Mercredi 30 Novembre 2005

LES ENTEROBACTERIES : PHENOTYPES DE RESISTANCE ACQUISE AUX B-LACTAMINES

Pr. mrite A. PHILIPPON Facult de Mdecine Paris Descartes

ENTEROBACTERIES LA RESISTANCE NATURELLE

Entrobactries: Phnotypes de rsistance naturelle-LACTAMINE AMOXICILLINE + A. CLAVULANIQUE TICARCILLINE + A.CLAVULANIQUE PIPERACILLINE + TAZOCILLINE CEFALOTINE CEFAMANDOLE CEFUROXIME CEFOXITINE CEFTAZIDIME CEFOTAXIME CEFTRIAXONE CEFEPIME IMIPENEME MEROPENEME* synergie

G1 S S S S S S S S S S S S S S S S

G2 r S* r S* S S S S S S S S S S S S

G3 I/R I/R S S/I S S I/R S/I I/R S/I/R** S S S S S** S

G4 R R r S* S S R S S/I I S S S S S S

G5 R S R S S S I/R* I/R* I/R* S S S S S S S

** induction ou antagonisme

PHENOTYPES DE RESISTANCE NATURELLE

1/ Impermabilit 2/ Pnicillinase de bas niveau (Pase) 2/ Cphalosporinase inductible/- (Case) 3/ Cphalosporinase + Pnicillinase 4/ BLA PASECASE

Groupes 1, 2, 3, 4, 5 Groupe 2 Groupe 3 Groupe 4 Groupe 5

EntrobactriesPhnotypes de rsistance naturelle Banque

www.microbes-edu.org

EUCAST Expert rules in antimicrobial susceptibility testing, version 1, April 2008Table 1: Intrinsic resistance (R) in Enterobacteriaceae Enterobacteriaceae are also intrinsically resistant to penicillin G, glycopeptides, fusidic acid, macrolides (with some exceptions 1), lincosamides, streptogramins, rifampicin, daptomycin and linezolid.

1 Azithromycin is effective in vivo for the treatment of typhoid fever and erythromycin may be used to treat travellers diarrhoea.

Table 1: Intrinsic resistance (R) in Enterobacteriaceae

E. coli, Shigella, Salmonella

2, All Providencia spp. produce a chromosomal AAC(2)-Ia enzyme.

Providencia spp. should be considered resistant to allaminoglycosides except amikacin and streptomycin. Some isolates express the enzyme poorly and can appear susceptible to netilmicin

in vitro, but should be reported as resistant as mutation can result inoverproduction of this enzyme.

3, All Serratia marcescens produce a chromosomal AAC(6)-Ic enzyme that may affect moderate the activity of all aminoglycosides except streptomycin and gentamicin.

RESISTANCE1/ La rsistance naturelle existe chez toutes les souches dune espce bactrienne. Ainsi toutes les souches de E. coli sont rsistantes la pnicilline G) (dfinit le spectre dactivit dun antibiotique)

2/ La rsistance acquise existe chez certaines souches dans une espce normalement sensible lantibiotique Exemple: E. coli rsistant lampicilline

ENTEROBACTERIES LA RESISTANCE ACQUISE

RESISTANCE ACQUISE ?

Donc CQ interne

E. coli : autres expressions phnotypiques Exemples des -lactaminesAmoxicilline Ticarcilline Cfalotine Amoxicilline + AC Phnotypes A B C D E F I S I S R R S S R R R I R R R S R S S R R S R R

A B C D E F Phnotype impermabilit Phnotype Pase Phnotype Pase haut niveau Phnotype BLSE mais.... Phnotype Pase TRI/IRT Phnotype Cphalosporinase

E. coli : autres expressions phnotypiques

Antibiogramme par diffusion: Gold standard mais rserv des experts

E. coli sauvage

E. coli + rsistance acquisehttp://www.microbe-edu.org/

Phnotype impermabilit/efflux

. Pliotrope plusieurs AB dont bla (MOX) FQ TMP FOS . Dtection difficile CMI 2-8 fois . Peu frquent K. pneumoniae, E. coli . Mcanismes porines, efflux . Association possible = rsistance limipnme (cf plus loin)

R. acquise: autres phnotypes varisA B C D E F G H Phnotype Pase Phnotype Pase de bas niveau (BN) Phnotype Pase haut niveau Phnotype BLSE Phnotype Pase TRI/IRT Phnotype Cphalosporinase HP Phnotype Cphalosporinase BLSE Phnotype Carbapnmase

