Charge de l’infection à Acinetobacter baumannii multirésistante chez les patients hospitalisés dans un hôpital de soins tertiaires du Népal

Introduction

Acinetobacter baumannii est un aérobie, non fermentaire, gram-négatif, non mobile, cocco-bacilles abritant un certain nombre de facteurs de virulence efficaces.1 L’organisme est capable de survivre dans un large éventail de conditions environnementales et de persister pendant de longues périodes sur des surfaces, ce qui en fait une cause fréquente d’épidémie d’infection et d’infection associée aux soins de santé.2 Le principal problème causé par A. baumannii en milieu hospitalier concerne surtout les patients gravement malades dans les unités de soins intensifs (USI), en particulier ceux qui nécessitent une ventilation mécanique, et les patients souffrant de blessures ou de brûlures. Les infections associées à A. baumannii comprennent les pneumonies sous ventilation mécanique, les infections de la peau et des tissus mous, les infections des plaies, les infections urinaires, les méningites secondaires et les infections de la circulation sanguine.3

Acinetobacter baumannii est devenu un pathogène nosocomial MDR important dans le monde entier et a été signalé de plus en plus souvent au cours de la dernière décennie, probablement en raison de l’utilisation croissante d’antibiotiques à large spectre chez les patients hospitalisés.4

La Société des maladies infectieuses (Infectious Diseases Society) est un organisme de bienfaisance qui a pour mission d’aider les patients à se protéger contre les maladies infectieuses. L’Infectious Diseases Society of America (ISDA) a désigné A. baumannii comme l’un des agents pathogènes « en alerte rouge » qui menacent grandement l’utilité de notre arsenal antibactérien actuel.5 De nombreuses études ont indiqué une tendance à la hausse de la prévalence d’A. baumannii MDR, mais les taux de résistance peuvent varier considérablement selon l’hôpital, la ville ou le pays concerné. Étant donné que l’infection à Acinetobacter MDR survient généralement chez des patients gravement malades, le taux de mortalité brut associé est élevé, allant de 26 % à 68 %.6

L’A. baumannii multirésistant a développé une résistance à la plupart des antibiotiques disponibles, y compris les carbapénèmes, qui sont les médicaments de choix dans le traitement des infections graves7. Le principal mécanisme de résistance aux β-lactamines chez A. baumannii correspond aux pompes d’efflux, aux mutations des porines et à la production d’enzymes hydrolysant les β-lactamines acquises, c’est-à-dire les β-lactamases de classe A (β-lactamases à spectre étendu, BLSE), de classe B (métallo-β-lactamases, MBL), l’ampicillinase de classe C (AmpC) ainsi que les β-lactamases de classe D. La résistance aux carbapénèmes due à la production de MBL et d’autres carbapénémases a un potentiel de dissémination rapide dans les milieux hospitaliers, car elle est souvent à médiation plasmidique et la détection précoce de la résistance aux médicaments est nécessaire pour sélectionner correctement les antibiotiques afin de traiter les infections à A. baumannii chez les patients hospitalisés et pour initier des mesures efficaces de contrôle des infections afin de prévenir leur dissémination dans les milieux hospitaliers8,9.

En gardant à l’esprit les points de vue ci-dessus, l’étude a été réalisée sur A. baumannii isolé de patients hospitalisés pour déterminer leurs profils de sensibilité aux antibiotiques, pour identifier les souches MDR et pour détecter diverses β-lactamases parmi les isolats MDR.

Matériels et méthodes

L’étude en laboratoire a été menée au département de microbiologie clinique du Tribhuvan University Teaching Hospital (TUTH), un centre de soins tertiaires du Népal, de janvier 2017 à décembre 2017 (sur une période de 12 mois). Tous les échantillons cliniques recueillis auprès des patients hospitalisés suspectés d’infections représentant différents sites corporels (expectorations, lavage broncho-alvéolaire, aspiration endotrachéale, pus et échantillons d’écouvillons, différents fluides corporels, urine, sang, embouts de cathéter, etc.) ont été traités selon les méthodes microbiologiques standard recommandées par l’American Society for Microbiology (ASM) pour l’isolement et l’identification d’A. baumannii10.

