AM Rogues Service d’Hygiène Hospitalière CHU Bordeaux 2007 Applications des méthodes de typage moléculaire à l’épidémiologie des Infections Nosocomiales AM Rogues Service d’Hygiène Hospitalière CHU Bordeaux 2007

PLAN Définitions, épidémiologie descriptive, mécanismes des Infections Nosocomiales (IN) Applications des techniques de typage moléculaire

Epidémiologie des IN Définition Objectif principal étude de la répartition et des déterminants des IN dans la population Objectif principal mettre en évidence des causes d’IN qui pourraient aboutir à des mesures de prévention

Infection Associée aux Soins Définition « Une infection est dite associée aux soins si elle survient au cours ou au décours d’une prise en charge (diagnostique, thérapeutique, palliative, préventive ou éducative) d’un patient, et si elle n’était pas présente, ni en incubation au début de la prise en charge » Lorsque l’état infectieux au début de la prise en charge n’est pas connu précisément, un délai d’au moins 48h ou un délai supérieur à la période d’incubation est couramment accepté pour définir une IAS. Toutefois il est recommandé d’apprécier dans chaque cas la plausibilité de l’association entre la prise en charge et l’infection

Infection Associée aux Soins Définition L’Infection Associée aux Soins comprend l’Infection Nosocomiale, au sens de contractée dans un établissement de santé, et couvre également les soins délivrés en dehors des établissements de santé Elle concerne les patients, malades ou non, mais également les professionnels de santé et les visiteurs

Infections nosocomiales Enquête nationale de Prévalence juin 2006 2 337 établissements de santé soit 95% des lits d’hospitalisation 17 820 des 358 467 patients hospitalisés avaient une infection nosocomiale soit 4,9% Trois localisations représentent 59% des IN Infection urinaire : 30% Pneumopathie : 15% Infection du site opératoire (ISO) : 14% Trois principaux micro organismes Escherichia coli : 25% Staphylococcus aureus : 19% dont 52% résistant (SARM) Pseudomonas aeruginosa : 10%

Infections Nosocomiales Bactéries MultiRésistantes aux antibiotiques du fait de l’accumulation des résistances acquises à plusieurs familles d’antibiotiques, elles ne sont plus sensibles qu’à un petit nombre d’antibiotiques utilisables en thérapeutique. Une étape vers l’impasse thérapeutique Fréquence élevée en France Programme national de prévention des BMR (1999) ciblé sur Staphylococcus aureus résistants à la méticilline Entérobactéries sécrétrices de BLSE bactérie commensale à diffusion clonale ou caractère aisément transférable des mécanismes de résistance mais le problème concerne d’autres espèces P. aeruginosa, ERV, A. baumannii…

(environnement, matériel, personnels, autres patients) Pathogenèse de l'IN Réservoir exogène (environnement, matériel, personnels, autres patients) Réservoir endogène (le patient) Flore exogène Flore endogène Voie de transmission Contact direct / indirect Air / Gouttelettes Vecteur commun Porte d’entrée PATIENT Colonisation Défenses immunitaires locales et générales Agent infectieux virulence/nombre INFECTION

Rôle des antibiotiques Transmission inter humaine (transmission croisée) Emergence de la Résistance Survie des bactéries résistantes HOSPITALISES Individu Bactérie Individu Impact sur les flores de barrière Extinction des bactéries Sensibles Impact sur les flores de barrière « Susceptibilité » de l’hôte à l’acquisition

Infections Nosocomiales Deux modalités d’évolution Endémique IN qui persiste dans la population des hospitalisés Epidémique augmentation d’une IN endémique ou l'apparition d'un nombre inhabituel de malades là où l’IN était rare Epidémiologie descriptive grâce aux techniques phénotypiques classiques. N’apporte qu’une vue globale du phénomène et de son évolution mais ne répond pas complètement aux questions ci dessus meilleures connaissance = actions de prévention mieux ciblées

