Une analyse épidémiologique moléculaire des types clonaux de Staphylococcus aureus Colonisation et infection des patients atteints du SIDA

Contexte Personnes atteintes du syndrome d’immunodéficience acquise Les personnes qui consomment des drogues semblent présenter un risque accru de colonisation et d’infection par Staphylococcus aureus La nature et les facteurs de risque de cette association sont peu connus Cette étude est parmi les premières à suivre prospectivement le portage et l’infection Nous avons suivi prospectivement les cas de patients atteints du SIDA dans un établissement de traitement de la toxicomanie et avons dépisté la colonisation et l’infection nasales par S aureus. Résultats Trente-sept cultures de référence% étaient positives pour S aureus, et% des sujets ont été colonisés à Treize sujets ont été infectés par électrophorèse en champ pulsé et les méthodes de typage basées sur les séquences ont révélé que% des isolats appartenaient au clonage de type A ou B. Le clonage de type A était sensible à la méthicilline Le clonage de type B consistait en sous-types principaux B, B et B, tous avec le même profil allélique ST et staphylococcique A noter que le sous-type B était sensible à la méthicilline ST et spa, sans mecA, alors que les autres clones B étaient résistants à la méthicilline. Les deux clones étaient résistants au triméthoprime-sulfaméthoxazole. Les isolats clonaux de type B étaient relativement résistants, suggérant une exposition antérieure. Cette étude démontre la capacité de clones de S aureus uniques résistants à la méthicilline à établir un lien avec des éclosions antérieures de S aureus résistant à la méthicilline, ainsi que l’immunodéficience humaine. persistance dans ce milieu résidentiel levitraenligne.net. Elle illustre également l’instabilité génétique apparente ou la transmissibilité de l’élément de type IV de la cassette chromosomique staphylococcique.

Les personnes infectées par le VIH et sidéennes qui utilisent des médicaments semblent présenter un risque accru de colonisation nasale par Staphylococcus aureus , ce qui augmente le risque d’infection à S. aureus [,,] La base de ce risque accru n’est toujours pas Le statut immunodéprimé, le contact hospitalier et la pression sélective des antibiotiques, entre autres, peuvent tous contribuer. Parmi les usagers de drogues passés et présents, le statut VIH reste un facteur de risque majeur de colonisation nasale par S aureus L’usage de drogues peut être indépendant Pour mieux comprendre la nature et les facteurs de risque de colonisation et d’infection par S aureus dans cette population à haut risque, nous avons suivi prospectivement les cas de sujets dans un centre de traitement résidentiel pour les usagers de drogues atteints du SIDA. une forte proportion de sujets colonisés avec seulement des types clonaux Ici, nous fournissons une analyse génétique et épidémiologique complète des clones qui représentaient la majorité de la colonisation et de l’infection par S aureus dans une population de patients infectés par le VIH et ayant des antécédents de consommation de drogue

