Suivre la propagation de Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus est un type de bactérie qui peut causer des infections chez les patients à l'hôpital comme chez les gens en bonne santé. Aux États-Unis, elle était responsable de plus de 120 000 infections sanguines et environ 20 000 décès en 2017. Un des gros problèmes avec cette bactérie, c'est sa capacité à développer une résistance aux antibiotiques au fil du temps. Le premier cas de Staphylococcus aureus résistant aux antibiotiques, connu sous le nom de Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM), a été signalé en 1961. Depuis, il y a eu plusieurs vagues d'épidémies de SARM, surtout dans les hôpitaux. Cependant, dans les années 90, des cas de SARM ont commencé à apparaître chez des gens qui n'étaient pas dans des milieux médicaux, appelés SARM associés à la communauté (CA-SARM). Des études récentes montrent que le CA-SARM est en train de se répandre dans les établissements de santé et pourrait bientôt remplacer le SARM associé aux hôpitaux (HA-SARM) comme principale cause d'infections par le SARM.

#Suivi de la propagation du SARM

Des scientifiques ont étudié la propagation mondiale du SARM en utilisant une méthode appelée typage de séquence multilocus (MLST). Cette technique aide à suivre les différentes souches de la bactérie. Par exemple, une souche connue sous le nom de ST239 s'est répandue dans le monde entre 1970 et 1990, causant plusieurs épidémies. Des études ont aussi analysé le CA-SARM, qui montre une plus grande diversité en types génétiques et semble être plus limité géographiquement comparé au HA-SARM.

Pour mieux comprendre comment S. aureus se propage, les chercheurs analysent souvent des données de séquençage de génome entier (WGS). Cette approche permet de jeter un œil approfondi sur différents échantillons bactériens pris à divers endroits au fil du temps. Par exemple, une étude a examiné la souche ST8 et a trouvé ses origines en Europe avant qu'elle ne se répande en Amérique du Nord dans les années 2000. Une fois établie en Amérique du Nord, elle s'est divisée en deux souches distinctes qui ont causé différentes épidémies aux États-Unis et en Amérique du Sud.

#Nouvelles méthodes de classification de S. aureus

Un défi important dans l'étude de S. aureus est de classifier ses différentes souches avec précision. Les chercheurs travaillent à développer de nouvelles technologies pour améliorer cette classification. Une méthode appelée MLST du génome de base (CgMLST) a été développée en 2014, offrant un typage précis et un système de nommage standardisé. Cependant, l'utilisation du cgMLST à plus grande échelle a été compliquée en raison de seuils incohérents utilisés pour regrouper les isolats. Une nouvelle méthode appelée typage du génome multiniveau (MGT) a été proposée, permettant une résolution flexible tout en gardant un système de nommage standardisé.

#Collecte de données

Dans cette étude, des données génétiques de plus de 66 000 génomes de S. aureus ont été collectées à partir de plusieurs sources. Ces génomes ont été vérifiés pour contamination, et seuls les échantillons de haute qualité ont été retenus pour analyse. Les chercheurs ont utilisé des outils spécifiques pour traiter les données, y compris le découpage et l'assemblage des informations génétiques. Le jeu de données final comprenait plus de 50 000 génomes.

#Structure du MGT

La méthode MGT a créé huit niveaux de classification pour S. aureus, chacun contenant un nombre différent de marqueurs génétiques. Le niveau le plus bas, MGT1, correspond au schéma MLST traditionnel à sept gènes. À mesure que les niveaux augmentent, le nombre de marqueurs génétiques augmente aussi, ce qui permet des classifications plus détaillées.

Parmi les 50 481 génomes analysés, environ 98,73 % ont reçu un type de séquence à tous les niveaux de MGT. Les échantillons restants n'ont pas pu être classifiés à un ou plusieurs niveaux.

#Étude des modèles globaux de S. aureus

En utilisant la méthode MGT, les chercheurs ont examiné la structure de la population de S. aureus dans le jeu de données. Ils ont découvert que de nombreux échantillons avaient des métadonnées liées à l'année d'isolement et au pays d'origine. L'analyse a montré une tendance claire : des niveaux de classification plus élevés révèlent des souches de plus courte durée de vie, tandis que des niveaux de classification plus bas ont tendance à identifier des souches plus largement réparties et de longue durée.

#Enquête sur les tendances géographiques

Pour identifier les tendances géographiques, les chercheurs se sont concentrés sur des types de séquence majeurs ayant un nombre significatif d'isolats d'un continent. Ils ont constaté que le MGT4 fournissait un bon niveau de résolution pour cette analyse, avec plus de 90 % des isolats appartenant à des souches spécifiques au continent à ce niveau. Les 100 principales souches montraient des distributions géographiques distinctes et étaient également classées par leurs types SCCmec, qui indiquent différentes lignées de SARM.

#Examen de S. aureus ST8

La recherche s'est concentrée sur une souche spécifique connue sous le nom de MGT1 ST8. Parmi les 50 481 isolats, 4 388 appartenaient à cette souche et avaient des métadonnées concernant l'année de collecte. À mesure que les niveaux de résolution augmentaient, le nombre de types de séquence distincts augmentait aussi. Le type le plus important au MGT2 représentait plus de 37 % des isolats ST8. Différents types ont montré des variations au fil des ans, certains types dominant des années spécifiques.

#Comparaison avec d'autres méthodes de typage

Les chercheurs ont comparé les résultats de MGT avec une autre méthode de typage appelée typage spa pour les isolats MGT1 ST8. La plupart des isolats ont été trouvés appartenant à un seul type spa, tandis qu'un nombre significatif avait des types uniques qui leur étaient assignés. Cette analyse a montré que le MGT pouvait fournir une compréhension plus claire des relations génétiques au sein de la souche.

#Enquête sur les modèles de colonisation

Les chercheurs ont étudié des isolats prélevés sur des patients pour voir comment S. aureus colonise différents sites corporels. Ils ont découvert que les isolats du même patient différaient dans leur typage génétique, ce qui est important pour comprendre comment ces bactéries peuvent mener à des infections. En utilisant plusieurs niveaux de MGT, les chercheurs ont pu regrouper efficacement les isolats en fonction des données des patients.

#Étude de la propagation dans les hôpitaux

Les chercheurs ont également examiné la propagation de ST239-SCCmec III dans un milieu hospitalier. Des études précédentes avaient utilisé un typage binaire pour caractériser cette propagation. La nouvelle approche MGT a permis des aperçus plus détaillés sur la façon dont les bactéries se déplaçaient entre les patients et l'environnement à l'intérieur de l'hôpital. Des niveaux de résolution plus élevés ont aidé à distinguer des isolats étroitement liés, identifiant ceux qui étaient acquis par des patients et ceux provenant de l'environnement hospitalier.

#Conclusion

S. aureus est une cause fréquente d'infections, et comprendre sa structure de population et ses modèles de transmission est crucial pour la santé publique. Le développement de la méthode MGT offre un moyen flexible et standard de classifier cette bactérie, facilitant une meilleure communication sur ses différentes souches. Cette classification améliorée peut aider les épidémiologistes à suivre les épidémies et à développer des stratégies pour contrôler les infections. L'étude continue de S. aureus en utilisant ces méthodologies avancées sera essentielle pour réduire le fardeau de la maladie causée par ce pathogène opportuniste.