Caractéristiques cliniques et moléculaires de l'Hypervi résistant aux carbapénèmes

JavaScript est actuellement désactivé dans votre navigateur. Lorsque JavaScript est désactivé, certaines fonctionnalités de ce site web ne fonctionneront pas.
Enregistrez vos coordonnées et les médicaments qui vous intéressent, et nous comparerons les informations fournies avec les articles de notre vaste base de données et vous enverrons rapidement une copie PDF par e-mail.
Caractéristiques cliniques et moléculaires de Klebsiella pneumoniae de haute virulence résistante aux carbapénèmes dans un hôpital de référence à Shanghai
Zhou Cong, 1 Wu Qiang, 1 He Leqi, 1 Zhang Hui, 1 Xu Maosuo, 1 Bao Yuyuan, 2 Jin Zhi, 3 Fang Shen 11 Département de médecine de laboratoire clinique, Cinquième hôpital populaire de Shanghai, Université Fudan, Shanghai, République populaire de Chine ; 2 Département de médecine de laboratoire de l’hôpital Jiaotong de Shanghai, Hôpital pour enfants de Shanghai, Shanghai, République populaire de Chine ; 3 Département de neurologie, Cinquième hôpital populaire de Shanghai, Université Fudan Auteur correspondant : Fang Shen, Département de médecine de laboratoire clinique, Cinquième hôpital populaire de Shanghai, Université Fudan, n° 128, rue Ruili, district de Minhang, Shanghai, code postal 200240, Chine Tél. : +86 18021073261 Courriel : [email protected] Contexte : La fusion de la résistance aux carbapénèmes et de l’hypervirulence chez Klebsiella pneumoniae a engendré des défis majeurs en matière de santé publique. Ces dernières années, les cas d'isolats de Klebsiella pneumoniae de haute virulence résistants aux carbapénèmes (CR-hvKP) ont été de plus en plus fréquemment rapportés. Matériel et méthodes : Une analyse rétrospective des données cliniques des patients infectés par CR-hvKP, hospitalisés dans un centre hospitalier universitaire entre janvier 2019 et décembre 2020, a été réalisée. Le nombre d'isolats de Klebsiella pneumoniae, de Klebsiella pneumoniae (hmKP), de Klebsiella pneumoniae résistante aux carbapénèmes (CR-hmKP) et de Klebsiella pneumoniae de haute virulence résistants aux carbapénèmes (CR-hvKP) a été déterminé sur une période de deux ans. La détection par PCR des gènes de résistance, des gènes de virulence, des gènes de sérotype capsulaire et le typage multilocus (MLST) des isolats de CR-hvKP ont été effectués. Résultats : Au total, 1 081 souches non répétitives de Klebsiella pneumoniae ont été isolées au cours de cette étude. Parmi ces souches, on compte 392 souches de Klebsiella pneumoniae (36,3 %), 39 souches de CR-hmKP (3,6 %) et 16 souches de CR-hvKP (1,5 %). Environ 31,2 % (5/16) des CR-hvKP ont été isolées en 2019 et environ 68,8 % (11/16) en 2020. Sur les 16 souches de CR-hvKP, 13 sont de type ST11 et de sérotype K64, 1 est de type ST11 et de sérotype K47, 1 est de type ST23 et de sérotype K1, et 1 est de type ST86 et de sérotype K2. Les gènes de virulence entB, fimH, rmpA2, iutA et iucA sont présents dans les 16 isolats de CR-hvKP, suivis de mrkD (n=14), rmpA (n=13), l'aérobactine (n=2) et AllS (n=1). Ces 16 isolats portent tous le gène de carbapénémase blaKPC-2 et le gène de β-lactamase à spectre étendu blaSHV. L'analyse d'empreintes génétiques par ERIC-PCR a révélé un polymorphisme élevé des 16 souches de CR-hvKP, avec des profils d'expression significativement différents, témoignant d'une distribution sporadique. Conclusion : Bien que CR-hvKP soit distribué de manière sporadique, sa prévalence augmente d'année en année. Il est donc nécessaire d'accroître la vigilance clinique et de prendre les mesures nécessaires pour prévenir le clonage et la propagation de cette superbactérie. Mots-clés : Klebsiella pneumoniae, résistance aux carbapénèmes, virulence élevée, production importante de mucus, épidémiologie