Tests de sensibilité aux antibiotiques (AST)

La sensibilité des isolats d’A. baumannii à différents antibiotiques a été déterminée par la méthode de diffusion sur disque de Kirby-Bauer modifiée sur une gélose Mueller-Hinton et interprétée selon les procédures standard recommandées par le Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI), Wayne, USA11. Le profil de sensibilité aux antibiotiques de tous les isolats d’A. baumannii a été déterminé par des tests contre l’ampicilline-sulbactam (10/10 μg), la ceftazidime (30 μg), la gentamicine (10 μg), la ciprofloxacine (5 μg), la lévofloxacine (5 μg), le méropénème (10 μg) et l’imipénème (10 μg). Les isolats qui étaient résistants à au moins un antimicrobien de trois groupes différents d’antibiotiques mentionnés ci-dessus (c’est-à-dire les isolats MDR) ont également été testés contre la pipéracilline (100 μg), la pipéracilline-tazobactam (100/10 μg), le céfotaxime (30 μg), le céfépime (30 μg), le cotrimoxazole (25 μg), l’amikacine (30 μg), la doxycycline (30 μg), la polymyxine B (300 unités) et le sulfate de colistine (10 μg) provenant de HiMedia Laboratories, Inde.

Identification des isolats MDR

Les isolats d’A. baumannii multirésistants ont été identifiés conformément aux directives recommandées par le Centre européen de prévention et de contrôle des maladies (ECDC). Les isolats non sensibles à au moins un agent antimicrobien dans trois classes d’antimicrobiens ou plus ont été identifiés comme MDR.12

Détection des producteurs de β-lactamases à spectre étendu (BLSE)

Le test de dépistage initial de la production de BLSE a été effectué en testant avec des disques de ceftazidime (CAZ, 30 μg) et de céfotaxime (CTX, 30 μg). Les isolats ont été considérés comme des producteurs potentiels de BLSE lorsque la zone d’inhibition (ZOI) était soit <18 mm pour la CAZ ou <23 mm pour la CTX. Les isolats suspectés d’être producteurs de BLSE par le test de dépistage ont été testés plus avant par la méthode du disque combiné (CD) pour confirmer la production de BLSE, dans laquelle CAZ et CTX seuls et en combinaison avec l’acide clavulanique ont été utilisés. Après une incubation de 16-18 h à 35±2°C, une augmentation de la ZOI de ≥5 mm pour l’un ou l’autre des agents antimicrobiens en combinaison avec l’acide clavulanique par rapport à sa zone d’inhibition lorsqu’il est testé seul, a été confirmée comme producteur positif de BLSE11.

Détection des producteurs de β-lactamase AmpC

L’Acinetobacter baumannii produisant une zone d’inhibition <18 mm pour le disque de céfoxitine (CX, 30 μg) a été testé pour la production de β-lactamase AmpC. La β-lactamase AmpC a été détectée par le test du disque AmpC. Dans cette méthode, la souche indicatrice d’Escherichia coli sensible à la céfoxitine (ATCC 25922) a été inoculée sur une plaque standard MHA pour former une culture de gazon et un disque de céfoxitine a été placé. Un disque vierge de 6 mm de diamètre humidifié avec du tampon Tris-EDTA a été inoculé avec quelques colonies de la souche à tester et placé à côté du disque de céfoxitine. Les plaques ont été incubées à 37°C pendant la nuit. Après une incubation d’une nuit, une indentation dans la zone d’inhibition de la céfoxitine adjacente au disque contenant la souche à tester a été considérée comme positive pour la production de β-lactamase AmpC.13

Détection des producteurs de métallo β-Lactamase (MBL) et de Klebsiella pneumoniae Carbapénémase (KPC)

