DFGSP 2 - Année universitaire 2016/2017 ERA des bactéries pathogènes de l homme Pr Hélène MARCHANDIN UE Emergence, Résistance, Adaptation Impact sur la biodiversité et la santé humaine 1
ERA bactéries INTRODUCTION Répartition des agents pathogènes émergents Répartition des agents pathogènes pour l homme 15% 38% 22% 4% 20% 2
ERA bactéries Phénomène ancien : Syphilis, Peste, Choléra,... Emergence de maladies infectieuses bactériennes par : - contacts homme bactérie via vecteurs (ex : maladie de Lyme) via structures de soins (ex : maladies nosocomiales) via modifications de conditions de vie (ex : légionellose) - immunodéficience humaine (infectieuse, médicamenteuse) - diffusion (alimentaire, moyens de transport longue distance) Réémergence de maladies connues par : - acquisition de résistance aux antibiotiques - acquisition d une virulence particulière - échappement vaccinal INTRODUCTION (2) Emergence/réémergence multifactorielle (maladies nosocomiales, tuberculose,...) 3
ERA bactéries EMERGENCE Infections bactériennes émergentes (ou ré-émergentes) chez l homme Exemple 1 : Maladie de Lyme Zoonose transmise à l homme par tiques infectées Ixodes Borrelia 4
Emergente dans les années 1970 aux Etats-Unis et en Europe Développement agricole et industriel Modifications anthropiques des écosystèmes Extension des zones urbaines très peuplées aux frontières des forêts Fragmentation des écosystèmes Prolifération + prédateurs Pullulation biodiversité contacts Homme Tique infectée 5
ERA bactéries EMERGENCE Infections bactériennes émergentes (ou ré-émergentes) chez l homme Exemple 2 : légionellose 6
Emergente dans les années 1970 aux Etats-Unis et en Europe mais aussi... progrès diagnostiques ++ Modifications modes de vie 7
ERA bactéries EMERGENCE Infections bactériennes émergentes (ou ré-émergentes) chez l homme Exemple 3 : infections opportunistes du SIDA et autres immunodépressions 8
Immunodépression physiologique : âge, grossesse cirrhose, splénectomie SIDA, chimio- ou immunothérapie transplantation / cancer... des infections associées à déficience du système immunitaire Infections plus fréquentes et plus sévères que dans la population générale Ex : Infections bactériennes opportunistes au cours du SIDA Tuberculose (Mycobacterium tuberculosis) Infections à autres mycobactéries (parfois disséminée) 9
ERA bactéries EMERGENCE Infections bactériennes émergentes (ou ré-émergentes) chez l homme Exemple 4 : infections digestives ou à porte d entrée digestive 10
Choléra : émergence et réémergence(s) Diarrhée infectieuse aiguë / contamination oro-fécale 3-5 millions de cas / an dans le monde (100 000-120 000 morts) Evolution : pandémies (1 ère pandémie depuis Inde en 1817) + épidémies Ex : vagues d épidémies de choléra Comparaison des génomes bactériens Un seul réservoir planétaire de l agent du choléra : le golfe du Bengale Vagues épidémiques corrélées à l achvité/mobilité humaine Epidémie en HaïH : import par troupes Népalaises de l ONU 11
Emergence de risques alimentaires infectieux Nombreuses bactéries (salmonelles, Escherichia coli,...) - Elevages intensifs et utilisation d antibiotiques : modifications des bactéries, résistance aux antibiotiques - Industrialisation de la chaîne alimentaire et mondialisation des approvisionnements en nourriture - Modifications du mode de vie : consommation accrue d aliments industriels restauration collective Plus de sujets (sensibles) exposés Emergence d épidémies liées à l alimentation 12
ERA bactéries Emergence de souches RESISTANTES et/ou VIRULENTES au sein d espèces bactériennes connues 13
Emergence de souches (multi)résistantes aux antibiotiques Exemple 1 : staphylocoque doré = Staphylococcus aureus Cocci à Gram positif Nombreux facteurs de virulence Nombreux types d infections dont infections nosocomiales 14
ERA bactéries Bactérie multirésistante Profil fréquent de résistance aux antibiotique (ou profil sensible à tous les antibiotiques testés) Staphylococcus aureus multirésistant appelé méticillino-résistant = SARM 15
ERA bactéries Acquisition d un élément génétique mobile Staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) portant gènes codant des R à plusieurs familles d ATB Apparition SARM en 1960 épidémies dès les années 1970 infections nosocomiales émergentes très graves uniquement souches hospitalières (jusque dans les années 2000) une des bactéries résistantes émergentes entraînant la plus haute morbidité dans les pays développés 16
Emergence de souches (multi)résistantes aux antibiotiques Exemple 2 : Entérobactéries Bacilles à Gram négatif Chef de file Escherichia coli Nombreux types d infections dont infections urinaires, digestives,... Infections nosocomiales et communautaires 17
Profil fréquent de résistance aux antibiotique (ou profil sensible à tous les antibiotiques testés) Résistance à de nombreux antibiotiques multirésistance (par BLSE) 18
BLSE = β-lactamase à spectre étendu β-lactamase : enzyme dégradant les antibiotiques de la famille des β-lactamines Spectre étendu : hydrolyse d un grand nombre de β-lactamines Transmission essentiellement par plasmides portant gènes codant pour résistance à d autres familles d antibiotiques Découvertes en 1983 (en Allemagne puis en France) BLSE appelée TEM infections nosocomiales épidémiques 19