Matériaux et méthodes

Population étudiée Soixante-quinze patients du projet Samaritan PSI ont participé à l’étude entre janvier et décembre PSI, situé dans le Bronx, New York, est un centre de réadaptation pour patients hospitalisés à long terme pour les patients atteints du SIDA. PSI ont été éligibles à l’étude Les sujets au PSI ont dormi sur les étages Deux étages ont eu des chambres doubles avec salles de bains partagées L’étage restant avait des chambres simples et doubles Il y avait aussi des salles de réunion, salle commune et espaces extérieurs, et une clinique dossier médical Un intervieweur, non affilié à l’ISP, a mené une entrevue d’entrée et recueilli un échantillon nasal initial pour la culture de chaque sujet. Des échantillons nasaux pour culture ont été recueillis, chaque fois que possible, chaque mois pour la suite de l’étude. approuvé par les commissions d’examen institutionnel de l’ISP et de l’Université Columbia. Les échantillons antérieurs de chaque sujet avec un coton-tige Becton Dickinson Culturette Systems Des échantillons d’infection avec des résultats de culture positifs pour S aureus ont été envoyés à notre laboratoire par les laboratoires Bendiner et Schlesinger. Le hall, les salles communes et les salles de bains ont été prélevés et stockés pour analyse ultérieure, comme décrit ailleurs PFGE Tous les isolats de colonisation, d’infection, d’environnement et de personnel PSI disponibles ont été prélevés. typé par PFGE avec utilisation de digestion SmaI, comme décrit ailleurs Les images PFGE ont été capturées, archivées et analysées avec le logiciel Diversity Database, version, couplée avec le système GelDoc Les Dendrogrammes Bio-Rad ont été construits par la méthode des coefficients de Dice, comme décrit ailleurs MLST MLST typage de séquence multilocus a été réalisée comme décrit ed ailleurs Les séquences ont été analysées avec le logiciel DNAStar, et les types de séquences MLST STs ont été assignés à travers la base de données MLST http: // wwwmlstnetProtéine staphylococcique Un typage de spa spa typage a été fait comme décrit ailleurs ; types de spa ont été assignés avec GeneSearchAntibiotic tests de sensibilité Susceptibilité aux antibiotiques amikacine, clindamycine, érythromycine, gentamicine, lévofloxacine, oxacilline, pénicilline, rifampicine, triméthoprime-sulfaméthoxazole, et la vancomycine; Becton Dickinson a été déterminée pour tous les isolats selon la méthode de diffusion du disque Kirby-Bauer La sensibilité à la méthicilline a été établie par Etest AB Biodisk, le typage SCCmec ou l’hybridation Southern blot décrite ci-dessous des isolats représentatifs des différents clones et des isolats uniques. L’hybridation par transfert de Southern a été réalisée comme décrit ailleurs Profils d’analyse de population Les profils d’analyse de population pour l’oxacilline ont été construits pour des échantillons de l’étude, y compris des isolats de type A, des isolats de type B et isolats non apparentés, au moyen de méthodes publiées antérieurement Les isolats de type B étudiés comprenaient B, B, B et BO Cinq souches de référence – BM, CDC, COL, NCTC et NYHB – ont été utilisées comme témoins. à partir des profils d’analyse de population ont été définis arbitrairement comme la plus faible concentration d’oxacilline La PCR Multiplex pour le typage mecA a été réalisée comme décrit ailleurs sur les isolats, y compris les isolats de type B, les isolats témoins négatifs et les isolats témoins positifs. Analyses statistiques Analyse transversale a été utilisé pour évaluer les facteurs de risque potentiels pour la colonisation de S aureus, notamment la relation entre la colonisation et la démographie de S aureus, le nombre de cellules CD, la charge de VIH, l’utilisation d’antibiotiques, l’hospitalisation, les conditions médicales, les pratiques d’usage de drogues et l’incarcération antérieure. Dans les analyses univariées, le test was a été utilisé pour évaluer les associations entre le statut de colonisation et les variables dépendantes catégoriques. Le test t de Student ou le test de Wilcoxon a été utilisé pour comparer les moyennes des variables dépendantes continues. modèle logistique a été créé pour examiner l’association entre en fection et la proportion de cultures nasales positives comme indicateur de la colonisation persistante, en contrôlant le nombre de spécimens prélevés par voie nasale. Pour cette analyse, les données ont été classées comme suit:, & lt;% et #% des spécimens nasaux Les valeurs de P-queue ont été significatives à P ⩽ Le test exact de Fisher a été utilisé lorsque les numérations cellulaires attendues étaient & lt; Toutes les analyses statistiques ont été réalisées avec l’utilisation du logiciel SAS, version SAS Institute

