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Évolution de la souche F / LAM / KZN de Mycobacterium tuberculosis, hautement résistante aux médicaments, au KwaZulu-Natal, en Afrique du Sud

Contexte Bien que plusieurs foyers de tuberculose multirésistante aient été identifiés sur le continent africain, une résistance étendue aux médicaments XDR n’a été signalée que récemment, lorsqu’un grand nombre de cas de XDR ont été identifiés au KwaZulu-Natal. La majorité des patients étaient infectés. Nous rapportons des bases de données pour des études réalisées au cours de la période – impliquant les profils de résistance des isolats de M tuberculosis avec la souche F / LAM / KZN. fingerprintResults Dès le début, la souche F / LAM / KZN était responsable d’un certain nombre de cas de tuberculose multirésistante, indiquant la capacité de la souche à causer des cas de tuberculose résistante primaire. Certains isolats étaient également résistants à la streptomycine. Des isolats multirésistants résistants à d’autres médicaments ont été trouvés, et le premier isolat XDR a été La résistance des médicaments à un nombre de médicaments développés dans une souche locale de tuberculose en un peu plus d’une décennie a coïncidé avec l’introduction des programmes de traitement de la tuberculose à base de thérapie directement observés et directement observés. L’introduction de ces programmes en l’absence de tests de sensibilité ou de surveillance de la pharmacorésistance a contribué au développement de XDR dans cette souche F / LAM / KZN hautement transmissible. Le nombre croissant d’individus infectés par le virus de l’immunodéficience humaine et sensibles à la tuberculose a probablement contribué à ce développement

La résistance aux médicaments antimicrobiens dans les agents infectieux se produit au moyen de plusieurs mécanismes; ceux-ci incluent des changements génétiques et l’acquisition de gènes codant pour la résistance. Les mycobactéries diffèrent de la plupart des autres bactéries par la présence d’une paroi cellulaire aux propriétés uniques. L’échange de gènes sur ce type de paroi cellulaire est difficile. évolue principalement à partir d’événements mutationnels La résistance n’apparaît que si la sous-population résistante de bactéries survit pendant le traitement. Pour éviter cela, les patients atteints de tuberculose tuberculeuse sont traités avec une combinaison de médicaments. Le développement d’une résistance à l’un des médicaments n’est pas pertinent. la survie de la bactérie dans laquelle cela s’est produit, parce qu’il y aura toujours ⩾ médicament auquel elle est encore sensible. La sélection des mutants résistants ne se produit que lorsque les patients sont traités avec des schémas inappropriés ou lorsque les patients deviennent sélectivement non conformes ils ont été prescrits La longue durée du traitement, ainsi que la grande L’apparition de médicaments et de leurs effets indésirables gastro-intestinaux contribue à un taux relativement élevé de non-observance chez les patients atteints de TBA bien que le développement de résistances médicamenteuses chez d’autres bactéries entraîne rapidement un échec thérapeutique. Mycobacterium tuberculosis n’est devenu un problème que lorsque l’isoniazide et la rifampicine en combinaison Cette multirésistance MDR était considérée comme n’ayant pas eu d’impact sur les programmes de lutte antituberculeuse, car les gènes codant pour la résistance ne sont pas transmissibles, et les organismes MDR étaient considérés comme moins transmissibles aux autres humains . Une épidémie de TB-MR est survenue à New York , remettant en cause le concept de diminution de la transmissibilité de ces souches. En outre, le nombre de personnes nécessitant un traitement de deuxième intention a augmenté dans le monde. médicaments de ligne n’était qu’une question de temps De tels événements dans les souches MDR transmissibles menacer la lutte contre la TB Nous décrivons l’évolution de la pharmacorésistance dans une telle souche au KwaZulu-Natal, en Afrique du Sud, où le nombre de personnes atteintes d’immunodépression liée au SIDA augmente régulièrement Récemment, un groupe de personnes infectées par cette souche a été signalé [ ] Chez tous ces patients, l’organisme infectant était résistant à l’isoniazide, à la rifampicine, à la kanamycine et aux fluoroquinolones. Ces souches sont maintenant connues sous le nom de souches XDR extrêmement résistantes aux médicaments La souche en cause était appelée « souche KwaZulu-Natal » Conformément à un article récemment publié sur la classification des souches M tuberculosis , notre souche est classée F / LAM / KZN

