Les blattes peuvent transmettre des gènes de résistance aux antimicrobiens entre groupes

«Les blattes peuvent transmettre des gènes de résistance aux antimicrobiens entre groupes», source ASM News du 14 décembre 2023.

Un nouvel article décrit une étude sur la transmission de la résistance aux antimicrobiens (RAM) chez les blattes, avec des implications pour la transmission de la RAM chez l'homme. L'étude a été publiée dans mSystems, une revue de l'American Society for Microbiology.

La RAM représente une menace sérieuse pour la santé des humains et des autres animaux. Avec de moins en moins de médicaments efficaces contre certains agents pathogènes microbiens, les infections sont devenues de plus en plus difficiles à traiter. La modélisation théorique a été utilisée pour explorer la propagation de la RAM à travers le microbiome de l’intestin symbiotique ou non pathogène des animaux. La présente étude représente une étude du monde réel.

Les insectes grégaires, tels que les blattes, permettent de mettre en place un système expérimental simple et facile à entretenir pour tester la transmission microbienne de la RAM. De nombreuses espèces de blattes vivent en groupes denses et ont des contacts fréquents, parallèlement aux humains vivant en milieu urbain. Les chercheurs ont ajouté la tétracycline au régime alimentaire d’une population de blattes socialement interactives. Les tétracyclines sont une classe d'antibiotiques qui traitent plusieurs types d'infections bactériennes. Ils ont observé une augmentation de l’abondance des gènes de résistance à la tétracycline dans leurs microbiomes intestinaux.

Les chercheurs de l’Université technique du Danemark ont ensuite permis à une population de blattes non traitées de se mélanger à celles traitées à la tétracycline. Après interaction avec les blattes traitées, celles non traitées présentaient également une résistance élevée à la tétracycline, tout comme le substrat du sol dans l'habitat abritant les blattes. Les niveaux de résistance à la tétracycline dépendaient de l’étendue et de la fréquence des interactions entre les populations de blattes traitées et non traitées.

Les résultats de l’étude montrent que la surutilisation directe d’antibiotiques n’est peut-être pas le seul moyen de transmission de la RAM ; les animaux porteurs de gènes de résistance aux antimicrobiens dans leur microbiome peuvent interagir avec ceux qui ne le sont pas, facilitant ainsi la transmission des gènes de résistance aux antimicrobiens entre eux. Des recherches complémentaires chez les mammifères seront nécessaires pour confirmer ces résultats et extrapoler les résultats à l’homme.

Les plastiques des rivières contiennent des bactéries pathogènes et des gènes de résistance aux antibiotiques

«Les plastiques des rivières contiennent des bactéries pathogènes et des gènes de résistance aux antibiotiques», source article de Chris Dall paru le 1er novembre 2023 dans CIDRAP News.

Une nouvelle recherche menée au Royaume-Uni fournit une autre raison de s'inquiéter de la prolifération du plastique dans l'environnement.

Dans une étude publiée aujourd'hui dans Microbiome, une équipe dirigée par des chercheurs de l'Université de Warwick a découvert que des plastiques nouveaux et dégradés immergés pendant une semaine dans une rivière hébergeaient des «auto-stoppeurs microbiens» opportunistes comme Pseudomonas aeruginosa et Acinetobacter baumannii, ainsi qu'un ensemble distinct des gènes de résistance aux antibiotiques (GRAs). Les auteurs de l'étude disent que les résultats mettent en évidence les inquiétudes selon lesquelles la «plastisphère fluviale» pourrait servir de réservoir de résistance aux antibiotiques.

«L'impact environnemental que posent les plastiques s'ils agissent comme réservoir de bactéries pathogènes ou les GRAs est aggravé par la persistance des plastiques dans l'environnement en raison de leur récalcitrance et de leur flottabilité», écrivent les auteurs de l'étude.

Mais les auteurs notent également que l’étude met en évidence le potentiel de prolifération d’agents pathogènes opportunistes et de GRAs dans tout l’environnement d’eau douce.

Différents pathogènes se développent sur le plastique

Pour étudier le potentiel des plastiques fluviaux à servir de vecteurs de bactéries pathogènes et de réservoirs pour les GRAs, les chercheurs ont immergé des bandes de polyéthylène basse densité (PEBD), le type de plastique utilisé pour les sacs en plastique, les films rétractables et les couvercles minces des conteneurs, pour 7 jours dans la rivière Sowe, à 1 km en aval d'une station d'épuration. Certaines bandes ont été chauffées dans un four pendant 6 mois pour imiter le processus d'altération qui se produit dans la nature. Des morceaux de bois ont été utilisés comme surface témoin.

Après une semaine dans l'eau pour établir des biofilms sur les échantillons de plastique et de bois, les chercheurs ont extrait l'ADN des communautés microbiennes et mené une analyse métagénomique, comparant la diversité des microbes qui se sont développés sur l'échantillon de bois et de plastique avec celle de l'eau environnante. (environnement planctonique).

Les communautés microbiennes qui se sont développées sur le plastique et le bois étaient similaires les unes aux autres mais très différentes de celles présentes dans les échantillons d’eau. Sur les échantillons de bois et de plastique, des espèces telles que Pseudomonas, Acinetobacter et Aeromonas prédominaient, Pseudomonas étant plus abondant sur le plastique altéré. Selon les auteurs de l'étude, cette découverte pourrait être liée à la libération de composés organiques qui favorisent la croissance de bactéries spécifiques.

