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Dec 17, 2023

Caractérisation de plasmides porteurs de blaCTX

Rapports scientifiques volume 13,

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 8595 (2023) Citer cet article

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Les CTX-M sont codées par les gènes blaCTX-M et sont des β-lactamases à spectre étendu (BLSE) largement distribuées. Ils constituent le mécanisme de résistance antimicrobienne (RAM) le plus important aux antibiotiques β-lactamines chez les entérobactéries. Cependant, le rôle des plasmides AMR transmissibles dans la dissémination des gènes blaCTX-M a été peu étudié en Afrique où le fardeau de la RAM est élevé et se propage rapidement. Dans cette étude, la transmissibilité du plasmide AMR, les types de réplicons et les systèmes de dépendance ont été analysés dans des isolats cliniques d'Escherichia coli producteurs de CTX-M en Éthiopie dans le but de fournir un aperçu moléculaire des mécanismes sous-jacents à une prévalence aussi élevée et à une diffusion rapide. Sur 100 isolats producteurs de CTX-M obtenus à partir d'urine (84), de pus (10) et de sang (6) provenant de quatre établissements de santé géographiquement distincts, 75 % portaient des plasmides transmissibles codant pour les CTX-M, le CTX-M-15 étant prédominant (n = 51). Les plasmides IncF uniques avec la combinaison de F-FIA-FIB (n = 17) portaient la majeure partie des gènes blaCTX-M-15. De plus, les plasmides IncF étaient associés à plusieurs systèmes d'addiction, ISEcp1 et divers phénotypes de résistance aux antibiotiques non céphalosporines. De plus, le portage du plasmide IncF est associé à la lignée pandémique internationale E. coli ST131. De plus, plusieurs plasmides codant pour CTX-M étaient associés à la survie sérique des souches, mais moins à la formation de biofilm. Par conséquent, le transfert horizontal de gènes et l'expansion clonale peuvent contribuer à la distribution rapide et généralisée des gènes blaCTX-M parmi les populations d'E. coli dans les milieux cliniques éthiopiens. Ces informations sont pertinentes pour l'épidémiologie et la surveillance locales, mais aussi pour la compréhension globale de la diffusion réussie des plasmides porteurs du gène AMR.

La résistance aux antimicrobiens (RAM) est un problème aigu du système de santé mondial1. Le problème est généralement associé à la vaste famille des Enterobacteriaceae2. Dans cette famille bactérienne, les β-lactamases à spectre étendu (BLSE) sont le principal mécanisme de RAM annulant les antibiotiques de type β-lactame. Les CTX-M codés par les gènes blaCTX-M sont les types d'enzymes BLSE les plus dominants et les plus répandus, Escherichia coli étant une source majeure de leur production3,4. Le suivi des E. coli producteurs de CTX-Ms est difficile et nécessite une enquête approfondie sur les mécanismes de diffusion sous-jacents, les implications cliniques et l'épidémiologie globale des gènes blaCTX-M.

Les plasmides bactériens sont des éléments mobiles vitaux pour le transfert horizontal entre différentes espèces bactériennes de gènes exogènes dont les gènes AMR. Cela a été largement étudié dans les pays à revenu élevé5,6. Le groupe d'incompatibilité (Inc) F (IncF) qui appartient aux plasmides à gamme d'hôtes étroite est le plus pertinent pour la transmission du gène AMR7. La propagation horizontale des plasmides AMR joue également un rôle important dans l'acquisition des gènes codant pour la virulence8. Par exemple, les plasmides codant pour les BLSE sont associés à un potentiel de virulence accru dans la souche pandémique E. coli de type séquence (ST) 131 et d'autres E. coli pathogènes9.

En Afrique, malgré la charge élevée d'E. coli producteurs de BLSE10, il existe peu de connaissances sur les mécanismes moléculaires sous-jacents, les facteurs associés à la virulence et l'épidémiologie globale de la RAM médiée par les plasmides. Sans données claires et à jour à ce sujet, un suivi et une gestion efficaces des E. coli virulents ne sont pas réalisables. Nous avons récemment publié une caractérisation phénotypique d'isolats cliniques d'E. coli positifs pour le CTX-M provenant de quatre établissements de santé géographiquement distincts en Éthiopie11. L'étude a rendu compte des différents phylo-groupes d'E. coli avec plusieurs isolats appartenant au clone international à haut risque ST13111. Elle a également révélé la présence d'un portage alternatif du gène β-lactamase dans certains isolats et d'une multirésistance évidente (MDR) parmi eux11. Il est intéressant de savoir si ces caractéristiques sont transférables aux souches receveuses d'E. coli par l'intermédiaire de plasmides AMR transmissibles.

Pour limiter l'efficacité de la transmissibilité des plasmides, et donc la propagation de la MDR, il est d'abord nécessaire de comprendre la biologie des plasmides AMR existants. À notre connaissance, cela n'a pas été effectué sur des plasmides identifiés dans des isolats cliniques d'E. coli d'Éthiopie. Par conséquent, dans cette étude, nous avons commencé cet important travail en nous concentrant d'abord sur la transférabilité des plasmides AMR et en identifiant les types de réplicons de plasmide parmi les isolats cliniques utilisés dans notre étude précédente. Cette étude a également étudié l'association entre l'élément ISEcp1 et les gènes blaCTX-M, car cet élément du système d'insertion se trouve généralement à côté des gènes codant pour CTX-M sur les plasmides transmissibles et joue un rôle important dans la capture, la mobilisation et l'expression chromosomiques du Gènes AMR des plasmides transmissibles6,7,12. Nous avons également évalué la présence de huit systèmes de dépendance codés par plasmide, car la maintenance du plasmide pendant la réplication de l'hôte est un aspect essentiel de la transmissibilité13,14. Enfin, étant donné que la réplication, la maintenance et le transfert des plasmides sont influencés par les bactéries vivant dans les communautés de biofilms15 et que le portage du plasmide AMR a un impact sur la résistance au sérum16, une propriété de virulence importante des souches pathogènes d'E. coli17, ces associations ont également été étudiées dans la présente étude. Ce faisant, cette étude est la première à décrire la biologie des plasmides AMR existants parmi les isolats cliniques d'E. pour l'inhibition.

