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Menace croissante de la résistance à Campylobacter en Espagne

Une étude révèle de taux élevés de résistance aux antibiotiques dans les souches de Campylobacter jejuni provenant d'Espagne.

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Campylobacter est l'une des principales causes de diarrhée bactérienne dans le monde, avec plus de 95 millions de cas et environ 20 000 décès chaque année. Alors que de nombreuses infections se résolvent sans traitement, des cas sévères peuvent survenir, entraînant des problèmes de santé graves comme des infections sanguines, des douleurs articulaires, des infections cardiaques, ou une rare condition appelée syndrome de Guillain–Barré, qui affecte le système nerveux. L'Organisation mondiale de la santé a classé Campylobacter comme un pathogène clé, signalant la nécessité de recherche et de développement de nouveaux antibiotiques, surtout à cause de sa résistance croissante aux médicaments couramment utilisés comme les fluoroquinolones.

En Europe, l'Espagne rapporte le taux le plus élevé de résistance à deux antibiotiques-ciprofloxacine et érythromycine-parmi les souches humaines de Campylobacter. Cette situation soulève des inquiétudes pour la santé publique et les options de traitement.

Comprendre la Résistance aux antibiotiques

La résistance aux antibiotiques chez Campylobacter provient principalement de changements génétiques. Une mutation spécifique dans le gène gyrA est une des principales raisons de la résistance à la ciprofloxacine. D'autres formes de résistance se produisent en raison de divers gènes qui permettent aux bactéries de résister aux effets de différents antibiotiques. Par exemple, le gène tet(O) entraîne une résistance à la tétracycline, tandis que la résistance aux macrolides-comme l'érythromycine-provient de modifications dans le gène de l'ARN ribosomial et de la présence d'un autre gène appelé erm(B). Il existe aussi un gène spécifique, blaOXA-61, qui mène à une résistance contre les antibiotiques bêta-lactamines.

Des chercheurs ont identifié des enzymes dans les bactéries qui modifient certains antibiotiques, contribuant à la résistance. De plus, les pompes d'efflux d'antibiotiques, qui sont des protéines aidant les bactéries à expulser les antibiotiques, jouent aussi un rôle pour permettre à ces organismes de survivre au traitement. Une nouvelle variante de pompe appelée RE-CmeABC a été liée à de hauts niveaux de résistance chez certaines souches humaines de Campylobacter.

Mécanismes de Pathogénicité et d'Infection

Les façons exactes dont Campylobacter cause des maladies ne sont pas complètement connues. Plusieurs gènes liés au mouvement, à la dégradation des cellules, à l'invasion et à la réponse au stress ont été identifiés, laissant entendre leurs rôles dans comment les bactéries infectent un hôte. Certains gènes spécifiques sont soupçonnés de jouer un rôle dans des conditions comme le syndrome de Guillain–Barré.

Utilisation du Séquençage Génomique Complet

La technologie de séquençage génomique complet (WGS) a amélioré notre capacité à étudier des bactéries comme Campylobacter, permettant une identification précise des variations génétiques et des connexions entre différentes souches. Cette technologie s'est avérée plus efficace que les méthodes plus anciennes pour distinguer les souches et comprendre leurs relations. Pourtant, la quantité de données génétiques disponibles pour les isolats de Campylobacter en Europe, surtout en Espagne, reste limitée.

Objectif de l'Étude

Cette étude visait à analyser les caractéristiques de 114 isolats de Campylobacter jejuni collectés auprès de patients du sud de l'Espagne. En utilisant le WGS, les chercheurs cherchaient à mieux comprendre les schémas de résistance aux antibiotiques, les Facteurs de virulence et les Données épidémiologiques liées à ces bactéries. Ces informations sont cruciales pour comprendre comment Campylobacter constitue une menace pour la santé publique.

Collecte et Test des Échantillons

Les échantillons de l'étude ont été prélevés auprès de patients ayant des diarrhées entre octobre 2020 et juin 2023. Les échantillons de selles collectés ont été traités dans un laboratoire hospitalier, où ils ont été cultivés sous des conditions spécifiques pour encourager la croissance de Campylobacter. L'identité des bactéries a été confirmée en utilisant des techniques de spectrométrie de masse.

Test de Sensibilité Antimicrobienne

Les tests pour voir comment les bactéries réagissaient aux antibiotiques ont été effectués selon des directives spécifiques. Les antibiotiques testés comprenaient la ciprofloxacine, l'érythromycine et la tétracycline. Les résultats ont montré qu'un pourcentage élevé d'isolats étaient résistants à la ciprofloxacine (90,3 %) et à la tétracycline (66,7 %), tandis que la résistance à l'érythromycine était relativement basse (0,88 %).

Parmi les isolats testés, environ un quart montrait une résistance à au moins un antibiotique, tandis que plus des deux-tiers étaient résistants à au moins deux. Le profil de résistance le plus courant était contre la ciprofloxacine et la tétracycline.

Séquençage Génomique Complet et Analyse

Le processus d'extraction et de séquençage de l'ADN bactérien a permis aux chercheurs d'analyser en détail les caractéristiques des isolats. Des logiciels avancés ont aidé à évaluer la qualité des séquences d'ADN obtenues. Cette analyse a fourni des informations précieuses sur la composition génétique des isolats de Campylobacter.

