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UE AIH– Cours n°5 – 23/01/19

Antibiogramme Mode d’action des antibiotiques : Les principales cibles des antibiotiques sont : - Paroi cellulaire (peptidoglycane) : Bétalactamines, Glycopeptide - Synthèse des protéines au niveau des ribosomes : Macrolides, Aminosides, Cyclines, Fucidine, Lunézolide. - Synthèse des acides nucléiques : Fluoroquinolones, Rifampicine, Métronidazole, Furanes. I.

PRINCIPE, RÉALISATION ET INTERPRÉTATION :

Courbe de croissance bactérienne = croissance exponentielle dans le temps  plateau. Si on ajoute une quantité croissante d’AB (antibiotique), la courbe va s’aplatir pour devenir complètement plate (bactériostase = il n’y a plus de croissance bactérienne). Si on expose la bactérie à de plus forte dose, on peut avoir un effet de lyse bactérienne  courbe dans le négatif (bactéricidie). Dans les infections les plus sévères c’est évidemment l’objectif recherché. Expérience princeps de l’Antibiogramme : repose sur une expérience faite dans un milieu liquide avec une bactérie cultivée seule, puis on en a mis une quantité équivalente dans d’autre tubes qu’on met à l’étuve et après 18h, on voit que dans le tube témoin, la bactérie s’est multipliée (aspect trouble) et on va voir qu’avec un certain seuil d’AB on a un arrêt de la croissance des bactéries (bactériostase). Si on poursuit l’expérience, on va repiquer un volume donné de chaque tube sur une boite de pétri et on va voir s’il y a des survivants ou pas dans les tubes.  concentration d’AB pour laquelle il n’y aura plus de survivants (CMB : cc minimale bactéricide) = bactéricidie.  concentration d’AB pour laquelle il y aura des survivants (CMI : cc minimale inhibitrice) = bactériostase CMI = 1mg d’AB/mL et CMB = 4 mg d’AB/mL. On le fait aujourd’hui en milieu solide. On part de colonies bactériennes en suspension dans un milieu que l’on étale sur une boite de pétri, on dépose des disques d’AB, on incube (une nuit ou + pour les bactéries à croissance plus lente). Et on obtient un diamètre d’inhibition de la croissance bactérienne. S’il n’y a pas de diamètre ou un diamètre trop petit pour considérer la bactérie comme sensible, elle est dite bactérie résistante (il existe une catégorie intermédiaire). Un ABgramme doit être calibré grâce à un densitomètre lors de la préparation de la suspension bactérienne, sinon on a un effet inoculum (augmentation des CMI des β-lactamines et des glycopeptides en présence d’un grand nb de bactéries) il faut un certain nb de bactéries pour un certain nombre de molécules d’AB. Polyclonalité = On doit faire attention aux colonies : parfois on voit que ce n’est pas pur parce que dans un cercle autour d’un AB on a une petite colonie qui persiste et donc on peut avoir du mal à répondre pour des ABgramme de mélanges. L’ABgramme peut être fait dans des systèmes de galeries dans des milieux liquides avec des automates : différentes cupules avec des AB lyophilisé à différentes concentrations et on regarde le lendemain si un trouble se crée. Cette technique est moins fiable que les antibiogrammes en boite (milieu solide). L’ABgramme en milieu liquide détermine une donnée chiffrée pour la CMI. L’ABgramme avec des disques (méthode de diffusion) étant trop peu précise pour donner une donnée chiffrée (on dit juste Sensible ou Résistant) ; on utilise donc une technique qui permet de définir la CMI (mg/L) : technique des bandelettes = E-test = ellipse autour de la bandelette, on peut lire sur la bandelette à l’intersection des ellipses et on peut donner un chiffre précis de la CMI.