Résultats

Population étudiée Les sujets de l’ISP avaient un âge moyen SD de ° années, et étaient majoritairement des hommes% et des% noirs ou Latino% Bien que% aient été admis dans un appartement,% ont été admis dans un établissement pénitentiaire Soixante-sept% Au cours de la période d’étude,% des sujets recevaient un traitement antirétroviral. Quarante-huit sujets% avaient un compte de cellules CD de & lt; cellules / mL, et% avaient des charges de VIH de & lt; copies / analyse des isolats de colonisation et d’infection Trente-sept sujets% ont été colonisés avec S aureus sur la première culture nasale, et% ont obtenu au moins un résultat de culture positif pour S aureus pendant la période d’étude. En moyenne,% d’écart-type,% des sécrétions nasales d’un sujet étaient positives pour S aureus Quatorze sujets% n’avaient pas de cultures nasales positives pour S aureus Au total, des échantillons nasaux ont été obtenus et cultivés, et étaient positifs pour S aureus Trois isolats ont été perdus, résultant en un total d’isolats nasaux disponibles pour étudeSeventeen S infections aureus survenues dans% du tableau des sujets Ceci est une incidence élevée d’infection dans une population de patients résidentiels Treize de ces isolats étaient disponibles pour des analyses plus approfondies La plupart des infections étaient des infections cutanées ou des tissus mous Deux sujets étaient bactériémiques Neuf sujets avaient une colonisation nasale documentée avant de développer une infection. nfections dans lesquelles l’isolat d’infection et l’isolat nasal le plus récent étaient disponibles, les isolats étaient le même sous-type

Vue de la table largeDownload slideDescription des infections à Staphylococcus aureus chez les résidents d’un centre de désintoxicationTable View largeTélécharger diapositiveDescription des infections à Staphylococcus aureus chez les résidents d’un établissement de réadaptation pour toxicomanieRelations parentérales Les profils PFGE des isolats nasaux obtenus à partir du premier échantillon de culture nasale de chaque sujet pourraient être regroupés Un dendrogramme a été construit à partir des résultats de PFGE de ces isolats nasaux initiaux qui ont révélé que S aureus [MSSA] sensible à la méthicilline de type A se composait de sous-types, A et A, avec% de similarité de type B , un groupe de sous-types étroitement apparentés avec des similitudes de ⩾%, composé de sous-types principaux: B MSSA et B et B tous deux S aureus résistant à la méthicilline [MRSA] Dans ces sous-types, les isolats diffèrent par – bandes B “other” BO Des isolats non apparentés ont été classés comme “U isolats

Figure vue grandDownload slidePFGE profils d’isolats nasaux Staphylococcus aureus initiaux démontrant différents types de clones Lanes -, sous-type B; voie, souche BO avec délétion partielle de SCCmecA; voies -, sous-type B; voies et, isolats BO; voies -, sous-type B; voies -, U isolats non apparentés; voies -, sous-type A; voies -, sous-type A; voie, souche Newman sensible à la méthicilline; voie, la souche COL contient une cassette staphylococcique chromosomique de type mec [SCCmecI] Arrow, localisation de mecAFigure View largeDownload slidePFG profils des premiers isolats nasaux de Staphylococcus aureus démontrant différents types clonaux Lanes -, sous-type B; voie, souche BO avec délétion partielle de SCCmecA; voies -, sous-type B; voies et, isolats BO; voies -, sous-type B; voies -, U isolats non apparentés; voies -, sous-type A; voies -, sous-type A; voie, souche Newman sensible à la méthicilline; voie, la souche COL contient une cassette chromosomique staphylococcique type mec [SCCmecI] Arrow, localisation mecA

