Test ciblé de résistance aux antibiotiques chez les espèces cliniques d’Enterobacter


Les bactéries du genre Enterobacter sont parmi les bactéries les plus dangereuses associées aux infections hospitalières dans le monde. Certains de leurs représentants sont très résistants aux antibiotiques couramment utilisés, de sorte que la colistine, un antibiotique de réserve, est de plus en plus utilisée comme option thérapeutique de dernier recours. Pour éviter une dépendance inutile à la colistine et risquer d’augmenter la résistance, les bactéries sont testées pour leur sensibilité ou leur résistance à la colistine avant de recommander un traitement. Cependant, les tests couramment utilisés pour Enterobacter ne sont pas fiables. Dans une étude approfondie avec une large participation au sein du Centre allemand de recherche sur les infections (DZIF), les scientifiques ont maintenant résolu ce problème. Sur la base de ces découvertes, ils ont développé un test simple, sensible et robuste pour le genre Enterobacter, qui permet désormais une antibiothérapie ciblée pour les différentes espèces d’Enterobacter.

Les tests microbiologiques actuellement utilisés pour la résistance à la colistine et à d’autres résistances aux antibiotiques n’ont pas permis de tirer des conclusions précises concernant la propagation de la résistance dans différents Enterobacter espèces. Cela s’explique en partie par le fait que la classification taxonomique des Enterobacter isolats était imprécise, et en partie parce que le taux d’erreur dans la détermination de la résistance était élevé. L’étude DZIF à grande échelle a maintenant réalisé une percée et a clarifié les relations entre les nombreux Enterobacter espèces ainsi que des tests de résistance optimisés. À cette fin, des chercheurs de l’Institut de microbiologie médicale de l’Université Justus Liebig de Giessen (projet Deep-iAMR), en collaboration avec des scientifiques du DZIF du Centre de recherche Borstel Leibniz Lung Center, ont analysé Enterobacter isolats collectés dans des hôpitaux universitaires allemands sur une période de trois ans.

En utilisant des études taxonomiques basées sur le génome, Enterobacter xiangfangensis s’est avérée être l’espèce la plus fréquente dans les hôpitaux allemands : à partir d’un pool de données de plus de 3246 isolats dans le monde – représentant une collection de plus de vingt ans – cette espèce représentait 68,7 % de tous Enterobacter détecté.

La détermination des profils de résistance aux antibiotiques à l’aide de tests phénotypiques recommandés par le Comité européen sur les tests de sensibilité aux antimicrobiens (EUCAST) a donné des résultats mitigés en ce qui concerne la résistance à la colistine.

« Il s’est avéré que de nombreux isolats n’étaient pas ou à peine résistants à ces tests, même si les bactéries portaient tous les gènes nécessaires à l’expression de la résistance à la colistine », explique le premier auteur de l’étude, le Dr Swapnil Doijad, de l’Université Friedrich Schiller, Iéna, Allemagne. Un résultat qui a soulevé des questions. Les chercheurs ont obtenu une première réponse en étudiant plus avant les isolats dans lesquels la résistance n’était pas clairement détectable par spectrométrie de masse.

« Selon le cas particulier Enterobacter espèces, nous avons détecté de faibles niveaux de lipide A modifié, la structure d’ancrage des lipopolysaccharides (LPS) – un composant crucial de la membrane bactérienne et nécessaire à la résistance à la colistine – même à partir de bactéries cultivées dans un milieu sans colistine « , commente le co- premier auteur de l’étude, le Dr Nicolas Gisch du Centre de recherche Borstel Leibniz Lung Center. » Ces modifications du lipide A semblent être dépendantes de l’espèce bactérienne et sont inhérentes, c’est-à-dire que leur expression est intégrée dans une régulation plus complexe et pas seule déclenchée par la colistine », ajoute-t-il.

« Le résultat suggère qu’il existe une variation dépendante de l’espèce dans l’hétérorésistance observée dans Enterobacter: Dans les systèmes de test de routine, les bactéries sont parfois résistantes, parfois non », explique le Dr Can Imirzalioglu, co-auteur de l’étude et directeur par intérim de la microbiologie clinique et des diagnostics à l’Institut de microbiologie médicale de l’Université Justus Liebig de Giessen.

En utilisant d’autres méthodes sophistiquées, les auteurs ont pu élucider le phénomène d’hétérorésistance dans le genre Enterobacter. « Nos analyses ont révélé que ces bactéries possèdent à leur surface un capteur qui répond à la valeur du pH, c’est-à-dire à l’acidité de l’environnement, et régule en conséquence, à la hausse ou à la baisse, les gènes nécessaires à l’expression de la résistance à la colistine », explique le Pr. Trinad Chakraborty, auteur principal et ancien directeur de l’Institut de microbiologie médicale de l’Université Justus Liebig de Giessen. Les variations génétiques et les interactions dans cette voie de détection du pH environnemental ont conduit à des différences dépendantes des espèces concernant l’étendue de la résistance à la colistine dans les différents Enterobacter espèces dans les systèmes de test conventionnels.

Sur la base de ces découvertes, les chercheurs ont développé un nouveau test simple qui élimine les effets d’hétérorésistance et permet une détermination sans ambiguïté et fiable des niveaux réels de résistance à la colistine pour n’importe quel isolat. Le dosage évitera les échecs thérapeutiques lors de la recommandation de l’antibiotique, ouvrant ainsi la voie à un traitement ciblé et économique des Enterobacter espèces avec cet antibiotique de réserve dans le monde entier. Un résultat obtenu notamment grâce à des collaborations translationnelles au sein du DZIF.

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