Résistance accélérée dans les infections bactériennes à souches multiples, selon une étude

«Résistance accélérée dans les infections bactériennes à souches multiples, selon une étude», source article de Chris Dall paru le 13 juillet 2023 dans CIDRAP News.

Une étude menée par des chercheurs de l'Université d'Oxford fournit de nouvelles informations sur l'évolution de la résistance aux antimicrobiens chez les patients atteints d'infections bactériennes.

L'étude, publiée cette semaine dans Nature Communications, a révélé que chez les patients colonisés par Pseudomonas aeruginosa, la résistance évoluait plus rapidement en réponse au traitement antibiotique chez ceux présentant plusieurs souches de l'agent pathogène, par rapport à ceux présentant une seule souche.

Les auteurs de l'étude disent que les résultats démontrent le lien entre la diversité intra-hôte et la résistance et suggèrent que la mesure de la diversité des populations d'agents pathogènes bactériens pourrait permettre de prédire plus facilement quels patients échoueront le traitement antibiotique.

Les populations avec un mélange de souches développent plus rapidement une résistance

Pour l'étude, les chercheurs ont analysé des isolats de P. aeruginosa provenant de patients inscrits à l'étude ASPIRE-ICU, une étude de cohorte épidémiologique européenne multicentrique visant à identifier l'incidence et les prédicteurs des infections à P. aeruginosa et à Staphylococcus aureus dans les unités de soins intensifs. Pseudomonas est un agent pathogène opportuniste qui peut provoquer des infections graves chez les patients hospitalisés gravement malades et immunodéprimés et développe une résistance aux antibiotiques à un taux très élevé.

Bien que les facteurs de résistance intra-hôte soient mal compris, notent les chercheurs, la théorie prédominante est que les patients sont généralement infectés par une seule souche d'un pathogène bactérien et que la résistance émerge par la sélection naturelle d'isolats qui ont développé ou acquis des mutations de résistance au cours leur infection.

L'objectif de leur analyse était de tester l'hypothèse selon laquelle la résistance aux antimicrobiens chez P. aeruginosa et d'autres agents pathogènes peut évoluer plus rapidement lorsque les patients sont infectés par plusieurs souches, car une plus grande diversité génétique accélère la réponse évolutive au traitement antibiotique.

Pour caractériser la diversité de P. aeruginosa chez les patients, les chercheurs ont séquencé les génomes de 441 isolats provenant d'échantillons des voies respiratoires inférieures de 35 patients en soins intensifs dans 12 hôpitaux. Ils ont ensuite mesuré la résistance des isolats à un panel de six antibiotiques (ciprofloxacine, méropénème, gentamicine, aztréonam, ceftazidime et pipéracilline-tazobactam) et calculé l'évolution de la proportion d'isolats résistants à chaque antibiotique au fil du temps pour chaque combinaison de patient et antibiotique.

Près des deux tiers des patients (23 sur 35) ont été colonisés par une seule souche de P. aeruginosa, mais les autres ont été colonisés par plusieurs souches. L'analyse de la réponse aux antibiotiques a montré que si la résistance se développait chez les patients colonisés par des souches uniques en réponse à un traitement antibiotique, les augmentations de résistance au fil du temps étaient 20% plus importantes chez les patients colonisés par plusieurs souches.

Une enquête plus approfondie sur les populations avec un mélange de souches chez cinq patients a révélé que les isolats associés à des souches multirésistantes (MDR pour multidrug-resistant) de P. aeruginosa ont remplacé à plusieurs reprises les isolats associés à des souches non-MDR chez quatre de ces patients en réponse à un traitement antibiotique. De plus, chez trois des cinq patients colonisés par plusieurs souches de P. aeruginosa, les souches MDR ont été détectées avant le traitement antibiotique. Lorsqu'elles étaient exposées à des antibiotiques, ces souches MDR préexistantes avaient un avantage concurrentiel sur les souches non-MDR.

Sur la base de ces résultats, les auteurs de l'étude estiment que plus de 90% de l'augmentation de la résistance aux antimicrobiens chez les patients présentant des populations avec un mélange de souches est due à la sélection de souches résistantes préexistantes.

