Colonisation Et Infection À Acinetobacter Baumannii Dans Une Unité De Réanimation Des Brûlés En Tunisie

Abstract

Acinetobacter baumannii is a feared pathogen in the burn center due to its opportunistic nature and its multidrug resistance. Our purpose was to study the incidence density of Acinetobacter baumannii colonization and infection and to determine the antibiotic susceptibility of the strains isolated in patients hospitalized in the Trauma and Burn Center Burn Unit in Tunisia. Our retrospective study included 1517 non-repetitive strains of Acinetobacter baumannii, between January 2012 and September 2020, with an average rate of 12.2% of the service’s bacterial ecology. The incidence density of Acinetobacter baumannii colonization and infection was 13.7‰ days of in-patient stay and 14.1‰ days of in-patient stay, respectively. A positive and statistically significant correlation between Acinetobacter baumannii colonization and infection (rs=0,7; p=0.005) was noted in our study. The colonization strains were mainly isolated from central catheters (71.2%) and skin swab samples (22.9%). Infections were dominated by bacteremia (47.6%) and respiratory tract infections (25.4%). Bacteremia was microbiologically documented in 53% of cases. The most common source of bacteremia was central catheters (60.8%), skin (22.2%) and respiratory tract (15.5%). The rates of resistance inAcinetobacter baumannii to the antimicrobial agents tested were high: ceftazidime (85.2%), pipéracillin-tazobactam (95.6%), imipenem (95.3%), amikacine (91.1%), ciprofloxacin (93.5%), rifampicin (36.4%) and cotrimoxazole (88.1%). The resistance of colistin was noted in 1.8% of cases.

Introduction

Acinetobacter baumannii (A. baumannii) est une bactérie souvent redoutée des services de soins intensifs et en particulier chez les brûlés, à cause de sa capacité à disséminer et persister dans l’environnement hospitalier et à acquérir rapidement des mécanismes de résistance conduisant parfois à des impasses thérapeutiques.^1,2 Les grands brûlés, un groupe particulièrement vulnérable, courent un risque accru de colonisation et d’infection par ce germe, du fait de l’immunodépression, de l’exposition aux antibiotiques à large spectre, de la rupture de la barrière cutanée et de l’utilisation fréquente des procédures invasives.^3,4 A. baumannii est reconnu comme l’un des agents pathogènes nosocomiaux les plus problématiques chez les brûlés.¹ Les infections par un tel pathogène sont difficiles à traiter et sont responsables d’une morbi-mortalité élevée.⁵ Cette gravité est le résultat d’une virulence accrue sur un terrain fragilisé et d’un niveau élevé de l’antibiorésistance aussi bien naturelle qu’acquise.⁵ A. baumannii est un germe ubiquitaire, retrouvé surtout dans les environnements humides.⁴ Sa transmission aux patients se fait à partir des surfaces inertes, d’équipement de ventilation mécanique ou par le personnel soignant (manuportage) colonisé par cette espèce.^1,4 Ce mode de transmission expliquerait, en partie, l’épidémiologie de cette bactérie qui sévit à l’état endémique dans plusieurs établissements sanitaires, avec des pics épidémiques pouvant devenir rapidement incontrôlables.6 C’est dans ce contexte qu’il nous a paru pertinent de faire une étude dont le but était d’étudier les densités d’incidence de la colonisation et de l’infection à A. baumannii, ainsi que la résistance aux antibiotiques des souches isolées chez les patients hospitalisés dans le service de réanimation des brûlés du Centre de Traumatologie et des Grands Brûlés (CTGB) de Ben Arous en Tunisie.

