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Infections invasives à Salmonella non-typhoïdique chez les enfants au Mali, -: Caractéristiques microbiologiques et épidémiologiques Guide Vaccine Development

Contexte Après l’établissement d’un laboratoire de microbiologie clinique à l’hôpital gouvernemental qui admet des enfants atteints de maladies graves à Bamako au Mali, une surveillance a été entreprise pour identifier les agents pathogènes causant des infections bactériennes invasives septicémie, bactériémie, méningite, etc. les années admises à l’Hôpital Gabriel Touré avec une forte fièvre ou des syndromes cliniques compatibles avec une maladie bactérienne invasive focale ont été demandées pour le consentement à la culture du sang / fluide corporel de leur enfant Techniques bactériologiques standard isolées; Les sérotypes de Salmonella ont été déterminés. Résultats De juillet à juin, des isolats de Salmonella NTS non -phoïdaux ont été obtenus chez des enfants; ont produit un seul sérovar et ont produit des sérovars de Salmonella, étant NTS. Quatre sérotypes représentaient% des isolats du SNRC, y compris Salmonella Enteritidis n = [%], Salmonella Typhimurium n = [%], I:, ,: i: – n = [%], et Salmonella Dublin n = [%] Parmi les patients avec NTS invasif dont les sérovars prédominants ont été isolés en culture pure,% ont été âgés & lt; les années et le létalité étaient en%; Le taux de mortalité de Salmonella Enteritidis était plus élevé que pour les autres sérotypes P = NTS a montré un pic saisonnier après la saison des pluies et dans la saison fraîche et sèche Depuis, les cas de Salmonella Enteritidis ont augmenté et Salmonella Typhimurium est devenu le principal agent pathogène invasif comme Haemophilus. Influenza influenzae de type b et vaccin antipneumococcique au Mali a diminué la maladie invasive due à ces pathogènes La répartition par âge et les sérovars limités impliqués rendent le contrôle de la maladie NTS par des vaccins épidémiologiquement réalisables, si les produits en cours de développement s’avèrent sûrs et efficaces

Au début du millénaire, le taux de mortalité infantile au Mali était de 0,4% et le taux de sous-mortalité était par nombre de naissances vivantes, parmi les plus élevés au monde Le recensement national a montré le million de Maliens du Mali vivait dans la capitale, Bamako%, et le recensement a enregistré que des millions de Maliens vivaient à Bamako, où un hôpital gouvernemental, l’Hôpital Gabriel Touré HGT, a admis des enfants gravement malades avec des présentations non chirurgicales Soixante-dix pour cent des admissions pédiatriques à HGT tout au long de l’année étaient des enfants dont le diagnostic d’admission indiquait une suspicion de processus infectieux , et le paludisme était le diagnostic clinique le plus fréquent, même en basse saison palustre. maintenant appelé «Gavi, l’Alliance Vaccine» a été lancé avec un financement pour permettre l’introduction de nouveaux vaccins tels que le vaccin conjugué anti-Hib Haemophilus influenzae de type b dans le PEV du Programme élargi de vaccination pour l’ensemble de la cohorte de naissance des pays éligibles. Cependant, aucun laboratoire de microbiologie clinique n’existait dans HGT pour déterminer le nombre de patients atteints d’infections bactériennes invasives telles que Hib pour aider les responsables de santé publique maliens à évaluer l’utilité de l’introduction du vaccin conjugué Hib et à aider les cliniciens à gérer les patients. Le Mali et le Centre de développement des vaccins de l’École de médecine de l’Université du Maryland ont officiellement créé le Centre pour le développement des vaccins du Mali en tant que coentreprise pour identifier le fardeau des infections évitables par la vaccination dans la population malienne. dans le PEV et de surveiller leur impact, et de tester la boîte pertinente Dans le cadre des travaux, CVD et CVD-Mali ont établi un laboratoire de microbiologie clinique en HGT et organisé une formation intensive pour plusieurs bactériologistes maliens à Baltimore et sur place à Bamako. une surveillance bactériologique des infections bactériennes invasives a été initiée sur tous les enfants; Cette surveillance a permis de documenter que les principales infections bactériennes étaient responsables de la plupart des maladies invasives, y compris Hib , Streptococcus pneumoniae, c.-à-d., pneumocoque , et des infections bactériennes invasives. salmonelle non nyphoïde NTS; définis comme des sérovars de Salmonella enterica autres que Typhi ou Paratyphi A ou B considérant que l’importance des infections invasives causées par Hib, S pneumoniae et Neisseria meningitidis à Bamako était anticipée, l’observation selon laquelle le NTS constituait le troisième agent surprise L’importance du NTS comme cause de maladie invasive a été signalée au Rwanda , au Kenya , au Malawi , en Gambie et au Mozambique , ainsi qu’au Mali Le Rwanda, Kenya, Les données du Malawi et du Mozambique proviennent de populations où la prévalence du virus de l’immunodéficience humaine était élevée ou modérément élevée, alors que les rapports de Gambie et du Mali représentent des données de populations à faible prévalence du VIH. , fournit des détails sur la létalité élevée observée chez les enfants atteints de NTS invasif au Mali, et évalue la pertinence de cette information pour guider le développement de c andidate vaccins pour prévenir la maladie invasive NTS chez les enfants en Afrique subsaharienne

