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MMéécanisme de resistance des BGN canisme de resistance des BGN aux BLactaminesaux BLactamines
M. Griton, DESC Réanimation, septembre 2009
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Penicilline↑
Céphalosporine↓
● Action sur synthèse paroi externe
Blactamines
● Cycle B-Lactam● Modification résidus:
– Pharmacocinétique– Pharmacodynamie
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●
( )( )
=transpeptidase et
carboxypeptidases
B lactamines
Structure de BGN
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Transpeptidase / ∑ peptidoglycane
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●
=transpeptidase et
carboxypeptidases
B lactamines
ImperméabilitéPhénomènes
d'efflux
Diminution del'affinité pour
les PLP
Inhibitionsenzymatiques:B-lactamases
Blactamases
Mécanismes de résistance
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Mécanismes de résistance
ImperméabilitéPhénomènes
d'efflux
Diminution del'affinité pour
les PLP
Inhibitionsenzymatiques:B-lactamases
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β-lactamases
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Mécanisme d'action des B-Lactamines
● Espace périplasmique
● Fixation sur site actif des PLP (transpeptidase
et carboxypeptidase)
● Inactivation irréversible
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Classification des Blactamases: AmblerRésistances Ac Clav Stables
A Pénicillinase Aminopénicillines UréidopéniCarboxypénicillines + Céphalosporines
C1G (+/-) CarbapénèmesAztréonam
B Metallo B lactamase Aminopénicilline - AztréonamCarboxy, UréidoC1G, C2G, C3GCarbapénème
C Céphalosporinase I Ampicillines - Carboxy, uréidoC1G C3G
CarbapénèmesAztréonam
D Oxacillinase Oxacilline -
Autre classification: Bush: Gr 1= céphalosporinases; Gr2= pénicillinases,céphalosporinase, et BLSE (inhibées par Ac. Clav); Gr3 = Métalloprotéases
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RRéésistances naturelles des sistances naturelles des EntEntéérobactrobactéériesries
Caractéristiques d'une espèceIntérêt en pratique? Peuvent s'exprimer faiblement
et se traduire par des CMI proches des valeurs critiques basses de l'ATB.
Elle doit être prise en compte dans la lecture interprétative de l'antibiogramme.
SFM, recommandations 2007
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Résistances naturelles des entérobactéries
Aminopéni Carboxyp Uréidopénicilline Céfamycines C3G Pénèmes
AM AMC TIC PIP TZP CXM FOX CTX FEP IMP
s s s s s s s s s s s s
CF(C1G)MA(C2G)
● Groupe 1: « sensible »
E.Coli, Proteus mirabilis, Salmonella sp, Shigella sp
Traitement Recommandé: Penicilline A
SFAR, conf actualisation 2005
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Résistances naturelles des entérobactéries
Aminopéni Carboxyp Uréidopénicilline Céfamycines C3G Pénèmes
AM AMC TIC PIP TZP CXM FOX CTX FEP IMP
I/R S I/R S S S S S S S S S
CF(C1G)MA(C2G)
● Groupe 2: « Pénicillinase » de bas niveau, chromosomique
Klebsielle sp, Citrobacter Koseri
SFAR, conf actualisation 2005
Traitement Recommandé: Penicilline A + Ac Clav
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Résistances naturelles des entérobactéries
● Groupe 3: Céphalosporinase inductible, chromosomique
Enterobacter sp, Serratia sp, Citrobacter freundii, Proteus sp, Morganella sp
SFAR, conf actualisation 2005
Traitement Recommandé: Penicilline A + Ac Clav
Aminopéni Carboxyp Uréidopénicilline Cephamyci C3G Pénèmes Monobact
AM AMC TIC PIP TZP FOX CTX FEP IMP ATM
R R S S S R R S S S S S
CF(C1G)MA(C2G)
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C'ASE ou enzymes AmpC
● Class C de classification d'Ambler
● Enzyme serine dépendante
● Specifité: cephalosporines > penicilline
● INDUCTIBLE (sauvage)
● Chromosomique, résistance naturelle des entérobactérie de groupe III, du Pyocyanique et de l'acinetobacter
