Epidémiologie moléculaire de la tuberculose et caractérisation des mutations associées aux résistances a l’Isoniazide, à la Rifampicine et à la Streptomycine dans la région du Centre au Cameroun

Abstract

Mycobacterium tuberculosis est responsable chaque année d’environ 9 millions de nouveaux cas de tuberculose (TB) active et 1,4 millions de décès dans le monde. Au Cameroun comme dans la plupart des pays de la région Sub-saharienne, la tuberculose est une maladie commune. L’incidence annuelle était estimée à 243 cas pour 100 000 habitants en 2011. Dans la région du Centre, l’épidémiologie de la tuberculose a consisté jusque-là en une description du nombre de cas détectés et des données socio-démographiques associées. Il n’existe actuellement pas de données publiées sur l’épidémiologie moléculaire de la maladie dans cette région du pays. Afin de déterminer les caractéristiques moléculaires des souches circulant dans cette région pour améliorer notre compréhension de la dynamique de transmission, nous avons réalisé une étude dont l'objectif général était de décrire l'épidémiologie moléculaire de la tuberculose et caractériser les mutations associées aux résistances à l'Isoniazide, la Rifampicine et la Streptomycine. Pour ce faire, nous avons réalisé une étude transversale descriptive et analytique allant d’Avril 2010 à Décembre 2010. Durant cette période, tous les patients âgés de 15 ans ou plus admis consécutivement à l’hôpital Jamot de Yaoundé et à l’hôpital de District de Mbalmayo et dont le frottis était positif à la microscopie étaient enrôlés dans l’étude après obtention de leur consentement. Les données sociodémographiques et cliniques des patients étaient recueillies à l'aide d'un questionnaire. La sérologie VIH a été déterminée par un test immuno-enzymatique à microparticules (AxSYM HIV Ag/Ac Combo). Les crachats à frottis positif étaient ensuite soumis à la culture sur milieu Löwenstein-Jensen. Les échantillons à culture négative ont été analysés par le test MTB/RIF utilisant la technologie GeneXpert. La sensibilité aux antituberculeux a été évaluée vis-à-vis de l’Isoniazide (INH), la Rifampicine (RIF), la Streptomycine (SM), l’Ethambutol (EMB), l’Ofloxacine (OFX) et la Kanamycine (KAN) en utilisant la méthode indirecte des proportions. L’association entre la résistance et les caractéristiques socio-démographiques et cliniques a été évaluée par régression logistique univariée. Les souches ont été caractérisées par spoligotypage et typage MIRU-VNTR utilisant le schéma de 24 loci. La caractérisation moléculaire de la résistance a été réalisée sur les isolats résistants : INHR, RIFR et SMR et sur une collection de 50 souches sensibles par séquençage de l'ADN. Les gènes analysés étaient rpoB pour la résistance à la RIF, inhA, katG et ahpC pour la résistance à l'INH, rrs et rpsL pour résistance à la SM. Au total 344 patients tuberculeux pulmonaires ont été inclus dans l'étude. La fréquence de co-infection TB-VIH était de 29,1% (IC95 [24,4%-34,1%]). Parmi les 315 crachats ayant donné des cultures positives, 4 ont été identifiées comme des mycobactéries non tuberculeuses et exclues de l’analyse. Parmi les 308 souches ayant donné des résultats de sensibilité, 29 (9,4%) étaient résistants à au moins un antituberculeux et principalement à l'INH (6,8%) et à la SM (2,9%). La résistance chez les cas déjà traités (17,1%) était plus élevée mais pas statistiquement significative par rapport à celle observée chez les nouveaux cas (8,4%). La multirésistance (MR) a été détectée chez 3 cas tandis qu’aucun cas n’a présenté une ultrarésistance (UR). Les souches du complexe M. tuberculosis circulant dans la région du Centre appartiennent à 12 familles génétiques dont 3 (Cameroon_H37Rvlike, Uganda like, New-1) n’ont pas encore été décrites. Les familles Cameroun (54%), Haarlem (21,5%) et Uganda I (8,7%) représentent plus de 80% des isolats. M. africanum ne représente que 3% des isolats répartis en West african 1 (2,3%) et West african 2 (3,7%). Nous avons noté une grande diversité génétique au sein des souches, 124 des 164 génotypes étaient uniques et les 40 autres constituaient des grappes regroupant 173 isolats résultant en un index de transmission récente de 44%. Toutefois, malgré la présence de quelques grappes de grande taille, 70% des grappes avaient moins de 4 isolats. Ces observations seraient en faveur d’une importance des réactivations d’infections latentes qui justifierait la grande diversité et la faible taille des grappes observées dans cette étude. Dans la famille Cameroun, on a pu identifier un set minimal de 15 loci (QUB11b, Mtub39, MIRU40, ETRA, MIRU16, QUB26, MIRU26, MIRU10, MIRU27, ETRC, Mtub21, MIRU31, Mtub34, MIRU39 et Mtub04) permettant de discriminer les isolats aussi bien que le format à 24 loci. Au total 18 isolats INHR dont 10 de haut niveau de résistance (1μg/ml) et 8 de bas niveau de résistance (0,2μg/ml) ont été analysés pour la recherche des mutations. Des mutations affectant le gène katG avec ou sans mutation additionnelle dans la région promotrice du gène inhA ont été observées dans 9 (90%) isolats de haut niveau de résistance. Il s’agissait de la mutation Ser315Thr pour 8 isolats et d’une délétion partielle du gène pour un isolat. Pour la détection de la résistance de haut niveau à l’isoniazide, l’altération du gène katG avait une sensibilité de 90% et une spécificité de 100%. Quatre (50%) isolats de bas niveau de résistance à l’isoniazide ont présenté la mutation -15C→T dans la région promotrice du gène inhA. Cette mutation avait une sensibilité de 50% et une spécificité de 100% pour la détection de la résistance de bas niveau à l’isoniazide. La mutation rpoB531 a été observée chez 4 (80%) des 5 isolats RIFR. Un seul isolat SMR était génétiquement modifié avec la substitution de Lys43 par Arg au niveau du gène rpsL. Parmi les 28 isolats résistants caractérisés avec succès, 20 avaient des profils génétiques distincts. Cette observation est en faveur d’une diversité génétique élevée au sein des souches résistantes. L'épidémiologie de la tuberculose dans la région du Centre serait le reflet d'une combinaison de transmission active et de réactivations d'infections tuberculeuses latentes dues au VIH. Les interventions du programme de lutte contre la tuberculose devraient être orientés à la fois vers la réduction de la transmission active dans la population (détection et le traitement des cas actifs) et la réactivation (dépistage des infections latentes). Les mutations rpoB, katG315 et -15C→T du gène inhA ont montré de bonnes sensibilité et spécificité pour la détection de la résistance à la rifampicine et à l’isoniazide. Ces données sont en faveur de l’utilisation des techniques moléculaires comme le GeneXpert pour la détection de RIFR et l’inclusion des mutations katG315 et -15C→T comme marqueurs de INHR.