L’épidémiologie moléculaire de Streptococcus pneumoniae résistant à la pénicilline aux Etats-Unis, –

La parenté génétique des isolats résistants à la pénicilline du CSLP de Streptococcus pneumoniae recueillis lors des études nationales de surveillance menées aux États-Unis durant les périodes de -, – et – a été déterminée par électrophorèse sur gel en champ pulsé. PFGE Globalement, différents types de PFGE ont été élucidés Pour toutes les périodes d’étude combinées, les types d’ECP les plus prévalents comprenaient>% de tous les isolats, et les types étaient étroitement apparentés aux clones généralisés. EspagneF-, FranceV-, EspagneB-, TennesseeF- et TaiwanF- De – à -, types PFGE majeurs La prévalence de la résistance à l’érythromycine a augmenté au sein des principaux types d’ECPP Ces observations soutiennent l’hypothèse selon laquelle le facteur dominant de l’émergence du DSRP les États-Unis au cours de la s a été la propagation interhumaine de relativement peu de groupes clonaux qui hébergent des résis déterminants de l’exposition à plusieurs classes d’antibiotiques

Des isolats de Streptococcus pneumoniae résistants à de multiples classes d’antibiotiques ont été initialement signalés en Afrique du Sud et reconnus par la suite dans le monde . Au début du siècle, le PRSP S pneumoniae résistant à la pénicilline a commencé à émerger aux États-Unis Pendant la période de -, les données de surveillance pneumococcique ont révélé une tendance à l’augmentation des taux de résistance à la pénicilline et à d’autres classes d’antibiotiques Une étude récente menée durant l’hiver a permis de caractériser les isolats S pneumoniae des centres médicaux des États-Unis. taux de résistance suivants: pénicilline,%% des isolats avaient une résistance intermédiaire et% étaient résistants; macrolides,% -%; la clindamycine,%; tetracycline,%; triméthoprime-sulfaméthoxazole TMP-SMX,%; et chloramphénicol,% Le pourcentage d’isolats multirésistants, c’est-à-dire résistants à la pénicilline et ⩾ aux antibiotiques non β-lactamines, a augmenté de% in – à% in – Protéines altérées de liaison à la pénicilline Les séquences mosaïques trouvées dans les gènes PBP des pneumocoques résistants peuvent provenir d’événements recombinants interespèces, avec des streptocoques viridans servant de donneur d’ADN Il y a également des preuves de recombinaison homologue avec des gènes PBP de transfert de résistants La prolifération mondiale de clones pneumococciques résistants stables a contribué à l’émergence rapide de la résistance aux antimicrobiens chez cette espèce. Un clone multirésistante de sérotype B a été fréquemment isolé en Espagne pendant des décennies avant d’apparaître en Islande pendant la période de … Dans, Munoz et al ont démontré la propagation intercontinentale d’un clone multirésistante de sérotype F de S Aux Etats-Unis, Gasc et al ont rapporté la propagation d’un clone du PRSP du sérogroupe de l’Espagne vers la France. Une étude internationale des isolats de DSRP obtenus dans les pays a identifié les clones pandémiques SpainF et FranceV respectivement dans […] L’objectif de cette étude était de déterminer la parenté génétique des isolats de DSRP obtenus au cours des études de surveillance menées aux États-Unis pendant les périodes de -, – et – [,,] Parmi les centres médicaux qui ont participé à chaque projet de surveillance. L’électrophorèse sur gel en champ pulsé a permis d’examiner les changements dans l’épidémiologie moléculaire des isolats de CSLP obtenus aux États-Unis pendant une période de l’année. L’électrophorèse en champ pulsé des clones généralisés reconnus par le Réseau d’épidémiologie moléculaire du pneumocoque comparé aux profils PFGE des isolats de surveillance, afin d’évaluer l’étendue de leur propagation aux États-Unis. États

