ACINETOBACTER BAUMANNII : Comparaison phénotypique et moléculaire des isolats colonisant et/ou infectant les patients et ceux contaminant l'environnement hospitalier

(1)

UNIVERSITE MOHAMMED V FACULTE DE MEDECINE ET DE PHARMACIE -RABAT-

ANNEE: 2018

_{THESE N°:03/18 CSVS}

CENTRE D’ETUDES DOCTORALES DES SCIENCES DE LA VIE

ET DE LA SANTE

Formation doctorale : Biologie médicale, pathologie humaine et

expérimentale et environnement

THESE DE DOCTORAT

ACINETOBACTER BAUMANNII

:

: COMPARAISON

:

COMPARAISON

PHÉNOTYPIQUE ET MOLÉCULAIRE DES ISOLATS COLONISANT

ET/OU INFECTANT LES PATIENTS ET CEUX CONTAMINANT

L'ENVIRONNEMENT HOSPITALIER

Présentée et soutenue publiquement le 06/07/2018

PAR

Dr. UWINGABIYE Jean

JURY

Professeur Amina BENOUDA Présidente

Faculté de Médecine, Université Abulcasis des Sciences de la Santé, Rabat

Professeur Mostafa ELOUENNASS Directeur de thèse

Faculté de Médecine et de Pharmacie, Université Mohammed V, Rabat

Professeur Azeddine IBRAHIMI Co-directeur de thèse

Professeur Jordi VILA ESTAPE Rapporteur

Faculté de Médecine, Université de Barcelone (Espagne)

Professeur Abdelouahed BAITE Rapporteur

Professeur Lhoussain LOUZI Rapporteur

Professeur Adil MALEB Rapporteur

Faculté de Médecine et de Pharmacie, Université Mohammed Premier, Oujda

Professeur Abdelhay LEMNOUER Examinateur

(2)

(3)

CURRICULUM VITEA

Dr. UWINGABIYE Jean, PharmD, PhD, Pharmacien résident en Biologie Médicale et ancien interne du CHU Ibn Sina, est né le 04 Juillet 1986 à l’Ouest au Rwanda.

Il est détenteur de deux diplômes de niveau doctoral, tous obtenus à la faculté de Médecine et de Pharmacie de Rabat, Université Mohammed V de Rabat. Le premier Doctorat a été obtenu en 2013 (Diplôme de Doctorat en Pharmacie, PharmD) et l’autre en 2018 (Diplôme de Doctorat en Biologie médicale, pathologie humaine et expérimentale et environnement, Ph.D).

Après ses études primaires au Centre scolaire de Gahondo, Dr. UWINGABIYE Jean a fait ses études secondaires au Collège de Gisenyi, où il a obtenu en 2005, le diplôme de Baccalauréat dans la Section de Biochimie, avant de bénéficier d’une bourse d’études au Maroc où il a fait ses études universitaires.

Dr. UWINGABIYE Jean a participé dans plusieurs publications dans le domaine de Microbiologie médicale, hématologie médicale, Biochimie clinique-Toxicologie, Parasitologie-Mycologie Médicale, Pharmacie et Médecine. Il est aussi le reviewer dans plusieurs journaux internationaux.

(4)

PRODUCTION SCIENTIFIQUE

A. Publications

1. Intensive care unit-acquired Acinetobacter baumannii infections in a Moroccan teaching hospital: epidemiology, risk factors and outcome.

Uwingabiye J, Lemnouer A, Baidoo S, Frikh M, Kasouati J, Maleb A, Benlahlou Y,

Bssaibis F, Mbayo A, Doghmi N, Abouelalaa K, Baite A, Ibrahimi A, Elouennass M. Germs. 2017 Dec 5; 7(4):193-205. doi: 10.18683/germs.2017.1126. eCollection 2017 Dec.PMID:29264357.

2. Clonal diversity and detection of carbapenem resistance encoding genes among multidrug-resistant Acinetobacter baumannii isolates recovered from patients and environment in two intensive care units in a Moroccan hospital.

Uwingabiye J, Lemnouer A, Roca I, Alouane T, Frikh M, Belefquih B, Bssaibis F,

Maleb A, Benlahlou Y, Kassouati J, Doghmi N, Bait A, Haimeur C, Louzi L, Ibrahimi A, Vila J, Elouennass M.

Antimicrob Resist Infect Control. 2017 Sep 26; 6:99. doi: 10.1186/s13756-017-0262-4. eCollection 2017. PMID: 28959441

3. Acinetobacter infections prevalence and frequency of the antibiotics resistance:

comparative study of intensive care units versus other hospital units.

Uwingabiye J, Frikh M, Lemnouer A, Bssaibis F, Belefquih B, Maleb A, Dahraoui S,

Belyamani L, Bait A, Haimeur C, Louzi L, Ibrahimi A, Elouennass M.

Pan Afr Med J. 2016 Apr 15; 23:191. doi: 10.11604/pamj.2016.23.191.7915. eCollection 2016.PMID: 27347280

4. First Whole-Genome Sequences of Two Multidrug-Resistant Acinetobacter baumannii Strains isolated from a Moroccan Hospital Floor.

Alouane T, Uwingabiye J, Lemnouer A, Lahlou L, Laamarti M, Kartti S, Benhrif O, El Misbahi H, Frikh M, Benlahlou Y, Bssaibis F, El Abbassi S, Kabbage S, Maleb A, Elouennass M, Ibrahimi A.

Genome Announc. 2017 May 4; 5(18). pii: e00298-17. doi: 10.1128/genomeA.00298-17.PMID: 28473391.

5. Whole Genome Sequences of a Multidrug-Resistant Acinetobacter baumannii Isolated from a Moroccan Hospital

Alouane T, Uwingabiye J, Lahlou L, Laamarti M, Kartti S, Lemnouer A,Benhrif O,ElMisbahi H, Frikh M,Benlahlou Y, Bssaibis F,EL Abbassi S, Kabbage S, Maleb A,Elouennas M, Ibrahimi A.

ISESCO JOURNAL of Science and Technolog.2017; 13(23):45-47

6. In vitro evaluation of the susceptibility of Acinetobacter baumannii isolates to antiseptics and disinfectants: comparison between clinical and environmental isolates.

Lanjri S, Uwingabiye J, Frikh M, Abdellatifi L, Kasouati J, Maleb A, Bait A, Lemnouer A, Elouennass M.

Antimicrob Resist Infect Control. 2017 Apr 11; 6:36. doi: 10.1186/s13756-017-0195-y. eCollection 2017. PMID: 28400958

(5)

B. Communications:

I. Communications orales:

1. Clonal spread of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii strains isolated from patients and hospital environment in Moroccan intensive care units. 5émes

journées scientifique de l'AMaDoc-SVS et 8émes journées du CEDoc-SVS à la faculté de médecine et de pharmacie de Rabat (27-31 mars 2018).

2. Healthcare-associated infections acquired in intensive care units due to

Acinetobacter baumannii: clinical and epidemiology features, risk factors and

predictors of mortality. Les XIIIème Journées scientifiques d'Internat et de Résidanat

en Pharmacie, le 11 et 12 mai 2018 à MAScIR: Moroccan Foundation for Advanced Science, Innovation & Research.

II. Communications affichées:

1. In vitro assessment of the susceptibility of clinical and environmental

Acinetobacter baumannii isolates to antiseptics and disinfectants. The 11th

International Symposium on the Biology of Acinetobacter from 20-September-2017 to 22-September-2017 in Sevilla, Spain.

2. Acinetobacter infections prevalence and frequency of the antibiotics resistance: comparative study of intensive care units versus other hospital units. la 7ème

édition de ses Journées Scientifiques de SMAMM, le 05 novembre 2016, au siège de l’Ordre National des Médecins à Rabat.

3. Isolation of multidrug resistant Acinetobacter baumannii and their antimicrobial resistance pattern in different department other than intensive care units of Mohammed V military teaching hospital. La 6ème Edition des

journées scientifiques de SMAMM du 03 au 04 Avril 2015 à l’hôtel Palais Medina et SPA Fes.

