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L'antibiorésistance et ESBL

Introduction

L'unité de bactériologie générale du CODA-CERVA s'occupe des bactéries pathogènes des animaux (entre autres laboratoire de référence pour les infections à mycoplasmes et pour les Salmonelles typhoïdes) et par ailleurs, elle joue un rôle de fer de lance dans l'antibiorésistance. Ainsi, cette unité se penche-t-elle à la fois sur l'étude de l'épidémiologie moléculaire des germes résistants et sur les solutions alternatives à l'utilisation d'antibiotiques.


Depuis des années, l'antibiorésistance fait l'objet de programmes de surveillance pour les sérotypes de Salmonelles et les E. coli pathogènes provenant des porcs et des bovins. Au début de cette année, les activités de surveillance ont également été sensiblement étoffées avec le lancement de deux nouveaux programmes de surveillance. D'une part, la surveillance de la résistance de l'Escherichia coli commensale et les entérocoques et d'autre part, la surveillance de la prévention du Staphylococcus aureus résistant à la méthiciline (MRSA) dans la volaille.

Surveillance de l'antibiorésistance et émergence de la résistance aux céphalosporines (ESBLs/AmpC)

La nouvelle surveillance de E. coli commensale et des entérocoques tant chez le poulet, les veaux de boucherie, les bovins et les porcins a pour but de pouvoir évaluer les éventuelles interventions visant à réduire la résistance.

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Au cours des prochaines années, une étude de base sera réalisée, lors de laquelle les tendances seront déterminées. L'infléchissement des tendances indiquera l'effet d'une intervention éventuelle. Il peut également indiquer une évolution spécifique de la résistance. Pour d'autres germes, tels que les Salmonella et les E. coli pathogènes, de nombreuses données sont d'ores et déjà disponibles. L'épidémiologie de ces germes est également très différente des commensaux.

 

Les germes zoonotiques sont activement combattus, et les germes pathogènes ont une épidémiologie spécifique, de sorte qu'ils ne sont que temporairement présents dans l'animal et peuvent éventuellement être traités. La principale tendance observée au niveau de ces germes est l'augmentation considérable de la résistance aux céphalosporines (résistance liée aux ESBLs/AmpC).

 

Résistance des ESBL/AmpC

ESBL/ AmpC sont des β-lactamases qui hydrolisent et donc inactivent les antibiotiques β-lactam tels que la penicilline, les céphalosporines de 2°, 3° et parfois même de 4° génération. Ces enzymes bactériennes font donc en sorte que les antibiotiques citées ci-dessus, très importantes dans la médecine clinique, ne soient plus efficaces.

 

ESBL/ AmpC β-lactamases peuvent se retrouver dans différentes souches bactériennes, telles que E. coli, Salmonella, Klebsiella et autres Enterobacteriaceae. Pour l'instant, les souches productrices de ESBL/AmpC ont été retrouvées principalement dans les microbiotes normaux des animaux de rente. Elles ne sont dans ce cas pas pathogènes pour l'homme ou l'animal, le risque de traitement difficile étant de ce fait relativement limité.

 

Lorsque ces β-lactamases sont produits par des souches pathogènes, l'infection par ces pathogènes est donc difficilement traitable. Bien que le risque de transformation des gènes ESBL/AmpC de ces microbiotes normaux en bactéries pathogènes est limité, il n'est toutefois pas à exclure.

 

Les souches potentiellement productrices de ESBL/AmpC sont connues pour leur résistance accrue à la cefotaxime. Il existe différentes formes de β-lactamases qui peuvent être distinguées en fonction de leur effet sur différentes antibiotiques β B-lactam, tout comme par l'analyse de leurs gènes respectifs (entre autres CTX-M, TEM, SHV et CMY). Le profil de sensibilité de ces souches et leur typage génétique est donc important pour leur identification détaillée et pour suivre la dispersion de la résistance.