Matériaux et méthodes

Des isolats de CMI de S pneumoniae résistants à la pénicilline, ⩾ μg / mL, identifiés dans des études nationales de surveillance menées aux États-Unis durant les saisons hivernales de – isolats, – isolats et – isolats ont été caractérisés. Les centres médicaux inclus dans ces études étaient: situés dans les principaux centres de population et largement répartis aux États-Unis Seuls les isolats cliniquement significatifs ont été caractérisés Les détails de ces études et les profils de sensibilité aux antimicrobiens des isolats collectés ont été décrits ailleurs [,,] Bien que les isolats de – aient été caractérisés ailleurs par PFGE , les profils PFGE n’avaient pas été comparés avec ceux des clones établis PFGE a été répété sur les isolats de – pour ce projet afin que les mêmes méthodes, logiciels et individus soient utilisés pour évaluer chaque isolatCIM de pénicilline, érythromycine, tétracycline, Le TMP-SMX, le chloramphénicol, la ceftriaxone et la lévofloxacine ont été déterminés Méthode de microdilution dans un bouillon de Mueller-Hinton additionné de% de sang de cheval lysé, selon les directives du Comité national pour les étalons de laboratoire clinique NCCLS La résistance a été définie selon les normes d’interprétation MIC du NCCLS chaque isolat a été déterminé par la réaction de quellung avec des antisérums de type spécifique Statens Serum Institut PFGE a été réalisée en utilisant un protocole simplifié pour S pneumoniae décrit ailleurs L’ADN a été digéré avec SmaI à une concentration de U / mL New England Biolabs Le PFGE a été réalisé en utilisant le CHEF-DR II Bio-Rad Les conditions de fonctionnement étaient V pour h à ° C, rampe avec un temps avant initial de s et le temps avant final de s Les gels colorés au bromure d’éthidium ont été photographiés en utilisant le Bio-Rad Gel Doc système Bio-RadLes patrons PFGE ont été analysés avec le logiciel Bionumerics Applied Maths Un dendrogramme a été construit par la méthode du groupe de paires non pondérées avec des moyennes arithmétiques, le oefficacité, un paramètre d’optimisation de% et une tolérance de position de% La corrélation cophénétique, expression de la corrélation entre la parenté génétique dérivée du dendrogramme et les valeurs de similarité calculées par ordinateur, a été calculée pour l’ensemble du dendrogramme. définis par des groupes d’isolats étroitement apparentés – c’est-à-dire des profils PFGE différant de ⩽, compatibles avec un seul événement génétique En utilisant le dendrogramme, les isolats ayant une parenté génétique de ⩾% ont été considérés comme représentant le même type PFGE. à ce seuil, dans presque tous les cas, les grappes comprenaient des isolats dont les patrons variaient de ⩽ bandes et isolaient les isolats avec une différence de ⩾-bande. Isolats qui différaient par & gt; les bandes n’ont jamais été incluses dans le même type de PFGE. Les profils de PFGE et les antibiogrammes de clones pneumococciques nationaux et internationaux reconnus par le Réseau d’épidémiologie moléculaire du pneumocoque American Type Culture Collection [ATCC], EspagneF-; ATCC, EspagneB-; ATCC, FranceV- [récemment renommé SpainV-]; ATCC, TennesseeF-; ATCC, Espagne-; ATCC, HongrieA-; ATCC, Afrique du SudA-; ATCC, Afrique du SudB-; ATCC, Angleterre-; ATCC, Slovaquie [RSE, République tchèque] -; ATCC, Slovaquie [CSR] A-; ATCC, FinlandeB-; ATCC, Afrique du SudA-; ATCC, TaiwanF-; ATCC, TaiwanF-; et la souche de référence, PolandF- ont également été déterminées par l’utilisation des méthodes susmentionnées et comparées aux isolats de surveillance La nomenclature utilisée pour identifier les clones comprend le pays où la souche a été identifiée, le sérotype du clone initial et le La prévalence des types PFGE prédominants dans le temps et dans différentes régions géographiques a été examinée. Les associations possibles entre les types de PFGE et l’âge du patient, la source du spécimen, le sérotype et l’antibiogramme ont également été explorées. la signification statistique des valeurs dichotomiques

Résultats

Les résultats PFGE pour les isolats DSRP sont présentés dans le tableau La corrélation cophénétique pour le dendrogramme entier était% Un total de types PFGE distincts ont été élucidés et étiquetés types PFGE – par prévalence décroissante, avec type PFGE contenant le plus d’isolats et types PFGE – contenant chacun isolats Les types de PFGE principaux ou prédominants ont été arbitrairement définis comme ceux qui contenaient des isolats durant la période d’étude et étaient représentés par les types de PFGE – Un total de% de tous les isolats étaient dans les types PFGE – figure Ces types PFGE majeurs contenaient% des isolats de -,% des isolats de -, et% des isolats de – Le nombre de types différents de PFGE pour chaque période d’étude était le suivant: -, y compris les types principaux; -, y compris les principaux types; et -, y compris les principaux types

Vue de la table grandDownload slideDistribution de l’électrophorèse sur gel à champ pulsé Types d’électrophorèse en champ pulsé pendant les périodes de tempsTable View largeTélécharger la diapositiveDistribution de l’électrophorèse sur gel en champ pulsé pendant les périodes

