Émergence d’une nouvelle classe de souches uropathogènes de Escherichia coli ?

Cette analyse des facteurs de virulence des souches de E. coli, la principale bactérie à l’origine de la cystite, a été réalisée à partir de souches isolées de patients admis aux urgences du CHU de Toulouse et étudiées à l’Institut de recherche en santé digestive (IRSD, ENVT/INRAE/Inserm/UT3).

La principale bactérie responsable des infections urinaires est la bactérie Escherichia coli (E. coli), qui réside normalement dans le microbiote intestinal. Certaines souches de E. coli peuvent avoir un pouvoir pathogène. Ces E. coli uropathogènes (UPEC) peuvent ainsi causer des infections lorsqu’elles migrent vers les voies urinaires. Lorsqu’elles adhèrent aux parois de la vessie et se multiplient, elles provoquent ainsi l’infection : la cystite. Bien que les infections urinaires débutent généralement de manière bénigne par une cystite cantonnée à la vessie, elles peuvent également toucher le rein provoquant des pyélonéphrites ou évoluer vers une infection potentiellement mortelle connue sous le nom de sepsis (lorsque l’infection se propage dans la circulation sanguine) provoquant une réponse inflammatoire généralisée.

Afin de mieux connaître l’épidémiologie locale et savoir si de nouveaux facteurs de virulence étaient associés à la sévérité des infections urinaires, une analyse épidémiologique a été réalisée sur une collection représentative de souches d’UPEC isolées d’infections communautaires à partir de cultures d’urine prescrites chez des patients admis aux urgences adultes du CHU de Toulouse (cohorte de 223 personnes).

Le séquençage du génome des souches d’UPEC récoltées a permis de connaître leurs gènes de résistance aux antibiotiques ainsi que leurs facteurs de virulence et de pathogénicité. L’équipe toulousaine a ainsi mis en évidence le rôle d’un nouveau facteur de virulence, HlyF qui est porté par un plasmide (un petit fragment d’ADN) capable d’être transféré entre les bactéries et ainsi de disséminer rapidement au sein des différents phylogroupes et pathotypes de E. coli par conjugaison. 

Ces souches UPEC possédant le gène hlyF présentent une virulence accrue, entraînant fréquemment des pyélonéphrites accompagnées d’une dissémination sanguine. Contrairement aux souches UPEC typiques, les souches UPEC hlyF+ possèdent un ensemble unique de facteurs de virulence et de gènes de résistance aux antimicrobiens. Ces résultats montrent que HlyF joue un rôle crucial en tant que facteur de virulence au sein des UPEC.
 

Compte tenu du vieillissement de la population et de l’augmentation des comorbidités et des procédures médicales complexes (telles que les greffes d’organes ou les traitements immunosuppresseurs), la fréquence des infections urinaires, en particulier les infections sévères et compliquées, est susceptible d’augmenter. En outre, la résistance aux antimicrobiens est appelée à devenir l’une des principales causes de mortalité dans les décennies à venir. Il est donc essentiel de surveiller, dans les isolats cliniques, la présence et l’évolution des plasmides qui favorisent la dissémination de facteurs de virulence tels que HlyF, induisant des infections plus sévères voir mortelles et portant des gènes de résistance aux antibiotiques. Eric Oswald, biologiste au CHU de Toulouse