Analyse Clonale et Phylogénétique

Les chercheurs ont déterminé divers profils génétiques et comment ces isolats sont liés les uns aux autres. Une large gamme de types génétiques a été identifiée, les complexes clonaux les plus courants étant CC-21, CC-206 et CC-353. Les données ont montré que de nombreuses souches se regroupaient en fonction de similarités génétiques, avec des motifs spécifiques observés dans des échantillons provenant de différentes années et lieux.

Identification des Facteurs de Virulence

Plusieurs facteurs susceptibles de contribuer à la capacité de la bactérie à causer des maladies ont été évalués. Notamment, des facteurs de virulence communs liés à l'adhésion cellulaire, à l'invasion et à la production de toxines ont été trouvés dans tous les isolats testés. Certaines souches contenaient des gènes liés au syndrome de Guillain–Barré, tandis qu'aucune ne montrait de signes d'autres facteurs de virulence.

Reconnaissance des Marqueurs de Résistance

De nombreux marqueurs de résistance ont été identifiés parmi les isolats. Beaucoup contenaient des mutations dans le gène gyrA, cruciales pour la résistance à la ciprofloxacine. Le gène tet(O) a été trouvé dans un nombre significatif d'isolats, indiquant une résistance à la tétracycline. De plus, des gènes associés aux aminosides et un opéron spécifique lié aux pompes d'efflux ont également été détectés, renforçant la compréhension des mécanismes de résistance dans ces bactéries.

Corrélation entre Résistance et Marqueurs Génétiques

L'étude a examiné comment bien les schémas de résistance observés s'alignaient avec les données génétiques obtenues. Une forte corrélation a été observée pour la ciprofloxacine et la tétracycline, indiquant que la présence de gènes de résistance spécifiques correspondait au comportement résistant des isolats. Fait intéressant, un isolat était résistant à l'érythromycine malgré l'absence des marqueurs génétiques attendus, soulignant la complexité des mécanismes de résistance en jeu.

Résumé des Conclusions

Cette recherche a fourni des informations essentielles sur les caractéristiques des souches de Campylobacter jejuni en Espagne, mettant en avant des taux de résistance élevés et des profils génétiques diversifiés. Les résultats contribuent à la création d'une base de données visant à surveiller plus efficacement les menaces pour la santé publique. Comprendre la relation entre les souches humaines, animales et environnementales de Campylobacter est important pour mettre en œuvre l'approche "Une seule santé", qui reconnaît que la santé humaine est liée à la santé des animaux et de l'environnement.

Conclusion

Les données générées par cette étude sont essentielles pour informer les stratégies de soins de santé et répondre aux défis de santé publique posés par Campylobacter. Les résultats soulignent la nécessité d'une surveillance continue et de recherches supplémentaires pour lutter contre la résistance croissante et la pathogénicité de ce pathogène bactérien important.

Source originale

Titre: Genotypic Characterization and Antimicrobial Susceptibility of Human Campylobacter jejuni Isolates in Southern Spain

Résumé: Campylobacter jejuni is the main cause of bacterial gastroenteritis and a public health problem worldwide. Little information is available on the genotypic characteristics of human Campylobacter jejuni in Spain. This study is based on an analysis of the resistome, virulome and phylogenetic relationship, antibiogram prediction and antimicrobial susceptibility of 114 human isolates of C. jejuni from a tertiary hospital in southern Spain from October 2020 to June 2023. The isolates were sequenced using Illumina technology, and bioinformatic analysis was subsequently performed. The susceptibility of C. jejuni isolates to ciprofloxacin, tetracycline, and erythromycin was tested. A high resistance rate was obtained for ciprofloxacin (90.6%) and tetracycline (66.7%), and a low resistance rate for erythromycin (0.85%) was detected among the C. jejuni isolates. CC-21 (n=23), ST-572 (n = 13) and ST-6532 (n=13) were the most prevalent clonal complexes (CCs) and sequence types (STs). Concerning the virulome, the cadF, ciaB, and cdtABC genes were detected in all the isolates. A prevalence of 20.1% was obtained for the genes wlaN and cstIII, which are related to the pathogenesis of Guillain-Barre syndrome (GBS). The prevalence of the main antimicrobial resistance markers detected were cmeABC (92.1%), RE-cmeABC (7.9%), the T86I substitution in gyrA (88.9%), blaOXA-61 (72.6%), tet(O) (65.8%) and ant(6)-Ia (17.1%). High antibiogram prediction rates (>97%) were obtained except for the erythromycin-resistant phenotype. This study contributes significantly to the knowledge of Campylobacter jejuni genomics for the prevention, treatment and control of infections caused by this pathogen, which is relevant to public health. ImportanceDespite being the pathogen with the greatest number of gastroenteritis cases worldwide, Campylobacter jejuni remains a poorly studied microorganism. The development of whole-genome sequencing (WGS) techniques has led to a better understanding of the genotypic characteristics of this pathogen. These techniques complement the data obtained from the phenotypic analysis of C. jejuni isolates. The zoonotic transmission of C. jejuni through the consumption of contaminated poultry implies approaching the study of this pathogen through the term "One Health." This is the first study, using WGS, conducted on human isolates of C. jejuni in Spain to date, which allows comparison of the results obtained with similar studies conducted in other countries and with animal and environmental isolates.

Auteurs: Fatima Galan-Sanchez, P. Fernandez-Palacios, C. S. Casimiro-Soriguer, E. Jurado-Tarifa, F. Arroyo, M. Lara, J. A. Chaves, J. Dopazo, M. A. Rodriguez-Iglesias

Dernière mise à jour: 2024-04-19 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.17.589908

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.17.589908.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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