Matériel et méthodes

Il s’agit d’une étude rétrospective, descriptive, transversale, unicentrique, menée sur une longue période (du 1^er janvier 2012 au 30 septembre 2020) portant sur les patients brûlés ayant été hospitalisés dans le service de réanimation des brûlés du CTGB de Ben Arous en Tunisie. Le service de réanimation des brûlés comprend 8 lits de réanimation et 12 lits de post- réanimation, tous en chambres individuelles. Toutes les souches non répétitives d’A. baumannii isolées pendant la période d’étude et responsables d’infections ou de colonisations, ont été colligées. Les souches isolées à partir des prélèvements d’hygiène n’ont pas été retenues. L’analyse des prélèvements bactériologiques parvenus au laboratoire de biologie médicale du CTGB était réalisée selon les recommandations du Référentiel en Microbiologie médicale.⁷ L’identification microbiologique a été faite selon les méthodes conventionnelles en se basant sur des caractères morphologiques, culturaux et biochimiques à l’aide des galeries Api 20NE (BioMérieux, 5 rue des Aqueducs- B.P. 10- 69290 Craponne- France). L’étude de la sensibilité aux antibiotiques des souches isolées a été effectuée selon les normes du Comité de l’Antibiogramme de la Société Française de Microbiologie (CA-SFM), révisées tous les 6 mois. L’antibiogramme a été réalisé par la méthode de diffusion en milieu gélos, sur gélose Mueller Hinton. La détermination de la concentration minimale inhibitrice (CMI) de CST a été faite pour les souches multirésistantes, par la méthode E-test (BioMérieux) avant mai 2017 et par micro-dilution en milieu liquide Umic (Biocentric, immeuble Horus- 276 chemin de Roumpinas- 83150 Bandol- France) à partir du mai 2017. Une souche était définie comme répétitive si elle était isolée chez le même patient avec un même phénotype dans une période n’excédant pas un mois.⁸ Une souche multirésistante (BMR) a été définie comme étant une souche résistante à au moins une molécule dans au moins trois familles d’antibiotiques.⁹ En raison de la frontière mal définie entre colonisation et infection, la relecture du dossier médical a été nécessaire. Une colonisation à A. baumannii a été retenue en cas d’isolement de la bactérie à partir d’un site anatomique non stérile en l’absence de signes cliniques d’infection.¹⁰ Deux épisodes infectieux ont été considérés différents lorsque le délai entre eux était supérieur à quatre semaines.¹¹ Une infection cutanée a été retenue devant une souche isolée à partir d’un écouvillonnage cutané en présence de signes cliniques d’infection cutanée.¹² Une bactériémie était classée comme liée au cathéter (BLC) si elle était survenue chez un patient ayant des manifestations cliniques (fièvre > 38°C, frissons, hypotension), porteur de cathéter, avec une hémoculture périphérique (au moins) positive et une culture quantitative positive du cathéter (>10³ UFC/ml), les deux à la même souche d’A. baumannii (même antibiotype).¹³ Une infection au point d’insertion du cathéter ou infection liée au cathéter (ILC) à A. baumannii était retenue en présence d’une zone inflammatoire (avec en général une suppuration cutanée dans un rayon de 2 cm autour de l’insertion du cathéter) associée à une culture quantitative positive du cathéter à A. baumannii. ¹³ L’amélioration de la symptomatologie clinique dans les 24 h suivant le retrait du cathéter suggère mais ne prouve pas que le cathéter soit la source de l’infection.¹³ Une bactériémie était considérée à point de départ cutané chez un patient présentant déjà un prélèvement cutané positif à A. baumannii, s’il s’agissait de la même souche que celle isolée dans au moins une hémoculture périphérique. Les données ont été saisies et analysées au moyen du logiciel EXCEL. Le test de corrélation des rangs de Spearman (rs) a été utilisé pour l’étude de la corrélation entre la colonisation et l’infection à A. baumannii ainsi que pour l’étude de l’évolution annuelle des densités d’incidence et de la résistance aux antibiotiques. Pour tous les tests statistiques, le seuil de significativité (p) a été fixé à 0,05.