4. Prevalence of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii and Pseudomonas

aeruginosa causing infection in intensive care units. Les 6èmes journées

scientifiques du CEDOC SVS et les 3èmes journées scientifiques d’AMADOC du 04 au 07 mars 2015 à la faculté de Médecine et de Pharmacie de Rabat, Université Mohammed V.

5. Prévalence et profil de sensibilité des isolats d’Acinetobacter baumannii en milieu de réanimation : Etude rétrospective sur deux ans. Les journées

scientifiques du service de santé militaires du 12 au 13 Juin 2014 à l’hôpital Militaire d’Instruction Mohammed V Rabat.

6. Fréquence et niveau de la résistance aux antibiotiques des isolats de bacille à Gram négatif non fermentant chez les brûlés. Les 14èmes journées Marocaines

(6)

Dédicaces

]x w°w|x vxààx à{¢áx

]x w°w|x vxààx à{¢áx MMMM

(7)

A Dieu tout puissant,

A la mém

A la mémoire de mon père

oire de mon père

oire de mon père, , , ,

oire de mon père

Merci pour tout ! Aucune dédicace ne saurait exprimer l’amour,

l’estime, le dévouement et le respect que j’ai toujours eu pour vous. Que

Dieu repose votre âme en paix !

A ma tr

A ma très chère mère

ès chère mère

ès chère mère,,,,

Pour tous tes sacrifices, pour ta philosophie de vie qui m’inspire, pour

ton amour et tes prières qui m’accompagnent à tout instant ! Merci !

A ma tr

A ma très chère grand

ès chère grand

ès chère grand----mère

mère

mère,

mère

A mes chers frères et sœurs

A toute ma famille,

A mes chers amis

(8)

Remerciements

]ËtwÜxááx Åxá á|Çv¢Üxá ÜxÅxÜv|xÅxÇàá

]ËtwÜxááx Åxá á|Çv¢Üxá ÜxÅxÜv|xÅxÇàá MMMM

(9)

A Notre Maître et Présidente du jury

Madame Amina BENAOUDA

Professeur de Microbiologie, Faculté de Médecine,

Université Abulcasis des Sciences de la Santé,

Rabat et Chef de service de Microbiologie,

Hôpital

Universitaire International Cheikh Zaïd de Rabat

Grande a été notre joie et profonde notre gratitude lorsque vous

avez accepté de présider le jury de notre thèse en mettant votre

confiance en notre travail.

Nous sommes très sensibles au grand honneur que vous

nous faites.

Nous vous présentons tout notre respect devant vos compétences

professionnelles, vos qualités humaines et votre disponibilité.

Veuillez agréer, cher maître, l’expression de notre vive

reconnaissance, notre profond respect et notre respectueuse

considération.

(10)

A Notre maitre et directeur de thèse

Monsieur Mostafa ELOUENNASS,

Professeur de Microbiologie, Faculté de Médecine

et Pharmacie, Université Mohammed V de Rabat,

Chef de service de Bactériologie à

l’Hôpital

Militaire d'Instruction Mohammed V de Rabat et

Chef de l’équipe de recherche « Epidémiologie et

résistance bactérienne.

Je vous remercie pour la spontanéité avec laquelle vous avez bien

voulu m’encadrer et avec laquelle vous m’accorder une partie de

votre temps précieux

.

Ce fut une chance, aujourd’hui un grand

honneur de vous avoir eu triplement comme Professeur, Maitre

de Stage dans mon cursus de résidanat et Directeur de Thèse.

J’apprends de vous et retiens pour toujours votre amabilité, votre

sérieux, votre compétence, votre gentillesse et votre humanisme

qui couronnent en tous vos qualités professionnelles qui m’ont

sans doute séduit. En voici le fruit : cette thèse qui à l’évidence

me dépasse. En suivant vos directives si pédagogiques, je suis

arrivé à la cerner et à la traiter. Veuillez reconnaître en ces mots

l’expression de notre profonde gratitude.

(11)

A Notre maitre et co-directeur de thèse

Monsieur Azeddine IBRAHIMI,

Professeur de Biotechnologie médicale, Faculté

de Médecine et Pharmacie, Université Mohammed

V de Rabat et Directeur de laboratoire de

Biotechnologie médicale de la Faculté de

Médecine et Pharmacie de Rabat

Nous avons eu un immence honneur et un grand plaisir à

travailler sous votre direction, trouvant auprès de vous le

conseiller et le guide qui nous a reçus en toutes circonstances avec

sympathie et bienveillance. Nous avons toujours admiré en vous

votre grande compétence, votre dynamisme et votre modestie qui

n’ont cessé de susciter notre profond respect.

Vous m’accordez un immense honneur en acceptant de siéger

dans le Jury de ma soutenance de thèse.

Votre sens élevé du travail bien fait, votre disponibilité, votre

pédagogie, votre gentillesse et votre compréhension nous ont

beaucoup touchées et nous ne vous en remercierons jamais assez.

Nous espérons être à la hauteur de la confiance que vous nous

accordez et vous prions, cher Maitre, de trouver en ce travail le

témoignage de notre sincère reconnaissance et profonde gratitude.

(12)

Dear Professor Jordi Vila

Professor of Microbiology, Head of the

Department of Clinical Microbiology, Hospital

Clínic, School of Medicine, University of

Barcelona and Research Professor in the

Barcelona Center for International Health

Research

I would like to express my special appreciation and thanks to

you. You have been a tremendous mentor for me. I would like to

thank you for encouraging my research and for allowing me to

grow as a research scientist. Your advice on both research as

well as on my career have been priceless.

(13)

A Notre Maître et Juge de thèse

Monsieur Abdelouahed BAITE

Professeur d’Anesthésie-Réanimation, Faculté de

Médecine et Pharmacie, Université Mohammed V

de Rabat

et Directeur de l’Ecole Royale du Service

de Santé Militaire-Rabat

Nous vous remercions pour l’honneur que nous faites en

acceptant de siéger parmi notre Jury de thèse.

Vous nous avez accueillis avec simplicité et spontanéité, nous en

sommes touchés et nous vous en sommes reconnaissants.

Veuillez agréer l’expression de notre considération la plus

distinguée.

(14)

A Notre Maître et Juge de thèse

Monsieur Lhoussain LOUZI

Professeur de Microbiologie, Faculté de Médecine

et Pharmacie, Université Mohammed V de Rabat,

Chef de Pole de Biologie Médicale de l’Hôpital

Militaire My Ismail de Meknès

Nous vous remercions pour la simplicité que vous avez

témoignée en acceptant de siéger parmi notre jury de thèse.

En acceptant de juger ce travail, vous nous accordez un très grand

honneur.

Veuillez accepter l’expression de notre considération la plus

distinguée.

(15)

A Notre Maître et Juge de thèse

Monsieur Adil Maleb

Professeur agrégé de Microbiologie, Faculté de

Médecine et Pharmacie d’Oujda, Université

Mohammed Premier et Chef de service de

Microbiologie au Centre Hospitalier Universitaire

Mohammed VI-Oujda

En m’accordant généreusement votre attention et en acceptant

d’être parmi ce jury, vous me faite un grand honneur. Très

sensible à votre amabilité et à vos qualités professionnelles, je

vous exprime toute mon admiration et mon estime. Veuillez

croire, cher maître, en ma sincère gratitude et mon profond

respect.

(16)

A Notre maitre et Juge de thèse

Monsieur Abdelhay Lemnouer,

Professeur agrégé de Microbiologie, Faculté de

Médecine et Pharmacie, Université Mohammed V

de Rabat

Nous portons une grande considération tant pour votre

gentillesse que pour vos qualités professionnelles.

Vous nous avez énormément aidés à la réalisation de ce travail.

Veuillez trouver ici, l’expression de notre profond respect et de

notre sincère reconnaissance.

Dear Dr Ignasi Roca Subira

Assistant Research Professor in Barcelona

Instute for Global Health

I personally sincerely appreciated working with you. You have

been extremely helpful in the realization of this work. My

expectations were considerably surpassed.

(17)

A Notre maitre

Professeur Jamal TAOUFIK

Directeur du centre d’études doctorales de

sciences de la vie et de la santé et Vice-doyen à la

faculté de Médecine et de Pharmacie, Université

Mohammed V de Rabat

Pour votre grande qualité humaine, votre rigueur dans le

travail, votre sympathie, vos qualités professionnelles et Vous

resterez pour nous, à tout jamais une grande référence.