Les isolats ont été soumis à la détection de la production de MBL et de KPC lorsqu’ils sont résistants au méropénème (MEM, 10 μg). La méthode de la combinaison de disques de méropénème a été appliquée pour la détection et la différenciation des LBM, des CPK ou des coproducteurs de CPK/LBM, comme décrit par Tsakris et al14 Dans ce test, quatre disques ont été utilisés ; (a) MEM = un disque de MEM ordinaire (10 μg), (b) MEM+EDTA = un disque de MEM (10 μg) avec 292 μg d’EDTA, (c) MEM+acide phénylboronique (PBA) = un disque de MEM (10 μg) contenant 400 μg de PBA, et (d) MEM+EDTA+PBA = un disque de MEM (10 μg) avec à la fois 292 μg d’EDTA et 400 μg de PBA. L’EDTA agit comme un inhibiteur de la LBM tandis que le PBA est un inhibiteur de la KPC. Le test a été réalisé en inoculant une gélose Mueller-Hinton avec l’organisme testé comme indiqué pour la méthode de diffusion standard et quatre disques ont été appliqués. Après une incubation d’une nuit à 37°C, le diamètre du ZOI autour des disques MEM+EDTA, MEM+PBA et MEM+EDTA+PBA a été comparé à celui du disque MEM ordinaire. On a considéré qu’il y avait production de LBM lorsque le diamètre du ZOI autour des disques MEM+EDTA et MEM+EDTA+PBA était augmenté de ≥5 mm par rapport au diamètre du ZOI autour du disque MEM seul. La production de KPC a été considérée lorsque le diamètre ZOI autour des disques MEM+PBA et MEM +EDTA +PBA a été augmenté ≥5 mm par rapport au diamètre ZOI autour du disque MEM seul. La coproduction des deux enzymes KPC et MBL a été considérée lorsque le diamètre ZOI autour des disques MEM+EDTA+PBA a été augmenté ≥5 mm par rapport au diamètre ZOI autour du disque MEM seul. Il convient de noter que la concentration de PBA et d’EDTA employée dans la présente étude n’a pas montré d’effet détectable sur la croissance bactérienne.

Traitement et analyse des données

Les données concernant les données démographiques des patients, les spécimens, les salles, les profils antibactériens, les déterminants de la résistance ont été analysées à l’aide de la version 16.0 du SPSS et interprétées selon la distribution de fréquence et le pourcentage.

Résultats

Pendant la période d’étude, un total de 177 A. baumannii ont été isolés. Sur le total des isolats d’A. baumannii, la plupart d’entre eux (N=161, 91,0%) ont été identifiés comme MDR.

Distribution des Acinetobacter baumannii MDR

Sur les 161 isolats MDR, la majorité (47.2%) ont été isolés à partir de spécimens des voies respiratoires (c’est-à-dire les expectorations, le lavage broncho-alvéolaire et l’aspiration trachéale), suivis par le pus et les écouvillons, les fluides corporels, l’urine, le sang et le moins étaient des embouts de cathéter (1,2%) (tableau 1). Parmi l’ensemble des isolats MDR, 58,3 % ont été isolés chez des hommes et 41,7 % chez des femmes, avec un ratio homme/femme de 1,4. The highest number of isolates were from male patients with age group ≥65 years (14.9%) and the least number was isolated from a female patient with age group 49–64 years (5.0%) (Table 2). Similarly, the higher number of MDR isolates were isolated from ICU patients (49.6%) followed by surgical wards (19.9%) and medical wards (14.3%), while the lowest number from burn wards (1.9%) (Table 3).

Table 1 Distribution of MDR Acinetobacter baumannii in Various Clinical Specimens

Table 2 Distribution of MDR Acinetobacter baumannii by Gender and Age Group of Patients

Tableau 3 Distribution par quartier des Acinetobacter baumannii MDR

Antibiogramme des Acinetobacter baumannii MDR

Le profil de sensibilité aux antibiotiques montre que la plupart des isolats MDR étaient résistants à la majorité des antibiotiques de première ligne.ligne. Parmi eux, tous les isolats étaient complètement résistants à la pipéracilline et au céfotaxime. De même, 99,4% étaient résistants à la ceftazidime et au céfépime, 98,7% au cotrimoxazole, 95% à la pipéracilline-tazobactam et à la ciprofloxacine, 93,8% à la gentamicine, 89,4% à l’ampicilline-sulbactam et au méropénème. Seuls 11,8 %, 12,4 %, 13,6 % et 37,9 % étaient sensibles à la lévofloxacine, l’imipénem, l’amikacine et la doxycycline, respectivement. Tous les isolats MDR étaient complètement sensibles aux seuls antibiotiques de dernier recours, à savoir la polymyxine B et le sulfate de colistine (figure 1).

