bacteries pathogenes pour les animaux est realisee par l'anses grace au reseau Resapath. Les donnees proviennent de laboratoires d'analyses publics et prives adherents et sont constituees par les resultats d'antibiogrammes realises en routine pour des bacteries isolees au cours d'infections animales. Des commemoratifs concernant notamment l'espece animale et le type de prelevement sont egalement colliges. Concernant la filiere avicole, 45 laboratoires ont adresse 5919 resultats d'antibiogrammes a l'anses en La majorite d'entre eux (53 %) concernait des E. coli isoles chez Gallus gallus (poules pondeuses et poulets de chair) et chez la dinde. Entre 2003 et 2009, le fait le plus marquant a ete l'emergence des E. coli resistants aux cephalosporines de dernieres generations, notamment chez Gallus gallus. Chez cette espece, la proportion des E. coli sensibles est pass& de 99,5 % en 2003 a 87,8 % en Les proportions d'e. coli sensibles aux quinolones et fluoroquinolones ont elles aussi diminue chez Gallus gallus ainsi que chez la dinde. En revanche, chez ces deux especes animales, la proportion d'e. coli sensibles a l'association trimethoprime-sulfamide a augmente. Grace a la participation active de laboratoires d'analyses veterinaires, le Resapath permet une surveillance en continue de l' antibioresistance des bacteries pathogenes pour les animaux et genere des donnees qui alimentent la reflexion et les actions destinees a preserver l'efficacite des antibiotiques. ABSTRACT Evolution of antimicrobial resistance for E. coli isolated from diseased poultry (Resapath) In France, the surveillance of antimicrobial resistance of pathogenic bacteria for animals is performed by Anses via Resapath network. Public and private veterinary diagnostic laboratories involved in this network send to Anses the results of their antimicrobial susceptibility tests performed on bacteria isolated from diseased animals, together with information like animal species and type of sample. For poultry, 45 laboratories submitted 5919 results in The majority of them (53%) concerned E. coli isolated from Gallus gallus (laying hens and broilers) and turkey. Between 2003 and 2009, the most important fact was the emergence of the resistance against last generation cephalosporins in E. coli, especially for Gallus gallus. In this animal species, the level of susceptible E. coli decreased from 99.5% in 2003 to 87.8% in Percentages of E. coli susceptible to quinolones and fluoroquinolones also decreased for Gallus gallus and turkey. In contrast, in both species, the level of E. coli susceptible to the trimethoprim-sulfonamide association increased. Thanks to the active collaboration of veterinary diagnostic laboratories, Resapath allows a constant surveillance of antimicrobial resistance of pathogenic bacteria for animals and produces data for reflection and actions intended to preserve antimicrobials effectiveness.

2 INTRODUCTION E. coli est a la fois une bacterie commensale majeure du tube digestif et, en fonction de ses facteurs de virulence et de retat de sante de l'hote, une bacterie pathogene importante, pour l'homme et l'animal. Sa resistance aux antibiotiques est donc particulierement surveillee. En effet, cette antibioresistance peut etre a l'origine d'echecs therapeutiques vis-a-vis des infections a E. coli (Rice, 2009) et peut egalement constituer un reservoir de genes de resistance potentiellement transmissibles a d'autres bacteries teller que les salmonelles par exemple (Cloeckaert et al., 2010). En France, le suivi de rantibioresistance d'origine veterinaire, alimentaire et environnementale est realise conjointement par la Direction Generale de l'alimentation et l'anses grace a la gestion de systemes de surveillance actifs et passifs regroupes au sein du dispositif FARM (French Antimicrobial Resistance Monitoring program for bacteria of animal origin) (FARM 3, 2010). Dans ce dispositif, la surveillance de l'antibioresistance des bacteries pathogenes pour les animaux est assuree par le Resapath qui collige et analyse les donnees issues des laboratoires d'analyses veterinaires adherant a ce reseau (Resapath, 2009). 