Mécanismes de résistance aux antibiotiques des bactéries à gram positif

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1 Mécanismes de résistance aux antibiotiques des bactéries à gram positif Pr. M. Maurin DU Thérapeutiques anti-infectieuses CHU de Grenoble, Université Joseph Fourier

2 Bactéries à Gram positif - Staphylococcus - Streptococcus - Enterococcus - Corynebacterium - Listeria monocytogenes

3 Epidémiologie des résistances - CHUG : CHU de Grenoble - ONERBA : observatoire national de l épidémiologie de la résistance bactérienne aux antibiotiques - EARSS : european antibiotic resistance surveillance system

4 Staphylococcus : résistances naturelles - colistine - ac. nalidixique TE

5 Staphylococcus et b-lactamines 1. Pénicillinase - > 9O% des S. aureus - gène blaz, transposon sur plasmide, - plasmide de grande taille : autres gènes de R - inactivation des pénicillines G, A, carboxy- et uréido-pénicillines, céfazoline - sensibilité aux inhibiteurs de β-lactamases - détection difficile : test à la nitrocéfine

6 Staphylococcus et b-lactamines 1. Pénicillinase (suite) - S. aureus sécréteur de pénicillinase - cas particulier : hypersécrétion de pénicillinase, R bas niveau à l oxacilline (souche BORSA)

7 Staphylococcus et b-lactamines 2. méticillino-résistance : PLP2a - 25 à 35% des S. aureus (SARM) en hôpital - émergence de SARM communautaires (C- SARM) et diffusion des SARM hospitaliers (H-SARM) dans la communauté - > 50% des SCoN en hospitalier (% variable en fonction de l espèce) - résistance à toutes les β-lactamines +++

8 Staphylococcus et b-lactamines 2. méticillino-résistance : PLP2a (suite) - gène meca codant une PLP2a moins affine - chromosomique, situé sur un élément génétique mobile complexe SCCmec - R inductible / constitutive : nombreux gènes régulateurs (fem, fmt, sara, agr ) - R inductible : détection par le test à la céfoxitine (moxalactam), PCR meca

9 Staphylococcus et b-lactamines Résistances acquises : PLP2a R homogène R hétérogène

10 Staphylococcus et b-lactamines SARM en Europe (ONERBA, EARSS) CHUG en % SAMR sur 1527 souches SA % SAMR sur 119 souches SA d hémocultures SARM : souches invasives en 2004

11 Staphylococcus et b-lactamines 3. Souches MODSA - modification des PLP naturelles (not. PLP4) - absence du gène meca, de la PLP2a - R bas niveau à l oxacilline (souche BORSA) - mise en évidence difficile (spectre variable en fonction de la PLP modifiée)

12 Staphylococcus et aminosides - inactivation enzymatique : ANT, AAC, APH - souvent plusieurs enzymes par souche - phénotypes «purs» : Sm, KNm, KT, KTG - règle essentielle : gentamicine R R à tous les aminosides - < 5% des SASM sont genta-r - > 80% des SARM sont genta-r, mais en diminution progressive depuis 1992

13 Staphylococcus et macrolides 1. Modification de la cible ARNr 23S: méthylation - méthylation de l ARNr 23S (A 2058) - gène erm (A): erythromycin ribosome methylase - phénotype MLSb: macrolides, lincosamides, synergistines (composé B) - inductible : R érythromycine, clarithromycine, azithromycine (macrolides en C14) - ou constitutif : R à tous les macrolides, télithromycine, lincosamides, (synergistine B) % des SASM, 60-70% des SARM

14 Staphylococcus et macrolides 1. Modification de la cible ARNr 23S: méthylation - phénotype inductible : R macrolides en C14 érythromycine, clarithromycine, azithromycine - phénotype constitutif : R à tous les macrolides, télithromycine, lincosamides, (synergistine B) sensible inductible constitutif TEL PT TEL PT TEL PT SP E PI PII SP E PI PII SP E PI PII L CM L CM L CM

15 Staphylococcus et macrolides 2. Modification de la cible : mutation ribosomale - rare, souches de mucoviscidose - modifications des protéines (L4, L22) ou de l ARNr 23S (A 2058 et A 2059) - phénotypes variables : de type MLSb ou plus complexes

16 Staphylococcus et fluoroquinolones - résistances par mutation de la cible - topoisomérases : ADN gyrase (gyra et gyrb) et topoisomérase IV (parc, pare) - résistance croisée : R à toutes les FQ - < 10% des SASM, > 90% des SARM Pas de monothérapie +++