Figure 1 Percentage of antimicrobial resistance and sensitivity of MDR A. baumannii (N = 161).

ESBL, AmpC, MBL, and KPC Production in MDR Acinetobacter baumannii

In this study, the rate of β-lactamases production among MDR isolates was significantly high. MBL was the common β-lactamase detected among MDR A. baumannii (67.7%). ESBL was detected in 19.9%, AmpC in 38.5%, and KPC in 9.3% of MDR isolates. The co-production of different types of β-lactamases was also seen among some isolates. ESBL+AmpC co-producers were seen in 6.8%, ESBL+MBL co-producers in 5.0%, AmpC+MBL co-producers in 23.0% and MBL+KPC in 5.6% of MDR isolates (Table 4).

Table 4 β-Lactamases Production Among MDR Acinetobacter baumannii

Discussion

Acinetobacter baumannii est un important pathogène nosocomial associé à une grande variété de maladies chez les patients hospitalisés, en particulier dans les unités de soins intensifs imposant un plus grand défi à la gestion du patient et au contrôle des infections. L’émergence mondiale d’isolats d’A. baumannii MDR est très préoccupante.15

Dans notre étude, A. baumannii MDR a été fréquemment isolé à partir de spécimens des voies respiratoires (47,2%), suivis par le pus et les écouvillons (27,3%), les fluides corporels (11,1%) et autres. Une étude a été réalisée par Shrestha et al en 201515 dans le même hôpital a également rapporté 49,18% de MDR A. baumannii à partir de spécimens des voies respiratoires et Samawi et al16 du Qatar a rapporté 48,9% de A. baumannii à partir d’une infection des voies respiratoires. Les données démographiques de notre étude ont montré qu’une prévalence élevée d’infections chez les patients masculins ayant un âge ≥65 ans et une majorité d’isolats MDR provenaient de patients des soins intensifs car cette bactérie a une prédilection pour les groupes d’âge plus élevés et les patients gravement malades des soins intensifs.