(18)

Nous tenons à remercier tout particulièrement : L’assistante

du directeur du CEDOC, Madame KHADIJA pour sa

disponibilité, sa gentillesse, et sa modestie. Que ce travail soit

l’expression de notre profond respect et de notre

reconnaissance.

Tous les membres de l’équipe de recherche « Epidémiologie et

résistance bactérienne » pour leurs collaborations, leurs

assistances et leurs disponibilités.

Tous les personnels du Service de Bactériologie à l’Hôpital

Militaire d'Instruction Mohammed V de Rabat qui ont participé

de près ou de loin à la réalisation de ce travail. Pour leurs

précieux conseils et en témoignage de ma profonde

reconnaissance.

Tous les personnels des Services de Réanimation de l’Hôpital

Militaire d'Instruction Mohammed V de Rabat en particulier Pr

N. Doghmi, Pr K. Abouelalaa et Pr A. Baite, pour leurs

participations et collaborations dans ce travail.

I would also like to thank Laura Muñoz Morales and all members

of ISGlobal especially Elisabet Guiral Vilalta, Virginio Cepas,

Clara Cosgaya and Marta Marí Almirall for their collaborations,

technical assistance and considerations.

A tous ceux qui ont contribué à ma formation et à mon

éducation,

Au Corps Professoral de la Faculté de Médecine et de

Pharmacie de Rabat,

A l’Agence Marocaine de Coopération Internationale(AMCI),

A REB (Rwanda Education board),

A tous ceux qui ont participé de près ou de loin à l’élaboration

de ce travail.

(19)

SOMMAIRE

CURRICULUM VITEA ... I PRODUCTION SCIENTIFIQUE ... II Dédicaces ... IV Remerciements ... VI SOMMAIRE ... XVII LISTE DES FIGURES ... XIX LISTE DES TABLEAUX ... XXI SIGLES ET ABREVIATIONS ... XXIII

I. Introduction générale ... 2

II.PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE ... 7

II.1.Taxonomie ... 7

II.2. Caractères bactériologiques ... 12

II.2.1. Structure cellulaire ... 12

II.2.2. Structure du génome ... 14

II.2.3. Métabolisme, caractères culturaux et biochimiques... 15

II.3. Facteurs de virulence ... 17

II.4.Habitats ... 28

II.5. Modes de transmission ... 30

II.6.Identification des espèces d’Acinetobacter ... 31

II.6.1. Identification phénotypique ... 31

II.6.3.Identification moléculaire... 33

II.7.Techniques de typage d’A.baumannii ... 38

II.8.Mécanisme biochimique et génétiques de résistance aux antibiotiques ... 50

II.8.1.Résistance naturelle ... 50

II.8.2.Résistance acquise ... 50

II.8.3.La résistance aux antiseptiques et aux désinfectants ... 68

II.9. Méthodes de détection de résistance ... 71

II.9.1.Méthodes phénotypiques de détection de résistance ... 71

II.9.2.Méthodes moléculaires pour la détection de résistance ... 108

II.10.Facteurs de risque ... 120

II.11.Manifestations cliniques ... 121

II.12.Impact économiques des infections nosocomiales à Acinetobacter baumannii ... 125

(20)

II.14.Stratégies de surveillance, de prévention et d’élimination de la transmission des

infections à Acinetobacter baumannii dans les établissements de santé ... 129

III.PARTIE EXPERIMENTALE ... 150

III.1.Matériels et méthodes ... 153

III.1.1.Période, lieu et cadre d’étude ... 153

III.1.2.Prélèvement des patients infectés ou colonisés et de l’environnement hospitalier ... 153

III.1.3.Conception et mise en œuvre de l’étude cas-témoin... 154

III.1.4.Isolement, identification et conservation des isolats d’A. baumannii ... 155

III.1.5.Sensibilité aux antibiotiques ... 157

III.1.6.PCR pour la détection des gènes codant pour carbapénèmase ... 159

III.1.7.Typage moléculaire en utilisant l'électrophorèse sur gel en champ pulsé(PFGE)162 III.1.8.Multi locus sequence typing (MLST) après le séquençage du génome entier... 163

III.1.9.Etude de la sensibilité des isolats cliniques et environnementaux d’A. baumannii aux antiseptiques et aux désinfectants ... 164

III.1.10.Analyse statistique ... 165

II.2.Résultats ... 167

II.2.1.1ère étude: Prévalence de l’infection à Acinetobacter et fréquence de la résistance aux antibiotiques : étude comparative entre les services de réanimation et les autres services hospitaliers ... 167

II.2.2.2ème étude : Diversité clonale et détection des gènes codant pour la résistance aux carbapénèmes chez des isolats d'Acinetobacter baumannii multirésistant provenant des patients colonisés ou infectés et de l'environnement hospitalier ... 171

III.2.3.3ème étude : Etude de la sensibilité des isolats cliniques et environnementaux d’A. baumannii aux antiseptiques et aux désinfectants ... 180

II.2.4.4ère étude : Epidémiologie, facteurs de risque et les facteurs pronostiques liés à des infections à Acinetobacter baumannii contractées dans des services de Réanimation ... 184

III.3.Discussion générale ... 194

III.4.Conclusion et perspectives ... 209

Références ... 212

ANNEXE ... 213

(21)

LISTE DES FIGURES

Figure 1:Les protéines transmembranaires de transport chez Acinetobacter baumannii. Le PilQ permet l'entrée initiale de l'ADN étranger dans la cellule. L'ADN étranger est ensuite lié par la protéine ComE et puis il est dirigé vers le transporteur de membranaire cytoplasmique

ComA[92]. ... 13

Figure 2:Le génome d'A. baumannii est constitué par 3 976 746 paires de bases. Plusieurs îlots de pathogénicité et de résistance ont été identifiés dans le génome par des comparaisons d'homologie de séquence[92]. ... 15

Figure 3:Etapes de la formation de biofilms microbiens[108]. ... 19

Figure 4:Organisation d’une séquence d’insertion[175]. ... 52

Figure 5:Organisation d’un transposon de classe II : exemple du transposon Tn21. Les transposons de classe II sont formés d’une transposase et d’une séquence d’ADN plus ou moins longue, situées entre deux IR. La transposase reconnaît les deux IR permettant la mobilisation. Les boîtes bleues représentent les IR gauche et droite de l’IS. Les gènes tnpA et tnpR codant pour la transposase et la résolvase sont indiqués en rouge. Les flèches violettes représentent les gènes codant pour les protéines impliquées dans la résistance au mercure. ... 53

Figure 6:Structure générale d’un intégron de classe 1 et mouvement des gènes cassettes. L’intégrase Int1 catalyse l’intégration et l’excision des cassettes. L’intégration des gènes cassettes se fait par recombinaison homologue entre leur site attC et le site attI. Les régions conservées 5’-CS et 3’-CS sont soulignées en noir[180]. ... 54

Figure 7:Transposons associés au gène blaOXA-23 chez A. baumannii.(A) Tn2006, (B) Tn2008, (C) Tn2007. DEAD, gène codant pour une hélicase DEAD ; DNAmethyl, gène codant pour une ADN méthylase[193]. ... 63

Figure 8:Schéma d’un test de synergie à double disque.AMOX/CLAV : Amoxicilline/acide clavulanique ... 85

Figure 9:Test de synergie à double disque (-): Négatif; (+): Positif ... 86

Figure 10:Disposition des disques pour la réalisation du test de synergie imipénème-EDTA. 87 Figure 11: Préparation du test du disque de méropénème combiné. ... 89

Figure 12:Préparation d'un test D ... 90

Figure 13:Figure montrant la lecture de test de Hodge modifié... 95

Figure 14:analyse des spectres de masse MALDI-TOF de l'imipénème[229]. ... 97

Figure 15:Spectre de masse du test d'hydrolyse de l'imipénème par une souche d’A. baumannii résistante aux carbapénèmes (Incubation à 37 ° C pendant 4 h; NaCl 0,45%; concentration d'imipénème 0,25 mg / mL. Les unités de l'axe x représentent la masse par charge en Daltons [m / z (Da)] et celle des axes y, l'intensité relative (unités arbitraires)[229]. ... 98

