Molecular characterization of Enterobacterales producing extended-spectrum beta- lactamases and carbapenemases isolated from the 3 compartments (Humans, animals and environment) in a “One Health” approach
Caractérisation moléculaire des Entérobactéries productrices de bêta-lactamases à spectre étendu et de carbapénèmases isolées des 3 compartiments (Humain, animaux et environnement) dans une approche ‘’One Health’’
Résumé
Antibiotic resistance (AMR), and more particularly carbapenemase-producing Enterobacteriaceae (CPE), continues to increase on a global scale and poses a threat to global public health with bacterial infections that are increasingly difficult to treat. CPE, identified in all compartments, human, animal and environmental, require a global approach called 'One health' to be able to combat them effectively. Lebanon, a low-income country facing its worst economic crisis, seriously impacting its health system, must also take care of many refugees from neighboring countries. Thus, epidemiological and molecular data on antibiotic resistance in Lebanon in humans, animals and in the food sector are only fragmentary. The objective of this thesis is to better understand the epidemiology of CPE and the routes of dissemination of bacteria and resistance genes between the different compartments in Lebanon. A first study, carried out on clinical isolates, revealed a dissemination mainly of E. coli resistant to carbapenems, suggesting significant community dissemination. The carbapenemases identified mainly belonged to class B and D and a high prevalence of E.coli strains producing blaNDM-5 was reported. Likewise, a plasmid localization of 2 metallo b-lactamases in the same strain of Enterobacter was demonstrated. Then a second study was carried out in Syrian refugee camps to study the prevalence of resistance genes and the population structure of carbapenem-resistant isolates in this population. The results of this study indicate an alarming situation within the Syrian refugee camps where we detected multi-resistant strains within the camps (refugees and their environment as well as among animals raised in the camps) and in a river at the edge of these camps. Additionally, we conducted a third study on veterinary isolates to explore the presence and carriage of antibiotic resistance determinants. Thus, we described for the first time the presence of the blaNDM-5 gene in companion animals. Our results revealed a dissemination of carbapenem resistance genes in Enterobacterales isolated in hospitals but also in animals, suggesting that the latter could be reservoirs of multi-resistant bacteria. These results are alarming and highlight the urgent need to reassess effective antimicrobial stewardship to limit the emergence of antibiotic resistance in Lebanon.
La résistance aux antibiotiques (AMR) et plus particulièrement les Entérobactéries productrices de carbapénèmases (EPC) ne cessant d'augmenter à l'échelle planétaire, constitue une menace pour la santé publique mondiale avec des infections bactériennes qui sont de plus en plus difficiles à traiter. Les EPCs, identifiées dans tous les compartiments, humains, animaux et environnementaux, nécessitent une approche globale dite ‘One health' pour pouvoir les combattre efficacement. Le Liban, pays à faible revenus et devant faire face à sa pire crise économique impactant sérieusement son système de santé, doit également prendre en charge de nombreux réfugiés venant des pays voisins. Ainsi les données épidémiologiques et moléculaires de la résistance aux antibiotiques au Liban chez l'homme, les animaux et dans le secteur alimentaire ne sont que parcellaires. L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre l'épidémiologie des EPC et les voies de disséminations des bactéries et des gènes de résistance entre les différents compartiments au Liban. Une première étude, menées sur des isolats cliniques a révélé une dissémination principalement de E. coli résistantes aux carbapénèmes, suggérant une dissémination communautaire importante. Les carbapénèmases identifiées appartenaient majoritairement à la classe B et D et une prévalence élevée des souches d'E.coli productrice de blaNDM-5 a été signalée. De même, une localisation plasmidique de 2 metallo b- lactamases chez une même souche d'Enterobacter a été mise en évidence. Ensuite une deuxième étude a été menée au sein des camps des réfugiés syriens afin d'étudier la prévalence des gènes de résistance et la structure de la population des isolats résistants aux carbapénèmes chez cette population. Les résultats de cette étude signalent une situation alarmante au sein des camps des réfugiés syriens où nous avons détecté des souches multirésistantes au sein des camps (réfugiés et leur environnement ainsi que chez les animaux élevés dans les camps) et dans une rivière au bord de ces camps. De plus, nous avons mené une troisième étude sur des isolats vétérinaires pour explorer la présence et le portage des déterminants de la résistance aux antibiotiques. Ainsi, nous avons décrit pour la première fois la présence du gène blaNDM-5 chez les animaux de compagnon. Nos résultats ont révélé une dissémination des gènes de résistances aux carbapénèmes chez les entérobactéries isolées à l'hopital mais aussi chez les animaux, suggérant que ces derniers puissent être des réservoirs de bactéries multirésistantes. Ces résultats sont alarmants et soulignent la nécessité urgente de réévaluer la gestion efficace des antimicrobiens afin de limiter l'émergence de la résistance aux antibiotiques au Liban.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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