Caractérisation clinique et moléculaire des souches d’Enterococcus faecium résistantes à la vancomycine au cours de l’établissement de l’endémicité

Pour caractériser l’épidémiologie moléculaire d’Enterococcus faecium VREF résistant à la vancomycine dans le Tennessee, les isolats de VREF qui ont été récupérés chez des patients pendant une année dans un centre de soins tertiaires et dans tout l’état ont été typés au moyen d’électrophorèse en champ pulsé. Nous avons également examiné un certain nombre de types de souche différents. Une seule souche de type VREF O prédominait [%] d’isolats de patients isolés, c’est-à-dire isolats par patient provenant de différents établissements de soins de santé. différences entre les patients hébergeant des souches de type O et celles hébergeant des souches autres que le type O P ⩾ Le taux de récupération des sous-types O et des souches autres que le type O a augmenté au cours de la période d’étude L’établissement de l’endémicité VREF O souches Par la suite, la dissémination polyclonale peut avoir été due à microev changements d’évolution parmi les souches de type O

Les entérocoques résistants à la vancomycine sont devenus endémiques dans de nombreux établissements de santé Bien que la dissémination d’un seul clone entre patients soit caractéristique d’un contexte épidémique , l’épidémiologie moléculaire d’Enterococcus faecium VREF résistant à la vancomycine est endémique. plus complexe Plusieurs modes de transmission de VREF pendant des périodes sans rupture ont été décrits, y compris polyclonal [, -], biclonal , monoclonal à polyclonal , et un déplacement des clones dominants dans le temps . dans la durée de l’étude , le nombre et la source des isolats , les méthodes de typage moléculaire utilisées, et les critères d’interprétation des résultats de typage [,,] En outre, la majorité de ces enquêtes établi dans les établissements d’enseignement et ne décrit donc pas l’évolution de VREF à un état endémiqueVREF a été isolé au milieu du Tennessee en De Au cours des années suivantes, VREF est devenu endémique au VUMC et dans de nombreux établissements de soins de santé dans le Tennessee moyen. Pour élucider l’établissement de l’endémicité au VUMC et la dissémination de VREF dans tout l’état, une enquête épidémiologique complète a été entreprise. Les isolats de VREF collectés au VUMC et les isolats récupérés dans les établissements de soins du Tennessee moyen ont été analysés par électrophorèse en champ pulsé PFGE Les paramètres cliniques pour les patients colonisés ou infectés avec différents types de souches ont été étudiés pour déterminer si un type de souche particulier était associé. avec des caractéristiques ou des résultats particuliers du patient Plusieurs isolats récupérés chez des patients individuels ont également été analysés pour éviter le biais d’échantillon favorisant un sous-ensemble particulier de VREF et pour caractériser l’étendue de la colonisation polyclonale chez les individus car la résistance à la vancomycine est plus fréquente chez E faecium isolats, l’analyse moléculaire a été limitée à VREF et exclu d’autres espèces d’entérocoques résistants à la vancomycine

