Mycobacterium simiae Pseudo-éclosion résultant d’un approvisionnement en eau d’un hôpital contaminé à Houston, Texas

Diverses espèces de mycobactéries non tuberculeuses sont connues pour provoquer des pseudo-éclosions nosocomiales, mais aucune pseudo-éclosion nosocomiale n’a été signalée. D’avril à février, nous avons récupéré des isolats de M simiae chez des patients d’un hôpital universitaire de Houston, au Texas. L’organisme a été cultivé dans divers échantillons d’eau prélevés dans le bâtiment hospitalier et dans des bâtiments professionnels, mais pas dans des bâtiments professionnels dotés d’un système d’approvisionnement en eau distinct. Trente-et-un isolats de M simiae électrophorèse sur gel de champ et ont été considérés clones M simiae peut être une cause de pseudo-éclosions nosocomiales Le réservoir de cette pseudo-épidémie a été identifié comme une contamination de l’approvisionnement en eau de l’hôpital

Cependant, leur importance en tant que pathogènes chez l’homme a été éclipsée par Mycobacterium tuberculosis. Avec les améliorations dans les techniques d’isolement et d’identification des mycobactéries et le contrôle de la tuberculose, l’importance des MNT, en particulier chez les mycobactéries hôtes immunodéprimés, est devenu reconnu L’un des traits biologiques les plus importants des MNT est leur capacité à survivre et à se développer dans l’eau, malgré diverses formes de désinfection, dont le chlore, le glutaraldéhyde, le formaldéhyde et le mercure. l’approvisionnement en eau est connu pour être contaminé par les MNT, les biofilms formés dans les tuyaux étant identifiés comme leur principal site de localisation En conséquence, les MNT contaminent l’approvisionnement en eau des hôpitaux et provoquent des poussées nosocomiales chirurgie plastique, le développement d’abcès post-injection, et pseu Les espèces mycobactériennes qui ont été signalées à l’origine de telles éclosions comprennent Mycobacterium immunogenum, Mycobacterium abcessus, Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium chelonae, Mycobacterium mucogenum, Mycobacterium xenopi, complexe de Mycobacterium avium, complexe de Mycobacterium terrae. Mycobacterium gordonae A notre connaissance, aucune description détaillée des foyers nosocomiaux de Mycobacterium simiae n’est apparue dans la littérature. Les isolats de simiae ont d’abord été retrouvés chez des Macacus rhésus importés d’Inde M simiae est une mycobactérie à croissance lente faiblement photochromogène. niacine positive et catalase positive Étant donné son isolement de la végétation de sphaigne, sa niche environnementale est supposée être l’eau Wolinsky a mentionné que l’organisme avait provoqué une pseudo-épidémie résultant de la contamination de l’eau de puits d’un hôpital en Arizona et l’organisme était r Elle a été isolée de l’approvisionnement en eau d’un hôpital de Gaza, bien qu’aucune description des conséquences de l’isolement de M simiae n’ait été fournie Il existe des variations géographiques dans la fréquence d’isolement de M simiae avec Cuba, le sud-ouest des États-Unis. , Israël, et, récemment, la Guadeloupe ont signalé des flambées et / ou une fréquence accrue d’isolement de M simiae Les isolats prélevés chez l’homme sont estimés cliniquement pertinents dans% -% des échantillons [,,] M simiae peut présenter une atteinte pulmonaire pathogène chez les patients présentant des anomalies pulmonaires sous-jacentes et peut provoquer une maladie disséminée chez les patients atteints du SIDA Le traitement de l’infection par M simiae n’a pas été standardisé, mais la clarithromycine, les quinolones, l’éthambutol, la cyclosérine et l’éthionamide ,] La caractérisation génotypique des isolats de M simiae est nécessaire pour établir les relations épidémiologiques entre les isolats environnementaux et cliniques. la caractérisation moléculaire des MNT, y compris M simiae, demeure un domaine en évolution, et les méthodes de génotypage sont intéressantes. Le PFGE est considéré comme le «gold standard» pour la comparaison des souches NTM; cependant, c’est une méthode techniquement difficile et laborieuse, et certaines espèces montrent seulement des différences génétiques minimes entre les isolats épidémiologiquement indépendants. L’amplification et le séquençage d’un fragment de gène hsp s’est avéré utile dans l’identification d’espèce de NTM en général et dans l’identification de souche de Mycobacterium kansasii et M avium, mais pas avec les souches M simiae signalées à ce jour En mars, le laboratoire de mycobactériologie de la ville de Houston a confirmé qu’il y avait une augmentation du nombre d’isolats de M simiae récupérés dans un hôpital d’enseignement communautaire. étude moléculaire de l’éclosion, que nous décrivons dans ce rapport Nous avons également comparé la capacité discriminante de PFGE et de hsp à différencier la souche M simiae liée à une éclosion de diverses souches témoins