Figure 16:Spectres de masse du test d'hydrolyse de l'imipénème par une souche d'A. baumannii sensible au carbapénème[229]. ... 98

Figure 17:Analyse de MALDI-TOF montrant le spectre sélectionné (plage 160-800 m / z) après l'hydrolyse de l'imipénème; A. baumannii (a) produisant de la carbapénèmase OXA-23 et A. baumannii sensible au carbapénème (b)[228]. ... 99

Figure 18:Interprétation du test de CarbaAcineto NP test, A : souche non productrice de carbapénèmase, B : souche productrice de carbapénèmase [230]. ... 101 Figure 19: Résultats représentatifs obtenus en testant le CarbAcineto NP test sur les isolats d’Acinetobacter spp :(A) ; Des résultats représentatifs obtenus en testant le test CarbAcineto NP sur des espèces productrices de β-lactamases à spectre étroit (OXA-21 et RTG-4) de type sauvage (WT), et des souches d’Acinetobacter spp. produisant des β-lactamases à spectre

(22)

étendu (PER-1, VEB-1 et SHV-5). (B) ; Les résultats représentatifs obtenus en testant le test CarbAcineto NP sur les isolats d’Acinetobacter spp. producteurs de carbapénèmases de classe A (GES-types), de type B (type IMP et NDM) et de classe D (OXA-23, OXA-24 / OXA-40, OXA-58 et OXA-143). (C) Résultat représentatif obtenu en testant le test CarbAcineto NP test sur un isolat Acinetobacter spp. résistant au carbapénème surexprimant sa β-lactamase OXA-51 codée sur un chromosome. (D) Résultat représentatif d'un résultat non interprétable utilisant le CarbAcineto NP test sur un isolat d'Acinetobacter de type sauvage[230]. ... 104 Figure 20:Représentation schématique des différentes méthodes de détection des produits PCR. A. SYBR Green. B. TaqMan. C. Technique FRET. D. Moléculaire Beacons[237]. ... 111 Figure 21:Colonies d'A.baumannii sur le milieu gélosé ... 156 Figure 22:Colonies d'A.baumannii sur la gélose lactosée au pourpre de bromocrésol ... 156 Figure 23:Coccobacille à Gram négatif d'A.baumannii ... 157 Figure 24 : Antibigramme standard en milieu gélosé d’une souche d’Acinetobacter baumannii ... 158 Figure 25:Electrophorèse sur gel d’agarose des produits d’amplification obtenue par PCR montrant la détection des gènes blaOXA-51 et blaOXA-23, MP= Marqueur de poids moléculaire ... 160 Figure 26:Electrophorèse sur gel d’agarose des produits d’amplification obtenue par PCR multiplexe montrant la détection des gènes de blaOXA-24 pour les pistes 16C et 18C seulement ainsi que la détection de blaOXA-51, blaOXA-23 sur toutes pistes, MP= Marqueur de poids moléculaire ... 161 Figure 27:Electrophorèse sur gel d’agarose des produits d’amplification obtenue par PCR uniplexe montrant la détection de gènes NDM-1 sur la piste 3, Piste=Marqueur de poids moléculaire, piste 2= isolats non producteur de NDM-1. ... 161 Figure 28:Photo de gel de PFGE montrant les différentes bandes des échantillons (E) et des poids moléculaires de références(PM) ... 163 Figure 29:Profil de résistance des isolats d’Acinetobacter(R: Résistance, I:Intermédiaire, S:Sensible, TIC:Ticarcilline, PIP: Piperacilline, TCC: Ticarcilline/acide clavulanique, TZP: Pipéracilline/Tazobactam ,CAZ: Ceftazidime, FEP: Céfepime, IMP :Imipénème, TOB: Tobramycine, AK: Amikacine, NET : Netilmicine, CIP : Ciprofloxacine, SXT : Sulfaméthoxazole/Trimétoprime, CT : Colistine, TE : Tétracycline, RD : Rifampicine) ... 169 Figure 30:Dendrogramme PFGE des isolats cliniques et environnementaux d'A.baumannii (M-ICU: Réanimation médicale, S-(M-ICU: Réanimation chirurgicale, C : clinique, E : environnement) ... 176 Figure 31:Profils de résistance des isolats d'A. baumannii aux antibiotiques (R: Résistance, I = Intermédiaire, S: Sensible, TIC: Ticarcilline, PIP: pipéracilline, TCC: Ticarcilline / acide clavulanique, TZP: Pipéracilline / Tazobactam, CAZ: Ceftazidime, FEP: Cefepime, IMP: Imipénème, TOB: Tobramycine, AK : Amikacine, NET: Netilmicine, CIP: Ciprofloxacine, TET: Tétracycline, SXT: Sulfaméthoxazole / Triméthoprime, RD: Rifampicine, CT: Colistine) ... 186

(23)

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Liste des espèces appartenant au genre Acinetobacter ... 8 Tableau 2: Synonymes hétérotypiques des espèces validement publiées ... 11 Tableau 3: Noms des espèces qui ne sont pas validement publiés ... 11 Tableau 4:Désignation des noms provisoires des espèces d’Acinetobacter... 12 Tableau 5:Tableau récapitulant les principales techniques utilisées pour le typage d'A.

baumannii ... 48 Tableau 6:Phénotypes de résistance d’Acinetobacter baumannii vis-à-vis des

bêta-lactamines[172]. ... 63 Tableau 7:Tableau récapitulatif des mécanismes de résistance aux ß-lactamases et leurs

supports génétiques décrits chez Acinetobacter spp[105,112] ... 64 Tableau 8:Tableau récapitulatif des mécanismes de résistance aux aminosides et leurs

supports génétiques décrits chez Acinetobacter spp[105,112] ... 65 Tableau 9:Résumé des mécanismes de l'action antibactérienne des antiseptiques et des

désinfectants[202,203] ... 69 Tableau 10:Automatisation de l’antibiogramme par microdilution en bouillon – Systèmes semi-automatisés[210] ... 78 Tableau 11:Automatisation de l’antibiogramme par microdilution en bouillon – Systèmes automatisés[210] ... 79 Tableau 12:Synergies observées avec les principales BLSE/ES-OXA retrouvées chez A. baumannii. ... 93 Tableau 13:Avantages et inconvénients des différentes méthodes de détection pour la PCR en temps réel:[237] ... 112 Tableau 14:Listes et séquences des amorces pour les gènes codant pour les carbapénèmases des isolats d’Acinetobacter[190,239] ... 113 Tableau 15:Listes et séquences des amorces pour les gènes codant pour la resistance des isolats d’Acinetobacter aux aminosides[240] ... 114 Tableau 16:Listes et séquences des amorces pour les gènes codant pour la resistance des isolats d’Acinetobacter aux tétracyclines[241] ... 114 Tableau 17: Listes et séquences des amorces pour les gènes codant pour la resistance des isolats d’Acinetobacter au Ciprofloxacine [242]... 114 Tableau 18:Listes et séquences des amorces pour les gènes codant pour la resistance des isolats d’Acinetobacter à la colistine[243,244]. ... 115 Tableau 19:Oligonucléotides utilisés pour la détection de différents gènes de pompe d'efflux dans les isolats d’ A.baumannii muliti-résistants[238]. ... 115 Tableau 20:Amorces utilisées pour l'amplification des gènes de carbapénèmase[239,297] .. 159 Tableau 21:Les dilutions recommandées, l'abréviation, principe actif et les dilutions testées de chaque produit testés ... 164 Tableau 22:La répartition des isolats d’Acinetobacter par service et par site de prélèvements ... 168 Tableau 23:Comparaison des taux de résistance d’Acinetobacter selon les services cliniques ... 170 Tableau 24:Proportion des isolats d’Acinetobacter multirésistant en fonction de chaque site de prélèvement ... 170 Tableau 25:Identification des isolats d’A. baumannii par MALDI-TOF MS en fonction de la valeur de score logarithmique ... 171

(24)

