Présence des bactéries résistantes et des gènes de résistance dans les effluents d élevage

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1 Présence des bactéries résistantes et des gènes de résistance dans les effluents d élevage Isabelle Kempf, Eric Jouy, Sophie Le Bouquin et Sandrine Baron Anses - Unité Mycoplasmologie-Bactériologie Unité Epidémiologie et Bien-Etre en Aviculture et Cuniculture, Ploufragan-Plouzané Pas de conflits d intérêts 1

2 Introduction Les bactéries résistantes et les gènes de résistance sont détectés chez l homme, les animaux d élevage, les animaux domestiques les animaux sauvages et dans l environnement. Stokes, FEMS Microb, Rev

3 Introduction Quelles sont les voies de diffusion de la résistance? D après Wellington, Lancet

4 L animal porteur de bactéries résistantes et son rôle dans la contamination de l environnement Quelles bactéries? Bactéries pathogènes (ETEC, STEC, APEC, Pasteurella ) Bactéries zoonotiques (Salmonella, Campylobacter, SARM ) Bactéries commensales (E. coli, Enterococcus ) Localisation Digestive effluents Respiratoire (Pasteurella, SARM ) Autres 4

5 D où viennent ces bactéries résistantes? (1) Transmission spontanée de gènes de résistance entre bactéries de mêmes espèces ou de genres différents 5

6 Transfert de résistance entre Entérobactéries Inoculation par voie orale des poulets : E. coli R1 Rif R pmg252 (FOX, CHL, SUL, TMP, STR, KAN, TOB, GEN, NAL) E. coli R2 Rif R pmg298 (CTX, CHL, SUL, TMP, STR, KAN, TOB, GEN, TET, NAL) Prélèvements de matières fécales et analyse des souches d Entérobactéries Sur milieux supplémentés (GEN, CTX ou FOX) : ré-isolement de R1 et R jours après inoculation une autre souche de E. coli (non RifR, autre profil PFGE) ayant acquis toutes les résistances du plasmide pmg252, + à partir de J36 des isolats de Klebsiella pneumonie ayant acquis les résistances du plasmide pmg298 sont isolés (de plus en plus souvent) Microbiote = «hot-spot» de transfert de gènes de résistance entre bactéries de genres différents, spontanément en absence de pression de sélection antibiotique Le Devendec et al, Mic. Drug Resist. 2011

7 D où viennent ces bactéries résistantes? (2) Transmission spontanée de bactéries résistantes entre animaux 7

8 Transmission entre animaux Porcs inoculés ou non à J0 et J1 avec une souche E. coli résistante à rifampicine et cefotaxime Mise en contact des contacts à J2 Animalerie 1 Animalerie 2 Animalerie 3 5 témoins 3 inoculés + 2 contacts 3 inoculés + 2 contacts 5 témoins 3 inoculés + 2 contacts 3 inoculés + 2 contacts Prélèvements de matières fécales, dénombrement sur milieu avec rifampicine et cefotaxime

9 Titre E. coli (en log10 UFC/g de fèces) Transmission entre animaux 8 Titre E. coli sur milieu supplémenté en rifampicine et cefotaxime Inoculés Contacts Inoculations Mise en contact des porcs inoculés et contacts naïfs Tous les porcs contacts excrètent des E. coli résistants à la rifampicine et au CTX dès le lendemain de la mise en contact

10 D où viennent ces bactéries résistantes? (3) Transmission entre générations d animaux, commerce 10

11 Transmission verticale et à distance Suède : Importation des grands parentaux porteurs d une souche de E. coli résistante aux C3G Transmission verticale de la résistance et à distance Litière, fond de boite Environnement couvoir E. coli résistant aux C3G Clone résistant (MLVA) Nilsson et al, JAC, 2014

12 D où viennent ces bactéries résistantes? (4) Transmission entre espèces animales Dans l élevage et vers la faune sauvage Inoculation d un taureau avec une souche E. coli résistante d origine bovine Ré-isolement à partir du taureau, de la génisse des litières de souris en cage (sans contact direct) de porcs (bâtiment adjacent) de poulets en cage de coqs en liberté des mouches des soigneurs Marshall et al, PNAS 1990 Transmission inter-espèce 12

