Traitement de la bactériémie de Klebsiella pneumoniae productrice de BLSE avec des carbapénèmes ou du flomoxef: une étude rétrospective et une analyse en laboratoire des isolats

Résumé

Objectifs: Mieux comprendre les résultats cliniques des patients atteints d’une bactériémie à Klebsiella pneumoniae productrice de β-lactamases à spectre étendu (BLSE-KP) traités par flomoxef ou un carbapénème, et évaluer les activités in vitro de ces antibiotiques contre BLSE-KP.

Méthodes: Analyses rétrospectives pour identifier les facteurs de risque de mortalité chez les patients atteints de BLSE-KP sensibles au flomoxef, en particulier en abordant les rôles thérapeutiques du flomoxef et du carbapénème. Les activités in vitro du flomoxef et du carbapénème contre des isolats de BLSE-KP sensibles au flomoxef ont été évaluées par des tests de sensibilité et une étude de time–kill.

Résultats: Vingt-sept patients (groupe flomoxef, n = 7; groupe carbapénème, n = 20) ont été inclus. La sévérité clinique reflétée par un score élevé de bactériémie de Pitt (≥6) était un facteur de risque indépendant de mortalité (OR 13,43; IC à 95%, 1,08–166,73; P = 0,043), alors que l’utilisation de flomoxef ou d’un carbapénème ne l’était pas. Les CMI du flomoxef et du carbapénème ont indiqué que les BLSE-KP testés étaient sensibles à ces antibiotiques quelle que soit la taille de l’inoculum de 105 ou 107 ufc/mL. L’étude Time–kill a montré que ces antibiotiques (flomoxef 8 mg /L et méropénème 4 mg /L) ont chacun agi activement contre et inhibé la repousse du BLSE-KP testé pendant au moins 24 h.

Conclusions: Le Flomoxef pourrait être aussi efficace cliniquement qu’un carbapénème dans le traitement de la bactériémie BLSE-KP sensible au flomoxef.

Introduction

Klebsiella pneumoniae produit fréquemment des β-lactamases à spectre étendu (ESBL).1 Les infections causées par des agents pathogènes producteurs de BLSE sont problématiques car lorsque la co-résistance à une autre classe d’antimicrobiens est présente, les options d’antibiotiques disponibles sont limitées. Actuellement, l’imipénème ou le méropénème est considéré comme le médicament de choix pour les infections causées par des agents pathogènes producteurs de BLSE.1,2 Cependant, la pression sélective de l’utilisation croissante des carbapénèmes conduira au développement de microbes résistants aux carbapénèmes.3 Une alternative aux carbapénèmes peut soulager cette pression sélective et offrir une option aux patients allergiques aux carbapénèmes, si nécessaire.

Les céphamycines (c.-à-d. le céfmétazole, le céfotétan et le flomoxef), caractérisées par leur 7-α-méthyoxy β-lactame, se sont révélées très actives in vitro contre des entérobactéries productrices de TEM ou de SHV à faible inoculation (105-106 ufc/mL) et à forte inoculation (107-108 ufc/mL).4 Malheureusement, peu de rapports cliniques évaluant le traitement des infections causées par les producteurs de BLSE avec des céphamycines ont été publiés.1 Le Flomoxef est unique parmi les céphamycines en ayant un groupe difluorométhylthio-acétamido en position 7 lui conférant une meilleure activité in vitro contre les entérobactériacées productrices de BLSE,4 et peut donc offrir une alternative thérapeutique aux carbapénèmes. Les objectifs de cette étude étaient de mieux comprendre les résultats des patients atteints de divers agents dans le traitement de la bactériémie à K. pneumoniae productrice de BLSE (BLSE-KP) et d’évaluer les activités in vitro du flomoxef et du méropénème contre la BLSE-KP.

Matériaux et méthodes

Cadre hospitalier et conception de l’étude

Les patients adultes atteints de bactériémie ESBL-KP sensible au flomoxef qui ont reçu du flomoxef ou un carbapénème (méropénème ou imipénème) lors de leur admission entre le 1er mars 2004 et le 28 février 2005 au Chang Gung Memorial Hospital – Kaohsiung Medical Center ont été inclus dans une étude rétrospective. Pour chaque patient inclus, le flomoxef ou le carbapénème prescrit a été utilisé pendant au moins 2 jours, ce qui a commencé dans les 5 jours suivant la disponibilité du résultat de l’hémoculture indiquant une bactériémie BLSE-KP sensible au flomoxef. L’utilisation de flomoxef ou d’un carbapénème était à la discrétion du médecin traitant de chaque patient. Les dossiers médicaux des patients inclus ont été examinés pour recueillir leurs données démographiques, cliniques et de laboratoire. Les variables utilisées pour évaluer la gravité de la maladie des patients comprenaient le score de bactériémie de Pitt, l’admission à l’unité de soins intensifs (USI) et la durée du séjour à l’hôpital avant. Le critère d’évaluation de l’étude était la mortalité résultant d’une bactériémie dans les 14 jours suivant la culture du sang qui développait par la suite une BLSE-KP sensible au flomoxef.