Tableau 26: Caractéristiques épidémiologiques et cliniques des patients colonisés ou infectés ... 172 Tableau 27:Comparaison du profil de résistance des isolats cliniques et environnementaux d’A. baumannii. ... 173 Tableau 28:Distribution des pulsotypes en fonction de la source des prélèvements et de status des pulsotypes. ... 175 Tableau 29:Sources d'échantillons, dates d’isolement, services, gènes codant pour les

carbapénèmase et les pulsotypes des isolats d'A. baumannii ... 177 Tableau 30:Efficacité des antiseptiques et des désinfectants testés sur la souche de référence Escherichia coli ATCC® 25922 ™. ... 181 Tableau 31:Comparaison des taux de résistance des souches cliniques et environnementales d’A.baumannii aux différents produits testés. ... 182 Tableau 32:Les taux de réduction des isolats présentant la réduction logarithmique efficace (≥ 5 Log10) des inoculas initiaux. ... 183 Tableau 33 : Distribution des coïnfections bactériennes chez les patients infectés par A. baumannii ... 185 Tableau 34 : Comparaison des données démographiques et des caractéristiques cliniques des patients infectés par A. baumannii et des patients témoins en analyse univariée ... 188 Tableau 35:Analyse univariée des facteurs de risque de mortalité chez les patients infectés par A. baumannii ... 189 Tableau 36:Analyse univariée des facteurs de risque de mortalité chez les patients infectés par A. baumannii ... 191 Tableau 37:Analyse multivariée des facteurs de risque de mortalité chez les patients infectés par A. baumannii ... 192

(25)

SIGLES ET ABREVIATIONS

% Pour cent

° Degré

°C Degré celsius

µg Microgramme

3-LST Trilocus sequence typing

ABC ATP-binding cassette

ADCs Acinetobacter-derived cephalosporinases

ADN Acide désoxyribonucléique

ADNr Acide désoxyribonucléique ribosomique

AFLP Polymorphisme de longueur des fragments amplifiés AFNOR Association française de normalisation

AHL Acyl-homosérine-lactone

AK Amikacine

AL Alcool éthylique

ARDRA Amplified Ribosomal DNA restriction analysis

ARN Acide ribonucléique

ARNr Acide ribonucléique ribosomiques ATCC American type culture collection BLSE ß-lactamases à spectre étendue

BSAC British Society for Antimicrobial Chemotherapy

C Clinique

CarO Protéine membranaire externe associée au carbapénème

CASFM Comité de l’Antibiogramme de la Société française de Microbiologie

CAZ Ceftazidime

cC Concentrations critiques basses et hautes CCCP Carbonylcyanure m-chlorophénylhydrazone CHX Digluconate de chlorhexidine

CIP Ciprofloxacine

CIVD Coagulation intravasculaire disséminée CLED Cystine lactose electrolyt deficient

CLSI Clinical Laboratory and Standards Institute

cm2 Centimètre carré

CMB Concentration minimale bactéricide CMI Concentrations minimales inhibitrice CML Concentration minimale létale CPIS Clinical pulmonary infection score cpn60 Chaperonine de 60 kda

CRG Commissie richtlijnen gevoeligheidsbepalingen

CRISPR typing Typage par Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats csuE Chaperon-subunit usher E

CT Colistine

CV Cristal violet

DDA Chlorure de N- (3-aminopropyl) -N-dodécylpropane-1,3-diamine + Didécyl diméthyl ammonium

(26)

DHBA Acide 2, 3-dihydroxybenzoïque DIN Deutsches Institut für Normung dNTP Désoxynucléoside triphosphates

DO Densité optique

DR Direct repeat

E Environnement

EDTA Éthylène diamine tétra-acétique

EN Norme européenne

ESAC Extended - Spectrum ampc

EUCAST European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing

FEP Céfepime

FRET Fluorescence resonance energy transfer

g Gramme

gdhB Glucose déshydrogénase B

GIM German imipenemase metallo-β-lactamases

gltA Citrate synthase

gpi Glucose-6-phosphate isomérase gyrB Sous-unité B de l’adn gyrase

h Heure

HCl Chlorure d'hydrogène

HMIMV Hôpital militaire d’instruction Mohammed V

I Intermédiaire

IC Intervalles de confiance

IMP Imipénème Metallo-ß-Lactamase

IMP Imipénème

IQR Intervalle interquartile IR Séquences inversées répétées

IS Séquences d’insertion

ISGlobal Instituto de Salud Global de Barcelona

ISO International Organization for Standardization

ITS Espace intergénique

JSC Japanese Society for Chemotherapy KPC Klebsiella pneumoniae carbapenemase

L Litre

LAM Leeds Acinetobacter medium

LAMP Amplification isotherme de l’adn LBA Lavage broncho-alvéolaire

LDC Lysine décarboxylase

LPS Lipopolysaccharides

MALDI-TOF Matrix Assisted Laser Desorption Ionisation - Time of Flight MATE Toxic compound extrusion

MBL Métallo-ß-Lactamases

MFS Major facilitator superfamily

(27)

MgCl2 Chlorure de magnésium

M-ICU Réanimation médicale

mL Millilitre

MLST Multi-Locus sequencetyping

MLVA Multiple Locus Variable Number of Tandem Repeat Analysis

mM Millimolaire

mmol Millimole

N Normale

NaCI Chlorure de sodium

NaOH Hydroxyde de sodium

NDM New-Delhi Metallo-ß-Lactamase

NET Netilmicine

NF Norme française

NGS Séquençage de nouvelle génération

ODC Ornithine décarboxylase

OmpA Protéine A de la membrane externe de la bactérie

OMPs Outer membrane protein

OMVs Vésicules membranaires externes

OR Odds ratio

ORF Open reading frames

OXA Oxacillinase

PAV Pneumopathies acquises sous ventilation assistée

pb Paire de base

PBP7 / 8 Protéine liant la pénicilline 7/8

PCR Réaction de polymérisation en chaîne PCR

PCR-ESI-MS Multilocus pcr/electrospray ionization mass spectrometry PDP Prélèvement distal protégé

PFGE Pulsed-field gel electrophoresis

pH Potentiel hydrogène

PIP Piperacilline

PLA Phospholipase A

PLC Phospholipase C

PLD Phospholipase D

PLP Protéines liant les pénicillines PNE Produit non enregistré

PVPI Povidone-iode

QS Quorum sensing

R Résistant

RAPD Random amplified polymorphic dna

RD Rifampicine

recA Gènes de Recombase A

REP-PCR Repetitive extragenic palindromic-pcr RND Resistance nodulation cell division

(28)

rpoD Facteur sigma de l’arn polymérase rt RT-PCR Transcriptase inverse-PCR en temps réel RT-PCR PCR en temps réel

S Sensible

Sec Système général de sécrétion

SG Sequence groups

S-ICU Réanimation chirurgicale SIM-1 Seoul imipenemase

S-LST Single locus sequence typing SMR Small multidrug resistance SNPs Single-nucleotide polymorphism SPM Sao Paulo metallo- β-lactamases

SRGA Swedish Reference Group for Antibiotics

ST Sequence type

SXT Sulfaméthoxazole/trimétoprime T2SS Système de sécrétion de type II T6SS Système de sécrétion de type VI. Tat Système de transport d'arginine TCC Ticarcilline/acide clavulanique

TE Tétracycline

TIC Ticarcilline

TLR4 Activation des récepteurs Toll-like 4

TOB Tobramycine

TZP Pipéracilline/tazobactam

U Unité

UFC Unité format colonie

UPGMA Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean USI Unités de soins intensifs

UV Ultra-violet

V Volte

VIH Virus de l'immunodéficience humaine

VIM Verona imipenemase

VNTR Variable Number of Tandem Repeat WGS Séquençage du génome entier ZnSO4 Sulfate de zinc

µL Microlitre

(29)

(30)

(31)

(32)