Matériaux et méthodes

Les dossiers médicaux ont également été examinés pour obtenir des données cliniques sur chaque patient, y compris des informations sur les maladies sous-jacentes, le transfert d’un autre hôpital, la durée de l’hospitalisation, l’admission aux soins intensifs et les résultats. Une base de données informatisée sur la pharmacie a été utilisée pour obtenir des informations sur l’exposition aux antibiotiques avant l’isolement de VREF. Pour tous les patients colonisés ou infectés par VREF, des précautions de contact ont été prises VREF isolés à partir du mois de décembre. Les isolats de VREF récupérés chez des patients recevant une hémodialyse à long terme au cours d’une étude de surveillance menée d’août à octobre ont été exclus pour éviter la surreprésentation de cette population. Pour l’analyse épidémiologique de VREF à VUMC, seuls les isolats ont été identifiés. premier isolat prélevé chez chaque patient lors de la première admission Pour éviter une représentation disproportionnée des patients et / ou des souches Collecte d’isolats d’E. faecium sensibles à la vancomycine de VUMC De juillet à avril, les isolats récupérés des sites corporels stériles des patients du VUMC ont été conservés à – ° C par le département de microbiologie. Le Tennessee Department of Health reçoit des isolats de VREF provenant d’établissements de soins de santé du Tennessee pour des tests de confirmation de l’identification des espèces et des profils de sensibilité aux antimicrobiens Depuis janvier, les isolats de VREF ont été conservés à – ° Après avoir été approuvés par les comités d’examen du Tennessee Department of Health et VUMC, nous avons obtenu des isolats et des informations sur la démographie des patients, l’établissement de soins de santé et la date de l’isolement faits à propos des médicaments. récupérer Les entérobactéries ont été identifiées sur la base de la morphologie des colonies et des résultats de la coloration de Gram et des tests biochimiques standard Les espèces d’entérocoques ont été identifiées au moyen de l’API. Bandes Rapid Strep bioMérieux Vitek Le dépistage de la résistance à la vancomycine a été réalisé par des isolats de placage sur agar cerveau-infusion Difco contenant μg / mL de vancomycine. La résistance a été confirmée par MIC en utilisant la méthode de microdilution en bouillon. ⩾ μg / mL ont été classées comme résistantes. PFGE de typage moléculaire a été réalisé avec l’utilisation du système GenePath avec le kit de réactifs de groupe Bio-Rad Laboratories L’ADN génomique a été extrait de cultures VREF en phase logarithmique cultivées dans un bouillon de perfusion cerveau-cœur BBL; Becton Dickinson Microbiology Systems, préparé dans des bouchons d’agarose à bas point de fusion, et digéré avec l’enzyme SmaI New England Biolabs selon les instructions du fabricant L’électrophorèse a été réalisée avec le système GenePath, en utilisant un programme de programme dédié Gels ont été colorés au bromure d’éthidium, rincés et photographiés sous ultraviolets avec le système de documentation informatisé Gel Doc Bio-Rad Laboratories Les isolats étaient considérés comme génétiquement indiscernables et étaient affectés au même type de souche, par exemple, type A si leurs motifs de restriction avaient le même nombre et la même taille de bandes. les différences dans leur modèle de restriction ont été considérées de près ou liées possibles et ont été assignées à un sous-type, par exemple, sous-type A Isolates dont les modèles de restriction différaient par & gt; Le génotypage VREF a été réalisé directement sur des colonies isolées d’espèces d’Enterococcus pour détecter et discriminer les gènes vanA, vanB, vanC et vanC /. , comme décrit ailleurs En bref, une seule colonie bactérienne a été mise en suspension dans μL d’un mélange PCR contenant pM de chacune des amorces, U de la Taq polymérase Promega, μM chacun de désoxynucléoside triphosphate Roche Biochemicals, mM de KCl, mM de Tris-HCl pH, mM de MgCl et% de glycérol Les tubes ont été placés à ° C pendant min, suivis de cycles d’amplification ° C pour min, ° C pour min, et ° C pour min Un microlitre de MspI U / mL et μL de tampon d’enzyme tampon de restriction Promega ont été ajoutés à chaque tube PCR. Les tubes ont été brièvement centrifugés puis incubés à ° C pendant une nuit. Les produits de PCR digérés ont subi une électrophorèse sur un gel% d’agarose contenant du bromure d’éthidium et ont été photographiésAnalyse statistique Les variables catégorielles ont été analysées avec le test or ou le test exact de Fisher Les variables continues ont été dichotomisées à la moyenne Pour déterminer les tendances significatives parmi les proportions des différents types de souches dans le temps, le test for a été utilisé. Stata Corporation

