Dans une étude récente publiée dans le Microbiology Spectrum Journal, les chercheurs suggèrent que Escherichia coli ST2797 pourrait potentiellement être un nouveau type de bêta-lactamase à spectre étendu (BLSE) Escherichia coli.
Étude: Escherichia coli ST2797 est abondant dans les eaux usées et pourrait être une nouvelle bêta-lactamase émergente à spectre étendu E. coli. Crédit d’image : snvv18870020330/Shutterstock.com
Arrière-plan
Les bactéries résistantes aux antibiotiques sont de plus en plus présentes dans les stations d’épuration d’E. coli, ce qui en fait une source importante de clones émergents.
Les eaux usées urbaines des stations d’épuration peuvent servir d’indicateur de l’apparition de nouvelles bactéries ou virus résistants aux médicaments si elles ne sont pas traitées.
À propos de l’étude
L’équipe a mené une étude en Norvège et a trouvé des niveaux élevés de clones émergents multirésistants ST648 et ST131 dans un échantillon de 3 123 E. coli isole. Ces isolats ont été collectés à partir d’eaux usées urbaines qui n’avaient pas d’hôpitaux ou d’autres affluents connexes.
Les isolats ont été phénotypés et testés pour la résistance aux antibiotiques à l’aide d’un système PhenePlate-AREB (PhP). Les isolats PhP1 et PhP2 se sont avérés faire partie des groupes clonaux cliniquement significatifs ST131 et ST648, respectivement, après typage de séquence multilocus par séquençage du génome entier (WGS). Le type d’empreintes digitales le plus courant trouvé dans cet ensemble de données était PhP3, qui présentait une résistance multidrogue.
Sur 3 123 isolats, 201 ont été identifiés comme ayant le type PhP3. Ce type est caractérisé par son activité de fermentation du rhamnose, du lactose et du sorbose, tandis que son activité de fermentation du raffinose, du saccharose et de la gal-lactone est moins efficace.
Environ 11 isolats PhP3 ont été séquencés, qui ont été échantillonnés à partir de 11 occasions d’échantillonnage différentes au cours des 10 mois de la période d’étude. L’étude a utilisé BACTpipe v 2.7.0 pour assembler et annoter les données de séquençage.
Le pipeline du Center for Genomic Epidemiology (CGE) a été utilisé pour analyser les données et détecter les gènes de résistance aux antibiotiques, le profil de typage de séquences multilocus (MLST) et le typage plasmidique.
L’étude a également examiné si le E. coli les populations ST2797, ST131 et ST648 peuvent former des biofilms dans des conditions intestinales de mammifères, car ces bactéries peuvent persister dans les eaux usées et potentiellement coloniser les humains.
Résultats
Les isolats PhP3 ont été détectés comme E. coli ST2797 et avaient plusieurs plasmides dont IncH1A, IncFIA et/ou IncH1B, ColRNAI et IncQ1. Ils contenaient également des gènes de résistance tels que sul2, blaTEM-1B, dfrA7 et tet(B), qui les rendaient résistants aux sulfamides, à l’ampicilline, au triméthoprime et à la tétracycline, respectivement.
Les souches se sont avérées multirésistantes (MDR) sur la base de leurs concentrations minimales inhibitrices (CMI), qui étaient les suivantes : triméthoprime – plus de 32 mg/mL, ampicilline – plus de 128 mg/mL et tétracycline – plus de 256 mg/mL.
Des gènes BLSE ont été détectés dans deux des isolats ST2797. Cela indique que ST2797 a le potentiel de se disséminer et de s’adapter à divers habitats écologiques. Les isolats ST2797 analysés présentaient des variations génétiques en eux-mêmes, mais se sont avérés plus étroitement associés les uns aux autres par rapport aux isolats ST2797 dans Enterobase.
De plus, les isolats BE10 et BE12 présentaient une plus grande diversité car ils étaient présents dans plusieurs sous-groupes. En outre, deux isolats ont été obtenus en décembre 2016 et février 2017, qui ont signalé une prévalence élevée de ST2797.
Les distinctions génétiques entre les isolats ont indiqué que l’environnement de la station de pompage des eaux usées peut avoir permis la survenue de modifications génétiques supplémentaires.
Les contigs contenant des gènes de résistance aux antibiotiques (ARG) de plus de 10 kb ont été sélectionnés et alignés sur la base de données du National Center for Biotechnology Information (NCBI) pour mieux comprendre leur contexte génétique. Les contigs se sont révélés être des séquences plasmidiques complètes de différentes Enterobacterales.
Quatre plasmides se sont avérés avoir l’identité et la couverture les plus élevées. Il s’agit notamment des plasmides IncHI1 pF8475 et pB71 d’isolats environnementaux de Salmonella Typhimurium collectés en République tchèque, du plasmide IncF pME5 appartenant à un isolat environnemental d’E. coli obtenu dans l’estuaire de la Seine française et du plasmide pSRC27-H appartenant à une Salmonella Typhimurium équine. .
Les plasmides avaient des ARG supplémentaires (catA1/2 et aadA1) mais n’avaient pas le gène dfrA7 présent dans les isolats ST2797 étudiés, qui offraient une résistance aux désinfectants.
La production de biofilm s’est avérée supérieure pour tous les isolats à 20°C par rapport à 37°C. ST2797 a généré des niveaux significativement plus élevés de biofilm que ST131 et ST648 à 20°C, avec une augmentation de 1,5 fois et de 4 fois, respectivement. ST131 s’est avéré produire plus de biofilm que ST648 à 20°C. De plus, la production de biofilm s’est avérée plus élevée à 20°C qu’à 28°C.
ST2797 présentait une variabilité significative dans la production de biofilm. Six des 11 isolats ST2797 ont démontré une augmentation de la production de biofilm qui dépendait de la température, tandis que les autres isolats avaient des valeurs comparables à des températures de 20°C et 28°C.
Les isolats ST2797 peuvent être plus adaptables à des températures plus basses que les isolats ST131 et ST648, comme le suggèrent les propriétés protectrices de leur biofilm.
Les souches ST2797 qui sont compétentes dans la production de biofilm peuvent durer plus longtemps dans de telles conditions environnementales, en particulier lorsque des nutriments sont présents.
