Sensibilité actuelle en France de Streptococcus pyogenes responsable d’angine aiguë

Presse Med 2004; 33: 703-6

© 2003, Masson, Paris

C

O N T R I B U T I O N S

O R I G I N A L E S

Article

1

P. Mariani-Kurkdjian , 1 1 C. Doit , D. Deforche , 1 2 N. Brahimi , M. Francois , 2 T.Van den Abbeele , 1 E. Bingen

1 - Service de microbiologie, 2 - Service d’ORL, Hôpital Robert Debré, Paris

Correspondance: Patricia Mariani-Kurkdjian, Service de microbiologie, Hôpital Robert Debré, 48, boulevard Sérurier, 75935 Paris Cedex 19 Tél.: 0140032340 Fax: 0140032450 [email protected]

Sensibilité actuelle en France de Streptococcus pyogenes responsable d’angine aiguë

Summary

Résumé

Current sensitivity of Streptococcus pyogenes responsible for tonsillopharyngitis in France

Objectif Les recommandations actuelles proposent de ne traiter par antibiotique que les seules angines à streptocoque β-hémolytique du groupe A (SGA) dont le diagnostic repose sur la réalisation de tests de diagnostic rapide. L’antibiothérapie empirique doit reposer sur les études épidémiologiques actualisées de la résistance dûe aux antibiotiques. Le but de notre étude a été d’évaluer l’activité des antibiotiques actuellement préconisés dans le traitement des angines aiguës à SGA. Méthode La pénicilline G, l’amoxicilline, le céfaclor, le cefpodoxime, le céfuroxime, l’érythromycine, la clarithromycine et la clindamycine ont été testés sur 93 souches consécutives de SGA isolées d’angine aiguë en 2002. Les CMI 50 et 90 des antibiotiques ont été déterminées par la méthode de dilution en milieu gélosé (CA-SFM). Les gènes de résistance aux macrolides (ermA, ermB, mefA) ont été recherchés par PCR. La diversité génétique des souches résistantes à l’érythromycine a été analysée par pulsotypie après traitement par SmaI (logiciel Finger-printing II-Biorad). Résultats L’activité des β-lactamines testées est comparable et aucune résistance à l’égard de ces molécules n’a été observée (0 %). En revanche, cette étude confirme l’émergence de la résistance aux macrolides chez le SGA, avec une augmentation de la résistance à l’érythromycine en 2002 de 14 % par rapport à une étude antérieure menée en 1996-99. Conclusion L’optimisation du traitement empirique dans les angines aiguës doit tenir compte, d’une part, du risque élevé d’échec d’éradication du SGA associé à la résistance in vitro à l’érythromycine et à la clarithromycine, d’autre part de la sensibilité comparable des différentes β-lactamines. Ces résultats renforcent les recommandations d’utilisation des β-lactamines en première intention dans le traitement de l’angine aiguë à SGA.

Objective Current guidelines recommend that only tonsillopharyngitis due to group A β-haemolytic streptococcus (GABHS) diagnosed by rapid diagnostic test should be treated with antibiotics. Empirical antibiotic therapy must be based on epidemiological surveillance of resistance of GABHS to antibiotics. The aim of our study was to assess the activity of antimicrobial agents currently recommended for the treatment of GABHS tonsillopharyngitis. Method The activity of penicillin G, amoxicillin, cefaclor, cefpodoxime, cefuroxime, erythromycin, clarithromycin and clindamycin was determined against 93 consecutive GABHS isolates collected in 2002. MIC50 and MIC90 of antibiotics tested were determined by agar dilution method according to CA-SFM guidelines. Macrolide resistance genes (ermA, ermB, mef) were detected by PCR. Genetic diversity of erythromycin-resistant isolates was analysed by pulsotypic method after digestion by SmaI (Fingerprinting II, Biorad). Results The activity of β-lactam agents tested was similar and no resistant strain was detected (0%). Nevertheless, this study shows an increasing emergence of erythromycin-resistant GABHS strains reaching 14% in 2002 (vs. 6.2% in a previous study carried out in 1996-1999). Conclusion The empirical antibiotic therapy of tonsillopharyngitis must consider, on the one hand, the high risk of GABHS eradication failure associated with in vitro resistance to erythromycin and clarithromycin, and on the other hand, the sustained susceptibility of GABHS to β-lactam agents. These results reinforce the recommendations to use β-lactam agents as first line treatment of GABHS tonsillopharyngitis. P. Mariani-Kurkdjian, C. Doit, D. Deforche et al. Presse Med 2004;33: 703-6 © 2004, Masson, Paris