résultats

Les taux de résistance à la vancomycine parmi les isolats d’entérocoques récupérés au VUMC ont augmenté rapidement au cours de la période d’étude, de% à% en et% en In, lorsque le laboratoire de microbiologie a commencé à identifier les espèces d’isolats d’entérocoques, taux de la résistance à la vancomycine parmi les isolats d’E faecium et d’Enterococcus faecalis étaient respectivement de% et%, Un total d’isolats de VREF a été récupéré chez les patients pendant la période d’étude Trente-huit% de ces patients avaient plusieurs isolats de VREF récupérés isolats isolés par patient ont été obtenus à partir des sites suivants: isolats sanguins, isolats d’urine, isolats de selles, isolats de plaies, isolats biliaires, isolats d’expectorations, isolats de liquide intra-abdominal et isolat de liquide articulaire de la hanche. documentés chez des patients pour lesquels des données cliniques étaient disponibles, comme suit: patients atteints de bactériémie, Parmi les isolats à un seul patient de VREF, différents profils de PFGE ont été identifiés et ont reçu des désignations alphabétiques empiriques. Des souches de type O ont été récupérées chez des patients pendant une période de Décembre Huit% des sous-types de type O ont été récupérés au cours de la dernière année de l’étude. Isolements indiscernables ceux n’ayant pas de différences de sous-type O qui ont été récupérées pendant une période de novembre à novembre représentaient% de tous les isolats de type O

Figure View largeTaille Diapositives d’électrophorèse sur gel en champ pulsé pour des souches d’Enterococcus faecium résistant à la vancomycine isolées chez des patients admis au Centre médical de l’Université Vanderbilt de novembre à novembre Voie M, échelle du bactériophage λ; voies et, type; voie, type; voies -, type Figure Vue largeDownload diapositives Profils d’électrophorèse en champ pulsé pour des souches d’Enterococcus faecium résistantes à la vancomycine isolées chez des patients admis au Centre médical de l’Université Vanderbilt de novembre à novembre Voie M, échelle du bactériophage λ; voies et, type; voie, type; voies, type Parmi les isolats restants, différents types de souches ont été identifiés Chacun de ces types de souches a été récupéré chez un seul patient, sauf pour le type F chez les patients, le type B chez les patients et le type Q chez les patients. La durée de l’étude est indiquée dans la figure Bien que le type O reste le type de souche prédominant, la récupération des isolats VREF de souches autres que le type O a augmenté de manière significative au cours de la période d’étude P =; χ test de tendance linéaire Cette tendance a persisté même lorsque seul l’isolat par type de souche non endémique a été inclus dans l’analyse P =; χ test de tendance linéaire

Figure Vue largeDownload slideDistribution des types de souche d’Enterococcus faecium VREF résistants à la vancomycine isolés à travers au Vanderbilt University Medical Center, démontrant une augmentation des types de souches non-type O pour tendance linéaire: P = Chaque souche non-type O VREF colonisée ou infectée & lt; patients Barres pointillées, type O; Barres rayées, non typées OFigure View largeDownload slideDistribution de types de souches d’Enterococcus faecium VREF résistantes à la vancomycine isolées à partir du centre médical de l’Université Vanderbilt, démontrant une augmentation des types de souches non-type O pour tendance linéaire: P = Chaque non-type O VREF souche colonisée ou infectée & lt; patients Barres pointillées, type O; Barres rayées, non OSpatial et clustering temporel Il n’y avait aucune évidence de regroupement spatial des types de souche VREF par quartier hospitalier Les souches de type O ont été récupérées de différents quartiers tout au long de la période d’étude Une moyenne des isolats de type O varie, – isolats Les types de souches autres que le type O ont été récupérés dans différents quartiers, le nombre médian de types de souches récupérés,; gamme, – types L’analyse de VREF par mois de détection n’a révélé aucun regroupement temporel; une médiane des isolats de type O a été récupérée chaque mois, – isolats Parmi les souches autres que le type O, une médiane des isolats a été retrouvée chaque mois, – isolats Différences cliniques entre les types de souche type O et non type O VREF Les données cliniques n’étaient pas disponibles Pour les patients Parmi les patients restants, il n’y avait pas de différences significatives entre ceux colonisés ou infectés par la souche endémique et ceux colonisés ou infectés par des souches non endémiques par rapport aux facteurs suivants: caractéristiques des patients, nombre d’admissions antérieures, durée de l’hospitalisation, USI Les patients des deux groupes ont reçu une moyenne d’antibiotiques différents, – pendant leur hospitalisation Il n’y avait pas de différences significatives dans le type et la durée d’exposition aux antibiotiques entre les patients hébergeant des souches de type O et non de type O, y compris l’exposition à la vancomycine et aux antibiotiques avec des données d’activité antianaerobic non montrée

