L’épidémiologie moléculaire de Streptococcus pneumoniae avec des mutations de résistance à la quinolone

Contexte L’objectif de cette étude était de déterminer la prévalence de la résistance aux fluoroquinolones et aux mutations QRDR des régions déterminant la résistance aux quinolones parmi les isolats de Streptococcus pneumoniae aux Etats-Unis pendant la période de – Un second objectif était d’examiner la parenté génétique des isolats pneumococciques avec / ou des mutations gyrA pendant la période de -Methods Des tests de sensibilité ont été réalisés pour des isolats de S pneumoniae collectés aux Etats-Unis pendant la période de – Sur la base de la concentration inhibitrice minimum de la ciprofloxacine, des isolats ont été sélectionnés des gènes parC, parE, gyrA et gyrB La parenté génétique des isolats avec des mutations parC et / ou gyrA provenant de – n = et des études de surveillance US menées pendant – n = a été déterminée par électrophorèse en champ pulsé PFGEResults entre – et -, une augmentation du taux de CMI de la résistance à la ciprofloxacine, ⩾ μg / mL, % à%, et du taux de non-susceptibilité à la lévofloxacine MIC, ⩾ μg / mL, de% à% Les isolats avec mutations parC et / ou gyrA ont été assignés à différents types de PFGE. Quarante-quatre isolats% appartenaient à des types PFGE étroitement apparentés. à des clones étendus Quinze des pneumocoques LNSP à pneumocoques lévofloxacine-non-sensibles appartenaient à des types de PFGE qui étaient étroitement apparentés aux clones majeurs SpainF- [n =]; EspagneB- [n =], TaiwanF- [n =], et TennesseeF- [n =] Conclusion La population de S pneumoniae résistant aux fluoroquinolones aux États-Unis a augmenté mais reste génétiquement diverse Cependant,% des LNSP étaient liés à des infections pneumococciques répandues. clones, augmentant le potentiel de propagation rapide de la résistance aux quinolones chez cette espèce

La diffusion mondiale d’un nombre limité de clones résistants aux antimicrobiens a été un facteur majeur de l’émergence de la résistance aux antimicrobiens chez Streptococcus pneumoniae au cours de la dernière décennie La raison pour laquelle ces clones dominent dans la population pneumococcique résistante aux antimicrobiens est inconnue, L’émergence de résistance aux nouveaux antimicrobiens dans ces clones accélérera probablement la propagation de la résistance La résistance aux fluoroquinolones chez les pneumocoques est principalement causée par des mutations dans les régions déterminant la résistance aux quinolones des gènes parC et gyrA codant pour des sous-unités de topoisomérases de type II [ -] Les isolats qui résistent à la ciprofloxacine MIC, ⩾ μg / mL mais sensible à la lévofloxacine, la gatifloxacine et la moxifloxacine, ne présentent généralement qu’une mutation parC de première étape La plupart des pneumocoques MIC résistants à la lévofloxacine, ⩾ μg / mL, présentent des mutations. gènes parC et gyrA et ne sont pas sensibles à la gatifloxacine et à la moxifloxacine olates avec des mutations de première étape dans le parC est important parce que, comparé aux pneumocoques sans mutations parC, ils sont plus susceptibles de développer une résistance à tous les quinolones pendant le traitement avec l’acquisition d’une mutation gyrA de seconde étape Certains isolats avec une première étape les mutations dans la parC ont des CMI de ciprofloxacine qui indiquent qu’elles sont « sensibles » MIC, & lt; μg / mL Bien que des tendances à l’augmentation de la résistance aux fluoroquinolones parmi les pneumocoques aient été signalées au Canada , à Hong Kong et en Espagne , la prévalence mondiale des pneumocoques résistants à la lévofloxacine reste faible. Des études suggèrent que la prévalence des pneumocoques résistants à la lévofloxacine aux Etats-Unis et au Canada est de & l;% [, -] Les taux les plus élevés de résistance à la lévofloxacine ont été rapportés à Hong Kong% -% et sont associés à la dissémination d’une souche. le clone SpainF- Les rapports d’hétérogénéité génétique parmi les isolats résistants aux fluoroquinolones provenant d’autres régions suggèrent que la résistance aux fluoroquinolones chez S pneumoniae est apparue principalement par des événements mutationnels de novo [, -] La résistance aux fluoroquinolones a été rapportée dans sont étroitement liés à l’EspagneF- et d’autres clones pneumococciques répandus [,,] Le rôle de la recombinaison interspécifique dans l’émergence de fluoroquinolone La preuve de transfert de gènes de résistance des streptocoques du groupe des viridans à S pneumoniae a été trouvée en% d’isolats résistants à la ciprofloxacine en Espagne, mais seulement chez les isolats résistants à la ciprofloxacine du Canada ont été mis en évidence chez certains isolats pneumococciques, mais principalement chez des isolats présentant une faible résistance aux quinolones Le but de cette étude était de déterminer la prévalence de la résistance aux fluoroquinolones chez S pneumoniae aux Etats-Unis – et de caractériser la Mutations QRDR dans cette population Un deuxième objectif était d’examiner la parenté génétique des isolats pneumococciques de – avec mutations parC et / ou gyrA et de déterminer leur prévalence au sein de clones étendus de S pneumoniae résistant aux antimicrobiens