Méthodes

Description de l’hôpital L’hôpital de référence fait partie d’un système privé de soins de santé comprenant des hôpitaux de Houston au Texas. Les cultures mycobactériennes des hôpitaux sont traitées dans un laboratoire centralisé. Toutes les cultures de M simiae proviennent d’un hôpital universitaire Le bâtiment hospitalier et PB reçoivent leur eau d’une source d’eau municipale et d’un puits privé L’eau est pompée dans le bâtiment de distribution d’énergie EDB et est ensuite acheminée par des tuyaux vers le bâtiment de l’hôpital et PB PB reçoit son approvisionnement en eau séparément de la source d’eau municipale. Échantillonnage environnemental et tests microbiologiques Des échantillons d’eau provenant de l’approvisionnement en eau municipal, du puits privé et de l’EDB et de divers emplacements de PB, PB et du bâtiment principal ont été cultivés. Milieu de Löwenstein-Jensen LJ et / ou Bactec B médias Becton Dickinson, et routine biochimique Le groupage des souches sous forme de complexe M simiae a été confirmé par des isolats de M simiae de chromatographie en phase liquide à haute performance provenant de diverses régions géographiques des États-Unis et envoyés au Centre de santé de l’Université du Texas au laboratoire Tyler Mycobacteria / Nocardia. Examen des dossiers médicaux Les dossiers médicaux des patients ayant des résultats de culture positifs ont été examinés, et les données sur les comorbidités, le temps écoulé entre l’admission et la culture, la raison de l’exécution de la culture et la présence d’agents pathogènes. Un séquençage de l’ADN a été effectué pendant des semaines. Des procédures ont été réalisées dans un laboratoire de biosécurité de niveau. Un échantillon de la culture a été émulsifié dans un tube Eppendorf contenant μL de tampon STET mM Tris-HCl, EDTA mM , et% Triton X- Les bactéries ont été récoltées par centrifugeuse Le surnageant a été mis au rebut et le culot cellulaire a été remis en suspension dans un ul de% d’éthanol. Après incubation pendant une nuit à ° C, la suspension a été centrifugée à, g pendant min et le surnageant a été jeté. STET tampon et μg de billes d’oxyde de zirconium -mm, les bactéries ont été lysées par agitation à g avec un mini-BeadBeater Biospec Products Le surnageant qui contenait l’ADN a été utilisé pour les analyses Une région bp du gène hsp a été amplifiée avec un ADN thermocycleur Perkin-Elmer Cetus Les nucléotides suivants ont été utilisés comme amorces: amorce directe ‘-ACCAACGATGGTGTGTCCAT-‘ et amorce inverse ‘-CTTGTCGAACCGCATACCCT-‘ Le fragment -bp a été caractérisé en utilisant un séquenceur d’ADN automatisé ABI; Applied BiosystemsPFGE En résumé, des organismes M simiae ont été incorporés dans des bouchons d’agarose à bas point de fusion puis lyse avec du lysozyme mg / mL d’ADN digéré avec DraI et XbaI et a été séparé en utilisant le système CHEF Mapper Bio-Rad Laboratories à ° C pour h à V / cm Le temps d’impulsion a été augmenté de s à s après la digestion par XbaI, de s à s pendant une période -h, puis de s à s pour h après digestion par DrI. Les gels ont été photographiés après coloration au bromure d’éthidium [, ] Les souches ont été comparées pour la parenté en utilisant la méthode de Tenover et al , avec une modification mineure des définitions basées sur l’expérience interne de cette méthode. Essentiellement, les isolats étaient considérés comme étant «indiscernables» s’ils ne présentaient aucun fragment. des différences avec l’une ou l’autre enzyme de restriction; étroitement apparentés, s’ils différaient par: – des bandes, c.-à-d. des fragments de restriction avec l’une ou l’autre ou les deux enzymes; possiblement apparentés, s’ils différaient par des bandes, mais que% des bandes bien résolues étaient identiques avec l’une ou l’autre ou les deux enzymes; ou différentes ou non apparentées, si les bandes were étaient différentes et <%> des bandes bien résolues étaient les mêmes avec les deux enzymes