Pour déterminer la base moléculaire de la propagation des gènes CTX-M, nous avons sélectionné de manière semi-aléatoire 100 isolats producteurs de CTX-M à partir de l'étude originale11 (tableau supplémentaire S1). La base d'inclusion de l'étude était les critères (1) tous les isolats doivent être producteurs de CTX-M, (2) tous les sites d'étude géographiques doivent être représentés [LNR (laboratoire national de référence)—36 ; TASH (Hôpital spécialisé de Tikur Anbessa)—31 ans ; ARH (hôpital de référence d'Ayder) 19 ; JUH (Jimma University Hospital)—14], et (3) tous les groupes phylogénétiques doivent être représentés [phylogroupe A (19); B1 (4); B2 (52); C (16); D (5) et F (4)] (tableau 1). Nous avons pu démontrer que 75 % (n = 75) de ces isolats cliniques avaient la capacité de transférer des gènes codant pour des déterminants CTX-M à E. coli J53 AziR par conjugaison ou à E. coli HB101 par transformation chimique (Tableau 1). Sur les 75 isolats qui ont démontré une transmissibilité, le gène codant pour CTX-M-15 était représenté dans 51 isolats (68,0 %), les autres gènes CTX-M du groupe 1 étaient présents dans 17 isolats (22,7 %) et le groupe 9 CTX-M gènes dans 7 isolats (9,3 %) (tableau 1). Sur les 25 % (n = 25) d'isolats cliniques où la transmissibilité n'a pas pu être démontrée, nous avons identifié des gènes codant pour CTX-M parmi cinq phylo-groupes, et le gène blaCTX-M-15 dans les isolats B2-ST131 était dominant (tableau 1 ). Le séquençage des fragments d'ADN amplifiés a confirmé une association entre les gènes ISEcp1 et blaCTX-M. Étonnamment, 73 des 75 isolats parentaux (97,3 %) et 71 (94,7 %) des souches réceptrices étaient positifs pour l'élément ISEcp1.

Des gènes alternatifs codant pour la β-lactamase (gènes non BLSE) ont été détectés dans 72 des 75 isolats susceptibles de transmettre des gènes AMR aux bactéries réceptrices. Plus précisément, les gènes blaTEM-1, blaOXA-1 et blaTEM-OXA ont été détectés respectivement dans 13 (17, 3%), 16 (21, 3%) et 39 (52%) des 75 isolats parentaux d'origine (tableau 2). Le gène BLSE blaSHV a été détecté dans 4 (5,3 %) isolats. Trois isolats (4 %) étaient dépourvus de ces quatre gènes alternatifs codant pour la β-lactamase. Ces mêmes génotypes ont été caractérisés dans les souches réceptrices de plasmide. Les gènes blaTEM-1, blaOXA-1 et blaTEM-OXA ont été détectés chez 23 (30,7 %), 13 (17,3 %) et 26 (34,7 %) des souches receveuses recevant le ou les plasmides AMR mobilisés, respectivement (tableau 2) . Les 13 souches receveuses restantes (17,3 %) n'ont acquis aucun de ces gènes. De plus, pas une seule souche receveuse n'a acquis le gène BLSE blaSHV (tableau 2).

Nous avions précédemment évalué plusieurs profils de résistance aux médicaments parmi les isolats cliniques parentaux utilisés dans cette étude11 (tableau supplémentaire S1). Pour déterminer si cette caractéristique pouvait être conférée aux bactéries réceptrices par la transmissibilité des plasmides AMR, nous avons effectué un test de sensibilité aux antimicrobiens en utilisant la méthode de diffusion sur disque sur les 75 isolats cliniques parentaux et leurs destinataires correspondants de plasmides AMR. Les 75 isolats étaient résistants à 100 % au céfotaxime, à la ceftazidime et au céfépime, ce qui confirme notre découverte antérieure11. Parmi les souches réceptrices de plasmide de deuxième génération, ce taux de résistance est resté à 100 % pour le céfotaxime et a légèrement chuté à 90,7 % et 88,0 % pour le ceftazidime et le céfépime respectivement (Fig. 1). Les taux de résistance à la ciprofloxacine, au sulfaméthoxazole/triméthoprime amoxicilline-acide clavulanique, à la gentamicine, à la céfoxitine, à l'amikacine et au méropénème étaient respectivement de 92,0 %, 88,0 %, 72,0 %, 50,7 %, 17,3 %, 1,3 % et 1,3 % (Fig. 1). Parmi les souches réceptrices de plasmide AMR, les taux de résistance à ces antibiotiques non β-lactamines étaient respectivement de 48 %, 65,3 %, 41,3 % et 1,3 % pour la ciprofloxacine, le sulfaméthoxazole/triméthoprime, la gentamicine et l'amikacine (Fig. 1). De plus, 56% des souches de deuxième génération étaient résistantes à l'amoxicilline-acide clavulanique, un inhibiteur de la β-lactamase et 9,3% étaient résistantes à la céfoxitine, alors qu'aucune souche n'a acquis de résistance au méropénème (Fig. 1).

Comparaison du pourcentage de résistance aux antibiotiques affiché par 75 isolats originaux et les souches réceptrices plasmidiques correspondantes. Les souches receveuses sont basées soit sur le fond E. coli J53 AziR et obtenu par accouplement conjugal (transconjugués), soit sur le fond E. coli HB101 obtenu par transformation chimique (transformants). Le pourcentage de résistance des différents isolats parent (barres gris foncé) et receveur (barres gris clair) était conforme aux points de rupture de diffusion du disque CLSI. La résistance a été définie comme des isolats avec une résistance intermédiaire et une résistance complète en fonction de la taille de la zone d'inhibition par rapport aux souches de référence E. coli ATCC 25,922 BLSE négatif et K. pneumoniae subsp. pneumoniae ATCC 700,603. Les antibiotiques testés étaient l'amoxicilline-acide clavulanique (AMC), la céfotaxime (CTX), la ceftazidime (CAZ), la céfépime (CEF), la céfoxitine (FOX), la ciprofloxacine (CIP), l'amikacine (AMK), la gentamicine (GEN), le méropénème (MEM ), Sulfaméthoxazole-Triméthoprime (SXT).

À notre connaissance, la biologie des plasmides AMR hébergés par des isolats bactériens cliniques d'Éthiopie n'a pas été étudiée. Nous avons commencé ce travail important en nous concentrant d'abord sur l'identification des types de réplicons de plasmide parmi les isolats utilisés dans notre étude en adoptant un protocole établi de typage de réplicons basé sur la PCR (PBRT)18. Sur les 75 plasmides codant pour les BLSE CTX-M transférés, 64 réplicons (85, 3%) ont été typés et ont révélé quatre groupes Inc classés en 13 combinaisons différentes (Fig. 2). Les plasmides IncF avec divers types de réplicons étaient les combinaisons les plus nombreuses parmi tous les plasmides. Les groupes de réplicons du plasmide F-FIA-FIB étaient les plus fréquemment identifiés (42,2%) avec 27 des 64, suivis de la combinaison FIA-FIB (9,4%) (Fig. 2). Les types de réplicon F-FIB-I1-Iγ, F-FIB ainsi que les types de réplicon IncF ont tous été détectés à une fréquence de 7,8%, et le type de réplicon I1-Iγ à 6,3% (Fig. 2). Les autres types identifiés ont été détectés à une fréquence inférieure à 5 % dans les souches réceptrices de plasmide (Fig. 2).

