Contribution de souches sensibles à la méthicilline génétiquement restreintes à l’épidémie persistante d’infections à Staphylococcus aureus contractées dans la communauté

Contexte Dans le cadre de l’épidémie mondiale d’infections à Staphylococcus aureus acquise dans la communauté, l’attention s’est portée sur le rôle des souches résistantes à la méthicilline. Nous caractérisons les souches sensibles à la méthicilline qui contribuent également à cette épidémie.Méthodes Nous avons suivi les cultures des échantillons d’abcès soumis au laboratoire de microbiologie à St Nous avons en outre caractérisé certains isolats par typage de séquence multilocus, électrophorèse sur gel à champ pulsé, susceptibilité aux antibiotiques, allèle agr régulateur de gène accessoire et présence du gène arcA. De l’élément mobile catabolique de l’arginine, nous avons détecté une multiplication des cultures d’abcès produisant un S aureus résistant à la méthicilline et une multiplication des cultures d’abcès donnant des isolats de MSSA MSSA provenant d’abcès et de plaies plus susceptibles de coder la PVL que les isolats. d’autres sources contrairement aux isolats de MSSA PVL-négatifs, qui étaient génétiquement divers, les isolats PVL-positifs étaient principalement de type multilocus et type agr. Plus de la moitié des isolats MSSA PVL-positifs étaient résistants à l’érythromycine et sensibles à la clindamycine en l’absence de résistance inductible En outre, l’électrophorèse sur gel en champ pulsé de souches de MSSA PVL-positives a révélé la tendance aux USA. En plus des souches résistantes à la méthicilline, l’épidémie actuelle d’infections à S. aureus comprend les infections causées par des souches sensibles à la méthicilline qui sont étroitement apparentées génétiquement et partagent des caractéristiques phénotypiques autres que la susceptibilité à la méthicilline Ces résultats suggèrent que des facteurs autres que la résistance à la méthicilline alimentent l’épidémie

Avant la fin de la maladie, les infections à SARM Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline étaient presque exclusivement associées aux hôpitaux, maisons de retraite et autres établissements de santé. Au cours de la dernière décennie, les infections à SARM communautaires sont devenues courantes dans de nombreuses régions du monde. Les souches de SARM circulantes sont génétiquement distinctes de celles qui étaient traditionnellement détectées dans les infections associées aux soins de santé Aux États-Unis, les souches de SARM associées aux soins de santé traditionnels possèdent habituellement la cassette chromosomique staphylococcique de type II SCC mec, un élément mobile portant le mecA gène codant pour la protéine liant la pénicilline a, une transpeptidase à paroi cellulaire de faible affinité pour la méthicilline et d’autres pénicillines semi-synthétiques résistantes aux β-lactamases Par contre, les souches habituellement détectées dans l’épidémie actuelle d’infections à SARM type IV ou V En outre, les souches circulantes de CA-MRSA portent souvent des gènes lukFS-PV en codant Panton-Valentine leucocidine PVL, une exotoxine staphylococcique formant des pores, bicomposant Ces souches sont maintenant également reconnues comme causes d’infections à SARM associées aux soins de santé PVL a été décrite dans , des années avant la première apparition dans de la résistance à la méthicilline chez les staphylocoques L’injection intradermique de PVL chez le lapin produit des lésions cutanées nécrosantes sévères , compatibles avec l’association de souches staphylococciques PVL-positives et la formation de furoncles, d’abcès cutanés et de lésions cutanées nécrotiques sévères [, -] Il est intéressant de noter que les souches de S aureus responsables des épidémies généralisées dans les pépinières néonatales au cours des années s et s ont récemment montré une PVL L’importance de la PVL comme facteur de virulence a récemment été démontrée dans un modèle murin de pneumonie ; L’expérience clinique récente suggère fortement que les souches de S aureus PVL-positives présentent une virulence accrue [, -], bien qu’il ne soit pas clair si ce phénotype est attribuable à la PVL elle-même. Des études antérieures portant sur des souches de S. aureus sensibles à la méthicilline et des souches de SARM isolées séquentiellement dans des laboratoires hospitaliers de tous les types d’échantillons ont indiqué que% -% des souches de SASM étaient positives pour la PVL [, ,] Cependant, la prévalence des gènes PVL parmi les souches de SASM isolées d’abcès ou de furoncles a été aussi élevée que% Comme dans beaucoup d’autres villes américaines, les infections cutanées causées par des souches de SARM-SAR dans notre centre ont augmenté ; Dans cette étude, nous avons cherché à déterminer la prévalence des gènes PVL parmi les isolats de MSSA récupérés dans notre laboratoire et à définir les caractéristiques cliniques et moléculaires de la MSSA PVL positive dans notre communauté.