Résultats

Résultats microbiologiques D’avril à février, un total d’isolats de M simiae récupérés chez les patients ont été identifiés. Les isolats de M simiae constituaient le% de tous les isolats de mycobactéries récupérés à l’hôpital universitaire, tandis qu’au laboratoire du ministère de la Santé et des Services humains de Houston. les isolats constituaient seulement% de tous les isolats de mycobactéries récupérés des isolats par rapport aux isolats, respectivement; P = Pendant la période d’étude,% de tous les isolats de M simiae récupérés à Houston provenaient de l’hôpital d’enseignement communautaire. Les colonies étaient lisses, en forme de dôme et faiblement photochromogènes. Biochimiquement, les isolats ne réduisaient pas les nitrates, mais produisaient uréase et catalase. La chromatographie en phase liquide à haute performance a révélé un profil en dents de scie caractéristique de M simiae Les isolats étaient résistants à l’isoniazide, à la streptomycine, à l’éthambutol et à la rifampicine, mais ils étaient sensibles à l’isoniazide, à la streptomycine et à la rifampicine. à l’amikacine, à la kanamycine et à la ciprofloxacine. Caractéristiques des patientes Les dossiers médicaux des patients ont été examinés. L’âge moyen des patients était la médiane des années, les années; Vingt-huit patients% étaient des hommes Trente-deux patients% étaient blancs,% étaient noirs,% étaient hispaniques et% étaient asiatiques Des échantillons pour la culture ont été obtenus dans le cadre d’un bilan clinique effectué pour les patients atteints de pneumonie, avec fièvre , avec épanchement pleural, essoufflement, diarrhée, hémoptysie, infection des voies respiratoires supérieures et masse pulmonaire. Cinquante-neuf isolats ont été récupérés de sources respiratoires,% ont été récupérés dans les fèces et% ont été récupérés dans les urines. ont été réalisées quelques jours après l’admission des patients à la médiane de l’hôpital, jours; intervalle, – jours Tous les frottis étaient négatifs pour les bacilles acido-résistants La majorité des patients avaient ⩾ état médical chronique diagnostiqué: patients atteints d’une maladie cardiopulmonaire, atteints d’un cancer, atteints d’insuffisance rénale chronique, atteints de diabète sucré, atteints du SIDA, traités pour la tuberculose, Aucun des patients n’a reçu de traitement antimicrobien spécifique contre l’infection à M simiae, et l’isolement de M simiae n’était pas lié à la présentation clinique des patients. Enquête sur l’environnement Tous les isolats ont été traités par antimicrobiens. récupéré des patients dans le bâtiment principal de l’hôpital et PB Cultures des échantillons d’eau obtenus à partir de l’approvisionnement en eau municipale, le puits et l’EDB n’ont pas fourni des spécimens de culture M simiae obtenus des tuyaux qui reliaient l’EDB au bâtiment hospitalier et PB, ainsi que des spécimens de culture obtenus à partir d’échangeurs de chaleur, d’éviers, de fontaines à boire, Les échantillons de culture obtenus à partir de PB étaient négatifs pour la figure M simiae La concentration de chlore dans l’eau au point d’utilisation a été mesurée à tous les emplacements et s’est avérée être & lt; ppm En mai, la chloration de l’eau dans l’EDB a été augmentée pour atteindre une concentration en chlore de ppm à divers points d’utilisation à l’hôpital et PB Ceci a entraîné une diminution transitoire du nombre d’isolats de M simiae

Figure Vue largeTélécharger diapositive Représentation schématique des bâtiments, des canalisations et des emplacements d’un hôpital d’enseignement communautaire Houston, TX, à partir duquel les échantillons obtenus pour la culture ont donné des résultats positifs EDB, bâtiment de répartition de l’énergie; HB, bâtiment de l’hôpital; PB, bâtiment professionnel; ▴, cultures négatives pour Mycobacterium simiae; ★, cultures positives pour M simiaeFigure Vue largeTélécharger diapositive Représentation schématique des bâtiments, des canalisations et des emplacements d’un hôpital universitaire communautaire Houston, TX à partir duquel les spécimens obtenus pour la culture ont eu des résultats positifs EDB, bâtiment de répartition de l’énergie; HB, bâtiment de l’hôpital; PB, bâtiment professionnel; ▴, cultures négatives pour Mycobacterium simiae; ★, cultures positives pour M simiae