Figure Vue largeDownload slideDendrogramme illustrant le degré de parenté des types clonaux de Staphylococcus aureus U, isolats non apparentés; A, isolats MSSA S aureus sensibles à la méthicilline de type A A, sous-types A et A; B, isolats clonaux de type B, constitués de sous-type B MSSA, sous-types B et B résistants à la méthicilline S aureus [MRSA], et BO B autres sous-types, MRSA ou MSSAFigure View largeTélécharger slideDendrogramme illustrant le degré de parenté des types clonaux de Staphylococcus aureus U, non apparentés isolats; A, isolats MSSA S aureus sensibles à la méthicilline de type A A, sous-types A et A; B, isolats clonaux de type B, constitués de sous-type B MSSA, sous-types B et B résistant à la méthicilline S aureus [MRSA], et BO B autres sous-types, MRSA ou MSSAMLST et spa typage ont été effectuées sur des sous-types représentatifs pour fournir des preuves supplémentaires de leur parenté Les isolats de type A avaient le même profil allélique ST et avaient des types de spa similaires Les isolats de type B avaient le même profil allélique ST et étaient de type spa Le sous-type B était sensible à la méthicilline mais était aussi ST et spa, comme les autres sous-types MRSA B

Tableau View largeTélécharger Typage phénotypique et génotypique d’isolats représentatifs obtenus auprès de résidents d’un centre de désintoxicationTable View largeTélécharger diapositive Typotypage phénotypique et génotypique d’isolats représentatifs obtenus auprès de résidents d’un centre de désintoxicationCaractérisation d’isolats Sur la première culture nasale,% de sujets colonisés ont été trouvés être colonisés avec des isolats de type A, et% ont été colonisés avec des isolats de type B Seuls% de sujets colonisés ont été colonisés avec des isolats non apparentés Parmi les isolats nasaux disponibles,% appartenaient au type clonal A ou B La distribution des types clonaux était similaire Pour les résultats de colonisation de base:% étaient de type A et% étaient de type B Pendant toute la période étudiée, les sujets% n’ont jamais eu de résultat de culture positif,% ont été colonisés avec le même sous-type clonal et% ont été colonisés par ⩾ différents sous-types clonaux tableau des isolats d’infection, étaient sous-type B, et étaient l’isolat du sous-type A n’était pas apparenté

Tableau View largeTélécharger slideCaractérisation d’isolats de colonisation sur une période d’étude chez des patients atteints du SIDA dans un centre de traitement résidentiel suivi prospectivement pour S aureus colonisation et infection nasaleTable View largeTélécharger slideCaractérisation d’isolats de colonisation sur une période d’étude chez des patients atteints du SIDA dans une installation de traitement résidentiel. Les sous-types A et A étaient sensibles à l’oxacilline et aucun n’était multirésistante. Le sous-type B était également sensible à l’oxacilline et n’était pas particulièrement multirésistant aux médicaments. les isolats étaient résistants seulement à la pénicilline, à l’érythromycine et au triméthoprime-sulfaméthoxazole. En revanche, les sous-types B et B étaient tous deux résistants à l’oxacilline et à la multirésistance. étaient résistants, alors que presque tous les isolats sensibles au triméthoprime-sulfaméthoxazole provenaient du groupe des isolats non apparentés de type U.

