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Journée annuelle sur l'antibiosurveillance
19 novembre 2019
Jonathan Massé, DMV
Candidat au PhD
La résistance aux antibiotiques : un regard dans les fermes laitières du Québec
2
L’antibiosurveillance chez les bovins laitiers
Programme Intégré Canadien de la surveillance de la
Résistance aux Antibiotiques (PICRA) Bovins à l’abattoir
Programme Québécois d’antibiosurveillance vétérinaire Bovins malades
Résistance aux antibiotiques observée pour E. coli (%)
Catégorie d’importance en
santé humaine Classe d’antibiotique
Organisme de surveillance
MAPAQ 2018 PICRA 2016
I Céph. 3ième gén. 15 0
Fluoroquinolone 2 - 8 0
II Aminoglycoside 2 - 49 0 -18
Triméthoprime -Sulfa. 53 0
III Tétracycline 69 36
3
L’antibiosurveillance en Europe
Similarité
• Antibiorésistance pour E. coli indicateur
Différences
• Recherche de E. coli avec mécanisme de résistance d’importance en santé
publique
• Bovins à l’abattoir de moins d’un an
Plus de résistance chez les plus jeunes bovins
E. coli producteur de β-Lactamase
à Spectre Étendu (BLSE) / AmpC
???
4
La résistance aux antibiotiques chez les veaux
Le veau : source plus importante de bactéries résistantes
• Risque maximal de résistance : environ 2 semaines
Facteurs de risque : variables selon les études
• Lait médicamenté
• Traitement avec des antibiotiques
• Lait provenant de vache traitée avec des antibiotiques
5
Objectifs
1. Déterminer la prévalence de la résistance aux antibiotiques chez une
bactérie (Escherichia coli) isolée du fumier des veaux, des vaches et des
fosses à fumier.
2. Quantifier la présence d’un mécanisme de résistance envers les
antibiotiques utilisés en médecine bovine ainsi qu’en médecine humaine.
3. Étudier, par séquençage du génome complet des bactéries les plus
résistantes, les gènes responsables de ces résistances.
Sélection aléatoire de 101 fermes
• Montérégie, Centre-du-Québec et Estrie
• Deux visites : printemps et automne 2017
• 602 échantillons de fumiers
6
M & M : Collecte des échantillons à la ferme
Pool : 5 veaux
pré-sevrage
Pool : 5 vaches
en lactation
Montréal
St-Hyacinthe
Sherbrooke
Drummondville
Pool : 2 endroits de
la fosse à fumier
7
Objectifs
1. Déterminer la prévalence de la résistance aux antibiotiques chez une
bactérie (Escherichia coli) isolée du fumier des veaux, des vaches et des
fosses à fumier.
2. Quantifier la présence d’un mécanisme de résistance envers les
antibiotiques utilisés en médecine bovine ainsi qu’en médecine humaine.
3. Étudier, par séquençage du génome complet des bactéries les plus
résistantes, les gènes responsables de ces résistances.
8
Isolement des E. coli et profil de résistance
Fumier E.coli
• Gélose MacConkey
• Concentration minimale inhibitrice
Système sensititre ™
19 antibiotiques différents
Résistance : Interprétation selon un seuil
Ceftiofur
8 µg/ml
4 µg/ml
2 µg/ml
1 µg/ml
0,5 µg/ml
0,25µg/ml
Concentration
minimale
inhibitrice
S
I
R
9
Pourcentage de résistance pour certains antibiotiques
Su
lfam
ide
10
Distribution de la résistance selon la source
11
Résumé des résultats
La résistance aux antibiotiques est plus élevée chez les veaux que les vaches et la fosse à fumier
• Significatif pour 14 antibiotiques
Il y a statistiquement plus de résistance multiple chez les veaux que les vaches et la fosse à fumier
• En moyenne, un isolat de veau a une résistance à 2,0 classes d’antibiotique (IC 95% : 1.7 – 2.4)
• En moyenne, un isolat de vache a une résistance à 0,32 classe d’antibiotique (IC 95% : 0.25 – 0.42)
• En moyenne, un isolat de fosse à fumier a une résistance à 0,33 classe d’antibiotique (IC 95% : 0.25 – 0.42)
12
Objectifs
1. Déterminer la prévalence de la résistance aux antibiotiques chez une
bactérie (Escherichia coli) isolée du fumier des veaux, des vaches et des
fosses à fumier.
2. Quantifier la présence d’un mécanisme de résistance envers les
antibiotiques utilisés en médecine bovine ainsi qu’en médecine humaine.