Les prélèvements d'eau, en revanche, étaient dominés par des espèces pathogènes comme Escherichia, Klebsiella, Salmonella et Streptococcus, qui ont également été retrouvées dans les biofilms de bois et de plastique, mais en bien moindre abondance. Les échantillons de bois et de plastique contenaient également plus de GRAs et différents sous-types de GRAs que les échantillons d’eau. L'abondance relative des GRAs était nettement plus élevée dans les biofilms plastiques altérés que dans les autres biofilms ou dans les échantillons d'eau.

Dans une expérience supplémentaire, les chercheurs ont découvert que l’exposition des échantillons de plastique, de bois et d’eau à des concentrations sub-inhibitrices d’antibiotiques mais cliniquement pertinentes – celles qui ont été retrouvées dans les études sur les eaux usées et les sédiments fluviaux – augmentait la prévalence de leurs GRAs correspondants. Mais les différentes communautés microbiennes présentes dans les échantillons ont été affectées différemment par chaque antibiotique.

Évaluer le risque pour la santé

Les résultats sont remarquables à la fois en raison du volume considérable de débris plastiques que les rivières transportent chaque année vers les océans (jusqu'à 2 millions de tonnes, selon certaines estimations) et de la capacité connue des microbes à coloniser le plastique une fois qu'il pénètre dans l'eau. De plus, les auteurs notent que les plastiques peuvent faciliter le transfert horizontal des GRAs vers des bactéries pathogènes.

Mais les auteurs disent qu'il est trop tôt pour déterminer si les plastiques peuvent propager des bactéries infectantes résistantes aux antibiotiques et pour quantifier le risque pour la santé posé par la pollution plastique.

«Pour cela, des évaluations supplémentaires sont nécessaires pour déterminer le pouvoir pathogène réel des microbes présents dans la plastisphère ; celles-ci devraient prendre en compte le transfert potentiel et la capacité à provoquer une maladie vers l'organisme hôte, qu'il soit humain, animal ou végétal», ont-ils écrit.

De plus, l’abondance d’agents pathogènes opportunistes et de GRAs trouvés dans les échantillons de bois et d’eau suggèrent que les futures études devront examiner l’ensemble de l’écosphère fluviale en tant que réservoir potentiel de pathogènes résistants.

«Nos données soulignent l'importance d'intégrer les informations de tous les compartiments concomitants au sein d'un écosystème impacté de manière anthropique et montrent que la mise en œuvre de mesures de santé et de sécurité sanitaire contre la présence de pathogènes et de GRAs semble être un enjeu qui dépasse la plastisphère», ont-ils conclu.

NB : Photo BrianAJackson / iStoc

Le système de traitement des eaux usées des hôpitaux est une «autoroute» pour les bactéries résistantes, selon une étude

«Le système de traitement des eaux usées des hôpitaux est une «autoroute» pour les bactéries résistantes, selon une étude», source article de Chris Dall paru le 15 septembre 2023 dans CIDRAP News.

Une étude menée dans un hôpital irlandais met en évidence le potentiel des systèmes de traitement des eaux usées des hôpitaux à servir de réservoir pour des agents pathogènes résistants aux antibiotiques cliniquement pertinents, ont rapporté des chercheurs la semaine dernière dans le Journal of Hospital Infection.

Dans l'étude, menée à l'hôpital universitaire de Limerick, les chercheurs ont effectué une analyse métagénomique à grande échelle des canalisations d'eaux usées d'un service qui sera bientôt rénové et qui a connu plusieurs épidémies d'infections nosocomiales multirésistantes. Pour l’analyse, ils ont traité le biofilm et extrait l’ADN de 20 échantillons de tuyaux provenant des chambres de patients, y compris des coudes en U des toilettes et des siphons de lavabos et de douches. Ils ont également analysé des isolats cliniques de patients qui se trouvaient dans le service avant la rénovation et qui étaient colonisés par des bactéries résistantes aux antibiotiques.

Dans cette nouvelle étude unique, dirigée par le professeur Colum Dunne, directeur de l’École de médecine de l’Université de Limerick, avec des chercheurs de l’hôpital universitaire de Limerick et de l’École de pharmacie de l’Université Queen’s de Belfast, une analyse génomique et microbiologique à grande échelle a été réalisée sur le système de traitement des eaux usées de l’hôpital.

Le séquençage de l'ADN des échantillons de tuyaux a révélé un réservoir diversifié de gènes de résistance aux antibiotiques (GRAs), et la plupart des GRAs observés étaient ceux codant pour la résistance aux antibiotiques couramment utilisés, notamment les tétracyclines, les fluoroquinolones, les bêta-lactamines et les macrolides. De même, une gamme diversifiée de GRAs a été identifiée dans les isolats cliniques, et une comparaison des isolats cliniques avec l’ADN provenant des canalisations d’eaux usées a révélé un nombre considérable de GRAs identiques.

«Bien que ces données ne nous permettent pas de déterminer si les gènes de résistance ont été transférés du patient au système d'épuration des eaux usées ou vice versa, elles nous permettent de confirmer le croisement du résistome des agents pathogènes cliniquement pertinents et du microbiome de l'environnement des eaux usées.» ont écrit les auteurs de l’étude.

L’autoroute des eaux usées

Étant donné que tous les tuyaux et siphons du système d'égouts de l'hôpital sont reliés au même système d'égouts, les auteurs affirment que les résultats suggèrent que le système forme une «autoroute des eaux usées» qui pourrait propager les bactéries résistantes des éviers, des canalisations de douche et des toilettes dans tout l'hôpital. Ces résultats, selon eux, pourraient influencer les stratégies de contrôle des infections et de nettoyage de l'hôpital à l'avenir.