19 juin 2004 • tome 33 • n°11

La Presse Médicale - 703

C

O N T R I B U T I O N S

O R I G I N A L E S

Article Tableau 1

Glossaire Afssaps AMX CA-SFM CF CFM CFP CLA CLI CMI NCCLS PEN SGA

Sensibilité actuelle en France de Streptococcus pyogenes responsable d’angine aiguë

Agence française de sécurité sanitaire des produits de santé amoxicilline Comité de l’antibiogramme de la Société française de microbiologie céfaclor céfuroxime cefpodoxime clarithromycine clindamycine concentration minimale inhibitrice National committee for clinical laboratory standards pénicilline streptocoque du groupe A

L’

CMI 50 et 90 (mg/l) des β-lactamines et macrolides sur les 93 souches de S. pyogenes étudiées Antibiotique

CMI 50 (mg/l)

CMI 90 (mg/l)

Extrêmes

N(%) souches R

PEN

0,016

0,016

0,016-0,032

0%

AMX

≤0,032

≤0,032

<0,032-0,032

0%

CF

0,125

0,25

0,06 – 0,5

0%

CFP

≤0,032

≤0,032

<0,032-0,032

0%

CFM

≤0,032

≤0,032

<0,032-0,032

0%

ERY

0,064

128

0,064 ->128

14 %

CLA

0,064

32

0,064 ->128

14 %

CLI

0,125

128

0,125 ->128

13 %

PEN = pénicilline G ;AMX = amoxicilline ; CF = céfaclor ; CFP = cefpodoxime ; CFM = céfuroxime ;

angine aiguë repréERY = érythromycine ; CLA = clarithromycine ; CLI = clindamycine sente la pathologie la plus fréquente des voies respiratoires de l’en- plus communément prescrits dans l’angine aiguë. Nous fant. L’antibiothérapie vise à traiter les seules angines à avons aussi étudié le mécanisme de résistance aux streptocoque du groupe A (SGA ou Streptococcus pyo- macrolides des souches résistantes à l’érythromycine et genes). En France, il est préconisé d’utiliser un test de dia- exploré la diversité génétique de ces souches par la gnostic rapide du SGA pour affirmer la responsabilité de méthode d’électrophorèse en champ pulsé. celui-ci dans l’angine aiguë et mettre en route un traiteMéthode ment antibiotique adapté. Actuellement, le traitement d’une angine à SGA repose sur la prescription d’une β-lactamine ou, en alternative, SOUCHES BACTÉRIENNES d’un macrolide, si l’administration d’une β-lactamine est Un total de 93 souches de SGA collectées en 2002 a été impossible.Le choix entre les diverses molécules,en par- étudié.Elles ont été isolées à partir de prélèvements oroticulier celles de la famille des macrolides,doit se fonder pharyngés réalisés chez des patients venus pour angine sur le niveau de sensibilité des germes. Le SGA est resté aiguë à la consultation ORL de l’hôpital Robert Debré uniformément sensible in vitro à la pénicilline V qui (Paris). Ces souches de SGA ont été identifiées sur l’asreprésente le traitement de référence historique des pect morphologique des colonies, la β-hémolyse, et par angines à SGA. Cependant, des échecs d’éradication ont une réaction d’agglutination spécifique du SGA (Murex été rapportés en pratique clinique et ont été associés à Diagnostic, Royaume-Uni). 1,2 différentes causes:pathogénie indirecte ,internalisation 3 4 DÉTERMINATION DES CONCENTRATIONS MINIMALES du SGA , élimination de la flore commensale , réinfec5 6 tion par l’entourage , formation de biofilm , compliance INHIBITRICES (CMI) 1 au traitement . La mauvaise observance lors des traite- Les CMI 50 et 90 de la pénicilline G (PEN), de l’amoximents avec la pénicilline V a fait préférer des traitements cilline (AMX), du céfaclor (CF), du cefpodoxime (CFP), raccourcis avec d’autres β-lactamines telles que l’amoxi- du céfuroxime (CFM), de l’érythromycine (ERY), de la cilline, le cefpodoxime proxétil, le cefuroxime axétil clarithromycine (CLA), et de la clindamycine (CLI), ont comme le montrent les recommandations de l’Agence été déterminées selon les modalités préconisées par le 12 française de sécurité sanitaire des produits de santé CA-SFM , par la méthode de dilution en milieu gélosé, 7 (Afssaps) .Des taux faibles de résistance aux macrolides en milieu de Mueller-Hinton additionné de 5 % de sang (3 à 6 %) ont été observés en France il y a quelques de cheval, incubées en atmosphère ambiante pour 8,9 années alors que, dans d’autres pays européens, l’étude des macrolides. comme l’Espagne ou l’Italie,des taux beaucoup plus pré10,11 .Dans notre étude,nous DÉTECTION DE LA RÉSISTANCE À L’ÉRYTHROMYCINE occupants étaient rapportés avons évalué l’activité in vitro de différentes β-lactamines ET MISE EN ÉVIDENCE DES GÈNES préconisées dans le traitement des angines aiguës à SGA La détection de la résistance à l’érythromycine a été réalisée par la méthode de diffusion utilisant un disque comparativement à celle de macrolides afin de suivre l’évolution de la résistance du SGA aux antibiotiques les d’érythromycine chargé à 15 µg (Bio-rad, France) sur