Méthodes

Isolats mycobactériens Jusqu’à présent, des cultures mycobactériennes de spécimens prélevés chez des patients du KwaZulu-Natal ont été réalisées en laboratoire: le laboratoire TB associé à l’école de médecine Nelson R Mandela KwaZulu-Natal et le laboratoire provincial TB de l’hôpital King George V Durban, KwaZulu-Natal , qui est le centre de référence MDR-TB pour la province En février, les deux laboratoires ont été regroupés dans le Laboratoire de la tuberculose du KwaZulu-Natal des Services de Laboratoire National de Santé ont été génotypés dans le cadre de plusieurs études réalisées pendant les tests de susceptibilité. Utilisation de méthodes différentes dans les installations de culture de TB La méthode de la proportion de%, avec Middlebrook H agar , a été utilisée au laboratoire Nelson R Mandela School of Medicine Les concentrations suivantes ont été testées: isoniazide et / ou mg / L; rifampicine, mg / L; éthambutol, mg / L; et streptomycine, et / ou mg / L Cette méthode proportionnelle est également utilisée par le laboratoire combiné. Au laboratoire de l’hôpital King George V, les milieux Lowenstein-Jensen ont été utilisés avec les concentrations suivantes d’antibiotiques: isoniazide et mg / L ; rifampicine, mg / L; éthambutol, mg / L; streptomycine, mg / L; éthionamide, mg / L; la kanamycine, en mg / L; ciprofloxacine, mg / L; ofloxacine, en mg / L; L’analyse RFLP a été réalisée avec la méthode décrite par Van Embden et al Les modèles RFLP ont été analysés en utilisant le logiciel GelCompar, version Applied Maths, et les résultats ont été confirmés visuellement Isolats contenant & lt; des copies d’IS ont été encore différenciées par digestion AluI et hybridation avec une séquence répétitive riche en GC polymorphe Spoligotyping Spoligotyping a été réalisée en utilisant un kit de Isogen-Life Science conformément aux instructions du fabricant La présence ou l’absence d’espaceurs dans la répétition directe La région d’isolats de M tuberculosis a été détectée comme suit: la région à répétition directe a été amplifiée par des amorces, dont l’une a été biotinylée; les produits amplifiés ont été soumis à une hybridation inverse sur des sondes oligonucléotidiques de séquence espaceur immobilisées sur une membrane de Biodyne C; et la détection des séquences d’espacement a été réalisée avec la streptavidine peroxydase et chimioluminescence améliorée

Résultats

Proportion des souches F / LAM / KZN MDR parmi les tuberculosisisolates génotypés Au cours de la période, un total de M isolats de tuberculose a été récupéré chez des patients du KwaZulu-Natal et génotypés au moyen d’une table d’empreintes digitales IS. Génotype LAM / KZN La proportion par an variait de% à%, mais ce taux dépendait fortement de la sélection des isolats: la proportion était faible dans les études incluant des patients inscrits consécutivement mais élevée lorsque seuls les isolats pharmacorésistants étaient inclus. Les isolats de TB-MR parmi les isolats F / LAM / KZN et les autres isolats étaient respectivement% et%, P & lt; Au cours de toutes les années, la proportion d’isolats de TB-MR était la plus élevée parmi ceux ayant le génotype F / LAM / KZN. Aucune empreinte digitale n’a été réalisée en et In, un groupe d’isolats de TB-MR d’un district du KwaZulu-Natal a été analysé. de ces isolats appartenaient à la famille F / LAM / KZN

