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7/22/2019 Classification Raisonne des Btalactamases des Gram Ngatifs
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Kildie Barrial(Bactriologie XR)Julie Scotet(Virologie XR)
Encadrement : Dr SylvestreTIGAUD (Bactriologie XR)
DES BACTERIOLOGIE 17 fvrier 2006
Classification et perspectives
dvolution des -lactamaseschez les BGN
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LES -LACTAMASES : Gnralits
Enzymes michaeliens complexe enzyme/substratAction dpendante de :
Constante daffinit Km
Vitesse dhydrolyse Vmax
Quantit denzyme disponible
Hydrolyse pont amide du cycle -lactame: acylenzyme acide
inactif
Pnicillinesacide pnicilloque
Cphalosporinesacide cphalosporoque
Diffrence majeure avec les PLP: vitesse dhydrolyse
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LES -LACTAMASES : Gnralits
Caractristiques des -lactamases :Protines: PM, pHi, antignicit
Profil de substrat(Km, Vmax)
Profil dinhibiteurs
Nature du site actif
2 types :
Srine--lactamases:Site actif srineMtallo--lactamases:Ncessitent ions Zn2+pour leur activit
Support gntique :
Chromosomique:constitutif ou inductible
Plasmidique:transmission stable
Intgron
Transposon
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LES -LACTAMASES : Gnralits
Rsistance :Naturelle :chromosomique (constitutive ou inductible)
Acquise :
Chromosomique : mutation gne de structure ou de rgulation
Plasmidique
Transposon
Le spectre dactivit peut tre approch par les phnotypes bas niveau en labsence de mutation
Pnicillinases bas niveau:
Pni G, Pni A, carboxy- et urido-pnicillinesInhibes par acide clavulanique
Cphalosporinases bas niveau:
Pni G, Pni A, C1G (cfalotine), certaines C2G
Non inhibes par lacide clavulanique
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LES -LACTAMASES : Classifications
Critres pris en compte :Caractristiques physiques
Phnotype:
Pnicillinases, cphalosporinases
Nature du site actif(srine)
Squence AA
Origine(chromosomique, plasmidique)Situation constitutive ou inductible
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LES -LACTAMASES : Classifications
Ambler Bush-Jacobi-Medeiros
Date 1980 1989, remise jour en 1995
Supportanalogies de
squence peptidique
profil de substrat et profil
dinhibition
Classification
4 classes :
A, B, C et D
3 grands groupes :
1, 2 (8 sous-groupes) et 3
Pratique
mdicale+++ +
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Arbre
phylognique
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Prsentation successive des 4 classes de -lactamases selon larticle :
Philippon A, Arlet G. Les -lactamases chez les
bacilles gram ngatif : que de nouveauts en15 ans! Antibiotiques 2005; 7 : 247-259.
Mdiation chromosomique puis plasmidique
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CLASSE A : Srine-enzymes
Spectre dactivit de base :
R: Ampicilline, Ticarcilline, Cfalotine +/-
S: Pipracilline, Cfoxitine, C3G, Aztronam et
Carbapnmes
Inhibition par lacide clavulanique
Mdiation :ChromosomiquePlasmidique
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1- Pnicillinases (BSBL?)