Applications du typage moléculaire à l’épidémiologie des infections nosocomiales De plus en plus utilisées depuis une vingtaine d’années car approche phénotypique basée sur antibiogramme, caractère biochimique, sérotype.. parfois très insuffisante Essentiellement dans un but de typage d’espèces (ou mécanisme de résistance) afin de déterminer si les micro-organismes reliés au plan épidémiologique le sont aussi au plan génotypique Plus rarement pour l’identification ou la détection de marqueurs (moins spécifique aux IN)

Applications du typage moléculaire à l’épidémiologie des infections nosocomiales Situation endémique Surveillance épidémiologique ex : SARM, EBLSE.. Distinction endogène/exogène ex : E. coli, S. aureus, S. epidermidis Connaissance de la chaîne de transmission ex : P. aeruginosa Diagnostic rapide Situation épidémique Confirmer ou infirmer l’épidémie à un même clone Identifier le réservoir ou la source ex : A baumannii, Clostridium difficile, Pseudomonas aeruginosa, EBLSE… A partir d’exemples

Applications en situation endémique Suivi épidémiologique Le typage moléculaire permet d’aller plus loin que le suivi des marqueurs phénotypiques pour la description des IN en identifiant Diffusion clonale Marqueurs de la résistance Marqueurs de la virulence de préciser l’extension du phénomène : local … régional, national…planétaire (banque de données) de répondre aux questions Diffusion polyclonale? d’une même souche? Diffusion ou émergence d’un même mécanisme de résistance? Ex : SARM, EBLSE

Application en situation endémique Suivi épidémiologique de S. aureus Actuellement 25 à 40% sont résistants à la méticilline = SARM donc à toutes les B-lactamines et sont généralement résistants aux fluoroquinolones (parfois plus selon les services) Bactériémies à S. aureus (%SARM) en Europe 1999-2001 (EARSS) 1/5 des bactéries isolées dans IN 1/3 des infections du site opératoire

Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus in Europe FRANCE 35 DK SW 30 NL 25 SWI 20 GE 15 AU 10 BE 5 SP FR % SARM IT Voss et al, EJCMID 1994

Application en situation endémique Suivi épidémiologique de S. aureus Historique Premier cas d’échec thérapeutique à la péniG par pénicillinase, première description de la résistance à la méticilline (SARM) à l’hôpital en 1960 Diffusion clonale par transmission croisée de patient à patient « bactérie hospitalière »+/- favorisée par la sélection exercée par les traitements antibiotiques Depuis 1960 : SARM dérivés d’un clone hospitalier responsable d’infections nosocomiales (SARM-H) 1980 : multi-résistant endémo-épidémique 1990 : multi-sensible 2000 : communautaire, résistance à la vancomycine

SAMR : support génétique connu Insertion dans le chromosome d’un SAMS d’un élément génétique (SCCmec : staphylococcal chromosomal cassette) contenant entre autres mecA Origine mecA : S. sciuri – S. epidermidis ? Plusieurs types de SCCmec I : premiers SAMR (mecA) (1961 UK) II et III : depuis 1982 au Japon (mecA et autres gènes de R : FQ, aminosides, macrolides) et 1985 New Zealand IV (mecA) «new SCCmec» Remarquable facilité pour acquérir des résistances aux atb : SARM connu depuis 1962 depuis il accumule les résistances aux antibiotiques. Synthèse d’une PLP modifiée (PLP2a) codée par le gène mecA. Le fragment d’ADN chromosomique additionnel qui contient le gène mecA comporte également plusieurs copies de séquences d’insertion comme celles de l’IS256 facilitant l’intégration d’autres gènes de résistance aux antibiotiques. La structure complète des 3 éléments majeurs de mec ont été élucidé mais lourd et complexe . Caractérisation par southern blot PCR et DNA séquençage