PASE 1965 . plasmidique (Tra+) . Pni R C1G S/I . dtection ++ . la: TEM, SHV, OXA . interprtation . frquence E. coli 50% P. mirabilis 30% K. pneumoniae 20-40%

PASE BN 1985

Mauvaise ID E. hermannii Bla chromosomique Groupe 2 R : pnicillines

PASE HN . plasmidique (Tra+) . Pni R C1G R MA I/R AMC R . dtection + . la: TEM, SHV, OXA . frquence E. coli < 10 %

PASE 1965

B-lactamase spectre largi ou tendu (BLSE) 1985 . plasmidique (Tra+) . Pni R C1G C2G C3G . dtection ++ . la mutes: TEM, SHV . frquence E. coli < 10% K. pneumoniae < 10% Salmonella < 10% . petites pidmiesE. coli

Rsistance aux C3G ? Dtection

BLSE IN AFRICA - TUNIS 1984BEN REDJEB S., BEN YAGHLANE H., BOUJNAH A., PHILIPPON A., LABIA R. 1988 - Synergy between clavulanic acid and newer -lactams on 9 clinical isolates of Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli and Salmonella typhimurium resistant to third generation cephalosporins. J. Antimicrob. Chemother., 21: 263-266.

- GABON 1986 1 Brl avec KP - SENEGAL 1987 RICHARD C, PHILIPPON A., M'BOUP S., VIEU J.F. 1989 - Epidmiologie des -

infections pdiatriques Klebsiella dans deux hpitaux de Dakar: Production de lactamases spectre largi (1987-1988). Md. Mal. Inf. 19: 753-759. - MADAGASCAR 1989 1 fivre typhode (S. typhi SHV-2 +)

Expressions variables

AMX

TIC

PIP

FEP

AMX

TIC

PIP

FEP

CF

AMC

CAZ

PTZ

CF

AMC

CAZ

PTZ

FOX

CXM

TCC

AZT

FOX

CXM

TCC

AZT

MEC

MOX

CTX

IPM

MEC

MOX

CTX

IPM

E. coli

BLSE: Tests complmentaires

AMX

TIC

PIP

FEP

OxodCF AMC CAZ PTZ

CTXFOX CXM TCC AZT

CTX

CAZMEC MOX CTX IPM

CAZ ATM

E. coli

ATM

TEM: Exemples dvolution molculaire1/ Hpital: Rsistance aux C3G Bla spectre largi

104 BLSE Km 69 TRI/IRT TEM-1/2 Km 237

164 238

244

2/ Ville: Rsistance aux inhibiteurs de bla TEM rsistant aux inhibiteurs (TRI) Inhibitor resistant TEM (IRT)

PASE mute (IRT) 1990. plasmidique (Tra+) . Pni R , AMC R . dtection + . la: TEM ++ SHV . interprtation . frquence E. coli < 15 % K. pneumoniae < 10 %

E. coli

Nouvelles BLSE 1995. Emergence mondiale . R Bla dont C3G . Divers types . Prfrence gographique . Dtection idem . Identification gnomique

PER-1 P. mirabilis Cfotaximase = CTX-M

Nouvelles BLSE

SFO-1

PER-1

VEB-1

CAZ

CAZ

CAZ ATM

TCC

ATM

TCC

ATM

TCC

CTX

CTX

CTX

K. pneumoniae

CTX-M-14

CTX-M-19

Pro-167-SerBLSE ID squencage

PHYLOGNSE DES NOUVELLES BLSE

SFO-1 CTX-M

Groupe 5 S. fonticola Kluyvera spp.

Evolution de la distribution relative des EB BLSE entre 1995-2003

RESISTANCE AUX C3G INCIDENCE ACTUELLE EN EUROPE (EARSS) E. coli

2002

2006

C3G R: NOUVEAU PHENOTYPE: LEQUEL ?