Figure View largeTélécharger Diapositive Sensibilités antibi biotiques de différents types de clones de Staphylococcus aureus à la CLI du Projet Samaritan, la clindamycine; ERY, érythromycine; GEN, gentamicine; LVX, lévofloxacine; OXA, oxacilline; PEN, pénicilline; RIF, rifampicine; SXT, les isolats triméthoprime-sulfaméthoxazole B et B sont résistants à l’oxacilline lorsqu’ils sont testés par PCR, hybridation ADN Southern, ou profils d’analyse de populationFigure View largeTélécharger les diapositives Sensibilités antibiiotiques de différents types de clones de Staphylococcus aureus au Projet Samaritan CLI, clindamycine; ERY, érythromycine; GEN, gentamicine; LVX, lévofloxacine; OXA, oxacilline; PEN, pénicilline; RIF, rifampicine; SXT, les isolats triméthoprime-sulfaméthoxazole B et B sont résistants à l’oxacilline lorsqu’ils sont testés par PCR, hybridation ADN Southern, ou profils d’analyse de population. La sensibilité antibioïde est stable parmi les sous-types obtenus by fois par culture chez tout patient. On a déterminé la gamme du nombre d’antibiotiques auxquels un sous-type particulier était résistant. Les moyennes de ces moyennes et intervalles intrasubjectifs ont été déterminées pour chaque sous-type comme suit: A °; , UNE ; , B °; , et B ; L’analyse de la PCR multiplexe Mecec pour le typage SCCmec des isolats représentatifs B et B tableau a révélé la présence de SCCmecIV B et isolats de type A ne contient pas SCCmecPopulation profils d’analyse des cultures de types B, B et BO ont montré qu’ils ont exprimé la résistance dans un De manière hétérogène Profil d’analyse de population Classe d’expression Bien que la majorité des bactéries aient été inhibées par de faibles concentrations d’oxacilline, à partir d’une CMI de μg / mL, des sous-populations de cellules avec CMI de & gt; μg / mL étaient également présents dans des plages de — cfu / mLSouthern blot l’analyse a confirmé la présence de mecA sur la bande -kbp dans les sous-types B et B et l’absence de mecA dans les isolats de type B et de type A non représentés. La différence de bande entre B et B était, en partie, due à l’absence de MECABy PFGE, un seul isolat MSSA isolat différait du sous-type MRSA B par les bandes. Sur PFGE, il contenait une bande -kbp au lieu de la bande -kbp qui contient L’hybridation Southern de l’élément mecA a indiqué l’absence de mecA Multiplex PCR mecA typage de l’isolat a amplifié la région -bp dcs de la cassette SCCmecA mais n’a pas amplifié le contrôle interne -bp mecA, suggérant une excision imparfaite de la cassette chromosomique mecA Échantillonnage environnemental et cultures nasales du personnel de l’ISP Trente-huit échantillons environnementaux pour la culture ont été recueillis à différentes occasions Quatre ont eu des résultats positifs: fer [B], robinet [B] et téléphones [A et A] Trente-cinq employés de PSI avaient des échantillons nasaux temps de repos Il y a eu des résultats positifs; étaient des clones de type B B et B, et étaient non apparentés SCCmecII MRSA, MSSA comme indiqué par PFGE Ces données reflètent probablement la prévalence globale de ces types clonaux à PSI plutôt qu’un réservoir environnemental ou personnel majeur pour ces clones. Indicateurs de risque potentiels Il n’y avait pas de différence statistiquement significative les associations entre la colonisation ou l’infection par S. aureus et l’un quelconque des facteurs de risque démographiques, médicaux ou comportementaux potentiels qui ont été examinés. Variation du nombre de cellules CD & lt; à ⩾, ⩾ à & lt ;, & lt; à ⩾, ⩾ à & lt; L’effet de la rechute de la consommation de drogues illicites a été examiné. Seize personnes ont présenté des rechutes possibles, selon le rapport du médecin et selon les données toxicologiques, bien que dans les cas, les résultats toxicologiques étaient positifs pour les métabolites fins thérapeutiques p. ex., opiacés La rechute de l’usage de drogues n’était pas associée au risque de colonisation ou d’infection. Les conditions de logement des sujets ont également été examinées et n’ont pas été associées à l’état de colonisation.