Fréquence des types de réplicons plasmidiques provenant d'isolats d'E. coli obtenus à partir d'échantillons cliniques prélevés dans des centres de soins de santé en Éthiopie. Sur 75 souches réceptrices recevant un ou plusieurs plasmides par conjugaison ou transformation, 64 contenaient des plasmides qui pouvaient être typés par la méthode basée sur la PCR choisie. Les types de réplicons basés sur IncF ont été les plus identifiés.

Nous avons également déterminé l'association des types de réplicons avec les gènes de résistance aux antibiotiques. Sur les 51 plasmides transmissibles ayant blaCTX-M-15 (voir tableau 1), 45 (88,2 %) ont été typés à l'aide de PBRT. Parmi ces 45 plasmides transmissibles de type PBRT, 35 (77,8 %) portaient des combinaisons de types de réplicon Inc tandis que les 10 restants (22,2 %) ne portaient qu'un seul type de réplicon (tableau 3). La combinaison du réplicon du plasmide F-FIA-FIB était fréquemment associée à d'autres types de CTX-M du groupe 1 codés par blaCTX-M-101, blaCTX-M-103, blaCTX-M-142, blaCTX-M-180, blaCTX- M-182 et blaCTX-M-225 (tableau 3). De plus, 6 plasmides portant le groupe 9 blaCTX-M-27 appartenaient à 3 types de réplicons différents consistant en un seul IncF (n = 1), ainsi qu'en combinaison apparente avec F-FIA-FIB (n = 4), ou avec F-FIA-FIB, et I1-Iγ (n = 1) (Tableau 3).

En revanche, le protocole PBRT n'a pas été en mesure de classer dans l'un des 18 groupes d'incompatibilité les 11 autres (14,7 %) des 75 isolats contenant des plasmides transmissibles portant les gènes blaCTX-M. Parmi ces 11 isolats non typés, 6 (54,5 %) contenaient un plasmide portant blaCTX-M-15, 4 (36,4 %) avaient un plasmide ayant des gènes codant pour d'autres CTX-M du groupe 1 (1 blaCTX-M-55, 2 blaCTX -M-180, 1 blaCTX-M-182) et 1 (9,1 %) avec le plasmide portant le groupe 9 blaCTX-M-14 (tableau 3).

La maintenance plasmidique pendant la réplication de l'hôte est un aspect vital de la transmissibilité. Nous avons étudié la présence de huit systèmes de dépendance codés par plasmide selon un système de détection basé sur la PCR décrit précédemment19. Six types de systèmes de dépendance plasmidique (pemKI, ccdAB, vagCD, hok-sok, pndAC et srnBC) ont pu être identifiés parmi les 75 isolats parentaux (tableau 4) et les souches réceptrices plasmidiques correspondantes (tableau 5). Dans les souches parentales, les 337 combinaisons de systèmes d'addition de plasmide détectées étaient pemKI (n = 72), srnBC (n = 68), ccdAB (n = 68), vagCD (n = 55), pndAC (n = 48) et hok -sok (n = 26). Les systèmes d'addiction aux plasmides relBE et parDE n'ont pas été détectés dans les souches parentales d'E. coli analysées. D'autre part, dans les souches réceptrices plasmidiques, un total de 176 combinaisons de systèmes de dépendance plasmidique ont été identifiées, consistant en pemKI (n = 47), srnBC (n = 42), ccdAB (n = 39), vagCD (n = 21) , pndAC (n = 23) et hok-sok (n = 4). Encore une fois, aucune des souches n'abritait les systèmes d'addiction aux plasmides relBE et parDE.

Il y avait une corrélation directe entre la combinaison de types de réplicons plasmidiques et le nombre moyen de systèmes de dépendance détectés (tableau 3). Les nombres moyens les plus élevés de systèmes de dépendance ont été observés dans les plasmides avec une combinaison de quatre types de réplicons. En revanche, les nombres moyens les plus faibles de systèmes de dépendance étaient corrélés aux plasmides avec un seul type de réplicon Inc. Cependant, aucune corrélation claire entre l'un des nombres moyens de combinaisons de systèmes de dépendance plasmidique et tout type de β-lactamase, y compris le CTX-M dans les souches parentales du donneur (tableau 4) ou les souches receveuses (tableau 5) n'a pu être identifié.

La connaissance de l'interaction entre les biofilms bactériens et les plasmides pourrait bénéficier au développement de mesures thérapeutiques pour contrôler la transmissibilité des plasmides de résistance aux antimicrobiens. Par conséquent, nous avons comparé la capacité de 12 souches parentales donneuses et les homologues destinataires plasmidiques correspondants pour leur capacité à former des biofilms dans un essai sur plaque de microtitration. Les critères de sélection de ce sous-ensemble étaient : (1) une focalisation primaire sur le phylotype B2 car il s'agit généralement de bactéries extra-intestinales, (2) une focalisation primaire sur le clone international à haut risque ST131, (3) une dissémination d'isolats ayant un à plusieurs types de réplicons de plasmide, (4) une propagation d'isolats ayant un à plusieurs types de CTX-M, et (5) tous les sites d'étude géographiques doivent être représentés [LNR (Laboratoire national de référence)—4 ; TASH (hôpital spécialisé de Tikur Anbessa)—3 ; ARH (hôpital de référence d'Ayder)—3 ; JUH (Jimma University Hospital)—1] (tableau supplémentaire S1). Seules deux souches parentales «P» donneuses ont pu être classées comme formant un biofilm puissant - P106 ou modérément formant un biofilm - P107 (Fig. 3). Les souches parentales de donneurs restantes étaient soit de faibles formateurs de biofilms (P2, P3, P22, P154, P163, P174 et P184), soit n'ont pas réussi à former de biofilms (P9, P74 et P149) dans les conditions expérimentales testées (Fig. 3). Fait intéressant, seuls les plasmides transmissibles à partir du plasmide P22, P154 et P184 pourraient conférer aux souches receveuses «R» (R22, R154 et R184) la capacité de former n'importe quel degré de biofilm (Fig. 3). Les types de réplicons identifiés dans ces trois isolats étaient respectivement F-FIB, F-FIA-FIB et F-FIA-FIB (tableau supplémentaire S1). Par conséquent, nous n'avons pu identifier que trois cas où le ou les plasmides AMR dérivés de P22, P154 et P184 peuvent avoir capturé des facteurs de promotion du biofilm codés par le plasmide.

Efficacité de formation de biofilm de souches pathogènes d'E. coli, isolées chez des patients éthiopiens. Les données ont été générées à partir d'un minimum de trois répétitions biologiques et trois répétitions techniques pour chaque isolat et tracées à l'aide de GraphPad-5.0. Une ANOVA à une voie avec le test de comparaison multiple de Tukey intégré a été appliquée pour calculer la signification statistique entre la souche témoin E. coli J53 (barre noire) et les souches parentales ('P', barres gris foncé) et les souches receveuses respectives ('R', gris clair bar). P < 0,0001 : ***P < 0,001 : **P < 0,01 : *P > 0,05 : non significatif (ns).