Méthodes

Dans le cadre d’un programme de surveillance longitudinale, des isolats de S pneumoniae ont été prélevés dans des centres médicaux des États-Unis pendant l’hiver. Des isolats ont été obtenus dans les villes suivantes: isolats de San Diego, Los Angeles, San Francisco et Irvine, Californie; Portland, Oregon ; Seattle, Washington ; Albuquerque, Nouveau-Mexique; Salt Lake City, Utah; Tempe, Arizona; Las Vegas, Nevada; Denver, Colorado ; Houston, Dallas et San Antonio, Texas; Tulsa, Oklahoma; Cleveland, Ohio ; Milwaukee, Wisconsin ; Detroit, Michigan; Rochester, Minnesota; Iowa City, Iowa; Kansas City et St Louis, Missouri; Indianapolis, Indiana; Chicago et Evanston, Illinois; Liban, New Hampshire; Boston et Burlington, Massachusetts; Danbury, Connecticut; New York, Syracuse, Rochester et Lake Success, New York; Philadelphie et Danville, Pennsylvanie; Washington DC ; Mobile et Birmingham, Alabama; Louisville, Kentucky; Chapel Hill et Charlotte, en Caroline du Nord; Decatur, Géorgie; et Miami Beach, Tampa et Jacksonville, Floride Les principaux types d’échantillons étaient:% de sang,% de voies respiratoires inférieures,% de sinus,% de voies respiratoires supérieures,% d’yeux et% de liquide céphalo-rachidien. La résistance à la ciprofloxacine a été définie comme une CMI de ⩾ μg / mL Les fluoroquinolones testés étaient la lévofloxacine, la ciprofloxacine, la gatifloxacine et la moxifloxacine Résultats des tests de sensibilité pour la pénicilline, l’érythromycine et la tétracycline , le triméthoprime-sulfaméthoxazole et le chloramphénicol ont été utilisés pour déterminer s’il existait une multirésistance à la pénicilline et non β-lactame, des antimicrobiens nonquinolones. Cent soixante-deux isolats ont été sélectionnés dans l’étude de surveillance pour l’analyse des mutations des RQPR de gènes codant pour la topoisomérase IV parC et parE et l’ADN gyrase gyrA et gyrB Tous les isolats avec ciprofloxa Des MIC de μg / mL, des isolats avec des CMI de ciprofloxacine de μg / mL et des isolats avec des CMI de ciprofloxacine de μg / mL ont été analysés pour les mutations de QRDR. L’amplification de l’ADN et le séquençage pour détecter les mutations de QRDR ont été réalisés comme décrit ailleurs. ] La parenté génétique des isolats avec mutations parC et / ou gyrA provenant des études de – collection et de surveillance US menées pendant -, – et – a été déterminée par PFGE In vitro et les données de mutation QRDR pour les isolats ont été rapportées précédemment Trente-deux des centres participant à l’étude ont également fourni des isolats pendant la période de surveillance. La PGEF a été réalisée sur des isolats avec des mutations parC et / ou gyrA en utilisant un protocole simplifié pour S pneumoniae SmaI U / mL a été utilisé pour la digestion de l’ADN. par PFGE avec un appareil CHEF-DR II Bio-Rad à V ° C pour h; temps initial d’avance, s; Après coloration au bromure d’éthidium, les gels ont été photographiés avec le système Bio-Rad Gel Doc Bio-Rad L’analyse des motifs PFGE a été réalisée avec le logiciel Bionumerics Applied Maths La méthode du groupe de paires non pondérées avec des moyennes arithmétiques a été utilisée pour construire un dendrogramme avec le coefficient de Dice, un paramètre% d’optimisation, et une tolérance de position% Les isolats différant de ⩽ bandes ont été considérés comme apparentés génétique de ⩾% sur le dendrogramme et attribués au même type PFGE PFGE a également été réalisée sur clones pneumococciques reconnus par le Réseau d’Epidémiologie Moléculaire Pneumococcique EspagneF-, EspagneB-, EspagneV- [anciennement FranceV-], TennesseeF-, Espagne-, HongrieA-, Afrique du SudA-, Afrique du SudB-, Angleterre-, Slovaquie [CSR, République Tchèque] -, Slovaquie [CSR] A-, FinlandeB-, Afrique du SudA-, TaiwanF-, TaiwanF-, PologneF-, MarylandB-, Tennessee-, Colombie-, PologneB-, PortugalF-, GrèceB-, N CarolinaA-, UtahB-, SuèdeA-, et Col ombiaF- et comparé avec les profils PFGE d’isolat de surveillance Le sérotype capsulaire de chaque isolat avec des mutations parC et / ou gyrA a été déterminé par la réaction de quellung avec des antisérums spécifiques au type Statens Serum Institut La relation entre résistance aux quinolones et type PFGE, mutation QRDR , le sérotype et la résistance à d’autres agents ont été examinés. L’importance des différences de proportion de groupe a été évaluée avec le test χ ou le test exact de Fisher.