Méthodes

Caractéristiques cliniques

Surveillance prospective systématique de la maladie bactérienne invasive chez les enfants & lt; Un examen rétrospectif systématique des admissions hospitalières à HGT effectué avant le début de la surveillance prospective a révélé qu’environ un% des admissions pédiatriques non chirurgicales à HGT étaient des enfants présentant une forte fièvre ou présentant des signes cliniques et des symptômes compatibles avec une infection bactérienne invasive Parce que les cultures bactériologiques n’avaient jamais été un test diagnostique de routine disponible pour les enfants maliens avant la collecte et la culture du sang et des fluides corporels cliniquement pertinents, par exemple céphalorachidien, synovial, pleural En conséquence, un protocole de recherche clinique détaillant l’étude proposée pour mesurer le fardeau de la maladie et le formulaire de consentement ont été examinés par le Comité d’éthique de la Faculté de médecine de médecine et d’odontostomatologie de l’Université du Mali. et par l’Institutional Commission d’examen de l’Université du Maryland, Baltimore Les enfants éligibles étaient – des années d’âge avec fièvre élevée température axillaire ≥ ° C ou avec un syndrome clinique compatible avec méningite bactérienne invasive, pneumonie, empyème, infections des tissus mous, arthrite septique, péritonite, péricardite Le personnel de CVD-Mali du service des urgences pédiatriques de HGT a déterminé l’admissibilité de chaque enfant en inspectant les données cliniques et démographiques et en enregistrant la température axillaire de l’enfant. On a demandé aux parents ou tuteurs des enfants admissibles de faire participer leur enfant à la surveillance. la justification, les procédures, les risques et les avantages de la participation ont été expliqués Le consentement des parents / tuteurs de chaque enfant a été sollicité; En raison du faible taux d’alphabétisation au Mali, environ%, des bandes audio du formulaire de consentement étaient disponibles dans les langues locales. Deux à ml de sang ou de fluide corporel ont été collectés pour la culture et inoculés. dans les flacons de Bactec Ped Plus / F moyen BD, Sparks, Maryland pour la culture automatiséeUn cas de maladie invasive NTS a été défini comme un enfant avec maladie clinique compatible avec une maladie bactérienne invasive conduisant à la collecte de cultures fièvre élevée ou suspicion clinique d’infection focale chez qui une culture appropriée s’est développée NTS

Caractéristiques épidémiologiques

Pendant la période de surveillance, HGT était le seul hôpital de soins tertiaires pour les enfants atteints de troubles médicaux graves qui possédaient également des capacités de microbiologie clinique. Un deuxième hôpital à Bamako, l’Hôpital du Mali, avec des lits comprenant des lits pédiatriques, a été ouvert en septembre. Rive Droite, de l’autre côté du fleuve Niger à partir de HGT Rive Gauche Cet hôpital, destiné à desservir la population en croissance rapide dans les nouveaux quartiers de Rive Droite, a commencé à soigner les enfants atteints de maladies aiguës tardivement. Cependant, ce nouvel hôpital n’a pas capacités de microbiologie clinique Les cas analysés dans ce rapport incluent des enfants des arrondissements de Bamako et de Koulikoro, une petite ville située à km de Bamako, reliée à Bamako par une route importante avec de nombreux moyens de transport qui incitent de nombreux parents à penser que leur enfant est gravement malade. de les emmener directement à HGT plutôt qu’à des établissements de santé à Koulikoro