Étant donné que le portage de plasmides AMR influence l'étendue de la résistance au sérum16, nous avons comparé la capacité d'un groupe sélectionné de souches parentales donneuses et des homologues récepteurs de plasmide correspondants pour leur capacité à conférer une résistance au sérum humain normal. Dix des isolats sélectionnés ci-dessus ont également été utilisés dans cette étude de sensibilité sérique (tableau supplémentaire S1). Deux isolats parentaux « P » (P9 et P74) et quatre souches « R » réceptrices (R2, R9, R74 et R106) étaient totalement sensibles à une exposition prolongée au sérum humain (Fig. 4). Ceci était comparable au phénotype sensible au sérum de la souche témoin E. coli J53. En revanche, 8 souches parentales (P2, P3, P22, P106, P107, P154, P163 et P174) et 6 souches réceptrices (R3, R22, R107, R154, R163 et R174) ont présenté une résistance sérique étendue. Par conséquent, la résistance au sérum des souches P3, P22, P107, P154, P163 et P174 est influencée par le portage transmissible du plasmide AMR. Les types de réplicons identifiés dans ces six isolats étaient F-FIA-FIB-I1, F-FIA-FIB, F-FIA-FIB, F-FIA-FIB, W et F-FIA-FIB, respectivement (tableau supplémentaire S1). En revanche, la résistance sérique des souches P2 et P106 n'est pas transmissible et doit être associée à des éléments codés chromosomiques ou à des éléments codés sur des plasmides non transmissibles.

Efficacité de survie des souches pathogènes d'E. coli cultivées en présence de sérum. Propriétés de survie de 10 isolats cliniques parentaux (barres gris foncé) et de leurs souches réceptrices correspondantes (barres gris clair) et de la souche témoin J53 (barre noire) après exposition au sérum humain actif pendant 0 et 3 h. La sensibilité à la destruction a été calculée comme suit : log kill = (log10 UFC par millilitre de bactéries initialement ajoutées - 0 h) - (log10 UFC par millilitre de bactéries survivant à l'incubation après 3 h). GraphPad-5.0 a été utilisé pour tracer les données d'un minimum de deux réplicats biologiques de chaque isolat. Les moyennes et les erreurs standard des résultats sont indiquées. Une ANOVA unidirectionnelle avec le test de comparaison multiple de Tukey intégré a été appliquée pour calculer la signification statistique entre les souches parentales et receveuses correspondantes. P < 0,0001 : ***P < 0,001 : **P < 0,01 : *P > 0,05 : non significatif (ns).

Cette étude est la première à rendre compte de la transmissibilité des plasmides, des types de réplicons et des systèmes de dépendance associés parmi les isolats cliniques d'E. coli MDR producteurs de CTX-M en provenance d'Éthiopie (tableau supplémentaire S1). Il s'agit également de la première étude éthiopienne décrivant ces types de réplicons plasmidiques en association avec la distribution clonale d'isolats cliniques d'E. coli producteurs de CTX-M. Les données confirment la notion de longue date selon laquelle le transfert horizontal de gènes est un contributeur majeur à l'expansion clonale et à la distribution généralisée des gènes codant pour le CTX-M en Éthiopie. Ces résultats sont alarmants car ils démontrent que la transmission plasmidique est un facteur majeur dans le co-transfert de gènes codant pour la résistance aux antimicrobiens non céphalosporines parmi les populations bactériennes en Éthiopie. Par conséquent, en l'absence de toute intervention, la propagation rapide de la multirésistance aux médicaments parmi les populations bactériennes dans les milieux cliniques, agricoles et communautaires se poursuivra sans relâche. Une consolation difficile est pour les carbapénèmes de dernier recours, tels que le méropénème, où les isolats étaient encore très sensibles. La résistance possible à la colistine, qui est un traitement de dernier recours pour les infections à Gram négatif MDR, n'a pas été testée car elle n'était pas approuvée pour une utilisation clinique en Éthiopie au moment de l'étude.

Alors que 75 % des isolats examinés contenaient des gènes CTX-M sur des plasmides transmissibles, les 25 % restants des isolats étaient incapables de transférer ces gènes au receveur d'E. coli. De plus, la β-lactamase alternative blaSHV était également non transmissible. Ces gènes blaCTX-M et blaSHV non transférables sont susceptibles d'être intégrés dans le chromosome de l'hôte ou d'être présents sur des plasmides non transmissibles. Ces isolats méritent une caractérisation génétique plus poussée car ils peuvent fournir de nouveaux indices sur l'hétérogénéité génétique accrue parmi les marqueurs de la MDR et leur dissémination. Un précédent pour ce type de nouvelle découverte est la localisation chromosomique de blaCTX-M-15 dans le sous-clone AMR très étendu et virulent de ST131 H30Rx20. Cette origine était due à la mobilisation d'un élément ISEcp1-blaCTX-M-15-orf477 de type Tn3 situé dans un plasmide qui s'est ensuite intégré dans le génome bactérien. ISEcp1 est un IS qui contribue à la capture, à l'expression et à la mobilisation efficaces des gènes AMR à partir de plusieurs sources, et est généralement situé en amont de la région des gènes codant pour CTX-M21,22. Notre observation d'ISEcp1 dans 97,3 % des souches parentales et 94,7 % des souches réceptrices correspondantes corrobore ces résultats antérieurs.

Bien que les associations génétiques exactes n'aient pas pu être directement déterminées sans données de séquençage des plasmides, 59 (78, 7%) gènes blaCTX-M transférables semblaient être situés sur des plasmides IncF à gamme d'hôtes étroite. Cela concorde avec le fait que les plasmides IncF sont le principal vecteur des gènes blaCTX-M23. Les plasmides IncF codant pour les CTX-M sont détectés dans une gamme de types de séquences d'E. coli24, mais ont une association particulièrement forte avec la propagation mondiale de CTX-M-15 produisant E. coli ST13123. Les plasmides IncF contribuent à divers déterminants de la résistance aux antimicrobiens et à des facteurs associés à la virulence qui créent des avantages compétitifs en matière de fitness qui sélectionnent le succès du clone ST13125 et l'évolution des sous-lignées ST131 telles que H30, qui incluent H30R1 et H30Rx7,25,26. Notre observation des plasmides IncF hébergés par des isolats associés à une variété de lignées de type de séquence d'E. coli, y compris la lignée internationale à haut risque E. coli ST131, est cohérente avec ce profil. Cela indique que la prévalence généralisée des gènes codant pour le CTX-M-15 en Éthiopie est facilitée à la fois par les expansions clonales des cellules hôtes et le transfert horizontal de gènes par les plasmides IncF. Nous avons également identifié des plasmides IncF dans des groupes phylogénétiques d'E. coli principalement considérés comme des E. coli commensaux, corroborant une affirmation antérieure27.