Isolats bactériens et identification des β-lactamases

Tous les isolats de K. pneumoniae ont été identifiés par des méthodes standard, et la présence de BLSE a été évaluée à l’aide des critères du CLSI pour le dépistage de BLSE et le test de confirmation discale.1 β-lactamases spécifiques ont été identifiées pour chacun des isolats ESBL-KP sensibles au flomoxef inclus. En bref, trois ensembles d’amorces précédemment décrits pour la détection des gènes blaTEM, blaSHV et blaCTX-M ont été utilisés dans la procédure d’amplification; les nucléotides purifiés et séquencés ont été compilés et analysés par correspondance des séquences homologues recherchées dans la base de données GenBank.5

Agents antimicrobiens et tests de sensibilité

Des poudres standard de meropenem (Sumitomo Ltd, Japon) et de flomoxef (Shionogi Ltd, Japon) ont été utilisées dans les tests de sensibilité avec des méthodes de microdilution. Des CMI ont été déterminées avec des inocules différentes (105 et 107 UFC/mL) pour chaque isolat KP-BLSE.6, Escherichia coli ATCC 25922 et K. pneumoniae ATCC 700603 ont été utilisés comme souches témoins. Les CMI considérées comme sensibles étaient ≤4 mg /L pour le méropénème et ≤8 mg /L pour le flomoxef, et les CMI considérées comme intermédiaires étaient de 4 à 8 mg /L pour le méropénème et de 8 à 16 mg /L pour le flomoxef.6,7

Étude Time–kill

Quatre isolats de BLSE-KP ont été choisis au hasard et utilisés tout au long de l’étude time–kill, dans laquelle la concentration spécifique de flomoxef (8 mg /L) ou de méropénème (4 mg /L) a été ajustée; ces concentrations d’antibiotiques étaient les concentrations moyennes d’antibiotiques à l’état d’équilibre dans les sérums lorsque des doses normales de flomoxef ou de méropénème étaient utilisées chez des volontaires sains.8,9 Les concentrations de flomoxef et de méropénème ont été fixées indépendamment de la taille de l’inoculum des bactéries testées (105 ou 107 ufc/mL) dans chaque expérience. ESBL-KP de la même souche avec une taille d’inoculum similaire inoculée simultanément dans un bouillon sans antibiotique a été utilisée comme témoin. Le nombre de colonies bactériennes a été mesuré à 0, 2, 4, 6, 8, 12 et 24 h. La limite inférieure des comptes viables a été fixée à 102 ufc / mL. Tous les tests ont été effectués deux fois pour assurer leur reproductibilité.

Analyse statistique

Les patients atteints de bactériémie BLSE-KP groupés par traitement par flomoxef ou par carbapénème ont été comparés pour déterminer s’il existait des différences démographiques et cliniques entre eux. Tous les patients de l’étude ont en outre été divisés en groupes décédés et survivants pour des analyses visant à identifier les facteurs de risque de mortalité. Les variables de différents groupes ont été comparées les unes aux autres; le test U de Mann–Whitney a été utilisé pour évaluer les différences entre les variables continues, tandis que le test χ2 ou le test exact de Fisher a été utilisé pour évaluer les différences entre les variables dichromatiques. Pour éliminer les facteurs de confusion dans la prédiction des risques de mortalité, variables avec des valeurs P ≤0.2 dans les analyses univariées entre les patients des groupes décédés et survivants ont été entrées dans un modèle de régression logistique pour une évaluation plus approfondie. Un P à 2 queues ≤ 0,05 a été considéré comme statistiquement significatif.

Résultats

Analyses des données démographiques et cliniques

Trente-cinq patients atteints de bactériémie BLSE-KP ont été identifiés au cours de la période d’étude. Nous avons exclu un patient présentant une bactériémie récurrente de BLSE-KP, cinq (14.3% de l’ensemble des patients bactériémiques BLSE-KP) avec une bactériémie BLSE-KP non sensible à flomoxef et deux personnes décédées d’une septicémie le jour de l’admission dont les hémocultures ont ensuite augmenté BLSE-KP. En conséquence, 27 patients éligibles ont été inclus, dont 7 traités par flomoxef et 20 traités par carbapénèmes (14 par méropénème et 6 par imipénème). Sept patients de l’étude (25,9%) sont décédés dans les 14 jours après avoir prélevé du sang pour une culture qui a finalement entraîné une BLSE-KP sensible au flomoxef. Les données démographiques, les maladies sous-jacentes (principalement la neutropénie et l’insuffisance rénale), la source de l’infection, la gravité de la maladie (28,6% contre 60% admis aux soins intensifs; P = 0,16) et la mortalité entre les patients traités par flomoxef et ceux traités par un carbapénème n’étaient pas significativement différentes.