Klebsiella pneumoniae est un pathogène opportuniste pouvant causer diverses infections, notamment des pneumonies, des infections urinaires, des bactériémies et des méningites.¹ Au cours des trente dernières années, contrairement à la souche classique de Klebsiella pneumoniae (cKP), une nouvelle souche hautement virulente, Klebsiella pneumoniae (hvKP), caractérisée par une production excessive de mucus dans la muqueuse, est devenue un pathogène cliniquement important. Cette souche peut provoquer des infections très agressives, telles que des abcès hépatiques, chez des individus sains et immunodéprimés.² Il est à noter que ces infections s'accompagnent généralement de disséminations destructrices, notamment des endophtalmies et des méningites.³ La production de mucus par la souche hvKP est généralement due à une augmentation de la production de polysaccharides capsulaires et à la présence de gènes de virulence spécifiques, tels que rmpA et rmpA2.4. Le phénotype hypermuqueux est généralement mis en évidence par le test de la « filière ». Les colonies de Klebsiella pneumoniae cultivées pendant une nuit sur gélose au sang sont étirées à l'aide d'une anse. Lorsqu'un filament visqueux d'une longueur supérieure à 5 mm se forme, le « test du filament » est positif.⁵ Une étude récente a montré que peg-344, iroB, iucA, rmpA et rmpA2 sont des biomarqueurs permettant d'identifier avec précision hvKP.⁶ Dans cette étude, Klebsiella pneumoniae hautement virulente a été définie comme présentant un phénotype très visqueux et muqueux (test du filament positif) et portant des sites plasmidiques de virulence associés à Klebsiella pneumoniae (rmpA2, iutA, iucA). Dans les années 1980, les premiers cas d'abcès hépatiques communautaires causés par hvKP, accompagnés de lésions organiques graves telles que méningite et endophtalmie, ont été rapportés à Taïwan.⁷,⁸ La transmission de hvKP est sporadique dans de nombreux pays d'Asie, d'Europe et d'Amérique. Bien que plusieurs cas d'hvKP aient été signalés en Europe et en Amérique, la prévalence de l'hvKP s'est principalement observée dans les pays asiatiques, notamment en Chine. 9
En général, Klebsiella pneumoniae résistante à la variole (hvKP) est plus sensible aux antibiotiques, tandis que Klebsiella pneumoniae résistante aux carbapénèmes (CRKP) est moins toxique. Cependant, avec la propagation de la résistance aux médicaments et des plasmides de virulence, CR-hvKP a été décrite pour la première fois par Zhang et al. en 2015, et les cas rapportés en Chine sont de plus en plus fréquents.¹⁰ Étant donné que CR-hvKP peut provoquer des infections graves et difficiles à traiter, l'émergence d'un clone pandémique pourrait en faire la prochaine « superbactérie ». À ce jour, la plupart des infections à CR-hvKP sont sporadiques, et les épidémies de petite ampleur sont rares.^11,12
Actuellement, le taux de détection de CR-hvKP est faible et les études à ce sujet sont peu nombreuses. L'épidémiologie moléculaire de CR-hvKP varie selon les régions ; il est donc nécessaire d'étudier sa distribution clinique et ses caractéristiques épidémiologiques moléculaires dans cette région. Cette étude a analysé de manière exhaustive les gènes de résistance, les gènes de virulence et le MLST de CR-hvKP. Nous avons cherché à étudier la prévalence et l'épidémiologie moléculaire de CR-hvKP dans un hôpital de référence de Shanghai, dans l'est de la Chine. Cette étude est essentielle pour la compréhension de l'épidémiologie moléculaire de CR-hvKP à Shanghai.
Les isolats non répétitifs de Klebsiella pneumoniae provenant de l'hôpital populaire n° 5 de Shanghai, affilié à l'université Fudan, ont été collectés rétrospectivement entre janvier 2019 et décembre 2020. Les pourcentages de souches hmKP, CRKP, CR-hmkp et CR-hvKP ont été calculés. Tous les isolats ont été identifiés par l'analyseur microbien automatique compact VITEK-2 (Biomerieux, Marcy-l'Étoile, France). La spectrométrie de masse MALDI-TOF (Bruker Daltonics, Billerica, MA, États-Unis) a été utilisée pour confirmer l'identification des souches bactériennes. Le phénotype à forte production de mucus a été déterminé par le test du fil. En cas de résistance à l'imipénem ou au méropénem, ​​la résistance aux carbapénèmes a été déterminée par un test de sensibilité aux antibiotiques. La Klebsiella pneumoniae hautement virulente est définie comme ayant un phénotype mucus élevé (résultat positif du test de filament) et portant des sites liés au plasmide de virulence de Klebsiella pneumoniae (rmpA2, iutA, iucA)6.
