CARACTÉRISATION DES SOUCHES DE ESCHERICHIA COLI ... · st362 st940 st1170 st117 stc69 stc95 stc46...
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Hôpital J. Minjoz STEP de Port Douvot Egout Battant Egout CLA Egout Krug Hôpital St Jacques Rivière aval Rivière amont CARACTÉRISATION DES SOUCHES DE ESCHERICHIA COLI PRODUCTRICES DE β-LACTAMASES À SPECTRE ÉTENDU DANS LES EFFLUENTS COMMUNAUTAIRES ET HOSPITALIERS Bréchet C., Plantin J., Thouverez M., Cholley P., Hocquet D., Bertrand X. Hygiène hospitalière – Centre Hospitalier Régional Universitaire, 25030 Besançon, France Matériels et méthodes Résumé Objectifs de l’étude • Recherche et quantification des ECBLSE • Étude de leur diversité clonale • Identification des BLSE associées Explorer le rôle potentiel de la filière « eaux usées » de l’agglomération de Besançon dans la dissémination des Escherichia coli productrices de β-lactamases à Spectre Etendu (ECBLSE) : • Projet EUCOLIB financé par l’ANSES • 10 séries de 11 prélèvements hebdomadaires de Février à Avril 2011 242 ECBLSE conservées • Quantification des E. coli totaux en microplaques MUG/EC (Biokar) • Recherche et quantification des ECBLSE sur milieu sélectif ChromID ESBL (Biomérieux) • Génotypage : PFGE et MLST • Typage des BLSE : PCR puis séquençage Résultats • 144 pulsotypes majeurs dont 107 uniques • 20 isolats non typables Génotypage : PFGE Génotypage : MLST • 92 Sequence Type dont 54 uniques • 28 complexes clonaux (STC) regroupant 174 isolats sur 242 Tableau 1 Correspondance entre les ST et leurs complexes clonaux (STC) Discussion Objet de l’étude : Explorer le rôle potentiel de la filière eaux usées dans la dissémination des Escherichia coli producteurs de bêta-lactamases à spectre étendu (ECBLSE) en recherchant et quantifiant les souches de ECBLSE tout au long de la filière « eaux usées » de l’agglomération de Besançon. Méthodes : Onze points du réseau d’assainissement (3 effluents communautaires, 2 effluents hospitaliers, 4 prélèvements au niveau de la station d’épuration (STEP), rivière en amont et en aval de la STEP) ont fait l’objet de 10 prélèvements hebdomadaires sur 3 mois. Les E. coli totaux ont été quantifiés selon la norme AFNOR, tandis que les ECBLSE ont été recherchés et quantifiés par culture. Le typage moléculaire a été réalisé par deux approches complémentaires : électrophorèse en champ pulsé (PFGE) et Multi-Locus Sequence Typing (MLST). Les BLSE ont été identifiées par PCR. Résultats : Les concentrations en E. coli totaux étaient moins élevées dans les effluents hospitaliers que dans les effluents communautaires. Des souches de ECBLSE ont été retrouvées dans 95,5% des prélèvements avec une proportion relative très variable en fonction des sites (0-61%) et du temps, et une nette prédominance dans les effluents hospitaliers par rapport aux communautaires. Le pourcentage d’épuration entre les eaux brutes et les sorties de la STEP était de 97,5% pour les E. coli totaux et de 94,4% pour les ECBLSE. L’analyse génotypique réalisée sur 242 souches montrait une grande diversité clonale avec 144 clones (107 pulsotypes uniques, 37 pulsotypes multiples). L’analyse par MLST portant sur 165 souches a permis de d’identifier 92 Sequence Type (ST) dont 54 uniques et 4 récurrentes (ST361, ST38, ST10, et ST88). L’identification des BLSE a montré une nette prédominance des CTX-M (73%) dont principalement CTX-M-1 (50%) et CTX-M-15 (30%). Conclusion : Cette étude montre que 0.3% des souches de E. coli détectées à l ‘entrée de la STEP sont des ECBLSE. Les processus de traitement au niveau de la STEP ne permettent pas une réduction importante des ECBLSE. Chaque jour, 6. 