Le taux d’A. baumannii MDR dans notre étude est de 91,0%, ce qui est extrêmement élevé. De même, dans l’étude réalisée par Shrestha et al et Mishra et al, environ 96% et 95% des A. baumannii étaient MDR, respectivement.17,18 Cette prévalence élevée de MDR A. baumannii peut être due à la forte probabilité de dissémination du gène de résistance et à leur capacité à se présenter partout dans l’environnement hospitalier. L’infection par A. baumannii avec un nombre élevé d’isolats MDR nous a également alertés sur la nécessité d’une étude approfondie et de l’application de mesures préventives pour réduire cette menace effrayante chez les patients hospitalisés. Les isolats d’A. baumannii multirésistants se sont révélés significativement résistants aux groupes d’antibiotiques carbapénèmes, aminoglycosides et fluoroquinolones dans cette étude. Presque tous les isolats MDR étaient résistants à la pipéracilline et aux céphalosporines, 93,8 % à la gentamycine et 89,4 % au méropénème, ce qui est supérieur à ce qui a été rapporté par Mishra et al18 dans le même hôpital (près de 89 % et 50 % des isolats étaient résistants aux céphalosporines et aux carbapénèmes, respectivement). Le programme MYSTIC (Meropenem Yearly Susceptibility Test Information Collection) de 2007 a démontré que 74,1 % des isolats étaient sensibles au méropénème et 78,9 % étaient sensibles à l’imipénème en Europe, comparativement à des sensibilités beaucoup plus faibles de 51,3 % et 52,0 % dans plusieurs pays asiatiques20,21 .3 %, ce qui est supérieur à 54 % dans l’étude précédente menée dans le même hôpital.18 L’émergence croissante de souches hautement résistantes aux aminoglycosides est également une source de préoccupation majeure. Dans cette étude, 95,0 % et 88,2 % des A. baumannii MDR étaient résistants à la ciprofloxacine et à la lévofloxacine, respectivement. La résistance aux fluoroquinolones augmente rapidement dans les isolats cliniques ces dernières années en raison de leur large utilisation en médecine clinique comme agents antimicrobiens à large spectre. Dans notre étude, la polymyxine B et le sulfate de colistine ont montré un excellent effet contre les A. baumannii MDR car aucun des isolats n’a été trouvé résistant au sulfate de colistine et à la polymyxine B. Mais, dans l’étude de Joseph et al22 et Al-Sweih et al23, 20% et 12% des Acinetobacter spp. étaient résistants au sulfate de colistine, respectivement. Cependant, la présente étude a montré un taux élevé de résistance aux antibiotiques couramment utilisés, ce qui constitue un inconvénient pour le système de soins de santé dans des pays comme le Népal, car cela peut affecter considérablement la prise en charge des patients. Cela peut être dû à l’utilisation intensive des agents antimicrobiens à l’hôpital, à la facilité d’accès et à l’utilisation indiscriminée de ces médicaments en dehors des hôpitaux, et au fait que de nombreux antibiotiques sont en vente libre pour l’automédication. Le développement de la résistance aux antibiotiques est associé à une morbidité et une mortalité élevées chez les patients hospitalisés, en particulier dans les unités de soins intensifs.

La diminution de la sensibilité d’A. baumannii envers les céphalosporines de troisième et quatrième génération pourrait être attribuée aux producteurs de BLSE ou de β-lactamase AmpC ou à certains autres mécanismes sous-jacents pertinents. Cette étude a montré que 19,9% des A. baumannii MDR étaient producteurs de BLSE. Un taux similaire de BLSE a été trouvé dans une étude précédente de Parajuli et al chez des patients en soins intensifs.24 Dans l’étude de Mishra et al,18 seulement 12,9% des Acinetobacter spp. étaient producteurs de BLSE. Dans une étude indienne25, seuls 7 % des isolats d’A. baumannii étaient producteurs de BLSE, tandis qu’une autre étude indienne8 a documenté 29,9 % des Acinetobacter spp. comme producteurs de BLSE. Des études ont démontré que la prévalence des BLSE varie d’un pays à l’autre et d’une institution à l’autre, tant pour les isolats nosocomiaux que communautaires. Cela peut être attribué aux habitudes de prescription d’antibiotiques et à la présence d’agents pathogènes hébergeant les gènes de production de BLSE. Bien qu’il n’existe pas de directives du CLSI pour la détection de la production de β-lactamases AmpC, nous avons suivi le test du disque AmpC.13 Dans la présente étude, la prévalence des A. baumannii MDR producteurs d’AmpC était de 35,6 %. Une prévalence presque similaire d’Acinetobacter spp. produisant de l’AmpC a été rapportée dans le même hôpital par Parajuli et al24 Cependant, dans une étude indienne, le taux le plus élevé (56%) d’A. baumannii produisant de l’AmpC a été documenté.26