«De tels sites présentent un risque d'infections nosocomiales, et si nous pouvons empêcher l'établissement de ces réservoirs grâce à de meilleures pratiques de contrôle des infections, nous pourrons, espérons-le, empêcher les patients de contracter des infections difficiles à traiter», a dit Nuala O'Connell, co-auteur de l'étude, de l'Université de Limerick, dans un communiqué de presse.

Un article met en évidence les lavabos des hôpitaux comme source d'agents pathogènes hautement résistants

«Un article met en évidence les lavabos des hôpitaux comme source d'agents pathogènes hautement résistants», source article de Chris Dall paru le 3 août 2023 dans CIDRAP News.

Une étude de cas publiée dans Morbidity and Mortality Weekly Report met en évidence le rôle de l'environnement de l'eau de l'hôpital dans la transmission d'agents pathogènes hautement résistants et difficiles à traiter.

L’article de chercheurs du Centers for Disease Control and Prevention (CDC), de la Division de la Santé publique de l'Idaho (IDPH) et du Laboratoire de Santé publique de l'Utah (UPHL) décrit l'identification et l'investigation de Pseudomonas aeruginosa producteurs d’une carbapénémase et résistants aux carbapénèmes (CP-CRPA) chez deux patients qui ont séjourné dans la même chambre dans une unité de soins intensifs (USI) dans l'Idaho à 4 mois d'intervalle.

L'agent pathogène opportuniste, qui a finalement été localisé dans un lavabo de la chambre partagée, persiste dans l'environnement hospitalier, où il peut se propager facilement entre les patients et provoquer de graves infections invasives,

Les enquêteurs ciblent la tuyauterie comme origine

L'agent pathogène a été identifié pour la première fois par le personnel hospitalier le 17 septembre 2021 dans les expectorations d'une femme qui avait reçu une ventilation mécanique pendant 3 des 5 semaines d'hospitalisation en USI. Le séquençage du génome entier par l'UPHL, qui appartient au CDC Antibiotic Resistance Laboratory Network, a détecté le gène imipenem métallo-bêta-lactamase de type 84 (blaIMP-84), l'un des gènes de carbapénémase les moins fréquemment signalés, et a caractérisé l'isolat comme appartenant à séquence type multilocus 235 (ST235).

Le 25 janvier 2022, CP-CRPA a été isolé d'un deuxième patient qui partageait la même chambre tout en recevant une ventilation mécanique pendant 4 semaines. Le séquençage de l'isolat par UPHL a confirmé qu'il appartenait également à ST235 et portait le gène blaIMP-84. Mais il n'y avait aucune preuve de transmission de personne à personne.

Bien qu'aucun CP-CRPA n'ait été détecté chez les 16 patients qui sont restés dans la chambre entre les deux patients, aucun patient n'a été placé dans la chambre après le 25 janvier et des responsables de l'IDPH se sont rendus à l'hôpital en mars 2022 pour enquêter sur le groupe et collecter des échantillons environnementaux.

L'un des domaines sur lesquels l'IPHL s'est concentré était les parties non jetables des ventilateurs, où des agents pathogènes comme le CRPA peuvent résider s'ils ne sont pas correctement nettoyés. Mais sur la base de consultations avec le CDC, les enquêteurs ont également examiné la tuyauterie de la pièce, car P. aeruginosa est connu pour former des communautés complexes de bactéries appelées biofilms, qui se développent dans des environnements chauds et humides. En fait, des recherches antérieures ont révélé que le CRPA est l'un des organismes résistants aux carbapénèmes les plus courants trouvés dans l'environnement de l'eau des hôpitaux.

Les enquêteurs de l'IPHL ont prélevé des échantillons d'eau et des écouvillons de deux lavabos et d'une toilette dans la pièce. Le CP-CRPA a été isolé à partir d'un échantillon d'eau des toilettes et de l'un des lavabos, et le séquençage a révélé que les isolats du lavabo étaient génétiquement similaires aux isolats des deux patients.

Suite à cette découverte, un désinfectant a été ajouté à la procédure de nettoyage du siphon du lavabo et l'échantillonnage des lavabos et des toilettes dans la chambre 13 jours après la septième application de désinfectant n'a trouvé aucun CRPA. En décembre 2022, aucun cas ultérieur n'avait été détecté.

La collaboration entre les établissements de soins de santé et les agences de santé publique, y compris les tests d'isolats de CRPA pour les gènes de carbapénèmase et la mise en œuvre d'interventions d'hygiène des lavabos, a été essentielle dans l'identification et la réponse à ce cluster CP-CRPA dans un établissement de soins de santé», ont écrit les auteurs.

Tyson Foods, le plus grand producteur américain de poulets des États-Unis, va supprimer l’étiquetage ‘sans antibiotique’

«Tyson supprimera l'étiquette «Sans antibiotique» de ses produits de poulet», source article de Chris Dall paru le 5 juillet 2023 dans CIDRAP News.

Selon des médias, Tyson Foods supprimera l'étiquette «sans antibiotique» de certains de ses produits de poulet d'ici la fin de l'année.

Le Wall Street Journal, qui a le premier annoncé l’information, a dit que Tyson retirerait l'étiquette de certains produits de poulet réfrigérés, congelés et prêts à l'emploi, car il a réintroduit des ionophores dans l'alimentation de certains de ses poulets. Les ionophores sont des antibiotiques principalement utilisés pour contrôler la coccidiose, une maladie parasitaire intestinale courante chez les volailles, mais l'Organisation mondiale de la santé et la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis ne les considèrent pas comme importants pour la médecine humaine.