«Ce résultat très clair suggère que la diversité des agents pathogènes est associée à l'émergence rapide de la résistance, car diverses populations d'agents pathogènes sont plus susceptibles de contenir des souches résistantes préexistantes, et non parce que la diversité en soi accélère l'émergence de la résistance au sein des souches», ont-ils écrit.

Il y avait cependant un compromis évolutif associé aux populations avec un mélange de souches. Lorsque les chercheurs ont mesuré le taux de croissance des isolats de tous les patients dans un milieu sans antibiotique, les isolats MDR se sont développés plus lentement et ce compromis était plus fort dans les populations avec un mélange de souches.

Prévention des infections, meilleur diagnostic

L'auteur principal de l'étude dit que les résultats soulignent l'importance des mesures de prévention et de contrôle des infections qui réduisent le risque de colonisation par des agents pathogènes opportunistes comme P. aeruginosa. Il suggère également que de meilleures méthodes de diagnostic sont nécessaires pour identifier les patients atteints d'infections à plusieurs souches et évaluer leur potentiel de résistance aux antimicrobiens.

«Les méthodes de diagnostic que nous utilisons pour étudier la résistance aux antibiotiques dans les échantillons de patients ont changé très lentement au fil du temps, et nos résultats soulignent l'importance de développer de nouvelles méthodes de diagnostic qui faciliteront l'évaluation de la diversité des populations d'agents pathogènes dans les prélèvements de patients», a dit Craig. Maclean, professeur d'évolution et de microbiologie à Oxford, dans un communiqué de presse de l’université.

NB : L'image est du CDC/Jennifer Oosthuizen

Des scientifiques mettent en garde contre l'augmentation des infections bactériennes potentiellement mortelles en raison du réchauffement climatique

Cette fois-ci, loin de les négliger, ce n’est pas une zoonose qui est en cause, du coup One Health ?

Voici que «Des scientifiques mettent en garde contre l'augmentation des infections bactériennes potentiellement mortelles en raison du réchauffement climatique», source communiqué de l'Université d'East Anglia.

La poursuite du réchauffement climatique entraînerait une augmentation du nombre et de la propagation d'infections potentiellement mortelles causées par des bactéries présentes le long de certaines parties de la côte des États-Unis.

La bactérie Vibrio vulnificus se développe dans les eaux côtières chaudes peu profondes et peut infecter une coupure ou une piqûre d'insecte lors d'un contact avec l'eau de mer. Une nouvelle étude menée par l'Université britannique d'East Anglia (UEA), «Climate warming and increasing Vibrio vulnificus infections in North America», montre que le nombre d'infections à V. vulnificus le long de la côte Est des États-Unis, un point chaud mondial pour de telles infections, est passé de 10 à 80 par an sur une période de 30 ans.

De plus, chaque année, des cas surviennent plus au nord. À la fin des années 1980, des cas ont été découverts dans le golfe du Mexique et le long de la côte sud de l'Atlantique, mais étaient rares au nord de la Géorgie. Aujourd'hui, on les trouve aussi loin au nord que Philadelphie.

Les chercheurs prédisent que d'ici 2041-2060, les infections pourraient se propager pour englober les principaux centres de population autour de New York. Combiné à une population croissante et de plus en plus âgée, qui est plus susceptible d'être infectée, le nombre de cas annuels pourrait doubler.

D'ici 2081-2100, des infections pourraient être présentes dans tous les États de l'Est des États-Unis dans des scénarios d'émissions et de réchauffement futurs moyens à élevés.

Les résultats, publiés dans la revue Scientific Reports, sont importants car bien que le nombre de cas aux États-Unis ne soit pas important, une personne infectée par V. vulnificus a une chance sur cinq de mourir. C'est aussi l'agent pathogène marin le plus coûteux à traiter aux États-Unis.

La maladie culmine en été et voit la bactérie se propager rapidement et endommager gravement la chair de la personne. En conséquence, on l'appelle communément une maladie «mangeuse de chair» et de nombreuses personnes qui survivent ont été amputées des membres.