Figure Vue largeTélécharger le nombre d’isolats de Mycobacterium simiae récupérés au fil du temps dans un hôpital universitaire de Houston, au Texas La flèche indique le moment où la chloration a été augmentée dans le système d’eau Q, trimestre annuelFigure Le grand nombre d’isolats de Mycobacterium simiae un hôpital d’enseignement communautaire à Houston, Texas La flèche indique le moment où la chloration a été augmentée dans le système d’eau Q, caractérisation moléculaire annuelle Un total d’isolats de M simiae ont été caractérisés par séquençage d’un fragment -bp du gène hsp: isolats d’isolats de patients et les isolats environnementaux [provenant des eaux hospitalières de divers sites, d’une fontaine et d’une machine à glace] étaient liés à la flambée et étaient des isolats témoins de diverses régions des États-Unis. Le génotypage du fragment hsp ne permettait pas de discerner isolats témoins Tous les isolats ont été catégorisés comme appartenant à En revanche, la méthode de génotypage PFGE a permis de différencier les isolats liés à des éclosions des isolats témoins. Trente et un isolats liés aux éclosions provenant de patients et de l’environnement hospitalier et d’isolats témoins, y compris la souche ATCC [American Type Culture Collection] ont été génotypés à l’aide de la méthode PFGE À une exception près, tous les isolats liés à une éclosion présentaient des profils PFGE indiscernables ou étroitement apparentés. Tous les isolats témoins présentaient des profils PFGE uniques et sans rapport.

Vue de la figure grandDownload slidePFGE modèles de l’ADN génomique de Mycobacterium simiae digéré avec DraI Lanes -, isolats épidémie de Houston: voie, souche d’eau; voie, fontaine à eau souillée; voie, machine à glace de déformation; voie, expectoration de la souche, récupérée dans; voie, expectoration de la souche; récupéré dans; voie, expectoration de la souche; récupéré dans; couloir, souche d’échantillon de lavage bronchique; voie, déformation des voies gastriques -, Isolats cliniques aléatoires: voie, Mo récupéré à Madison, WI; voie, Mo récupéré à Bellevue, WA; voie, Mo récupéré dans Tyler, TX Lane, ATCC American Type Culture Collection, Lane, Normes d’ADN de levure MW, étalons de masse moléculaire; kb, kilobasesFigure View largeTélécharger les schémas de la FGPG de l’ADN génomique de Mycobacterium simiae digéré par DraI Lanes -, isolats épidémie de Houston: voie, souche d’eau; voie, fontaine à eau souillée; voie, machine à glace de déformation; voie, expectoration de la souche, récupérée dans; voie, expectoration de la souche; récupéré dans; voie, expectoration de la souche; récupéré dans; couloir, souche d’échantillon de lavage bronchique; voie, déformation des voies gastriques -, Isolats cliniques aléatoires: voie, Mo récupéré à Madison, WI; voie, Mo récupéré à Bellevue, WA; voie, Mo récupéré dans Tyler, TX Lane, ATCC American Type Culture Collection, Lane, Normes d’ADN de levure MW, étalons de masse moléculaire; kb, kilobases