Nous soupçonnons que les plasmides IncF identifiés dans cette étude ont soit des réplicons uniques, soit des réplicons multiples. Les différentes combinaisons peuvent refléter la fusion entre différents types créant une chimère réplicon, ou que plusieurs plasmides coexistent simultanément dans la même cellule18,24,28,29. Ce phénomène est très utile pour établir et tracer des lignées plasmidiques épidémiologiques pertinentes. Cependant, les avantages de remise en forme conférés par un plasmide ayant plusieurs réplicons au sein du même groupe d'incompatibilité ne sont pas clairs, car cela soulèverait sûrement des problèmes de coordination de la réplication, de régulation et d'instabilité provoqués par des phénomènes d'incompatibilité. Cela contraste avec les plasmides cooptant des réplicons de différents groupes d'incompatibilité, ce qui étendrait les possibilités de réplication au sein de divers hôtes. Par conséquent, les travaux de suivi axés sur le séquençage du génome entier ou du plasmide devraient évaluer si les réplicons de plasmide IncF représentent des entités génétiques discrètes et intactes, ou s'il s'agit simplement de fusions entre différents types créant des chimères de réplicon, comme cela a été rapporté précédemment18. L'évaluation de la fonctionnalité du réplicon est également justifiée.

Fait intéressant, à partir de huit types de systèmes de dépendance analysés dans cette étude, nous avons pu détecter trois systèmes de dépendance de type I et trois de type II. Dans les isolats de donneurs parentaux, cela équivalait à 337 combinaisons de systèmes d'addition. Cependant, seulement 176 combinaisons de systèmes de dépendance ont été détectées dans les transconjugants receveurs. Comme suggéré par d'autres, l'implication de ces découvertes est que les systèmes de dépendance pourraient être positionnés sur un plasmide non conjugatif ou dans le chromosome, et ceux situés sur des plasmides conjugatifs sont associés aux gènes blaCTX-M transmissibles19,30,31. De plus, presque tous les systèmes d'addiction détectés dans les souches réceptrices étaient portés sur des plasmides IncF, corroborant les découvertes précédentes32. Les systèmes de dépendance aux plasmides jouent un rôle important dans la stabilité et le maintien des plasmides dans une population bactérienne33 et peuvent améliorer l'aptitude des bactéries dans des conditions environnementales défavorables34. Par conséquent, nos données indiquent que les plasmides IncF utilisent plusieurs systèmes de dépendance pour le maintien et la stabilité lors de la dissémination horizontale des gènes blaCTX-M dans les isolats éthiopiens.

Un élément clé supplémentaire à cela est la découverte que ces plasmides hébergeant blaCTX-M possèdent également la possibilité de disséminer d'autres gènes résistants d'importance clinique, y compris ceux qui confèrent une résistance au sulfaméthoxazole/triméthoprime, à la ciprofloxacine, à l'amoxicilline-acide clavulanique, à la gentamicine, à l'amikacine, et la céfoxitine. Cela met en évidence le potentiel des plasmides hébergeant des gènes blaCTX-M pour diffuser rapidement la MDR dans les milieux hospitaliers, communautaires et agricoles. Ainsi, une meilleure compréhension de l'origine et de l'évolution de la résistance aux antibiotiques non bêta-lactamines en Éthiopie est nécessaire.

Malgré notre identification et la caractérisation initiale des plasmides AMR transmissibles dans les isolats d'E. coli collectés dans des établissements de soins de santé limités, il est évident que des connaissances essentielles concernant la diversité génétique qui pourrait exister entre eux font encore défaut. Les travaux de suivi devraient se concentrer sur une caractérisation génétique plus poussée des plasmides afin de mieux définir l'étendue de leur diversité et de fournir des informations importantes reliant le squelette plasmidique et le type de réplicon avec des combinaisons de gènes de résistance multiples acquis et de modules de dépendance ainsi que d'autres traits phénotypiques associés à pathogénicité telles que la résistance au sérum et la capacité à former des biofilms. Pour y parvenir, il faudrait une méthode qui combine le clivage médié par la nucléase S1 des plasmides, suivi d'une électrophorèse sur gel en champ pulsé et d'un transfert de Southern, et également en combinaison avec le séquençage direct des plasmides, ou même par le séquençage génomique complet. Considérant que la plupart des plasmides transmissibles dans cette étude étaient basés sur la famille IncF, qui dans d'autres études a montré une grande diversité génétique36,37,38,39, nous supposons que cela serait également vrai pour les plasmides hébergés dans notre collection d'isolats. De plus, un pourcentage significatif de plasmides transmissibles possédaient un réplicon non typé selon notre test PBRT. Par conséquent, l'application des méthodes génétiques les plus exigeantes sur ce groupe d'isolats fournira également de nouveaux indices concernant la dissémination de la RAM parmi diverses populations d'E. coli en Éthiopie.

Outre les plasmides IncF, nous nous sommes également intéressés aux isolats qui hébergeaient des plasmides transmissibles à gamme d'hôtes étroite avec un réplicon IncI1-Iγ ou IncY. Bien que non confirmés par des méthodes basées sur la séquence, les plasmides IncI1-Iγ et IncY identifiés dans notre étude ont souvent été trouvés associés au gène blaCTX-M-15. Fait intéressant, des plasmides contenant ces réplicons ont été détectés dans des bactéries isolées d'animaux destinés à l'alimentation et associés à divers gènes de RAM40,41,42,43. Sur la base de ce précédent, il est possible que les plasmides IncI1-Iγ et IncY identifiés ici puissent avoir une origine animale, qui pourrait être une source d'infections humaines en Éthiopie. Cela sera confirmé dans les travaux futurs avec des collections bactériennes éthiopiennes élargies pour inclure des isolats provenant de sources communautaires et agricoles plus larges. Le seul autre réplicon détecté dans notre étude était IncL/M. Il s'agit d'un réplicon à large gamme d'hôtes permettant une plus grande transmission entre diverses espèces bactériennes, comme en témoigne une association entre les plasmides IncL/M et la dissémination de blaCTX-M-3 et blaOXA-4844,45.

Divers pathotypes d'E. coli possèdent une variété de facteurs associés à la virulence qui favorisent leur entrée, leur colonisation, leur survie et leur dissémination au sein et entre les hôtes humains et animaux infectés. Les conclusions définitives concernant les pathotypes de nos isolats nécessitent encore une analyse de séquence pour identifier la présence de gènes de virulence caractéristiques qui ont été définis dans des études antérieures46,47,48. Il est bien établi que les facteurs associés à la virulence peuvent être codés dans des éléments génétiques mobiles, tels que les plasmides49. Cela se reflète également dans cette étude qui a révélé la capacité de survie d'un sous-ensemble d'isolats parentaux et de leurs souches réceptrices de plasmide correspondantes dans le sérum humain normal, ce qui est attribuable à des gènes spécifiques portés sur les plasmides de résistance codant pour CTX-M. Bien que les données soient limitées, elles suggèrent que les plasmides AMR de nombreux isolats d'E. coli provenant d'Éthiopie codent probablement également pour d'autres propriétés qui peuvent influencer les choix de mode de vie importants pour la survie dans l'environnement et la pathogénicité de l'hôte.