Chromosomique/ Constitutive
Bas niveau
Phnotype sauvagede K. pneumoniae : SHV-1, Len-1, OKP
R: Ampicilline/Ticarcilline
S : Augmentin, Cfalotine, C3G, Carbapnmes
Phnotype sauvage de K. oxytoca : OXY-1 et 2
Affinit plus importante pour C3G
Mutant promoteur fortK. oxytoca : Hyperproduction naturelle denzyme
R: Ampicilline, Ticarcilline, Pipracilline, C1G, C2G, C3G variable
(ceftriaxone, cfotaxime), Aztronam
Inhibe par AC
CLASSE A : Srine-enzymes
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2- Cfuroximase
Chromosomique/ Inductible
Phnotype sauvage de Proteus vulgaris (Groupe 5), Kluyvera
ascorbata
R: Ampicilline, Ticarcilline, C1G et C2G
Inhibe par AC
3- Carbapnmases chromosomiques
Chromosomiques
Peu frquentes / Acquise
S. marcescenset E. cloacae
R: Ampicilline, Aztronam et Imipnme
S : C3G
Exemples : IMI, SME et NMC-A
CLASSE A : Srine-enzymes
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4- -lactamases larges spectres : TEM-1 -2 et SHV-1Plus frquentes
Plasmidiques
TEM-1dcouverte chez E. coli
R: Ampicilline, Ticarcilline, Pipracilline, C1G et C2G
Inhibe par ACMutation
ponctuelle sur
le gne du
plasmide
TRIBLSE
Pnicillinases
HN
CLASSE A : Srine-enzymes
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5- Pnicillinases haut niveauPlasmidiques
Copies multiples de TEM et SHV
Acquis par pression de slection des IBL
R: Ampicilline, Ticarcilline, Pipracilline, Cfalotine
Augmentation des CMI => Effet contact
I: Augmentin
S: Pipracilline + Tazocilline, C3G, Carbapmnes
Surtout chez E. coli
CLASSE A : Srine-enzymes
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6- -lactamase spectre tendu : BLSE
Mutants de TEM-1, TEM-2 et SHV-1 ou transfert depuis Kluyvera
E. coli et K. pneumoniae
Familles majeures :
Types TEM, SHV, GES, et CTX-M
R: Ampicilline, Ticarcilline, Pipracilline, C1G, C2G, C3G,
Cfpime/Cefpirome, Aztronam
S/I: BL + IBL
S : Cphamycines, Carbapnmes
CLASSE A : Srine-enzymes
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Evolution des TEM
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BLSE drives de TEM
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S
CH2-R
COO-
o
CONHC
N
O CH3
NH2 S
N
OH
---------Ser238--------
Ser70
OH
NH3+
Lys
Interaction Srine
238 et oxime
des C3G
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BLSE drives de SHV
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Bouchon de champagne ou test de synergie
CASFM
FEP
AMC : Amoxicilline + AC
CAZ : Ceftazidime
CTX : Cfotaxime
FEP : Cfpime/Cefpirome
AZT : Aztronam
AZT
2 cm
3 cm
CAZ CTX
AMC
2 cm
2 cm
Sur glose Mueller Hinton
Incubation 18 24 heures l tuve 37C
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Interprtation
BLSE ou bouchon de champagne si la zone
dinhibition de la pousse bactrienne est largie entre le
disque dAMC et celui de Cfpime, Cefotaxime,
Ceftazidime ou dAZT
Co-rsistance
Aminosides, Ttracyclines et FQ
AMC
FEP
AZT
CAZ
CTX
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7- CTX-M
BLSE de type non-TEM, non-SHV
S. typhimurium, E. coli, K. pneumoniae
Hydrolyse : Cfotaxime >> Ceftazidime
Inhibition par Tazobactam > AC
98%homologies entre la -lactamase chromosomique de
Kluyvera ascorbataet certaines CTX-M
CLASSE A : Srine-enzymes
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Squence dacides amins :
Groupe 1: CTX-M-2, 4, 5, 6, 7, 20 et Toho-1
Groupe 2: CTX-M-1, 3, 10, 11, 12, 15, 22, 23 et 28
Groupe 3: CTX-M-8
Groupe 4: CTX-M-9, 13, 16, 14, 17, 18, 19, 21, 24,
27 et Toho-2
Groupe 5: CTX-M-25et CTX-M-26
Apparition de CTX-M: CTX-M 15
Hydrolyse cfotaxime
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8- Imipnmases plasmidiques
Plasmidiques
P. aeruginosa: KPC
Klebsiella: GES-2, IBC-2
Acquis
Mutation de certaines BLSE : GES-1
R: Ampicilline, Ticarcilline et C3G, Imipnme
S: Pipracilline et Aztronam
CLASSE A : Srine-enzymes
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CLASSE B : Mtallo-enzymes
Large spectre :
Plupart des -lactamines, y compris les carbapnmes
( carbapnmases )
Seul lAztronam semble peu ou pas inactiv
Ac. clavulanique inefficace
Mtallo--lactamases chromosomiques:S. maltophilia(L1)
B. cepacia(blaB)
Klebsiella, E. coli(IMP-2)
Mtallo--lactamases plasmidiques:Emergence depuis une dizaine dannes (Asie SE +++)
P. aeruginosa,Acinetobacter baumannii
Puis chez entrobactries et autres BGN comme P. putida, et P.