Tyson est le plus grand producteur américain de poulets. En 2017, la société a annoncé qu'elle éliminait l'utilisation de tous les antibiotiques dans les produits de poulet réfrigérés et congelés portant le nom de la société. Il a été l'un des nombreux producteurs de poulet et entreprises de restauration rapide à passer au poulet sans antibiotiques, ce qui a contribué à réduire considérablement l'utilisation d'antibiotiques médicalement importants dans la production de volaille.

Un nouvel étiquetage vise à clarifier l'utilisation d'antibiotiques sans importance médicale

La consultante en santé publique et vétérinaire Gail Hansen a expliqué que Tyson est probablement en train de bouger parce qu'ils ne peuvent pas utiliser l'étiquette «No Antibiotics Ever» (sans antibiotique) sur les produits de poulet dans lesquels des ionophores ont été utilisés, et suivre et réétiqueter ces produits «peut donner des maux de tête.» En pratique, a-t-elle ajouté, cela signifie que l'entreprise utilisera des ionophores dans un plus grand nombre de ses oiseaux pour minimiser les effets de la coccidiose.

«Tyson n'a pas trouvé de substitut approprié ou de pratique de gestion des ionophores pour contrôler les coccidies, parasites du poulet», a-t-elle dit à CIDRAP News.

La société a déclaré à Reuters qu'elle prévoyait de modifier l'étiquetage de ses produits de poulet pour préciser que ses poulets ne recevaient pas d'antibiotiques médicalement importants. Les défenseurs de la gestion responsable des antibiotiques soutiennent que l'utilisation généralisée d'antibiotiques médicalement importants dans la production d'animaux destinés à l'alimentation contribue à l'émergence et à la propagation de la résistance aux antimicrobiens et constitue une menace pour la santé humaine.

«Sur la base de la science actuelle, les produits de la marque Tyson sont en train de passer à Sans antibiotique important pour la médecine humaine (NAIHM pour No Antibiotics Important to Human Medicine), qui devrait être terminé d'ici la fin de l'année civile», a déclaré un porte-parole de Tyson Foods.

Hansen a ditque bien qu'elle ait «historiquement été catégorique» sur le fait que les ionophores n'étaient probablement pas liés à la résistance aux antibiotiques, une récente étude pilote menée par des chercheurs de l'Université de Wageningen aux Pays-Bas lui a fait repenser ce point de vue.

Dans l'étude, les chercheurs ont effectué le séquençage du génome entier sur 20 isolats de Enterococcus faecium et de Enterococcus faecalis provenant de volailles et les ont analysés pour la présence de gènes de résistance. Ils ont découvert que la présence de gènes de résistance pour l'ionophore salinomycine était corrélée à la présence de gènes de résistance pour l'érythromycine, la tétracycline et l'ampicilline, qui sont désignées comme des antibiotiques médicalement importants.

«Il s'agit d'une observation alarmante, car elle implique que l'utilisation d'ionophores peut entraîner le transfert et la diffusion d'autres types de résistance aux antimicrobiens cliniquement pertinents par co-sélection», ont écrit les auteurs de l'étude. «Ces résultats remettent en question la durabilité de l'utilisation prophylactique des ionophores dans la production de poulets de chair.»

Selon le dernier rapport sur les ventes de la FDA, les ionophores représentaient 82% de tous les antibiotiques non importants sur le plan médical vendus pour être utilisés chez les animaux producteurs d'aliments aux États-Unis en 2021 et 19% de tous les antibiotiques non importants sur le plan médical vendus pour les denrées alimentaires d’origine animale animaux sont utilisés dans les poulets.

«Il est vrai qu'il n'y a pas d'ionophores utilisés en médecine humaine (et il est peu probable qu'ils le soient)», a dit Hansen. «Mais l'article de l'Université de Wageningen vaut certainement la peine d'être regardé et considéré.»

Abondance des gènes de résistance aux antibiotiques liée à l'eau potable et à l'assainissement, selon une étude

Selon le ministère de l’écologie, «L’assainissement a pour fonction de collecter les eaux usées, puis de les débarrasser des pollutions dont elles sont chargées avant de rejeter l’eau ainsi traitée dans le milieu naturel. Le traitement des eaux usées produit des boues qui sont ensuite valorisées ou éliminées.»

«Abondance des gènes de résistance aux antibiotiques liée à l'eau potable et à l'assainissement», source article de Chris Dall paru le 3 juillet 2023 dans CIDRAP News.

Une  analyse des métagénomes fécaux et des données d'enquêtes auprès des ménages suggère que l'accès à l'eau potable et à l'assainissement pourrait être une stratégie pour freiner la résistance aux antimicrobiens (RAM) dans les pays à revenu faible et intermédiaire (PRFI), a rapporté une équipe internationale de chercheurs à la fin de la semaine dernière dans The Lancet Microbe.

À l'aide de 1 589 métagénomes fécaux humains accessibles au public de 26 pays, une équipe dirigée par des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley a identifié des gènes de résistance aux antibiotiques (ARGs) et calculé leur abondance relative par région. Ils ont ensuite analysé les données des enquêtes démographiques et sanitaires - qui comprennent des questions sur l'accès à l'eau, à l'assainissement et à l'hygiène (WASH pour water, sanitation and hygiene) - à partir d'ensembles de données géospatialement étiquetés et représentatifs au niveau national pour déterminer les associations entre l'abondance d'ARGs et l'accès à un WASH amélioré.