Résultats

Durant la période d’étude, 1 517 souches non répétitives d’A. baumannii ont été isolées, représentant en moyenne 12,2% de l’écologie bactérienne du service. Elles étaient responsables de colonisations (748, 49,3%) ou d’infections (769, 50,7%) chez 815 patients brûlés. Le taux d’isolement d’A. baumannii avait une tendance non significative à la baisse de 2012 à 2016 (rs=-0,7 ; p=0,23- Fig. 1). A partir de 2016, ce taux a augmenté de façon non significative (rs=0,7 ; p=0,22- Fig. 1). En 2019, A. baumannii dominait l’écologie de notre service (Fig.2). Au cours de la période d’étude, le nombre moyen d’admissions était de 354 par an et le nombre moyen de journées d’hospitalisation de 6 228 par an. Les densités d’incidences (DI) de colonisation et d’infection à A. baumannii étaient de 13,7‰ journées d’hospitalisation (JH) et 14,1‰ JH, respectivement. De 2012 à 2017, on a constaté que la DI de la colonisation a diminué de façon statistiquement significative (rs=- 0,9 ; p=0,03- Fig. 3). Durant cette même période, la diminution de la DI de l’infection était statistiquement non significative (rs=-0,09 ; p=0,9- Fig. 3). À partir de 2017, les DI de la colonisation (rs=1 ; p=0,08- Fig. 3) et de l’infection (rs=0,6 ; p=0,4- Fig. 3) ont augmenté de façon non significative (rs=-1 ; p=0,3- Fig. 3). Une corrélation positive et significative entre la colonisation et l’infection à A. baumannii (rs=0,7 ; p=0,005) a été observée dans notre étude. Les souches de colonisation d’A. baumannii étaient isolées surtout des cathéters centraux (CC- 71,2%) et des prélèvements cutanés (22,9%) (Tableau I). Les infections étaient essentiellement à type de bactériémies (47,6%), d’infections respiratoires (25,4%), d’infections urinaires (12,2%), d’infections cutanées (9,4%) et d’ILC (4,9%) (Tableau I).

Fig. 1. Évolution annuelle du taux d’isolement des souches d’A. baumannii (janvier 2012-septembre 2020).

Fig. 2. Évolution annuelle des taux d’A. baumannii, P. æruginosa et S. aureus (janvier 2012-septembre 2020).

Fig. 3. Évolution annuelle des densités d’incidence de la colonisation et de l’infection à A baumannii (janvier 2012-septembre 2020).

Tableau I.

La porte d’entrée des bactériémies à A. baumannii étaient microbiologiquement documentée dans 53% des cas. Les CC (60,8%), la porte d’entrée cutanée (22,2%) et la porte d’entrée pulmonaire (15,5%) étaient les trois portes d’entrée les plus fréquentes (Tableau II).

Tableau II. Répartition des bactériémies selon la porte d’entrée et l’année.

La résistance d’A. baumannii aux β lactamines étaient de 85,2% à CAZ, de 96,4% à l’association ticarcilline- acide clavulanique (TCC), de 95,6% à TZP, de 95,3% à IPM et de 95,8% au méropénème (MEM). La résistance aux aminosides était élevée : 91,1 % à l’amikacine (AMK), 88,2% à la gentamicine (GEN) et 84,1% à la tobramycine (TOB). Les taux de résistance à la CIP, RIF et SXT étaient respectivement de 93,5%, 36,4% et 88,1%. Le taux de résistance à la CST était de 1,8%. Dans notre série, 96,6% des souches isolées étaient des BMR et quatre (0,3%) étaient toto-résistantes. Ces souches étaient responsables d’infections respiratoires (N=2), de bactériémie (N=1) et de colonisation digestive (N=1). Le niveau annuel des taux de résistance aux antibiotiques était variable au cours de la période d’étude (Tableau III).

Tableau III. Évolution annuelle des taux de résistance aux antibiotiques des souches d’A.baumannii.