1. MATERIELS ET METHODES 1.1 Recolte et traitement des donnees Les donnees revues par l'anses dans le cadre du Resapath sont les resultats d'antibiogrammes realises en routine par les laboratoires d'analyses veterinaires (publics et prives) vis-a-vis de bacteries a l'origine d'infections animales, a la demande de veterinaires praticiens. La technique d'antibiogramme utilisee est la diffusion en milieu gelose et les donnees obtenues sont des diametres de zones d'inhibition mesures autour de disques impregnes d'antibiotiques. Outre l'espece bacterienne et les diametres, les resultats d'antibiogrammes sont egalement accompagnes de commemoratifs concernant notamment respece animale et le type de prelevement ayant fait l'objet de l'analyse. Une fois recus a l'anses, les diametres mesures sont compares a des diametres critiques indiques dans le communiqué annuel du Comite de l'antibiogramme de la Societe Francaise de Microbiologie (CA-SFM, 2010). Cette comparaison aboutit a une proportion de bacteries sensibles aux antibiotiques les plus frequemment testes, au sein d'une espece bacterienne donnee. 1.2 Analyses statistiques des donnees Pour une espece bacterienne donnee, 1' evolution au cours des annees de la proportion de bacteries sensibles parmi 1' ensemble des antibiogrammes recus a ete analysee par le calcul d'un chi2 de tendance afin de determiner si les augmentations ou diminutions etaient significatives au seuil a de 5%. 2. RESULTATS 2.1 Description des donnees En 2009, les antibiogrammes relatifs aux volailles etaient au nombre de 5919 (transmis par 45 laboratoires), soit 25 % de la totalite des antibiogrammes recueillis par le Resapath. Les E. coli isoles chez la dinde et chez Gallus gallus (poulets de chair et poules pondeuses) representaient la majorite des antibiogrammes realises chez la volaille (68 %). E. coli est la bacterie qui fait l'objet de la majorite des antibiogrammes En 2009, it representait 74 % de l'ensemble des antibiogrammes realises dans la filiere avicole et adresses au Resapath. Ces E. coli ont ete principalement isoles d'organes profonds (84 %). 2.2 Antibioresistance Compte tenu de la description des donnees, l'analyse des resultats d'antibiogrammes a ete focalisee sur les E. coli isoles chez la dinde et chez Gallus gallus. Les proportions d'e. coli sensibles aux antibiotiques les plus frequemment testes ainsi que les resultats du chi2 de tendance sont presentes dans les tableaux 1 et 2 ainsi que dans les figures 1 et 2. Entre 2003 et 2009, les analyses statistiques ont mis en evidence une diminution de la proportion des E. coli sensibles aux beta-lactamines : amoxicilline et ceftiofur (cephalosporine de troisieme generation). Les proportions d'e. coli sensibles aux quinolones et aux fluoroquinolones etaient elles-aussi en diminution. Ainsi, chez la dinde, 82 % des E. coli etaient sensibles a l'acide oxolinique en 2003, contre 64 % en Les aminosides les plus frequemment testes sont la gentamicine et la neomycine. Pour ces deux antibiotiques et les deux especes animales considerees, les proportions d'e. coli sensibles sont superieures a 90 % et stables entre 2003 et La tetracycline presentait les plus faibles proportions d'e. coli sensibles : 12 % chez la dinde et 15 % chez Gallus gallus en Chez ces deux especes animales, la majorite des E. coli est sensible a l'association trimethoprime - sulfamide en 2009, avec une tendance a

3 l'augmentation de la proportion d'e. coli sensibles souches isolees en 2003 et 2004 (Meunier et al., depuis ). DISCUSSION Entre 2003 et 2009, le fait le plus marquant a ete l'emergence d'e. coli resistants aux cephalosporines de troisieme (C3g, representees par le ceftiofur) et de quatrieme generation (C4g) chez la volaille. Cette emergence a egalement ete constatee dans les filieres porcine et bovine, toujours dans le cadre du Resapath (Meunier et al., 2006). L'analyse de certains de ces E. coli a montre qu'ils etaient producteurs d'une betalactamase a spectre etendu (BLSE) plasmidique de type CTX-M, déjà connue en medecine humaine. Cette resistance est croisee avec la majorite des autres beta-lactamines disponibles pour l'homme et la totalite de celles qui le sont pour l'animal. La diminution de la proportion d'e. coli sensibles aux C3g et C4g est particulierement marquee pour le groupe "poules pondeuses et poulets de chair" (Gallus gallus) (tableau 1 et figure 1) et a egalement ete constatee aux Pays-Bas dans la flore commensale de poulets (Dierikx et al., 2010). Les donnees 2010 du Resapath permettront d'evaluer si cette tendance se confirme en France ou s'il s'agit d'un evenement ponctuel lie par exemple a l'augmentation des infections a E. coli dans la filiere avicole. Les donnees du Resapath proviennent en effet de bacteries isolees dans un contexte particulier (infections animales) qui constitue un facteur de selection des souches bacteriennes analysees. La quantification du reservoir de cette resistance chez Gallus gallus necessite la confrontation des donnees du Resapath (animaux malades) a celles issues de la surveillance en abattoir (animaux rains) ainsi que la mise en oeuvre