Les types de PFGE et les types de PFGE mineurs avec leur prévalence correspondante parmi les isolats de Streptococcus pneumoniae résistants à la pénicilline Les types de PFGE associés à un clone PMEN du Réseau d’épidémiologie moléculaire du pneumocoque sont notés par des lettres en exposant: a, EspagneF-; b, France EspagneV-; c, EspagneB-; d, TennesseeF-; e, TaiwanF-; f, Espagne-; Fragments de restriction de l’électrophorèse sur gel à champ pulsé majeur et autres types de PFGE mineurs avec leur prévalence correspondante parmi les isolats de Streptococcus pneumoniae résistants à la pénicilline Les types de PFGE associés à un clone PMEN du réseau d’épidémiologie moléculaire du pneumocoque sont notés. par des lettres en exposant: a, SpainF-; b, France EspagneV-; c, EspagneB-; d, TennesseeF-; e, TaiwanF-; f, Espagne-; g, Angleterre – Le nombre relatif d’isolats attribués aux types de PFGE, et a augmenté significativement de – à -, alors que les types PFGE,,,,,,,, et ont diminué dans les types de PFGE de prévalence,,,,,, et en relation avec les clones SpainF-, FranceV-, SpainB-, TennesseeF-, TaiwanF-, Spain-, England- et TaiwanF-, respectivementTable montre l’analyse des types de PFGE par âge du patient, source du spécimen et région géographique. Les types PFGE prédominants étaient similaires aux autres isolats avec les exceptions suivantes Parmi les patients âgés de ⩾ ans, une plus grande proportion d’isolats étaient de type PFGE P = et PFGE type P =, alors que moins d’isolats étaient de type PFGE P = et PFGE type P = type PFGE constitué d’une fraction significativement plus élevée d’isolats de patients âgés de – ans P & lt;

TableauAnalyse des isolats comprenant l’électrophorèse sur gel à champ pulsé prédominant Types de PFGE, par âge du patient, type d’échantillon et région géographiqueTable View largeTélécharger la diapositiveAnalyse des isolats comprenant l’électrophorèse sur gel en champ pulsé prédominant Types PFGE, par âge du patient, type d’échantillon et zone géographique Parmi les isolats récupérés à partir d’échantillons de fluides de l’oreille moyenne, il y avait plus de PFGE type P = et PFGE type P = mais moins de PFGE type P = Une plus grande proportion d’isolats récupérés à partir d’échantillons de sang et d’autres fluides stériles ont été notés comme étant de type PFGE P & lt; et type PFGE P =, avec un plus petit nombre d’isolats étant de type PFGE P & lt; Plus d’isolats récupérés du LRT des voies respiratoires inférieures ont été observés dans le type PFGE P =, et moins ont été identifiés dans le type PFGE P = Chaque région avait significativement plus d’isolats d’au moins des types PFGE dominants par rapport à tous les autres isolats, comme suit: le nord-est du New Hampshire, New York, le Maine, la Pennsylvanie, le Connecticut et Washington, DC, type PFGE P & lt; ; le sud-est de la Caroline du Nord, la Géorgie, l’Alabama, la Floride et le Kentucky, les types PFGE P = et P =; le Midwest de l’Ohio, le Wisconsin, le Michigan, le Minnesota, l’Indiana, l’Illinois, l’Iowa et le Missouri, type PFGE P =; le sud-ouest du Texas, le Nouveau-Mexique, le Colorado, l’Utah et l’Arizona, les types PFGE P = et P =; et les États de la Californie occidentale, de l’Oregon et de Washington, PFGE type P = Quatre régions avaient une prévalence plus faible d’isolats provenant de certains types importants de PFGE, comme suit: le nord-est, PFGE type P =; le sud-est, les types PFGE P =, P = et P =; le Midwest, type PFGE P =; et le sud-ouest, PFGE type P = sérotypes A, B, V, F ou F ont été notés en% des isolats de DSRP dans cette collection De – à -, la proportion d’isolats DSRP caractérisés par des sérotypes et F a augmenté, tandis que la proportion avec les sérotypes B et F diminue La distribution du sérotype dans des types PFGE particuliers n’a pas changé significativement de – à – données non montrées Au sein des types PFGE prédominants,% -% des isolats exprimaient le même tableau sérologique. Les types de PFGE, et

Tableau View largeTélécharger la distributionSerotype des souches résistantes à la pénicilline de Streptococcus pneumoniae, selon la période d’étudeTable View largeTélécharger la distributionSerotype des souches résistantes à la pénicilline de Streptococcus pneumoniae, selon la période d’étude

