Cette enquête a rapporté la prévalence et la résistance des Shigella résistantes aux ESC, et l’analyse moléculaire des gènes de résistance aux céphalosporines et des déterminants de virulence dans les isolats cliniques du district de Xiaoshan, Hangzhou, Chine, collectés sur une période de 5 ans. Dans les régions économiquement non développées, S. flexneri est l’espèce de Shigella la plus fréquemment isolée. Une situation similaire existe également en Chine, selon des données antérieures. Cependant, dans notre étude, S. sonnei était la cause la plus fréquente de dysenterie bactérienne, ce qui correspond aux résultats obtenus dans les pays industrialisés. Ces dernières années, les données provenant du district de Kaengkhoi (Thialand), de Ho Chi Minh Ville (Vietnam), de la Corée du Sud, de Taïwan et des régions de l’Est, du Nord et du Nord-Est de la Chine, qui sont les régions nouvellement industrialisées, ont également montré un changement d’espèce frappant de S. flexneri à S. sonnei. Par conséquent, le changement d’espèce de la shigellose dans la présente étude peut être lié à la croissance économique du district de Xiaoshan, banlieue de la ville de Hangzhou avec des indicateurs économiques plus élevés. Bien sûr, d’autres facteurs peuvent également jouer un rôle et nécessitent des recherches supplémentaires.

Par l’analyse des données de résistance, nous avons constaté que plus de la moitié des isolats de S. flexneri et S. sonnei étaient résistants à l’ESC (céfotaxime). Les données provenant de 8 pays asiatiques ont montré une prévalence élevée de résistance aux antibiotiques de première ligne AMP (53,0 %) et SXT (81,0 %) parmi les isolats de Shigella. Cependant, les taux de résistance aux deux médicaments parmi tous nos isolats de Shigella étaient plus élevés (AMP, 97,8 % ; SXT, 85,4 %), et correspondaient aux données d’autres enquêtes, en Chine continentale. Les données du tableau 2 ont montré que l’AMP n’était pas approprié pour le traitement de la diarrhée causée par S. flexneri, quelles que soient les souches présentant une résistance à l’ESC (96,6 %) ou une sensibilité (85,2 %) ; au contraire, il peut être utilisé pour prescrire les infections à S. sonnei, en particulier pour les souches sensibles au céfotaxime. Bien que le taux de résistance de Shigella au PIP soit élevé (83,7 %) dans cette étude, le TZP présente une activité anti-Shigella très élevée (tableau 2).

Si le diamètre de la zone d’inhibition du CAZ est ≥21 mm ou celui du FEP ≥18 mm, les deux antibiotiques peuvent être déclarés sensibles pour les entérobactéries, indépendamment des isolats produisant des BLSE ou non, selon le CLSI . Dans tous les isolats de Shigella étudiés, des résultats similaires de résistance à la CAZ et à la FEP (16,6 % et 18,5 %) ont été observés, qui étaient plus élevés que ceux rapportés par Yang et al. (5,2 % et 6,5 %) . Cependant, les taux de résistance dans le tableau 2 ont indiqué que les deux antibiotiques étaient plus appropriés pour la thérapie empirique de l’infection de S. sonnei résistant aux ESC que celle de l’infection de S. flexneri résistant aux ESC.

Les fluoroquinolones sont les antibiotiques populaires pour le traitement de la shigellose grave chez les adultes et les enfants. Les résultats de la recherche de Gu et al. ont montré que le taux de résistance à la CIP était de 29,1 % entre 2007 et 2009 dans la zone Asie-Afrique. Des données provenant de la province du Henan, en Chine, ont montré que 21 % et 79 % des souches de S. flexneri présentaient une résistance élevée ou faible à la CIP, respectivement. Yang et al. ont signalé que 27,9 % et 9,7 % des Shigella étaient résistantes à la CIP et au LEV, respectivement, dans la province d’Anhui, en Chine. Dans notre étude, un taux de résistance similaire à la CIP (24,2 %) et un taux de résistance plus élevé au LEV (16,0 %) ont été observés (tableau 2). Parmi les isolats résistants aux fluoroquinolones, 95,3% (82/86, résistance au CIP) et 89,5% (51/57, résistance au LEV) des souches appartenaient à S. flexneri. La cause possible était que les isolats de S. flexneri possédaient souvent des déterminants de la résistance aux quinolones à médiation plasmidique (PMQR) ou des mutations dans les régions déterminant la résistance aux quinolones (QRDR) des gènes de la gyrase et de la topoisomérase. Cette situation avait été décrite dans des isolats provenant d’autres régions de Chine par Zhang et al. , Zhu et al. et Pu et al. .