10 11 ECBLSE sont rejetés dans le Doubs. Il est probable que la filière «eaux usées » participe à la chaine épidémiologique de dissémination des ECBLSE. Complexe clonal ST correspondant STC 10 ST10, ST44, ST167, ST617, ST685, ST744, ST746, ST1417, ST2821, ST3079 STC 23 ST23, ST88, ST410, ST3158, ST2851 STC 38 ST38, ST315 STC 46 ST46, ST3014 STC 69 ST69 STC 86 ST453 STC 95 ST95 STC 155 ST58, ST155, ST616 STC 168 ST93 STC 205 ST443 STC 206 ST45, ST540 STC 216 ST216, ST3149 STC 224 ST224, ST3078 STC 226 ST361, ST3286 STC 349 ST349 STC 350 ST57, ST1640, ST3280 STC 354 ST354 STC 394 ST2828 STC 398 ST398 STC 399 ST399, ST635 STC 405 ST405, ST3157 STC 422 ST1148, ST3279 STC 446 ST2820 STC 467 ST480 STC 469 ST162 STC 607 ST607, ST1072 STC 973 ST973, ST3161 STC 1125 ST1125, ST3083 Grande diversité génétique Figure 1 Sites de prélèvements au sein de l’agglomération de Besançon Typage des BLSE Effluents communautaires 36 ST / 61 isolats (0,59) Effluents hospitaliers 20 ST / 45 isolats (0,44) STEP avant épuration 21 ST / 26 isolats (0,81) STEP après épuration dont boues 47 ST / 74 isolats (0,64) BLSE-MLST • La majorité des ST identifiées ont été retrouvées au niveau de tous les sites de prélèvements Seulement 6 ST communes entre les effluents communautaires et hospitaliers (ST 10, ST 38, ST 131, ST 361, ST 405, ST 1163) • Les principales ST épidémiques décrites chez l’homme et l’animal ont été identifiées dans cette étude ST 131 : 7 souches, production de CTX-M (1, 14, 15, 27) Principaux STC identifiés (97 souches / 242) : STC 10, STC 23, STC 38, STC 226 • Les BLSE identifiées appartiennent majoritairement à la famille des CTX-M , mais CTX-M-1 prédomine devant CTX-M-15 Décrit chez l’animal et en portage rectal aux Pays-Bas • Les taux d’épuration par la STEP sont de 97,5 % pour les E. coli totaux et de 94,4 % pour les ECBLSE Augmentation relative en ECBLSE due à des souches plus adaptées aux conditions de la STEP ? • Chaque jour, 6. 10 11 ECBLSE sont rejetés dans le Doubs en aval de la STEP, et chaque gramme de boue épandue en rejette 2,6. 10 5 dans l’environnement Alimentation de la chaine de transmission des ECBLSE A Figure 5 Répartition des BLSE identifiées parmi les complexes clonaux prédominants (n>10 souches) • STC 224 tous producteurs de CTX-M-32 (n= 5 souches) • STC 216 tous producteurs de TEM (n=5 souches) • STC 405 tous producteurs de CTX-M-15 (n=8 souches) • ST 88 majoritairement producteurs de CTXM-1 (n=10 souches/12) • ST 44 tous producteurs de CTX-M-3 (n=4 souches) Note : Toutes les SHV identifiées sont des SHV-12 B classiquement associées à un portage et des infections chez l’homme, mais décrites aussi chez l’animal Figure 4 Pourcentage des différentes familles de BLSE (A) et des différentes CTX-M (B) identifiées (n=242 isolats) Figure 2 - E. coli totaux/mL et pourcentage de ECBLSE parmi ces derniers dans les différents types d’effluents Quantitatif STC10 STC23 STC38 STC86 STC216 STC224 STC226 STC405 ST131 ST2822 ST2835 ST3202 ST135 ST isolées ST1163 ST1675 STC354 STC467 STC399 STC10 STC23 STC206 STC226 STC350 STC394 STC422 STC469 ST131 ST345 ST372 ST2619 ST2824 ST2834 ST3159 ST1163 STC155 STC405 ST isolées ST352 ST362 ST940 ST1170 ST117 STC69 STC95 STC46 STC38 STC10 STC23 STC38 STC46 STC224 ST117 ST598 ST940 ST1147 ST2834 ST3049 ST3162 STC216 STC973 STC206 STC205 STC69 ST2823 ST131 STC349 STC226 STC168 STC155 ST2822 ST2040 STC86 STC354 STC350 ST isolées STC399 STC1125 STC394 STC398 STC405 STC469 ST683 Figure 3 Répartition des ST identifiées selon les types d’effluents (n=242 isolats) STC10 STC23 STC38 STC69 STC226 STC350 STC405 STC469 STC1125 ST372 ST2822 ST2823 ST3160 STC607 ST117 ST131 ST2827 ST isolées STC155 STC86 CTX-M groupe1 73% CTX-M-1 49,8% CTX-M-15 26,5%
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Hôpital J. Minjoz
STEP de Port Douvot
Egout Battant
Egout CLA
Egout Krug
Hôpital St Jacques
Rivière aval
Rivière amont
Effluents hospitaliers
CARACTÉRISATION DES SOUCHES DE ESCHERICHIA COLI PRODUCTRICES DE β-LACTAMASES À SPECTRE ÉTENDU
DANS LES EFFLUENTS COMMUNAUTAIRES ET HOSPITALIERS Bréchet C., Plantin J., Thouverez M., Cholley P., Hocquet D., Bertrand X.