Tableau View largeTéléchargement de diapositivesSéparation de l’électrophorèse en champ pulsé pour toutes les périodes d’étude combinéesTable View largeTéléchargement de diapositivesSérotypage en électrophorèse en champ pulséPhétérophorèses pour toutes les périodes d’étude combinéesAntibiogrammes ont été définis pour les isolats sur la base de la résistance à l’érythromycine, tétracycline, TMP -SMX, et tableau de chloramphénicol Pour les types PFGE dominants,% -% des isolats étaient multirésistants, c.-à-d. Résistants aux antibiotiques pénicilline et ⩾ non-β-lactame. Seulement% des isolats restants incluant ceux qui composent les types PFGE,, et étaient polychimiothérapeutiques résistants à la polychimiothérapie de type PFGE, avec des isolats% résistants à la pénicilline seule En revanche, seulement% de tous les isolats de CSLP ayant un profil de PFGE différent avaient cet antibiogramme

Table View largeDownload slideAntibiogrammes d’isolats comprenant une électrophorèse en champ pulsé prédominante Types de PFGETable View largeTableau de lectureAntibiogrammes d’isolats comprenant une électrophorèse en champ pulsé prédominante Types de PFGELes antibiogrammes d’isolats dans la plupart des types de PFGE majeurs étaient similaires dans le temps. plus d’isolats dans les types PFGE sont devenus résistants à l’érythromycine, comme suit: type PFGE [%] à [%]; P =, type PFGE [%] à [%]; P =, type PFGE [%] à [%]; P =, et le type PFGE [%] à [%]; P = Seuls les isolats de la collection présentaient des CMI de pénicilline de μg / mL: étaient de type PFGE de – et de – et l’autre de type PFGE – Quatre isolats de la collection – PRSP avaient des CMI élevées de lévofloxacine; chacun était de sérotype différent B, F, F, non typable et de type PFGE L’isolât simple résistant avait une CMI de μg / ml et était de type PFGE L’autre avait des CMI de μg / mL et appartenait aux types PFGE, et de les types uniques qui contenaient un seul isolat Deux isolats de – avaient des CMI de lévofloxacine de μg / mL à la fois de type PFGE et de sérotype F One – avaient une CMI de lévofloxacine de μg / mL de type PFGE, sérotype B Toutes les souches de DSRP de – étaient sensibles à la lévofloxacine