L'auteur principal de l'étude, Elizabeth Archer, chercheuse à l'UEA, a dit : «L'expansion prévue des infections met en évidence la nécessité d'une sensibilisation accrue à la santé individuelle et publique dans les zones touchées. Ceci est crucial car une action rapide lorsque des symptômes apparaissent est nécessaire pour prévenir des conséquences majeures pour la santé.»

«Les émissions de gaz à effet de serre provenant de l'activité humaine modifient notre climat et les impacts peuvent être particulièrement aigus sur les côtes du monde, qui constituent une frontière majeure entre les écosystèmes naturels et les populations humaines et sont une source importante de maladies humaines.»

«Nous montrons que d'ici la fin du 21e siècle, les infections à V. vulnificus s'étendront plus au nord, mais la distance au nord dépendra du degré de réchauffement supplémentaire et donc de nos futures émissions de gaz à effet de serre.»

«Si les émissions sont maintenues à un niveau bas, les cas peuvent s'étendre vers le nord uniquement jusqu'au Connecticut. Si les émissions sont élevées, des infections devraient se produire dans tous les États américains de la côte Est. D'ici la fin du 21e siècle, nous prévoyons qu'environ 140 à 200 cas d’infection à V. vulnificus pourraient être signalées chaque année.»

L'équipe de recherche suggère que les individus et les autorités sanitaires pourraient être avertis en temps réel des conditions environnementales particulièrement à risque grâce à des systèmes d'alerte précoce spécifiques à la mer ou à Vibrio.

Les mesures de contrôle actif pourraient inclure des programmes de sensibilisation plus importants pour les groupes à risque, par exemple les personnes âgées et les personnes souffrant de problèmes de santé sous-jacents, et une signalisation côtière pendant les périodes à haut risque.

Le co-auteur, le Professeur Iain Lake de l'UEA a déclaré : «L'observation que les cas à V. vulnificus se sont étendus vers le nord le long de la côte Est des États-Unis est une indication de l'effet que le changement climatique a déjà sur la santé humaine et le littoral. Savoir où les cas sont susceptibles de se produire à l'avenir devrait aider les services de santé à planifier l'avenir.»

L'étude est la première à cartographier comment les emplacements des cas de V. vulnificus ont changé le long de la côte est des États-Unis. C'est également le premier à explorer comment le changement climatique peut influencer la propagation des cas à l'avenir.

Les informations sur l'endroit où les personnes ont attrapé l'infection à V. vulnificus ont été obtenues auprès du Centers for Disease Control and Prevention des États-Unis. Cela a permis à l'équipe de cartographier comment les cas à Vibrio vulnificus se sont étendus vers le nord sur 30 ans de 1988 à 2018.

Les informations sur la température basées sur des observations et des modèles climatiques informatisés ont ensuite été utilisées pour prédire où, aux États-Unis, des cas pourraient se produire d'ici la fin du 21e siècle.

Le co-auteur, le professeur James Oliver de l'Université de Caroline du Nord à Charlotte, aux États-Unis, a déclaré : «Il s'agit d'un article historique qui non seulement lie le changement climatique mondial à la maladie, mais fournit des preuves solides de la propagation environnementale de ce pathogène bactérien extrêmement mortel.»

Un article met en évidence l'impact mortel des infections bactériennes dans le monde

«Un article met en évidence l'impact mortel des infections bactériennes», source article de Chris Dal dans CIDRAP News.

Les décès causés par des infections bactériennes représentaient plus d’un décès sur huit en 2019 est lié à des infections bactériennes, la deuxième cause de décès dans le monde, cinq agents pathogènes représentant plus de la moitié de ces décès, a rapporté hier une équipe internationale de chercheurs dans The Lancet.

Les résultats de l'étude, «Global mortality associated with 33 bacterial pathogens in 2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019», qui est la première à fournir une estimation mondiale des décès associés aux pathogènes bactériens courants, indiquent que les infections bactériennes étaient la deuxième cause de décès en 2019 derrière les cardiopathies ischémiques et affectaient tous les groupes d'âge. Les 7,7 millions de décès estimés associés à 33 agents pathogènes bactériens représentaient 13,6% de tous les décès dans le monde en 2019.