3. Étudier, par séquençage du génome complet des bactéries les plus
résistantes, les gènes responsables de ces résistances.
13
Utilisation d’un protocole sélectif
«Traitement » du fumier avec un antibiotique
+ Antibiotique catégorie I (Cefotaxime)
E. coli producteur de β-Lactamase à
Spectre Étendu (BLSE) / AmpC
14
Pourcentage des fumiers avec une bactérie possédant un mécanisme de résistance d’importance
15
Comparaison avec d’autres études
Peu de données en Amérique du Nord pour les
bovins laitiers
Europe : 43,6% des fumiers positifs
• Variable selon les pays 1,4 – 68,9%
• Comparable à Belgique, France, Allemagne, Portugal et
Espagne
16
Objectifs
1. Déterminer la prévalence de la résistance aux antibiotiques chez une
bactérie (Escherichia coli) isolée du fumier des veaux, des vaches et des
fosses à fumier.
2. Quantifier la présence d’un mécanisme de résistance envers les
antibiotiques utilisés en médecine bovine ainsi qu’en médecine humaine.
3. Étudier, par séquençage du génome complet des bactéries les plus
résistantes, les gènes responsables de ces résistances.
17
Analyse supplémentaire des isolats résistants
Séquençage du génome complet (n=27)
• E. coli les plus résistants
• 24 provenant de veaux
• 3 provenant de fosses
• Recherche de gènes de résistance
Illumina Miseq
18
Analyse des gènes de résistance
Plusieurs gènes de résistance trouvés
• Expliquent 91,4% de la résistance observée
• Proximité entre eux
• Aminoglycosides
• Chloramphénicol
• Pénicilline
• Trimethoprime et Sulfamides
Plasmide
• Gène d’importance en santé publique
• blaCTX-M-1 (2 isolats)
44 km
19
Proximité entre les bactéries
Fosse 25
Veaux 26
Fosse 69
Fosse 71
Veaux 78
Veaux 4
Veaux 34
Fosse 64
Veaux 83
Fosse 94
Veaux 9
Veaux 15
Veaux 1
Veaux 4
Veaux 55
Veaux 60
Veaux 11
Veaux 23
Veaux 42
Veaux 48
Veaux 50
Veaux 50
Veaux 87
Veaux 87
Veaux 89
Veaux 92
Veaux 99
Bactéries pratiquement identiques Bactéries très proches Bactéries éloignées
8,5 km
89 km
74 km
Fermes situées à moins de 15 km
Observation qualitative:
• Saison
• Région administrative
• Vétérinaire
20
Conclusions préliminaires
1. La prévalence de la résistance aux antibiotiques dans les fermes
laitières du Québec est moins de 5% pour les antibiotiques de
très haute importance en santé humaine.
2. Le fumier des veaux présente davantage d’E. coli résistants
aux antibiotiques que celui des vaches et des fosses à fumier
dans les fermes laitières québécoises.
3. Les gènes de résistance sont corrélés à la résistance
phénotypique.
21
Travaux à venir
Séquencer plus de souches pour mieux caractériser la résistance aux
antibiotiques
Comparer l’utilisation des antibiotiques à la résistance observée
Remerciements Hélène Lardé
Les producteurs laitiers du projet
Support technique
Claudia Duquette
Maria Puerto Parada
Fabrice Coulombe
Frédérick Gallant
Avila Croisetière
Aide pour le système sensititre et le séquençage
Ghyslaine Vanier
22
Ces travaux ont été réalisés grâce à une aide financière du Programme Innov’Action agroalimentaire, un programme issu de l’accord Cultivons l’avenir 2
conclu entre le Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, et Agriculture et Agroalimentaire Canada.
Professeurs :
Marie Archambault
David Francoz
Simon Dufour
John M. Fairbrother
Jean-Philippe Roy
Merci à vous!
23
Visitez le site https://www.flipsnack.com/BDoplait/les-aventures-
extraantibiordinaires.html pour lire notre bande dessinée humoristique!
24
Résultats d’antibiorésistance : catégorie I
* = p<0,05 Fisher exact test
TIO
DA
N
EN
R
Antibiotiques homologués
chez les bovins
AMC Amoxicilline/a. clavulanique
MEM Méropénem
TIO Ceftiofur
CRO Ceftriaxone
CIP Ciprofloxacine
DAN Danofloxacine
ENR Enrofloxacine
25
Résultats d’antibiorésistance : catégories II et III
* = p<0,05 Fisher exact test
SPT Spectinomycine
GEN Gentamicine
NEO Néomycine
STR Streptomycine
AMP Ampicilline
FOX Cefoxitin
SXT Triméthoprime/Sulfa.