L'abondance moyenne des ARG était la plus élevée en Afrique par rapport à l'Europe ( P = 0,014), l'Amérique du Nord ( P = 0,0032) et le Pacifique occidental ( P = 0,011), et la deuxième plus élevée en Asie du Sud-Est par rapport à l'Europe ( P = 0,047) et Amérique du Nord ( P = 0,014). Les tendances d'abondance variaient selon la classe de médicaments, l'abondance du gène de la bêta-lactamase étant la plus élevée en Afrique et en Asie du Sud-Est et la résistance aux tétracyclines omniprésente dans toutes les régions.

Le passage de 0% à 100% d'accès à un WASH amélioré a été associé à une réduction estimée de 0,22 (intervalle de confiance [IC] à 95%, -0,39 à -0,05) de l'abondance d'AGR. L'ampleur de l'association était plus élevée pour l'accès à l'assainissement amélioré seul (-0,13 ; IC à 95%, -0,31 à -0,05) par rapport à l'accès à l'eau potable amélioré seul (-0,08 ; IC à 95%, -0,28 à 0,11), et dans les zones urbaines. (-0,32 ; IC à 95%, -0,63 à 0,00) par rapport aux zones rurales (-0,16 ; IC à 95%, -0,38 à 0,07).

Les auteurs de l'étude notent que bien que les résultats soient limités par la nature observationnelle et écologique de l'étude, et que des recherches supplémentaires soient nécessaires pour déterminer s'il existe une relation causale entre l'amélioration de WASH et le fardeau de la RAM, les résultats suggèrent néanmoins que les efforts pour améliorer l'accès à WASH devrait faire partie des plans d'action nationaux sur la résistance aux antimicrobiens.

«Nous avons constaté que la réduction la plus significative statistiquement des ARG était associée à l'accès à des améliorations combinées de l'eau et de l'assainissement, ce qui suggère qu'un accès complet à WASH pourrait être plus efficace que des interventions uniques», ont-ils écrit.

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.»

Une étude génomique relie la résistance aux antibiotiques au régime alimentaire, à la géographie et à la démographie

«Une étude génomique relie la résistance aux antibiotiques au régime alimentaire, à la géographie et à la démographie», source article de Chris Dall paru le 17 avril 2023 dans CIDRAP News.

Une vaste étude génomique du microbiome intestinal suggère que l'utilisation d'antibiotiques n'est pas le seul facteur contribuant à la propagation de la résistance aux antimicrobiens (RAM) dans la population.

Les auteurs de l'étude, qui a été présentée cette semaine à l’European Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ECCMID) à Copenhague, Danemark, disent que les résultats indiquent que d'autres médicaments, ainsi que la géographie, la démographie et l'alimentation, jouent également un rôle.

Abondance, diversité des gènes de résistance

Dans l'étude, une équipe dirigée par des chercheurs de l'Université de Turku en Finlande a effectué un séquençage métagénomique shotgun sur des échantillons fécaux de 7 098 adultes finlandais en bonne santé participant à l'étude FINRISK, une enquête basée sur la population réalisée tous les 5 ans. Le séquençage métagénomique shotgun consiste à prélever l'ADN de toutes les bactéries dans les échantillons, à le briser en petits morceaux et à analyser tous les morceaux pour détecter la présence de gènes de résistance aux antibiotiques (GRAs).

L'objectif de l'étude, qui s'ajoute à un nombre croissant de recherches sur les gènes de résistance dans le microbiome intestinal et le rôle qu'ils peuvent jouer dans la propagation de la RAM, était de déterminer l'abondance, la composition et la diversité des GRAs et d'examiner les associations avec les données FINRISK. Depuis 1972, l'étude FINRISK a recueilli des informations sur la santé, le mode de vie, l'alimentation et la consommation de médicaments des adultes finlandais pour une utilisation dans une variété de projets de recherche différents.

Sans surprise, l'utilisation d'antibiotiques était liée à des charges de GRAs plus élevées. Mais l'utilisation de médicaments psycholeptiques (y compris les opioïdes et les barbituriques) était également positivement corrélée à une plus grande abondance de GRAs. L'analyse a également révélé qu'une consommation plus fréquente de légumes crus et de volaille était associée à des charges et à une diversité de GRAs plus élevées.

De plus, les personnes vivant dans l'ouest de la Finlande avaient plus de GRAs et des microbiomes plus diversifiés, tout comme les personnes vivant dans des zones plus densément peuplées du pays. Les femmes et les personnes dans les tranches de revenu supérieures avaient également plus de GRAs.

«Nos résultats montrent clairement que la géographie, la démographie et l'alimentation jouent un rôle sous-estimé dans la résistance aux antibiotiques», a déclaré l'auteur principal de l'étude, Katariina Parnanen, de l'Université de Turku, dans un communiqué de presse de l'ECCMID. «Cela a des implications importantes pour la crise de la résistance aux antibiotiques, car de plus en plus de personnes vivent dans des zones et des villes densément peuplées et sont en mesure d'acheter des types d'aliments plus chers, tels que la viande et les produits frais, ainsi que des médicaments.»

Parnanen dit que les résultats suggèrent que les plans d'action nationaux pour lutter contre la RAM nécessiteront plus que la réglementation de l'utilisation des antibiotiques.

Des gènes de résistance aux antibiotiques retrouvés dans des bactéries probiotiques provenant d’aliments et de compléments alimentaires

«Des gènes de résistance aux antibiotiques retrouvés dans des bactéries probiotiques provenant d’aliments et de compléments alimentaires», source article de Chris Dal paru le 7 avril 2023 dans CIDRAP News.

Une analyse d'importantes souches de bactéries probiotiques isolées à partir d'aliments et de compléments alimentaires probiotiques a révélé la présence de plusieurs gènes de résistance aux antibiotiques (GRAs), ont rapporté des chercheurs hongrois dans Eurosurveillance, «A survey on antimicrobial resistance genes of frequently used probiotic bacteria, 1901 to 2022».

