États-Unis : Comment le séquençage et la collaboration ont résolu l'épidémie à Pseudomonas liée à des gouttes oculaires

Le blog vous en avait parlé dans États-Unis : Retour sur des gouttes oculaires contaminées par Pseudomonas aeruginosa. 81 cas et 4 décès.

Mais voici que vient d’être publié (déjà) et c’est toujours utile de comprendre comment les investigateurs ont procédé dans «Comment le séquençage et la collaboration ont résolu l'épidémie à Pseudomonas liée à des gouttes oculaires. Source article de Chris Dal paru le 16 juin 2023 dans CIDRAP News.

À la fin du mois dernier, le Centers for Disease Control and Prevention (CDC) a signalé un quatrième décès et davantage de perte de vision causée par une épidémie d'une souche rare de Pseudomonas aeruginosa extrêmement résistante aux antibiotiques.

La mise à jour était la dernière à propos d'une épidémie remontant à mai 2022 liée à une marque de gouttes pour les yeux. Les responsables du CDC affirment que l'épidémie, qui, au 15 mai, a touché 81 personnes dans 18 États, dont 14 avec une perte de vision permanente, est plus inhabituelle et difficile que les précédentes épidémies de bactéries résistantes aux antibiotiques sur lesquelles ils ont enquêté.

Bien que l'épidémie soit techniquement terminée, son impact pourrait se faire sentir pendant des années, car la souche de P. aeruginosa qui l'a provoquée, une souche jamais vue aux États-Unis, circule désormais dans les établissements de santé américains et est susceptible de rester.

«Je pense qu'il est peu probable que nous parvenions à éradiquer cette souche des établissements de santé américains», a dit l'épidémiologiste du CDC et enquêteuse principale sur les épidémies, Maroya Walters à CIDRAP News.

Dans le même temps, Walters et d'autres affirment que l'enquête a mis en évidence comment le séquençage du génome entier, de solides programmes d'épidémiologie dans les services de santé des États et la collaboration entre les agences d'État et le CDC peuvent aider à démêler la source d'épidémies qui, autrement, semblent n'avoir aucun lien commun.

Une nouvelle version d'un agent pathogène bien connu

Les premiers cas signalés lors de l'épidémie se sont produits à Los Angeles en mai et juin 2022, lorsque les autorités sanitaires locales ont été informées de deux patients qui avaient développé des infections oculaires graves causées par P. aeruginosa résistant aux carbapénèmes après s'être rendus dans une clinique d'ophtalmologie locale.

P. aeruginosa est un agent pathogène virulent et opportuniste qui héberge plusieurs mécanismes pour combattre les antibiotiques et peut survivre dans des environnements difficiles. La bactérie provoque généralement des infections dans le sang et les poumons des patients hospitalisés immunodéprimés, est souvent multirésistante et se propage facilement dans les établissements de santé. En 2017, selon les données du CDC, il y avait 32 600 cas d’infection à P. aeruginosa chez des patients hospitalisés aux États-Unis. Le CDC considère qu'il s'agit d'une menace sérieuse.

Walters a dit que les deux cas étaient remarquables car ce n'était pas des infections typiques à Pseudomonas et qu'il n'y en avait que deux. En outre, les tests des isolats d'infections oculaires ont alerté les responsables du Los Angeles County Department of Public Health (LACDPH) que les deux infections hébergeaient un gène de résistance rare, une métallo-bêta-lactamase codée par l'intégron Verona, (VIM pour Verona integron-encoded metallo-beta-lactamase), qui confère une résistance aux antibiotiques carbapénèmes. Les tests de sensibilité aux antibiotiques ont révélé une résistance à plusieurs classes d'antibiotiques utilisés pour traiter les infections à Pseudomonas.

«Juste deux cas, c'était incroyablement étrange parce que nous n'avions jamais vu ces Pseudomonas producteurs de carbapénèmases dans un spécimen d'un œil auparavant», a-t-elle dit.

Kelsey OYong, épidémiologiste superviseur au LACDPH, a dit que le fait que presque tous les cas à P. aeruginosa hébergeaient des VIM aux États-Unis et qu’ils aient été associés à des établissements de soins aigus de longue durée, cet ensemble a incité le département à contacter le CDC.

«Nous n'étions pas au courant de nombreuses épidémies dues à P. aeruginosa-VIM- en ambulatoire et/ou en ophtalmologie et avons contacté le CDC pour obtenir des conseils», a dit Oyong.

