Dr Jacques CHOUCAIR Specialiste en Maladies Infectieuses CLIN 2010

1. Les alternatives thérapeutiques aux carbapénèmes dans les infections urinaires dues aux bactéries productrices de BLSE Dr Jacques CHOUCAIR Specialiste en Maladies Infectieuses CLIN 2010

2. Rappel des mécanismes de résistance des entérobactéries • Les entérobactériessont • soitnaturellementsensibles aux bêtalactamines (exemple : Escherichia coli), • soitellessontnaturellementrésistantes (exemple : les klebsiellasonttoujoursrésistantes à l'ampicilline), • soitellesontune résistance acquise. Celle-cipeutêtreintroduite par une mutation chromosomique (plutôt rare) ou par l'acquisition de matérielgénétique, par exemplesousforme d'un plasmide (plutôtfréquent).

3. Les mécanismes de résistance aux antibiotiques des entérobactéries • Il peut s'agir • D'enzymes détruisant les bêtalactamines, les bêtalactamases • De troubles de perméabilité pour les antibiotiques, • De systèmes d'efflux qui permettent d'évacuer les antibiotiques qui auraient pénétré dans la bactérie, • De modification de la cible bactérienne de l'antibiotique • De modification de la gyrase pour les quinolones

4. Les mécanismes de résistance aux antibiotiques des entérobactéries Target site modification(intra- or extracellular; -lactams,macrolides, quinolones, glycopeptides) Decreased permeability(TMP / SMX) Enzymicdegradation(intra-or extracellular; -lactams, aminoglycosides) X Efflux(macrolides, quinolones) Bypass(TMP / SMX)

5. QU'EST-CE QUE LA MULTIRESISTANCE ? • La définition de la multirésistance n'est pas univoque et il est difficile de trouver des critères précis de multirésistance. • Les BMR sont des bactéries qui ne sont sensibles qu'à un petit nombre de familles ou de sous familles d'antibiotiques, ce petit nombre variant de 0 à 3 Andremont A. Définition de la multirésistance bactérienne, prévalence et incidence des bactéries multirésistantes en réanimation. Impact écologique. In: XV Conférence de consensus en réanimation médicale et en médecine d'urgence. Prévention des infections à bactéries multirésistantes en réanimation. 1996

7. Les Bétalactamases des bacilles à Gram négatif • Elles sont nombreuses et constituent plusieurs groupes dont la dénomination n'est fondée sur aucun consensus : - TEM du nom du malade chez qui on a isolé la première souche porteuse de ce type d'enzyme,- SHV pour sulfhydril-variable,- OXA hydrolysant l'oxacilline- PSE pseudomonas specific enzyme

8. Historique • Peu après la découverte en Grèce, dans les années 60, de la première bêtalactamase TEM qui hydrolyse l'ampicilline et les CG1 et est transmise par un plasmide chez Escherichia coli, celui-ci s'est rapidement et mondialement répandu dans d'autres entérobactéries, Pseudomonas aeruginosa, Haemophilus influenzae et Neisseria gonorrhoeae.

11. Que sont les bêta-lactamases à spectre élargi? • Les bêta-lactamases à spectre élargi (BLSE) sont des enzymes produites par des bactéries Gram négatif. • Ces enzymes ont la capacité de dégrader et désactiverles pénicillines, les monobactames et les céphalosporines jusqu'aux C3G mais respectent les céphamycines (au moins in vitro) • Escherichia Coli et Klebsiellassp., produisent des enzymes BLSE qui peuvent aussi être produites par Salmonella ssp., Shigelladysenteriae, Enterobacter,Citrobacter et Pseudomonasaeruginosa.

12. Que sont les bêta-lactamases à spectre élargi? • Les (B.L.S.E.) sont des enzymes apparues à la suite de modifications survenuessur les plasmides qui codent pour les TEM1, TEM2, SHV1 ou SHV2 et sontappelées TEM3 à TEM9 ou SHV3 à SHV5. • À ce jour, on a identifié 170 bactéries productrices d’enzymes BLSE • Ellessontplasmidiquesdonctransférables.

13. Les BLSE • Leur apparition et leur dissémination coïncident avec l’utilisation d’antibiotiques à large spectre tels que les céphalosporines et les quinolones. • L’utilisation rationnelle des antibiotiques pourrait contribuer à ralentir la dissémination des bactéries productrices de BLSE.