À l'aide du séquençage de nouvelle génération, des scientifiques de l'Université de médecine vétérinaire de Budapest ont examiné 579 isolats de 12 espèces bactériennes probiotiques couramment présentes dans les aliments fermentés et non fermentés et les compléments alimentaires probiotiques pour la présence de GRAs, de plasmides et d'éléments génétiques mobiles intégratifs (EGMis) qui peuvent permettre l'échange de GRAs entre les bactéries. Sur les 579 isolats, 169 (29%) représentant 10 des 12 espèces étaient GRA-positifs.

Les mécanismes de résistance dans lesquels les GRAs identifiés se sont précédemment révélés impliqués comprenaient l'efflux d'antibiotiques, l'inactivation d'antibiotiques et l'altération de la cible d'antibiotiques. Parmi les espèces probiotiques analysées, Bifidobacterium animalis et Lactococcus lactis avaient la proportion la plus élevée d'échantillons positifs pour les GRAs.

L'analyse a également révélé que 66% des isolats positifs aux GRAs contenaient au moins un gène pouvant être lié à un plasmide ou à un EGMi.

«Notre étude confirme que de nombreux GRAs sont présents dans les espèces bactériennes probiotiques constituant le bactériome des produits comestibles et que beaucoup d'entre eux sont mobiles», ont écrit les auteurs de l'étude. «Ainsi, l'application et la consommation de certaines souches bactériennes probiotiques pourraient avoir le potentiel de contribuer à l'apparition et à la propagation de la résistance aux antimicrobiens.»

Les auteurs notent que si les GRAs identifiés peuvent affecter l'activité de plusieurs classes d'antibiotiques utilisés en médecine humaine et animale, la présence de GRAs n'entraîne pas nécessairement une résistance phénotypique. Ils disent que d'autres études d'expression génique et des évaluations des valeurs minimales de concentration inhibitrice seraient nécessaires pour déterminer si les souches probiotiques porteuses de GRAs sont résistantes aux antibiotiques.

«Étant donné que nos résultats suggèrent que la prévalence de GRAs mobiles n'est peut-être pas négligeable, il pourrait être utile d'envisager l'élaboration de lignes directrices pour surveiller ces GRAs mobiles», ont-ils conclu.

Dans la conclusion, les auteurs notent,

Nos résultats suggèrent que certaines espèces bactériennes probiotiques peuvent contenir une proportion plus élevée de GRAs, tandis que d'autres peuvent représenter une proportion plus faible. Nous observons également qu'une proportion considérable de GRAs que nous avons identifiés étaient mobiles. Dans l'Union européenne, il existe des recommandations avec des suggestions méthodologiques pour l'analyse du séquençage du génome entier des micro-organismes de la chaîne alimentaire. Cependant, ces recommandations ne fournissent pas de directives détaillées pour l'analyse du mobilome. Étant donné que nos résultats suggèrent que la prévalence des GRAs mobiles pourrait ne pas être négligeable, il pourrait être utile d'envisager l'élaboration de lignes directrices pour surveiller ces GRAs mobiles.

Message clé de santé publique

Que vouliez-vous aborder dans cette étude ?

La résistance aux antimicrobiens (RAM) est un défi pour le traitement des infections. Chez les bactéries, la résistance aux antimicrobiens repose sur des gènes de résistance aux antibiotiques (GRAs), dont certains peuvent être mobiles. Dans certaines conditions, les bactéries avec des GRAs mobiles peuvent transférer leurs GRAs à d'autres bactéries. Si des bactéries avec des GRAs mobiles se trouvent dans les aliments, elles peuvent, lors de l'ingestion, transmettre ces GRAs aux bactéries présentes dans le tube digestif de l'homme. Nous avons souhaité faire la lumière sur les GRAs chez les espèces bactériennes probiotiques, en particulier leurs caractéristiques de mobilité.

Qu'avons-nous appris de cette étude ?

Parmi 12 espèces probiotiques d'intérêt, nous avons analysé en détail 10 espèces couramment utilisées dans les aliments non fermentés et fermentés ou les compléments alimentaires probiotiques. À l'aide de la bioinformatique, nous avons examiné leurs données génétiques pour les GRAs, puis évalué si les GRAs étaient mobiles. Dans l'ensemble, plusieurs types de GRAs ont été retrouvés. Leur occurrence variait d'une espèce à l'autre, aucun GRA n'étant détecté chez deux espèces. Parmi les échantillons de bactéries avec des GRAs, une proportion considérable avait des GRAs qui étaient probablement mobiles.

Quelles sont les implications de vos découvertes pour la santé publique ?

Manger des aliments qui contiennent des bactéries avec des GRAs mobiles peut permettre à ces bactéries de s'approcher d'autres bactéries présentes dans le corps humain. Cette proximité pourrait faciliter le transfert de GRAs mobiles des bactéries alimentaires vers d'autres bactéries de l'intestin, même pathogènes. Bien que l'acquisition de GRAs mobiles ne confère pas toujours la résistance aux antiicrobiens, l'extension des recommandations actuelles pour détecter les traits fonctionnels potentiels préoccupants chez les bactéries utilisées pour l'alimentation pourrait être envisagée, avec le dépistage des GRAs mobiles dans les bactéries probiotiques.

NB : La photo est d’Elena Nachaeva/iStock.

Augmentation mondiale des gènes de résistance aux antibiotiques dans les plasmides conjugatifs. Plus que jamais One Health ?