Nous avons également noté que la plupart des isolats contenant les gènes blaCTX-M-14, blaCTX-M-15 et blaCTX-M-27 se répartissaient entre les phylo-groupes B2, D et F. Ceux-ci représentent probablement des isolats d'E. coli pathogènes extra-intestinaux (ExPEC), puisque les études sur la population mondiale associent régulièrement les bactéries ExPEC aux groupes phylo B2 et D50. Il s'agit d'une grave préoccupation étant donné que les bactéries ExPEC constituent un problème clinique mondial majeur51. Par conséquent, nous supposons une prévalence élevée d'ExPEC en Éthiopie, bien que cela doive être vérifié sur des collections plus étendues d'E. coli. Cela sera réalisable grâce à notre accès à une collection diversifiée et en expansion d'isolats d'E. coli via l'initiative de surveillance de la résistance aux antimicrobiens en laboratoire One Health en cours en Éthiopie. L'identification des facteurs associés à la virulence co-localisant avec les gènes AMR codés par plasmide aura des ramifications majeures pour l'évolution de pathogènes bactériens nouveaux et réémergents qui poseront un risque aigu pour la santé.

Il existe également un intérêt pour les isolats associés aux groupes phylogénétiques A, B1 et C qui sont peu susceptibles d'être des souches ExPEC. Il doit plutôt s'agir d'isolats commensaux non pathogènes intestinaux ou d'isolats pathogènes intestinaux (InPEC). Quoi qu'il en soit, ils ont été isolés à partir d'échantillons non fécaux, principalement d'urine, suggérant une association avec des infections extra-intestinales, et qui nécessiteraient une translocation depuis le tractus gastro-intestinal. Étant donné que l'InPEC a rarement causé des infections extra-intestinales52, nous soupçonnons que les isolats extra-intestinaux restants appartenant aux autres groupes phylogénétiques A, B1 et C provenaient d'E. coli commensal. Cette idée demande à être confirmée, mais un précédent vient du fait de savoir que les souches commensales d'E.

Notre étude comporte certaines limites. Il n'a pas déterminé directement quels gènes blaCTX-M étaient génétiquement liés aux types de réplicons de plasmide identifiés. La caractérisation génétique des isolats qui n'ont pas transféré les gènes blaCTX-M n'a pas non plus été réalisée. De plus, des associations génétiques fiables ne pourraient pas être directement déduites sans données de séquençage de plasmide. De plus, notre identification et notre caractérisation initiale des plasmides AMR transmissibles dans les isolats d'E. coli ont été collectées dans des établissements de soins de santé limités et n'ont pas de représentation à l'échelle nationale. Ainsi, les résultats doivent être confirmés dans les travaux futurs sur les collections élargies pour inclure des isolats provenant de communautés plus larges et de sources agricoles. Dans de futures études, la relation entre l'efficacité du transfert de plasmide et les caractéristiques génétiques des plasmides sera examinée, car cette information sera pertinente non seulement pour les épidémiologistes et la surveillance éthiopienne, mais aussi pour la communauté scientifique mondiale pour associer le succès de la propagation et dissémination d'un gène de résistance aux antibiotiques de type plasmidique et mobilité.

En conclusion, nous rapportons une forte prévalence de plasmides de type IncF qui pourraient être impliqués dans la mobilisation de CTX-M et d'autres gènes AMR en Éthiopie. Principalement identifiés à partir de la lignée internationale réussie ST131, ces plasmides abritent l'élément ISEcp1 pour une capture efficace du gène ainsi que de multiples systèmes d'addiction pour sélectionner le maintien du plasmide dans les cellules filles. Les données indiquent la base moléculaire sous-jacente de la prévalence étendue de blaCTX-M-15 signalée précédemment en Éthiopie11. La connaissance du rôle des plasmides transmissibles dans la propagation des gènes de la RAM parmi les populations extra-intestinales d'E. coli en Éthiopie est une étape importante. Non seulement cela contribuera à renforcer les systèmes nationaux de prévention et de contrôle des infections, mais cela ouvrira également la possibilité de développer des stratégies thérapeutiques pour cibler les bactéries hébergeant de tels plasmides afin de limiter leur acquisition et transmission ultérieures de la RAM au sein des populations bactériennes54,55. Dans l'ensemble, les données représentent un portage élevé du plasmide AMR parmi les isolats d'E. coli producteurs de BLSE CTX-M provenant de quatre installations en Éthiopie. En conséquence, le potentiel de transmissibilité des plasmides est très élevé, tout comme la probabilité d'une propagation encore plus rapide des gènes AMR de diverses familles.

Les isolats ont été extraits d'une biobanque après avoir été collectés en 2018 dans quatre installations géographiquement distinctes dans le cadre de l'initiative nationale de surveillance de la résistance aux antimicrobiens. L'initiative a été lancée en 2017 par l'EPHI sous la tutelle du ministère de la Santé et fonctionne sous les auspices de l'initiative Global AMR and Use Surveillance (GLASS) de l'Organisation mondiale de la Santé (https://www.who.int/initiatives/glass ). La procédure détaillée de collecte d'échantillons, y compris les critères d'inclusion et d'exclusion des patients, est rapportée ailleurs11,56 et strictement conforme aux pratiques standard d'échantillonnage microbiologique clinique établies par l'initiative Global One Health de l'Ohio State University57. Tous dans la biobanque sont des isolats cliniques et non des isolats de la population générale ou d'autres scénarios épidémiologiques.

La caractérisation phénotypique initiale, le dépistage des souches, le phylotypage ainsi que la détection du gène β-lactamase et les tests de sensibilité aux antibiotiques ont été rapportés pour 204 isolats cliniques d'E. coli producteurs de BLSE dans notre étude récente11. Dans l'enquête actuelle, nous avons considéré 100 isolats producteurs de CTX-Ms obtenus à partir d'urine (n = 84), de pus (n = 10) et de sang (n = 6) de l'ensemble d'origine. Il suffisait de se concentrer sur seulement 100 isolats car tous les types de gènes codant pour CTX-Ms identifiés dans notre étude initiale étaient inclus dans cette sous-collection. Cependant, la surreprésentation des isolats d'urine suggère que la plupart de ces souches seront enrichies en facteurs de virulence associés à l'invasion génito-urinaire. De plus, nous ne disposons d'aucune donnée sur l'exposition aux antimicrobiens au moment de la collecte. Cela peut être pertinent car il est concevable que certains patients dont les isolats ont été obtenus recevaient un traitement antimicrobien, créant un potentiel de biais vers la surreprésentation de certains gènes de résistance aux antimicrobiens.