Application en situation endémique Suivi épidémiologique de S. aureus Retour à un phénotype de plus grande sensibilité aux atb Evolution 1994-2002 de la sensibilité (en %) des SARM aux antibiotiques autres que les B-lactamines (Réseau AP-HP) Antibiotique 1994 1996 1998 2000 2002 Gentamicine 15 39 67 78 80 Tobramycine 2 5 10 12 19 Rifampicine 25 52 74 78 82 Erythromycine 10 29 41 45 43 Depuis quelques années (1992) les profils de résistances du SARM se sont diversifiés en France. Des souches de SARM de résistance hétérogène aux B lactamines et résistantes à la tobramycine mais sensibles à la gentamicine ont rapidement diffusé depuis les années 1990 dans les hôpitaux français venant remplacer en grande partie les anciennes souches résistantes homogènes aux B lactamines et résistantes à tous les aminosides. En lien avec une modification des consommations des différents aminosides?? Évolution des phénotypes de résistance (antibiogramme) sous-tendu par évolution des souches V. Jarlier. B.E.H. 2004;32:148-51 SARM de résistance hétérogène aux Blactamines, TobramycineR mais GentaS Nouveau clone MRSA ? Rôle de la diminution de la consommation de la gentamicine ?

Application en situation endémique Suivi épidémiologique de S. aureus Constat : Augmentation des GS-SARM même si stabilité ou diminution des isolats de SARM 57 347 souches de S. aureus provenant de 7 hôpitaux Français (dont un antillais) entre 1992 et 1998 2 pulsotypes prédominants différents du pulsotype antillais Certains GS-MRSA et GR-MRSA ont le même pulsotype mais techniques d’hybridation montrent une perte du gène aac6’-aph2 ’’ qui confère la résistance aux aminosides Leliévre : Techniques de macrorestriction Sam I et sondes DNA Montrer : Evolution des souches, champ pulsé et dendogramme de Talon Talon 57 isolats d’un hôpital de l’est de la France et 35 d’un long séjour de la banlieue parisienne PFGE et quelqu’unes de Toulouse montre la présence de plusieurs plusotypes dont prévalents appartenant à des clones épidémiques. Démontrant la diffusion du clone de SARM GentaS dans le pays Leliévre H, Lina G, Jones ME et al. Emergence and spread in French Hospitals of meticillin-resistant Staphylococcus aureus with increasing susceptibility to gentamicin and other antibiotics. J Clin Microbiol 1999;37:3452-7.

Application en situation endémique Suivi épidémiologique de S. aureus Constat : Augmentation des GS-SARM même si stabilité ou diminution des isolats de SARM Multiprimer randomly amplified polymorphic DNA typing/souches SARM français et européens Diffusion des souches GentaS essentiellement due à un même clone Clone GentaS à partir d’un clone GentaR par perte du gène aa6’-aph2 confinant la résistance aux aminoglycosides Conclusion - Diminution de la consommation d’aminoglycosides n’est pas la seule cause car un clone majoritaire et pas de lien avec l’amélioration de la sensibilité aux autres atb - Diffusion du clone par transmission croisée Leliévre : Techniques de macrorestriction Sam I et sondes DNA Montrer : Evolution des souches, champ pulsé et dendogramme de Talon Talon 57 isolats d’un hôpital de l’est de la France et 35 d’un long séjour de la banlieue parisienne PFGE et quelqu’unes de Toulouse montre la présence de plusieurs plusotypes dont prévalents appartenant à des clones épidémiques. Démontrant la diffusion du clone de SARM GentaS dans le pays Blanc DS, Francioli P, Le Coustumier A, Gazagne L, Lecaillon E, Gueudet P, Vandenesch F, Etienne J. Reemergence of gentamicin-susceptible strains of methicillin-resistant Staphylococcus aureus : a phylogenetic approach J Clin Microbiol 2001;39(6):2287-90.