Constatations bactériologiques

A l’arrivée au laboratoire de microbiologie clinique, les flacons Bactec Peds Plus / F ont été insérés dans une machine Bactec. Les flacons présentant une croissance bactérienne ont été examinés par coloration Gram et les sous-cultures ont été réalisées sur gélose au sang, gélose au chocolat et gélose MacConkey bioMérieux, Lyon, France Des échantillons cliniques de fluides corporels reçus ont également été inoculés directement sur des plaques contenant de la gélose au sang, de la gélose au chocolat ou de la gélose MacConkey bioMérieux, Lyon, France Des colonies négatives au lactose sur gélose MacConkey ont subi une coloration de Gram et des tests d’activité oxydase. Bandes bioMérieux, Marcy-l’Étoile, France Les isolats identifiés comme Salmonella ont été sérogroupés et sérotypés par la méthode de réaction en chaîne par polymérase multiplex de Tennant et coll. Et Levy et al mais des méthodes de typage moléculaire ont été développées, le typage a également été effectué avec des antisérums comme décrit précédemment Les isolats de Salmonella ont été congelés dans de la trypticase. Bouillon de soja additionné de% de glycérol à-° C et expédié à la section de diagnostic moléculaire et de microbiologie de la CVD à Baltimore, qui a servi de laboratoire de référence pour confirmer l’identité des isolats La méthode standard de diffusion de disque de Kirby-Bauer Les disques antimicrobiens contenant μg d’ampicilline, μg de ceftriaxone, μg de chloramphénicol et μg / μg de triméthoprime-sulfaméthoxazole TMP-SMX ont été placés sur une plaque de gélose Mueller-Hinton qui a été tamponnée avec une suspension de NTS normalisée. ont été examinés, et les zones de diamètres d’inhibition entourant les disques ont été mesurés

RÉSULTATS

Au cours de la période allant de juillet à juin, les enfants & lt; des années d’âge ont été admises à HGT, dont% avaient une présentation clinique les rendant éligibles pour des cultures de sang / fluides corporels; les parents / tuteurs de% des enfants admissibles ont consenti à ce que leurs spécimens soient recueillis pour la culture. Au total,% des spécimens cultivés étaient pathogènes, dont% étaient des souches invasives de Salmonella NTS [%] et des salmonelles typhoïdes [%] isolées de Les isolats de sérovar typhoïde inclus Salmonella Typhi et Salmonella Paratyphi Les isolements de NTS ont été obtenus auprès d’enfants, dont les enfants ont obtenu un seul résultat. sérovar du SNT, alors que les cultures d’autres enfants ont donné des isolats NTS dans des infections mixtes constituées de différents sérovars NTS ou d’un mélange de sérotypes NTS et typhoïde. Les isolats NTS inclus isolés uniquement de l’hémoculture, du liquide céphalo-rachidien et d’autres fluides corporels normalement stériles tels que les fluides synoviaux et péritonéaux

Serovar Distribution

Parmi les souches invasives de Salmonella, nous avons isolé les souches S Typhi et S Paratyphi A et NTS. Notamment,% de tous les isolats de cas de NTS invasif étaient dus aux sérovars suivants: Salmonella Typhimurium / [%]; I:, ,: i: -, qui est génétiquement proche de Salmonella Typhimurium / [%] ; I:, , NM NM, non mobile; / [%]; Salmonella Enteritidis / [%]; et Salmonella Dublin / [%] Figure Le% restant d’isolats comprenait des isolats de Salmonella Stanleyville, ,, : z, z:,] et des souches des groupes B, C, D, F et G d’autres sérovars, comme ainsi que les souches qui n’appartiennent à aucun de ces sérogroupes

Vue de la figure grandDownload slideSerovar distribution des isolats de Salmonella nonyphoidal obtenus à partir de childrenFigure View largeDownload distributionSerovar distribution des isolats de Salmonella nonyphoidal obtenus à partir des enfants