Dans la majorité des cas, on n’en aura pas besoin et on ne fera pas cette technique. Méthode des disques = le diamètre est inversement corrélé à la CMI. Plus la bactérie est sensible plus le diamètre est grand et plus la CMI est basse. On peut donner une catégorisation des AB : Sensibles, Intermédiaires ou Résistants. Le Comité de l’antibiogramme qui est français et européen. Chaque année il donne pour chaque couple bactérie/AB testé des CMI ou des diamètres critiques = seuils de passage entre sensible/intermédiaire et résistant. Des groupes de médecins font des études de populations bactériennes et vont regarder les études faites chaque année sur la résistance et la sensibilité des bactéries pour déterminer les CMI et diamètres critiques avec une prise en compte de la toxicité de l’AB. Si la CMI est inf à la concentration critique la plus basse, il y a une probabilité de succès thérapeutique = forte sensibilité. Il existe une zone I (intermédiaire) qui est une zone d’incertitude où le succès est possible mais imprévisible (jouer sur la posologie). Elle n’existe que pour certains AB. R(résistant) = échec thérapeutique même à forte dose. Lecture d’un ABgramme : diamètre d’inhibition, comparaison au diamètre critique (sur un référentiel) et interprétation en S, I ou R. Et on va chercher quel mécanisme moléculaire fait que tel bactérie est résistant à tel ABgramme, on réalise donc une lecture interprétative c’està-dire une déduction du mécanisme de résistance permettant une correction des résultats et donc de limiter les échecs thérapeutiques ou alerter un risque de BMR/BHR (prise de précautions d’hygiène). Cela nécessite des règles d’interprétations particulières et des systèmes d’experts des automates.

Paramètres non évalués : - Bactéricidie : mais utile car prescription de famille d’AB bactéricides pour lesquels on va regarder la CMB qui est très proche de la CMI : Tolérance bactérienne : on n’arrive jamais à être bactéricide même avec des AB qui sont sensés l’être, on pense que cela est dû à des mutations des autolysines = on empêche la bactérie de former sa paroi mais ses autolysines ne peuvent pas provoquer sa mort.

- Comportement de l’AB dans l’organisme du patient (diffusion dans l’organisme). Ex : l’amoxicilline ne diffuse pas dans la prostate donc non prescrite en cas de prostatite - Pour certains AB tels que les aminosides il y a un effet post AB : alors qu’il n’y a plus d’AB dans l’organisme la bactérie reste stressée = persistance de l’effet de l’antibiotique après son élimination. - Caractère Concentration-dépendant ou temps-dépendant de l’AB. II. LA RÉSISTANCE – POURQUOI ET COMMENT ? La prescription d’un AB va avoir des conséquences sur toutes les flores bactériennes de l’organisme parce que dans la flore digestive, il y a de rares mutants résistants à cet AB. Dans toutes les colonies il existe des bactéries mutées qui deviennent résistantes (même sans rencontre avec l’AB avant). Du coup la mise en place d’un AB va toucher toutes les bactéries sensibles et ne va laisser que celles qui sont résistantes. La prescription d’un antibiotique modifie donc considérablement la flore de notre patient. En Europe, 25 000 patients décéderaient chaque année d’une infection à Bactéries Multi-résistantes (BMR) qui n’a pas su être traitée. Page 2 sur 9

Aucune prescription n’est sans risque, toutes les prescriptions jouent un rôle sur la résistance. C’est un enjeu de santé publique international et pas seulement hospitalier. Pendant des années, en Europe on pratiquait la zootechnie, consistant à donner de l’Avoparcine (même molécule que la Vancomycine) aux animaux d’élevage pour qu’ils soient plus gros ; que l’on mangeait ensuite. Alors qu’aujourd’hui, c’est une molécule que l’on prescrit  contribution à l’émergence de la résistance. Autre cause de résistance, nous voyageons tous beaucoup plus qu’il y a 50 ans. Il y a une circulation des bactéries, donc de souches d’importation. Il y a des zones avec des résistances beaucoup plus importantes, car AB sont utilisés de façon déraisonnée. Il y a donc un risque de les rapatrier dans notre pays. On a également l’impression que la résistance se développe plus vite aujourd’hui que la découverte de nouvelles molécules ce qui pose un réel problème. Pour comprendre les mécanismes de résistance, il faut connaitre des cibles des AB. Les mécanismes de résistances ont un support génétique : soit quelque chose qui s’est passé sur le génome ou bien l’action d’un vecteur génétique qui a apporté un gène qui provoque ce mécanisme de résistance. Parmi eux, on compte : - La modification de la cible - L’acquisition de gènes codant pour des enzymes qui vont détruire l’AB (ex : pénicillinase) - Le problème d’accès de l’antibiotique o Imperméabilité o Mutation des pompes à efflux (petites pompes dans la paroi des bactéries, permettant d’éjecter des toxiques ; elles peuvent être surexprimés et éjecter les AB) On élabore donc un tableau, complété au fur et à mesure du cours (complet à la fin du cours). III. COMPRENDRE LA RÉSISTANCE :