Méthodes

Identification des patients et des isolats Toutes les procédures d’étude ont été approuvées par le Bureau de la protection des recherches humaines Pour examiner l’ampleur de l’augmentation des abcès, nous avons interrogé la base de données du laboratoire de microbiologie clinique de l’Hôpital St Louis pour enfants afin de vérifier toutes les cultures anaérobies. De janvier à décembre, nous avons dénombré les isolats de S aureus pour lesquels la source de l’échantillon était «abcès» ou «blessure» lorsque les cultures ont été classées. Les isolats récupérés dans les jours précédant l’isolat antérieur chez le même patient ont été exclus. des gènes PVL Pour examiner la fréquence de PVL dans MSSA, nous avons évalué les isolats séquentiels de MSSA à partir d’échantillons cliniques provenant de toutes les sources soumises au laboratoire de microbiologie clinique de l’hôpital St Louis Children’s Hospital d’octobre à mars. et le site du corps de la culture Duplicate iso ont été exclus La présence du gène lukF-PV a été détectée par amplification en chaîne par polymérase multiplex PCR comme décrit précédemment Caractérisation des souches de MSSA A partir des isolats séquentiels de MSSA, ceux dont la source de l’échantillon est « abcès » « Ou » blessure « n = ont encore été caractérisés Les tests de sensibilité aux antimicrobiens, y compris le test D pour la résistance à la clindamycine inductible, ont été réalisés par diffusion sur disque conformément aux procédures du Clinical Laboratory Standards Institute . du groupe gène allèle régulateur du gène auxiliaire tel que décrit précédemment et pour la présence du gène arcA de l’élément mobile catabolique arginine ACME identifié à l’origine dans un isolat américain de MRSA Tous les isolats MSSA PVL positifs d’abcès et de plaies n = et un sous-ensemble d’isolats PVL-négatifs provenant d’abcès et de plaies n =; sélectionnés pour représenter différents sites corporels ont été analysés par typage multilocus séquence MLST réalisée au Washington Genome Center Un sous-ensemble des isolats PVL-positifs de type MLS a été analysé par électrophorèse en champ pulsé PFGE après digestion Sma I, effectuée Afin de minimiser les biais potentiels vers la parenté génétique, nous avons sélectionné pour PFGE des souches de MSSA PVL-positives qui représentaient des profils de susceptibilité aux antimicrobiens maximalement différents. Les modèles PFGE ont été analysés en utilisant Bionumerics, version Applied Maths, et groupés en types de champs pulsés utilisant des coefficients de dés et% de similarité comme décrit précédemment