AVANT

APRES

CASE hyperproduite 1985. Espces Groupe 3 (E. cloacae, E. aerogenes..) . R C3G + inhibiteurs Bla . S C4G S MEC IPM S . Dtection ++ . Frquence V . AmpD : mutation

E. cloacae

PHENOTYPE CASE BLSE CASE

PHENOTYPE CASE BLSE

E. cloacae HP: C4G R (cfpime, cefpirome) 18 b dltes

E. aerogenes AER-1 HP: mutation ponctuelle L-293-P S. marcescens HP: 12 b dltesBarnaud G. FEMS Microb. Lett 2001, Barnaud G. AAC 2003; Mammeri AAC 2004

Bla hyperproduite 1985. 1 Espce: K. oxytoca . R C3G + inhibiteurs Bla . Dtection + . Frquence V < 10% . Promoteur : mutation

S aux autres AB

AVANT

APRES

Mutation dans le promoteur

CASE plasmidique 1990. Espces Groupe 1/2/3 (K. pneumoniae, Salmonella...) . R C3G + inhibiteurs Bla . S C4G S MEC IPM S . Dtection ++ . Frquence V . Acquisition de gnes mobiles codant des cases (chr)

K. pneumoniae

K. pneumoniae - rsistance aux C3G: Phnotypes ?A B C D

Cphalosporinases plasmidiques

= mmes facteurs de risque que BLSE

Quels progniteurs ?

ACT-1 GN7471 E.asburiae MIR-1 E.hormaechi E.cancerogenus E.cloacae E.intermedius P99 E.minipressuralis E.ammigenus EAR2 C.murliniae EAR1 C.braaki I113 E.aerogens C.youngae C.freundii E.coli CMY4 LAT3 E.fergusonii LAT4 CMY2CMY5 CMY6 LAT1 CMY7

groupe CMY-2 (C.freundii) DHA-1 (M. morganii) groupe FOX-1 (A. caviae) ACT-1 (E. asburiae) ACC-1 (H. alvei)

E.rhapontici

FOX-5 FOX-6 A.caviae FOX-3 FOX-1 FOX-2 FOX-4 CepS Aeromonas AER-14 CMY-8 CMY-9 CMY-1

DHA-2 DHA-1 M.morganii

S.algae

MOX-2 MOX-1

Environnement ?

P.aeruginosa A.baumannii O.anthropi P.stuartii0.1

S.marcescens

H.alvei

ACC-1

dendrogramme (squences acides amins) de bla AmpC

Impermabilit + CASE ?

pCASE + IMPERMEABILITE

Spectre dinactivationBLSE + Cphamycines + inhibiteur de bla

CASE impermabilit 1990 Nouvelles bla . Carbapnmases 1998Dernire tape !

K. pneumoniae

CARBAPENEMASES (CLASSE A) 1982

CARBAPENEMASES 1996

Expressions phnotypiques (mg/L)

PIP, pipracilline; PTZ, +tazobactam; CTX, cfotaxime; FEP, cfpime; ATM, aztronam; IMP, imipnme; MER, mropnme.

Carbapnmases de classe B Zn++, inhibes par les chlateurs (EDTA)

IPM R : Dtection en pratique

1/ Synergie de 2 log2

2/ Faux positifs

OXA: EXPRESSIONS PHNOTYPIQUES (CMI, mg/L)

Rsistance acquise: stabilit des bta-lactamines selon le type d'enzyme

B-Lactamases: spectres dinactivation

PASE, pnicillinase; BLSE: -lactamase spectre largi/tendu; IRT/TRI, TEM rsistant aux PASE, BLSE: -lactamase IRT/TRI, inhibiteurs; CASE HP, cphalosporinase hyperproduite; pCASE,!cphalosporinase hyperproduite; HP, hyperproduite; pCASE, hyperproduite; BLSE CASE, cphalosporinase spectre largi ; carbapnmases (VIM, IMP........) CASE, + , inactivation; - , stabilit

CONCLUSIONSRsistance bactrienne en constante volution : 350 BLA Problme de sant publique. Sous Surveillance Standardisation Europenne Rsistance naturelle variable des entrobactries : 5 groupes Rsistance acquise principalement par -lactamases En fonction de lintroduction des molcules - Pnicillines: Pnicillinases TEM, OXA....... (1965) - C3G: CASE HP - BLSE - pCASE............... - AUG, TCC, PTZ: IRT/TRI - IMP: CASE+ impermabilit, KPC, OXA, IMP, VIM....... Usage raisonn des antibiotiques (divers niveaux) Dtection ou surveillance de la rsistance (BMR) : systmes experts Isolement des malades en milieu hospitalier....................... La rsistance des bactries est inductable cause de leur extraordinaire potentiel gntique

www.microbes-edu.org

http://www.ibacterionet.org/