Répartition par âge des cas

La répartition selon l’âge des cas de SNI invasifs dont les cultures ont produit un seul sérotype du SNRC est illustrée à la figure. Le fardeau de cette maladie est supporté par les jeunes enfants, car% de tous les cas étaient & lt; ans et% des cas étaient & lt; En particulier, au cours de la première année de vie, le fardeau était plus élevé dans le groupe d’âge du mois que dans celui des enfants âgés de moins de 10 ans. mois n =

Figure Vue largeDownload distribution des cas pédiatriques de Salmonella NTS invasive non-salmonellaire dont les cultures ont donné une culture pure d’un sérovar NTS unique Les distributions d’âge des enfants restants avec NTS invasive dont les cultures ont donné & gt; Salmonella sérovar n’est pas montré NTS noir et Typhimurium, I:, ,: i: -, I:, ,: NM et Enteritidis combinés blancFigure distribution large des cas pédiatriques de Salmonella NTS invasive non salmonelleuse dont les cultures ont donné culture pure d’un sérovar NTS unique Les distributions d’âge des enfants restants avec NTS invasive dont les cultures ont donné & gt; Salmonella sérovar ne sont pas montrés NTS noir et Typhimurium, I:, ,: i: -, I:, ,: NM et Enteritidis combiné blanc

Résistance aux antibiotiques

Le tableau présente les profils de résistance des isolats du SNRC à un ensemble d’antimicrobiens cliniquement pertinents au Mali pendant la période de surveillance. Parmi les souches de Salmonella Typhimurium, I:, ,: i: – et I:, ,: NM testés,% -% étaient résistants à l’ampicilline,% -% au chloramphénicol et% -% au TMP-SMX Parmi les isolats de Salmonella Enteritidis,% présentaient une résistance à l’ampicilline,% au chloramphénicol, et% à TMP-SMX Résistance à la ceftriaxone se manifeste dans <% des souches de Salmonella Typhimurium, I:, ,: i: - et I:, ,: NM et seulement% d'isolements de Salmonella Enteritidis Contrairement à la résistance de ces sérotypes, la Salmonella Dublin et les isolats de Salmonella Stanleyville étaient sensibles à% -% à tous ces antibiotiques

Tableau des profils de résistance à plusieurs antibiotiques cliniquement significatifs parmi un échantillon d’isolats de Salmonella non séroïdes des sérotypes les plus fréquents prévalents au Mali provenant de cas pédiatriques de maladie invasive, – Nombre sérovar de souches testées Ampicilline Chloramphénicol Ceftriaxone TMP-SMX R S% R R S% Typhimurium Enteritidis Dublin I:, ,: i: – Stanleyville I:, ,: NM Serovar Nombre de souches testées Ampicilline Chloramphénicol Ceftriaxone TMP-SMX R S% R R S% R R S% R R S R Typhimurium Enteritidis Dublin I:, ,: i: – Stanleyville I:, ,: NM Abréviations: R, résistant; S, sensible; TMP-SMX, triméthoprime-sulfaméthoxazoleVoir Grand

Fatalité de cas

Les taux de létalité chez les enfants & lt; les années d’âge avec une maladie clinique invasive due à des infections uniques avec les sérovars NTS prédominants sont montrées dans les données tabulaires de Salmonella Typhimurium; les variantes monophasiques et non motiles sont combinées La maladie invasive du NTS a été associée à un taux de létalité élevé non seulement chez les nourrissons, mais tout au long des premières années de la vie et même chez les enfants – ans Le taux global de létalité chez les enfants les mois d’infection par Salmonella Enteritidis% étaient significativement plus élevés que les enfants infectés par Salmonella Typhimurium ou les variants monophasiques et non mutiles P = et cela a été observé systématiquement à chaque année durant les premières années de la vie. les sérovars chez les enfants – ans étaient mortels% des cas de méningite dus au NTS,% ont été mortels