Figure Vue largeDownload slideCaractérisation des isolats consécutifs de MSSA Staphylococcus aureus sensibles à la méthicilline soumis à la leucocidine Panton-Valentine Laboratoire de bactériologie La détection de PVL Panton-Valentine a été réalisée sur tous les isolats, alors que les isolats dont la source était «abcès» ou «plaie» étaient soumis pour poursuivre le typage moléculaire et l’analyse MLST, typage de séquence multilocus; PCR, amplification en chaîne par polymérase; PFGE, électrophorèse en champ pulséFigure View largeTélécharger la lameCaractérisation des isolats consécutifs de MSSA de Staphylococcus aureus sensibles à la méthicilline soumis à l’Hôpital de Saint Louis Laboratoire de bactériologie La leucocidine de Panton-Valentine a été détectée sur tous les isolats, alors que les isolats avec abcès ou « blessure » ont été soumis à un autre typage moléculaire et analyse MLST, typage de séquence multilocus; PCR, amplification en chaîne par polymérase; Examen électrophorétique sur gel de champ pulséPour permettre l’évaluation des associations épidémiologiques avec l’infection à SASM positive à PVL, nous avons examiné les caractéristiques cliniques et épidémiologiques des patients atteints de SASM isolées d’abcès ou de plaies. Les dossiers médicaux étaient disponibles pour les patients dont PVL Les abstractions médicales ont été réalisées à l’aide d’un formulaire normalisé qui comprenait les données démographiques, les antécédents médicaux et les caractéristiques de la maladie, y compris les facteurs de risque avérés et présumés de colonisation et d’infection par le SARM-CA. SAF, données non publiées entre les proportions ont été testés pour la signification statistique en utilisant le test exact de Fisher, et les différences de moyennes ont été testées avec la valeur du test t de Student de & lt; a été considéré comme statistiquement significatif

Résultats

Nombre d’infections cutanées à SARM et à SASM Nous avons dénombré les isolats de SARM et d’AASM des abcès et des plaies retrouvés annuellement dans le laboratoire de microbiologie clinique de l’Hôpital pour enfants de Saint-Louis Conformément à l’épidémie actuelle de SARM, le nombre d’isolats de SARM Au cours de la même période, le nombre d’isolats de MSSA provenant d’abcès a augmenté – multiplié par un examen des dossiers médicaux – une augmentation des procédures d’incision et de drainage montré, suggérant que l’augmentation de l’isolement de S aureus n’était pas seulement attribuable à un changement dans la pratique a augmenté la culture des abcès, mais reflète également une augmentation réelle de l’incidence des abcès

Figure Vue largeTableau de téléchargementNombre d’isolats de Staphylococcus aureus provenant d’échantillons d’abcès examinés à l’Hôpital pour enfants de St Louis par année Bien que le nombre d’isolats de S aureus résistant à la méthicilline ait augmenté presque exponentiellement pendant la période étudiée, il y avait également une augmentation de sensibilité à la méthicilline. S aureus MSSA isolats d’abcèsFigure View largeTélécharger slideNombre d’isolats de Staphylococcus aureus d’échantillons d’abcès examinés à l’Hôpital St Louis pour enfants par année Bien que le nombre d’isolats de S aureus MRSA résistants à la méthicilline ait augmenté presque exponentiellement pendant la période étudiée, il y avait aussi Augmentation des isolats MSSA S aureus sensibles à la méthicilline des abcès Fréquence des gènes PVL dans la MSSA Parmi les isolats MSSA consécutifs récupérés au laboratoire de microbiologie clinique de l’Hôpital St Louis Children’s Hospital entre octobre et mars,% étaient positifs pour le gène lukF-PV Vingt- neuf des MS PVL-positives Les isolats SA provenaient d’échantillons avec «abcès» ou «blessure» répertoriés comme source. Les isolats provenant de ces sources d’échantillons étaient significativement plus susceptibles de véhiculer la PVL [%] d’isolats que les isolats provenant d’autres sources [%] d’isolats; P & lt; table

Vue de la table largeTéléchargement des gènes PVL de la leucocidine Panton-Valentine parmi les isolats de Staphylococcus aureus sensibles à la méthicilline, par spécimen SourceTable View largeTéléchargement diapositivePrésence des gènes PVL de la leucocidine Panton-Valentine parmi les isolats de Staphylococcus aureus sensibles à la méthicilline, par source de l’échantillonSensibilité antibiotique des isolats de MSSA des abcès et Plaies Les profils de sensibilité aux antibiotiques des isolats MSSA PVL positifs et PVL négatifs cultivés à partir de cultures d’abcès ou de plaies ont été examinés Parmi les isolats PVL-positifs,% présentaient un profil de sensibilité défini par résistance à l’érythromycine, sensibilité à la clindamycine et -test du tableau de résistance à la clindamycine inductible Ce profil de susceptibilité est en accord avec la présence du gène msrA responsable de la résistance à l’érythromycine isolée et est fréquemment présent dans les souches américaines de SARM, en particulier aux États-Unis [,,] seulement% de les isolats de MSSA négatifs à la PVL présentaient ce même profil de susceptibilité aux antibiotiques