1. RÉSISTANCE NATURELLE :

C’est une caractéristique propre à une espèce bactérienne donnée (ex : E.coli est résistant à la pénicilline G), liée au fond génétique de l’espèce. Exemple (à connaitre) : - Bacilles gram - résistant à la pénicilline - Entérocoques résistants à la céphalosporine - Streptocoques et bactéries anaérobies résistants aux aminosides 2. RÉSISTANCE ACQUISE :

La résistance naturelle peut être modifiée par différents mécanismes que l’on appelle les mécanismes de résistance acquise et qui sont de 2 grands types soit de mutation (préexistant dans une population bactérienne mais qui vont être sélectionnées par les AB), ou soit des mécanismes de transfert (recombinaison / acquisition de gènes). Ces mutations et transfert vont jouer sur les mécanismes de résistance de la bactérie (mutation de la cible ou l’acquisition d’un plasmide qui code pour une méthylase qui va méthyler le ribosome de la bactérie empêchant la synthèse protéique) a. Mutations : Modification de la séquence des nucléotides d’un gène bactérien. Caractères des mutations : - Rare = taux de mutation : 10-5 à 10-12 - Spontanées, non induites par l’antibiotique - Spécifiques et indépendantes = justification des associations d’AB - Stables = transmises à la descendance = transmission verticale - Les résistances dues aux mutations s’additionnent Exemple : - Tuberculose  on associe les AB qui ont des cibles différentes car la probabilité d’avoir une résistance à 2 AB est la somme de la résistance de chacun des AB (105 + 107 = 1012)

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- Sur l’ABgramme d’une entérobactérie, en ce qui concerne les quinolones, AB très prescrit aujourd’hui, on trouve une vieille molécule, l’acide nalidixique (qui n’est plus prescrite), toujours testée cependant, car première cible des mutations. - Pseudomonas aeruginoas : les mutations aux quinolones sont plus fréquentes (10-6) que pour E. Coli = sélection plus rapide de mutants résistants. Les mutations représentent 20% des résistances en clinique : QUINOLONE qui modifie les cibles, IMIPENEME (P. aeruginosa) mute sa porine, B-LACTAMINE (P. aeruginoas) entraine surexpression de la pompe à efflux. Pendant les 2 premiers jours du traitement, il vaut mieux associer la B Lactamine avec des aminosides ; si il y a des mutants résistants, on risque bcp moins de les faire émerger. b. Transferts : Transformation/recombinaison : cible des β-lactamines = enzyme d’assemblage de leur paroi = recombinaison avec de l’ADN exogène qui vient de streptocoque dans la flore (de la gorge ++, pas reconnu par pénicilline). Il y a transformation en monobrin par nucléase puis recombinaison non réciproque des Protéines de Liaison des Pénicilline (PLP) qui forment un hétéroduplex. L’hétéroduplex pas reconnu par les pénicillines, donc c’est plus difficile à traiter. Même phénomène a été observé chez des Méningocoques (peuvent être retrouvé dans la gorge) qui peuvent se recombiner avec des Neisseria commensales de la gorge. On obtient donc des méningocoques de sensibilité diminuée aux bêta-lactamines. Le traitement de 1e intention dans les méningites = céphalosporine ( CEFOTAXIME ou CEFTRIAXONE) de 3e génération et pas l’amoxicilline. Acquisition de gènes : - Conjugaison bactérienne : transfert d’ADN bactérien par accouplement d’une bactérie donneuse d’un plasmide (molécule d’ADN circulaire qui peut s’auto-répliquer) et d’une bactérie receveuse d’un plasmide. On parle de pili sexuel chez les bactéries. Il y a formation d’un pont entre 2 bactéries qui permet l’échange de matériel génétique. L’information génétique est donc dupliquée (transmission de la résistance).