Résultats

Résultats des tests de sensibilité pour les isolats pneumococciques collectés – ont révélé une augmentation du taux de résistance à la ciprofloxacine MIC, ⩾ μg / ml, comparé à -, de% à% La prévalence de pneumopathies lévofloxacine-non-sensibles LNSP; CMI, ⩾ μg / mL augmenté de% à% Les résultats de l’analyse de QRDR pour les isolats sont résumés dans le tableau. Des mutations QRDR ont été détectées dans% des isolats analysés. La mutation la plus commune était une seule mutation Ile- → Val dans parE détectée dans isolats Tous sauf les isolats avec une seule mutation parE étaient sensibles à la lévofloxacine, et% étaient sensibles à la ciprofloxacine Des isolats avec mutations parC avec ou sans mutations parE,% étaient sensibles à la ciprofloxacine, et% étaient sensibles à la lévofloxacine En revanche, chaque isolat avec Un isolat de mutation gyrA dont le% avait aussi une mutation parC était résistant à la ciprofloxacine et à la lévofloxacine MIC, ⩾ μg / mL Tous les isolats avec mutations gyrB et parC étaient résistants à la ciprofloxacine, et% étaient résistants à la lévofloxacine Tous les isolats avec mutation gyrB avec ou sans une mutation parE étaient sensibles à la lévofloxacine, et seuls les isolats étaient résistants à la ciprofloxacine