I. Introduction générale

Acinetobacter spp. est un coccobacille à Gram négatif non fermentant qui a une grande capacité de survivre à la fois sur le corps humain, les animaux et dans les réservoirs environnementaux[1]. Le genre Acinetobacter regroupe à ce jour près d'une cinquantaine d'espèces, et parmi elles, Acinetobacter baumannii est la plus impliquée dans la pathologie humaine. A. baumannii est apparu ces dernières années comme l'un des pathogènes qui pose le plus de problèmes des épidémies d’infections associées aux soins ,de résistance aux antibiotiques, de morbidité,de surcout et de mortalité surtout chez les patients gravement malades hospitalsés dans les unités de soins intensifs (USI) [2] . Sa capacité à survivre de façon prolongée dans l’environnement hospitalier associée à la colonisation des patients et à l’émergence de résistances potentialisent sa capacité de propagation nosocomiale. Différentes études rapportent un taux d’isolement de l’A. baumannii dans les échantillons environnementaux variant de 2 à 48% [3,4] et les sites environnementaux les plus susceptibles d'être contaminés par A. baumannii comprennent les draps de lit, les rails de lit, les équipements de ventilation, les chariots, les surfaces des moniteurs respiratoires ainsi que les mains et les uniformes des professionnels de la santé[3–5]. A. baumannii est aussi l’agent colonisateur de la peau et du tube digestif. La prévalence de la colonisation du tube digestif varie de 8,3 à 41% chez les patients hospitalisés en Réanimation en fonction des études[6,7]. Cet agent pathogène est également responsable des infections graves telles que les pneumopathies, les septicémies, les infections urinaires, les infections des plaies et les méningites. La prévalence des infections à A.baumannii varie en fonction de la localisation géographique ,du statut socio-économique du patient,de type de service,du sité d’infection et de maitrise de l’environnement hospitalier [8–10]. Les données de la littérature ont montré que les infections à A.baumannii représentent 7,9% des pneumopathies acquieses sous ventilation mécanique et 5,7 à 15,7% des bactériémies dans les USI. Une étude multicentrique ayant inclus 75 pays de tous le continents du monde a montré que le taux des infections à A. baumannii dans les services de Réanimation était de 19,2% en Asie; 17,1% en Europe de l'Est; 14,8% en Afrique; 13,8% en Amérique centrale et en Amérique du Sud; 5,6% en Europe de l'Ouest; 4,4% en Océanie et 3,7% en Amérique du Nord[10]. Elle était de 15% chez les patients VIH positifs d'Afrique du Sud[8]et de 13% dans les services des brulés Canadiens[9]. Dans notre région, les études sur la prévalence des infections à A. baumannii sont rares et anciennes. Une étude Marocaine [11] réalisée sur une période de 2002 à 2005 a montré que cette bactérie représentait 13,63% des isolats cliniques d'hémocultures dans les USI[11] et dans une autre étude marocaine publiée en 2007[12] , elle

(33)

représentait 6,74% de tous les bacilles à Gram négatif. Les données marocaines sont plus souvent monocentriques et concernent un effectif limité. Cette espèce bactérienne est rarement retrouvée dans les infections communautaires tandisqu’elle a été retrouvé chez des blessés lors des catastrophes naturelles ou des conflits armés comme les militaires blessés lors des opérations en Irak et en Afghanistan à un taux variant de 7 à 34% [13].

Les facteurs de risque de colonisation et/ou d’infections à A. baumannii dépendent du sité infecté et de profil de résistance, et varient d’une region à une autre. Les facteurs de risque liés à une hospitalisation de longue durée, au séjour en Réanimation, à l'administration d'antibiotiques à large spectre et à l’utilisation des procédures invasives,ont été retrouvés dans la plupart des études tandisque les autres tels que la présence d'une maladie sous-jacente,le choc septique, l’exposition aux glucocorticoides sont rarement rapportés et discutables [2,14]. La mortalité brute associée des infections à A. baumannii varie de 26,5 à 91%[15,16].Cependant ces données restent contradictoires car il est très difficile de calculer le taux de mortalité à A.baumannii chez patients présentant les maladies sous-jascents. Selon les données de la littérature, les facteurs indépendants prédictifs de mortalité varient d'un pays à l'autre et d'une région à l'autre, et peuvent être liés à des infections acquises en Réanimation, antibiothérapie empirique inefficace, étendue de la résistance aux antibiotiques, immunosuppression, sepsis sévère, choc septique, utilisation de dispositifs médicaux, admission dans d'autres établissements de santé avant l’hospitalisation et utilisation de corticoïdes[15,17–19].

A notre connaissance, aucune étude sur les facteurs de risques et/ou pronostiques associés aux infections à A. baumannii n’a été réalisé au Maroc.

Acinetobacter est un pathogène opportuniste connu pour sa résistance intrinsèque aux antibiotiques et sa grande capacité d’acquérir rapidement des gènes de résistance sous forme d’éléments génétiques mobiles (plasmides, transposons, cassettes d’intégrons et séquences d'insertion)[20–22]. Il est devenu une menace mondiale avec une impasse thérapeutique de plus en plus décrite[23–25] . En effet cet organisme présente généralement une résistance à plusieurs antibiotiques. Selon les données de la littérature, le taux de résistance varie de 31,8 à 92,1 % pour ceftazidime et de 8,8 à 89,9 % pour l’imipénème[8,26–28] mais la colistine reste souvent la seule option thérapeutique efficace malgre sa toxicité élevée. Cependant, des données de la littérature rapportent les souches résistantes à la colistine ; la resistance à la colistine était de 5,3 % aux Etats-Unis[29] ; 2,7 % en Afrique du Sud[8] ; 1,2 % en Inde [27]; 0,9 % en Tunisie[30] et 0,5 % en Arabie Saoudite[22]. Au Maroc, le taux de résistance variait de 50,3 à 68,7 % pour ceftazidime et de 23,8 à 42,6 % pour l’imipenème. Ces données étaient

(34)

insuffisantes et anciennes. Aucun isolat n’était résistant à la colistine dans notre région [11,12,26]. Cependant, la possibilité d’utiliser la méthode de microdilution pour detérminer les concentrations minimales inhibitrices (CMI) au Maroc est limitée.

Recemment, l’Organisation mondiale de la Santé a declaré qu’A. baumannii résistant aux carbapénèmes occupe la prémière place des agents pathogènes prioritaires contre lesquelles il est urgent d’avoir de nouveaux antibiotiques. La résistance aux carbapénèmes des isolats d’A. baumannii est principalement liée à l’expression des gènes de type blaOXA-23, bla OXA-24 et bla OXA-58, codant pour les carbapénèmases qui appartiennent à la classe D des β- lactamases (type OXA), mais aussi à la dissémination récente du gène blaNDM, codant pour une

métallo-β-lactamase de classe B[31–36]. Depuis 2010, des isolats d’A. baumannii producteurs de

NDM-1 ont été trouvés dans différents pays dont le Kenya, l'Éthiopie, l'Algérie, l'Égypte, l'Allemagne, la France, l'Espagne, la Turquie, l'Inde, le Vietnam, la Chine et le Népal[36,37].

La dissémination clonale des isolats d’A. baumannii multi-résistant a été documentée dans les différents pays[4,5,31–33,38] mais il existe peu d’études sur les relations clonales entre les isolats cliniques et environnementaux[3,39,40]. A notre connaissance, il n'existe pas des études antérieures concernant la prévalence des gènes codant pour la carbapénèmase ou la diversité clonale des isolats d’A. baumannii au Maroc.

L’utilisation des antiseptiques et des désinfectants permet l’élimination du réservoir bactérien et réduit le passage de la colonisation à l’infection. Cependant, l’usage des biocides constitue un moyen capital dans la stratégie de maitrise des infections à A. baumannii[41]. Contrairement aux antibiotiques, les études qui ont été consacrées à l’émergence de résistance d’A. baumannii aux antiseptiques et désinfectants sont très peu nombreuses. Certaines études soulignent l’augmentation du taux de résistance à ces produits. Une étude Suisse évaluant la sensibilité de différentes souches bactériennes aux désinfectants a révélé que A. baumannii était l’espèce la plus résistante avec un taux de résistance de 13 %. Des taux de résistance étaient plus élevés aux désinfectants à base d’oxydants tandis qu’ils étaient faible vis-à-vis à des biocides à base d’ammoniums quaternaires et d'amines[42]. Cardoso et al. ont aussi montré que l’alcool éthylique et la polyvinylpyrrolidone iodée étaient plus efficaces que la chlorhexidine et le savon ordinaire dans la décontamination des mains artificiellement contaminées par A. baumannii avec un taux de réduction de 91,36% ,92,33%, 98,49% et 98,93% pour chlorhexidine, savon liquide, povidone-iode et alcool éthylique,respectivement [43]. Dans

(35)

notre région, aucune étude sur la sensibilité des isolats d’A. baumannii aux désinfectants et aux antiséptiques n'a été réalisée.