Tableau View largeTélécharger slideProportion de souches F / LAM / KZN chez des isolats génotypés de Mycobacterium tuberculosis au KwaZulu-Natal, Afrique du Sud, -Table View largeTélécharger slideProportion de souches F / LAM / KZN chez des isolats génotypés de Mycobacterium tuberculosis au KwaZulu-Natal, Afrique du Sud La génotypage et la surveillance de la pharmacorésistance ont débuté dès cette année-là. La résistance à l’isoniazide est apparue en association avec soit la rifampicine MDR, soit l’éthambutol. notée en combinaison avec la résistance à la streptomycine MDR combiné avec la résistance à l’éthambutol a été trouvé dans Résistance aux médicaments de deuxième ligne ont commencé à émerger dans l’éthionamide, suivie par la capréomycine dans, kanamycine et fluoroquinolones dans Le premier isolat XDR avec le F / LAM Une empreinte digitale / KZN a été retrouvée chez un patient, suivie par le grand nombre d’isolats trouvés à Tugela Ferry in Aucune information disponible pour les années –

Figure vue grandDownload slideDéveloppement de la résistance aux médicaments dans la famille de souches de Mycobacterium tuberculosis KwaZulu-Natal au cours de la période – Ca, la capréomycine; E, éthambutol; Et, éthionamide; F, fluoroquinolones; I, isoniazide; K, kanamycine / amikacine; R, rifampicine; S, streptomycine; T, thiacetazoneFigure View largeTélécharger la diapositive Développement de la pharmacorésistance dans la famille KwaZulu-Natal de souches de Mycobacterium tuberculosis au cours de la période – Ca, la capréomycine; E, éthambutol; Et, éthionamide; F, fluoroquinolones; I, isoniazide; K, kanamycine / amikacine; R, rifampicine; S, streptomycine; Les profils RFLP de la famille des souches F / LAM / KZN chez les patients infectés au KwaZulu-Natal sont montrés dans le dendrogramme de la figure. Ces souches présentent des spoligopatternes identiques, avec des espaceurs -, -, et Absence D’autres souches ont montré des spoligopatterns différents L’analyse de l’évolution des empreintes digitales n’a pas révélé d’association chronologique avec le développement de données de résistance non montrées

Figure Vue largeDownload, Dendrogramme illustrant des modèles de polymorphisme de longueur de fragment de restriction déterminés à l’aide de GelCompar, version Applied Maths B, Spoligopatterns de la famille KwaZulu-Natal de souches de Mycobacterium tuberculosis récupérées de patients dans tout le KwaZulu-Natal, Afrique du Sud. largeDownload slideA, Dendrogramme illustrant des modèles de polymorphisme de longueur de fragment de restriction déterminés à l’aide de GelCompar, version Applied Maths B, Spoligopatterns de la famille KwaZulu-Natal de souches de Mycobacterium tuberculosis récupérées chez des patients dans tout le KwaZulu-Natal, Afrique du Sud,