17 Staphylococcus et rifampicine - résistances par mutation de la cible - ARN polymérase : rpob - < 5% S. aureus en communautaire % S. aureus en hospitalier - ~10% des SARM Pas de monothérapie +++

18 S. aureus et glycopeptides 1.VRSA : SA résistants à la vancomycine - CMI > 16 mg/l - acquisition de l opéron vana des Enterococcus - rares souches isolées aux USA - R à la teicoplanine

19 S. aureus et glycopeptides 2.VISA et GISA : SA intermédiaires à la vancomycine ou aux glycopeptides - CMI ~ 8 mg/l - mécanisme complexe : paroi épaissie, réorganisation du métabolisme du peptidoglycane, empêchant l accès des glycopeptides à sa cible D-Ala-D-Ala - rares souches, au Japon et aux USA

20 S. aureus et glycopeptides 3. hétéro-visa - sensibilité à la vancomycine (CMI~2-4mg/L) - sous-populations I à la vancomycine (CMI~6-8 mg/l) - résistance intermédiaire à la teicoplanine (CMI~8 mg/l) - souches initialement décrites au Japon - détection difficile (inoculum fort)

21 Staphylococcus à coagulase négative et glycopeptides - R quasi naturelle chez S. haemolyticus à la teicoplanine - R acquises rares - Nombreuses fausses résistances à la teicoplanine

22 S. aureus et autres résistances (Onerba 2003) - tétracyclines : ~20% R, efflux (tet K, tet L) et modification du ribosome (tet M) - phénicolés : ~3% R, enzyme (cat) - fosfomycine : ~ 5% R, mutants du système de transport de la fosfomycine - acide fusidique : ~5% R, mutants fusa codant pour EF-G (facteur d élongation / ribosome) - cotrimoxazole : ~ 5% R, mutants DHPS

23 SAMS: % de résistance (I+R) au CHU (tous prélèvements confondus) 100 % I + R gentam pristinam Fquinol rifamp fosfom ac. fusid cotrimox glycopep SAMS : 3300 souches isolées en 2005

24 SAMR : % de résistance (I+R) au CHU (tous prélèvements confondus) % I + R < 1% gentam pristinam Fquinol rifamp fosfom ac. fusid cotrimox glycopep SAMR : 1527 souches isolées en 2005 soit 31.6 % ONERBA 2003 : SAMR = 35% des souches

25 Streptococcus : résistances naturelles - pénicillines M - aminosides (bas niveau) - acide nalidixique - fluoroquinolones (sauf lévofloxacine et moxifloxacine) - colistine

26 Enterococcus : résistances naturelles - pénicillines (G), M, céphalosporines (C3G) - aminosides (bas niveau) - acide nalidixique - fluoroquinolones - phénicolés, - macrolides - cotrimoxazole - colistine CMI=0.75 mg/l

27 Streptococcus et b-lactamines - exemple type : S. pneumoniae - résistance chromosomique, transformation - diminution d affinité des PLP naturelles - gènes mosaïques : PLP1a, 2x, 2a, 2b - augmentation progressive des CMI - R variable et dissociée aux pénicillines G, A et dérivés, céphalosporines 3ème génération

28 Streptococcus et b-lactamines CMI déterminées par E-tests CMI=0.75 mg/l

29 CHUG souches isolées PNSP = 34% EARSS 2004

30 Enterococcus et b-lactamines - PLP5 naturelle peu affine pour les β- lactamines (R naturelle bas niveau) - R de bas niveau : augmentation de PLP5 - R haut niveau : mutations de PLP5 - Onerba 2003 E. faecalis : 0% R ampicilline E. faecium : ~ 40% I/R ampicilline

31 Enterococcus et b-lactamines R haut niveau : mutations de PLP5

32 Enterococcus faecium et péni-a % de résistance (I+R) au CHU (tous prélèvements confondus) % péni-a I+R % I+R Souches isolées en 2005: E. faecalis = 807, E. faecium = 90 E. faecium % péni-a I+R

33 Streptococcus, Enterococcus et aminosides - Résistance naturelle de bas niveau CMI ~ mg/l - synergie bactéricide de l association β-lactamine + aminoside - R de haut niveau par acquisition d un gène codant pour une enzyme modificatrice - CMI > 500mg/L (test spécifique) - perte de la synergie β-lactamine + aminoside

34 Streptococcus, Enterococcus et aminosides Enterococcus: R haut niveau en milieu hospitalier R à tous les aminosides (not. gentamicine) - E. faecalis ~15% - E. faecium ~25% S. pneumoniae et S. pyogenes (A) R haut niveau exceptionnelle