Les taux de résistance à TZP (rs=0,5 ; p=0,19), IPM (rs=0,1 ; p=0,78), AMK (rs=0,5 ; p=0,18), CIP (rs=0,4 ; p=0,25) et SXT (rs=0,5 ; p=0,18) ont augmenté au cours du temps, mais de façon statistiquement non significative. La résistance à CAZ est passée de 88,8% en 2012 à 98,1% en septembre 2020 sans aucune tendance évolutive particulière (rs=0,4 ; p=0,29). La résistance à TCC avait une tendance non significative à la baisse au cours de la période d’étude (rs=-0,3 ; p=0,49). De 2012 à 2017, le taux de résistance à RIF a augmenté de façon statistiquement significative (rs=1 ; p=0,002). A partir de 2017, ce taux a diminué façon statistiquement non significative (rs=-1 ; p=0,08). La molécule la plus active était CST avec un taux de résistance à la baisse (rs=-0,3 ; p=0,37). Aucune différence statistiquement significative des taux de résistances aux antibiotiques entre les souches de colonisations et celles d’infections, n’a été notée (Tableau IV).

Tableau IV. Comparaison des taux de résistance des souches de colonisation et d’infection à A. baumannii.

Discussion

Resté longtemps méconnu en raison de son faible pouvoir pathogène et de sa taxonomie imprécise, A. baumannii, apparaît comme l’un des pathogènes les plus problématiques au sein des établissements de soins.¹⁴ Sa capacité à survivre en milieu hospitalier et sa multirésistance aux antibiotiques le rend un pathogène nosocomial par excellence, provoquant des infections graves chez les patients affaiblis et/ou immunodéprimés.¹⁵ Ces infections sont souvent difficiles à traiter et sont responsables d’une morbi-mortalité surajoutée avec une majoration de la durée et du coût de l’hospitalisation.^6,15 Notre travail s’est intéressé à étudier la colonisation et l’infection à A. baumannii chez 815 brûlés hospitalisés dans le service de réanimation des brûlés du CTGB, durant la période allant du 1er janvier 2012 au 30 septembre 2020. Dans notre étude, le taux d’isolement d’A. baumannii avait une tendance non significative à la baisse entre 2012 et 2016. A partir de 2016, ce taux a augmenté de façon non significative et c’est en 2019 qu’A. baumannii a dominé l’écologie bactérienne de notre service. En effet, A. baumannii a gagné en importance en tant qu’un pathogène nosocomial émergent, responsable fréquemment d’épidémies en particulier dans les unités de soins intensifs (USI).⁵ Essayagh et al. ont rapporté la prédominance de ce germe dans une unité des brûlés au Maroc.¹⁶ Une étude faite dans une unité de réanimation des brûlés à Singapour a fait la même constatation. Dans notre étude, les DI de colonisation et d’infection à A. baumannii étaient de 13,7‰ JH et 14,1‰ JH, respectivement. Elles avaient une corrélation positive et significative. Cette corrélation suggère l’existence d’une relation de cause à effet entre colonisation et infection à A. baumannii. En effet, plusieurs études ont montré que la colonisation antérieure par A. baumannii était un facteur de risque majeur d’infection par ce germe et de sa transmission en milieu hospitalier.^17,18,19 La capacité d’A. baumannii à former un biofilm est un facteur important associé à la colonisation et par conséquent aux infections dont il est responsable.⁵ Ceci justifie que la détection précoce des patients colonisés contribue à la réduction de la diffusion de ce germe. Dans notre travail, les souches de colonisation étaient isolées surtout des CC (71,2%). Ce résultat était similaire à celui d’une étude faite en Espagne, montrant que 69% des CC étaient colonisés. ¹⁰ Ceci est lié à la nature commensale de cette espèce faisant partie de la flore résidente normale de la peau saine, avec la possibilité de colonisation des CC au cours de leur manipulation, surtout en cas de non-respect des règles d’asepsie. Par ailleurs, la production de biofilm favorise la persistance d’A. baumannii sur les surfaces inertes tel que le CC.⁵ Dans notre étude, 22,9% des souches responsables de colonisation étaient isolées des prélèvements cutanés. En effet, la peau brûlée, stérile dans les premières heures, est rapidement colonisée, par des bactéries pouvant être d’origine environnementale tel qu’A. baumannii.