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Une équipe internationale de chercheurs a joué les détectives pour retracer l'arbre généalogique d'une bactérie multirésistante aux antibiotiques, fréquemment impliquée dans les infections contractées lors d'un séjour dans un établissement de santé.
Dans un article publié vendredi 22 janvier dans l'hebdomadaire Science, les Britanniques Simon Harris et Stephen Bentley (The Wellcome Trust Sanger Institute, Cambridge, Royaume-Uni) décrivent comment ils ont reconstitué avec précision la transmission de souches de Staphylococcus aureus (staphylocoque doré) résistant à la méticilline (SARM) entre des patients d'un même hôpital, grâce aux plus récentes techniques de séquençage de l'ADN.
Le staphylocoque doré est une bactérie commune, très souvent présente - sans conséquence - sur la peau, mais qui provoque des infections pouvant être graves si elle franchit la barrière cutanée. Certaines souches ont développé une résistance à l'égard de la méticilline, l'un des antibiotiques de choix contre ce type de germe.
Selon les données françaises datant de 2006 et présentées par l'Institut de veille sanitaire (InVS), la prévalence des patients infectés par un SARM était de 0,39 %, soit 8 % des patients ayant acquis au cours d'un séjour dans un établissement de santé une infection dite nosocomiale. La fréquence de ces infections est plus élevée dans les services de réanimation. Un quart (24 %) des staphylocoques dorés isolés lors d'infections invasives présentaient une résistance à la méticilline.
Les techniques couramment employées pour distinguer les différentes lignées de bactéries pathogènes reposent sur l'analyse de certaines séquences de l'ADN. Elles ne permettent pas de définir avec suffisamment de précision les relations entre elles. En utilisant une nouvelle méthode de typage avec des séquenceurs capables d'analyser l'ensemble du génome bactérien, Simon Harris et ses collègues ont réussi à documenter la totalité des modifications se produisant aussi bien dans le cas de transmission d'un continent à l'autre de souches de SARM, que lors du passage d'un individu à un autre au sein du même établissement de santé.
L'équipe a en effet examiné deux types d'échantillons. "Nous avons 42 prélèvements effectués à travers le monde chez des individus infectés par un SARM entre 1982 et 2003. Le deuxième jeu provient d'un même hôpital du nord-est de la Thaïlande et comprend 20 échantillons de patients ayant développé une infection à SARM dans un laps de temps de sept mois, tous pouvant appartenir à une chaîne de transmission de personne à personne", explique Simon Harris dans un communiqué de l'Institut Sanger.
L'enjeu était de savoir si la méthode rendait possible un "zoom avant" et un "zoom arrière" entre les échelles mondiale et individuelle. En établissant l'arbre généalogique de l'une des souches (TW20) et en regardant les sites du génome bactérien portant une variation unique, les chercheurs ont fait plusieurs constats. A une exception près, les échantillons d'Amérique du Sud (Brésil, Chili, Argentine et Uruguay) correspondaient étroitement avec un sous-type de SARM, ce qui pourrait traduire l'expansion d'un même variant sur ce sous-continent. Malgré une diversité supérieure, les souches isolées en Thaïlande et en Chine semblent bien appartenir à un même sous-type "asiatique". La diversité des souches présentes en Europe reste cohérente avec une origine européenne possible pour l'une des souches de SARM le plus souvent retrouvées.
Deux souches, l'une retrouvée au Danemark et l'autre à l'origine d'une épidémie ayant duré deux ans dans un hôpital londonien, étaient apparentées à la souche thaïlandaise. L'enquête a montré que l'infection au Danemark était liée à un patient thaïlandais, tandis que celle de Londres, de type TW20, avait son origine en Asie du Sud-Est. L'examen des prélèvements effectués dans l'hôpital thaïlandais révèle qu'une mutation en un point du génome se produit toutes les six semaines. Il a également permis de constater que cinq des vingt prélèvements effectués dans cet hôpital ne divergeaient que par quatorze mutations ponctuelles. Ces échantillons avaient été recueillis chez des personnes hospitalisées dans des services situés à proximité les uns des autres. En revanche, ces services n'étaient pas représentés parmi les prélèvements plus divergents.
"On connaissait les capacités de plasticité génomique des bactéries, mais ce qui est nouveau, c'est la possibilité de mettre en évidence cette microévolution grâce aux nouveaux outils de séquençage haut débit", indique François Vandenesch (Centre national de référence des toxémies à staphylocoques).