Objectif général:

Caractérisation phénotypique et moléculaire des isolats d’A.baumannii colonisant et/ou infectant les patients et ceux contaminant l’environnement hospitalier.

Objectifs spécifiques :

Rapporter les données de la littérature concernant la taxonomie, l'épidémiologie, le diagnostic au laboratoire, les facteurs de virulence, les manifestations cliniques, la résistance aux antibiotiques, la résistance aux antiseptiques et aux désinfectants ainsi que les options thérapeutique et la prévention des infections à Acinetobacter spp.

Déterminer la prévalence des infections à Acinetobacter et le profil de résistance aux antibiotiques des isolats d’Acinetobacter à l'hôpital Militaire d’Instruction Mohammed V (HMIMV) en comparant les données des services de Réanimation et celles des autres services.

Comparer la diversité clonale et la détéction des gènes codant pour les carbapénèmases des souches d'A. baumannii isolées des patients colonisés ou infectés et des échantillons de l’environnement hospitalier, afin de déterminer l'impact de la flore environnementale sur le risque d’infection par A. baumannii.

Etudier la sensibilité des isolats d’A. baumannii vis-à-vis des désinfectants et des antiseptiques en comparant les isolats cliniques et environnementaux en expliquant le problème hospitalier de la péristance des isolats d’A. baumannii.

Etudier les caractéristiques épidémiologiques des patients colonisés et/ou infectés par A. baumannii, et les facteurs de risques et pronostiques associés aux infections à A. baumannii.

(36)

(37)

II.PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE

II.1.Taxonomie

L'histoire du genre Acinetobacter a commencé en 1911 lorsque Martinus Willem Beijerinck, un microbiologiste néerlandais, a identifié un micro-organisme nommé Micrococcus calcoaceticus à partir d'échantillons de sol[44]. En 1954, Brisou et Prévost proposaient la nomination du genre Acinetobacter (du grec Akinetos qui signifie immobile) pour regrouper la collection hétérogène de bactéries immobile, Gram négatif, oxydase positive et oxydase négative. Le genre d’Acinetobacter a été précédemment désigné comme Bacterium anitratum, Herellea vaginicola, Mima polymorpha, Achromobacter, Micrococcus calcoaceticus, Diplococcus, B5W et Cytophaga[45]. Dans son édition de 1974, le manuel de bactériologie systématique de Bergey a répertorié le genre Acinetobacter avec la description d'une seule espèce: Acinetobacter calcoaceticus [46]. En 1986, Bouvet et Grimont ont décrit 12 espèces génomiques d'Acinetobacter dont seulement quelques-unes sont référées à Acintobacter baumannii, A. calcoaceticus, A. haemolyticus, A. junii, A. johnsonii et A. lwoffii en utilisant la méthode d'hybridation ADN / ADN[44–46].

Depuis 1991, le genre Acinetobacter appartient à la famille des Moraxellaceae dans l'ordre des Gammaprotéobactéries composé par Moraxella, Acinetobacter et Psychrobacter. Plusieurs publications ont permis la découverte de 57 noms d'espèces validés incluant les synonymes hétérotypiques (Tableau 1 )[47–82](Http://doi.namesforlife.com/10.1601/tx.2765 et

http://www.bacterio.net/acinetobacter.html#r).

A. baumannii est l'espèce la plus fréquente et la plus souvent impliquée en pathologie. Elle représente plus de 90% des isolats cliniques, et présente des caractéristiques qui la différencient des autres espèces notamment en termes de pathogénicité, d'épidémiologie et de résistance aux antibiotiques. Certaines espèces sont étroitement liées génétiquement et difficiles à distinguer, en particulier A. Calcoaceticus, A. baumannii, A. pittii , A. nosocomialis, A. seifertii et A. dijkshoorniae qui sont regroupées sous le terme complexe Acinetobacter baumannii-calcoaceticus [60,83].

(38)

Tableau 1: Liste des espèces appartenant au genre Acinetobacter Noms des espèces

validés

Ancienne appellation Références Source d’isolement

A. albensis Taxon 31 Krizova et al. 2015[47] Sol, eau

A. apis Kim et al. 2014[48] Intestin de l'abeille

A. baumannii Genomic species 2 Bouvet & Grimont 1986[49] Humain, animaux à sang

chaud

A. baylyi Carr et al. 2003[50] Boues activées, sol

A. beijerinckii Phenon 7 Nemec et al. 2009[51] Humain, animaux, sol,

eau

A. bereziniae Genomic species 10 Nemec et al. 2010, Bouvet & Grimont 1986[52]

Humain

A. bohemicus Taxon 26 Krizova et al. 2014[53] Sol, eau

A. boissieri Álvarez-Pérez et al. 2013[54] Nectar floral

A. bouvetii Carr et al. 2003[50] Boues activées

A. brisouii Anandham et al. 2010[55] Tourbe

A. calcoaceticus Genomic species 1 Bouvet & Grimont 1986[49] Humain, eau, sol

A.celticus Taxon 33 Radolfova-Krizova et al. 2016[56] Environnement, sol

A. courvalinii Genomic species 14BJ Nemec et al. 2016, Bouvet & Jeanjean 1989[57]

Humain, animaux

A colistiniresistens genomic species 13 Nemec et al. 2017[58] Humain

A.defluvii Hu et al. 2017[59] Eaux usées de l'hôpital

A. dijkshoorniae NB14 Cosgaya et al. 2016[60] Humain, eau

A. dispersus Genomic species 17 Nemec et al. 2016, Bouvet & Jeanjean 1989[57]

Humain, eau, sol

A. equi Poppel et al. 2016[61] Cheval

A. gandensis Taxon 30 Smet et al. 2014[62] Cheval, bovins, eau

A. gerneri Carr et al. 2003[50] Boues activées

A. grimontii Carr et al. 2003, Vaneechoutte et al. 2008[50] Boues activées

A. guangdongensis Feng et al. 2014[63] Minerai de plomb-zinc

A. guillouiae Genomic species 11 Nemec et al. 2010, Bouvet & Grimont 1986[52]

Humain, eau, sol

A. gyllenbergii Phenon 3 Nemec et al. 2009[51] Humain

A. haemolyticus Genomic species 4 Bouvet & Grimont 1986[49] Humain

A. harbinensis Li et al. 2014[64] Eau de rivière

A. indicus Malhotra et al. 2012[65] Sol

A. johnsonii Genomic species 7 Bouvet & Grimont 1986[49] Humain, animaux, eau,

sol

A. junii Genomic species 5 Bouvet & Grimont 1986[49] Humain, animaux, eau,

sol

A. kookii Choi et al. 2013[66] Sol, eau

A. lactucae Rooney et al. 2016[67] Laitue

A. larvae Liu et al. 2017[68] larve intestinal

d’Omphisa fuscidentalis

A. lwoffii Genomic species 9 Bouvet & Grimont 1986, Tjernberg & Ursing

1989[49] Humain, sol, eau, _animaux

A. modestus Taxon 18 Nemec et al. 2016, Touchon et al. 2014[57] Human, eau

(39)

Noms des espèces validés

Ancienne appellation Références Source d’isolement

A. nosocomialis Genomic species 13TU Nemec et al. 2011,

Tjernberg & Ursing 1989[69]

Humain

A.pakistanensis Abbas et al. 2014, Nemec &

Radolfova-Krizova 2016[70]

