Escherichia coli à long terme Bactériurie asymptomatique chez les femmes atteintes de diabète sucré

Contexte La bactériurie asymptomatique persistante d’Escherichia coli ASB est fréquente chez les diabétiques, mais la durée de la colonisation et les taux de recolonisation sont inconnus. Nous avons estimé la durée de la colonisation et le taux de recolonisation chez des femmes diabétiques les profils de virulence avec coliMéthodes E colopathies uropathogènes et commensales Un total de femmes diabétiques ont été inclus dans un essai clinique randomisé contrôlé pour le traitement de l’ASB au Manitoba, Canada, et ont été observés au moins tous les mois pendant des années. E.coli ASB répété pour la similarité génétique en utilisant la réaction en chaîne par polymérase consensus intergénérique entérobactérienne répétitive Des souches uniques ont été criblées pour les caractéristiques de virulence uropathogène en utilisant l’hybridation dot blot et comparées avec différentes collections d’isolats E coli. Résultats En moyenne, des différences ont été trouvées chez les femmes affectées au traitement. pour ASB, ceux traités uniquement pour les infections symptomatiques, et les femmes non traitées dans le suivi avec bactériurie%,% et%, respectivement; P & l ;, durée de la bactériurie, et mois, respectivement; P =, et transport d’isolats uniques, et de mois, respectivement; P = Les femmes affectées au traitement antibiotique avaient généralement une infection récurrente%,% du temps avec une souche E coli génétiquement nouvelle Les caractéristiques de virulence de ces isolats étaient comparables à celles des isolats fécaux de femmes en bonne santé. Conclusions Le traitement peut réduire la proportion globale de temps infecté. à long terme et le transport d’une souche unique, mais la plupart des régimes de traitement ont été suivis par la recolonisation ultérieure Les souches infectantes n’ont pas eu de facteurs de virulence caractéristiques de E coli uropathogène

Infections urinaires Les infections urinaires surviennent plus fréquemment chez les femmes diabétiques que chez les femmes non diabétiques, elles sont plus sévères avec une pyélonéphrite plus fréquente et entraînent souvent des complications rares comme la cystite emphysémateuse et les infections fongiques La bactériurie asymptomatique ASB survient plus souvent chez les femmes atteintes de diabète que chez les femmes en bonne santé; L’ASB est associé à un risque accru d’infection symptomatique mais n’est pas responsable La présence d’ASB chez les femmes diabétiques n’est pas associée à une diminution plus rapide de la fonction rénale ou à un risque accru de complications ou de mortalité diabétiques. l’infection de l’organisme chez les femmes diabétiques avec ASB est Escherichia coli; d’autres organismes comprennent les espèces de Klebsiella, les espèces d’Enterococcus et les Streptococcus streptococcus du groupe B Streptococcus agalactiae Les UPEC uropathogènes ont divers caractères de virulence qui leur permettent d’envahir avec succès les voies urinaires normalement stériles Ces caractères comprennent un certain nombre d’adhésines. , les systèmes de séquestration du fer, et les toxines qui les distinguent de la flore intestinale normale E coli Les facteurs de risque d’ASB chez les femmes diabétiques comprennent les rapports sexuels, le degré de contrôle métabolique, la durée du diabète, la présence de complications diabétiques et l’utilisation d’insuline. une étude des infections urinaires symptomatiques chez les femmes diabétiques, les rapports sexuels de la semaine précédente était le facteur de risque le plus important chez les femmes diabétiques de type, alors que l’ASB était le plus significatif chez les femmes diabétiques . tels que la neuropathie et la néphropathie, mais un effet direct sur la bactériurie n’a pas été observée Neuropathie, cependant, peut affecter le dysfonctionnement vésical sous-jacent et contribuer ainsi indirectement à une prédisposition aux infections urinaires Bien que l’E. coli persistant soit plus fréquent chez les patients diabétiques que chez les patients non diabétiques, on ignore si la bactérie est causée par la même souche. Nous avons mené la présente étude pour caractériser les E. coli urinaires isolées de femmes diabétiques au Manitoba, au Canada, afin de déterminer si des isolats successifs du même individu étaient génétiquement similaires et si les organismes infectants avaient des souches de E coli. une distribution des gènes de virulence similaire à celle de l’UPEC ou à la flore intestinale normale E coli