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Transposition : transposons = gènes sauteurs qui sont encadrés par des séquences d’ADN qui permet de faire du couper/coller. Ce dernier peut se faire directement sur le chromosome. Il n’y a pas besoin d’homologie de séquence nucléotidique, la recombinaison est parfaitement illégitime. Ce système de transfert permet aux gènes des résistantes de s’intégrer aux chromosomes de bactéries, de capturer des gènes et de les passer à d’autres espèces bactériennes.

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Autre mécanisme d’intégration au chromosome : cassette d’ADN (fragment d’ADN de + 50kb) qui va s’intégrer dans le génome d’une bactérie. C’est un mécanisme beaucoup plus rare, qui n’arrive que sur quelques clones bactériens ; c’est comme ça que sont apparus les Staph résistant à la pénicilline.

Les mutations sont transmises seulement à la descendance de la bactérie. Dans le cas du transfert il y a également de la transmission horizontale en plus de la transmission verticale  gravité car bcp pus difficile à maitriser sur le plan épidémiologique. IV. BACTÉRIES RÉSISTANTES EN PRATIQUES : Multirésistances : une bactérie multirésistance n’est pas plus virulente mais elle est bien plus dure à traiter. 1. BMR ET BHR : Page 4 sur 9

BMR : bactéries multi-résistantes : - Gram + (SARM : S. aureus résistant à la méticilline), - Gram – (EBLSE : Entérobactérie productrice de β-lactamase à spectre étendu) - PMR : Pseudomonas multi résistant : précaution complémentaires contact, transmise manuportée BHR : bactéries hautement résistantes : Les BHR ne sont qu’émergente en France (BHRe) : Entérocoque résistante à la vancomycine (VRP) et Entérobactérie productrice de carbapénèmase (EPC). Très grave !!! Elles sont à risque épidémique élevé car leur support de résistance est un vecteur mobile (cassette, plasmide, transposon) a. SARM C’est un staphylocoque qui a intégré au sein de son chromosome une large cassette d’ADN avec un gène qui code pour une PLP supplémentaire qui n’est pas reconnue par l’Oxacilline (Méticilline) = résistante à toutes les β-lactamines. On les traite donc par des Glycopeptides (VANCOMYCINE). Très épidémique = isolement du patient. Dans les années 90 en France = Peste avec > 50 % des S. Aureus qui étaient des SARM, ajd = 15% grâce au SHA et aux normes d’hygiène. Aux USA : ils sont communautaires = problème de santé publique, > 50 % des isolats communautaires. Il y a des pays comme les pays scandinaves où ils ne sont jamais apparus car normes d’hygiènes excellentes. b. BLSE Gram-, βlactamase à spectre étendu = enzyme plasmidique qui a subi des mutations. Rencontrée principalement chez les entérobactéries et P.aeruginosa. Quand une entérobactérie acquiert une BLSE = acquisition d’un plasmide. Dans le tableau = - En haut : sous espèces de B Latamine = Pénicilline / Céphalosporine / Carbapénèmes = IMIPENEME) - Encadrés avec les « groupes » = groupes d’entérobactérie Groupes d’entérobactéries : - Dans le groupe 1 = E.Coli parfaitement sensibles à l’état de base, à toutes ces familles. - Dans le groupe 2 = Klebsiella, qui ont des pénicillinases sur leur chromosome à l’état naturel - Dans le groupe 3 = les espèces ont une céphalosporinase à l’état naturel ; elles sont donc résistantes à ces molécules, et aux inhibiteurs de pénicillinase.

60 ans

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Femme (car + d’infections urinaires) Diabétique Infection urinaire récidivante Comorbidités