13 Persistance des bactéries résistantes chez l animal Exemple en conditions expérimentales Porcs ou poulets inoculés avec des bactéries résistantes : persistance > 1 voire 2 mois Suivi terrain Ex : résistance aux C3G de E. coli Poulets de chair Poules pondeuses Persistance prolongée en absence de pression de sélection Baron et al, AAC

14 (Co-) Sélection des bactéries résistantes (1) Par traitement antibiotique Inoculation par voie orale des poulets : E. coli R1 Rif R pmg252 (FOX, CHL, SUL, TMP, STR, KAN, TOB, GEN, NAL) E. coli R2 Rif R pmg298 (CTX, CHL, SUL, TMP, STR, KAN, TOB, GEN, TET, NAL) Sélection de bactéries multi-résistantes après SXT ou AMX! pmg252 pmg298 Dheilly et al, AAC

15 (Co-) Sélection des bactéries résistantes (2) Par autres antimicrobiens (ex : cuivre, zinc ) Résistance au cuivre Résistance aux macrolides CuSO4, 175 ppm CuSO4, 6 ppm Hasman et al, AEM 2006 Une supplémentation en cuivre sélectionne les Entérocoques résistants au cuivre + érythromycine + vancomycine 15

16 Diffusion spontanée des gènes de résistance entre bactéries du microbiote Diffusion spontanée de la résistance entre animaux ou entre générations d animaux ou entre espèces animales Sélection +++ ou co-sélection par antibiotiques et autres antimicrobiens Situation actuelle?? 16

17 Traitements antibiotiques des animaux Les molécules utilisées (5 ème rapport ESVAC, 2015) Les modalités d administration Voie Age 17

18 Bactéries résistantes dans le microbiote intestinal Plans de surveillance européens C. jejuni / poulets / ciprofloxacine Filières animales (Poulet, Dinde, Porc, Veau) Bactéries surveillées Salmonella Campylobacter E. coli et BLSE 61% E. coli / dindes / cefotaxime E. coli / porcs / multirésistance 0,4% EFSA J., 2015, 13:4036 & EFSA J., 2016, 14:

19 Résistance dans l environnement aquacole? Les rivières sont soumises aux pollutions d origines terrestres et aquatiques Traitements antibiotiques en aquaculture Molécules avec AMM : Oxytétracycline,Florfénicol,riméthoprime/sulfamide,Fluméquine, Acide oxolinique Données du rapport de l ANMV Etude ANPI : 100 piscicultures tirées au sort au niveau national Usages et pratiques en salmoniculture d eau douce Arsenal thérapeutique restreint. Recours fréquent à la cascade Utilisation majoritaire de florfénicol ( 56% des acquisitions) Utilisation exceptionnelle de l enrofloxacine (1 seul élevage) (Le Bouquin et al, 2016) 19

20 Bactéries résistantes dans les rivières? Campylobacter : 5 rivières, un an (Kempf et al, 2012) 33/36 souches sensibles à tous antibiotiques testés Aeromonas spp: 16 rivières, 2 saisons : 228 isolats (Baron et al, 2015) 17% résistants à acide nalidixique 14% résistants à tétracycline Enterococcus faecium et E. faecalis : 16 rivières, 2 saisons : 191 isolats (Baron et al, 2015) 0% résistants à ampicilline - 0,5% résistant à gentamicine ou vancomycine 20% résistants à érythromycine 43% résistants à tétracycline Détection de E. coli producteurs de BLSE : 14 rivières, +/- enrichissement Sans ou avec enrichissement : 5/14 ou 8/14 rivières avec BLSE (> 10 UFC/ litre) Résistances associées : STR, TET, SXT Aucune résistance à gentamicine, ertapénème, chloramphenicol ou tigécycline (Baron et al, 2015) 20

21 Discussion - Conclusion Présence avérée de bactéries résistantes et de gènes de résistance dans le microbiote intestinal / effluents chez animaux non (jamais) traités ou traités (et parfois antibiotiques et leurs métabolites) Connaissances, surveillance sur les bactéries cultivables les gènes de résistance les bactéries non cultivables Résistance dans l environnement : encore peu de données 21

22 Les raisons d espérer Impact des méthodes de traitement des effluents (cf D. Patureau et AM Pourcher) Réduction de l utilisation des antibiotiques en élevage et réduction de la résistance! Rapport Resapath,

23 Merci pour votre attention 23