Discussion

La plupart des isolats restants dans les dernières périodes d ‘étude présentaient un profil similaire, à l’ exception de l ‘addition de résistance à l’ érythromycine. Plus d ‘isolats apparentés à FranceV provenaient du Nord – Est et% de sérotype VThe SpainB. – Le clone, qui est classé dans le type PFGE, est généralement résistant à la pénicilline, à la tétracycline, au TMP-SMX et au chloramphénicol La majorité des isolats de PFGE étaient résistants aux médicaments plus l’érythromycine Tous sauf les isolats de type PFGE exprimaient le sérotype B Relativement Les isolats apparentés à SpainB provenaient du Sud-Est et la prévalence globale était stable au cours du temps. Le clone TennesseeF-résistant aux céphalosporines à spectre étendu a été reconnu pour la première fois aux Etats-Unis et étroitement apparenté aux isolats de type PFGE. La souche TennesseeF-ATCC était également résistante à l’érythromycine et au TMP-SMX, avec une CMI de pénicilline de μg / mL; cependant, d’autres isolats qui ont été identifiés comme appartenant au groupe TennesseeF-clonal étaient sensibles à l’érythromycine, avec des CMI de pénicilline comprises entre μg / mL et μg / mL Chaque isolat de type PFGE exprimait le sérotype F et était TMP- La plupart des isolats de DSRP dans la présente étude% n’étaient pas sensibles à la CMI de la ceftriaxone, ⩾ μg / mL Cependant, de nombreux isolats de type PFGE présentaient des CMI plus élevées de ceftriaxone de μg / mL ou de μg / mL d’isolats. , alors que seuls les isolats PRSP avec d’autres profils PFGE présentaient des CMI dans cette fourchette. Trois des isolats avec des CMI élevés de pénicilline μg / mL appartenaient au type PFGE, ce qui reflète peut-être des mutations ponctuelles supplémentaires dans les gènes codant pour les PBP. du Sud-Est La prévalence des isolats de type PFGE a diminué au cours de l’année; cependant, l’analyse d’isolats ayant une résistance intermédiaire à la pénicilline aurait probablement identifié plus d’isolats liés au clone Tennessee. Le clone TaiwanF récemment décrit a été isolé à Taiwan depuis, avec une propagation intercontinentale démontrée par la récupération d’isolats indiscernables du Royaume-Uni Le regroupement des isolats de type PFGE avec ce clone fournit une preuve de propagation mondiale. Tous les isolats de type PFGE partageaient la même résistance à l’antibiogramme que la pénicilline, la tétracycline, le TMP-SMX et l’érythromycine et le sérotype des isolats TaiwanF-clone More TaiwanF Contrairement à une tendance croissante à la diminution de la sensibilité des pneumocoques aux fluoroquinolones observée au Canada , la résistance aux fluoroquinolones est restée extrêmement rare aux États-Unis. Parmi les isolats, on trouve les isolats de la Californie occidentale, de l’Oregon et de Washington. de S pneumoniae comprenant un stra sensible à la pénicilline Au cours des périodes d’étude, seuls des isolats lévofloxacine-intermédiaires ou résistants ont été identifiés. Sept de ces isolats présentaient une résistance élevée à la pénicilline et ont été analysés par PFGE et une analyse sérotypique dans le cadre de ce projet. clone, et étaient similaires au clone SpainB- Un autre était de type PFGE, un des principaux types de PFGE qui semble être en augmentation. Les autres étaient des types PFGE rares qui contiennent peu d’isolats Corso et al ont effectué PFGE sur levofloxacine- Ces résultats d’hétérogénéité génétique suggèrent que la résistance à la lévofloxacine est émergente par un mécanisme de novo, probablement via des mutations ponctuelles dans les gènes codant pour la topoisomérase IV et / ou l’ADN gyrase chez les isolats résistants à la pénicilline. réponse à la pression antibiotique sans aucune association apparente avec la résistance à la pénicilline Les observations dans la présente L’hypothèse selon laquelle le DSRP est apparu aux Etats-Unis principalement par la transmission interhumaine de relativement peu de clones qui abritent des déterminants de la résistance à plusieurs classes d’antibiotiques est principalement supportée par les types PFGE dont la prévalence a augmenté. Les types PFGE, et n’étaient pas étroitement liés aux clones reconnus, et ils peuvent représenter l’émergence et la répartition géographique de nouveaux groupes clonaux majeurs aux États-Unis. L’augmentation du nombre de types PFGE distincts au cours de la période d’étude suggère que Dans les DSRP aux États-Unis, la dissémination clonale seule n’est pas le résultat de l’émergence récente de souches résistantes à la pénicilline par le transfert de gènes codant pour des PBP modifiées provenant de souches PRSP dans des pneumocoques sensibles. les futurs isolats de DSRP offriront un meilleur aperçu de la stabilité génétique des cultivars population de pneumocoques résistants aux États-Unis Les isolats comprenant les types PFGE dominants identifiés dans cette étude devraient devenir des cibles primaires pour le développement des vaccins et des antimicrobiens

Remerciements

Nous sommes redevables aux personnes suivantes pour fournir les isolats de S pneumoniae caractérisés dans cette étude: Dale Schwab San Diego; David Bruckner et Margie Morgan Los Angeles; Mary York San Francisco; Pat Mickelson Palo Alto, Californie; David Sewell et Susan Marone Portland, Oregon; Thomas Fritschie et Carla Clausen Seattle; Susan Rossmann Houston; Virginia Quenzer Albuquerque; Paul Southern Dallas; Michael Wilson Denver; Karen Carroll et Judy Daly Salt Lake City; Michael Saubolle Phoenix; Gerri Hall Cleveland; Susan Kehl Milwaukee; William Dunne Detroit; Franklin Cockerill Rochester, Minnesota; Gerald Denys Indianapolis; Carmen Clark Iowa City, Iowa; Melodie Beard Chicago; Patrick Murray St Louis; Richard Thompson Evanston, Illinois; Joseph Schwartzman Liban, New Hampshire; Phyllis Della-Latta à New York; Paola DeGirolami et Grace Thorne Boston; Allan Truant Philadelphie; Yvette McCarter Hartford, Connecticut; Joseph Campos Washington, DC; Betty Forbes Syracuse, New York; Paul Bourbeau Danville, Pennsylvanie; Dwight Hardy Rochester, New York; Peter Gilligan Chapel Hill, Caroline du Nord; Robert Jerris Decatur, Géorgie; Elliot Carter Mobile, Alabama; Susan Sharp Miami Beach, Floride; et James Snyder Louisville, Kentucky