Les auteurs de l'étude considèrent que "ces observations montrent un nombre limité d'événements de transmission intercontinentale effective et l'expression de variants (dérivant d'une même lignée) qui, dans certains cas, sont devenus dominants dans leur nouvelle région géographique". Ils voient deux applications possibles de leur travail : détecter ces nouvelles apparitions et viser des interventions renforcées pour contrôler les infections, comme cela a pu être fait lors de l'épidémie de Londres, et distinguer les souches isolées dans un même établissement, en appliquant la méthode d'étude à l'analyse épidémiologique.
"L'intérêt de retracer la transmission des SARM par cette méthode est surtout grand pour la recherche, mais moins évident pour une application au quotidien dans les hôpitaux pour lutter contre les infections nosocomiales", tempère Bruno Coignard, responsable de l'unité infections nosocomiales et résistance aux antibiotiques de l'InVS. Selon l'épidémiologiste, la fréquence des souches "nationales" fait que "la probabilité d'infection par une souche importée d'un pays étranger est beaucoup plus faible".
Sur le plan pratique, "à l'hôpital, rien ne remplace le lavage des mains", confirme François Vandenesch. Formalisées en France dans le programme de lutte contre les infections à SARM, les mesures prophylactiques sont efficaces. L'évolution dans les établissements de santé entre 2005 et 2008 montre une diminution "estimée à environ 12 % en trois ans, soit 4 % par an en moyenne", selon un rapport de l'InVS. En revanche, la nouvelle méthode pourrait s'appliquer de manière pertinente aux bactéries émergentes et résistantes aux antibiotiques, par exemple celles de la famille des entérobactéries. "Ce type de souches est plus fréquent autour du bassin méditerranéen, en particulier en Grèce", indique Bruno Coignard.
Dans la lutte contre les infections nosocomiales, des pays comme la Norvège ont réussi à contrôler les infections à SARM en réservant l'usage des antibiotiques aux situations où ils sont réellement indispensables. Depuis des années, le taux d'infection à SARM n'y excède pas 1 % de l'ensemble des infections à staphylocoque, contre 24 % en France, 38 % en Grèce, 44 % en Israël, 63 % aux Etats-Unis et 80 % au Japon. Mais il n'y a pas de fatalité ; elles atteignaient 45 % au Royaume-Uni, avant qu'un programme national ne vienne infléchir leur expansion.
Par Le Monde
Dans un article publié vendredi 22 janvier dans l'hebdomadaire Science, les Britanniques Simon Harris et Stephen Bentley (The Wellcome Trust Sanger Institute, Cambridge, Royaume-Uni) décrivent comment ils ont reconstitué avec précision la transmission de souches de Staphylococcus aureus (staphylocoque doré) résistant à la méticilline (SARM) entre des patients d'un même hôpital, grâce aux plus récentes techniques de séquençage de l'ADN.
Le staphylocoque doré est une bactérie commune, très souvent présente - sans conséquence - sur la peau, mais qui provoque des infections pouvant être graves si elle franchit la barrière cutanée. Certaines souches ont développé une résistance à l'égard de la méticilline, l'un des antibiotiques de choix contre ce type de germe.
Selon les données françaises datant de 2006 et présentées par l'Institut de veille sanitaire (InVS), la prévalence des patients infectés par un SARM était de 0,39 %, soit 8 % des patients ayant acquis au cours d'un séjour dans un établissement de santé une infection dite nosocomiale. La fréquence de ces infections est plus élevée dans les services de réanimation. Un quart (24 %) des staphylocoques dorés isolés lors d'infections invasives présentaient une résistance à la méticilline.
Les techniques couramment employées pour distinguer les différentes lignées de bactéries pathogènes reposent sur l'analyse de certaines séquences de l'ADN. Elles ne permettent pas de définir avec suffisamment de précision les relations entre elles. En utilisant une nouvelle méthode de typage avec des séquenceurs capables d'analyser l'ensemble du génome bactérien, Simon Harris et ses collègues ont réussi à documenter la totalité des modifications se produisant aussi bien dans le cas de transmission d'un continent à l'autre de souches de SARM, que lors du passage d'un individu à un autre au sein du même établissement de santé.
L'équipe a en effet examiné deux types d'échantillons. "Nous avons 42 prélèvements effectués à travers le monde chez des individus infectés par un SARM entre 1982 et 2003. Le deuxième jeu provient d'un même hôpital du nord-est de la Thaïlande et comprend 20 échantillons de patients ayant développé une infection à SARM dans un laps de temps de sept mois, tous pouvant appartenir à une chaîne de transmission de personne à personne", explique Simon Harris dans un communiqué de l'Institut Sanger.