Table View largeDownload slideCorrélation des CMI des fluoroquinolones avec la région déterminant la résistance aux quinolones mutations QRDR pour – isolatesTable View largeTéléchargement des CMI des fluoroquinolones avec la région déterminant la résistance aux quinolones mutations QRDR pour – isolatsLes résultats de la sensibilité aux fluoroquinolones et QRDR pour les isolats des périodes d’étude sont résumés dans Les prévalences globales des isolats avec des CMI de ciprofloxacine et de lévofloxacine de ⩾ μg / mL parmi les isolats de surveillance étaient respectivement de% n = et% n =, respectivement des critères de sélection des mutations parC et / ou gyrA pour l’électrophorèse en champ pulsé douleur. :% des isolats avaient des mutations parC et gyrA,% avaient des mutations parC seulement, et% avaient des mutations gyrA seulement

Tableau View largeTélécharger les isolats de pneumocoques à partir de – avec mutations parC et / ou gyrA analysées par PFGETable View largeTélécharger les isolats de pneumocoques à partir de – avec des mutations parC et / ou gyrA analysées par PFGLes isolats avec des mutations parC et / ou gyrA ont été assignés à différents types de PFGE: dans les principaux types PFGE avec ⩾ membres,% étaient dans des types PFGE mineurs avec – membres, et% étaient des tables uniques et Quarante-quatre isolats% appartenaient à des types PFGE qui étaient étroitement liés à un clone répandu SpainF- [isolats], SpainV- [ isolats], EspagneB- [isolats], TaiwanF- [isolats], TennesseeF- [isolats], Angleterre- [isolat], GrèceB- [isolat], et Tennessee- [isolat]

Table View largeTaille de téléchargementPFGE et analyse de sérotypes d’isolats pneumococciques avec des mutations parC et / ou gyrATable Voir grandDownload slideL’analyse PFGE et sérotype d’isolats pneumococciques avec des mutations parC et / ou gyrA

Diapositive de la région déterminant la résistance aux PFGE et aux quinolones QRDR des isolements pneumococciques avec des mutations parC et / ou gyrA, -Table View largeTéléchargement des résultats des analyses QRDR des isolats pneumococciques avec des mutations parC et / ou gyrA , – Les isolats avec des mutations parC et / ou gyrA appartenaient à & gt; sérotype différent Les sérotypes les plus courants étaient les isolats F, F, S, A, A, isolés, B et isolats. Les types PFGE et les mutations QRDR spécifiques n’étaient pas apparents

Figure Vue grandDownload slideSerotypes d’isolats pneumococciques avec mutations parC et / ou gyrA Les mutations gyrB et parE ne sont pas incluses NT, non typables; autres ST, sérogroupes autres que,,,,,,,,,,,,,,,,, ou Figure Vue largeTélécharger les sérotypes d’isolats pneumococciques avec mutations parC et / ou gyrA Les mutations gyrB et parE ne sont pas incluses NT, non typables; autres ST, sérogroupes autres que,,,,,,,,,,,,,,,,, ou Les mutations parC prédominantes étaient des isolats Ser- → Phe ou Tyr, dont% étaient des isolats LNSP, Lys- → Asn,% dont les isolats LNSP et Asp- → Tyr, Asn ou Val, dont% étaient des tables LNSP Chaque isolat avec une mutation gyrA n’était pas sensible à la lévofloxacine La mutation gyrA prédominante détectée était Ser- → Phe, Tyr ou Ala. Seule la mutation gyrB détectée dans LNSP était Asp- → Asn ou Glu La mutation parE prédominante détectée parmi les isolats était Ile-% de LNSPForty-trois% des isolats avec mutations parC et / ou gyrA étaient LNSP et affectés à différents types de PFGE tableau Fifteen % des LNSP appartenaient à des types de PFGE étroitement apparentés aux clones étendus SpainF- [isolats], SpainB- [isolats], TaiwanF- [isolats] et TennesseeF- [isolats] Tous sauf les isolats résistants à la lévofloxacine avaient un gyrA ou mutation gyrB habituellement aussi parC Cinq des isolats intermédiaires de lévofloxacine mutation parC avec ou sans mutation parE; avait une mutation parC et une mutation gyrA Pas plus que des isolats dans un type PFGE contenait des mutations QRDR identiques entre tous les gènes