²⁰ Ce pathogène trouve un milieu humide, chaud et propice à son développement. Par ailleurs, à cause de l’altération de la barrière cutanée et la faible vascularisation de la zone brûlée, A. baumannii peut échapper au système immunitaire, ce qui retarde la cicatrisation, compromet la greffe de peau et prolonge ainsi la durée d’hospitalisation.^20,21 La colonisation cutanée joue un rôle important dans la contamination des mains du personnel et contribue à la dissémination de la bactérie au cours des épidémies intra- hospitalières.¹⁶ Les infections à A. baumannii sont souvent d’origine exogène, en raison de sa capacité à survivre longtemps dans divers sites de l’environnement aussi bien dans des conditions d’humidité que de sécheresse et même dans certaines solutions antiseptiques et sa résistance à la dessiccation.⁵ La capacité de ce germe d’acquérir de nombreux facteurs de virulence rend difficile son éradication des unités des brûlés.²² Dans notre étude, les infections étaient dominées par les bactériémies avec un taux de 47,6%. Le risque de survenue des bactériémies à A. baumannii chez les patients hospitalisés en USI est fortement corrélé à leur état d’immunodépression.²³ Certains auteurs ont considéré que la gravité de la brûlure était un facteur de risque de survenue des bactériémies à A. baumannii.^24,25 Les bactériémies étaient liées aux cathéters centraux dans 60,8% des cas. Le risque de colonisation et de BLC à A. baumannii chez les patients fragilisés est augmenté en présence de CC.23 Le risque bactériémique dépend de plusieurs facteurs notamment le type de cathéter et sa composition physico- chimique, son site d’insertion, la fréquence de son utilisation et la durée du cathétérisme. ²⁶ Ce risque augmente avec le nombre de lumens et la fréquence de sa manipulation et diminue avec l’utilisation des cathéters en polyuréthane ou en élastomères de silicone qui réduisent le risque d’adhérence bactérienne.²⁶ Sur le plan physiopathologique, ce pathogène produit un biofilm qui correspond à une adaptation transitoire de la physiologie bactérienne, lui permettant de résister aux défenses immunitaires, aux antibiotiques et aux environnements hostiles.²² Il joue aussi un rôle important dans le développement des infections sur matériel étranger, notamment sur CC d’où les ILC dans notre série (4,9%). Dans notre étude, A. baumannii était responsable d’infections respiratoires (25,4%), d’infections urinaires (12,2%) et d’infections cutanées (9,4%). Nos résultats étaient similaires à ceux retrouvés dans la littérature.^27,28 En effet, le sondage urinaire et l’intubation trachéale constituent également des facteurs de risque d’infections chez le brûlé.²⁹ Des études récentes ont montré qu’ A. baumannii était le germe le plus fréquemment isolé des prélèvements respiratoires chez les patients hospitalisés en USI, ce qui peut être expliqué par l’implication majeure de la ventilation mécanique.^27,30,31 L’étude de la sensibilité aux antibiotiques des 1 517 souches d’A. baumannii a révélé des taux de résistances élevés aux molécules testées : 85,2% à CAZ, 95,6% à la TZP, 95,3% à IPM, 91,1% à AMK, 93,5% à CIP et 36,4% à RIF. Nos résultats étaient concordants avec ceux retrouvés dans plusieurs études faites chez les brûlés.^29,32-34 Cependant, une étude faite dans notre service (2012-2018), avait montré des taux de résistance « plus faibles » mais statistiquement non significatifs : 81,8% à CAZ, 94,4% à TZP, 94,5% à IPM, 88,9% à AMK, 90,5% à CIP et 35,4% à RIF.³⁵ Dans notre série, la molécule la plus active était CST avec un taux de résistance de 1,8%. La bonne sensibilité in vitro de ce germe à CST, dont l’association à RIF est fréquemment synergique, a favorisé l’utilisation intraveineuse de ces antibiotiques dans le traitement des infections à A. baumannii.³⁶ C’est actuellement un des traitements du dernier recours des infections à A. baumannii multi résistants mais sa diffusion médiocre au niveau du tissu pulmonaire et sa néphrotoxicité limitent souvent sa prescription.