Development of diagnostic algorithm for resistance monitoring of nosocomial infection causing bacteria: The case of Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii

Abstract

Les infections nosocomiales sont fréquemment causées par les bactéries non fermentaires principalement Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) et Acietobacter baumannii Acinetobacter baumannii. Fort de cela, Cette étude visait, à identifier des facteurs de virulence ainsi que plusieurs marqueurs de résistance aux antibiotiques qui leurs sont relatifs. Un total de 77 et de 27 isolats suspects de P. aeruginosa et d’A. baumannii respectivement ont été collectés au Centre Hospitalier Universitaire de Yaoundé, à l’Hôpital Central de Yaoundé et au Centre Pasteur du Cameroun. Ceux-ci étaient isolés à partir de divers échantillons, comprenant le pus, le sang et le liquide de lavage broncho-alvéolaire. La charactérisation des isolats a été déterminée par amplification d’une portion de gène de l’ARN 16S spécifique de P. aeruginosa et de l’Internal Transcribed Spacer (ITS) spécifique d’A. baumannii. La méthode de diffusion ou méthode des disques sur milieux gélosés (méthode de Kirby-Bauer) a servi à réaliser les tests de sensibilité aux antibiotiques (AST). L'expression phénotypique des β- lactamases AmpC (AmpC), des β-lactamases à spectre élargi (BLSEs) et des Metallo β- lactamases (MBLs) a été déterminée par la méthode de diffusion des disques de β-lactamines combinés aux inhibiteurs de β-lactamases. Par la suite, la méthode de coloration par le cristal violet a été utilisée pour évaluer le potentiel de formation de biofilms de ces isolats. Nous avons utilisé des amorces de PCR spécifiques pour rechercher la présence de gènes de β-lactamases blaTEM et blaCTXM dans tous les échantillons de cette étude. La pathogénicité du P. aeruginosa et d’A. baumannii a été évaluée par amplification des gènes de virulence lasB, exoA, pslA et exoS ainsi que OmpA et csuE chez P. aeruginosa et A. baumannii respectivement. Le séquençage du génome complet (WGS) de deux souches de P. aeruginosa multirésistant a été effectué en utilisant la plateforme de séquençage illumina. Sur les 77 isolats suspects de P. aeruginosa, une grande proportion (75 ; 97,4%) a été identifiée et confirmé par PCR comme étant effectivement des P. aeruginosa. Tous (100%) les 27 présumés A. baumannii portaient le fragment du gène ITS spécifique d'A. baumannii. Vingt-cinq pour cent (25%) des isolats de P.aeruginosa présentaient le phénotype BLSEs tandis que plus de 90% de ces isolats étaient positifs pour les gènes lasB, exoA, pslA et exoS. Une grande proportion (88%) des isolats A. baumannii portaient les gènes OmpA et csuE. Les gènes blaTEM et blaCTXM ont été détectés respectivement dans 17% et 4% des isolats de P. aeruginosa tandis qu'une proportion plus élevée (70% et 29%) des isolats A. baumannii possédaient ces déterminants de résistance respectivement. Le séquençage complet du génome de UY1PSABAL et UY1PSABAL2 a révélé une longueur de 7,02 et 6,26 Mb de chaque souche respective. Ces génomes portaient des marqueurs de résistance des β-lactames, des quinolones, des aminoglycosides et même ceux de la vancomycine. Les transposases de plusieurs éléments génétiques mobiles ont été détectées. Un nombre important de déterminants de la virulence ont été identifié dans ces différents génomes. Nos résultats révèlent la présence de déterminants de virulence et de résistance aux antibiotiques étudiés dans les isolats cliniques de P. aeruginosa et A. baumannii qui potentiellement circulaient au sein des établissements hospitaliers à Yaoundé, durant notre période d’étude. Au regard des différentes technologies utilisées dans cette étude, le séquençage du génome complet par une méthode de seconde génération : Next Generation Sequencing (NGS) a fourni le plus grand nombre d'informations en termes de déterminant de virulence et de résistance. Néanmoins, les méthodes phénotypiques par rapport aux méthodes génotypiques présentent un interêt certain en termes d’accessibilité, de coûts, de disponibilité et de simplicité.