Une colonie isolée de Klebsiella pneumoniae a été ensemencée sur une gélose au sang de mouton à 5 %. Après une incubation d'une nuit à 37 °C, la colonie a été délicatement prélevée à l'aide d'une anse d'inoculation et l'opération a été répétée trois fois. Si une ligne visqueuse se forme à trois reprises et que sa longueur est supérieure à 5 mm, le test est considéré comme positif et la souche présente un phénotype à forte production de mucus.
L’analyseur microbien automatique compact VITEK-2 (Biomerieux, Marcy-l’Étoile, France) a permis de déterminer la sensibilité aux antibiotiques de plusieurs souches couramment utilisées par microdilution en bouillon. Les résultats sont interprétés conformément aux recommandations du Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, 2019). Les souches *Escherichia coli* ATCC 25922 et *Klebsiella pneumoniae* ATCC 700603 ont servi de témoins pour les tests de sensibilité aux antibiotiques.
L’ADN génomique de tous les isolats de Klebsiella pneumoniae a été extrait à l’aide du kit TIANamp Bacteria Genomic DNA (Tiangen Biotech Co. Ltd., Pékin, Chine). Les gènes de β-lactamases à spectre étendu (blaCTX-M, blaSHV et blaTEM), les gènes de carbapénémases (blaKPC, blaNDM, blaVIM, blaIMP et blaOXA-48) et neuf gènes représentatifs de virulence, dont les loci de type plasmide pLVPK (allS, fimH, mrkD, entB, iutA, rmpA, rmpA2, iucA et aérobactine), ont été amplifiés par PCR selon le protocole décrit précédemment.^13,14 Les gènes spécifiques du sérotype capsulaire (K1, K2, K5, K20, K54 et K57) ont été amplifiés par PCR selon le même protocole. 14 En cas de résultat négatif, amplifier et séquencer le locus wzi afin de déterminer les gènes spécifiques du sérotype capsulaire. 15 Les amorces utilisées dans cette étude sont listées dans le Tableau S1. Les produits PCR positifs ont été séquencés par la plateforme NextSeq 500 (Illumina, San Diego, CA, États-Unis). Comparer les séquences nucléotidiques en exécutant BLAST sur le site web du NCBI (http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi).
Le typage multisite (MLST) a été réalisé selon la méthode décrite sur le site web MLST de l'Institut Pasteur (https://bigsdb.pasteur.fr/klebsiella/klebsiella.html). Les sept gènes de ménage gapA, infB, mdh, pgi, phoE, rpoB et tonB ont été amplifiés par PCR puis séquencés. Le type de séquence (ST) a été déterminé par comparaison des résultats de séquençage avec la base de données MLST.
L'homologie de Klebsiella pneumoniae a été analysée. L'ADN génomique de Klebsiella pneumoniae a été extrait et utilisé comme matrice. Les amorces ERIC sont présentées dans le tableau S1. La PCR amplifie l'ADN génomique et génère une empreinte génétique. Seize produits de PCR ont été détectés par électrophorèse sur gel d'agarose à 2 %. Les résultats de l'empreinte génétique ont été identifiés à l'aide du logiciel QuantityOne (reconnaissance de bandes) et l'analyse génétique a été réalisée par la méthode UPGMA (Unweighted Paired Group Method with Arithmetic Mean). Les isolats présentant une similarité supérieure à 75 % sont considérés comme appartenant au même génotype, tandis que ceux présentant une similarité inférieure à 75 % sont considérés comme appartenant à des génotypes différents.