 

Une étude (Abrisk) a récemment été finalisée autour de ce sujet pour les E. coli des poulets de chair. Il en ressort que la situation chez les poulets est dramatique, avec 40 % de souches E. coli résistantes, 60 % d'animaux positifs et 100 % d'entreprises positives. Les gènes présents étaient très divers et localisés sur différents éléments génétiques. Les facteurs de risque ont également été analysés. Il en ressort que le couvoir (l'origine des poulets) est le principal facteur de risque. Des souches humaines, provenant de Belgique comme d'Afrique, ont également été analysées. La transmissibilité de l'une de cette résistance se déroulait de manière facile et rapide. Il n'existe, malheureusement, aucune information comparable directement disponible concernant l'apparition des ESBLs et AmpCs chez d'autres espèces animales. Aucun projet de recherche spécifique n'est actuellement mené sur ce sujet.

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Côté Salmonella, nous observons également une augmentation de la résistance, et plusieurs épisodes frappants ont été caractérisés. Dans le rapport sur la salmonelle de cette année, l'on peut constater que parmi tous les sérotypes de salmonelle, la prévalence de la résistance aux céphalosporines est déjà de 10 %. Pour la S. Paratyphy B, plus de 35 % des souches sont déjà résistantes aux céphalosporines. Pour les E. coli pathogènes chez les porcins (voir rapport), nous observons un quadruplement de la résistance entre 2007 et 2010. Près de 20 % des souches étaient résistantes l'an dernier. Nous constatons également une augmentation des souches pathogènes chez les bovins.

 

Cette tendance à la hausse se poursuivra probablement au cours des prochaines années. Cela peut sérieusement hypothéquer les thérapies futures en médecine vétérinaire. Une analyse plus approfondie des causes de cette résistance est une nécessité absolue pour en comprendre l'épidémiologie et ainsi pouvoir proposer des interventions.

MRSA


Une deuxième nouveau programme de surveillance consiste à déterminer la prévalence et la diversité des MRSA dans la volaille. À cet effet, à peu près 450 entreprises différentes seront échantillonnées d'ici fin 2011. Il s'agit tant de batteries de ponte que d'élevages de poussins de chair. Des études réalisées par le passé ont démontré que les MRSA pouvaient se manifester chez ces animaux, mais à une prévalence inconnue. Cette nouvelle étude fournira un bon exemple de l'ampleur de la problématique des MRSA chez la volaille.

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À partir de 2005, année du premier signalement d'un nouveau type de MRSA chez les animaux domestiques, il est apparu clairement que ce germe s'est propagé dans différents écosystèmes (voir Staphylocoque aureus résistant à la méthicilline). Chez les porcins, les différents programmes de surveillance, tant nationaux qu'internationaux (voir rapport MRSA et rapport de l'EFSA), ont démontré que le MRSA ST398 ou LA-MRSA (livestock associated MRSA) sont très fréquentes dans certains pays mais pratiquement absentes dans d'autres. La Belgique figure parmi les trois pays les plus contaminés.


Outre les programmes de surveillance, différents projets de recherche sont déployés autour des MRSA. En premier lieu, l'épidémiologie de cette résistance est analysée (projet MRSA-CO). L'accent est mis sur le réservoir de gènes encodant la résistance à la méthicilline (mecA). Là, tous les staphylocoques (donc y compris les staphylocoques qui ne sont pas des aureus) présents chez des animaux sont analysés en vue de détecter la présence de mecA. Les premiers résultats de cette analyse font toutefois ressortir qu'il existe également un grand réservoir de résistances dans ces germes. Ces études ont également mis en lumière qu'outre les MRSA ST398, il existe encore de souches sensibles à la méthicilline, et qu'il existe encore un réservoir supplémentaire de l'élément génétique mobile (un homologue SCC).

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Un nouveau projet a été lancé (projet EMIDA MRSA), dans lequel l'accent est mis sur la diversité du MRSA au niveau Européen. Il est clair que les MRSA sont fortement répartis dans la population d'animaux d'élevage (tant les porcins, la volaille que les bovins). La pathogénicité de cette souche n'est heureusement pas élevée, mais en raison des gènes de virulence pouvant augmenter la pathogénicité de la souche et situés sur des éléments génétiques mobiles, il est important de bien tenir à l'œil la propagation éventuelle de ces gènes de virulence dans le LA-MRSA.



Alternative aux antiobiotiques pour la lutte contre les MRSA


Dans d'autres projets, nous examinons les meilleures possibilités de lutte (projets MRSA IWT et MRSA-phages).