DiapositiveTéléchargement DiapositiveTendances de sensibilité aux antibiotiques des isolats de Staphylococcus aureus sensibles à la méthicilline provenant d’échantillons d’abcès et de plaiesTable View largeTélécharger Diapositive de téléchargement Profils de sensibilité aux antibiotiques des isolats de Staphylococcus aureus sensibles à la méthicilline des spécimens d’abcès et de plaiesTypes moléculaires des isolats de SASM Les isolats des abcès et des plaies ont été typage et PCR arcA Des isolats PVL-positifs,% étaient de type agr comparé à% des isolats PVL-négatifs P & lt; Le gène arcA de l’ACME était présent dans% des isolats PVL-positifs et dans% des isolats PVL-négatifs. Les résultats de MLST étaient disponibles pour les isolats de MSSA des abcès et des plaies des isolats PVL-positifs et des isolats PVL-négatifs. n’a pas pu être fait dans d’autres souches en raison de problèmes techniques ou d’un manque de correspondance allélique dans la base de données de type existante. Notons que les susceptibilités antimicrobiennes des isolats assignables MLST étaient parallèles à celles de l’ensemble des données PVL-positives ou PVL-négatives non illustré Parmi les isolats PVL-positifs pour lesquels les résultats étaient disponibles,% étaient de type MLS comparé à% des isolats d’abcès PVL-négatifs pour lesquels des résultats de MLST étaient disponibles P & lt; Il y avait une grande diversité parmi les isolats PVL-négatifs parce que différents types de MLS étaient représentés dans ce groupe de souches

Vue de la figure grandDownload slideLultilocus typage typage pour Panton-Valentine leucocidin PVL-positif gauche et PVL-négatif droite méthicilline-sensibles Staphylococcus aureus obtenus à partir des abcès et des blessures ST, type de séquenceFigure Voir grandTélécharger la lameMultilocus séquence typage pour Panton-Valentine leucocidine PVL-positive et Les souches de Staphylococcus aureus sensibles à la méthicilline négatives PVL obtenues à partir des abcès et des plaies ST, type de séquenceSix des isolats MSSA PVL-positifs de type MLS ont été analysées par PFGE Pour cette analyse, nous avons choisi des souches présentant des profils de susceptibilité aux antibiotiques distincts. diversité phénotypique Tous ces isolats de MSSA PVL-positifs ont montré des patrons de PFGE compatibles avec ceux du clone USA de MRSA. Fait intéressant, les isolats ont varié dans la migration du fragment d’ADN supposé contenir la cassette SCCmec.