Hygiène hospitalière – Centre Hospitalier Régional Universitaire, 25030 Besançon, France
Matériels et méthodes
Résumé Objectifs de l’étude
• Recherche et quantification des ECBLSE • Étude de leur diversité clonale • Identification des BLSE associées
Explorer le rôle potentiel de la filière « eaux usées » de l’agglomération de Besançon dans la dissémination des Escherichia coli productrices de β-lactamases à Spectre Etendu (ECBLSE) :
• Projet EUCOLIB financé par l’ANSES • 10 séries de 11 prélèvements hebdomadaires de Février à Avril 2011 242 ECBLSE conservées • Quantification des E. coli totaux en microplaques MUG/EC (Biokar) • Recherche et quantification des ECBLSE sur milieu sélectif ChromID ESBL (Biomérieux) • Génotypage : PFGE et MLST • Typage des BLSE : PCR puis séquençage
Résultats
• 144 pulsotypes majeurs dont 107 uniques • 20 isolats non typables
Génotypage : PFGE
Génotypage : MLST
• 92 Sequence Type dont 54 uniques • 28 complexes clonaux (STC) regroupant 174 isolats sur 242
Tableau 1 Correspondance entre les ST et leurs complexes clonaux (STC)
Discussion
Objet de l’étude : Explorer le rôle potentiel de la filière eaux usées dans la dissémination des Escherichia coli producteurs de bêta-lactamases à spectre étendu (ECBLSE) en recherchant et quantifiant les souches de ECBLSE tout au long de la filière « eaux usées » de l’agglomération de Besançon. Méthodes : Onze points du réseau d’assainissement (3 effluents communautaires, 2 effluents hospitaliers, 4 prélèvements au niveau de la station d’épuration (STEP), rivière en amont et en aval de la STEP) ont fait l’objet de 10 prélèvements hebdomadaires sur 3 mois. Les E. coli totaux ont été quantifiés selon la norme AFNOR, tandis que les ECBLSE ont été recherchés et quantifiés par culture. Le typage moléculaire a été réalisé par deux approches complémentaires : électrophorèse en champ pulsé (PFGE) et Multi-Locus Sequence Typing (MLST). Les BLSE ont été identifiées par PCR. Résultats : Les concentrations en E. coli totaux étaient moins élevées dans les effluents hospitaliers que dans les effluents communautaires. Des souches de ECBLSE ont été retrouvées dans 95,5% des prélèvements avec une proportion relative très variable en fonction des sites (0-61%) et du temps, et une nette prédominance dans les effluents hospitaliers par rapport aux communautaires. Le pourcentage d’épuration entre les eaux brutes et les sorties de la STEP était de 97,5% pour les E. coli totaux et de 94,4% pour les ECBLSE. L’analyse génotypique réalisée sur 242 souches montrait une grande diversité clonale avec 144 clones (107 pulsotypes uniques, 37 pulsotypes multiples). L’analyse par MLST portant sur 165 souches a permis de d’identifier 92 Sequence Type (ST) dont 54 uniques et 4 récurrentes (ST361, ST38, ST10, et ST88). L’identification des BLSE a montré une nette prédominance des CTX-M (73%) dont principalement CTX-M-1 (50%) et CTX-M-15 (30%). Conclusion : Cette étude montre que 0.3% des souches de E. coli détectées à l ‘entrée de la STEP sont des ECBLSE. Les processus de traitement au niveau de la STEP ne permettent pas une réduction importante des ECBLSE. Chaque jour, 6. 1011 ECBLSE sont rejetés dans le Doubs. Il est probable que la filière «eaux usées » participe à la chaine épidémiologique de dissémination des ECBLSE.