stutzeri
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CLASSE B : Mtallo-enzymes
Type IMP
- IMP-1 :
Klebsiella pneumoniae
Serratia marcescens
Citrobacter freundii
Pseudomonas putida, P. stutzeri
Acinetobacter baumannii, A. junii
- IMP-2, IMP-5:A. baumannii
- IMP-3: Serratia flexneri
- IMP-4:Acinetobacter sp., Citrobacter youngae
- IMP-6 : S. marcescens- IMP-7, IMP-9, IMP-10 :Pseudomonas aeruginosa
- IMP-8:K. pneumoniae
Type VIM
- VIM-1 :
P. aeruginosa
A. baumannii
E. coli
- VIM-2 : P. aeruginosa, P. putida, P. stutzeri
S. marcescens
A. baumannii
- VIM-3, VIM-4, VIM-5, VIM-7, VIM-8 :P. aeruginosa
- VIM-6:P. putida
Autres
types- SPM-1, GIM-1:P. aeruginosa
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CLASSE C : Srine-enzymes
-lactamases chromosomiquesampC :Gne ampC: systme le plus souvent rgulet inductible(ampR)
-
ampCampR ampD
+-lactamines
-lactamase scrte = cphalosporinase :
-Hydrolyse ampicilline, cfalotine
-Ticarcilline trs mal hydrolyse
-Pas dinhibition par lacide clavulanique
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CLASSE C : Srine-enzymes
-lactamases chromosomiquesampC:Groupe 1 Entrobactries (ex : E. co l i) :
Taux scrtion trs faible carAmpR absentgne non exprim
Sensibilit ampicilline, cfalotine
Possibilit de mutants promoteurs forts:
taux scrtion de lenzyme etdonc rsistance ampicilline/cfalotine
Groupe 3 Entrobactries (E. clo acae, C. freundi i) et P. aerug inos a:
Taux scrtion phnotypiquement significatif(systme de rgulation
complet)
Phnotype sauvage :
-R ampicilline/cfalotine/Augmentin
-S ticarcilline/cfotaxime
Possibilit de mutants drprims: hyperproduction cphalosporinase
avec R ticarcilline/pipracilline/C3G/aztronam (S aux C4G/IMP)
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CLASSE C : Srine-enzymes
-lactamases chromosomiquesampCmutes :Rsistance acquise aux C4G : rare mais existe (France/USA)
E. cloacae, E. aerogenes, S. marcescens
Cphalosporinase hyperproduite + mutation
Km vis vis des C4G
Rsistance acquise lIMP
E. cloacae, E. aerogenes
Cphalosporinase hyperproduite + perte dune porine
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CLASSE C : Srine-enzymes -lactamases plasmidiquesampC:
Emergence depuis quelques annes
Klebsiella +++,S. enterica, P. mirabilis, E. coli
Phnotype de rsistancecphalosporinase hyperproduite
R C3G/Augmentin/cfoxitine
S C4G/imipnme +/-
Transmission systme de rgulation ampC complet :
Ex : Dharam1 chez Salmonella enteritidis
Cphalosporinase inductible: antagonisme IMP/cfotaxime ou aztronam
Ou systme de rgulation ampC incomplet (ex : CMY)
Cphalosporinase non inductible
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CLASSE C : Srine-enzymes
-lactamases plasmidiquesampC: phylognie
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CLASSE C : Srine-enzymes
-lactamases plasmidiquesampC: tude parent structurale
DHA-1 plasmidique de K. pneumon iae/ -lactamase chromosomique
de M. mo rgani i: prsence du gne ampR
CMY plasmidiques / -lactamaseplasmidique de C. freundi i: parent
seulement au niveau du gne de
structure (ampR absent) situation
constitutive
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CLASSE C : Srine-enzymes
