Diffusion interspécifique du gène de la carbapénémase de Klebsiella pneumoniae chez un seul patient

Klebsiella pneumoniae carbapénémase K pneumoniae productrice de KPC, Escherichia coli et Serratia marcescens ont été séquentiellement identifiés chez un patient ayant subi une transplantation intestinale. Le typage moléculaire et l’analyse plasmidique suggèrent que le gène KPC a été acquis par E. coli, très probablement chez K pneumoniae. transféré par la suite à S marcescens

La patiente a été admise dans notre établissement en juin avec une bactériémie due à E myélome multiple. coli et Enterobacter cloacae. Elle a d’abord été traitée par pipéracilline-tazobactam et une dose unique d’amikacine et a ensuite été traitée avec du céfépime. persistance de la bactérie E coli, l’antibiothérapie a ensuite été modifiée en méropénem, ​​ce qui a conduit à l’élimination de la bactériémie. En juillet, E coli et Proteus mirabilis sont issus de cultures d’échantillons d’urine et le patient a été à nouveau traité par céfépime. KP pneumoniae KP s’est développé à partir du même échantillon d’urine EC et KP étaient tous deux résistants à l’ertapénème, alors que KP était également résistant à l’imipénème Un mois plus tard, le patient avait besoin d’une entérectomie par greffe. pneumoniae KP, tous deux résistants à l’ertapénème et à l’imipénem et sensibles à la tigécycline. Le patient a été traité par méropénem et ti. gecycline pour cet épisode En novembre, Pseudomonas aeruginosa et plus tard Serratia marcescens et K pneumoniae Piperacillin-tazobactam et céfépime ont été administrés pour ces épisodes. En décembre, le patient a eu un autre épisode de pneumonie à P. aeruginosa. L’isolat était résistant. Plusieurs antibiotiques ont nécessité un traitement par le colistiméthate, la pipéracilline-tazobactam et la tobramycine en aérosol. En janvier, un échantillon d’expectoration a augmenté de S. marcescens résistant à l’ertapénème et à l’imipénem SM. Le patient a été traité avec succès par la tigécycline. , le patient a développé un nouvel épisode de pneumonie due à Acinetobacter baumanii et à Morganella morganii multirésistante avec colistiméthate, doripénème et colistiméthate en aérosol. En mars, le patient a eu un épisode de bactériémie à S. marcescens. L’isolat obtenu lors de cet épisode était sensible céfépime un La bactérie K pneumoniae, résistante à l’ertapénème et à l’imipénème et uniquement sensible à la colistine, est apparue en avril et a été traitée avec succès à l’aide de l’ampicilline-sulbactam et du colistiméthate. Des isolats résistants appartenant à différentes espèces K pneumoniae [KP, KP], E. coli [EC, EC] et S. marcescens [SM] ont été collectés et caractérisés Détermination des concentrations minimales inhibitrices des carbapénèmes ertapénème, imipénème, méropénème et doripénème pour ces isolats a été réalisée en utilisant Etest AB Biodisk détection phénotypique de la production de KPC a été réalisée en utilisant le test Hodge modifié, ainsi que la méthode utilisant l’acide -aminophenyl boronique Polymerase réaction en chaîne PCR et le séquençage de TEM-, SHV-, CTX-M- Des gènes de β-lactamase de type CMY et KPC ont été réalisés comme décrit ailleurs Ce sont des gènes de β-lactamase à large spectre qui sont fréquemment rencontrés. Enterobacteriaceae Le transfert de plasmides codant pour KPC à des souches de E.coli a été effectué à la fois par transformation des plasmides extraits et par conjugaison. Les transformants E. coli DHB avec des plasmides codant pour KPC ont été sélectionnés sur des plaques de Luria Bertani LB contenant du méropénème à μg / mL. Les transconjugants d’E coli J avec des plasmides codant pour KPC ont été sélectionnés sur des plaques LB contenant de l’azoture de sodium à μg / mL et du méropénème à μg / mL La présence du gène KPC a été confirmée par amplification PCR Les plasmides portant le gène KPC ont été digérés par HindIII et PstI Biolabs de Nouvelle-Angleterre et soumis à électrophorèse et hybridation en utilisant une sonde d’ADN marquée à la digoxigénine spécifique du gène de la β-lactamase de type KPC Roche Diagnostics La méthode de marche de l’amorce a été utilisée pour analyser les séquences nucléotidiques flanquement transposon Tn électrophorèse en gel à champ pulsé PFGE par l’analyse de cluster pour la quantification des similitudes, afin de déterminer la parenté génétique de la clinique est olates Résultats Parmi les isolats résistants à l’ertapénème qui ont été étudiés, tous sauf les E. coli EC étaient hautement résistants à tous les carbapénèmes testés ertapénème, imipénème, méropénem et doripénème, avec des CMI μg / mL E coli EC avait une CMI ertapénème de μg / mL mais était sensible aux autres carbapénèmes Tableau PFGE ne présentait qu’une variation mineure des profils de restriction entre les isolats KP et KP de K pneumoniae et entre les isolats E coli isolats sauf E coli EC avaient des résultats de test phénotypiques positifs pour la production de KPC et étaient positifs pour la présence du gène KPC par amplification PCR et séquençage KPC- est des variants communs de KPC avec KPC- Ce gène a été porté sur Tn b, un isoforme du transposon Tn En outre, EC et EC étaient positifs pour le gène CMY-, qui codait pour une variante de la résistance CMY-Ertapenem dans E. coli produisant CMY a été précédemment rapporté et associé à la perte de protéines de la membrane externe majeure