Entérobacter sp, Serratia sp,Morganella sp, Citrobacter Freundii,Proteus sp, Hafnia alveii, Providencia
Entérobacter sp, Serratia sp,Morganella sp, Citrobacter Freundii,Proteus sp, Hafnia alveii, Providencia
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C'ASE ou enzymes AmpC: INDUCTION
= perméase
= régulateur
= enzyme lytique
Tri et pentapeptides
Beceiro, Med microb 2004
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● Substrats : – C1G+++
– C2G, C3G
– Ampicilline
+/- carboxy, uréidopéni(inducteurs faibles)
● EN PRATIQUE
Pas de C3G en monothérapie
Uréido ou carboxypéni si sauvage
SFAR, conf actualisation 2005
Aminopéni Carboxyp Uréidopénicilline Céfamycines C3G Pénèmes
AM AMC TIC PIP TZP CXM FOX CTX FEP IMP ATM
R R S S S R R S S S S
CF(C1G)MA(C2G)
S/I/R S/I/R
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Résistances naturelles des entérobactéries
Aminopéni Carboxyp Uréidopénicilline Céfamycines C3G Pénèmes
AM AMC TIC PIP TZP CXM FOX CTX FEP IMP
R R R R R R R S S S S S
CF(C1G)MA(C2G)
● Groupe 4: « pénicillinase et céphalosporinase »
Yersinia E.
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Métallo B Lactamases
● Mécanisme d'action: necessite Zinc pr hydrolyse
● Spectre d'activité très large: toutes les B lactamines (dont les carbapénèmes) sauf aztréonam
● Possibilité de transfert horizontal: plasmides/ intégrons (+++) (classe B1+++)
● Absence d'inhibiteur
● Souvent associé à d'autres Blactamases cl A
Aminopéni Carboxyp Uréidopénicilline Céfamycines C3G PénèmesMonobacta
AM AMC TIC PIP TZP CXM FOX CTX FEP IMP ATM
R R R R R R R R R R R R S
CF(C1G)MA(C2G)
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Class D Blactamases ou oxacilllinases
● Substrat: oxacilline+++
● Pas d'inhibition par Ac clav
Aminopéni Carboxyp Uréidopénicilline C1G C2G Céfamycin C3G Pénèmes Monobact
AM AMC TIC PIP TZP CF MA FOX CTX FEP IMP ATM
R R R R R R R S S S S S
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OXA type enz RESISTANCE
● Principalement médiée par intégrons +++, ou plasmides
● Activité BLSE (+oxacilline) +/- carbapénèmases
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RRéésistances acquises des BGNsistances acquises des BGN
B Lactamases de haut niveauTRI
BLSECephalosporinases hyperproduites
Carbapénèmases
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Mécanismes de dissémination
● Clonale: dissemination horizontale d'un patient à l'autre
● Plasmidique: vers une autre souche
● Intégrons, transposons, séquences d'insertion:
transfert d'éléments de résistance entre
différents plasmides
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B Lactamases de haut niveau
● Mécanisme: Plasmidique
Aminopéni Carboxyp Uréidopénicilline Céfamycines C3G Pénèmes
AM AMC TIC PIP TZP CXM FOX CTX FEP IMP
R S R R S R R S S S S S
CF(C1G)MA(C2G)
Traitement Recommandé: C3G +/- association avec Aminoside ou FQ
SFAR, conf actualisation 2005
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BLSE
● DéfinitionEnzyme de la classe A capable d'hydrolyser les péni, céphalosporines (y compris C3G et C4G) et aztréonamet Inhibée par les inhibiteurs de Blactamases
● +/- élargie à class D (oxa)
● En pratique, synergie = « bouchon de champagne »
Bush, AAC, 1995
Aminopéni Carboxyp Uréidopénicilline Cephamyci C3G Pénèmes Monobact
AM AMC TIC PIP TZP FOX CTX FEP IMP ATM
R R R R R R R S R R S R
CF(C1G)MA(C2G)
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Ex: E.Coli BLSE
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BLSE
● Augmentation affinité des Blactamases par mutations ponctuelles
● Transmission clonale, par plasmides, transposons ou intégrons (R associées fréquentes)
● Traitement recommandé:
– Carbapénèmes (> fluroroquinolones)+/- association céfépime/aminoside
Problèmes? Difficulté de détection, difficulté de traitement
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BLSE Type TEM ou SHV