³⁷ Dans notre série, 96,6% des souches isolées étaient des BMR et 0,3% (quatre souches) étaient toto-résistantes. Ces taux élevés étaient similaires à ceux retrouvés dans d’autres séries chez les brûlés.^34,38 A. baumannii, nouvelle menace pour les brûlés, est marqué par une évolution impressionnante de la résistance aux antibiotiques en termes de rapidité, de diversité des mécanismes (enzymes d’inactivation, pompes à efflux, imperméabilité, modification de cibles) et de matériels génétiques (mutations, acquisition de transposons, plasmides, intégrons, séquences d’insertion promotrices…) mis en jeu.²⁴ Cette multi résistance chez A. baumannii pose un problème mondial, conduisant parfois à des impasses thérapeutiques.³⁴ Plusieurs études récentes ont montré que les brûlés infectés ou colonisés par des souches multirésistantes d’A. baumannii ont un risque plus élevé de mortalité.^24,39 Les facteurs de risque d’acquisition d’A. baumannii multirésistant les plus décrits dans la littérature sont les antécédents d’hospitalisation antérieure dans une USI, en particulier l’unité de réanimation des brûlés avec une durée prolongée du séjour hospitalier, l’étendue de la surface cutanée brûlée, la présence de procédures invasives (CC, ventilation mécanique, sonde urinaire, alimentation parentérale…), l’exposition antérieure à une antibiothérapie à large spectre. ^{5,14,24,39-41} Dans notre travail, on constate que les taux de résistance à la TZP, IPM, AMK, CIP et SXT ont augmenté au cours du temps, mais de façon statistiquement non significative. Cette tendance à la hausse s’expliquerait par sa capacité à intégrer du matériel génétique issu d’espèces génétiquement proches et à disséminer dans l’environnement hospitalier où la prescription des antibiotiques est croissante favorisant encore plus la sélection de souches résistantes.^27,42 L’émergence des souches multi voire toto-résistantes d’A. baumannii, ne peut être réduite que par l’application des mesures préventives drastiques qui reposent sur une triple stratégie de prévention de la diffusion à partir des sujets porteurs, du bon usage des antibiotiques et de maîtrise de l’environnement. Elles sont basées sur des précautions standard : dépistage actif des patients colonisés, isolement septique systématique de ceux porteurs de BMR voire leur regroupement au sein d’une unité de cohorting, renforcement des mesures d’hygiène (lavage des mains, port des équipements de protection individuelle, maîtrise de l’environnement et de l’établissement par le respect des procédures de nettoyage et de décontamination du matériel de ventilation mécanique et des surfaces …) et bon usage des antibiotiques grâce à des protocoles de prescriptions réévalués en fonction de la documentation bactériologique. ^43-45 Notre travail s’est intéressé à la colonisation et à l’infection à A. baumannii chez une population assez particulière, qui est les brûlés, sur longue période. Cependant, notre étude avait quelques limites telles que le caractère rétrospectif, l’absence d’analyse des caractéristiques démographiques et cliniques des patients, l’absence d’étude moléculaire des gènes de résistance aux antibiotiques. Une étude la clonalité des souches de colonisation, d’infection et celles isolées dans les prélèvements d’hygiène pourra aider à déterminer la niche écologique d’A. baumannii et à limiter sa transmission croisée.

Conclusion

A. baumannii est parmi les bactéries les plus redoutés chez les brûlés et pose un problème de traitement en raison de son caractère d’opportuniste et de sa capacité d’acquérir et d’accumuler plusieurs mécanismes de résistance. Ceci explique les densités d’incidences élevées de la colonisation et de l’infection à A. baumannii avec leur corrélation positive et significative et le taux élevé de BMR trouvés dans notre étude. Cette situation alarmante impose la poursuite du dépistage systématique des BMR chez les brûlés, le bon usage des antibiotiques et le renforcement des mesures d’hygiène.