Très intéressant article paru dans Microbiology Spectrum, une revue de l’American Society for Microbiogogy qui traite de l’augmentation mondial des gènes de résistance aux antibiotiques dans les plasmides conjugatifs (Global Increase of Antibiotic Resistance Genes in Conjugative Plasmids). Article disponible en intégralité.

Globalement, un plasmide conjugatif est un plasmide possédant des gènes permettant son transfert d’une bactérie à une autre lors de la conjugaison.  Ces gènes peuvent être des gènes de résistance aux antibiotiques (GRA).

Résumé

La résistance aux antibiotiques se propage dans le monde entier, mais les mécanismes de diffusion prédominants ne sont pas entièrement compris. Ici, nous rapportons que l'abondance des gènes de résistance aux antibiotiques (GRA) dans les plasmides conjugatifs qui sont enregistrés dans la base de données de plasmides RefSeq du National Center for Biotechnology Information (NCBI) augmente à l'échelle mondiale, ce qui est probablement un facteur clé dans la propagation de la résistance.

L'abondance de GRA dans les plasmides a été multipliée par 10 à l'échelle mondiale entre 2000 et 2020 (de 0,25 à 2,93 copies de GRA/plasmide), une augmentation plus prononcée étant observée dans les pays à revenu faible à intermédiaire. Cette tendance à la hausse des GRA d’origine plasmidique a été corroborée par un rééchantillonnage bootstrap pour chaque année de la base de données de plasmides NCBI RefSeq.

Les résultats d'une analyse de corrélation impliquent que si la consommation d'antibiotiques continue de croître aux taux actuels, une augmentation globale de 2,7 fois de l'abondance des GRA des plasmides cliniquement pertinents pourrait être atteinte d'ici 2030. Des similitudes de séquence élevées de plasmides conjugatifs cliniquement pertinents qui sont isolés à la fois en clinique et dans l'environnement soulèvent des inquiétudes quant au résistome environnemental servant de réservoir de maintenance des GRA potentiels qui facilite la transmission à travers ces frontières écologiques.

Importance

La propagation de la résistance aux antibiotiques est une préoccupation importante en raison de ses impacts prévus sur la santé mondiale et l'économie.

Cependant, les mécanismes de propagation mondiaux ne sont pas entièrement compris, dont les tendances régionales et temporelles de l'abondance des plasmides de résistance qui facilitent la dissémination des gènes de résistance aux antibiotiques (GRA).

Cette étude sans précédent rapporte que l'abondance de GRA dans les plasmides conjugatifs qui sont enregistrés dans la base de données du National Center for Biotechnology Information (NCBI) et hébergent des GRA augmente à l'échelle mondiale avec la consommation d'antibiotiques, en particulier dans les pays à revenu faible à intermédiaire.

Grâce à des analyses génomiques en réseau et comparatives, nous avons également trouvé des similitudes élevées de séquence de plasmides conjugatifs de résistance cliniquement pertinents qui ont été isolés à partir de sources cliniques et environnementales, suggérant une transmission entre ces frontières écologiques. Par conséquent, cette étude éclaire la perspective One Health pour développer des stratégies efficaces permettant de freiner la propagation de la résistance aux antibiotiques d'origine plasmidique.

Les plasmides et la propagation des gènes de résistance aux antibiotiques, même sans pression antibiotique

Transfert d'un plasmide (boucle verte) entre deux cellules bactériennes par le processus de conjugaison. Source : Getting et al. Microbiology Spectrum, janvier 2018.

Les bactéries partageant leurs gènes de résistance aux antibiotiques sont l'un des principaux vecteurs de la crise actuelle de la résistance aux antimicrobiens. Vilhelmiina Haavisto explore comment Salmonella Typhimurium utilise un plasmide pour partager des gènes de résistance dans l'intestin des mammifères, même sans pression antibiotique. Source tweet de l’ASM.

«Les plasmides et la propagation des gènes de résistance aux antibiotiques», source article de Vilhelmiina Haavisto paru ASM News du 13 janvier 2023.

Bien que l'utilisation des antibiotiques soit l'une des innovations humaines les plus importantes, leur efficacité est continuellement érodée par la ruse de leurs cibles microbiennes. Une fois qu'une seule bactérie a muté pour devenir résistante aux antibiotiques, elle peut transférer cette résistance à d'autres bactéries autour d'elle grâce à un processus connu sous le nom de transfert horizontal de gènes. L'un des principaux véhicules de transfert de gènes entre bactéries sont de petits morceaux circulaires d'ADN ou plasmides. Les plasmides peuvent être transférés par contact physique direct entre les bactéries dans un processus connu sous le nom de conjugaison, qui aide les bactéries à partager leurs gènes de résistance aux antibiotiques avec leurs voisins.

Bien que la conjugaison soit bien comprise au niveau moléculaire, la façon dont elle se déroule dans les environnements que les bactéries habitent réellement, plutôt qu'en laboratoire, est beaucoup moins claire. Un pathogène gastro-intestinal particulièrement polyvalent, Salmonella enterica serovar Typhimurium, est particulièrement intéressant pour les études sur le partage de gènes de résistance car il forme des réservoirs dits persistants chez ses hôtes. Dans ces cas, des cellules résistantes aux antibiotiques se cachent dans le tissu intestinal ou d'autres organes après une infection et migrent vers la lumière intestinale pour provoquer des réinfections après la disparition de la pression antibiotique.