Application en situation endémique Suivi épidémiologique de S. aureus Sensibilité diminuée aux glycopeptides En France, depuis 1999 : souches de sensibilité intermédiaire aux glycopeptides (GISA) Enquête INVS : souches issues d’un clone de S. aureus résistant homogène à la méticilline et résistant à la gentamicine isolés dans les hôpitaux jusqu’en 1992-95 (clone Ibérique) Rôle de la pression de sélection exercée par utilisation des glycopeptides Entérocoque résistant à la vancomycine encore peu fréquent en France (2%) mais en recrudescence faisant craindre le transfert de la résistance (gène van A) à S. aureus espèce pathogène plus répandue

Application en situation endémique Suivi épidémiologique de S. aureus SARM dans la communauté SARM-H : Secondaire au portage par le personnel soignants et les patients précédemment hospitalisés : « SARM hospitalier en milieu communautaire » SARM-C : Depuis 1999, souches de SARM détectées en dehors de l’hôpital chez des sujets jeunes sans facteur de risque occasionnant des infections cutanées sévères nécrosantes : « SARM communautaires vrais » Phénotype de résistance kana R, tétra R, acide fusidique R+/-érythro R Problème existant nombreux pays ++ (banque de données) Hautement épidémique : Risque de diffusion en ville, en famille et dans les collectivités +++ exigeant le renforcement des règles d’Hygiène domestique et individuelle

Application en situation endémique Suivi épidémiologique de S. aureus SARM dans la communauté en France Etudes génomiques : nature clonale en PFGE (pulsed field gel electrophoresis) et MLST (multilocus sequence typing): différent de SARM-H - clone européen ST 80 Cassette de résistance à la méticilline SCC-mec (staphylococcal chromosomal cassette) de type IV pour 85 à 100% des isolats Allèle agr (accessory gene regulator) de type 3 (65 à 100% des isolats) considéré comme un marqueur phylogénétique stable Gènes de la leucocidine de Panton Valentine (PVL) pour 77 à 100 % des isolats

Application en situation endémique Suivi épidémiologique de S. aureus SARM dans la communauté Clone USA300 au Danemark • ST80 est le clone prédominant depuis 1995 • 44 isolements d’USA300 entre 2000 et 2005 – 2003: 2 souches – 2004: 11 souches – 2005: 28 souches • L’importation est en cause dans 26% des cas Eurosurveillance 2007;12:1-5 R. Leclerq – Caen

Application en situation endémique Suivi épidémiologique de S. aureus Emergence et diffusion d’un nombre limité de clones pandémiques L’appartenance d’une souche de SARM a un clone est démontrée en caractérisant Le séquençage de 7 gènes de ménage (Multilocus sequence typing). Les séquences sont analysées dans une base de données accessibles (www.Saureus.mist.net). Un type de séquence (ST) est attribué à chaque souche analysée. La caractérisation du nombre et la structure des répétitions présentes dans la séquence codante de la proteine A de S. aureus (spa typing) La caractérisation de la cassette contenant le gène de résistance mecA à la méticilline (SCCmec pour staphylococcal chromosomal cassette) (5 grands types de cassettes) Le type d’allèle agr de chacun des grands clones pandémiques (4 types d’allèle agr) Pr J Etienne - Centre National de Référence - Lyon

Application en situation endémique Suivi épidémiologique de S. aureus Clone majoritaire en France Clone minoritaire en France Pr J Etienne - Centre National de Référence - Lyon

Caractères moléculaires des SARM français • Clone majoritaire –ST 8, SCCmecIV, agr1, gène de l'entérotoxine A : proche du clone V • Clone minoritaire –ST 5, SCCmecII, agr2, gène de la toxine du choc toxique staphylococcique : clone NY/Japan • Ancien clone –Heym B et al AAC 2002;50:323-9 : ST247, SCCmecIA, agr1 : clone Ibérique (GISA, souches de SARM genta-R) Pr J Etienne - Centre National de Référence - Lyon

Caractères moléculaires des SARM français Pr J Etienne - Centre National de Référence - Lyon

¼ des infections du site opératoire Application en situation endémique Suivi épidémiologique : Entérobactéries jusqu ’à 40% des IN 2/3 des infections urinaires ¼ des infections du site opératoire Le plus souvent d’origine endogène après sélection des souches R par une antibiothérapie Mais origine exogène pour certaines, diffusion clonale et diffusion du mécanisme de résistance Béta-Lactamase à Spectre Elargi : Support génétique de la résistance : plasmide 2 à 5 % des entérobactéries