AZM Azithromycine
NAL Acide nalidixique
CHL Chloramphénicol
SSS Sulfisoxazole
TET Tétracycline
Antibiotiques homologués
chez les bovins
26
Arbre phylogénétique (CSIPhylogeny de CGE) par analyse de SNP d’E.coli (n = 27)
1406 – 2694 SNP
86 SNP
81 - 1021 SNP
137 SNP
583 - 3096 SNP
SNP = Single Nucleotide Polymorphism
Antibiorésistance de certaines souches d’Aeromonas salmonicida: l’importance
des tests diagnostiques, de la régie et des règles de biosécurité dans les
piscicultures du Québec
Journée annuelle sur l’antibiosurveillance 19 novembre 2019
Dre Judith Farley, DMV, IPSAV, M.Sc., DÉS Clinicienne enseignante en aquaculture
Plan de la présentation
• Principale espèce élevée en pisciculture au Québec
• Furonculose: Aeromonas salmonicida
• Antibiotiques utilisés en pisciculture au Québec
• Évolution de l’antibiorésistance A. salmonicida
• Importance :
• tests diagnostiques
• régie
• biosécurité
• Traitements préventifs
• Nouveau défi
• Conclusion
Principale espèce élevée en pisciculture au Québec
• Omble de fontaine (truite mouchetée)
• Espèce indigène la plus commune au Québec
• Premier choix pour l’élevage destiné à l’ensemencement
• Très sensible aux maladies
Furonculose
• Maladie la plus fréquente de la truite mouchetée
• Formes
• Suraiguë = mortalités élevées (alevins)
Furonculose
• Maladie la plus fréquente de la truite mouchetée
• Formes
• Aiguë = septicémie
Crédit photo: Dre Andrée Lafaille
Furonculose
• Maladie la plus fréquente de la truite mouchetée
• Formes
• Chronique = «furoncles»
Crédit photo: Dre Andrée Lafaille
Furonculose
• Diagnostic
• Signes cliniques + lésions (forme chronique)
• Nécropsie complète
• Culture bactérienne + antibiogramme
Furonculose
• Transmission:
• Horizontale:
• Ulcères cutanés lors de l’éclosion de la maladie
• Surface des œufs
• Fèces des porteurs sains
• Eau contaminée (survie de plusieurs semaines)
Furonculose
• Mode d’infection:
• Plaies cutanées
• Inhalation par les branchies
• Ingestion via le système digestif
Furonculose
• Agent causal
• Aeromonas salmonicida ss salmonicida (Assal)
• Bactérie Gram négatif en forme de bâtonnet, non-motile
• Hôte: salmonidés et très rarement non-salmonidés
• Antibiorésistance:
• Plusieurs plasmides de résistance simple ou multiple
Antibiotiques piscicultures au Québec
• Antibiotiques homologués pour traiter la furonculose :
• Aquaflor ® (florfénicol)
• Période de retrait: 12 jours
• Terramycin-Aqua ® (oxytétracycline)
• Période de retrait:
• T° ≥ 10°C: 40 jours
• T° < 10°C: 80 jours
• Romet-30 ® (sulfadiméthoxine/orméthoprime)
• Antibiotiques homologués pour traiter la furonculose :
• Aquaflor ® (florfénicol)
• Période de retrait: 12 jours
• Terramycin-Aqua ® (oxytétracycline)
• Période de retrait:
• T° ≥ 10°C: 40 jours
• T° < 10°C: 80 jours
• Romet-30 ® (sulfadiméthoxine/orméthoprime)
• Non disponible depuis 2016
Antibiotiques piscicultures au Québec
Évolution de l’antibiorésistance A. salmonicida dans les piscicultures suivies par la FMV
* 24 19 16 13 8 10 22 22 29 25 18 21 20 20 28 15 22
* Nombre d’antibiogrammes
* 24 19 16 13 8 10 22 22 29 25 18 21 20 20 28 15 22
* Nombre d’antibiogrammes
Évolution de l’antibiorésistance A. salmonicida dans les piscicultures suivies par la FMV
Résistance simple
* 24 19 16 13 8 10 22 22 29 25 18 21 20 20 28 15 22
* Nombre d’antibiogrammes
Évolution de l’antibiorésistance A. salmonicida dans les piscicultures suivies par la FMV
Résistance double et triple
• Concordance entre nos résultats et les analyses en génomique du laboratoire du Dr Steve Charette de l’Université Laval à Québec:
• Diminution du nombre de souches d’A. salmonicida avec plasmides de résistance aux antibiotiques depuis les dernières années
Évolution de l’antibiorésistance A. salmonicida dans les piscicultures suivies par la FMV
Épisode de mortalités
Importance des tests diagnostiques
Importance des tests diagnostiques
• Visite annuelle de la très grande majorité des piscicultures suivies par la FMV:
• Maintien de la relation pisciculteur-vétérinaire-patients:
• Visite des installations qui peuvent varier d’année en année
• Bassins, étangs
• Système d’approvisionnement en eau
• Circulation de l’eau
• Espèces de poissons élevées
• État de santé des poissons
• Éducation des piscicultrices/pisciculteurs
Importance des tests diagnostiques
• Lors d’épisodes de mortalités
• Piscicultures proches de la FMV (Montérégie, Estrie):
• Consultation d’urgence
• Nécropsies et prélèvements à la pisciculture
Importance des tests diagnostiques
• Lors d’épisodes de mortalités
• Piscicultures près de la FMV (Montérégie, Estrie):
• Consultation d’urgence
• Nécropsies et prélèvements à la pisciculture
• Piscicultures loin de la FMV (Abitibi, Gaspésie):
• Réception de poissons
• Nécropsies et prélèvements en salle de nécropsie
Importance des tests diagnostiques
• Nécropsie + bactériologie + antibiogramme
• Signes cliniques semblables pour plusieurs pathologies retrouvées en pisciculture
• Pathologies concomitantes
• But:
• Éviter et réduire l’antibiorésistance en déterminant le bon antibiotique parmi les 2 homologués et disponibles au Québec (Florfénicol et Oxytétracycline)
Certains(es) piscicultrices/pisciculteurs ont grandement diminué, voire
complètement éliminé, les épisodes de furonculose de leur pisciculture.
Quel est leur secret?
Importance de la régie et de la biosécurité
Importance de la régie et de la biosécurité
Enseignement aux piscicultrices/pisciculteurs
Adhésion de tous les gens présents sur la pisciculture
Facteurs de risque furonculose
Facteurs de risque furonculose
• Engraissement en bassins/étangs de terre approvisionnés en eaux de surface:
• Non protégés des prédateurs/vecteurs de maladies
• Mauvaise qualité de l’eau en été:
• Approvisionnement déficient (sécheresse)
• T° de l’eau trop élevée
• Manque d’oxygène
• Matières en suspension
Facteurs de risque furonculose
• Densité élevée de poissons (entassement)
• Achat d’œufs et/ou de poissons contaminés/infectés
• Règles de biosécurité déficientes
Régie
Importance de la régie
• Mesures anti-prédateurs
• Approvisionnement de plusieurs sources d’eau, idéalement en eaux sous-terraines
• Oxygénation de l’eau
• Suivi des éléments physico-chimiques de l’eau de chaque bassin/étang:
• Idéalement 1 fois/jour
• Température
• Concentration en oxygène
Importance de la régie
Uhland et al, 1997 Uhland et al, 1997
• Suivi des éléments physico-chimiques de l’eau de chaque bassin/étang:
• Régulièrement
• pH
Importance de la régie
Uhland et al, 1997 Uhland et al, 1997
• Suivi des éléments physico-chimiques de l’eau de chaque bassin/étang:
• Autres éléments:
• Par la technicienne ou le technicien aquacole du MAPAQ
Importance de la régie
Uhland et al, 1997 Uhland et al, 1997
• Gestion du site:
• Bassins/étangs d’engraissement:
• Gestion des lots de poissons
Poissons possiblement contaminés/système immunitaire mature
Poissons sains/système immunitaire immature
Entrée d’eau
Unité d’élevage Palier 1
Unité d’élevage Palier 2
Unité d’élevage Palier 3
Étang de sédimentation
Importance de la régie
• Gestion du site:
• Bassins/étangs d’engraissement:
• Gestion des lots de poissons
• Entretien des bassins/étangs
Poissons possiblement contaminés/système immunitaire mature
Poissons sains/système immunitaire immature
Entrée d’eau
Unité d’élevage Palier 1
Unité d’élevage Palier 2
Unité d’élevage Palier 3
Étang de sédimentation
Importance de la régie
• Respecter une densité de poissons adéquate selon la taille du bassin/étang
• Mode d’élevage « tout plein, tout vide » pour chaque bassin/étang
Importance de la régie
• Excellente connaissance de ses populations de poissons:
• Consommation d’aliments
• Courbes de croissance
• Courbes de mortalités
Importance de la régie
Uhland et al, 1997
Biosécurité
• Idéalement, aucun apport d’œufs/poissons externes à la pisciculture, si impossible:
• Approvisionnement d’une source fiable
Importance des règles de biosécurité