14. Détection des BLSE au laboratoire • On les détectein vitro en testantcôte à côtedeuxdisques, une C3G et une association contenant de l'acideclavulanique. On obtientune image caractéristique de synergied'action en "bouchon de champagne". • Il importe de pratiquercetterecherche car les souches qui produisentces enzymes, peuvent, surl'antibiogramme standard, êtredéclaréessensibles car les diamètresd'inhibitionmesurésautour des disques des C3G ne sont pas toujoursdiminués

16. Détection des BLSE au laboratoire Diagnosis and treatment of extended-spectrum and AmpC β-lactamase-producing organismsYANG Katherine ,GUGLIELMO B. JosephDepartment of Clinical Pharmacy, School of Pharmacy, University of California at San Francisco, San Francisco, CA, ETATS-UNIS • Les méthodes de détection en laboratoire des BLSE est possibles avec les recommandations du Clinical and Laboratory Standards Institute. • Cependant, ces tests peuvent être associés à des faux négatifs et des faux positifs, surtout pour les bactéries qui produisent des BLSE et des bêtalactamases de type AmpC à médiation plasmidique.

17. Prévention et contrôle de l'infection • En milieu hospitalier, le diagnostic de la colonisation par BLSE s'effectue par un frottis du périnée, inguinal ou anal. • Les indications à la recherched'une BLSE en milieu hospitalier ne sont pas clairementétablies, maiselleestcertainement utile dans des situations d'épidémieshospitalièresou chez des patients fragilesayantsubiplusieursantibiothérapiespréalables. • En milieu communautaire, iln'y a aucune indication à effectuer des frottis de dépistage.

19. En présence d'un patient colonisé par un germeproducteur de BLSE • Il estrecommandé de mettre en place des mesuresd'isolement, type contact ouchambreindividuelle, afind'éviter des transmissions nosocomiales. • Il n'existe pas de schémas de décolonisationreconnus pour les patients colonisés. • La meilleureprévention pour ce type de germesreste la prescription rationnelled'antibiotiques à large spectrevisant à diminuer la pression de sélectionpouvantfavoriserl'émergence de bactériesproductrices de BLSE.

21. Traitement des infections à bêta-lactamases à spectreélargi • Les traitements par les carbapénèmes (imipénem, méropénem, ertapénem) sontgrevés de la mortalité la plus basse. • Maisl'utilisation des carbapénèmes, en présence de BLSE, favoriseaussil'émergenced'autres enzymes, les métallo-bêtalactamases qui hydrolysent les carbapénèmes et les rendentinefficaces. • Concernant le co-trimoxazole et la ciprofloxacine, on observe des taux de résistances variables de 40-60% selon les pays.

23. L'imipénème et le méropénem se sontdémontréssupérieurs aux autresantibiotiquesdans le traitement des infections graves associées aux BLSE et aux bactéries à gram-négatifproductrices de bêtalactamases de type AmpC. • Des données in vitro démontrentque la tigecycline, l'ertapénem, et la colistinepourraientêtre des choixpotentiels, les donnéescliniques multiples manquent encore.

24. En cas d'infection urinaire • la tigécycline n’est pas recommandée à cause de sa faible élimination urinaire . • Pour le relai ou l’association avec les carbapénemes, on est donc revenu à d'anciens antibiotiques en proposant les polymyxines (colistine), la nitrofurantoïne, le triméthoprime-sulfaméthoxazole,la fosfomycine, les quinolones et les aminoglycosides.

25. Les polymyxines • Il s’agit des polymyxinesou polypeptides (polymyxine B et polymyxine E) oucolistine (Colimycine). • Cesantibiotiques de structure polypeptidique ne sontactifsquesur les bactéries gram-négatives. • Leursciblessont les membranes lipidiques, la membrane externed’abord, puis la membrane cytoplasmique. • La fixation des polymyxinesvadésorganiser la structure de ces membranes et les rendreperméables, ce qui aboutit à la mort rapide de la bactérie.

26. Les nitrofuranes • Cesont des antibactériensurinaires (nitrofurantoïne, Furadantine) et intestinaux (nifuroxazide, Ercéfuryl) uniquement, car leur diffusion systémiqueestnulleoutrèsmauvaise. • Leur structure et leur mode d’actionprésentent des similarités avec ceux des nitro-imidazoles : réduction d’un groupement nitro- (les bactériesaérobiesétanticicapablesd’effectuer la réduction), induction de lésions de l’ADN par les dérivésréduits.

27. Les inhibiteurs de la synthèse des folates • Il s’agit des sulfamides et diaminopyrimidines • Les folates et en particulier l’acide tétrahydrofolique sont indispensables à la synthèse des acides nucléiques. • Or les bactéries, à la différence des cellules eucaryotes, ne peuvent assimiler les folates exogènes.