Craignant que ces infections oculaires puissent être liées à la clinique d'ophtalmologie, les enquêteurs du CDC ont travaillé avec OYong et ses collègues pour rechercher certaines lacunes courantes en matière de prévention des infections, comme un équipement mal nettoyé ou une mauvaise hygiène des mains, qui auraient pu contribuer à la contamination. Mais aucune source évidente n'a été retrouvée.

Puis, plus tard cet été-là, le CDC a commencé à recevoir des rapports de de cas groupés d’infections à P. aeruginosa producteurs de carbapénémases dans quatre établissements de soins de longue durée de l'Utah et du Connecticut. Dans la plupart des cas, le dépistage a détecté l'agent pathogène dans les poumons des patients. Cependant, aucun des cas dans ces établissements n'était une infection oculaire.

Le séquençage révèle la souche épidémique

Walters et ses collègues du CDC ne pensaient pas qu'il y avait un lien entre les cas de Los Angeles, de l'Utah et du Connecticut jusqu'en septembre 2022, lorsque le réseau de laboratoires sur la résistance aux antibiotiques du CDC, qui comprend des laboratoires dans les 50 États, a séquencé un échantillon. des isolats des deux épidémies et a constaté que les séquences étaient génétiquement similaires. Peu de temps après, le séquençage des isolats des cas de Los Angeles (qui étaient passés à quatre) a indiqué qu'ils étaient similaires à la souche des épidémies de l'Utah et du Connecticut.

Le séquençage a également révélé que la souche épidémique de P. aeruginosa hébergeait une autre enzyme, une bêta-lactamase à spectre étendu (BLSE) de Guyane, qui confère une résistance aux antibiotiques. Cette combinaison de gènes de résistance, VIM et BLSE, n'avait jamais été observée auparavant dans des cas à Pseudomonas aux États-Unis.

Cette découverte expliquait pourquoi les tests de sensibilité aux antibiotiques des isolats avaient révélé une résistance à tant d'antibiotiques. Mais la source des infections, qui n'avait pas de lien épidémiologique évident, restait un mystère.

«Ces isolats étaient très étroitement liés, ce qui indiquait une origine commune», a expliqué Walters. «Et nous avons donc commencé à réfléchir à un produit, bien qu'il n'y ait jamais eu de produit contaminé par des micro-organismes producteurs de carbapénèmases auparavant.»

Puis, à la mi-novembre, le CDC a reçu un autre rapport d'infections oculaires à P. aeruginosa multirésistant, cette fois liées à une clinique de Floride. Des tests ultérieurs ont révélé que les isolats de ces infections avaient les marqueurs de la souche épidémique, selon Walters.

À peu près à la même époque, une étude cas-témoins menée par le CDC et le Connecticut Department of Health dans l'un des établissements de soins de longue durée du Connecticut a fait allusion à une source potentielle : les patients infectés étaient plus susceptibles d'avoir utilisé des larmes artificielles, un produit utilisé pour lubrifier les yeux secs.

«Les larmes artificielles semblaient être une découverte très significative dans l'étude cas-témoins», a dit Walters. «Et puis, à partir de là, il s'agissait vraiment de comprendre quelles marques de larmes artificielles les patients recevaient et s'il y avait une marque commune parmi les cas.»

Un examen ultérieur des expositions chez les patients de l'épidémie dans les établissements de santé a révélé que plus de 10 marques différentes de larmes artificielles avaient été utilisées. Mais une marque, EzriCare Artificial Tears, est apparue plus que d'autres et figurait parmi celles utilisées dans la clinique d'ophtalmologie de Los Angeles. Cela a conduit le CDC, le 20 janvier de cette année, à émettre un avertissement aux médecins et aux patients pour qu'ils cessent d'utiliser le produit jusqu'à ce que les analyses de laboratoire et les enquêtes épidémiologiques soient terminées.

Après que des tests aient confirmé la présence de la souche épidémique dans des flacons ouverts de larmes artificielles EzriCare dans le Connecticut et le New Jersey, la Food and Drug Administration (FDA) a émis un avertissement aux consommateurs et aux professionnels de santé de ne pas acheter ou d'arrêter immédiatement d'utiliser, EzriCare Artificial Tears, ainsi que les larmes artificielles de Delsam Pharma, une autre marque de larmes artificielles fabriquées par la même société, Global Pharma. La société a volontairement rappelé les produits le 24 février sur recommandation de la FDA.