Plus de 75% de ces décès ont été causés par trois syndromes de maladies infectieuses, et l'impact a été le plus important dans les pays à revenu faible et intermédiaire (PRFI). Le taux de mortalité le plus élevé associé aux infections bactériennes était en Afrique subsaharienne.

Les auteurs de l'étude affirment que les résultats soulignent la menace posée par les pathogènes bactériens pour les jeunes et les moins jeunes, que ces agents pathogènes soient résistants ou sensibles aux antibiotiques.

«Il est de la plus haute importance de mettre ces résultats sur le radar des initiatives de santé mondiale afin qu'une plongée plus profonde dans ces pathogènes mortels puisse être menée et que des investissements appropriés soient faits pour réduire le nombre de décès et d'infections», a déclaré Christopher Murray, co-auteur de l’étude et directeur de l'Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME) de la faculté de médecine de l'Université de Washington, dans un communiqué de presse. A noter qu’il existe une version française de ce communiqué ici.

«Abandon profond» des infections bactériennes

Pour estimer la mortalité mondiale associée aux infections bactériennes, les chercheurs ont utilisé des méthodes de modélisation et les données de deux études précédentes : l'étude de 2019 du Global Burden of Disease (GBD) ou charge mondiale des maladies) et le rapport Global Research on Antimicrobial Resistance (GRAM) ou recherche mondiale sur la résistance antimicrobienne.

En analysant 343 millions de dossiers individuels de patients (y compris les dossiers des causes de décès et des hôpitaux) et des isolats d'agents pathogènes, ils ont estimé le nombre total de décès dans lesquels l'infection a joué un rôle, la fraction des décès attribuables à un syndrome infectieux donné et la fraction des décès par syndrome infectieux attribuables à un agent pathogène donné.

Les auteurs notent que s'il existe des estimations de décès liés à des agents pathogènes bactériens spécifiques et à des infections bactériennes invasives, elles ont jusqu'à présent été limitées à certains groupes d'âge ou à des pays à revenu élevé.

«Bien que de telles estimations offrent des informations importantes, aucune estimation complète n'existe couvrant tous les lieux pour un large éventail de bactéries dans les principaux syndromes infectieux», ont-ils écrit. «Pour cette raison, ces agents pathogènes et les syndromes infectieux pertinents ont été profondément négligés dans les campagnes mondiales de sensibilisation visant à maximiser les interventions vitales.»

Cinq bactéries représentent 55% des 7,7 millions de décès

Dans l'ensemble, les chercheurs ont estimé à 13,7 millions le nombre de décès liés aux infections en 2019, dont 7,7 millions associés aux 33 agents pathogènes bactériens et aux 11 syndromes infectieux étudiés. Ces décès représentaient 13,6 % de tous les décès dans le monde et 56,2 % de tous les décès liés à la septicémie en 2019. Le taux de mortalité tous âges confondus était de 99,6 décès pour 100 000 habitants.

Parmi les agents pathogènes étudiés, cinq - Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Streptococcus pneumoniae, Klebsiella pneumoniae et Pseudomonas aeruginosa - représentaient 54,9% des 7,7 millions de décès, S. aureus étant associé à plus de 1,1 million de décès.

Les pathogènes associés aux taux de mortalité les plus élevés variaient en fonction de l’âge. Avec 940 000 décès, S. aureus était associé au plus grand nombre de décès chez les adultes de plus de 15 ans. Les décès les plus nombreux parmi les enfants de 5 à 14 ans étaient associés à Salmonella enterica sérovar Typhi, avec 49 000 décès. Chez les enfants plus âgés que les nouveau-nés mais de moins de 5 ans, S. pneumoniae était le pathogène le plus mortel, représentant 225 000 décès. Le pathogène associé à la plupart des décès néonatals était K. pneumoniae, responsable de 124 000 décès.

«Une réalité qui donne à réfléchir est qu'une lourde charge d'infections traitables s'est produit dans les très jeunes groupes d'âge», ont écrit les auteurs.