Parmi l’ensemble des personnes incluses, les patients du groupe décédé présentaient une proportion significativement plus élevée d’admission aux soins intensifs (85,7 % contre 35,0 %; P = 0,02) et un score de bactériémie de Pitt plus élevé (moyenne, 8,1 contre 4,3; P = 0,002; Score de bactériémie de Pitt ≥6 points, 100 % contre 50 %; P = 0.02) que ceux du groupe survivant (tableau 1). Il est à noter qu’aucune différence significative de proportion de l’utilisation de flomoxef n’a été constatée entre les groupes décédés et les groupes survivants (P = 0,86). La régression logistique a révélé que le score de bactériémie de Pitt ≥6 (OU 13,43 avec IC à 95%, 1,08-166,73; P = 0,043) était un facteur de risque indépendant de mortalité chez les patients présentant une bactériémie BLSE-KP sensible au flomoxef.

BLSE

Identifié Parmi les 27 isolats de BLSE-KP, quatre avaient deux gènes BLSE, un avait trois gènes BLSE et les isolats restants portaient chacun un gène BLSE. Sur les 33 gènes ESBL identifiés, CTX-Ms ont été détectés dans 21 (77,8%) isolats ESBL-KP (CTX-M3 dans 13, CTX-M14 dans 7 et CTX-M3 et CTX-M14 combinés dans 1), et les SHV ont été détectés dans 11 (40,7%) isolats ESBL-KP (SHV-12 dans 6, SHV-28 dans 2, SHV-5 dans 2 et SHV-2 dans 1).

CMI pour les isolats de K. pneumoniae

Lorsque la taille de l’inoculum était de 105 UFC / mL, les CMI du méropénème variaient de 0,032 à 0,25 mg /L (MIC50 = 0,032 mg /L et MIC90 = 0,064 mg / L) et les CMI du flomoxef variaient de 0,032 à 2 mg /L (MIC50 = 0,125 mg/L et MIC90 = 1 mg /L). Lorsque la taille de l’inoculum était de 107 ufc/mL, les CMI du méropénème variaient de 1 à 4 mg/L (MIC50 = 2 mg/L et MIC90 = 4 mg/L) et les CMI du flomoxef variaient de 1 à 8 mg/L (MIC50 = 4 mg/L et MIC90 = 8 mg/L); le méropénème et le flomoxef restaient actifs contre la BLSE-KP testée.

Étude Time–kill

Étude Time-kill sur quatre isolats ESBL-KP choisis au hasard (enzymes CTX-M3, CTX-M14 et SHV-28 ont été trouvés dans un isolat; alors que des enzymes CTX-M3 et SHV-12 ont été trouvées dans un autre isolat) ont indiqué que le flomoxef (8 mg /L) ou le méropénème (4 mg /L) inhibaient efficacement la croissance des isolats ESBL-KP testés pendant au moins 24 h, quel que soit l’inoculum de 105 ou 107 ufc / mL (figure 1).

Discussion

Il n’est pas surprenant de constater que le score de bactériémie de Pitt plus élevé (≥6 points) était le seul facteur de risque indépendant de mortalité chez les patients atteints de bactériémie BLSE-KP dans ce rapport, car la plupart des patients atteints de septicémie à Entérobactéries productrices de BLSE étaient gravement immunodéprimés et / ou gravement malades 2, et par conséquent leur mortalité résulte souvent de plusieurs facteurs plutôt que de la septicémie seule.

En général, plus l’effet de l’inoculum est important, plus l’antibiotique testé est vulnérable à l’hydrolyse de la ou des β-lactamases de l’organisme.8 Lors de l’incubation de la BLSE-KP avec une céphalosporine de troisième ou quatrième génération, l’effet de l’inoculum est prononcé.8 Cependant, peu d’informations sur l’effet de l’inoculum des agents pathogènes producteurs de BLSE testés avec des céphamycines ont été publiées.4 Dans ce rapport, l’efficacité du flomoxef contre l’ESPL-KP indiquée par les tests de sensibilité a été étayée par une étude time–kill.

Une préoccupation dans le traitement par une céphamycine dans les infections causées par des entérobactéries est la sélection potentielle in vivo de mutations déficientes en porine, qui a déjà été rapportée dans des cas impliquant un traitement par la céfoxitine.10 Une étude plus approfondie est nécessaire pour déterminer si le flomoxef peut surmonter la sélection in vivo des mutations de déficit en porine chez les entérobactéries en raison de la CMI nettement plus faible du flomoxef que celle de la céfoxitine. Notre étude fournit des informations intéressantes sur le traitement par flomoxef contre la bactériémie BLSE-KP et suggère que le flomoxef est une alternative potentielle à de telles infections. Il convient de noter que 60% des patients du groupe carbapénème de l’étude ont été admis aux soins intensifs (contre 28,6% dans le groupe flomoxef); bien que cela ne soit pas statistiquement significatif, cela suggère que les patients du groupe carbapénème pourraient être plus gravement malades. Compte tenu des limites de la petite taille et du fait qu’il s’agit d’une étude rétrospective, notre rapport n’a peut-être pas le pouvoir de discriminer les différences réelles de résultats. Une étude plus approfondie est nécessaire pour établir les rôles thérapeutiques des céphamycines dans le traitement des infections causées par des entérobactéries productrices de BLSE.

Déclarations de transparence

Aucune à déclarer.

Aucun soutien financier.