Cas supplémentaires identifiés

Le 1er février, lorsque le CDC a publié un avis sur le réseau d'alerte sanitaire (HAN pour Health Alert Network) concernant l'épidémie, le nombre de cas était passé à 55, dans 11 États. Mais ce n'était pas la fin.

La couverture médiatique de l'épidémie a attiré l'attention d'Alex Sundermann, professeur adjoint de médecine à l'Université de Pittsburgh qui travaille au Centre d'épidémiologie génomique de l'université. En octobre 2022, Sundermann et ses collègues avaient détecté trois isolats de P. aeruginosa résistants aux antibiotiques chez deux patients grâce à un programme de surveillance qui combine la surveillance du séquençage du génome entier et l'apprentissage automatique pour détecter les épidémies hospitalières.

À l'époque, ils ne savaient rien de l'épidémie nationale. Et les deux patients n'avaient pas de liens clairs.

«Quand j'ai regardé leurs dossiers, rien ne reliait les deux [patients] au sein de l'hôpital», a dit Sundermann.

Après avoir pris connaissance de l'épidémie, Sundermann s'est rendu sur le site Internet du CDC et a découvert que l'agence avait publié un lien vers les génomes de référence d'isolats appartenant à la souche épidémique. Cela a permis à Sundermann et à ses collègues de comparer leurs isolats séquencés à la souche épidémique.

«Une fois que nous avons fait cela, il était tout à fait clair qu'ils étaient liés à la souche épidémique nationale», a-t-il dit.

Cette découverte a incité Sundermann à revenir sur les dossiers des deux patients, où il a découvert que l'un des patients avait acheté des gouttes pour les yeux auprès d'un distributeur en ligne qui vendait la marque en question.

«C'était la ‘preuve irréfutable’ pour répondre à la question de savoir comment le patient a probablement acquis cet agent pathogène», a dit Sundermann. «Nous ne recherchons pas toujours des gouttes pour les yeux lors de l'examen des épidémies.»

Sundermann et ses collègues ont écrit sur leur découverte sur le serveur de préimpression medRxiv.

L'identification des cas à Pittsburgh, ainsi que d'autres qui ont été signalés rétrospectivement, ont ajouté au total de l'épidémie. Et bien que l'épidémie soit terminée en termes d’origine, le nombre de patients pourrait continuer d'augmenter car des patients dans les établissements de santé où la souche épidémique a été identifiée sont infectés par transmission secondaire. Walters dit que le CDC s'attend à des cas supplémentaires mais espère qu'ils seront peu nombreux.

La collaboration et la communication sont considérées comme essentielles

OYong dit que l'enquête est un excellent exemple de collaboration entre les enquêteurs du terrain des services de santé locaux et des États, qui ont identifié les cas, rassemblé des listes d'expositions possibles et communiqué avec les fournisseurs, et le CDC, qui a coordonné les tests génomiques. via le réseau de laboratoires sur la résistance aux antibiotiques, a combiné les analyses des enquêtes distinctes et a communiqué à la FDA que les gouttes oculaires contaminées étaient la source probable.

Sans les tests génétiques rapides et la communication, il est probable que l'épidémie aurait mis beaucoup plus de temps à se reconstituer afin d’identifier l’origine», a-t-elle dit.

Walters est d'accord, ajoutant le dépistage par les services de santé du Connecticut et de l'Utah a joué un rôle clé.

«Le réseau de laboratoire sur la résistance aux antibiotiques a joué un rôle central dans l'identification de ces micro-organismes préoccupants et résistants et du fait qu'il s'agissait d'une souche unique», a-t-elle dit. «Mais le fait qu'une épidémie ait même été identifiée, plutôt qu'un seul cas, est dû au fait que les établissements de santé et les services de santé ont effectué le dépistage recommandé.»

Sundermann dit que l'enquête met en évidence le rôle que la surveillance basée sur le séquençage du génome entier dans les hôpitaux pourrait jouer afin d’identifier et arrêter plus rapidement les futures épidémies.

«Les hôpitaux devraient vraiment envisager de le faire, car vous trouvez des cas groupés à fort impact et à forte morbidité qui, autrement, ne sont pas détectées et sur lesquels vous pouvez intervenir», a-t-il dit. «Ainsi, vous pouvez aider les partenaires de santé publique, puis vous pouvez diriger vos interventions de prévention des infections afin de prévenir les épidémies de se propager dans votre propre hôpital.»