À ce jour, au moins 109 variants des enzymes CTX-M (CTX-M-1 à 124) ont été décrits. Parmi ces CTX-M, 19 variants (CTX-M-15, 16, 19, 23, 25, 27, 32, 35, 37, 40, 42, 53, 54, 55, 57, 58, 62, 64, 82, 93) présentent l’activité d’hydrolyse accrue contre la ceftazidime, et les autres présentent un taux d’hydrolyse de la cefotaxime beaucoup plus élevé que celui de la ceftazidime . CTX-M-15 est le variant CTX-M le plus souvent détecté qui hydrolyse la ceftazidime à un niveau élevé chez les entérobactéries. Dans cette étude, 28 isolats de Shigella résistants à l’ESC et positifs au bla CTX-M-15 étaient tous résistants à la ceftazidime (données non présentées). Aucun autre gène variant CTX-M médiant une résistance élevée à la ceftazidime n’a été trouvé (tableau 3). Parmi les gènes bla CTX-M présentant des efficacités catalytiques plus élevées contre la céfotaxime que contre la ceftazidime, le bla CTX-M-14 était le plus répandu (53,0 %), ce qui coïncide avec les données publiées dans le monde entier sur des pathogènes cliniquement importants. OXA-30 appartient à l’oxacillinase de classe D, groupe III, et est responsable de la résistance à la céfépime mais pas à la ceftazidime. Malheureusement, 52 (26,3 %) de nos isolats de Shigella résistants aux ESC étaient porteurs du bla OXA-30 , et 12 d’entre eux étaient porteurs du bla CTX-M-15 de façon concomitante et conféraient une résistance à la céfotaxime, à la ceftazidime et à la céfépime (tableau 3). Au cours de la dernière décennie, l’émergence de Shigella spp. productrices de BLSE portant différents types de gènes BLSE a été décrite dans différents pays et régions. Cependant, seules quelques études ont rapporté dans le monde l’existence de β-lactamases AmpC codées par bla CMY-2 ou bla DHA-1 chez Shigella spp. Dans cette étude, nous avons également trouvé 2 producteurs de β-lactamases AmpC avec bla DHA-1 et bla CMY-2 dans les souches de Shigella positives au test de l’extrait tridimensionnel. Le bla CMY-2 et le bla DHA-1 existaient chez 1 S. flexneri avec bla CTX-M-14 et 1 S. sonnei avec bla CTX-M-15 et bla OXA-30 , respectivement (tableau 3).