TableauFormeTéléchargement de diapositivesFacteurs de risque associés à la colonisation ou à l’infection par des isolats d’entérocoques d’Enterococcus faecium résistants à la vancomycine endémiques et non endémiquesTable View largeToile de diffusion Facteurs de risque associés à la colonisation ou à l’infection par des isolats de VREF résistants à la vancomycine endémiques et non endémiques % L’isolat restant de type BB présentait des isolats de E faecium sensibles à la vanBVancomycine provenant d’isolats de VUMC Five E faecium, qui ont été récupérés de juin à avril, étaient sensibles à la vancomycine. Cinq profils PFGE distincts ont été identifiés Ces souches différaient par & gt; des bandes du type O et d’autres types de souches VREF récupérées à des données VUMC non montrées pendant la période d’étudeVREF isolats du Tennessee Un total d’isolats VREF récupérés de patients dans des établissements de santé autres que VUMC ont été obtenus auprès du Département de Santé du Tennessee. Ces isolats ont été retrouvés dans des établissements de soins de santé des comtés du Tennessee. Le PFE a révélé différents types de souches. Un total d’isolats% étaient de type O, la souche endémique aux données VUMC. Ces souches de type O ont été récupérées auprès d’établissements de soins de différents comtés englobant un rayon de mille autour de données VUMC non montrées. Aucun des patients colonisés ou infectés par le type O n’avait été hospitalisé ou ambulatoire dans des isolats VUMCSerial. Trente-huit patients avaient VREF récupéré de ⩾ cultures cliniques distinctes, pour un total d’isolats Trente-cinq patients% ont été colonisés ou avec des isolats ayant un profil PFGE qui différait selon les groupes de patients, différences de bande; patients, – différences de bande; patients, différence de bande Ces isolats ont été récupérés pendant un intervalle moyen de jours, – jours Trois patients% ont été colonisés ou infectés avec des types de souches VREF distincts ⩾ différences de bandes Le premier patient avait des isolats de VREF récupérés de janvier à avril Tous les isolats étaient de type Z sauf pour récupération en février type DD Le deuxième patient avait des isolats de VREF récupérés à partir de cultures réalisées d’avril à mai; les isolats ont été désignés comme type I, et l’isolat restant, récolté en mai, a été désigné comme type C Le troisième patient avait des souches de type II VREF récupérées pendant une journée en août et des souches de type O récupérées pendant une journée en septembre