Discussion

L’optimisation des programmes de lutte antituberculeuse contre la tuberculose pharmacosensible préviendra la résistance à la propagation Si la grande majorité des patients adhèrent pleinement à leurs schémas thérapeutiques, aucune résistance ne se développera et les souches pharmacorésistantes se développeront chez la petite minorité de personnes. Cependant, cette politique ignore les observations de propagation de souches MDR telles que la table de souches F / LAM / KZN. Cela signifie qu’en l’absence de tests de sensibilité, une proportion croissante de patients a commencé à recevoir un traitement à base d’isoniazide, rifampicine, pyrazinamide et éthambutol lorsqu’ils sont infectés par une souche MDR Des isolats MDR de la souche F / LAM / KZN résistants à l’éthambutol ont déjà été trouvés dans la figure La sensibilité au pyrazinamide n’a pas été testée régulièrement Cependant, une résistance dans un petit pourcentage d’isolats a été trouvée dans une étude pilote réalisée dans notre laboratoire en conséquence, en l’absence de résultats de test de sensibilité au début du traitement, p Les échecs ne sont généralement reconnus que pendant des mois de traitement. Le processus de culture et de test de sensibilité qui suit prend encore quelques mois, Cette stratégie n’incluait pas les tests de sensibilité aux médicaments pour les médicaments de deuxième intention. En fonction de la sensibilité à l’éthambutol, les patients ont commencé un traitement en aveugle. L’éthambutol ou la cyclosérine, en association avec le pyrazinamide, l’éthionamide, la kanamycine et la ciprofloxacine ou l’ofloxacine selon la disponibilité La figure montre que la souche MDR F / LAM / KZN présentait déjà une résistance à l’éthionamide, toujours en association avec la résistance à l’éthambutol. dans, et fluoroquino La résistance à la cyclosérine n’est pas rapportée, car le test pour une telle résistance, comme le test de résistance au pyrazinamide, est associé à des difficultés techniques. Le premier isolat F / LAM / KZN XDR a été identifié dans Cet isolat particulier Cependant, il est évident que lorsque la stratégie thérapeutique-plus directement observée a été mise en œuvre, une proportion de patients a commencé à recevoir des schémas contenant trop peu de médicaments efficaces. Ceci a probablement contribué au développement de la TB-XDR dans différentes parties de la Une autre observation importante concerne la résistance à la streptomycine Le programme de lutte antituberculeuse en Afrique du Sud utilise la streptomycine comme cinquième médicament, comme l’indique son développement en une famille de souches et la différence de sensibilité entre l’isolat XDR et les isolats de Tugela Ferry. dans son régime de re-traitement Ceci est appliqué dans les cas où les patients interrompent leur La figure montre que l’un des variants MDR de la souche F / LAM / KZN était déjà résistant à la streptomycine. C’est le bras à partir duquel la souche XDR s’est développée. Il est tentant de postuler que l’addition de streptomycine au schéma thérapeutique standard Pour les patients ayant besoin d’un nouveau traitement, la sélection et la dissémination des organismes de la variante résistante à l’isoniazide-rifamycine-streptomycine ont été effectuées. Bien que la capreomycine n’ait jamais été utilisée en Afrique du Sud, une résistance a été observée dans la souche F / LAM / KZN. Étant donné que les tests de sensibilité à la capréomycine ne sont pas systématiquement effectués, on ignore pour le moment s’il existe des souches variant de F / LAM / KZN qui résistent à ce médicament dans n’importe quelle combinaison. enquête Bien qu’évalué, le traitement standardisé a permis la sélection des organismes de plus en plus résistants, ceci s’est passé dans le fond d’un expandin En conséquence, le nombre de personnes immunodéprimées – et, partant, le nombre de personnes présentant une susceptibilité accrue au M. tuberculosis – a augmenté. Par conséquent, le groupe de patients chez qui la souche F / LAM / KZN pouvait La présence importante de la souche F / LAM / KZN chez les patients atteints de TB-MR à partir de maintenant indique que cette souche est l’une de celles qui sont transmises plus efficacement que d’autres souches. Cependant, un autre facteur a sans aucun doute contribué à cette efficacité. En conclusion, comme chez d’autres bactéries, le développement d’une résistance à M tuberculosis résulte de la sélection de variants résistants au cours du traitement des patients. L’augmentation du nombre de patients immunocompromises associés au VIH dans la population a contribué à ce développement. Le traitement, tel qu’il est appliqué dans les programmes de lutte antituberculeuse, doit être soutenu par un programme de surveillance de la pharmacorésistance. béliers

Remerciements

Nous remercions S Reddy et T Kesting, pour avoir aidé à la prise d’empreintes digitales de l’IS, et B Ndimande, pour l’aide au spoligotypage. Soutien financier Université de KwaZulu-NatalPotential Conflits d’intérêts MP et AWS: pas de conflits