-lactamases plasmidiquesampC:
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Trs htrognes ( OXAcillinases
Peu/pas inhibes par lAC
Mdiation
Chromosomique
Pseudomonas aeruginosa(OXA-50)Prsence systmatique
Plasmidique
Pseudomonas aeruginosa(OXA-2)
CLASSE D : Srine-enzymes
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Evolution importante : Mutation ponctuelle
OXA-2, 10 et 13 => BLSE type OXA
R : C3G => Cfotaxime, cfpime et aztronam
Nouvelles OXA => CarbapnmasesAcinetobacter baumannii
CLASSE D : Srine-enzymes
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CONCLUSION
-lactamases : volution lie la pression de slection exerce par
des -lactamines de plus en plus stables
Emergence de -lactamases mutes avec spectre de plus en plus
tendu et possibilit de passage en situation plasmidiqueDonc risque de transmission dans le monde bactrien
Diffusion mondiale importante et rapide
Associations plusieurs mcanismes de rsistance, enzymatiquesou non
Intrt du gnotypage +++
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Classification des Entrobactries - Vincent JARLIER :
Phnotype sauvage
Classe 0: Salmonella spp
Absence de production de -lactamasesAbsence de ampC
Classe 1: E. coli, P. mirabilis, Shigella sppProduction non significative de -lactamases
Absence de ampR
Classe 2: K. pneumonia, K. oxytoca, C. koseriPnicillinase chromosomique bas niveau
Classe 3: E. cloacae, C. frundii, M. morganii, S. marcescensCphalosporinase chromosomique inductible rsistante aux IBL(ampC)
Classe 4: Yersinia sppPnicillinase + Cphalosporinase (ampC)
Classe 5: Proteus vulgarisCphalosporinase chromosomique inductible sensible aux IBL
(Cfuroximases)
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BIBLIOGRAPHIE Bush K, Jacoby GA, Medeiros AA. A functional classification scheme for -lactamases and its
correlation with molecular structure. Antimicrobial Agents and Chemotherapy.1995;39:1211-33. Bush K. New beta-lactamases in gram-negative bacteria: diversity and impact on the selection
of antibiomicrobial therapy. Clinical Infectious Disease. 200;32:1085-9.
Dubouix A, Marty N. Dtection des entrobactries productrices de bta-lactamases spectre
tendu par biologie molculaire : avantages, limites. Antibiotiques 2004;6:193-201.
Jacoby GA., Bush K. Betalactamase nomenclature. J. Clin Microbiol. 2005; 43(12):6220.
Naas T., Nordmann P., Vedel G., Poyar C. Nouvelles -lactamases. AAC; 2005.
Paterson D. and Bonomo R. Extended-spectrum -lactamases : a clinical update. Clinical
microbiology reviews. Oct. 2005; 657-686.
Philippon A., Arlet G. Les -lactamases chez les bacilles gram ngatif : que de nouveauts en
15 ans! Antibiotiques 2005; 7:247-259.
Philippon A., Arlet G., Jacoby GA. Plasmid-Determined AmpC-Type -Lactamases.
Antimicrobial Agents And Chemotherapy. 2002; p.1-11.
Dr R. Bonnet Entrobactries et -lactamines - CHU Clermont-Ferrand
Dr M.L Joly-Guillou Acinetobacteret -lactamases CHU Angers
Dr Nordmann -lactamines et Pseudomonas aeruginosaUniversit Paris XI
Dr S. Tigaud -lactamases -Interpretative reading of susceptibility testing CHU Lyon
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