Discussion

Dans l’ensemble, les souches de type O ont été récupérées dans différents établissements de soins du Tennessee moyen et représentaient% de tous les isolats de VREF à un seul patient. La dissémination généralisée d’un seul clone reflète probablement le transfert de patients non colonisés entre institutions. [,,] Cependant, les raisons de la dominance d’un total de types de souches isolées à l’établissement d’étude ne sont pas claires. Une plus grande virulence, potentiel de dissémination ou durée de survie sur les surfaces inanimées parmi les souches prédominantes sont toutes des hypothèses plausibles. de Staphylococcus aureus inhibe l’expression des gènes de virulence d’autres souches de S aureus, et cette interférence bactérienne implique qu’une seule souche peut avoir un avantage sélectif pour la colonisation ou l’infection Mécanismes similaires qui permettent à une souche particulière de persister dans le tube digestif La flore et la dissémination peuvent être pertinentes pour l’entérocoque La présente étude n’a trouvé aucune différence significative entre les caractéristiques cliniques des patients, le taux de colonisation versus le taux d’infection et le type d’infection chez les patients dont les souches de type O ont été récupérées par rapport aux autres souches. implique que les souches de type O ne sont pas plus virulentes que les autres types de souches VREF Pour évaluer de manière approfondie la virulence d’une souche particulière, l’utilisation de modèles animaux est nécessaire. En outre, cette étude se limite à l’analyse rétrospective des isolats de VREF disponibles. Biais potentiel D’autres études prospectives sont nécessaires pour évaluer pleinement les résultats et la prédominance d’une seule souche de VREF. Bien que les souches VREF de type O restent le type de souche dominant de VREF, une augmentation statistiquement significative des autres types de souches a été observée au cours de l’étude. En fait,% des souches non-O de VREF identifiées à VUMC ont été récupérées au cours de la dernière année de l’étude L’augmentation du nombre de types de souches différents peut refléter des changements microévolutifs parmi les isolats de type O VREF au cours de l’année qui ont abouti à & gt; Différences de bandes dans le patron de PFGE et assignation à un type de souche différent Le fait que la majorité des isolats de sous-types de type O aient été récupérés au cours de la dernière année soutient cette hypothèse.Genomic évolution d’un clone commun de VREF présent tôt dans l’établissement de VREF l’endémicité peut expliquer la polyclonalité des souches de VREF décrites dans d’autres études épidémiologiques; Contrairement à la présente étude, la majorité des enquêtes précédentes ont été entreprises plusieurs années après l’isolement initial de VREF dans l’établissement d’étude [,,,] Alternativement, l’introduction de souches non O chez d’autres institutions peut avoir contribué à la polyclonalité Cependant, l’absence de différences significatives dans les taux de transfert d’autres établissements à VUMC entre les patients colonisés par des souches non-O et celles colonisées par des souches de type O, ainsi que la prédominance de souches de type O dans les établissements voisins, suggère que les nouvelles souches d’autres institutions n’ont pas contribué de manière significative à la polyclonalité de VREF à VUMCThe le groupe de gènes résistant à la vancomycine peut avoir été transféré par des transposons ou des plasmides entre les entérocoques sensibles à la vancomycine pendant la ont contribué à la polyclonalité des isolats de VREF Cependant, le transfert de gènes résistants a été En outre, conformément aux résultats de cette étude, les isolats d’entérocoques sensibles à la vancomycine présentant des profils de PFGE similaires à ceux des isolats de VREF n’ont pas été identifiés. suggèrent que les gènes résistants n’ont pas été transférés. La majorité des patients qui ont eu des cultures cliniques pendant une période moyenne de jours ont été colonisés ou infectés par une seule souche de VREF. Le typage moléculaire de l’isolat par patient peut donc être suffisant pendant des études épidémiologiques approfondies. de la transmission croisée entre les patients, l’analyse de multiples colonies de VREF à partir de spécimens de selles d’origine peut être nécessaire, car les patients peuvent héberger & gt; Le taux d’infections nosocomiales causées par les entérocoques augmente rapidement De plus, ces infections sont associées à une morbidité, une mortalité et des coûts hospitaliers considérables Bien que les agents antimicrobiens actifs contre les VREF aient été récemment approuvés par l’US Food et Drug Administration, l’émergence de la résistance a déjà été documentée ; Le VREF restera donc un agent pathogène nosocomial important. Des efforts continus visant à comprendre l’épidémiologie moléculaire de VREF – en particulier la prédominance d’un type de souche unique – sont justifiés