Tableau View largeTélécharger slideCarbapenem Sensibilité de Klebsiella pneumoniae Carbapenemase Isolats cliniques productrices de KPC et leurs transformantsTable View largeTélécharger slideCarbapenem Susceptibilité de Klebsiella pneumoniae Carbapénémases KPC-produisant des isolats cliniques et leurs transformantsLa résistance au carbapénème de K pneumoniae, E. coli et S marcescens produisant du KPC a été transféré au receveur E coli en utilisant à la fois la transformation et la conjugaison. Les transformants E. coli DHB de KP, EC et SM, tous produisant du KPC-, présentaient des CMI élevées de carbapénèmes, par rapport à la souche receveuse. Le plasmide portant le gène KPC- était identique à les isolats de K pneumoniae KP et KP mais différant de ceux des isolats de E coli et S marcescens Figure Les plasmides portant le gène KPC- dans le second isolat E coli EC et l’isolat S marcescens SM partageaient un schéma de restriction similaire Hybridation de KPC plasmides de l’espèce ont révélé que les Les fragments de plasmide ted qui contenaient le gène KPC- étaient identiques pour l’enzyme de restriction HindIII, qui est connue pour digérer dans le transposon Tn, et différentes tailles pour PstI, qui ne digère pas dans Tn. Les séquences nucléotidiques flanquant Tn sur le plasmide K pneumoniae montraient une similarité au plasmide porteur de KPC dans la souche S de K pneumoniae qui a été identifiée à New York Dans E coli et S marcescens, Tn a été inséré dans un autre transposon, Tn

Figure Vue en grosDownload slide, Profil de restriction plasmidique des isolats B produisant de la carbapénémase de Klebsiella pneumoniae KPC, profil d’hybridation d’ADN utilisant la sonde de gène KPC λ / HindIII, marqueur de poids moléculaire; CE, isolat d’Escherichia coli; KP, K pneumoniae isolat; KP, K pneumoniae isolat; SM, Serratia marcescens isolateFigure View largeTélécharger la lameA, Profil de restriction plasmidique des isolats B produisant KPC de Klebsiella pneumoniae carbapénémase, profil d’hybridation de l’ADN utilisant la sonde de gène KPC λ / HindIII, marqueur de poids moléculaire; CE, isolat d’Escherichia coli; KP, K pneumoniae isolat; KP, K pneumoniae isolat; SM, Serratia marcescens isolateDiscussion Nous rapportons l’identification de la KPC-β-lactamase à partir d’espèces d’Enterobacteriaceae obtenues du même patient sur une période de mois. Notre preuve expérimentale, ainsi que la séquence des événements cliniques, suggère que le patient a initialement K pneumoniae, moment auquel les E. coli accompagnant l’urine n’ont pas produit de KPC. Le gène KPC a alors été probablement mobilisé du plasmide chez K pneumoniae à celui de E. coli à la suite d’un événement de recombinaison profils plasmidiques distincts Enfin, le gène a probablement été transféré à S marcescens par conjugaison du plasmide codant pour la KPC dans E. coli. La propagation mondiale des entérobactéries résistantes aux carbapénèmes est de plus en plus reconnue comme une menace émergente pour la santé publique. que la production de β-lactamase de type KPC s’est propagée dans le monde entier dans une décennie après sa découverte. Plus récemment, des isolats producteurs de KPC qui sont résistants à la D’autre part, sous la pression sélective de l’utilisation d’antibiotiques à large spectre, le gène KPC s’est propagé non seulement géographiquement mais aussi horizontalement dans d’autres espèces d’Enterobacteriaceae. Par exemple, un groupe de KPC- La production de E. coli a été identifiée dans de nombreuses maisons de retraite à New York Il est maintenant reconnu que les E coli qui produisent CTX-M, un groupe spécifique de β-lactamases à spectre étendu, se sont répandus dans les communautés du monde entier ces dernières années. causent des infections communautaires difficiles à gérer Nous craignons par conséquent que la capacité d’E. coli à acquérir le gène KPC de K pneumoniae, tel qu’observé dans le cas présent, puisse conduire à la dissémination de E résistantes aux carbapénèmes. coli dans la communauté, ainsi Des mesures appropriées pour contrôler efficacement la propagation de ces pathogènes hautement résistants sont nécessaires pour prévenir une morbidité et une mortalité significatives ainsi que la santé publique conséquences

Remerciements

Nous remercions le Dr George Jacoby pour le don généreux d’E coli résistant aux azotures JPotential conflits d’intérêts DLP est sur le bureau des conférenciers pour Merck, AstraZeneca, Johnson et Johnson et reçoit un soutien financier d’AstraZeneca YD reçoit un soutien financier de Merck Tous les autres auteurs : pas de conflits