Application en situation endémique Suivi épidémiologique : Entérobactéries Evolution 1996-2002 de la distribution des 3 principales espèces parmi les entérobactéries productrices de BLSE Espèce Réseau 1996 1998 2000 2002 K pneumoniae A 44 55 25 18 B 20 22 16 Escherichia coli A 10 8 23 49 B 6 6 11 E aerogenes A 23 16 31 14 B 59 57 55 Réseau A : AP-HP Réseau B : CCLIN Paris Nord hors AP-HP V. Jarlier. B.E.H. 2004;32:148-51 Pb majeur diffusion à d’autres espèces exemple Acinetobacter baumannii dans le nord de la France

Application en situation endémique Suivi épidémiologique : Entérobactéries EBLSE 1° description en France en 1984 Sirot D, Sirot J, Labai R et al. Transferable resistance of third generation cephalosporins in clinical isolates of Klebsiella penumoniae: identification of CTX-1, a novel B-lactamase. J Antimicrob Chemother 1987; 20: 323-34 Evolution sur le mode endémo-épidémique dans les hôpitaux par transmission croisée Diffusion plasmidique / Diffusion clonale Présence dans l’environnement, chez les animaux Extension à la communauté préoccupante

Application en situation endémique Suivi épidémiologique : Entérobactéries Etude de la clonalité des souches d’EBLSE Pr MH Nicolas-Chanoine RICAI 2006 Enquête AP-HP (mai-juin 2005) 167 E coli, 52 K pneumoniae, 32 E cloacae, 13 E aerogenes E coli : 64/167 isolats appartiennent au clone 16–CTX-M (RAPD)

Application en situation endémique Suivi épidémiologique : Entérobactéries Entérobactéries productrices de BLSE Exemple Endémo-épidémie de Klebsiella pneumoniae en soins intensifs chirurgicaux 12 lits Surveillance : 20% de toutes les souches identifiées sur un établissement de 1400 lits

ANALYSE DU PROFIL PLASMIDIQUE Profils plasmidiques par EcoRI Hybridation avec une sonde blaSHV Profils P1, souches des 7 patients (A à G) Profils P2, souches du patient H Images fournies par C. Arpin Laboratoire Pr C Quentin Bordeaux2

RIBOTYPES (profils par EcoRI, sonde rrnB d’E. coli) Profils E1, souches des 7 patients (A à G) Profils E2, souches du patient H Images fournies par C. Arpin Laboratoire Pr C. Quentin Bordeaux2

PULSOTYPES (profils par SpeI) Profils F1, souches des 7 patients (A à G) Profils F2, souches du patient H Images fournies par C. Arpin Laboratoire Pr C. Quentin Bordeaux2

Application en situation endémique Voie endogène/voie exogène ? Exemple : Escherichia coli résistant aux quinolones Isolats hospitaliers plus résistants aux atb Diversité clonale très importante Diffusion de la résistance aux atb non liée à une transmission de souches mais à une pression de sélection exercée par les antibiotiques sur la flore endogène des patients Mesures de prévention adaptées ciblées sur meilleure utilisation des antibiotiques Talon D. Escherichia coli : résistance aux quinolones et aux blactamines des souches clinique isolées en Franche-Comté Pathol Biol 2004, 76-81

Application en situation endémique Voie endogène/voie exogène ? Autres exemples Infection à Staphylococcus aureus et portage nasal après décolonisation 70% de rechute Pena C, Fernandez-Sabe N, Dominguez MA, et al. Staphylococcus aureus nasal carriage in patients on haemodialysis: role of cutaneous colonization. J Hosp Infect 2004;58:20-27. …part endo/exogène en réanimation Etude prospective, 18 mois, 278 bactéries analysées 15% « exogène » Grundmann H, Barwolff S, Tami A, et al. How many infections are caused by patient-to-patient transmission in intensive care units? Crit care Med 2005; 33(5): 946-51.

