Une récente Microbe à lancette étude a examiné l’exactitude de la détermination de la résistance aux antibiotiques à partir de Enterococcus faecium génomes à des fins de diagnostic.
Étude: Détermination de la résistance aux antibiotiques à l’aide de séquences du génome entier d’Enterococcus faecium : une étude de précision diagnostique utilisant des données génotypiques et phénotypiques. Crédit d’image : Été 1810/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
L’Organisation mondiale de la santé (OMS) a annoncé que la résistance aux antimicrobiens (RAM) constitue l’une des principales menaces publiques mondiales pour l’homme. L’absence d’antibiotiques efficaces ne parviendrait pas à prévenir l’infection et augmenterait le risque d’intervention chirurgicale majeure ou de chimiothérapie anticancéreuse.
Parmi toutes les souches résistantes aux antibiotiques, Enterococcus faeciumparticulièrement résistant à la vancomycine E fécium, représente une préoccupation majeure car elle est responsable de plus de 200 000 décès par an dans le monde.
Cette souche microbienne a été identifiée comme étant la principale cause d’infections nosocomiales du site chirurgical, de la circulation sanguine ou des voies urinaires. E fécium l’infection augmente particulièrement les risques de mortalité chez les patients immunodéprimés et gravement malades. Plusieurs études ont montré que E fécium résiste à de nombreux antibiotiques courants comme l’ampicilline et la vancomycine.
Les méthodes de diffusion sur disque ou de microdilution en bouillon sont couramment utilisées pour les tests de sensibilité aux antibiotiques (AST).
Ce test est crucial pour déterminer les antibiotiques appropriés pour traiter une infection bactérienne. Puisque la résistance aux antibiotiques est génétiquement codée, la méthode de séquençage du génome entier a été utilisée comme stratégie alternative pour détecter la RAM.
La précision de ce test dépend de la disponibilité de bases de données mises à jour sur les déterminants génétiques de la RAM. Des outils bioinformatiques sont utilisés pour interpréter les données génétiques.
Une stratégie de séquençage du génome entier a déjà été utilisée pour la RAM des Mycobacterium tuberculosis, Streptococcus pneumoniaeet Staphylococcus aureus.
À propos de l’étude
L’objectif principal de la présente étude est d’évaluer l’exactitude de la détermination de la RAM à partir de E fécium génomes.
Un total de 4 382 E fécium les isolats ont été assemblés avec des séquences du génome entier et ont été corrélés aux phénotypes AMR disponibles. Cette stratégie a identifié la concordance entre la RAM génotypique et phénotypique chez E fécium.
E fécium utilisés dans cette étude ont été obtenus entre 2000 et 2018 dans onze pays, dont l’Australie, la Nouvelle-Zélande, l’Allemagne, les Pays-Bas, le Royaume-Uni, l’Autriche, le Danemark, les États-Unis et le Pakistan.
Les génomes bactériens ont été analysés pour détecter la présence de gènes et de mutations prédisant la RAM chez E fécium. L’exactitude des prédictions génotypiques a été mesurée en utilisant la résistance phénotypique comme norme de référence.
Le logiciel ARIBA (Antimicrobien Resistance Identification By Assembly) a été utilisé pour déterminer les gènes de résistance aux antibiotiques et les mutations à partir de séquences du génome entier.
Résultats de l’étude
Développer une base de données sur les déterminants génétiques de la résistance aux antibiotiques E fécium, un total de 316 déterminants génétiques ont été sélectionnés, comprenant 103 mutations simples, 100 mutations combinées, 82 gènes acquis uniques et 27 gènes acquis multiples contre 17 antibiotiques.
Une seule mutation ou déterminant génétique peut modifier la sensibilité d’un agent pathogène à plusieurs antibiotiques.
La base de données développée dans son étude contenait des déterminants génétiques qui provoquent une résistance à 12 antibiotiques différents chez E fécium.
Notamment, cette base de données pourrait prédire avec précision la résistance aux antibiotiques contre l’ampicilline, la quinupristine-dalfopristine, la ciprofloxacine, la vancomycine, le linézolide et la teicoplanine.
Cependant, les prévisions génotypiques pour les tétracyclines et les aminosides doivent encore être améliorées. De plus, il est nécessaire d’améliorer la sensibilité à la tigécycline et à la daptomycine.
Des études antérieures ont indiqué que les mutations de la protéine 5 liant la pénicilline (Pbp5) contribuent de manière significative à la résistance à l’ampicilline chez E fécium.
La résistance aux glycopeptides a pu être déterminée avec une sensibilité et une spécificité élevées sur la base de la présence de différentes variantes fonctionnelles des opérons van A et van B. Les variantes d’opéron qui perdent des gènes spécifiques se trouvent dans des isolats phénotypiquement résistants.
Des recherches supplémentaires doivent être menées à l’avenir pour explorer la contribution des opérons van rares, tels que van C, van D, van E, van G, van L, van M et van N, pour la résistance aux glycopeptides chez E fécium.
Comparée aux bases de données AMR développées précédemment, celle actuellement développée présentait des prédictions génotypiques plus précises pour de nombreux antibiotiques.
L’étude actuelle a observé que l’identification de variantes non fonctionnelles de l’opéron van, de mutations de résistance non conférantes, de variantes tronquées de gènes et de relations gène-résistance mal codées confère une faible spécificité pour déterminer la résistance aux antibiotiques.
Par conséquent, pour prédire la résistance aux antibiotiques, la présence et l’intégrité du déterminant génétique sont cruciales.
Conformément aux prévisions des bases de données disponibles, la base de données actuellement organisée présente une faible spécificité dans la prévision de la résistance à la tétracycline, tandis qu’une résistance élevée a été observée pour les aminosides.
De nouveaux tests phénotypiques ont indiqué la présence de gènes silencieux associés à la RAM. Ce phénomène dans E fécium doit être exploré à l’avenir.
De plus, les études futures devront caractériser pleinement les bases génétiques de la résistance à ces antibiotiques.
Conclusions
L’étude actuelle a révélé que la base de données nouvellement organisée présentait une précision équivalente ou supérieure dans la prévision de la RAM sur la base de le fèce E génome que les bases de données existantes.
Ces prédictions génotypiques ont été mises en œuvre sur Pathogenwatch, un outil Web permettant de déterminer la RAM à partir du génome de nombreux agents pathogènes.
La popularité croissante de la méthode de séquençage du génome entier dans les laboratoires de microbiologie clinique et de santé publique contribuera à adapter cette stratégie de diagnostic et de surveillance de la RAM chez E fécium.