Tableau View largeTélécharger les schémas, les sérotypes, les mutations QRDR et les antibiogrammes de levofloxacine Lvx-isolats pneumococciques non-sensibles avec mutations parC et / ou gyrA, -Table Voir grandDownload slidePFGE modèles, sérotypes, quinolone région déterminant la résistance QRDR mutations, Les isolats de lévofloxacine-intermédiaire inclus dans le tableau,% étaient sensibles à la gatifloxacine et tous étaient sensibles à la moxifloxacine. Tous les isolats résistants à la lévofloxacine étaient des gatifloxacines non sensibles. ,% étaient non sensibles à la moxifloxacine,% étaient non sensibles à la pénicilline et% étaient multirésistantes Les prévalences globales de la non-sensibilité à la pénicilline et de la multirésistance aux isolats des périodes d’étude étaient de% et%, respectivement. , et TaiwanF-clones étaient mult Les isolats ont plusieurs mutations QRDR, ce qui rend la signification de certaines mutations difficile à discerner Les CMI des fluoroquinolones du sous-ensemble des isolats analysés par PFGE qui présentaient des mutations QRDR relativement isolées sont présentées dans le tableau Parmi les isolats avec une seule mutation parC avec ou sans La mutation Ile-parE,% d’isolats avec mutations Ser étaient résistants à la ciprofloxacine, mais seulement% étaient lévofloxacine non-sensibles. De même, tous les isolats avec une seule mutation Asp-parC étaient résistants à la ciprofloxacine, mais ils étaient sensibles aux autres quinolones testées. % d’isolats avec une seule mutation Lys-parC étaient résistants à la ciprofloxacine Parmi les isolats avec une mutation Ile-parE non gyrA; pas de mutations Ser- ou Asp-parC, seuls% avaient des CMI élevées de ciprofloxacine, c’est-à-dire, μg / mL

Table View largeTélécharger la lameMicrofluoroquinolone MIC pour sous-ensemble d’isolats avec des mutations parC et / ou gyrATable Voir grandTélécharger une lameFloroquinolone MIC pour sous-ensemble d’isolats avec des mutations parC et / ou gyrA