Application en situation endémique Connaissance de la chaîne de transmission Identification de réservoirs environnementaux Voies de transmission Part des divers mécanismes de transmission Patient à patient? Environnement vers patient? Patient vers environnement? Rôle du personnel? Importance de relier les résultats aux données épidémiologiques de terrain Mesures de prévention adaptées

Application en situation endémique Exemple : Pseudomonas aeruginosa Premier responsable de pathologie respiratoire en réanimation Bactérie environnement humide, nombreuses sources identifiées à l’hôpital, en particulier dans le réseau et/ou les points d’eau Controverse Origine endogène? Sélection par antibiothérapie Origine exogène ? Transmission directe manuportée et indirecte via le matériel ou les points d’eau déjà décrite

Patient colonisé ou infecté Patient colonisé ou infecté Etude de la chaîne de transmission de Pseudomonas aeruginosa en réanimation Réservoir environnemental Eau des robinets ? ? ? Mains des personnels ? Réservoir humain Patient colonisé ou infecté Endogène ou exogène ? ? Patient colonisé ou infecté

Application en situation endémique Voie de transmission de P. aeruginosa Etude prospective avec prélèvements cliniques et prélèvements d’environnement 45 patients porteurs 58% des points d’eau du service Électrophorèse en champ pulsé Résultats 15 des 45 patients ont la même souche que celle du robinet de leur chambre et 6 autres de la chambre à côté 13 transmissions à partir du robinet, 6 transmissions patient à patient, 4 transmissions du patient vers le robinet Conclusion Transmission croisée de P. aeruginosa non négligeable Patient colonisé ou infecté=Origine de P. aeruginosa dans les points d ’eau d ’ou importance de leur gestion  Reuter S, Sigge A, Wiedeck H, Trautmann M. Analysis of transmission pathways of Pseudomonas aeruginosa between patients and tap water outlets. Crit Care Med 2002;30:2222-8.

Application en situation endémique Application au diagnostic rapide Test rapide pour SARM : comparaison détection par PCR et culture Harbarth S. Crit Care 2006 10:R25. ERV : PCR sur écouvillonnage rectal (coût de la technique = coût de une journée d’isolement) PCR mycobactérie PCR et Légionnelles dans l’environnement Lindholm L. J Clin Microbiol 2004; 42: 5609-5613

Applications en situation endémique Identification des mécanismes de résistance aux atb Mais aussi plus exceptionnellement Identification des agents infectieux Identification plus rapide avec méthodes basées sur acide nucléique Indications peu développées en « routine » Détection de marqueurs moléculaires de sensibilité ou de virulence Rare+ centre spécialisé Pourrait faciliter la surveillance épidémiologique

Avenir : Application en routine ?? Impact sur le taux d’infections nosocomiales et coût/efficacité Exemple : Memorial Hospital in Chicago : intègre l’utilisation de technique de typage au programme de prévention des IN Au cours des 60 mois de suivi : réduction du tx d’IN de 13% et du nombre de patients infectés de 23%, 50 % des morts évités sur 5 ans Économie de 5 dollars pour chaque dollar investi dans le programme Peterson LR. New technology for detecting multi-drug-resistant pathogens in the clinical laboratory. Emerg. Infect. Dis. 2001: 7: 1-12.

Applications en situation épidémique Y a-t-il réellement épidémie? S’agit-il d’une sélection endogène d’une bactérie ou d’une dissémination d’une souche épidémique? Existe-t-il un réservoir environnemental ? Voie de transmission ? à quel moment des soins ?... Mesures de prévention adaptées pour stopper l’épidémie Parfois : Intérêt médico-légal (exemple infection VHC, VHB ou VIH transmise après AES)

Application en situation épidémique Publications+++ Exemples A. baumannii multirésistants Clostridium difficile Pseudomonas aeruginosa Escherichia coli BLSE Stenotrophomonas maltophilia et dispositif médical Légionella pneumophila et tours aéroréfrigérantes Epidémie virale nosocomiale contemporaine d’une épidémie communautaire Transmission VHC ou VHB en hémodialyse… ….