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Dans un premier temps, l'épidémiologie est étudiée au niveau de l'exploitation, puis les interactions germe-hôte. Il ressort d'ores et déjà de ces recherches en cours que les MRSA se propagent très rapidement et qu'ils ont donc tendance à devenir endémique.


Au niveau des solutions alternatives visant à endiguer la propagation du germe, nous examinons d'une part l'utilisation de désinfectants, et, de l'autre, l'utilisation de bactériophages, et de lysines dérivées de phages. Étant donné la contamination considérable dans les exploitations positives (tant au niveau des animaux que de l'environnement, en ce compris l'éleveur et sa famille), il sera difficile d'arriver à des exploitations négatives.


Une solution ne semble donc pas encore à portée de main et de nouvelles études s'avèrent nécessaires. Actuellement, les exploitations négatives doivent tenter de le rester et les éleveurs bovins, lors de l'introduction de nouveaux animaux, doivent veiller à ce que ceux-ci proviennent bel et bien d'une ferme négative pour les MRSA. L'efficacité des traitements alternatifs pour d'autres problèmes relatifs à la santé a également été étudiée.

Publications du CODA-CERVA sur le sujet : "antibiorésistance et émergence de la résistance aux céphalosporines"

Escherichia coli strains from Kenyan patients carrying conjugatively transferable broad-spectrum {beta}-lactamase, qnr, aac(6')-Ib-cr and 16S rRNA methyltransferase genes

Presence of extended-spectrum {beta}-lactamase-producing Escherichia coli in wild geese

In situ ESBL conjugation from avian to human Escherichia coli during cefotaxime administration

Risk factors for ceftiofur resistance in Escherichia coli from Belgian broilers

Complete nucleotide sequence of CTX-M-15-plasmids from clinical Escherichia coli isolates: insertional events of transposons and insertion sequences.

Molecular characterisation of Vibrio cholerae O1 strains carrying an SXT/R391-like element from cholera outbreaks in Kenya: 1994-2007

Broad-spectrum beta-lactamases among Enterobacteriaceae of animal origin: molecular aspects, mobility and impact on public health

Prevalence and persistence of antimicrobial resistance in broiler indicator bacteria

Comparative analysis of extended-spectrum-{beta}-lactamase-carrying plasmids from different members of Enterobacteriaceae isolated from poultry, pigs and humans: evidence for a shared {beta}-lactam resistance gene pool?

Prevalence of antimicrobial resistance among bacterial pathogens isolated from cattle in different European countries: 2002-2004

Occurrence of antimicrobial resistance among bacterial pathogens and indicator bacteria in pigs in different European countries from year 2002 - 2004: the ARBAO-II study

Diversity of extended-spectrum beta-lactamases and class C beta-lactamases among cloacal Escherichia coli Isolates in Belgian broiler farms

Dissemination of an extended-spectrum-beta-lactamase blaTEM-52 gene-carrying IncI1 plasmid in various Salmonella enterica serovars isolated from poultry and humans in Belgium and France between 2001 and 2005

Clonal emergence of extended-spectrum beta-lactamase (CTX-M-2)-producing Salmonella enterica serovar Virchow isolates with reduced susceptibilities to ciprofloxacin among poultry and humans in Belgium and France (2000 to 2003)

Genes and mutations conferring antimicrobial resistance in Salmonella: an update

The clonal spread of multidrug-resistant non-typhi Salmonella serotypes

Salmonella resistant to extended-spectrum cephalosporins: prevalence and epidemiology

Salmonella genomic island 1 multidrug resistance gene clusters in Salmonella enterica serovar Agona isolated in Belgium in 1992 to 2002

Salmonella agona harboring genomic island 1-A

Publications du CODA-CERVA sur le sujet "MRSA"

Diversity of accessory genome of human and livestock-associated ST398 methicillin resistant Staphylococcus aureus strains

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in food production animals

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) ST398 associated with clinical and subclinical mastitis in Belgian cows

Comparison of fingerprinting methods for typing methicillin-resistant Staphylococcus aureus sequence type 398

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus ST398 in swine farm personnel, Belgium

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in poultry