Les plasmides ‘helper’ facilitent la conjugaison

Comme S. Typhimurium rencontre fréquemment des bactéries intestinales, le partage de plasmides et la propagation de gènes de résistance sont une réelle préoccupation. Une étude récemment publiée dans Journal of Bacteriology de l'ASM a découvert qu'une souche particulière de S. Typhimurium, connue sous le nom de SL1344, partage ses plasmides avec d'autres bactéries à l'aide d'un autre plasmide. L'étude, dirigée par des chercheurs de l'ETH Zurich en Suisse, s'est concentrée sur un plasmide qui code pour les gènes de résistance à la streptomycine et aux sulfamides, appelé P3 en abrégé. Cependant, P3 n'a pas les gènes pour la machinerie de conjugaison elle-même, ce qui signifie qu'il a besoin d'un plasmide ‘helper’ pour se déplacer entre les cellules ; chez S. Typhimurium, ce plasmide helper est appelé P2.

Au niveau de la séquence, P3 ressemble très étroitement à un autre plasmide connu sous le nom de pRSF1010, qui a une large gamme d'hôtes, ce qui signifie qu'il peut se répliquer dans une grande variété d'espèces bactériennes. Ainsi, les chercheurs ont émis l'hypothèse que P3 pourrait être transféré de S. Typhimurium à diverses espèces bactériennes dans l'environnement intestinal des mammifères, propageant potentiellement des gènes de résistance aux antibiotiques au fur et à mesure. L'hypothèse a été testée sur des souris.

Les souris ont d'abord été infectées par l'une des espèces bactériennes réceptrices, parmi lesquelles des représentants de la flore intestinale humaine, puis par S. Typhimurium 24 heures plus tard. Les chercheurs ont ensuite surveillé la croissance du receveur et de S. Typhimurium, ainsi que la fréquence de transfert de P3, en analysant les matières fécales des souris pendant 3 jours. Ils ont identifié le transfert de P3, médié par P2, se produisant entre S. Typhimurium et 4 receveurs appartenant à la classe des Gammaproteobacteria, représentant les commensaux intestinaux ainsi que les bactéries associées aux plantes.

Dans l'ensemble, P3 semble être très «partageable» entre diverses bactéries, à l'intérieur et au-delà de l'intestin des mammifères. Cependant, les chercheurs ne s'attendaient pas à ce que le plasmide soit transféré s'il n'y avait pas de pression antibiotique, car cela ne profiterait pas directement aux bactéries pour héberger des gènes de résistance. Ils ont été surpris par leurs découvertes. «Pour moi, la chose la plus frappante était que… le plasmide était absorbé par d'autres bactéries même sans la pression sélective [des antibiotiques]», explique Marla Gaissmaier, premier auteur de l'étude et actuellement doctorante au LMU de Munich, Allemagne. «Je n'ai même pas attaqué la bactérie avec de la streptomycine, il n'y avait donc aucun avantage physique directement visible à prendre le plasmide.»

Le paradoxe du plasmide

Cependant, on ne sait toujours pas si P3 persiste chez ses receveurs sur le long terme et pourquoi il a été transféré en premier lieu, même lorsqu'il n'a pas directement profité aux bactéries. C'est ce qu'on appelle le ‘paradoxe du plasmide’, auquel plusieurs solutions ont été proposées. Par exemple, le plasmide peut présenter des avantages de remise en forme inconnus en plus de la résistance aux antibiotiques. En effet, une étude récente utilisant un autre plasmide de résistance à large gamme d'hôtes a montré qu'il peut avoir un large éventail d'effets sur différentes souches réceptrices, certaines obtenant un avantage de forme physique en maintenant le plasmide. Alternativement, le plasmide peut également agir comme un ‘ADN purement égoïste’, uniquement concerné par sa propre persistance et réplication.

Le transfert de plasmide conjugatif s'est également avéré être perpétué par des produits pharmaceutiques non antibiotiques, tels que certains analgésiques et bêta-bloquants. Dans une étude de 2022, des chercheurs ont découvert que des médicaments courants tels que l'ibuprofène et le propranolol peuvent stimuler le transfert d'un plasmide multirésistant à large spectre, RP4, de Pseudomonas putida à des bactéries phylogénétiquement diverses dans les boues activées. Les chercheurs ont également montré que la surproduction d'espèces réactives de l'oxygène par les bactéries en présence de produits pharmaceutiques a probablement contribué à cette activité conjugative améliorée.

Gérer la crise de la résistances aux antimicrobiens (RAM)

Les guides de bonnes pratiques recommandent de réduire l'utilisation et l'abus d'antibiotiques dans les milieux cliniques et agricoles afin de réduire la pression sélective pour le transfert des gènes de résistance. Par conséquent, la propagation de plasmides tels que P3 et RP4 en l'absence de cette pression est préoccupante, car elle suggère que la réduction de l'utilisation d'antibiotiques et de la pollution pourrait ne pas suffire à freiner la résistance croissante. «Cela signifie que la résistance aux antibiotiques peut se propager même lorsque les antibiotiques ne sont pas impliqués», a expliqué Gaissmaier, une «pensée effrayante».

Dans l'ensemble, les études qui sondent les mécanismes et la dynamique du transfert de plasmides entre les bactéries sont d'une importance vitale. En comprenant où, comment et à quelle fréquence les plasmides sont partagés, nous pouvons continuer à rechercher et à développer des solutions pour les agents pathogènes multirésistants émergents, ainsi qu'à quantifier les risques et à gérer les populations mondiales sans cesse croissantes d'agents pathogènes résistants aux antibiotiques. De plus, nous pouvons également comprendre ce qui rend un plasmide ‘partageable’ et même comment arrêter la conjugaison de se produire pour freiner la propagation de la résistance aux antibiotiques. La célèbre phrase de Sun Tzu, «connais ton ennemi», prend un nouveau sens face à la crise de la résistance aux antimicrobiens.