Discussion

% P = Une prévalence plus élevée de résistance à la lévofloxacine parmi les isolats des voies respiratoires inférieures, comparativement aux isolats sanguins, a également été observée parmi les isolats de TRUST Taux plus élevés de résistance à la lévofloxacine parmi les isolats de pénicilline non sensibles La prévalence globale du LNSP parmi les isolats sensibles à la pénicilline provenant de – était de%, alors que la prévalence du LNSP parmi les isolats non sensibles à la pénicilline était de% P = La présente étude a également démontré une prévalence significativement plus élevée de LNSP parmi les polychimiothérapies. isolats résistants% vs%; P = Comme prévu, tous les isolats avec mutations gyrA Ser- et Glu- n’étaient pas sensibles à la ciprofloxacine, la lévofloxacine et la gatifloxacine Bien que certains de ces isolats avec des mutations gyrA soient restés « sensibles » à la moxifloxacine selon les seuils NCCLS, l’efficacité de cet agent Les mutations GlugyrA ont été identifiées dans les isolats résistants à la lévofloxacine sensibles à la moxifloxacine. Bien que la mutation GlugyrA n’ait été trouvée que parmi les isolats de notre surveillance longitudinale, elle était identifiés dans les isolats résistants à la lévofloxacine des États-Unis et du Canada [,,,] Dans la présente étude, les seules mutations parC systématiquement associées à la résistance à la ciprofloxacine étaient les mutations Ser- et Asp-. La mutation gyrB associée à un phénotype résistant à la lévofloxacine était Asp-La distribution du sérotype des isolats avec des mutations QRDR w Les sérotypes du% d’isolats résistants à la pénicilline provenant d’une étude CDC A, B, V, A, F et F représentaient seulement% des isolats de LNSP et% d’isolats résistants à la pénicilline. des isolats avec des mutations parC et / ou gyrA dans cette étude Les sérotypes inclus dans le vaccin conjugué heptavalent, B, V, C, F et F représentaient% du LNSP dans cette étude. La diversité génétique du LNSP était supérieure à résultats démontrés parmi les isolats résistants à la pénicilline MIC, ⩾ μg / mL des premières périodes d’étude Plus de% des isolats résistants à la pénicilline ont été assignés aux principaux types d’ECP contenant ⩾ isolats Par contraste, seulement% des LNSP regroupés en PFGE type avec un autre isolat de LNSP, et seulement les types de PFGE inclus ⩾ isolatsLes types de PFGE avec le plus grand nombre de LNSP étaient étroitement liés aux clones généralisés de Network Epidemiology Molecular Pneumococcal EspagneF- et SpainB- avec% et% des isolats de LNSP, respectivel y Les variations de la source géographique, des mutations QRDR et des sérotypes parmi les isolats liés aux clones SpainF- et SpainB- suggèrent de nouveaux événements mutationnels plutôt que la propagation clonale de la résistance aux fluoroquinolones aux Etats-Unis. Les petits groupes de LNSP étaient étroitement liés à l’épidémiologie moléculaire pneumococcique Clones de réseau: TaiwanF- et TennesseeF-D’autres grandes études de surveillance ont également montré que les isolats résistants à la lévofloxacine étaient génétiquement divers, avec une partie liée aux clones du réseau d’épidémiologie moléculaire du pneumocoque Parmi les isolats TRUST résistants à la lévofloxacine provenant des États-Unis, Davies et coll. a identifié différents types de PFGE avec des isolats étroitement apparentés aux clones SpainF- et SpainV- Parmi les isolats d’Espagne, de France et d’Irlande, McGee et al ont identifié le LNSP étroitement lié aux clones SpainF- et SpainV- A – North American étude identifiée LNSP étroitement liée aux clones SpainF-, SpainV-, et SpainB- A – PROTEKT stu dy ont identifié des isolats résistants à la lévofloxacine provenant de pays étroitement apparentés aux clones étendus MarylandB-, TennesseeF-, England-, SpainF-, SpainV-, TaiwanF- et TaiwanF- Malgré la détection de multiples isolats résistants aux fluoroquinolones clones répandus dans de nombreux pays, seuls les isolats de surveillance de Hong Kong indiquent clairement une augmentation de la résistance aux fluoroquinolones associée à la dissémination clonale [,,] Tous les isolats résistants aux fluoroquinolones de Hong Kong rapportés dans l’étude – PROTEKT profil comme le clone SpainF-; des isolats étaient sérotypes avec des mutations Ser- → Phe gyrA et Ser- → Phe parC identiques Parmi les pneumocoques collectés à Hong Kong en,% étaient LNSP, et tous partageaient le même profil MLST que le clone SpainF-, mais les sérotypes F [isolats], F [isolats] et [isolats] variés Bien que la population de pneumocoques non sensibles aux quinolones aux États-Unis ait augmenté, elle continue d’être petite et génétiquement diverse. Cependant,% d’isolats avec des mutations QRDR et% de LNSP étaient étroitement liés aux clones pneumococciques répandus qui ont contribué à la propagation de la résistance aux antibiotiques chez cette espèce au cours de la dernière décennie. Le potentiel pour une augmentation rapide de la résistance aux fluoroquinolones associée à la dissémination clonale semble augmenter

Remerciements

L’amplification et le séquençage des mutations QRDR ont été réalisés par Abbott LaboratoriesAssistance financière Abbott Laboratories Conflits d’intérêts potentiels GVD a reçu un financement de recherche de Abbott Laboratories, Bayer Pharmaceuticals, Cubist et Astra Zeneca et a été membre du bureau des conférenciers pour Abbott Laboratories, Bayer Pharmaceuticals, Cubist , Astra Zeneca, Pfizer, GlaxoSmithKline, Aventis et Roche SSR ont reçu un financement de recherche de Becton Dickinson et Pfizer Tous les autres auteurs: no conflicts