Discussion

Dans cette étude,% des sujets ont été trouvés colonisés par S aureus selon la première culture nasale, et% ont été colonisés au moins une fois au cours de l’étude -année. % -% fournit des preuves supplémentaires que les patients atteints du SIDA avec des antécédents de consommation de drogues illicites sont à haut risque de colonisation nasale avec S aureus. En plus du taux de colonisation toujours élevé, PSI les sujets ont été colonisés presque entièrement avec des types clonaux Bien que les% aient toujours été colonisés avec le même sous-type,% ont été colonisés avec ⩾ différents sous-types Ces types clonaux étaient importants parce qu’ils étaient responsables des infections Les types clonaux pourraient simplement représenter les clones communs trouvés à New York la communauté ou les prisons / prisons, ou ils pourraient être le résultat de l’importation et la diffusion clonale ultérieure Dans l’environnement fermé du PSI, le type A était ST par MLST et présentait des types de spas similaires. Il est probable qu’il s’agisse d’un SASM hautement transmissible, car il a été identifié en% des sujets colonisés au départ et a continué à coloniser et infecter les sujets. étude Clonal type B composé de sous-type MSSA B et SARM sous-types B et B, qui étaient tous ST et ST de type spa a été un succès MSSA qui a donné lieu à un autre clone étroitement apparenté, ST ST a acquis plus tard le gène mecA pour devenir le premier SARM connu En fait, ST était l’ancêtre probable de la plupart des premiers SARM On croit que ST a acquis le gène mecA à une date ultérieure Parce que sous-type B MSSA est ST par MLST, il semble être apparenté En outre, il est possible que le sous-type MSSA B ait acquis SCCmecIV et ait donné naissance aux sous-types B et B MRSA. Seuls ST et ST ST ont été trouvés pour abriter tous les types SCCmec Par conséquent, ST peut être particulièrement récepteur Donnio et al ont décrit un SARM épidémique et l’émergence d’une MSSA pratiquement identique avec un antibiogramme très résistant, suggérant que la MSSA résulte de la perte de l’épidémie MRSA Isolate, décrite ci-dessus, fournit une preuve de l’excision partielle de mecA par le sous-type B car elle ne contenait que dcs, un gène en aval dans la cassette SCCmecA Ces données fournissent un support supplémentaire pour l’instabilité de l’élément mecA Les cas d’infection à SSP ont été identiques à ceux précédemment identifiés chez les patients hospitalisés atteints du SIDA à New York en Un SARM du même type MLST et spa a été responsable d’éclosions d’infections chez des hommes séropositifs ayant des rapports sexuels avec des hommes à Los Angeles. Angeles et dans une prison du Mississippi à – Bien que ces souches portent SCCmecIV et présentent une expression hétérogène de la résistance à la méthicilline, ils w La souche ST MRSA de cette étude est multirésistante et a été isolée chez des personnes ayant un lourd fardeau de maladie et un contact fréquent avec le système de soins de santé. Une caractéristique intéressante des deux types clonaux identifié au PSI était qu’ils étaient uniformément résistants à trimethoprim-sulfamethoxazole Il est probable que l’utilisation fréquente de trimethoprim-sulfamethoxazole pour la prophylaxie contre Pneumocystis carinii chez les patients atteints du SIDA est responsable de l’acquisition de la résistance dans ces types clonaux Soit la résistance développée chez les patients ou l’utilisation fréquente de triméthoprime-sulfaméthoxazole chez ces patients les prédisposait à une colonisation avec ces types de triméthoprime-sulfaméthoxazole Bien que nous ayons tenté d’identifier les facteurs de risque individuels associés à la colonisation nasale de S aureus, cette étude a été limitée de plusieurs facteurs, y compris la petite taille de l’échantillon, Enfin, comme les patients de l’ISP entraient dans l’établissement pour la réadaptation des toxicomanes, le personnel de l’ISP ne leur a pas demandé de participer à l’étude. à l’admission Cela a limité la capacité à déterminer si les sujets entraient avec les types clonaux ou sont devenus colonisés avec eux au PSI. En conclusion, cette cohorte de patients atteints du SIDA dans la réhabilitation des drogues étaient régulièrement colonisés et infectés principalement par des types clonaux. Ces clones persisteront au fil du temps et causeront une maladie importante. Une fois déchargés, ces patients colonisés constitueront un réservoir de souches résistantes aux antibiotiques dans la communauté étant donné que ces clones ont répété des associations passées avec des éclosions ainsi que leur persistance et leur propagation remarquables au PSI. environnement, les données suggèrent que ces clones ont une survie unique avantage

Remerciements

Soutien financier National Institutes of Health subventions DA- et DA-Conflits d’intérêts potentiels Tous les auteurs: pas de conflits