704 - La Presse Médicale

19 juin 2004 • tome 33 • n°11

P. Mariani-Kurkdjian, C. Doit, D. Deforche, N. Brahimi, M. Francois, T.Van den Abbeele, E. Bingen

Figure 1 Gènes de résistance aux macrolides des souches de S. pyogenes résistantes à l’érythromycine Les pistes 1-5 et 7-13 mettent en évidence la présence du gène ermB, la piste 6 met en évidence le gène mefA ermB mefA ermA

1

2

3

4

5

6

7 8

9 10 11

12 13

Figure 2 Profils représentatifs des souches de SGA possédant le gène ermB après électrophorèse en champ pulsé

milieu Mueller-Hinton supplémenté à 5 % de sang de 13 cheval selon les recommandations du NCCLS . La recherche des gènes de résistance a été déterminée pour toutes les souches résistantes à l’érythromycine.Les gènes mefA, ermB, et ermA ont été cherchés par amplification génique selon les procédures préalablement 14 décrites . Les amorces utilisées pour la recherche de mefA étaient,5’-AGT ATC ATT AAT CAC TAG TGC-3’et 5’TTC TTC TGG TAC TAA AAG TGG-3’; pour la recherche de ermB, 5’-CGA GTG AAA AAG TAC TCA ACC-3’ et 5’GGC GTG TTT CAT TGC TTG ATG-3’, pour la détection de ermA 5’-GCA TGA CAT AAA CCT TCA-3’ et 5’-AGG 14,15 . Les souches S. pyogenes TTA TAA TGA AAC AGA-3’ 02C 1061, S.pyogenes 02C 1110 et S.pyogenes 02C 1064 ont été utilisées comme souches témoins positives des réactions de PCR effectuées pour les gènes ermB, ermA 16-18 et mefA respectivement

ÉTUDE DE LA DIVERSITÉ GÉNÉTIQUE DES SOUCHES RÉSISTANTES À L’ÉRYTHROMYCINE La diversité génétique des souches résistantes à l’érythromycine a été analysée par pulsotypie après traitement par SmaI (logiciel Finger-printing II-Biorad), utili19 sant les critères d’interprétation de Tenover .

Résultats SENSIBILITÉ AUX ANTIBIOTIQUES

Figure 3 Dendogramme obtenu après analyse sur Finger printing II (Biorad)

Les résultats des CMI 50 et des CMI 90 des différents antibiotiques testés sont dans le tableau 1. Les activités des 5 β-lactamines testées sont comparables entre elles et aucune résistance n’a été observée. Quatorze pour cent des souches sont résistantes à l’érythromycine. Le gène ermB, conférant une résistance croisée à tous les macrolides et apparentés, a été trouvé chez 13 % des souches et le gène mefA chez 1,1 % des souches (figure 1). N° de souche 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

19 juin 2004 • tome 33 • n°11

MÉCANISME DE RÉSISTANCE AUX MACROLIDES ET ANALYSE DE LA DIVERSITÉ GÉNÉTIQUE

L’analyse moléculaire avec la méthode en champ pulsé après analyse par SmaI a permis de mettre en évidence une diversité des souches résistantes à l’érythromycine, puisque 7 profils ont été obtenus pour les 13 souches résistantes à l’érythromycine. Cependant, nous avons pu mettre en évidence l’émergence de deux groupes de souches génétiquement reliées au sein de ces souches (figures 2 et 3).