Application en situation épidémique Acinetobacter baumannii BLSE Veb1 en 2003 dans le Nord-Pas de Calais Résistance à toutes les bêtalactamines à l’exception de l’imipénème

Application en situation épidémique Acinetobacter baumannii résistant à l’imipénème dans le Sud–Ouest/été 2003 Antibiogramme différent des souches du Nord : résistant à toute les bêtalactamines. Sensibilité variable aux aminosides et sensibilité à la colistine Caractéristique des souches isolées au CHU de Bordeaux Recherche du gène blaVEB-1 négative Gène codant pour une oxacillinase de type OXA-23 OXA-23 + imperméabilité phénotype résistant à l’imipénème Analyse en champ pulsé : liens épidémiologiques avec les différents profils observés dans les hôpitaux du Sud-Ouest- Pas de souche spécifique Bordeaux

Acinetobacter baumannii résistant à l’imipénème dans le Sud–Ouest (Pr Nordmann et Dr Burucoa)

Clostridium difficile Epidémies dans le Nord Pas de Calais Bilan en avril 2007 : 41 établissements de santé 550 cas de diarrhées 410 souches typées dont 266 de ribotype 027 en PCR Origine de la souche

Pseudomonas aeruginosa : les faits Epidémie A P. aeruginosa sérotype P6 6 patients (hématologie et réanimation) Sites d'isolement variés Antibiogrammes différents Epidémie B P. aeruginosa sérotype P4 27 patients dont 25 étaient passés par un même service de réanimation Souches résistantes à l‘Imipénème

Pseudomonas aeruginosa : enquête Étude des dossiers Soins, Période d'hospitalisation… Formuler des hypothèses Recherche d’un réservoir environnemental Points d ’eau Savon doux Détergent-désinfectant Antiseptiques ?? Dispositif médical ??...

Profils ECP Épidémie A B C D A A A E F G 9 souches testées en ECP 7 patients et 2 eaux - 6 souches des patients toutes différentes - 2 souches de l'eau de la chambre occupée par un patient porteur et la souche de l'hémoculture du patient sont identiques Profils ECP Épidémie A B C D A A A E F G ECP infirme l'épidémie mais permet de faire le lien entre un patient infecté et l'eau du robinet de sa chambre après son départ Désinfection de la robinetterie  élimination de la souche Pas de nouveau cas

12 souches testées en ECP : 9 patients et 3 eaux 2/9 patients n'étaient pas passés en réanimation et 1/3 eau venait d'un autre service - 9 souches identiques : 7 patients tous passés en réanimation et 2 fois le même point d'eau à 1 mois d'intervalle, malgré la désinfection de la robinetterie Profil ECP Épidémie B ECP affirme l'épidémie avec identité des souches des patients passés en réanimation et du point d'eau central Désinfection de la robinetterie  insuffisante Changement de robinetterie  élimination de la souche

Etude moléculaire et épidémiologique d’une épidémie à Escherichia coli BLSE au sein d’une unité de néonatalogie P. Lehours, MP Parizano, J Sarlangue, V Dubois, AM Rogues, JP Gachie, H Boulestreau, C Quentin, F Mégraud. Hôpital Pellegrin et Université de Bordeaux II, Bordeaux

Premiers isolements de E.coli BLSE Cas Index : 24 Nov - écouvillonnage nasal Deux autres enfants : 9 Déc 01 - entérocolites - liquide gastrique, hémoculture

Écouvillonnages rectaux chez les enfants et les personnels, prélèvements d’environnement : étude phénotypique Isolement sur milieu BCP-Ceftazidime Identification à l’aide d’une API 20E Antibiogramme par diffusion Tests de synergie : C3G-acide clavulanique RESULTATS Enfants : 12 porteurs de E. coli BLSE (soit 54%) Répartition géographique dispersée Personnels : 9 porteurs de E. coli BLSE (soit 21%) Environnement : 1 souche E. coli BLSE sur prélèvements d’environnement (table à langer du cas index) Pas d’autre entérobactérie BLSE

Comment comparer ces isolats ? Marqueur phénotypique - antibiotype Marqueurs moléculaires - random amplified polymorphic DNA (RAPD) - typage de la BLSE