Discussion

ovement dans les techniques d’isolement mycobactérien Des études antérieures ont montré que le génotypage du gène hsp est utile dans la différenciation des mycobactéries au niveau des espèces et des sous-espèces Le gène hsp est présent dans toutes les mycobactéries connues et une diversité allélique suffisante existe chez certaines espèces. , à l’exception des membres du complexe M tuberculosis, pour permettre l’identification des souches Jusqu’à présent, le génotypage hsp a été utilisé pour permettre l’identification rapide d’un large éventail d’espèces mycobactériennes sur la base de spécimens Bactec B positifs, pour étudier la diversité génétique du complexe M avium et des isolats humains M kansasii, et identifier un variant allélique M simiae prédominant en Guadeloupe [,,] Cependant, dans notre étude, le génotypage hsp n’a pas permis de différencier la souche M simiae liée à l’éclosion du contrôle épidémiologiquement indépendant. en raison de la variabilité intraspécifique minimale du fragment hsp ciblé. En revanche, le PFGE Dans la littérature, il n’y a pas de rapports détaillés de pseudo-éclosions d’infection à M simiae. M simiae était la troisième mycobactérie la plus fréquemment identifiée dans un laboratoire de l’Arizona. dans un hôpital universitaire à San Antonio, Texas, en – On ne sait pas si ces situations représentent une situation de pseudo-épidémie, car aucune source environnementale n’a été identifiée ou liée aux isolats cliniques En Israël, M simiae représentait% de tous NTM isolée chez -, principalement chez les patients ayant une tuberculose antérieure ou concomitante Cependant, la caractérisation moléculaire de ces isolats n’était pas disponible. En Guadeloupe, une augmentation de la fréquence de récupération des isolats de M simiae chez les patients atteints du SIDA a été notée. le sous-typage de ces isolats avec le PFGE a révélé que les patients étaient infectés par des souches individuelles. Dans la présente étude, il y avait augmentation de la fréquence d’isolement signalée de M simiae dans un hôpital, comparée à celle observée dans d’autres hôpitaux de Houston et comparée à l’incidence rapportée les années précédentes. De plus, nous fournissons des preuves que ces isolats étaient liés entre eux et à un source d’eau à l’hôpital Comme la plupart des MNT, les milieux aquatiques constituent l’habitat naturel de M simiae L’eau dans les tuyaux qui relient l’EDB au bâtiment hospitalier et PB a été identifiée comme la source de la flambée actuelle Les biofilms qui forment les systèmes de plomberie constituent un La maîtrise de la pseudo-épidémie exigerait une colonisation décroissante du réseau de distribution d’eau. Cependant, des MNT différentes ont des sensibilités différentes aux désinfectants. Par exemple, le Mvium est relativement plus vulnérable à la prolifération des mycobactéries. résistant à la désinfection que le complexe M terrae, M tuberculosis, M chelonae, un La susceptibilité relative de M simiae aux désinfectants n’a pas été étudiée La monochloramine pénètre mieux les biofilms que le chlore, et elle a été plus efficace pour lutter contre les infections dues à Naegleria fowleri et à Legionella pneumophila L’effet de la monochloramine, comparé Le contrôle des MNT dans les systèmes de distribution d’eau reste inconnu, et il s’agit d’un sujet important à étudier. Après avoir mené une enquête nationale de bout en bout, les Centers for Disease Control and Prevention d’Atlanta ont conclu que% des isolats de M simiae représentaient la vraie maladie. Dans des études subséquentes qui utilisaient une définition plus stricte de la maladie définitive, il a été conclu que% -% des cultures positives pour M simiae dénotent la présence de la maladie Les patients ont habituellement un SIDA avancé ou une anomalie pulmonaire sous-jacente. comme maladie pulmonaire obstructive chronique ou bronchiectasie Dans notre étude, colonisation de M simiae Les conséquences à long terme de cette colonisation n’ont pas encore été entièrement déterminées Bien que M simiae ne soit que faiblement pathogène, sa fréquence d’isolement doit être réduite dans ce grand hôpital urbain segment. d’une hyperchloration du système hydrique pendant des mois est en cours, et si une diminution soutenue de la fréquence d’isolement de M simiae n’est pas observée, un agent libérant du chlore, qui a été rapporté par Griffiths et al , est très efficace pour l’éradication En résumé, M simiae a été identifié comme un pathogène potentiel capable de produire des pseudo-épidémies associées aux soins de santé. Le réservoir a été identifié dans le système de distribution d’eau de l’hôpital Comparé au génotypage hsp, Le PFGE avait un pouvoir discriminatoire plus élevé pour différencier les souches de M simiae, et il reste le «gold standard» pour étudier les futures les cascades de M simiae

Remerciements

Nous remercions Kenneth C Jost du Texas Bureau of Laboratories, Austin pour avoir fourni quelques souches de contrôle M simiae utilisées dans cette étude, Yonsheng Zhang Université du Texas Health Center à Tyler [UTHCT] pour effectuer PFGE, et Barbara Brown Elliott UTHCT pour travailler avec les isolats et facilitant le typage moléculaire