Les données ont été analysées à l'aide du logiciel statistique SPSS pour Windows 22.0. Elles sont présentées sous la forme moyenne ± écart-type (ET). Les variables catégorielles ont été évaluées par le test du χ² ou le test exact de Fisher. Tous les tests statistiques sont bilatéraux et un seuil de signification de p L’hôpital populaire n° 5 de Shanghai, affilié à l’université Fudan, a collecté 1 081 isolats de Klebsiella pneumoniae entre le 1er janvier 2019 et le 31 décembre 2020, en excluant les isolats en double provenant d’un même patient. Parmi ces isolats, 392 souches (36,3 %) étaient des Klebsiella pneumoniae résistantes à la méthicilline (hmKP), 341 souches (31,5 %) étaient des Klebsiella pneumoniae résistantes aux carbapénèmes (CRKP), 39 souches (3,6 %) étaient des Klebsiella pneumoniae résistantes aux carbapénèmes (CR-hmKP) et 16 souches (1,5 %) étaient des Klebsiella pneumoniae résistantes aux carbapénèmes à très haut risque (CR-hvKP). Il est à noter que 33,3 % (13/39) des CR-hmKP et 31,2 % (5/16) des CR-hvKP datent de 2019, tandis que 66,7 % (26/39) des CR-hmKP et 68,8 % (11/16) des CR-hvKP ont été isolés en 2020. Ces souches provenaient respectivement d'expectorations (17 souches), d'urines (12 souches), de liquides de drainage (4 souches), de sang (2 souches), de pus (2 souches), de bile (1 isolat) et d'épanchement pleural (1 isolat). Seize types de CR-hvKP ont été retrouvés dans les expectorations (9 isolats), les urines (5 isolats), le sang (1 isolat) et l'épanchement pleural (1 isolat).
L’identification des souches, les tests de sensibilité aux antibiotiques, les tests de filamentation et la détection des gènes de virulence ont permis de dépister 16 souches de CR-hvKP. Les caractéristiques cliniques des 16 patients infectés par ces isolats sont résumées dans le tableau 1. Treize de ces patients (81,3 %) étaient des hommes et tous étaient âgés de plus de 62 ans (âge moyen : 83,1 ± 10,5 ans). Ils provenaient de huit services différents, dont plus de la moitié du service de soins intensifs central (9 cas). Les pathologies sous-jacentes incluent les maladies cérébrovasculaires (75 %, 12/16), l'hypertension (50 %, 8/16) et la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO) (50 %, 8/16). Les interventions invasives comprennent la ventilation mécanique (62,5 %, 10/16), la pose d'une sonde urinaire (37,5 %, 6/16), la pose d'une sonde gastrique (18,8 %, 3/16), une intervention chirurgicale (12,5 %, 2/16) et la pose d'un cathéter intraveineux (6,3 %, 1/16). Neuf des seize patients sont décédés, tandis que sept ont vu leur état s'améliorer et ont pu quitter l'hôpital.
Les 39 isolats de CR-hmKP ont été répartis en deux groupes selon la longueur du filament collant. Parmi eux, 20 isolats présentant un filament collant de longueur ≤ 25 mm ont constitué le premier groupe, et 19 isolats présentant un filament collant de longueur > 25 mm ont constitué le second. La méthode PCR a permis de détecter le taux de positivité des gènes de virulence rmpA, rmpA2, iutA et iucA. Les taux de positivité de ces gènes chez les CR-hmKP dans les deux groupes sont présentés dans le tableau 2. Aucune différence statistiquement significative n'a été observée entre les deux groupes concernant le taux de positivité des gènes de virulence des CR-hmKP.
Le tableau 3 présente les profils de résistance aux antimicrobiens détaillés des 16 antibiotiques testés. Seize isolats de CR-hvKP ont montré une multirésistance. Tous les isolats testés étaient résistants à l'ampicilline, à l'ampicilline/sulbactam, à la céfopérazone/sulbactam, à la pipéracilline/tazobactam, à la céfazoline, au céfuroxime, à la ceftazidime, à la ceftriaxone, au céfépime, à la céfoxitine, à l'imipénem et au méropénem. Le triméthoprime-sulfaméthoxazole présentait le taux de résistance le plus faible (43,8 %), suivi de l'amikacine (62,5 %), de la gentamicine (68,8 %) et de la ciprofloxacine (87,5 %).