Tableau Taux de mortalité des sérotypes prédominants de Salmonella non-thyroïdienne associée à une maladie clinique invasive, selon l’âge chez les enfants & lt; Années Salmonella Typhimurium et I:, ,: i: – et I:, ,: NM Salmonella Enteritidis Salmonella Dublin Cas mortels CFR Décès Cas CFR Décès CFR – mo%%% – mo%%% – mo%%% – mo%%% – mo%%% & lt; Groupe d’âge Salmonella Typhimurium et I:, ,: i: – et I:, ,: NM Salmonella Enteritidis Salmonella Dublin Cas mortels CFR Décès Cas CFR Décès CFR – mo%%% – mo%%% – mo%%% – mo%%% – mo%%% & lt; mo% b% b% – y%%% – y%% Les données sont présentées comme Non sauf indication contraire. Abréviation: CFR, taux de mortalité des cas Comprend les décès dus à I:, :: i: -b Le taux de létalité global de Salmonella Enteritidis cas / est significativement plus élevé que les cas de CFR de Salmonella Typhimurium P = View Large

Saisonnalité

Bien que les cas de maladie NTS pédiatrique invasive aient été admis à HGT pendant tous les mois de l’année, y compris pendant la saison chaude, principalement sèche, la saison des pluies juillet-octobre et la saison sèche froide de novembre-février, il y avait néanmoins une saisonnalité évidente Figure Le pic des admissions à l’hôpital pour les cas de SNS envahissants a eu lieu à la fin de la saison des pluies septembre et octobre et pendant la première partie de la saison sèche et fraîche. Salmonella Enteritidis et Salmonella Typhimurium et le variant monophasique I:, ,: i: – et variante non mobile I:, ,: NM a présenté une saisonnalité identique

Figure Vue largeTaille de téléchargementThèse des cas non salmonellulaires de Salmonella NTS: Salmonella Typhimurium, I:, ,: i: -, I:, ,: NM et Salmonella EnteritidisFigure Voir la grande diapositiveDétection des cas non salmonellulaires de Salmonella NTS: Salmonella Typhimurium, I:, ,: i: -, I:, ,: NM, et Salmonella Enteritidis

Tendances séculaires et clones émergents

La proportion de la maladie invasive du NTS due à Salmonella Enteritidis vs Salmonella Typhimurium plus I:, ,: i: – et I:, ,: NM est représentée sur la Figure pour la période de référence Alors qu’il y avait des cas de Salmonella Enteritidis chaque année depuis le début de la surveillance, il y a eu une recrudescence marquée du nombre de cas de Salmonella Enteritidis et une diminution du nombre de cas de Salmonella Typhimurium.

Figure Vue largeDownload slideFrequency of Salmonella Typhimurium, I:, ,: i: -, I:, ,: NM et Salmonella Enteritidis cas par année sur la période d’étude de l’annéeFigure View largeTélécharger slideFrequency of Salmonella Typhimurium, I :, ,: i: -, I:, ,: NM et cas de Salmonella Enteritidis par année au cours de la période d’études