Complete NucleoHde Sequence of Plasmid ptn48, Encoding the CTX M 14 Extended Spectrum β Lactamase from an Escherichia coli O102 ST405 Strain Circular representation of plasmid ptn48. Billard-Pomares T et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2011;55:1270-1273 20
ERA bactéries Explosion du nombre de BLSE décrites D après Paterson D. et Bonomo R., Clin. Microbiol. Rev. 2005 Actuellement > 300 BLSE 21
ERA bactéries Diversification des BLSE par mutation D après Bradford P., Clin. Microbiol. Rev. 2001 22
ERA bactéries Emergence de nouvelles BLSE 23
ERA bactéries CTX-M (découverte : années 1990) Forte augmentation depuis 1995 + diversification (> 120 CTX-M) 24
La pandémie de BLSE de type CTX-M d après Canton & Coque, 2006 25
ERA bactéries Modification des espèces concernées E. coli BLSE+ en émergence 26
ERA bactéries % d isolats résistants Rôle de la pression de sélection par les antibiotiques dans l émergence des bactéries résistantes aux antibiotiques Fluoroquinolones Dose définie journalière pour 1000 journées d hospitalisation = exposition aux antibiotiques 27
Emergence de souches virulentes ou de virulence accrue Exemple 1 : Clostridium difficile Bacille à Gram positif anaérobie Facteurs de virulence : toxines A et B Diarrhées infectieuses aiguës post-antibiotiques ou nosocomiales Colites pseudomembraneuses 28
Facteurs individuels : Facteurs de risque d ICD - Age > 65 ans - Prescription antibiotique (durée +++) En milieu hospitalier : pathogène nosocomial important - Très forte contamination de l environnement - Persistance dans l environnement forme sporulées = forme de résistance - Promiscuité des patients - Fréquence des soins - Pression de sélection antibiotique - Retard à la mise en place de mesures de prévention de la dissémination 29
Evolution des infections à C. difficile x 6 en 10 ans 30
Taux d infections à C. difficile selon l âge > 80 % 31
Figure USA x 5 en 10 ans Québec constante incidence 32
sévérité formes cliniques 18,2 % formes compliquées létalité 13% (30j) - 16,7% (1 an) Québec, > 65 ans +++ Moins bonne réponse au traitement par métronidazole Emergence et dissémination rapide d un nouveau clone virulent : 2 souches / 3 Québec, 51% USA 33
Emergence et diffusion d un nouveau clone épidémique PCR-ribotype dit 027 CD196 1 2 3 4 5 6 7 8 CD196 9 10 34
Délétion de 18 pb Hyperproduction toxines A et B hypervirulence 35
Emergence de souches virulentes ou de virulence accrue Exemple 2 : SARM producteurs de LPV Nombreux facteurs de virulence dont Leucocidine de Panton et Valentine (LPV) Infections cutanées : furonculose chronique, respiratoires : pneumonies nécrosantes Infections communautaires +++ 36
Emergence d infections dues à des SARM chez des patients sans facteurs de risque d acquisition de SARM : Pas d hospitalisation récente Pas de chirurgie récente Pas de séjour dans établissements de long séjour Pas de toxicomanie CA-MRSA = MRSA acquis dans la communauté 1 er isolat en France, 1999 37
Gènes PVL portés par des différents phages : transmission horizontale par conversion phagique S. aureus PVL - S. aureus PVL + + acquisition d une cassette SCCmec 38
% de SARM Consultants externes 39
* Ex au niveau national: Reconnaitre l émergence d infections bactériennes - Maladies à déclaration obligatoire - Nombreux réseaux de surveillance : exemple réseaux de surveillance des infections sexuellement transmissibles * * USA : 40
Reconnaitre l émergence de la résistance aux antibiotiques * Ex réseaux de surveillance au niveau national : - Observatoire National de l Epidémiologie de la Résistance Bactérienne aux Antibiotiques - Centre nationaux de référence : * des pneumocoques * des mycobactéries et de la résistance des mycobactéries aux antituberculeux... MRSA 2010 * Ex réseaux au niveau européen : EARS-net (European Antimicrobial Resistance Surveillance Network) 41
Prévenir l émergence de la résistance aux antibiotiques Le BON USAGE des antibiotiques Limiter l antibiothérapie aux infections dont l origine bactérienne est documentée ou probable (si autres mesures non suffisantes) Respecter les posologies et les rythmes d administration Préférer les antibiotiques dont l impact sur les microbiotes commensaux est faible (réserver les autres et les associations à des situations bien définies) Limiter la durée totale du traitement 42
Reconnaitre l émergence de la virulence Ex : réseau de laboratoires experts pour Clostridium difficile Typage moléculaire des souches responsables d infections sévères et/ou épidémiques * Identification du clone hypervirulent 027 * Mise en évidence de l émergence d un nouveau clone hypervirulent 078 Reconnaissance rapide de clones émergents maîtrise accrue de leur diffusion 43
Prévenir/limiter la diffusion des souches résistantes et/ou virulentes Ex de la lutte contre les infections nosocomiales Surveillance Alerte Renforcement des mesures d hygiène Isolement des patients Personnel dédié 44