Eaux usées

A. parvus Phenon 4 Nemec et al. 2003[71] Humain, animaux

A. pittii Genomic species 3 Nemec et al. 2011, Bouvet & Grimont 1986[69]

Humain, sol, eau

A. populi Li et al. 2015[72] Ecorce du Populus

A. pragensis Taxon 28 Radolfova-Krizova et al. 2016[73] Sol, eau

A. proteolyticus Taxon 19 Nemec et al. 2016, Touchon et al. 2014[57] Humain

A. puyangensis Li et al. 2013[74] Ecorce du Populus

A. qingfengensis Li et al. 2014[75] Ecorce du Populus

A. radioresistens Genomic species 12 Nishimura et al. 1988, Bouvet & Grimont 1986[76]

Humain, sol, coton

A. rudis Vaz-Moreira et al. 2011[77] Lait caillé, eaux usées

A. schindleri Phenon 2 Nemec et al. 2001[78] Humain, animaux

A. seifertii 'Close to 13TU' Nemec et al. 2015, Gerner-Smidt & Tjernberg 1993[79]

Humain

A. soli Kim et al. 2008[80] Humain, sol

A. tandoii Carr et al. 2003[50] Boues activées, eau, sol

A. tjernbergiae Carr et al. 2003[50] Boues activées

A. towneri Carr et al. 2003[50] Boues activées, eau, sol

A. ursingii Phenon 1 Nemec et al. 2001[78] Humain

A. variabilis Genomic species 15TU Krizova et al. 2015[81] Humain, animaux, sol

A. venetianus Vaneechoutte et al. 2009, Di Cello et al.

1997[82]

Eau salée

A. vivianii Taxon 20 Nemec et al. 2016, Touchon et al. 2014[57] Humain, sol, eau

Il existe un nombre élevé d’espèces dont le statut taxonomique est encore inconnu. La taxonomie du genre Acinetobacter souffre encore de nombreux inconvénients tels que la nomenclature confuse des taxons provisoires, la description de l'espèce en se basant sur un seul isolat, le statut taxonomique incertain des mêmes espèces (expérimentales), un nombre élevé des espèces encore non classées et le manque de méthodes d'identification fiables.

La nomenclature est strictement réglementée par Code international de nomenclature des bactéries.

Parmi les 57 noms d'espèces validement publiés, 4 noms d’espèces sont des synonymes hétérotypiques car ils sont similaires sur le plan taxonomique (Tableau 2), Donc il existe approximativement 53 noms d’espèces validés. Les chercheurs ont fourni des informations intéressantes contre la validité de 4 espèces :

(40)

-Dunlap et Rooney en 2018 ont démontré qu’A. dijkshoorniae et A. lactucae étaient des synonymes hétérotypiques en se basant sur les règles de priorité, les comparaisons génomiques basées sur des hybridations ADN-ADN, l'identité nucléotidique moyenne et l’étude phylogénétique que ces souches A. dijkshoorniae et d’A. lactucae était identiques. Donc A. lactucae devrait être reclassifié et considère synonyme hétérotypique ultérieur d’A. dijkshoorniae[84].

-Nemec et Radolfova-Krizova en 2016 ont reporté qu’il n’y avait pas d’épreuve taxonomique valable pour différencier les souches d’A. bohemicus et A. pakistanensis. Les valeurs moyennes d’identités nucléotidiques (95,9 et 96,1%) entre les séquences des génomes entiers des souches d’A. bohemicus et A. pakistanensis ont confirmé l'identité de ces souches au niveau de l'espèce. L’analyse comparative des séquences de rpoB, des empreintes de MALDI-TOF, des séquences du gène de l'ARNr 16S, des caractéristiques métaboliques et physiologiques des souches d’A. pakistanensis étaient identiques celles d’A. bohemicus. Sur la base de ces résultats, ils ont conclu qu’A. pakistanensis est un synonyme hétérotypique ultérieur d'A. bohemicus[85]. -Nemec et Radolfova-Krizova en 2017 ont aussi prouvé une grande similarité des souches d’A. indicus et d’A. guangdongensis au niveau de l’espèce en se basant sur les valeurs moyennes d’identité nucléotidique d'hybridation ADN-ADN (96,3 %). En plus, les caractéristiques métaboliques, physiologiques et chimiotaxonomiques d’A. guangdongensis étaient congruents à celles d’A. indicus et ils ont conclu qu’A. guangdongensis est un synonyme hétérotypique plus tardif d'A. indicus[86].

-Vanechoutte et al. en 2008 ont trouvé que les propriétés phénotypiques, les profils de polymorphisme de longueur des fragments amplifiés (AFLP) et les séquences de l'ARNr 16S et du gène rpoB de la souche d’A. grimontii étaient similaires à ceux d’A. junii et ils ont confirmé qu'A. grimontii est un synonyme hétérotypique ultérieur d'A. junii[87].

(41)

Tableau 2: Synonymes hétérotypiques des espèces validement publiées Noms d’espèce validés Synonyme hétérotypique

ultérieur

Références

A. dijkshoorniae A. lactucae Dunlap et Rooney, 2018[83] A. bohemicus A. pakistanensis Nemec &

Radolfova-Krizova 2016[85] A. indicus A. guangdongensis Nemec &

Radolfova-Krizova 2017[86] A. junii A. grimontii Vanechoutte et al.2008[87]

Il existe aussi 9 noms d'espèces non validement publiés car la description de l'espèce était basée sur une seule souche seulement. Parmi ces espèces non validement publié, 6 espèces sont des synonymes des espèces déjà connues (tableau 3). Les espèces indicatives ayant des désignations provisoires sont représentées dans le tableau 4.

Tableau 3: Noms des espèces qui ne sont pas validement publiés

Noms des espèces qui ne sont pas validement publiés car ils ont été proposé en basant sur un seul isolat

Nom source

A. antiviralis* le tabac

A. kyonggiensis* Eaux usées

A. marinus* Eau de mer

A. oleivorans* Sol

A. oryzae* Riz

A. plantarum* Blé

A. refrigeratoris* Réfrigérateur

A. seohaensis* Eau de mer

A. septicus* Sang humain

Comparaison des séquences du génome entier des espèces non validement publié à ceux des espèces déjà publié et validés

Noms d’espèces non validés Résultats de comparaison avec des autres espèces déjà connus

A. kyonggiensis Proche d’A. bohemicus (92.7%)

A. marinus Unique

A. oleivorans Proche d’A. calcoaceticus (91.4-91.8%) A. septicus Synonyme d’A. ursingii (96.5-97.5%) Les espèces non validement publié et qui sont des synonymes des espèces déjà connues

Nouvelles espèces Leurs Synonymes

A. oryzae A. johnsonii

‘A. plantarum’ A. junii

A. refrigeratoris A. variabilis

A. seohaensis A. towner

(42)

Tableau 4:Désignation des noms provisoires des espèces d’Acinetobacter Désignation d'espèces Autres désignation Source

Genomic sp. 6 Humain

Genomic sp. 15BJ Humain

Genomic sp. 16 Humain

Taxon 21 Humain

Taxon 22 Humain

Taxon 23 Genomic species 8 Sol, eau, animaux, humain

II.2. Caractères bactériologiques

II.2.1. Structure cellulaire

Acinetobacter est un Coccobacille à Gram négatif, mesurant de 1,0 à 1,5µm de diamètre sur 1,5-2,5 µm de longueur, parfois encapsulée, souvent en diplocobacilles ou parfois en chaînes de longueur variable, non sporulées et immobile[88].

Les espèces d'Acinetobacter contiennent une enveloppe cellulaire à couches multiples, comprenant une membrane externe et une membrane cytoplasmique interne séparées par l’espace périplasmique[89].

La membrane cellulaire externe comprend des porines et des canaux d'efflux qui contribuent à la résistance aux antibiotiques. En général, les porines sont des canaux protéiques qui permettent le transport de molécules à travers la membrane et sont également des sites de fixation pour les antibiotiques. Dans certains cas, les porines peuvent permettre aux cellules d'adhérer à d'autres cellules bactériennes (comme dans la formation de biofilms). Néanmoins, les porines peuvent permettre l'entrée d'antibiotiques et d'autres composés antimicrobiens à travers la membrane cellulaire et dans le cytoplasme, où ils perturbent les processus enzymatiques normaux ou détruisent les fonctionnements cellulaires et des organites[90]. Cependant, A. baumannii a moins des porines et plus petites que les autres bactéries à Gram négatif, ce qui diminue la perméabilité cellulaire et augmente la résistance aux antibiotiques. Seulement moins de 5% des molécules sont perméables à la membrane cellulaire[90]. Dans certaines études, il a été constaté que la résistance aux carbapénèmes, était le résultat de l'absence d'un gène de la protéine de la membrane externe de 29 kDa appelé carO (protéine membranaire externe associée au carbapénème). La protéine CarO est impliquée dans l'importation de carbapénème dans la cellule[91].