La distribution des gènes de virulence, des gènes de résistance aux antimicrobiens, des gènes de sérotype capsulaire et le MLST de 16 isolats de CR-hvKP sont présentés dans la figure 1. Les résultats de l'électrophorèse sur gel d'agarose de certains gènes de virulence, de résistance aux antimicrobiens et de sérotype capsulaire sont également présentés dans la figure 1. Figure 2. L'analyse MLST révèle un total de 3 ST, le ST11 étant le ST dominant (87,5 %, 14/16), suivi du ST23 (6,25 %, 1/16) et du ST86 (6,25 %, 1/16). D'après les résultats du typage wzi, 4 sérotypes capsulaires différents ont été identifiés (figure 1). Parmi les 16 isolats de hvKP résistants aux carbapénèmes, le sérotype K64 est le plus fréquent (n=13), suivi de K1 (n=1), K2 (n=1) et K47 (n=1). De plus, la souche de sérotype capsulaire K1 est de type ST23, la souche de sérotype capsulaire K2 est de type ST86, et les 13 autres souches de K64 ainsi que la souche de K47 sont toutes de type ST11. Les taux de positivité de 9 gènes de virulence dans les 16 isolats de hvKP résistants aux carbapénèmes sont présentés dans la figure 1. Les gènes de virulence entB, fimH, rmpA2, iutA et iucA sont présents dans 16 souches de hvKP résistantes aux carbapénèmes, suivis de mrkD (n=14), rmpA (n=13), aerobacterin (n=2) et AllS (n=1). Les 16 isolats CR-hvKP portaient tous le gène de carbapénémase blaKPC-2 et le gène de β-lactamase à spectre étendu blaSHV. Ces 16 isolats ne portaient pas les gènes de carbapénémases blaNDM, blaVIM, blaIMP, blaOXA-48 ni les gènes de β-lactamases à spectre étendu blaTEM, blaCTX-M-2 et blaCTX-M-8. Parmi ces 16 souches CR-hvKP, 5 portaient le gène de β-lactamase à spectre étendu blaCTX-M-1 et 6 le gène de β-lactamase à spectre étendu blaCTX-M-9.
Figure 1 Les gènes liés à la virulence, les gènes de résistance aux antimicrobiens, les gènes du sérotype capsulaire et le MLST de 16 isolats CR-hvKP.
Figure 2 Électrophorèse sur gel d'agarose de certains gènes liés à la virulence, de gènes de résistance aux antimicrobiens et de gènes de sérotype capsulaire.
Remarque : M, marqueur d'ADN ; 1, blaKPC (893 pb) ; 2, entB (400 pb) ; 3, rmpA2 (609 pb) ; 4, rmpA (429 pb) ; 5, iucA (239 pb) ; 6, iutA (880 pb) ; 7, Aérobactérie (556 pb) ; 8, K1 (1283 pb) ; 9, K2 (641 pb) ; 10, all S (508 pb) ; 11, mrkD (340 pb) ; 12, fimH (609 pb).
L'analyse d'homologie de 16 isolats de CR-hvKP a été réalisée par ERIC-PCR. Après amplification par PCR et électrophorèse sur gel d'agarose, 3 à 9 fragments d'ADN ont été obtenus. L'analyse d'empreintes génétiques a révélé un polymorphisme élevé des 16 isolats de CR-hvKP, avec des différences notables entre eux (Figure 3).
Ces dernières années, les signalements d'isolats de CR-hvKP se sont multipliés. L'apparition de ces isolats représente une menace majeure pour la santé publique, car ils peuvent provoquer des infections graves et difficiles à traiter chez des personnes en bonne santé. La présente étude a examiné la prévalence et les caractéristiques épidémiologiques moléculaires des CR-hvKP dans un hôpital universitaire de Shanghai entre 2019 et 2020 afin d'évaluer le risque d'épidémie et son évolution dans cette région. Parallèlement, cette étude permet une évaluation plus complète de l'infectiosité clinique, essentielle pour prévenir la propagation de ces isolats.
Cette étude rétrospective a analysé la distribution clinique et l'évolution de l'infection à CR-hvKP entre 2019 et 2020. Entre 2019 et 2020, le nombre d'isolats de CR-hvKP a augmenté. Environ 31,2 % (5/16) des CR-hvKP ont été isolés en 2019, contre 68,8 % (11/16) en 2020, ce qui concorde avec la tendance à la hausse observée dans la littérature. Depuis la première description de CR-hvKP par Zhang et al. en 2015¹⁰, de nombreuses publications sur cette bactérie ont été publiées^17-20, principalement dans la région Asie-Pacifique, et plus particulièrement en Chine. CR-hvKP est une superbactérie présentant une virulence élevée et une multirésistance aux antibiotiques. Elle est dangereuse pour la santé et associée à un taux de mortalité élevé. Il est donc essentiel de la surveiller et de mettre en œuvre des mesures pour prévenir sa propagation.