Figure View largeTéléchargement diapositive Electrophorèse en champ pulsé Modèles de bandes PFGE de leucocidin Panton-Valentine Isolats de Staphylococcus aureus PVL positif Les profils de susceptibilité aux antibiotiques et les résultats des tests D, mesurés par les techniques standard de diffusion des disques, sont indiqués à droite de chaque bande de gel. et, isolats de S aureus sensibles à la méthicilline PVL-positifs avec des profils de sensibilité aux antibiotiques représentatifs; voie, un isolat de CA-MRSA de Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline et acquis dans la collectivité, PVL-positif, présenté à des fins de comparaison Bracket, fragment d’ADN supposé inclure la cassette mec de la cassette chromosomique staphylococcique; flèche, son emplacement dans CA-MRSA USA Le dendrogramme à gauche du gel montre la parenté génétique entre les souches; en tant que groupe, les sept isolats sont similaires à Clin, clindamycine; Ery, l’érythromycine; ND, pas fait; Neg, négatif; Ox, oxacilline; Stylo, pénicilline; R, résistant; S, sensible; Tet, tetracyclineFigure View largeTélécharger slide Électrophorèse sur gel en champ pulsé Patrons de formation en bandes PFGE de leucocidin Panton-Valentine Isolats de Staphylococcus aureus PVL positif Les profils de sensibilité aux antibiotiques et les résultats des tests D, mesurés par les techniques de diffusion standard, sont indiqués à droite de chaque bande de gel Voies – et isolats de S aureus sensibles à la méthicilline PVL-positifs présentant des profils de sensibilité aux antibiotiques représentatifs; voie, un isolat de CA-MRSA de Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline et acquis dans la collectivité, PVL-positif, présenté à des fins de comparaison Bracket, fragment d’ADN supposé inclure la cassette mec de la cassette chromosomique staphylococcique; flèche, son emplacement dans CA-MRSA USA Le dendrogramme à gauche du gel montre la parenté génétique entre les souches; en tant que groupe, les sept isolats sont similaires à Clin, clindamycine; Ery, l’érythromycine; ND, pas fait; Neg, négatif; Ox, oxacilline; Stylo, pénicilline; R, résistant; S, sensible; Tétra, tétracycline Associations épidémiologiques avec infection MSSA PVL-positive Des isolats MSSA d’abcès ou de plaies,% ont été collectés en ambulatoire. En comparant les patients atteints d’abcès selon la présence ou l’absence de gènes PVL dans leurs isolats MSSA, il y avait plus de patients. Le groupe PVL-positif identifié comme étant afro-américain P = Les différences dans la présentation clinique ou l’évolution entre les patients PVL-positifs et PVL-négatifs n’étaient pas statistiquement significatives, sauf que les patients avec des isolats PVL-négatifs étaient plus susceptibles de être admis à l’hôpital P =; table

Tableau View largeTélécharger les données sur les patients dont l’abcès a produit Staphylococcus aureus sensible à la méthicilline qui a été testé positif ou négatif pour la leucocidine Panton-Valentine PVLTable View largeTélécharger les données sur les patients dont les échantillons d’abcès ont produit Staphylococcus aureus sensible à la méthicilline testé positif ou négatif pour Panton- Valentine Leukocidin PVL