L'étude a été approuvée par le comité d'examen scientifique et éthique de l'EPHI (EPHI-IRB-054–2017) et le comité d'examen institutionnel du Collège des sciences naturelles et informatiques de l'Université d'Addis-Abeba (CNS-IRB/039/2019). Comme tous les isolats bactériens inclus dans cette étude provenaient d'une biobanque, l'étude n'impliquait pas directement les patients, le matériel humain ou les identifiants de données personnelles.

Les plasmides ont été transférés par la méthode de conjugaison ou de transformation chimique. La conjugaison a été réalisée par un test de conjugaison utilisant E coli J53 AziR comme souche réceptrice58. Les trans-conjugants ont été sélectionnés sur des plaques de gélose Luria-Bertani (LA) contenant de l'azoture de sodium (150 µg/mL) et du céfotaxime (2 µg/mL). Cela a nécessité que toutes les souches donneuses aient été pré-testées pour la sensibilité à l'azoture de sodium et E coli J53 AziR a été pré-testée pour la sensibilité au céfotaxime. Si les plasmides étaient non conjugatifs, la transformation chimique a été effectuée en utilisant la souche réceptrice E. coli HB101 (Promega, Suède). Les plasmides ont été purifiés à l'aide du kit de miniprep de plasmide GeneJET (Thermo Fisher Scientific Inc.) et transformés dans la souche réceptrice chimiquement compétente en utilisant un choc thermique à 42 ° C. Les transformants ont été sélectionnés sur des plaques LA additionnées de céfotaxime (2 µg/mL).

Les isolats ont été analysés pour la présence des gènes codant pour les BLSE blaTEM, blaSHV, blaCTX-M et blaOXA en utilisant une combinaison de méthodes PCR et de séquençage établies comme décrit précédemment59. Les produits de PCR purifiés ont été séquencés en utilisant le service de génomique Eurofins (Ebersberg, Allemagne). Les types de gènes de β-lactamase ont été identifiés par alignement avec des séquences dans GenBank à l'aide de BLAST (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST). Des tests de sensibilité aux antibiotiques ont été effectués pour 10 antibiotiques contre des isolats parentaux transférables et leurs destinataires correspondants de plasmides AMR pour confirmer le transfert de blaCTX-M et pour détecter tout transfert associé d'autres phénotypes de résistance. Le test a utilisé la méthode de diffusion sur disque sur des plaques de gélose Mueller – Hinton conformément aux recommandations du CLSI. Le panel de disques contenant des antibiotiques (Oxoid LTD, Basingstoke, Hampshire, Angleterre) ainsi que leurs noms abrégés étaient amoxicilline-acide clavulanique (AMC-20/10 µg), céfoxitine (FOX-30 µg), céfotaxime (CTX-30 µg) , ceftazidime (CAZ-30 µg), céfépime (CEF-30 µg), gentamicine (GEN-10 µg), amikacine (AMK-30 µg), ciprofloxacine (CIP-5 µg), méropénem (MEM-10 µg) et sulfaméthoxazole /triméthoprime (SXT-23,75/1,25 µg). La sensibilité a été interprétée selon le document CLSI M100-S30 (CLSI, 2020). E. coli ATCC 25 922 BLSE négatif et K. pneumoniae subsp. BLSE positif. pneumoniae ATCC 700 603 (Microbiologics Inc., Saint Cloud, Minnesota, USA) ont été utilisées comme souches de référence.

Un protocole PBRT impliquant 18 paires d'amorces dans 5 configurations de réaction multiplex et 3 configurations de réaction simplex60 a été utilisé pour identifier les types de réplicons de plasmide AMR FIA, FIB, FIC, HI1, HI2, I1-Ig, L/M, N, P, W, T , A/C, K, B/O, X, Y, F et FIIA.

Huit systèmes d'addiction ont été déterminés pour les 75 donneurs parentaux et leurs souches receveuses respectives à l'aide de paires d'amorces PCR et de conditions d'amplification décrites précédemment19. Celles-ci comprenaient la détection de trois systèmes de dépendance de type I [Hok-Sok (hok-sok) (tueur d'hôte), PndA-PndC (pndAC) (promotion de la dégradation des acides nucléiques) et SrnB-SrnC (srnBC) (ARN stable négatif )] et cinq systèmes d'addiction de type II [PemK-PemI (pemKI) (maintenance d'urgence plasmidique), CcdA-CcdB (ccdAB) (couplé à la division cellulaire), RelB-RelE (relBE) (synthèse d'ARN stable à contrôle détendu), ParD- ParE (parDE) (réplication de l'ADN) et VagC-VagD (vagCD) (protéines associées à la virulence)].

La détection de la séquence d'insertion ISEcp1 a été déterminée par PCR en utilisant la combinaison de l'amorce ISEcp1 et de l'amorce consensus inverse CTX-M (inverse MA1) comme décrit précédemment61. Un produit amplifié est indicatif de l'élément ISEcp1 situé en amont des gènes blaCTX-M. Les produits de PCR ont été purifiés et confirmés par séquençage.

La formation de biofilm a été déterminée pour 12 isolats parentaux. Les isolats choisis et leurs génotypes et phénotypes détectés sont répertoriés dans le tableau supplémentaire S1. Tous les isolats parentaux appartenaient aux E. coli pathogènes extra-intestinaux connus (groupes phylogénétiques B2 et D). Tous sauf l'isolat 149 sont le clone international à haut risque ST131. Tous produisent au moins un type CTX-M, et tous sauf l'isolat 74 ont montré la détection de plus d'un type de réplicon de plasmide IncF. La mesure de la capacité de formation de biofilm des isolats parentaux et de leurs receveurs correspondants a utilisé un protocole décrit précédemment avec une légère modification62. En bref, les deux groupes de bactéries ont été cultivés dans un milieu minimal M63 avec du glycérol comme source de carbone et avec des antibiotiques respectifs pendant une nuit à 37 ° C avec aération. Le céfotaxime (2 µg/ml) a été utilisé pour les souches parentales du donneur et 2 µg/ml de céfotaxime et 100 µg/ml d'azide de sodium ont été utilisés pour les receveurs. La souche E. coli J53 AziR a été utilisée comme témoin et cultivée dans le milieu M63 contenant 100 µg/ml d'azide de sodium. À partir de cultures bactériennes d'une nuit, des aliquotes de 3 µl ont été mélangées avec 147 µl de milieu M63 frais dans les puits d'une boîte stérile à fond rond à 96 puits et incubées pendant une nuit à 37 °C. Les biofilms développés ont été thermofixés et colorés avec une solution de cristal violet à 0,1 % p/v. La biomasse colorée a été récupérée par solubilisation dans de l'acide acétique glacial à 33 % (v/v). L'étendue du biofilm solubilisé a ensuite été enregistrée par spectroscopie à une absorbance de 560 nm, et l'efficacité de la formation de biofilm calculée par normalisation avec la croissance planctonique enregistrée comme la densité optique à une longueur d'onde de 600 nm. La formation de biofilm spécifique (SBF) a été déterminée à l'aide de la formule SBF = (AB-CW)/G, où AB est OD560 des cellules colorées, CW est OD560 des puits de contrôle cultivés avec du milieu M63 uniquement, et G est l'OD600 des bactéries croissance calculée à partir de G = DO600 (24 h) - DO600 (0 h). Les souches ont été classées comme formant un biofilm faible (SBF ≤ 0,5), formant un biofilm modéré (SBF = 0,5–1,0) et formant un biofilm fort (SBF ≥ 1,0). Pour des raisons logistiques, la taille de l'échantillon a été limitée à 12 pour permettre un minimum de trois répétitions biologiques avec trois répétitions techniques pour assurer la qualité des données. De plus, le processus de sélection garantissait que les isolats parentaux représentaient les différents antécédents phylogénétiques.