L'analyse de la résistance aux antibiotiques de 16 isolats de CR-hvKP a révélé un taux élevé de résistance. Tous les isolats testés étaient résistants à l'ampicilline, à l'ampicilline/sulbactam, à la céfopérazone/sulbactam, à la pipéracilline/tazobactam, à la céfazoline, au céfuroxime, à la ceftazidime, à la ceftriaxone, au céfépime, à la céfoxitine, à l'imipénem et au méropénem. Le triméthoprime-sulfaméthoxazole présentait le taux de résistance le plus faible (43,8 %), suivi de l'amikacine (62,5 %), de la gentamicine (68,8 %) et de la ciprofloxacine (87,5 %). Le taux de résistance de CR-hvKP étudié par Lingling Zhan et al. est similaire à celui de cette étude [12]. Les patients infectés par CR-hvKP présentent souvent des comorbidités, une immunité affaiblie et une faible capacité d'autosuffisance. Par conséquent, un traitement rapide, basé sur les résultats de l'antibiogramme, est essentiel. Si nécessaire, le site infecté peut être localisé et traité par drainage, débridement et autres méthodes.
Les 39 isolats de CR-hmKP ont été répartis en deux groupes selon la longueur de leur filament collant. Parmi eux, 20 isolats présentant un filament collant de longueur ≤ 25 mm ont constitué le premier groupe, et 19 isolats présentant un filament collant de longueur > 25 mm ont constitué le second. La comparaison des taux de positivité des gènes de virulence de CR-hmKP entre les deux groupes n'a révélé aucune différence statistiquement significative. Les travaux de Lin Ze et al. ont montré que le taux de positivité des gènes de virulence de Klebsiella pneumoniae était significativement plus élevé que celui de Klebsiella pneumoniae classique.²¹ Cependant, la corrélation entre le taux de positivité des gènes de virulence et la longueur du filament collant reste à établir. D'autres études ont montré que la souche classique de Klebsiella pneumoniae peut également être hautement virulente, présentant un taux élevé de gènes de virulence positifs.²² Cette étude a révélé que le taux de gènes de virulence positifs de CR-hmKP n'est pas corrélé positivement à la longueur du filament de mucus (ou n'augmente pas avec la longueur de ce filament).
Les profils PCR ERIC de cette étude sont polymorphes et aucun chevauchement clinique n'a été observé entre les patients. Par conséquent, les 16 patients atteints d'une infection à CR-hvKP constituent des cas sporadiques. Par le passé, la plupart des infections à CR-hvKP ont été rapportées comme des cas isolés ou sporadiques^23,24, et les épidémies de petite ampleur de CR-hvKP sont rares dans la littérature^11,25. Le ST11 est le plus fréquent parmi les isolats de CRKP et de CR-hvKP en Chine^26,27. Bien que les CR-hvKP de type ST11 représentent 87,5 % (14/16) des 16 isolats de CR-hvKP de cette étude, il n'est pas possible de supposer que les 14 souches de CR-hvKP de type ST11 proviennent du même clone. Une analyse d'homologie par empreinte génétique PCR ERIC est donc nécessaire.
Dans cette étude, les 16 patients infectés par CR-hvKP ont tous subi une intervention chirurgicale invasive. Selon les rapports, l'épidémie mortelle de pneumonie nosocomiale associée à la ventilation mécanique causée par CR-hvKP¹¹ indique que les interventions invasives pourraient accroître le risque d'infection par CR-hvKP. Par ailleurs, les 16 patients infectés par CR-hvKP présentaient des comorbidités, les maladies cérébrovasculaires étant les plus fréquentes. Une étude antérieure a montré que les maladies cérébrovasculaires constituent un facteur de risque indépendant significatif d'infection par CR-hvKP²⁸. Ce phénomène pourrait s'expliquer par l'immunodéficience des patients atteints de maladies cérébrovasculaires, chez lesquels la présence de bactéries pathogènes ne peut être exclue de manière isolée, et où seul l'effet bactéricide des antibiotiques est mis en jeu. À long terme, l'utilisation d'antibiotiques peut entraîner une combinaison de multirésistance et d'hypervirulence. Parmi les 16 patients, 9 sont décédés, soit un taux de mortalité de 56,3 % (9/16). Le taux de mortalité est supérieur à 10,12 dans les études précédentes, et inférieur à 11,21 rapporté dans d'autres études. L'âge moyen des 16 patients était de 83,1 ± 10,5 ans, ce qui indique que les personnes âgées sont plus susceptibles à CR-hvKP. Des études antérieures ont montré que les jeunes sont plus susceptibles à l'infection. La virulence de Klebsiella pneumoniae est élevée.²⁹ Cependant, d'autres études ont montré que les personnes âgées sont susceptibles aux souches hautement virulentes de Klebsiella pneumoniae.^24,28 Cette étude confirme ces résultats.