28. Les inhibiteurs de la synthèse des folates • Les sulfamides et le triméthoprimesont des inhibiteurscompétitifs de la synthèse de l’acidetétrahydrofolique. • Cette inhibition a pour conséquenceune diminution des nucléotidesutilisables pour la synthèse des acidesnucléiques et donc un effetbactériostatique. • En revanche, l’association des 2 antibiotiques (triméthoprime- sulfaméthoxazole) estsynergique et bactéricide, la voie de synthèse de l’acidetétrahydrofoliqueétantcomplètementbloquée.

29. La fosfomycine • La fosfomycine inhibe la pyruvyl transférase impliquée dans l'une des premières réactions de la synthèse du peptidoglycane. • Cette étape étant intracytoplasmique, la pénétration de la fosfomycine à l'intérieur de la bactérie est nécessaire à son activité. Elle y pénètre par le système de transport de l'a-glycérophosphate et des hexoses monophosphates.

30. La fosfomycine • l'adjonction de trométamol (trométhamine) est necessaire a son absorption digestive. • Elle ne se lie pas aux protéines plasmatiques • Elle diffuse bien dans les tissus et n'est pas métabolisée. • Elle s'élimine dans l'urine à forte concentration

31. Les quinolones • La molécule mère est l’acide nalidixique. • La plupart des quinolones utilisées sont des fluoroquinolones qui ont un radical fluor attaché au noyau central en position 6.

32. Les quinolones • Il s’agit de molécules synthétiques que l’on peut diviser en 4 générations : • Les quinolones entraînent une inhibition rapide de la synthèse de l’ADN, suivie rapidement par la mort de la bactérie. • Ces molécules pénètrent dans le cytoplasme bactérien par diffusion passive et vont agir sur leur cible spécifique : l’ADN-gyrase (BGN) et la topoisomérase IV (BGP) .

33. 1st generation • cinoxacin (Cinobac) • flumequine (Flubactin) (Veterinary use) • nalidixic acid (NegGam, Wintomylon) • oxolinic acid (Uroxin) • piromidic acid (Panacid) • pipemidic acid (Dolcol) 2nd generation • ciprofloxacin (Ciprobay, Cipro, Ciproxin) • enoxacin (Enroxil, Penetrex) • fleroxacin (Megalone, Roquinol) (withdrawn) • lomefloxacin (Maxaquin) • nadifloxacin (Acuatim, Nadoxin, Nadixa) • norfloxacin (Lexinor, Noroxin, Quinabic, Janacin) • ofloxacin (Floxin, Oxaldin, Tarivid) • pefloxacin (Peflacine) • rufloxacin(Uroflox) 3rd generation • balofloxacin (Baloxin) • grepafloxacin (Raxar) (withdrawn) • levofloxacin (Cravit, Levaquin) • pazufloxacin (Pasil, Pazucross) • sparfloxacin (Zagam) • temafloxacin (Omniflox) (withdrawn) • tosufloxacin (Ozex, Tosacin) 4th generation • clinafloxacin • garenoxacin (Geninax) • gemifloxacin (Factive) • moxifloxacin (Avelox,Vigamox) • gatifloxacin (Tequin (withdrawn), Zymar) • sitafloxacin • trovafloxacin (Trovan) (withdrawn) • prulifloxacin (Quisnon) In development • ecinofloxacin

35. Les nitrofuranes • Sont des antibactériens urinaires. • Ils agissent par inhibition de plusieurs systèmes enzymatiques bactériens sur des espèces Gram négatif et Gram positif.- Les concentrations critiques séparent les souches sensibles des souches de sensibilité intermédiaire et ces dernières, des résistantes :souches isolées des urines : S < = 32 mg/L et R > 128 mg/L.

36. Les aminosides • Ce sont des antibiotiques à large spectre, les molécules les plus utilisées étant la gentamicine, la nétilmicine, la tobramycine et l’amikacine. • Le ribosome est leur cible et pour y accéder, leur principal obstacle est la membrane cytoplasmique considérant leur hydrophilie . • Ils ne peuvent traverser les lipides de la membrane par diffusion passive mais par un processus requérant de l’énergie

37. Les aminosides • Les concentrations à l’intérieur de la cellule bactérienne sont alors environ 100 fois plus élevées que celles du milieu extérieur. • L’absence de ce transport actif chez les bactéries anaérobies strictes et les streptocoques-entérocoques explique leur résistance naturelle aux aminosides par imperméabilité

38. Enfin, • Les carbapénèmes restent le traitement de choix pour les infections urinaires dues aux BGN producteurs de BLSE. • mais, on peut relayer le traitement par d’autres molécules selon leur sensibilité pour une décharge rapide des patients ou associer d’autres antibactériens en cas de besoin.