La sensibilité sérique a été déterminée pour 10 isolats parentaux et leurs trans-conjugants correspondants à l'aide d'un protocole précédemment décrit49. Brièvement, les souches ont été cultivées dans un bouillon LB pendant une nuit à 37 \(^\circ\)C avec aération. Cinq µl des cultures d'une nuit ont été sous-cultivés dans 495 µl de bouillon LB frais et cultivés statiquement pendant 2 h à 37 \(^\circ\)C. Après centrifugation à 7600 g pendant 3 minutes, les culots ont été remis en suspension dans 500 ul de solution saline tamponnée au phosphate. Des volumes de 20 µl de bactéries lavées ont été mélangés avec 180 µl de sérum humain normal dans une boîte de microtitration à fond plat à 96 puits et incubés en statique à 37 °C pendant 3 h. Aux points de temps 0 h et 3 h, 20 µl ont été retirés des puits et étalés après une dilution en série appropriée sur des plaques LB contenant 2 µg/ml de céfotaxime pour les souches parentales, 2 µg/ml de céfotaxime et 100 µg/ml d'azoture de sodium pour la trans- conjugants et 100 µg/ml d'azide de sodium pour le contrôle E. coli J53 AziR. Le nombre d'unités formant colonies (UFC) de bactéries a été déterminé après que les plaques ont été incubées pendant une nuit à 37°C. La sensibilité au sérum actif a été calculée comme suit : log kill = (log10 UFC/µl de bactéries initialement ajoutées - 0 h) - (log10 UFC/µl de bactéries survivant à l'incubation après 3 h) selon un précédent rapport63. Toutes les expériences ont été menées en double. Le processus de sélection des 10 isolats garantissait que les isolats parentaux représentaient les différents fonds phylogénétiques. La souche réceptrice J53 seule a été utilisée comme témoin dans tous les tests.

Les données ont été préparées à l'aide de feuilles de calcul Excel (Microsoft Office) et importées dans SPSS version 20.0. Les fréquences des différentes variables ont été calculées. Des tableaux croisés et des graphiques ont été utilisés pour présenter les différentes relations entre les données.

Les ensembles de données utilisés et/ou analysés au cours de l'étude actuelle sont disponibles auprès de l'auteur correspondant sur demande raisonnable.

Résistance antimicrobienne

Société africaine de médecine de laboratoire

Test de sensibilité aux antimicrobiens

Gène codant pour la β-lactamase

Outil d'alignement local de base

Unité formant colonie

Institution de référence clinique et de laboratoire

Actif sur Cefotaxime, d'abord isolé à Munich

Bureau national éthiopien d'accréditation

β-lactamases à spectre étendu

Transfert horizontal de gènes

Comité d'examen institutionnel

Identification

Incompatibilité

Séquence d'insertion

Organisation internationale de normalisation

Lauria-Farming Agar

Lauria-Bertani

Typage de séquence multilocus

Oxacillinase

Formation de biofilm spécifique

Enzyme β-lactamase nommée d'après la variable sulfhydryle

Le processus d'amélioration progressive de la qualité des laboratoires vers l'accréditation

Type de séquençage

Enzyme β-lactamase nommée d'après un patient grec Temoniera

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Les auteurs tiennent à remercier les personnes qui ont participé à la collecte d'échantillons ainsi que le personnel du laboratoire national de référence de bactériologie clinique et de mycologie de l'EPHI pour leur identification initiale et la caractérisation des isolats, le tout dans le cadre du programme national de surveillance de la résistance aux antimicrobiens. Les auteurs remercient également Stephan Göttig (Klinikum der Johann Wolfgang Goethe-Universität) pour avoir fourni la souche bactérienne E coli J53 AziR.

Financement en libre accès fourni par l'Université d'Umea. Certains aspects de ce travail ont été soutenus en partie par la Fondation médicale de l'Université d'Umeå et en partie par le Conseil suédois de la recherche - Médecine et santé (numéros de subvention 2014-06652 et 2018-02676).

Laboratoire national de référence en bactériologie clinique et mycologie, Institut éthiopien de santé publique, Addis-Abeba, Éthiopie

Comment faire Abebe Aseffa

Département de biologie microbienne, cellulaire et moléculaire, Collège des sciences naturelles et informatiques, Université d'Addis-Abeba, Addis-Abeba, Éthiopie

Abebe Aseffa - Negeri (Vidéo officielle)

Département de biologie moléculaire, Université d'Umeå, Umeå, Suède

Abebe Aseffa Negeri, Dharmender K. Gahlot, Jyoti M. Gurung et Matthew S. Francis

Centre d'Umeå pour la recherche microbienne, Université d'Umeå, Umeå, Suède

Dharmender K. Gahlot, Jyoti M. Gurung et Matthew S. Francis

Global One Health Initiative de l'Université d'État de l'Ohio, Bureau régional de l'Afrique de l'Est, Addis-Abeba, Éthiopie

Eyasu Tigabu Seyoum

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AAN a conçu l'étude, réalisé les expériences et rédigé la première ébauche du manuscrit ; HM a conçu l'étude et effectué la supervision ; Expériences de biofilm préformées DKG, analyse de données et préparation de figures ; JMG a effectué la supervision, l'analyse des données et la préparation des figures ; ETS a réalisé des expériences phénotypiques et fourni des informations techniques ; MSF a conçu l'étude, effectué la supervision, obtenu le financement et révisé le manuscrit. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit final.

Correspondance à Matthew S. Francis.

Les auteurs déclarent que la recherche a été menée en l'absence de toute relation commerciale ou financière pouvant être interprétée comme un conflit d'intérêts potentiel.

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Réimpressions et autorisations

Negeri , AA , Mamo , H. , Gahlot , DK et al. Caractérisation des plasmides portant les gènes blaCTX-M parmi les isolats cliniques extra-intestinaux d'Escherichia coli en Éthiopie. Sci Rep 13, 8595 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-35402-2

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Reçu : 07 juillet 2022

Accepté : 16 mai 2023

Publié: 26 mai 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-023-35402-2

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