Parmi les 16 souches CR-hvKP, à l'exception d'une souche ST23 CR-hvKP et d'une souche ST86 CR-hvKP, les 14 autres sont toutes de type ST11 CR-hvKP. Le sérotype capsulaire correspondant à ST23 CR-hvKP est K1, et celui correspondant à ST86 CR-hvKP est K2, conformément aux études précédentes.^30-32 Les patients infectés par ST23 (K1) CR-hvKP ou ST86 (K2) CR-hvKP sont décédés, le taux de mortalité (100 %) étant significativement plus élevé que celui des patients infectés par ST11 CR-hvKP (50 %). Comme illustré sur la figure 1, le taux de positivité des gènes de virulence est plus élevé pour les souches ST23 (K1) et ST86 (K2) que pour les souches ST11 (K64). La mortalité pourrait être liée au taux de positivité de ces gènes. Dans cette étude, 16 souches de CR-hvKP portent toutes le gène de carbapénémase blaKPC-2 et le gène de β-lactamase à spectre étendu blaSHV. blaKPC-2 est le gène de carbapénémase le plus fréquent chez CR-hvKP en Chine.³³ Dans l'étude de Zhao et al.,²⁵ blaSHV est le gène de β-lactamase à spectre étendu présentant le taux de positivité le plus élevé. Les gènes de virulence entB, fimH, rmpA2, iutA et iucA sont présents dans les 16 isolats de CR-hvKP, suivis de mrkD (n=14), rmpA (n=13), l'anaérobie (n=2) et allS (n=1), ce qui est similaire aux résultats d'une étude précédente. 34 Certaines études ont montré que rmpA et rmpA2 (modulateurs des gènes du phénotype muqueux) peuvent favoriser la sécrétion de polysaccharides capsulaires, induisant des phénotypes hypermucoïdes et une virulence accrue. 35 Les aérobactéries sont codées par le gène iucABCD et leurs récepteurs homologues par le gène iutA ; elles présentent donc un niveau de virulence plus élevé lors du test d’infection par G. mellonella. allS est un marqueur de K1-ST23, absent de pLVPK, un plasmide de virulence de type supervirulence K2. allS est un activateur de transcription de type HTH. Ces gènes de virulence contribuent à la virulence et sont responsables de la colonisation, de l’invasion et de la pathogénicité. 36
Cette étude décrit la prévalence et l'épidémiologie moléculaire des souches de Klebsiella pneumoniae hautement virulentes (CR-hvKP) à Shanghai, en Chine. Bien que l'infection à CR-hvKP soit sporadique, sa fréquence augmente d'année en année. Les résultats confirment les recherches antérieures et montrent que la souche ST11 CR-hvKP est la plus répandue en Chine. Les souches ST23 et ST86 CR-hvKP présentent une virulence supérieure à celle de la souche ST11, bien qu'il s'agisse de deux souches hautement virulentes. L'augmentation du pourcentage de souches hautement virulentes de Klebsiella pneumoniae pourrait entraîner une diminution du taux de résistance de cette bactérie, ce qui risquerait d'induire un optimisme excessif en pratique clinique. Il est donc nécessaire d'étudier la virulence et la résistance aux antibiotiques de Klebsiella pneumoniae.
Cette étude a été approuvée par le Comité d'éthique médicale de l'hôpital populaire n° 104 de Shanghai, en 2020. Les échantillons cliniques sont prélevés dans le cadre des procédures de laboratoire courantes de l'hôpital.
Nous remercions tout le personnel du Laboratoire central de l'hôpital populaire n° 5 de Shanghai pour son soutien technique dans le cadre de cette étude.
Ce travail a été soutenu par la Fondation des sciences naturelles du district de Minhang, Shanghai (numéro d'approbation : 2020MHZ039).