La Presse Médicale - 705

C

O N T R I B U T I O N S

O R I G I N A L E S

Article

Sensibilité actuelle en France de Streptococcus pyogenes responsable d’angine aiguë

Discussion

Remerciements Les auteurs remercient le laboratoire Glaxo-SmithKline pour le soutien apporté à la réalisation de cette étude, en particulier le Dr Isabelle Boucot.

Une étude française récente, ayant évalué la résistance du SGA aux macrolides dans les angines aiguës de l’enfant de 4 à 17 ans (1500 souches recueillies de 1996 à 1999), a rapporté une prévalence de 6,2 % de la résis8 tance à l’érythomycine . Ce taux de résistance apparaissait plus faible que celui rapporté dans d’autres pays 10 européens, comme l’Espagne (34 %) ou l’Italie 11,20 (35 %) . Dans la présente étude, la prévalence de la résistance à l’érythromycine et à la clarithromycine a plus que doublé en 3 ans, atteignant 14 % en 2002. Le gène ermB qui confère la co-résistance aux macrolides en C14 (érythromycine, clarithromycine), C15 (azithromycine) et C16 (josamycine) est prévalent parmi les souches étudiées.Ceci est en contradiction avec la prédominance de 20,21 , en la résistance par eff lux trouvée en Italie 22,23 24 ou aux États-Unis . Espagne L’électrophorèse en champ pulsé représente une méthode d’étude discriminante pour l’analyse de la 25 diversité génétique de SGA .Ces résultats,qui devraient

être confirmés sur un plus grand nombre de souches, suggèrent que l’émergence de la résistance du SGA à l’érythromycine et à la clarithromycine en France serait associée à la dissémination de deux clones. En effet, sur les 13 souches étudiées, deux groupes de souches apparaissent génétiquement reliées au sein des souches résistantes à l’érythromycine.

Conclusion L’étude de la sensibilité de différentes β-lactamines montre la persistance de la sensibilité du SGA aux β-lactamines avec des CMI faibles et l’absence d’émergence de souches résistantes. L’optimisation du traitement empirique dans les angines aiguës doit tenir compte, d’une part,du risque élevé d’échec d’éradication du SGA associé à la résistance in vitro à l’érythromycine et à la 26,27 , d’autre part, de la sensibilité comclarithromycine parable des différentes β-lactamines. Ces résultats renforcent les recommandations concernant l’utilisation des β-lactamines en première intention dans le traitement de l’angine aiguë. ■

Références 1

2

3

4

5

6

7

8

9

Bingen E, Lambert-Zechovsky N, Mariani-Kurkdjian P, Aujard Y, Mathieu H. Le concept de pathogénie indirecte cause d’échec de certains traitements antibiotiques. La Semaine des Hôpitaux de Paris 1989 ;65 :1072-8. Sauzeau C, Bingen E, Lambert-Zechovsky N, Mariani-Kurkdjian P. Analyse des causes d’échec de l’éradication du Streptocoque A dans l’angine. Le Pédiatre 1987 ; N° 106, 247-9. Osterlund A, Popa R, Nikkila T, Scheynius A, Engstrand L. Intracellular reservoir of Streptococcus pyogenes in vivo: a possible explanation for recurrent pharyngotonsillitis. Laryngoscope 1997 ;107:640-7. Falck G, Grahn-Hakansson E, Holm SE, Roos K, Lagergren L. Tolerance and efficacy of interfering alpha-streptococci in recurrence of streptococcal pharyngotonsillitis: a placebocontrolled study. Acta Otolaryngol 1999;119:944-8. Bingen E, Denamur E, Lambert-Zechovsky N, Braimi N, el Lakany M, Elion J. DNA restriction fragment length polymorphism differentiates recurrence from relapse in treatment failures of Streptococcus pyogenes pharyngitis. J Med Microbiol 1992;37:162-4. Conley J, Olson ME, Cook LS, Ceri H, Phan V, Davies HD. Biofilm formation by group a streptococci: is there a relationship with treatment failure? J Clin Microbiol 2003 ;41:4043-8. Turkheim H. Antibiothérapie par voie générale en pratique courante : angine – Afssaps, Décembre 2002. Arch Pédiatr 2003; 10: 260-71. Bingen E, Fitoussi F, Doit C et al. Resistance to macrolides in Streptococcus pyogenes in France in pediatric patients. Antimicrob Agents Chemother 2000; 44: 1453-7. Portier H, Bourrillon A, Lucht F, Choutet P, Gehanno P, Meziane L, Bingen E. Traitement des angines aiguës à streptocoque β-hémolytique du groupe A chez l’enfant par la josamycine pendant 5 jours. Arch Pediatr 2001; 8: 700-6.