Analyse des Antibiotypes 1 antibiotype majoritaire - commun aux enfants, personnel et souche environnementale - pas de marqueur associé à la BLSE - diamètre céfotaxime < ceftazidime 1 antibiotype par souche témoin - Cotrimoxazole (R) et Doxy (R) - Cotrimoxazole (S) et Doxy (R)

Résultat de la RAPD (3) Résultat de la RAPD I II III IV (M) (-) I II III IV Image fournie par Dr Ph Lehours Laboratoire de bactériologie Pr F. Mégraud I : enfants de néonatologie (n : 16) et maman du cas index II : souche environnementale(n : 1) III : personnel (n : 7) IV : souches témoins(n : 2)

Résumé des profils RAPD Une souche épidémique - enfants de néonatalogie - personnel - environnement Une souche non épidémique - jumeaux (non retrouvée chez le personnel) La RAPD est une technique rapide et simple dérivée de la PCR. Elle permet une analyse en temps réel avec un délai d’obention des résulats de 48 h entre l’isolement de la bactérie et l’interprétation des profils obtenus. La RAPD a déjé été utilisée avec succès pour A. xylosoxydans. Cependant la reproductibilité de cette technique est dépendante des conditions opératoires et le pouvoir discriminant variable en fonction des espèces.

Epidémie de souche + épidémie de plasmide Typage de la BSLE Isoélectrofocalisation - point isoélectrique élevé - SHV ou CTX-M PCR Séquençage CTX-M-3 pour la souche épidémique et pour la souche non épidémique CTX-M-1 et TEM pour les souches témoins Les conditions opératoires ainsi que les trois amorces que nous avons utilisées nous permettent d’obtenir un pouvoir discriminant supérieur à celui des méthodes phénitypiques. L’analyse des prfils RAPD montre la diffusion d’une m^me souche de A xylosoxydnas au niveau de l’hôpital pédiatrique. Nous pouvons de plus affirmer que le produit décontamiant de surface est à l’origine de cette épidmémie. Conclusion Epidémie de souche + épidémie de plasmide

Limites actuelles Méthodes phénotypiques encore utilisées en routine pour l’identification d’alerte et pour la surveillance (diagnostic bactério, Sensibilité aux atb ++) Méthodes génotypiques réalisées par laboratoire spécialisé Rarement en routine Personnels formés, matériels coûteux Recherche d’une technique idéale : rapide, pas chère, sensible, reproductible, bon pouvoir discriminant facile à mettre en oeuvre et à interpréter…

Applications des méthodes de typage moléculaire à l’épidémiologie des Infections Nosocomiales Conclusion Progrès épidémiologiques ++ grâce aux techniques de typage moléculaire Description, Explication de leur étiologie Recherche de méthodes d’intervention les plus efficaces Indispensables pour le suivi épidémiologique des souches et de l’évolution des mécanismes de résistance aux antibiotiques en faisant la distinction entre diffusion clonale diffusion du mécanisme de la résistance sélection de la résistance par pression des antibiotiques

Application des méthodes de typage moléculaire aux Infections Nosocomiales Conclusion Permettent d’établir le caractère clonal d ’agents pathogènes pour Comprendre la distribution des micro organismes et leur inter relation : par ex: identifier source, voie de transmission Distinguer les rechutes des réinfections Confirmer et élucider des épidémies Essentielles pour aider à définir des mesures efficaces de prévention et suivre l’efficacité de ces mesures Mais pas assez développées en routine

Techniques de typage moléculaire et Infections Nosocomiales Lectures complémentaires Bingen E. Applications of molecular methods to epidemiologic investigations of nosocomial infections in a pediatric hospital. Infect Control Hosp Epidemiol 1994;15:488-93. Blanc DS. The use of molecular typing for epidemiological suveillabce and investigation of endemic nosocomial infections. Infection, Genetics and Evolution 2004;193-7. Singh A, Goering RV, Simjee S, Foley SL, Zervos MJ. Application of molecular techniques to the study of hospital infection. Clin Microbiol 2006; 19: 512-30. Guidelines for the validation and application of typing methods for use in bacterial epidemiology. Clin Microbiol Infect 2007; 13: (Suppl.3), 1-46.