1. Navon-Venezia S, Kondratyeva K, Carattoli A. Klebsiella pneumoniae : principale source et vecteur mondial de la résistance aux antibiotiques. FEMS Microbiology Revised Edition 2017 ; 41(3) : 252–275. doi : 10.1093/femsre/fux013
2. Prokesch BC, TeKippe M, Kim J, et al. Ostéomyélite primitive induite par une forte toxicité. The Lancet is infected with Dis. 2016;16(9):e190–e195. doi:10.1016/S1473-3099(16)30021-4
3. Shon AS, Bajwa RPS, Russo TA. Forte virulence (super mucus). Virulence de Klebsiella pneumoniae. 2014 ; 4(2) : 107-118. doi : 10.4161/viru.22718
4. Paczosa MK, Mecsas J. Klebsiella pneumoniae : Poursuivre l’offensive par une défense solide. Microbiol Mol Biol Rev. 2016 ; 80(3) : 629-661. doi : 10.1128/MMBR.00078-15
5. Fang C, Chuang Y, Shun C, et al. Nouveaux gènes de virulence de Klebsiella pneumoniae responsables d'abcès hépatiques primitifs et de complications métastatiques de sepsis. J Exp Med. 2004;199(5):697–705. doi:10.1084/jem.20030857
6. Russo TA, Olson R, Fang CT, etc. Identification de J Clin Microbiol, un biomarqueur utilisé pour distinguer Klebsiella pneumoniae hautement virulente de Klebsiella pneumoniae classique. 2018;56(9):e00776.
7. YCL, Cheng DL, Lin CL. Abcès hépatique à Klebsiella pneumoniae associé à une endophtalmie infectieuse. Arch Intern Doctor. 1986;146(10):1913-1916. doi:10.1001/archinte.1986.00360220057011
8. Chiu C, Lin D, Liaw Y. Endophtalmie septique métastatique associée à un abcès hépatique purulent. J Clinical Gastroenterology. 1988;10(5):524–527. doi:10.1097/00004836-198810000-00009
9. Guo Yan, Wang Shun, Zhan Li, etc. Caractéristiques microbiologiques et cliniques des isolats de Klebsiella pneumoniae hautement mucineux associés aux infections invasives en Chine. Les précellules sont infectées par des micro-organismes. 2017;7.
10. Zhang Yi, Zeng Jie, Liu Wei et al. Émergence d'une souche hautement virulente de Klebsiella pneumoniae résistante aux carbapénèmes dans les infections cliniques en Chine [J]. J Infection. 2015 ; 71(5) : 553-560. doi : 10.1016/j.jinf.2015.07.010
11. Gu De, Dong Nan, Zheng Zhong et al. Épidémie mortelle de pneumonie à Klebsiella pneumoniae de haute virulence résistante aux carbapénèmes ST11 dans un hôpital chinois : étude épidémiologique moléculaire. The Lancet is infected with Dis. 2018 ;18(1) :37–46. doi :10.1016/S1473-3099(17)30489-9
12. Zhan Li, Wang S, Guo Yan, et al. Épidémie de Klebsiella pneumoniae hypermucoïde, souche ST11 résistante aux carbapénèmes, dans un hôpital de référence en Chine. Les pré-cellules sont infectées par des micro-organismes. 2017;7.
13. FRE, Messai Y, Alouache S, et al. Spectre de virulence et modèle de sensibilité aux antibiotiques de Klebsiella pneumoniae isolée à partir de différents prélèvements cliniques [J]. Pathophysiology. 2013;61(5):209-216. doi:10.1016/j.patbio.2012.10.004
14. Turton JF, Perry C, Elgohari S, et al. Caractérisation et typage par PCR de Klebsiella pneumoniae à l'aide de la spécificité du type capsulaire, du nombre variable de répétitions en tandem et des gènes cibles de virulence [J]. J Med Microbiology. 2010 ; 59 (Chapitre 5) : 541-547. doi : 10.1099/jmm.0.015198-0
15. Brisse S, Passet V, Haugaard AB, et al. Séquençage du gène Wzi, une méthode rapide pour déterminer le type de capsule de Klebsiella[J]. J Clinical Microbiology. 2013;51(12):4073-4078. doi:10.1128/JCM.01924-13
16. Ranjbar R, Tabatabaee A, Behzadi P, et al. Souches d’E. coli isolées de différents échantillons fécaux animaux, génotypage par PCR consensus ERIC (Enterobacteria Repetitive Gene Typing Consensus Polymerase Chain Reaction) [J]. Iran J Pathol. 2017 ; 12(1) : 25-34. doi : 10.30699/ijp.2017.21506