Discussion

Les souches de SARM associées aux infections acquises dans la communauté diffèrent de la plupart des souches associées aux soins de santé à plusieurs égards, notamment le SCCmec de type IV ou V et les gènes codant la PVL. Certaines études ont montré une relation génétique étroite entre certaines souches. Des souches de CA-MRSA et des souches circulantes de MSSA ont été démontrées Nous signalons une augmentation de la détection des isolats pathogènes de SASM qui possèdent également les gènes codant pour la PVL Parmi les isolats de SASM étudiés, la prévalence de PVL était de En comparaison, la prévalence de la PVL parmi les isolats de SASM colonisant les narines d’enfants en bonne santé dans notre communauté était de% SAF, données non publiéesNos données suggèrent également que le groupe actuel de PVL est présent dans le sous-groupe des isolats. Les isolats de MSSA positifs sont génétiquement restreints et étroitement liés aux souches épidémiques de SARM d’origine communautaire. La plupart de nos isolats de MSSA PVL-positifs étaient des MLS. En outre, la plupart portaient l’allèle de type agr qui a été associé à CA-MRSA PVS-positif MSSA a souvent présenté un profil de résistance aux antibiotiques typique de CA-MRSA, caractérisé par résistance constitutive à l’érythromycine et susceptibilité à la clindamycine Ce patron suggère la présence du gène msrA et est rare, dans notre laboratoire, parmi les SARM associées aux soins ou dans les souches PVS-négatives de la SASM [.] En outre, les parallèles épidémiologiques entre PVL MSSA positifs et MLSA PVL-positifs sont apparents Abscès causés par MSSA PVL-positif étaient plus fréquents chez les patients afro-américains, semblable à notre découverte dans une étude récente de la colonisation accrue de SARM chez les Afro-américains par rapport aux enfants blancs dans la région de St Louis [ ] Cette constatation est également cohérente avec la découverte dans d’autres études que l’infection CA-MRSA est observée plus fréquemment chez les patients afro-américains De même, McCaskill et al a trouvé que les infections invasives dues au SASM d’origine clonale américaine étaient plus fréquentes chez les Afro-Américains. Bien que la plupart des isolats de MSSA PVL-positifs étudiés aient le même type de MLS et étaient étroitement apparentés au PFGE, ils ne semblent pas strictement clonaux en raison de la faible variation entre les isolats dans les profils de susceptibilité aux antibiotiques, de la présence du gène arcA de l’ACME et de leurs groupes allèles agr Ce résultat est cohérent avec un examen récent de la diversité génétique des clones SARM USA Les résultats de notre étude Les souches sensibles à la méthicilline et résistantes à la méthicilline se propagent, mais la force motrice est sans rapport avec la résistance à la méthicilline et pourrait être liée à d’autres facteurs non définis. Caractéristiques de la forme physique du clone de type MLS USA. Observation que l’émergence de la MSSA positive au PVL se produit des années après que la prolifération de PVL-positif MRSA suggère que le gène mec ou peut-être une plus grande partie de l’élément SCCmec sur lequel il est transporté peut être instable, conduisant à sa perte de certaines souches de SARM En effet, une enquête récente suggère que le L’élément SCCmec ne contribue pas à la pathogenèse staphylococcique en l’absence d’antibiotiques β-lactamines Notre étude présente plusieurs limites Elle repose sur des données provenant d’un seul centre et doit donc être répliquée sur d’autres sites avant que les résultats ne soient considérés comme généralisables. Les auteurs n’ont pas pu quantifier la contribution de la MSSA PVL-positive à la multiplication des isolats de MSSA observés dans la plus grande période de à La conclusion que les isolats de MSSA PVL-positifs sont liés à le clone commun associé au SARM communautaire est basé sur la caractérisation par MLST et PFGE; l’inclusion de plus de souches ou l’analyse génomique détaillée éclairerait davantage la parenté génétique de ces souches Notre conclusion que les isolats de MSSA PVL-positifs étaient homogènes suggère qu’il pourrait y avoir des caractéristiques épidémiologiques spécifiques qui seraient mieux caractérisées par une étude plus large. également des différences cliniques entre les infections MSSA PVL-positives et PVL-négatives, comme cela a été démontré dans d’autres études [, -] Il est probable que des études sur un plus grand nombre de souches permettent de discerner ces différences, comme cela a été le cas pour les souches SARM. antécédents d’infections staphylococciques a été marquée par l’émergence rapide de nouvelles souches avec des caractéristiques épidémiologiques et cliniques distinctifs Nous sommes actuellement dans une telle période Ce qui semblait être une épidémie de PVL-CA-MRSA peut maintenant évoluer comme une épidémie d’AC PVL-positive Infections à S. aureus La surveillance épidémiologique continue sera importante pour suivre le cours de ce développement. t et d’anticiper les changements supplémentaires susceptibles de se produire

Remerciements

Nous remercions David Warren, MD, MPH, pour son examen attentif du manuscrit et Gregory Fosheim, MPH, et Roberta B Carey, PhD, au Centre pour le contrôle et la prévention des maladies, pour leur aide à la performance et l’interprétation du PFGE le travail a été soutenu par les subventions des instituts nationaux de la santé K-DK et UL-RR et par le Département de pédiatrie de l’Université de Washington. GAS a servi sur le comité consultatif médical de Roche Molecular Diagnostics et a reçu des honoraires de Sanofi-Pasteur. de Sanofi-Pasteur DAH a travaillé comme consultant pour Novartis Vaccines Tous les autres auteurs: pas de conflits