Dans cette étude, nous avons détecté plusieurs gènes pathogènes (ial, ipaH, set1, sen et virA) pour 198 isolats de Shigella résistants aux ESC (tableau 4). Il a été démontré que ial est responsable de la pénétration des cellules épithéliales par Shigella et ipaH de la propagation de cellule à cellule. Toutes les espèces de Shigella étudiées étaient positives pour le gène ipaH, comme on pouvait s’y attendre car ce gène existe en copies multiples à la fois sur le chromosome et le plasmide de Shigella. À l’inverse, le gène ial est exclusivement situé sur le plasmide et n’a été détecté que dans certains isolats de Shigella . En effet, l’examen moins fréquent du gène ial avait été décrit par Luscher et Altwegg , Kingombe et al. et Thong et al. . Cependant, ce gène a été retrouvé dans toutes nos souches de Shigella résistantes aux ESC. Un autre facteur de virulence VirA est impliqué dans l’absorption, la motilité et la transmission intercellulaire de Shigella chez l’hôte humain. C’est un facteur de virulence essentiel dans la pathogenèse de la maladie de Shigella. Le taux positif de virA implique que tous les isolats de notre collection pourraient avoir cette capacité (Tableau 4). Le gène chromosomique set1 encode l’entérotoxine 1 de Shigella (ShET-1, composée d’une sous-unité A et de cinq sous-unités B), qui est générée par S. flexneri (principalement dans le type 2a) et qui n’est pas présente chez les autres Shigella spp. . Le gène sen codant pour l’entérotoxine 2 de Shigella (ShET-2) est porté par un plasmide de virulence de 140 MDa. Et le sen est présent dans toutes les espèces de Shigella. Les deux toxines sont réputées jouer un rôle dans la manifestation clinique de la shigellose. Dans notre étude, 79,3 % des souches de S. flexneri résistantes à l’ESC se sont révélées positives pour les gènes set1A et set1B (62,1 % des isolats étaient de sérotype f2a, tableau 4), ce qui concorde avec les résultats précédents ; cependant, 17,1 % (24/140) des isolats de S. sonnei résistants à l’ESC portaient également les gènes set1A et/ou set1B (tableau 4). Les gènes set1A et set1B sont situés sur l’îlot de pathogénicité de S. flexneri (PAI), un élément chromosomique intégratif, acquis latéralement, de S. flexneri. L’excision médiée par l’intégrase peut se produire pour le PAI she et entraîner la formation d’un produit d’excision circulaire, qui est un substrat pour les processus de transfert latéral, par exemple la conjugaison, l’empaquetage dans des particules de phage et l’intégration médiée par la recombinase dans le chromosome. Cela peut être la raison pour laquelle les deux déterminants peuvent être trouvés dans nos isolats de S. sonnei résistants aux ESC étudiés. Et la déficience de set1A ou set1B, ou l’existence de mutations ponctuelles dans les sites de liaison des amorces peuvent être l’explication possible de la non coexistence des deux gènes dans certains isolats de S. sonnei résistants aux ESC (Tableau 4). De plus, nous avons constaté que les isolats de S. flexneri avec set1 étaient plus résistants au CIP, au LEV (p < 0,001, chacun) et au FEP (p = 0,019) que ceux sans set1 ; pour S. sonnei, les isolats positifs au set1 étaient plus probablement résistants à SAM (p < 0,001), CIP, LEV (p < 0,001, chacun) et FEP (p = 0,002), et plus probablement sensibles à CAZ (p = 0,005) que les isolats négatifs au set1 (données non présentées). Néanmoins, nous ne pensons pas qu’il y ait une corrélation entre set1 et la résistance aux antibiotiques, car aucun rapport n’a décrit actuellement que les éléments génétiques d’invasion portant des gènes de virulence connus contiennent simultanément des déterminants de résistance chez Shigella spp. Ces différences de résistance peuvent être uniquement dues à la propagation de plasmides résistants entre les différentes souches.

Les résultats du typage ERIC-PCR ont montré que la plupart des cas d’infections à S. flexneri et S. sonnei résistants aux ESC étaient causés par plusieurs souches identiques, respectivement . Cela indique que la dissémination clonale était susceptible de contribuer le plus à la propagation de S. flexneri et S. sonnei résistant aux ESC dans la région étudiée. Parmi les 46 isolats de S. flexneri résistants aux ESC dont le deuxième plus grand nombre de la composition en gènes de virulence (ia1 + ipaH + virA + setlA + setlB + sen) était résistant à 4 à 8 antibiotiques, 60,3% appartenaient au type A (43,1%) et au type B (17,2%). Parmi les 114 isolats de S. sonnei résistants à l’ESC et présentant le premier nombre le plus élevé de la composition génétique de virulence (ia1 + ipaH + vir + sen) étant résistants à 3 à 6 antibiotiques, 71,1% appartenaient au type A (57,9%) et au type B (13,2%), mais les isolats qui hébergeaient le gène set1 étaient plus hétérogènes dans le schéma ERIC-PCR.

Dans la présente étude, toutes les souches de Shigella ont été isolées à partir de patients de cliniques intestinales. Aucun patient n’avait été hospitalisé ou n’était décédé à la suite d’épisodes de shigellose. Selon les rapports cliniques, au stade précoce de la shigellose, les patients infectés par des isolats positifs aux gènes BLSE n’étaient pas plus sévères que ceux infectés par des isolats négatifs aux gènes BLSE. Cependant, la plupart de ces patients ont suivi un traitement plus long, car les médecins avaient l’habitude de traiter la diarrhée en prescrivant de la céfotaxime ou de la ceftriaxone (en particulier pour les enfants) dans la région étudiée. Lorsque le traitement échouait, d’autres médicaments (tels que la fluoroquinolone ou les inhibiteurs de la β-lactamase) étaient utilisés en remplacement pour poursuivre le traitement. En outre, tous les patients atteints d’une infection à Shigella dans l’étude ont été traités avec des antibiotiques, par conséquent, nous n’avions pas de données pertinentes pour comparer l’évolution de la maladie traitée avec des antibiotiques avec celle de la maladie traitée sans antibiotiques.