Méthodes

Population diabétique Femmes diabétiques âgées & gt; Des femmes asymptomatiques ayant une bactériurie dans des échantillons d’urine consécutifs, obtenues au cours d’une semaine, ont été incluses dans un essai randomisé prospectif de traitement antimicrobien ou non antimicrobien pour l’ASB. Des échantillons d’urine ont été prélevés au moins tous les mois ou plus fréquemment après le traitement ou si des symptômes se sont produits. Les femmes ont été suivies jusqu’à un maximum de mois L’étude originale a été entreprise pour déterminer s’il y avait des avantages à dépister et traiter les ASB chez les femmes diabétiques. Traitement des antimicrobiens pour l’ASB initial, tout ASB subséquent identifié lors des dépistages mensuels, et toute infection symptomatique. Les femmes randomisées à aucun traitement ont reçu un traitement uniquement pour infection urinaire symptomatique Toutes les femmes ont reçu des antimicrobiens selon les directives de leur médecin pour d’autres indications. décrit dans Nous avons fourni d’autres observations sur des isolats d’E. coli provenant d’un sous-groupe de femmes ayant eu des résultats de culture d’E. coli au moins positifs durant la période étudiée. Tous les isolats E coli n = provenant de femmes asymptomatiques et symptomatiques utilisant des souches génétiquement uniques n = de chaque individu ont ensuite été analysés pour les gènes de virulence associés aux UTI connus Nous avons pondéré les analyses de données pour la durée de suivi et l’intervalle entre les visites en supposant que ASB étendu Nous avons comparé les moyennes à l’aide du test t de Student et de l’analyse de la variance, et nous avons utilisé χtests pour comparer les proportions de gènes de virulence entre les femmes diabétiques et les isolats de femmes en bonne santé. Cette étude a été approuvée par l’Université du Manitoba Comité d’éthique conjoint pour les sujets humainsDéfinitions Asymptomatiques E coli ba cteriuria a été défini comme des échantillons d’urine avec une culture d’E.coli de ⩾CFU / mL et aucun symptôme dans le tractus génito-urinaire. Lorsque des symptômes compatibles avec l’infection étaient présents, un échantillon d’urine donnant une culture d’E.coli était suffisant pour diagnostiquer un UTIRecurrent. une infection a été définie comme un échantillon d’urine donnant E. coli après un traitement antimicrobien administré à un patient, une infection urinaire symptomatique ou d’autres indications ou après résolution spontanée de l’ASB Une infection récurrente était considérée comme une rechute lorsque la souche d’E. souche de préthérapie par typage ERIC-PCR et réinfection lorsqu’une nouvelle souche était isolée L’infection était considérée comme persistante lorsque des échantillons d’urine supplémentaires donnaient des cultures de E. coli de ⩾CFU / mL chez les patients qui n’avaient pas reçu d’antimicrobiens pendant la période de suiviType typographique Les séquences ERIC sont des séquences hautement conservées trouvées dans les régions intergéniques du génome des Enterobacteriaceae mais dont la localisation chromosomique diffère entre les espèces Ce sont des paires courtes ~ base et contiennent un noyau central répété inversé Bien que la fonction de ces séquences ne soit pas entièrement connue, l’amplification de ces séquences par PCR permet une distinction claire entre différentes espèces bactériennes et souches ces éléments En bref, les cultures ont été cultivées pendant la nuit et lysées et le lysat d’ADN brut utilisé pour la PCR dans les conditions suivantes: ° C pour min, suivi de cycles de ° C pour s, ° C pour min, et ° C pour min , avec une extension finale de -min à ° C, en utilisant l’amorce ERIC AAG-TAAGTGACTGGGGTGA-GCG dans un cycleur thermique DNA Engine PTC-; MJ Research UPEC séquence E coli CFT a été utilisé comme un contrôle positif Les échantillons ont été résolus sur un gel d’agarose% Figure