Le problème c’est donc leur pris en charge thérapeutique avec un arsenal restreint (car multirésistant) et une résistance fréquemment associée aux autres AB comme les aminosides et les quinolones. 2. DÉPISTAGE DES BMR - POLITIQUE PROPRE AU CHUR : En réa chaque semaine un écouvillon nasal pour la recherche du SARM et un écouvillon rectal pour la recherche de BLSE et de PMR (Pyo multirésistant). S’ils sont porteurs ils seront en isolement avec précautions complémentaires contact. S’ils sont de nouveau hospitalisés le système informatique va signaler aux soignants les ATCDs de BMR ce qui permet de les mettre directement en isolement puis de les re dépister. 3. BHR : Les BHRe représentent la menace ultime car peu de recourt thérapeutique car résistances associées. a. EPC : Les carbapénèmases sont souvent associées à des BLSE et à une résistance aux autres familles d’AB donc souvent un phénomène de cumul des résistances. On doit les soupçonner lorsqu’un patient est rapatrié d’un pays ou d’un établissement à risque. Car risque de rapatrier une souche venue d’ailleurs et qu’ensuite on provoque une épidémie. Pour éviter cela on va faire un isolement de principe et rechercher le portage par 3 écouvillonnages successifs à 7 jours d’intervalle et si on ne trouve pas de BHRe on pourra considérer le patient comme non porteur. Alors que s’il est découvert porteur, maintien de l’isolement avec une équipe spécialement dédiée. Ce sont beaucoup de Clepsiel et des Coli majoritairement en Grèce ou en Italie alors que chez nous on continu de dire « émergentes » car nous n’avons pas dépassé 1%. Il faut éviter de prescrire au maximum les carbapénèmes pour éviter de voir l’émergence de plus de résistances. On donnera peut-être rapidement un carbapénème puis on prendra conseil d’un référent très rapidement pour changer de traitement. b. ERV : Entérocoques qui appartiennent à l’espèce faecium qui sont résistant à la Vancomycine et qui sont devenus résistants à d’autres AB. Normalement la Vancomycine se fixe sur les précurseurs de la paroi empêchant donc sa formation. Lorsque ces E acquiert un transposon qui modifie ces précurseurs et bien la Vancomycine ne peut plus se fixer  Résistance. Ces ERV ont une faible prévalence en France < 1%, il y a peu d’infection mais un pouvoir épidémique majeur. Donc mise en place de recommandations : dépistage du portage digestif des bactéries commensales, multiR aux AB emportées en France à l’occasion du rapatriement des patients. Page 6 sur 9

c. Dépistage des BHR : Non systématique (=/ BMR), Sur indication, Transferts sanitaires Patients contacts

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V. BON USAGE DES ANTIBIOTIQUES : Prévenir les infections bactériennes : - Asepsie, hygiène de l’environnement - Isolement des patients BMR/BHR - ABprophylaxie o En chirurgie, pour limiter le risque d’infection nosocomiale, on donne des AB, d’une façon particulière, en perfusion courte, 30 min avant l’incision du chirurgien. Sur le site de la SFAR (Société Française d’Anesthésie et Réanimation), on a toutes les chirurgies avec tous les schémas de prophylaxie, avec des alternatives si allergies Pour traiter une infection : il faut des arguments, se documenter (prélèvement + envoi au labo [sauf méningite = urgence d’ABthérapie]). On va essayer de voir si on peut drainer le site infecté (faire boire 2L à un patient quand il fait une infection urinaire, incision d’un abcès, retrait du matériel…). Enfin, on prescrit des antibiotiques. Une ABthérapie n’est pas toujours nécessaire : o Il y a des infections qui ne sont pas bactériennes : - Bronchite aigue, épisode grippal - Angine à strepto C avec test de diagnostic rapide - Rhino-sinusite aigue - Bronchiolite d’évolution favorable dans les 72h - Otite moyenne aigue chez enfant > 2 ans - Gastro-entérite

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o La présence de bactéries n’est pas toujours synonyme d’infection, leur présence peut être normale : Prélèvement cutané Prélèvement respiratoire non protégé (même si les sécrétions sont purulentes) Colonisation urinaire (en dehors de la grossesse) => souvent, on trouve chez un patient avec une sonde, une colonisation bactérienne de sa sonde = ce ne veut pas dire qu’il a une infection urinaire, ça vient de sa sonde) o Il existe des fièvres qui ne sont pas infectieuses (il faut faire un diagnostic d’élimination) : Polytraumatisme Fièvre d’origine centrale Fièvre suite à une ABthérapie (très rare)

L’ABthérapie est rarement une urgence (sauf méningite), même pour un patient qui est à la limite du choc septique, on va lui mettre des AB après les prélèvements. Il existe d...