706 - La Presse Médicale

10 Perez-Trallero E, Urbieta M, Montes M, Ayestaran I, Marimon JM. Emergence of Streptococcus pyogenes strains resistant to erythromycin in Gipuzkoa, Spain. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 1998; 17: 25-31. 11 Cornaglia G, Ligozzi M, Mazzariol A et al. Resistance of Streptococcus pyogenes to erythromycin and related antibiotics in Italy. Clin Infect Dis 1998; 27: S87-S92. 12 Members of the SFM Antibiogram Committee. Comite de l’antibiogramme de la Société francaise de microbiologie, report 2003.Int J Antimicrob Agents 2003 ;21:364-91. 13 NCCLS. Performance standards for antimicrobial disk susceptibility tests. 7 ed Wayne, Pa: NCCLS, 2003 Approved standard M2-A7. 14 Klugman KP, Capper T, Widdowson CA et al. Increased activity of 16-membered lactone ring macrolides against erythromycin resistant Streptococcus pyogenes and Streptococcus pneumoniae: characterization of South African isolates. J Antimicrob Chemother 1998; 42: 729-34. 15 Seppàla H, Skurnik M, Soini H et al. A novel erythromycin resistance methylase gene (ermTR) in Streptococcus pyogenes. Antimicrob Agents Chemother 1998; 42: 257-62. 16 Azavedo de JCS, Yeung RH, Bast DJ et al. Prevalence and mechanisms of macrolides resistance in clinical isolates of group A Streptococci from Ontario, Canada. Antimicrob Agents Chemother 1999; 43: 2144-7. 17 Clewell DB, Franke AE. Characterization of a plasmid determining resistance to erythromycin, lincomycin, and vernamycin B in a strain of Streptococcus pyogenes. Antimicrob Agents Chemother 1974; 5: 534-7. 18 Sutcliffe J, Grebe T, Tait-Kamradt A et al. Detection of erythromycin-resistant determinants by PCR. Antimicrob Agents Chemother 1996; 40: 2562-6.

19 Tenover FC, Arbeit RD, Goering RV et al. Interpreting chromosomal DNA restriction patterns produced by pulsed-field gel electrophoresis : criteria for bacterial strain typing. J Clin Microbiol 1995; 33: 2233-9. 20 Borzani M, De Luca M, Varotto F. A survey of susceptibility to erythromycin amongst Streptococcus pyogenes isolates in Italy. J Antimicrob Chemother 1997; 40: 457-8. 21 Giovanetti E, Montanari MP, Mingoia NI et al. Phenotypes and genotypes of erythromycin-resistant Streptococcus pyogenes strains in Italy and heterogeneity of inducible resistant strains. Antimicrob Agents Chemother 1999; 43: 1935-40. 22 Perez-Trallero EJ, Marimon M, Montes JM et al. Clonal differences among erythromycin-resistant Streptococcus pyogenes in Spain. Emerging Infect Dis 1999; 3: 235-40. 23 Garcia-Bermejo I, Cacho J, Orden B, Alos JI, Gomez-Garces JL. Emergence of erythromycin-resistant, clindamycin-susceptible Streptococcus pyogenes isolates in Madrid, Spain. Antimicrob Agents Chemother 1998; 42: 989-90. 24 Martin JM, Green M, Barbadora KA, Wald ER. Erythromycinresistant group A streptococci in schoolchildren in Pittsburgh. N Engl J Med 2002; 346: 1200-6. 25 Bert F, Branger C, Lambert-Zechovsky N. Pulsed-field gel electrophoresis is more discriminating than multilocus enzyme electrophoresis and random amplified polymorphic DNA analysis for typing pyogenic streptococci. Curr Microbiol 1997; 34: 226-9. 26 Seppala H, Nissinen A, Jarvinen H et al. Resistance to erythromycin in group A streptococci. N Engl J Med 1992; 326: 292-7. 27 Varaldo PE, Debbia EA, Nicoletti G, Pavesio D, Ripa S, Schito GC, Tempera G. Nationwide survey in Italy of treatment of Streptococcus pyogenes pharyngitis in children : influence of macrolide resistance on clinical and microbiological outcomes. Artemis-Italy Study Group. Clin Infect Dis 1999; 29: 869-73.

19 juin 2004 • tome 33 • n°11