Complexe clonal ST correspondant
STC 10 ST10, ST44, ST167, ST617, ST685, ST744, ST746, ST1417, ST2821, ST3079
STC 23 ST23, ST88, ST410, ST3158, ST2851 STC 38 ST38, ST315 STC 46 ST46, ST3014 STC 69 ST69 STC 86 ST453 STC 95 ST95
STC 155 ST58, ST155, ST616 STC 168 ST93 STC 205 ST443 STC 206 ST45, ST540 STC 216 ST216, ST3149 STC 224 ST224, ST3078 STC 226 ST361, ST3286 STC 349 ST349 STC 350 ST57, ST1640, ST3280 STC 354 ST354 STC 394 ST2828 STC 398 ST398 STC 399 ST399, ST635 STC 405 ST405, ST3157 STC 422 ST1148, ST3279 STC 446 ST2820 STC 467 ST480 STC 469 ST162 STC 607 ST607, ST1072 STC 973 ST973, ST3161
STC 1125 ST1125, ST3083
Grande diversité génétique
Figure 1 Sites de prélèvements
au sein de l’agglomération
de Besançon
Typage des BLSE
Effluents communautaires 36 ST / 61 isolats
(0,59)
Effluents hospitaliers 20 ST / 45 isolats
(0,44)
STEP avant épuration
21 ST / 26 isolats (0,81)
STEP après épuration dont boues
47 ST / 74 isolats (0,64)
BLSE-MLST
• La majorité des ST identifiées ont été retrouvées au niveau de tous les sites de prélèvements Seulement 6 ST communes entre les effluents communautaires et hospitaliers (ST 10, ST 38, ST 131, ST 361, ST 405, ST 1163) • Les principales ST épidémiques décrites chez l’homme et l’animal ont été identifiées dans cette étude
ST 131 : 7 souches, production de CTX-M (1, 14, 15, 27) Principaux STC identifiés (97 souches / 242) : STC 10, STC 23, STC 38, STC 226 • Les BLSE identifiées appartiennent majoritairement à la famille des CTX-M , mais CTX-M-1 prédomine devant CTX-M-15
Décrit chez l’animal et en portage rectal aux Pays-Bas • Les taux d’épuration par la STEP sont de 97,5 % pour les E. coli totaux et de 94,4 % pour les ECBLSE
Augmentation relative en ECBLSE due à des souches plus adaptées aux conditions de la STEP ? • Chaque jour, 6. 1011 ECBLSE sont rejetés dans le Doubs en aval de la STEP, et chaque gramme de boue épandue en rejette 2,6. 105 dans l’environnement
Alimentation de la chaine de transmission des ECBLSE
A
Figure 5 Répartition des BLSE identifiées parmi les
complexes clonaux prédominants (n>10 souches)
• STC 224 tous producteurs de CTX-M-32 (n= 5 souches)
• STC 216 tous producteurs de TEM (n=5 souches)
• STC 405 tous producteurs de CTX-M-15 (n=8 souches)
• ST 88 majoritairement producteurs de CTXM-1 (n=10 souches/12)
• ST 44 tous producteurs de CTX-M-3 (n=4 souches)
Note : Toutes les SHV identifiées sont des SHV-12
B
classiquement associées à un portage et des infections chez l’homme, mais décrites aussi chez l’animal
Figure 4 Pourcentage des différentes familles de BLSE (A)
et des différentes CTX-M (B) identifiées (n=242 isolats)
Figure 2 - E. coli totaux/mL et pourcentage de ECBLSE parmi ces derniers dans les différents types d’effluents
Quantitatif
STC10
STC23
STC38
STC86
STC216
STC224
STC226
STC405
ST131
ST2822
ST2835
ST3202
ST135
ST isolées
ST1163
ST1675
STC354
STC467
STC399
STC10STC23
STC206
STC226
STC350STC394
STC422 STC469
ST131
ST345
ST372
ST2619
ST2824
ST2834
ST3159
ST1163
STC155
STC405
ST isolées
ST352ST362
ST940
ST1170
ST117
STC69STC95
STC46
STC38
STC10STC23
STC38
STC46
STC224
ST117
ST598
ST940
ST1147
ST2834
ST3049
ST3162
STC216STC973
STC206
STC205
STC69
ST2823
ST131
STC349STC226
STC168STC155
ST2822
ST2040
STC86
STC354STC350
ST isolées
STC399
STC1125
STC394
STC398STC405
STC469
ST683
Figure 3 Répartition des ST
identifiées selon les types d’effluents (n=242 isolats)
STC10STC23STC38
STC69
STC226
STC350
STC405
STC469
STC1125
ST372
ST2822
ST2823
ST3160
STC607
ST117
ST131
ST2827
ST isolées
STC155
STC86
CTX-M groupe1
73%
CTX-M-1 49,8%
CTX-M-15 26,5%
![High cell density cultivation of [i]Escherichia coli[i] DH5α in ...cell growth and biomass formation. This study demonstrated the utility of a new semi-defined formulated medium in](https://static.fdocument.org/doc/165x107/611bbc3f68acba3f9c2ecb94/high-cell-density-cultivation-of-iescherichia-colii-dh5-in-cell-growth.jpg)