35 Streptococcus et macrolides 1. Modification de la cible ARNr 23S: méthylation - méthylation de l ARNr 23S (A 2058) - gène erm (B): erythromycin ribosome methylase - phénotype MLSb: macrolides, lincosamides, synergistines (composé B) - souvent inductible mais R à tous les macrolides, lincosamides, (synergistine B) - constitutive : idem + télithromycine (peu inductible)

36 Streptococcus et macrolides 2. Efflux : phénotype M - gène mef (A), système d efflux MFS - S. pneumoniae, S. pyogenes (A) - R inductible aux macrolides en C14 (érythromycine) et C15 (azithromycine) - spiramycine et télithromycine: Sensible erm (B) mef (A)

37 Streptococcus et macrolides Onerba 2003 S. pneumoniae - R érythromycine : 45% des souches isolées de bactériémies communautaires - R télithromycine rare - R pristinamycine exceptionnelle S. pyogenes (A) - R érythromycine en augmentation % en clone emm(28) porteur de erm (B)

38 CHUG souches isolées Érythro I+R = 44% EARSS 2004

39 S. pneumoniae, S. pyogenes et autres antibiotiques - tétracyclines : ~30% R, efflux (tet K, tet L ) et modification du ribosome (tet M ) - phénicolés : ~15% R, enzyme (cat) - fosfomycine : < 10% R, mutants du système de transport de la fosfomycine - cotrimoxazole : < 20% R, mutants DHPS (R élevée chez S. pneumoniae peni-r)

40 Streptococcus pneumoniae : % de résistance (I+R) au CHU (tous prélèvements confondus) % I + R amox cotrimox glycopep S. pneumoniae : 240 souches isolées en 2005

41 Enterococcus et glycopeptides 1. Modification de la cible: VanA - déshydrogénase vanh - pyruvate D-lactate D-Ala-D-Lac - diminution de la fixation des glycopeptides à leur cible naturelle D-Ala-D-Ala - résistance croise vancomycine et teicoplanine - prévalence élevée aux USA +++ (30-50%) - rare en France : < 2% - mais > 10% : Portugal, Italie, Grèce, Irlande

42 Enterococcus et glycopeptides intérêt des E-tests

43 Enterococcus et glycopeptides 2. Modification de la cible: VanC - sérine racémase - pyruvate D-sérine D-Ala-D-Ser - diminution de la fixation de la vancomycine à sa cible naturelle D-Ala-D-Ala - sensibilité conservée à la teicoplanine - R naturelle chez E. gallinarum et E. casseliflavus

44 Enterococcus et glycopeptides 3. Modification de la cible: VanB, D, E, G - résistance acquise - résistance inductible, dissociée : ex. vanb, vancomycine R, teicoplanine S - résistance constitutive : ex. vand, vancomycine et teicoplanine R

45 Enterococcus et glycopeptides % de résistance (I+R) au CHU (tous prélèvements confondus) nombre de souches E. faecalis E. faecium E. gallinarum E. casseliflavus VRE : nbre sches E. faecalis E. faecium E. gallinarum E. casseliflavus

46 CHUG 2005 E. faecium : 138 souches isolées VRE = 0% EARSS 2004

47 Corynebacterium et R naturelles - peu de résistances naturelles - sauf fosfomycine, imidazolés, pénicilline M, aztréonam, ceftazidime - sauf C. jeikeium, et C. urealyticum : fréquence des R acquises, modifiant le phénotype de base

48 C. jeikeium, C. urealyticum et R acquises - résistance > 80% acquise aux β-lactamines, aminosides, macrolides, fluoroquinolones - absence de pénicillinases ou céphalosporinases - R souvent croisée aux β-lactamines par modification des PLP - sensibilité habituelle à la pristinamycine - sensibilité constante aux glycopeptides

49 Autres espèces de Corynebacterium et R acquises - sensibilité habituelle aux β-lactamines : pénicilline G, A, céphalosporines - résistance fréquentes aux macrolides (gènes erm) et aux tétracyclines (gènes tet) - sensibilité habituelle à la pristinamycine - sensibilité constante aux glycopeptides

50 Listeria monocytogenes et R naturelles - céphalosporines à large spectre (C3G, C4G) : faible affinité pour la PLP3 - clindamycine, chloramphénicol - fosfomycine - acide nalidixique, ofloxacine, ciprofloxacine Bactérie intracellulaire facultative

51 Listeria monocytogenes et R acquises - rares : <1% des souches cliniques - CMI ampicilline : mg/l - tétracyclines : R acquise la plus fréquente, efflux (tetl) ou protection ribosomale (tetm, tets) - macrolides : erm(b) ou erm(c) - sensibilité constante aux glycopeptides

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