Les syndromes infectieux responsables de plus de 6 millions des 7,7 millions de décès liés aux infections étaient les infections des voies respiratoires inférieures, les infections du sang et les infections péritonéales et intra-abdominales. Les décès causés par ces infections variaient selon les régions. L'étude note que ces estimations placeraient ces infections devant le VIH, le cancer et l'automutilation en tant que principales causes de décès dans le monde en 2019.

Les chercheurs ont également découvert que les 33 agents pathogènes avaient le plus grand impact sur les PRFI, en particulier ceux d'Afrique subsaharienne, qui avaient un taux standardisé selon l'âge de 230 décès pour 100 000 habitants. En comparaison, les pays à revenu élevé avaient le taux standardisé selon l'âge le plus bas associé aux agents pathogènes étudiés, à 52,2 décès pour 100 000.

Cette constatation est similaire à ce qui a été observé dans le rapport GRAM, qui a estimé que l'Afrique subsaharienne avait le taux de mortalité le plus élevé associé aux agents pathogènes résistants aux antibiotiques. Mais les auteurs notent que ces résultats indiquent que, pour les PRFI, la résistance aux médicaments n'est qu'un des nombreux facteurs qui rendent les infections bactériennes plus mortelles.

«Des antimicrobiens efficaces existent pour les 33 bactéries étudiées, mais une grande partie de la charge disproportionnellement élevé dans les PRFI pourrait être attribuable à un accès insuffisant à des antimicrobiens efficaces, à des systèmes de santé faibles et à des programmes de prévention insuffisants», ont écrit les auteurs.

L'impact des différents agents pathogènes variait également selon la région. Par exemple, S. aureus représentait 23% des décès causés par des infections du sang dans les pays à revenu élevé, contre seulement 5% des décès dus à des infections du sang en Afrique subsaharienne, où K. pneumoniae était la principale cause de décès causés par des infections du sang.

Plus de fonds nécessaires pour la recherche

Les auteurs affirment que si les résultats sont limités par un manque de données, notamment dans les PRITI où la charge des infections bactériennes est le plus élevé, ils soulignent la nécessité de systèmes de santé plus solides, de meilleurs diagnostics, de stratégies de contrôle des infections appropriées et d'un accès à des soins efficaces. antibiotiques dans ces pays. En outre, ils affirment qu'un meilleur accès à l'eau potable et aux installations sanitaires, une utilisation accrue des vaccins existants (comme le vaccin contre S. pneumoniae) et le développement de nouveaux vaccins contre les agents pathogènes bactériens seront essentiels.

«Jusqu’à présent, nous ne disposions d’aucune estimation nationale pour certaines parties du monde où les habitants sont les plus affectés par les infections bactériennes», indiquait Authia Gray, co-auteur de l’étude et boursière post-licence à l’IHME à la faculté de médecine de l’University of Washington. «Ces nouvelles données pourraient nous aider à remédier à la charge disproportionnellement élevée des infections bactériennes dans les pays à revenus faible et moyens et pourraient, à terme, permettre de sauver des vies et d’épargner aux gens des années de vie perdues en raison de maladies.»

En fin de compte, les chercheurs espèrent que leurs estimations conduiront à une meilleure appréciation de la charge des infections bactériennes, ainsi qu'à des efforts de prévention ciblés et à davantage d'investissements dans la santé publique. Ils citent une étude de 2020 sur le financement mondial des chercheurs en maladies infectieuses qui a révélé que, de 2000 à 2017, la recherche sur Staphylococcus spp. et E coli ont reçu respectivement 1,4 milliard de dollars et 800 millions de dollars de financement. En comparaison, la recherche sur le VIH a reçu 42 milliards de dollars au cours de la même période.

«Les investissements dans la recherche sur le VIH sont certainement justifiés et, bien que les infections bactériennes puissent être traitées avec différentes stratégies qui se chevauchent, cette disparité de financement pourrait avoir été due, en partie, au manque de données sur la charge mondiale de ces agents pathogènes bactériens», ont-ils écrit.

NB : Dans le supplément 2 de l’article du Lancet, vous pourrez avoir le nombre de décès et le taux de mortalité pour 100 000 par agent pathogène et par pays en 2019, dont la France.

La photo est du NSAID.