L’Acinetobacter baumannii résistant aux carbapénèmes (CRAB) est inclus dans la priorité 1 (c’est-à-dire, critique) d’une liste mondiale de bactéries résistantes aux antibiotiques pour guider la recherche, la découverte et le développement de nouveaux médicaments par l’Organisation mondiale de la santé.27 Bien qu’il existe différents mécanismes de résistance aux carbapénèmes, la production d’enzymes carbapénémases est le mécanisme le plus efficace.9 L’émergence des LBM chez A. baumannii devient un défi thérapeutique car ces enzymes possèdent une forte activité hydrolytique qui conduit à la dégradation des céphalosporines et des carbapénèmes de génération supérieure. En outre, les gènes des LBM à médiation plasmidique se propagent rapidement à d’autres espèces de bacilles gram-négatifs.28 Par conséquent, la détection rapide de la production de LBM est nécessaire pour modifier la thérapie et pour initier un contrôle efficace de l’infection afin de prévenir leur dissémination. Dans l’étude actuelle, les isolats producteurs de métallo β-lactamase (MBL) étaient plus fréquents que les producteurs de BLSE et d’AmpC, où 67,7% des A. baumannii MDR étaient producteurs de MBL. Au Népal, peu d’études ont été faites sur la prévalence des LBM, Shrestha et al29 ont rapporté 47,2% et Parajuli et al24 ont rapporté 78,8% de producteurs de LBM chez Acinetobacter spp. du même hôpital. Dans l’étude de Dey et Bairy30, les LBM n’ont été signalées que dans 21,7 % des Acinetobacter spp. La coexistence de plusieurs gènes de LBM dans les bactéries est une situation alarmante. Comme les gènes MBL sont associés à des intégrons qui peuvent être intégrés dans des transposons, lesquels peuvent à leur tour être logés dans des plasmides, ce qui donne un appareil génétique très mobile, la propagation de ces gènes dans différents agents pathogènes est probable. Cette étude a également tenté de découvrir les isolats producteurs de KPC, dont 9,5% d’A. baumannii MDR et certains d’entre eux étaient également coproducteurs de l’enzyme MBL. Bien qu’il n’y ait pas eu d’article concernant la détection de la CPK au Népal, Parajuli et al24 ont récemment rapporté des espèces d’Acinetobacter productrices de CPK chez des patients en soins intensifs. La plupart des isolats producteurs de KPC ont été signalés aux Etats-Unis, en Grèce, en Chine, en Israël et en Colombie.31 Parmi les carbapénémases, la KPC a une fréquence élevée et a été fréquemment trouvée dans la pneumonie de Klebsiella.32 Parmi les isolats producteurs de β-lactamases, certains isolats étaient également coproducteurs de différentes β-lactamases et les isolats MDR produisant deux types différents de β-lactamases ont montré un profil de résistance élevé. La propagation des bactéries productrices de carbapénémases dans le monde entier au cours des dernières années a été considérée comme une menace majeure pour la santé publique. Après l’émergence des clones résistants aux carbapénèmes, l’espoir de traitement de l’infection à A. baumannii MDR est laissé par le dernier recours d’antibiotiques potentiellement toxiques tels que la polymyxine B et le sulfate de colistine.33

L’étude montre que l’infection à A. baumannii MDR augmente à un rythme alarmant dans notre hôpital. Il est maintenant devenu très important de contrôler cette situation avant qu’elle ne prenne une forme mortelle. Par conséquent, la détection rapide des déterminants de la résistance est nécessaire pour modifier la thérapie et pour initier un contrôle efficace de l’infection afin de prévenir leur dissémination.

Limitations

Nous n’avons pas pu évaluer les facteurs de risque et les résultats des infections à A. baumannii MDR chez les patients hospitalisés en raison de l’absence de données suffisantes provenant des patients. En outre, l’analyse génétique des phénotypes résistants et des mécanismes de résistance aux médicaments n’a pas été déterminée.

Conclusion

D’après la présente étude, il est clair que les infections chez les patients hospitalisés dues à A. baumannii MDR sont fréquentes. Le taux de production de MBL, ESBL et AmpC parmi les isolats MDR a fortement augmenté et cette bactérie peut entraîner une morbidité et une mortalité élevées car il ne nous reste que la seule option de les traiter par des antibiotiques potentiellement toxiques comme le sulfate de colistine et la polymyxine B et c’est le problème vexatoire pour les patients hospitalisés. Des recommandations établies, notamment la détection adéquate de la résistance aux médicaments chez les agents pathogènes, des politiques de restriction des antimicrobiens pour éviter l’utilisation excessive d’antibiotiques à large spectre, l’amélioration des systèmes de surveillance de la résistance et des mesures rigoureuses de contrôle des infections, permettront de contrôler cette situation.