Figure Vue largeDownload slideAgarose gel de motifs de réaction en chaîne de polymérase consensus interférentiel entérobactérien et répétitif à partir d’Escherichia coli Les lignes marquées M contiennent un marqueur de poids moléculaire Lanes -, isolats de l’individu; voies, isolats d’une autre femmeFigure View largeTélécharger un gel d’agarose d’entérobactéries répétitives intergéniques consensus polymérase en chaîne modèles de réaction d’Escherichia coli Les voies marquées M contiennent un marqueur de poids moléculaire Lanes -, isolats de l’individu; voies, isolats provenant d’une autre femmeLa présence d’une bande de même taille, identifiée par le logiciel BioNumerics Applied Maths, a été utilisée pour comparer des isolats et créer un dendogramme en utilisant la méthode des groupes de paires non pondérées avec des moyennes arithmétiques. s’ils présentaient une similitude de ⩾% Les analyses de laboratoire ont été achevées avant que les liens cliniques entre les isolats aient été considérés

Figure Vue grandDownload slideDendogramme montrant le groupement des isolats selon la similarité dans le modèle de baguage des échantillons de femmes utilisant la méthode du groupe de paires non pondérées avec des moyennes arithmétiques des logiciels BioNumerics Lanes -, échantillons de la personne; voie, échantillon de personne; voie, échantillon de personne; voies -, échantillons de personne; voies -, échantillons de la cinquième personne ERIC, séquence consensus intergenique répétitive entérobactérienneFigure View largeTélécharger la diapositiveDésignogramme montrant le groupement des isolats selon la similarité du patron de bandes des échantillons de femmes utilisant la méthode des groupes de paires non pondérées avec des moyennes arithmétiques des logiciels BioNumerics Lanes -, échantillons de la personne ; voie, échantillon de personne; voie, échantillon de personne; voies -, échantillons de personne; En résumé, l’hybridation dot blot consiste à fixer l’ADN génomique brut de chaque isolat sur une membrane de nylon en utilisant un appareil de microfiltration Bio-Dot. L’ADN fixe de Bio-Rad Laboratories a été hybridé avec un fluorescent. sonde Amersham A STORM Phosphor Imager Molecular Dynamics a été utilisée pour scanner les membranes afin de capturer l’intensité du signal de l’image. L’image a ensuite été analysée. Utilisation du logiciel ImageQuant, version Molecular Dynamics Le signal de chaque isolat sur le transfert a été exprimé en pourcentage de son contrôle positif respectif pour chaque sonde, après correction du signal de fond Chaque isolat a été testé en double sur des membranes indépendantes. dans un isolat particulier a été retesté en utilisant soit un autre point blot ou Southern blot hybridationNous avons testé des isolats uniques de E coli chez les femmes pour la présence des gènes de virulence suivants associés à l’UTI en utilisant l’hybridation par taches: la famille des pili P pap F et ses sous-classes papGJ, papGAD et prsGJ; S fimbriae sfa; la famille Dr des adhésines drb; le facteur nécrosant cytotoxique cnf; hémolysine hly; aérobactine iucD; capsule de groupe kps MT; Les gènes de virulence des isolats de femmes diabétiques ont été comparés aux distributions précédemment publiées parmi des isolats prélevés chez des femmes du Michigan en bonne santé avec une première infection urinaire et une infection urinaire récidivante et avec des isolats périurétraux et fécaux de femmes saines du Michigan