DISCUSSION

L’objectif initial de la mise en place d’une surveillance en microbiologie clinique en HGT était de quantifier la charge de la maladie invasive due au Hib et aux pneumocoques pour décider de l’opportunité d’introduire le Hib et ensuite les vaccins antipneumococciques conjugués dans le PEV et, plus largement, de Etudier l’étiologie des infections bactériennes invasives au Mali Comme prévu, d’énormes charges de Hib invasive et de pneumococcie ont été documentées Un résultat inattendu était l’importance relative du NTS comme cause de maladie bactérienne invasive, se classant en troisième place du Hib et des pneumocoques le nombre de cas dans les premières années mais approchant les pneumocoques par rapport à la mortalité C’est le taux élevé de létalité de la maladie invasive du NTS au Mali Tableau qui a galvanisé l’intérêt pour les mesures de contrôle potentielles pour traiter cette cause majeure de mortalité postnatale chez les jeunes enfants. la virulence des pathogènes NTS chez l’hôte pédiatrique malien Tableau: L’explication de la virulence exceptionnelle de Salmonella Enteritidis n’est pas claire, bien que des études génomiques aient détecté un nouveau clone malien distinct qui a La plupart des isolements de Salmonella Typhimuirum et I:, ,: i: – au Mali appartiennent à des clones ST de type séquence multilocus qui se sont répandus dans Afrique australe La période de surveillance annuelle a permis de détecter des changements séculaires dans la fréquence d’isolement des sérovars NTS par des cas de maladie invasive. Au cours des premières années de surveillance, Salmonella Stanleyville, un sérovar rarement isolé en Amérique du Nord et en Europe, a été isolé chez des enfants atteints de maladie invasive au Mali depuis, un clone distinct de Salmonella Enteritidis a émergé au Mali et a éclipsé Salmonella Typhimurium comme sérovar prédominant, car le nombre d’isolats annuels de Salmonella Typhimurium a diminué. On ne sait pas si le nouveau clone de Salmonella Enteritidis offre un avantage concurrentiel dans le réservoir d’infection ou dans les véhicules de transmission. Cela constitue une question fascinante pour une équipe de recherche pluridisciplinaire composée d’épidémiologistes, de microbiologistes de l’environnement et de génomiciens. Les données sur le fardeau du malien corroborent les rapports provenant de multiples autres sources en Afrique subsaharienne, indiquant l’importance relative du SNRC comme cause de la maladie bactérienne invasive Certains de ces rapports sont des études de population, permettant ainsi de calculer les taux d’incidence [,,,], alors que d’autres [,,] comme le nôtre sont hospitaliers et montrent le fardeau relatif du SNRC envahissant la maladie par rapport à d’autres pathogènes tels que Hib et S pneumoniae les systèmes de surveillance basés sur la population qui ont des données démographiques précises de populations définies ont des taux d’incidence documentés de la maladie NTS invasive similaire à l’incidence des maladies pneumococciques invasives Les autorités de santé publique du Mali sont motivées à entreprendre des interventions pour diminuer le réservoir et les modes de transmission Cependant, comme dans d’autres sites en Afrique subsaharienne, ni l’identité du réservoir principal d’infections ni les modes de transmission n’ont été élucidés en raison de la rareté des données épidémiologiques fondamentales qui pourraient permettre la suppression du réservoir d’infection et d’interruption. des modes de transmission en éliminant les véhicules contaminés par le SNT, l’intérêt s’est récemment porté sur la possibilité d’utiliser des vaccins pour prévenir les maladies non invasives, si de tels vaccins devenaient disponibles. Plusieurs caractéristiques de l’épidémiologie de la maladie NTS au Mali soutiennent la notion d’utilité. de la vaccination en tant qu’intervention dont un seul sérovars est fortement apparenté, Salmonella Typhimurium et le monophasique I:, ,: les souches représentent un pourcentage de toutes les maladies invasives du NTS chez les enfants. Ainsi, un vaccin bivalent ou trivalent pourrait fournir une large couverture. Ce fardeau de l’incidence des maladies spécifiques à l’âge peut permettre la vaccination des jeunes enfants par le PEV avec un vaccin efficace pour prévenir les maladies à la fin de la petite enfance et chez les tout-petits et les enfants d’âge préscolaire. Des vaccins et des vaccins NTS oraux vivants atténués pour les enfants ont été développés et passent d’un essai préclinique à des essais cliniques en phase précoce

Remarques

Remerciements Nous reconnaissons l’aide et la collaboration des médecins et infirmiers du Service pédiatrique de l’Hôpital Gabriel Touré et du Laboratoire de microbiologie clinique et du personnel de soutien du CVD-MaliDisclaimer Les conclusions et conclusions contenues dans ce travail sont celles des auteurs et ne reflètent pas nécessairement les positions ou les politiques des agences de financement. Soutien financier Ce travail a été soutenu par le projet de loi & amp; Fondation Melinda Gates; la Fondation Rockefeller; et le parrainage d’Optimus FoundationSupplement Cet article a été publié dans le supplément «Salmonella Invasive Disease in Africa», parrainé par l’Université d’Otago Conflits d’intérêts potentiels Deux des auteurs MML et SMT ont reçu des subventions du Wellcome Trust MML et de l’Institut national de l’allergie et des maladies infectieuses, US National Institutes of Health SMT et MML qui soutiennent le développement de vaccins pour prévenir les maladies invasives causées par NTS et sont des inventeurs sur un brevet intitulé “Vaccin à large spectre contre la salmonelle non-typhoïde” signaler aucun conflit potentielTous les auteurs ont soumis le formulaire ICMJE pour la divulgation des conflits d’intérêts potentiels Conflits que les éditeurs considèrent pertinents pour le contenu du manuscrit ont été divulgués