● 92 et 95, mutations ponctuelles sur enterobactéries
● Transfert II horizontal par plasmides;
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BLSE Type CTX
● 1980's: BLSE naturelles mais substrat cefotaxime/ceftriaxone> ceftazidime
● R initiale: peni, C1G, C2G, cefotaxime, céfépime
● Mutations secondaires > R ceftazidime +/-carbapénèmes
● Dissémination+++ par éléments mobiles variés: plasmides, intégrons, ISECP1, Phages
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BLSE type CTX
● En pratique
● Problèmes:
– Dissemination +++
– Détection: coupler test ceftazidime et cefotaxime
– Resistances souvent associées: B-lactamases et autres
– Résistance carbapénèmes (disparaît après diminution de la selection par carbapénèmes)
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B lactamases de type TRI
● TEM resistant inhibitor
● Souvent associé à des profils BLSE
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C'ASE ou enzymes AmpC: RESISTANCE● Modifications chromosomiques ou transmission
horizontale (plasmides)
● Hyperproduction AmpC (modification promoteur)
● DEREPRESSION: modification structures de régulation de l'AmpC
Corvec, AAC, 2002
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Carbapénèmase
● Classe A, (B) ou D
● Spectre: Carbapénèmes + Blactamines (+/-
C3G/C4G)
● +/- inhibition par Clavulanate/tazobactam (A)
● Induites par C1G et IMP (A)
● Mutations chromosomiques initiales > Augm affinité,mais aussi augm promoteurs
● Transfert clonal +++, +/- plasmides et intégronsAminopéni Carboxyp Uréidopénicilline Céfamycines C3G Pénèmes Monobacta
AM AMC TIC PIP TZP CXM FOX CTX FEP IMP ATM
R R R R R R R R R R S/R S/R R
CF(C1G)MA(C2G)
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Carbapénèmases
● En pratique
● Problème par
– apparition d'enzymes sur éléments mobiles
– Souvent combinées à d'autres Blactamases
– Difficulté de détection laboratoire
– Futur? TT? Mortalité élevée
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Cas particuliers de certaines BGNCas particuliers de certaines BGN
Pseudomonas AeruginosaAcinetobacter Aeruginosa
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Pseudomonas aeruginosa sauvage
1. Membrane externe peu perméable2. Pompes à efflux multiples3. C'ASE inductible
Aminopéni Carboxyp Uréidopénicilline C1G C2G Cephamyc C3G PénèmesMonobact
AM AMC TIC PIP TZP CF MA FOX CTX FEP IMP ATM
R R S S S R R S R S S S
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Pseudomonas aeruginosa: RESISTANCES1 Dérépression céphalosporinase (S pénèmes et C4G)
2 Oxacillinase: R pipé et ticar
3 « resistance intrinsèque aux carbenicillines »: derepression systèmes d'efflux et diminution perméabilité membrane. S Pénèmes (R associées multiples)
4 R isolées aux pénèmes par acquisition d'une porine spécifique OprD
5 Blactamines BLSE (classes A, B, D) médiées par Plasmides, intégrons, transposons
6 Autres: Modifications des PLPs, ...
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Acinetobacter : particularités
● Extrème capacité à acquérir des gènes de resistance:
– « naturaly transformable »: perte de MutS > mutations+++; acquisition de gène qui favorise acquisition de matériel dans environnement
– Ilots de résistance multiples (gènes de résistance, transposons)
– Séquences d'insertion● Mécanismes classiques:
– Transfert de gènes de résistance par plasmides, transposons, intégrons
– Acquisition de promoteurs par séquence d'insertion
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Acinetobacter : RESISTANCE
● Multiples, toutes les formes sont trouvées
● Carbapénèmase fréquentes > Pb
thérapeutiques
● Céphalosporinase déréprimées, mais aussi
mutations
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CONCLUSION
● Mécanisme d'induction ampC par céphalosporine et ampicilline
● Pression de sélection>Mutation
● Isolement > Dissémination
● Carbapénèmases, Association de résistances