Résultats

L’âge médian des femmes avec E coli ASB inclus dans cette analyse était des années interquartile gamme, – années Douze femmes% eu une neuropathie de la vessie, et% des femmes avaient subi une chirurgie génito-urinaire antérieure Dans l’ensemble, les femmes avaient ASB pour% de leur suivi temps, avec une durée moyenne de bactériurie de mois, et a porté une seule souche unique pendant une durée moyenne de mois, mois 17% des femmes suivies pendant des mois ou plus sont restés continuellement colonisés avec une seule souche pendant au moins un mois Période des femmes, ont été initialement randomisés pour recevoir un traitement et aucun traitement Parmi les femmes initialement assignées à aucun traitement, ont reçu un traitement pour une infection symptomatique ou d’autres indications au moins une fois pendant la période d’étude et sont appelées les femmes qui ont reçu un traitement symptomatique. les femmes n’ont reçu aucun traitement contre les infections urinaires symptomatiques ou d’autres infections pendant la durée de leur suivi. Trois de ces femmes avaient une résolution spontanée d’E. coli ASB, dont on a ensuite réinfecté les femmes avec neuropathie de la vessie, chirurgie génito-urinaire antérieure, ou les deux n = eu bactériurie pour% de leur temps de suivi, comparé à% pour les femmes sans ces conditions, mais la différence n’était pas statistiquement significative. = Ils ne portaient pas non plus une seule souche plus longtemps que des mois; P = ou ont une durée moyenne différente de la bactérie E coli que les femmes sans ces conditions et mois, respectivement; P = Aucune différence statistiquement significative n’a été trouvée dans le temps moyen de suivi entre les femmes ayant reçu un traitement pour ASB, les femmes ayant reçu un traitement symptomatique uniquement et les femmes n’ayant reçu aucun traitement. Tableau Cependant, les groupes de traitement variaient significativement la durée de la bactériurie P =, et la durée moyenne du transport d’une seule souche P = Tableau Plus précisément, les femmes du groupe de traitement ont eu une bactériurie pour une plus faible proportion de leur temps de suivi, Les femmes qui ont reçu un traitement symptomatique avaient une proportion statistiquement plus faible de leur temps de suivi avec une bactériurie, mais n’étaient pas statistiquement différentes des femmes n’ayant pas reçu de traitement. traitement dans leur durée de bactériurie et longueur du transport d’un isolat unique

Tableau Bactériémie, transport de souches et infection récurrente chez les femmes diabétiques atteintes de bactériurie asymptomatique par traitement reçuTable Voir grandTélécharger slide Escherichia coli Bactériurie, transport de souches et infection récurrente chez les femmes diabétiques présentant une bactériurie asymptomatique par traitement reçu En moyenne, les femmes affectées au traitement pour Tableau Parmi les femmes traitées avec des données complètes, la plupart des schémas thérapeutiques chez les femmes du groupe de traitement% ont été suivies par une bactériurie E. coli récurrente, la plupart avec une nouvelle souche de E. coli Femmes qui ont reçu un traitement uniquement pour les infections symptomatiques ont également eu une bactériurie récidivante fréquente% Cependant, la plupart des% étaient des rechutes avec une souche génétiquement identique à la souche infectante précédente Les différences entre les groupes n’étaient pas statistiquement significatives, peut-être en raison de la petite taille de l’échantillon. La fréquence des caractéristiques de virulence uropathogène parmi les isolats causant des ASB chez les femmes diabétiques n’était pas statistiquement différente de la fréquence observée chez les femmes saines E.coli, à l’exception de la fréquence de cnf, qui était plus élevée Trois facteurs de virulence, pff, kps MT et omp T, ont été trouvés à une fréquence significativement plus faible que celle observée dans les souches fécales

Table View largeTélécharger la lameComparaison de la fréquence de Escherichia coli Virulence Gènes observés chez les femmes diabétiques présentant une bactériémie asymptomatique avec E coli isolées de diverses autres collectionsTable Agrandir la photoDétection de la fréquence de Escherichia coli Gènes de virulence observés chez les femmes diabétiques présentant une bactériémie asymptomatique avec E coli Isolates from Diverses autres collections