• Idéalement, aucun apport d’œufs/poissons externes à la pisciculture, si impossible:
• Approvisionnement d’une source fiable
• Désinfection des œufs
Importance des règles de biosécurité
• Idéalement, aucun apport d’œufs/poissons externes à la pisciculture, si impossible:
• Approvisionnement d’une source fiable
• Désinfection des œufs
• Quarantaine de 4 à 6 semaines pour les poissons
Importance des règles de biosécurité
Importance des règles de biosécurité
• Gestion du site:
• Bâtiment d’écloserie :
• Premier lieu visité dans la journée
• Vestibule de désinfection des vêtements, mains, bottes
• Équipement exclusif pour chaque bassin, désinfecté adéquatement après chaque utilisation
Importance des règles de biosécurité
• Gestion du site:
• Bassins/étangs d’engraissement:
• Circulation piétonnière
Poissons possiblement contaminés/système immunitaire mature
Poissons sains/système immunitaire immature
Entrée d’eau
Unité d’élevage Palier 1
Unité d’élevage Palier 2
Unité d’élevage Palier 3
Étang de sédimentation
Importance des règles de biosécurité
• Gestion du site:
• Bassins/étangs d’engraissement:
• Circulation piétonnière
• Équipement exclusif pour chaque bassin/étang, désinfecté adéquatement après chaque utilisation
• Gestion du site:
• Bassins/étangs d’engraissement:
• Circulation piétonnière
• Équipement exclusif pour chaque bassin/étang, désinfecté adéquatement après chaque utilisation
• Éviter l’accumulation de déchets dans les bassins/étangs
Importance des règles de biosécurité
• Gestion du site
• Mode d’élevage « tout plein, tout vide » pour chaque bassin/étang:
• Bassin: mise à sec + nettoyage + désinfection
• Étang: mise à sec + vidange des boues + désinfection
Importance des règles de biosécurité
Importance des règles de biosécurité
• Gestion de l’accès au site:
• Personnel autorisé seulement
• Aucun véhicule sur le site
Traitements préventifs
• Homologué:
• Vaccin autogène inactivé
• En développement (Université Laval à Québec):
• Vaccin vivant atténué
• Probiotiques
• Phages
Nouveau défi
• Aquaponie
• Aucun traitement possible ni pour les poissons, ni pour les végétaux
• Diminution de l’antibiorésistance de la bactérie Aeromonas salmonicida dans les piscicultures du Québec:
• Visite annuelle de la très grande majorité des piscicultures suivies par la FMV
• Tests diagnostiques lors d’éclosion de furonculose (nécropsie + bactériologie + antibiogramme)
• Éducation des piscicultrices/pisciculteurs
• Mise en place d’une bonne régie
• Respect des règles de biosécurité
Conclusion
Remerciements
Références
• Lafaille A. Rapport des activités en ichtyopathologie, Service de diagnostic, Faculté de Médecine Vétérinaire, Université de Montréal, les différents rapports de 2009 à 2018.
• Morin R. L’utilisation des antibiotiques pour combattre la furonculose chez l’omble de fontaine génère de l’antibiorésistance chez Aeromonas salmonicida. L’Aquicole 15 (3) : 3-6 Septembre 2010.
• Morin R. Production piscicole au Québec. Document d’information DADD-02. Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation, 9 p.
• Morin R., Uhland C. & Lévesque G. (2004) L’utilisation des antibiotiques en pisciculture au Québec, L’Aquicole 9 (3) : 5-15.
• Noga, E.J. Fish Disease, Diagnosis and Treatment, Second edition (2017) Wiley-Blackwell. 518 p.
• Santé Canada (4 juin 2010). Liste des drogues approuvés au Canada pour les animaux aquatiques destinés à la consommation : consulté le 14 novembre 2015. http://www.hc- sc.gc.ca/dhp-mps/vet/legislation/pol/aquaculture_anim-fra.php.
• Santé Canada (22 juin 2010), consulté le 14 novembre 2015. Vente et usage des médicaments en aquaculture (Animaux aquatiques de consommation).
• Smith, S.A. Fish Disease and Medicine (2019) CRC Press. 397 p.
• Uhland F. C. Rapport des activités du Laboratoire d’Ichtyopathologie, Service de diagnostic, Faculté de Médecine Vétérinaire, Université de Montréal, les différents rapports de 2005 à 2008.
• Uhland F. C. Guide Élevage des Salmonidés, Santé, Fascicule 6 (1997) MAPAQ. 115 p.