d'etudes specifiquement dediees aux E. coli resistants aux C3g et C4g. Une analyse plus approfondie de ces E. coli resistants adresses a l'anses par les laboratoires d'analyses permettra de savoir s'il s'agit toujours du meme mecanisme de resistance que celui identifie chez les Les quinolones et fluoroquinolones, autres antibiotiques majeurs vis-a-vis des infections a enterobacteries, sont elles-aussi touchees par la diminution de la sensibilite, chez Gallus gallus ainsi que chez la dinde. En revanche, chez ces deux especes animales, une tendance inverse est notee pour le trimethoprimesulfamide. En effet, entre 2003 et 2009, la proportion d'e. coli sensibles a cette association d'antibiotiques a augmente. Le Resapath permet une surveillance de rantibioresistance en continu et la detection de mecanismes de resistance emergents. Les donnees sont collectees dans le cadre de demander d' analyses souvent initiees par la severite de la maladie des animaux ou une recidive apres un premier traitement. Ce reseau a donc tendance a surestimer rantibioresistance des bacteries surveillees. Neanmoins, le suivi sur une longue periode de temps d'un nombre eleve d'une meme espece bacterienne permet d' avoir une tendance fiable de revolution de sa resistance aux antibiotiques. Le Resapath produit donc des donnees utiles aux gestionnaires du risque, aux veterinaires praticiens, aux professionnels de relevage et a l'industrie pharmaceutique pour la mise en place d'actions destinees a preserver refficacite des antibiotiques. Le Resapath permet egalement de federer les laboratoires d'analyses veterinaires autour de la thematique de l'antibioresistance avec un objectif de partage et d'echange de connaissances techniques et scientifiques. REMERCIEMENTS Les auteurs remercient les laboratoires d'analyses veterinaires publics et prives adherant au Resapath. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES CA-SFM, dernier acces Cloeckaert A., Praud K., Lefevre M, Doublet B, Pardos M, Granier SA, Brisabois A, Weill F.X., Antimicrob Agents Chemother., 54, Dierikx C, van Essen-Zandbergen A, Veldman K, Smith H, Mevius D., Vet Microbiol., 145, FARM 3, dernier acces Meunier D., Jouy E., Lazizzera C., Kobisch M. and Madec J.-Y., International Journal of Antimicrobial Agents, 28, Resapath, dernier acces Rice LB., Cuff Opin Microbiol., 12,

4 Tableau 1. Evolution des proportions d'e. coli sensibles a differents antibiotiques, chez Gallus gallus (poules pondeuses et poulets de chair). Antibiotique Proportion de souches sensibles (nombre de souches testees) Chi2 de tendance Interpretation p = 56,0 54,3 57,6 55,1 51,7 48,6 44,0 (555) (556) (566) (561) (543) (1017) (1959) 99,5 99,8 99,6 99,3 96,8 94,1 87,8 (567) (547) (555) (541) (539) (793) (1613) 94,6 94,7 92,6 96,0 95,3 95,1 96,3 0,02 Stable (558) (543) (515) (500) (550) (651) (1206) Gentamicine 96,8 96,3 93,0 94,7 96,2 95,0 96,8 0,28 Stable (560) (542) (515) (505) (423) (907) (1863) Tetracycline 29,6 27,7 25,5 23,9 24,1 20,2 15,1 (568) (488) (513) (560) (557) (1056) (2042) Trimethoprime 64,5 63,1 69,1 66,6 67,6 73,1 73,0 + Sulfamide (577) (540) (514) (524) (564) (1063) (2050) <0,0001 Augmentation 67,6 73,3 69,0 60,1 60,3 57,1 56,4 (552) (532) (504) (519) (526) (984) (1714) 89,9 90,0 92,9 92,4 90,7 90,4 87,2 0,002 Diminution (582) (551) (521) (564) (558) (1053) (2025) Tableau 2. Evolution des proportions d'e. coli sensibles a differents antibiotiques, chez la dinde. Antibiotique Proportion de souches sensibles (nombre de souches testees) Chi2 de tendance Interpretation p = 44,9 46,4 44,6 38, ,1 38,6 (980) (1007) (1259) (1144) (1248) (1136) (1083) 99,6 99, ,5 99,1 96,8 98,6 (967) (962) (1191) (1082) (913) (1059) (713) 90,9 94,5 94,2 94,8 93,8 94,7 88,3 0,65 Stable (823) (865) (796) (695) (912) (599) (455) Gentamicine 98,8 98,6 98,8 98, ,6 98,1 0,08 Stable (824) (865) (801) (698) (626) (928) (804) Tetracycline 12,4 7, ,7 15,4 11,9 0,0002 Augmentation (775) (757) (648) (991) (1205) (1100) (1043) Trimethoprime 55,9 55, ,4 67, ,4 + Sulfamide (837) (830) (773) (770) (1012) (1206) (1054) <0,0001 Augmentation 81,9 79,5 76,6 74,3 71,0 69,7 64,0 (814) (819) (766) (768) (1132) (1123) (759) 92,9 91,4 94,9 93,6 91,7 93,4 86,6 (849) (900) (868) (1150) (1017) (1205) (1053)

5 Figure 1. Evolution des proportions d'e. coli sensibles a differents antibiotiques, chez Gallus gallus (poules pondeuses et poulets de chair) VIP 11, OW t 60 ma.ma X-Gentamicine 40 )I(Tetracyc I in e 30 ttrime tho prime - Sulfamide An née Figure 2. Evolution des proportions d'e. coli sensibles a differents antibiotiques, chez la dinde )I( Tetracycline 111Trimethoprime - Sulfamide An née