Discussion

chez les femmes qui n’ont pas reçu de traitement Cependant, le traitement a été suivi par des infections récurrentes pour la plupart des femmes, généralement avec une nouvelle souche d’E. coli. Les E. coli ASB des femmes diabétiques ne présentaient pas de caractéristiques de virulence typiques des souches UTI. groupe a reçu un traitement antimicrobien en moyenne, mais certains ont reçu un traitement pendant l’essai pour ASB, des infections symptomatiques ou d’autres indications. La proportion élevée d’infections récurrentes indique que le traitement répété ne résout pas l’infection de la vessie asymptomatique à long terme. femmes diabétiques qui ont fréquemment E coli ASB Ces résultats sont cohérents avec les résultats de l’essai clinique à partir duquel les patients de cette analyse ont été sélectionnés, montrant une fréquence beaucoup plus élevée de ASB récurrente chez les femmes qui ont reçu un traitement pour ASB moins de temps avec une bactériurie, mais des infections supplémentaires fréquentes, les femmes diabétiques non traitées Dans une étude portant sur des femmes autrement en bonne santé atteintes d’ASB, <% des femmes avaient un ASB qui durait plus longtemps que des cultures mensuelles consécutives,% étaient colonisées avec la même souche, et une infection persistante avec le En revanche, nos données chez les femmes diabétiques atteintes d'ASB montrent un portage prolongé de la même souche d'E. coli au cours du temps.% des femmes portaient la même souche pendant au moins un mois, et si elles Fait intéressant, les femmes diabétiques avec ASB qui avaient des conditions prédisposant à la neuropathie de la vessie UTI ou chirurgie génito-urinaire antérieure ne différaient pas des femmes diabétiques avec ASB sans ces conditions dans la proportion de le temps qu'ils ont été infectés, la durée du portage d'une seule souche ou la durée moyenne d'un épisode bactériémique. La raison en est peu claire et peut être En raison du petit nombre de femmes dans ces groupes, les recherches sur les infections urinaires non compliquées, les infections à E. coli comportent un certain nombre de facteurs de virulence qui favorisent la colonisation des voies urinaires, y compris diverses adhésines, systèmes de séquestration du fer et toxines. La plupart des publications sur l'ASB causant E coli indiquent que ces souches sont moins virulentes Des études moléculaires récentes démontrent que certaines souches d'E. Coli causant l'ASB sont des souches commensales non virulentes, alors que d'autres étaient à l'origine virulentes. Nous montrons que les caractéristiques de virulence des isolats de femmes diabétiques avec ASB n'étaient pas différentes de celles observées dans les isolats fécaux. Cette faible prévalence des caractéristiques de virulence est cohérente avec les rapports précédents chez les individus en bonne santé et chez les femmes diabétiques avec ASB. UTI Seulement cnf a été trouvé plus fréquemment que dans E coli fécal, le presenc De plus, les gènes de virulence, pff, omp T et kps MT, sont apparus à une fréquence significativement plus faible que celle observée dans notre collection de colibacilles provenant de jeunes femmes en bonne santé. Ces données, combinées avec les modèles de transport de souches observés, indiquent que les caractéristiques de virulence généralement rencontrées dans les UPEC sont rares parmi les isolats qui infectent les voies urinaires chez les femmes diabétiques avec ASB Ainsi, les habitants normaux des intestins qui n'invitent pas les voies urinaires dans des circonstances normales peut être capable de le faire chez les femmes diabétiques et peut persister pendant de longues périodes. Cette technique présente plusieurs limites. La technique ERIC-PCR présente un degré de variabilité dans l'intensité des bandes observée dans les souches. de gros lots d'isolats ensemble, nous avons tenté de minimiser cette variation. La plupart des isolats d'un individu ont été traités dans le même lot. Cependant, les techniques de collecte de souches ne permettaient que la collecte de la souche morphologiquement distincte prédominante pour l'analyse génétique. Cela aurait pu entraîner une sous-estimation du renouvellement de la souche. Le typage moléculaire et l'hybridation par taches peuvent ne pas expliquer Des mutations mineures survenant dans des isolats à long terme Cependant, la faible proportion d'isolats dans lesquels cela aurait pu se produire n'a probablement pas influencé les analyses actuelles. Nos analyses des femmes diabétiques avec ASB à long terme montrent qu'un groupe diversifié de souches de E. coli est capable de la colonisation urinaire à long terme chez les femmes diabétiques Les infections récidivantes étaient courantes après le traitement, souvent avec une nouvelle souche E coli. La proportion de souches présentant des caractéristiques de virulence UTI n'était pas significativement différente de celle observée chez les femmes saines. l'hôte des aides bactériennes supplémentaires pour initier l'infection ne sont pas une nécessité

Remerciements

Nous remercions Patricia Tallman et Joanna Brunka pour l’isolement et le maintien des souches d’E. Coli. Soutien financier Ce travail a été soutenu par un prix décerné par les Instituts nationaux de santé RO DK à CFM et, au Canada, par le Programme national de recherche et de développement en santé. intérêt Tous les auteurs: pas de conflits