L'enjeu était de savoir si la méthode rendait possible un "zoom avant" et un "zoom arrière" entre les échelles mondiale et individuelle. En établissant l'arbre généalogique de l'une des souches (TW20) et en regardant les sites du génome bactérien portant une variation unique, les chercheurs ont fait plusieurs constats. A une exception près, les échantillons d'Amérique du Sud (Brésil, Chili, Argentine et Uruguay) correspondaient étroitement avec un sous-type de SARM, ce qui pourrait traduire l'expansion d'un même variant sur ce sous-continent. Malgré une diversité supérieure, les souches isolées en Thaïlande et en Chine semblent bien appartenir à un même sous-type "asiatique". La diversité des souches présentes en Europe reste cohérente avec une origine européenne possible pour l'une des souches de SARM le plus souvent retrouvées.
Deux souches, l'une retrouvée au Danemark et l'autre à l'origine d'une épidémie ayant duré deux ans dans un hôpital londonien, étaient apparentées à la souche thaïlandaise. L'enquête a montré que l'infection au Danemark était liée à un patient thaïlandais, tandis que celle de Londres, de type TW20, avait son origine en Asie du Sud-Est. L'examen des prélèvements effectués dans l'hôpital thaïlandais révèle qu'une mutation en un point du génome se produit toutes les six semaines. Il a également permis de constater que cinq des vingt prélèvements effectués dans cet hôpital ne divergeaient que par quatorze mutations ponctuelles. Ces échantillons avaient été recueillis chez des personnes hospitalisées dans des services situés à proximité les uns des autres. En revanche, ces services n'étaient pas représentés parmi les prélèvements plus divergents.
"On connaissait les capacités de plasticité génomique des bactéries, mais ce qui est nouveau, c'est la possibilité de mettre en évidence cette microévolution grâce aux nouveaux outils de séquençage haut débit", indique François Vandenesch (Centre national de référence des toxémies à staphylocoques).
Les auteurs de l'étude considèrent que "ces observations montrent un nombre limité d'événements de transmission intercontinentale effective et l'expression de variants (dérivant d'une même lignée) qui, dans certains cas, sont devenus dominants dans leur nouvelle région géographique". Ils voient deux applications possibles de leur travail : détecter ces nouvelles apparitions et viser des interventions renforcées pour contrôler les infections, comme cela a pu être fait lors de l'épidémie de Londres, et distinguer les souches isolées dans un même établissement, en appliquant la méthode d'étude à l'analyse épidémiologique.
"L'intérêt de retracer la transmission des SARM par cette méthode est surtout grand pour la recherche, mais moins évident pour une application au quotidien dans les hôpitaux pour lutter contre les infections nosocomiales", tempère Bruno Coignard, responsable de l'unité infections nosocomiales et résistance aux antibiotiques de l'InVS. Selon l'épidémiologiste, la fréquence des souches "nationales" fait que "la probabilité d'infection par une souche importée d'un pays étranger est beaucoup plus faible".
Sur le plan pratique, "à l'hôpital, rien ne remplace le lavage des mains", confirme François Vandenesch. Formalisées en France dans le programme de lutte contre les infections à SARM, les mesures prophylactiques sont efficaces. L'évolution dans les établissements de santé entre 2005 et 2008 montre une diminution "estimée à environ 12 % en trois ans, soit 4 % par an en moyenne", selon un rapport de l'InVS. En revanche, la nouvelle méthode pourrait s'appliquer de manière pertinente aux bactéries émergentes et résistantes aux antibiotiques, par exemple celles de la famille des entérobactéries. "Ce type de souches est plus fréquent autour du bassin méditerranéen, en particulier en Grèce", indique Bruno Coignard.
Dans la lutte contre les infections nosocomiales, des pays comme la Norvège ont réussi à contrôler les infections à SARM en réservant l'usage des antibiotiques aux situations où ils sont réellement indispensables. Depuis des années, le taux d'infection à SARM n'y excède pas 1 % de l'ensemble des infections à staphylocoque, contre 24 % en France, 38 % en Grèce, 44 % en Israël, 63 % aux Etats-Unis et 80 % au Japon. Mais il n'y a pas de fatalité ; elles atteignaient 45 % au Royaume-Uni, avant qu'un programme national ne vienne infléchir leur expansion.
Par Le Monde