12/10/2016

1

Epidémiologie et prévention des

entérobactéries productrices de

carbapénèmases

T. Naas,

Hôpital de Bicêtre,

CNR associé Résistance aux carbapénèms

Portage digestif d’entérobactéries productrices

de ß-lactamase à spectre élargi (E-BLSE)

Woerther et al. Clin Microbiol Rev. 2013;26:744-58.

E-BLSE ne restent sensibles qu’aux carbapénèmes (et à la colistine )

Prévalence des souches productrices de BLSE parmi 18,845 isolats de E. coli, K. pneumoniae and K. oxytoca

(Etude SMART, 2003-2007)

Entérobactéries productrices de BLSE

E. coli (bactériémie) 10,9 % en 2014

12/10/2016

2

Nouvelle épidémiologie des BLSEs

Portage : 0.6% in 2006 to 6% in 2011

Portage sain

25% sont revenus avec un souvenir

Résistance et tourisme

L’Etude VOYAG-R

BMR et portage (E. Ruppé, CID 2015)

31,7%

(58/183)

31,7%

(58/183)

47,7%

(93/195)

47,7%

(93/195)

72,4%

(142/196)

72,4%

(142/196)

574 voyageurs en zone intertropicale (dépistage négatif avant le départ)Taux d’acquisition global : 51%

(n=293)

43,1% ≥2 souches43,1% ≥2 souches 32,3% ≥2 souches32,3% ≥2 souches 57,0% ≥2 souches57,0% ≥2 souches

90% BLSE, 9% pAmpC90% BLSE, 9% pAmpC

2 OXA-181, 1 NDM-12 OXA-181, 1 NDM-1

Ecouvillon: 1 semaine avant départ

1 semaine après retour,

puis 1, 2, 3, 6 et 12 mois

Microbiologie: milieu sélectif +/- enrich

PCR séquençage

12/10/2016

3

L’Etude VOYAG-R

BMR et portage

(6 mois dans étude similaire en Allemagne, Lübbert C, et al. IJMM. 2015;305:148-56).

90% de décolonisation à 3 mois

Durée de décolonisation dépend

de l’abondance relative du portage

99% des voyageurs ont passé un excellent voyage

Relative abondance du portage

dépend de la prévalence dans le pays visité

6

29,6%

1,2%

36%60,4%

2014

E. coli;

France: 0.2%;

Greece: 1.6%;

Italy: 0.8%

Bactériémies avec des entérobactéries résistantes aux

carbapénèmes en Europe 2013 (ECDC)

Entérobactéries résistantes aux carbapénèmes ne restent sensibles qu’à la

colistine, mais fréquentes résistances décrites en Italie et en Grèce

⇒pan-résistance, impasse thérapeutique

⇒ taux de mortalité élevé (30-70%)

Multi-résistances et impasses thérapeutiques

31,2

37,3

45,9 44,9

51,6

59,5

70,8

62,4 60,462,7

2 1,7 2,9 1,3

15,9

29,6 31,336 36,2

0,1 0 0,1 0,1 0,5 0,3 0,1 1,1 1,2 0,90

10

20

30

40

50

60

70

80

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014

Grèce

Italie

France

Evolution de la résistance aux carbapénèmes chez

K. pneumoniae isolée de bactériémies 2005-2012

12/10/2016

4

Le fardeau des bactéries multi-résistantes (BMR)

- Le CDC estime que les

BMR sont responsables

de 23,000 morts et 2

million d’infections par

an aux USA.

=> Financement record

de 1,2 millards de dollars

pour prévenir et

combattre la résistance

aux antibiotiques

- « Antibiotic Resistance Just Became

Public Enemy Number One, Will Likely

Kill More People Than Cancer By 2050 »

- BMR seraient responsables de 700,000

morts/ an globalement. Si rien n’est fait,

ce nombre pourrait passer en 2050 à

environ 10 millions de mort et pourrait

représenter un coût de 100 000

milliards de dollars pour la planète

Rapport

Cameron

Rapport

Obama

“Antimicrobial resistance within a wide

range of infectious agents is a growing

public health threat of broad concern to

countries and multiple sectors. The

problem is so serious that it threatens the

achievements of modern medicine”

(WHO global report, 2014). « post-

antibiotic era »

L’InVS a estimé en 2012

environ 158 000

infections à BMR et 12

500 décès liés à ces

infections.

Rapport Carlet

Episodes d’EPC, France, 2004 – 2015, par mois de signalement Bilan au 4 septembre 2015 (InVS; N= 2026 épisodes)

2026 épisodes au total2009 : 10, 2010 : 28 , 2011 : 113, 2012 : 233, 2013 : 405, 2014 : 650, 2015 : 582 (Sept)

Résistance aux carbapénèmes: données

Françaises (InVS et APHP)

D’après S. Fournier

ERV : entérocoque résistant à la vancomycine

EPC : entérobactéries productrices de carbapénèmase

ABRI : Acinetobacter baumannii résistant à l’imipénème

N= 342

Signalements d’infections nosocomiales aux autorités sanitaires, données APHPEn augmentation : 16/1000 lits en 2015

12/10/2016

5

Rappel du fonctionnement du

CNR

CEN TRE N ATI ONAL DE REFEREN CE ASSOCIE AUX RESI STANCES AUX AN TI BI OTIQUES

------------------ CARBAPENEMASES - ENTEROBACTERI ES

Souche et formulaire à adresser : LES CH AMPS SURLIGNES

CHU de Bicêtre, Service de Bactériologie-H ygiène SONT OBLIGATOIRES 78 rue du Général Leclerc 94270 Le Kremlin-Bicêtre

Contacts : cnr.carba@bct.aphp.fr � Dr. L. Dortet : 01 45 21 36 29 � Dr. G. Cuzon : 01 45 21 36 25 � Secrétariat : 01 45 21 20 19

2 – LE PATI EN T - Nom (complet): -------------------------------- ------------------------------------ - Prénom (complet): -------------------------------- ----------------------------- - Sexe : � H � F - Date de naissance : / / . - Hospitalisation : � oui � non � inconnu - Nom de l’institution : -------------------------------- ------------------ ---------------------------------------------------------------- -------------------------------- -----

- Service: ---------------------------------------------------------------- ---------------- - Séjour récent dans une autre institution . à l’étranger : ----------------------------------------------------------- . en France: -------------------------------- ------------------------------- - Cas isolé : � oui � non - Suspicion d’épidémie : � oui � non si oui nom du patient contact : ---------------------------------

- Données cliniques : ------------------------------------------------------ ---------------------------------------------------------------- -------------------------------- ----- ---------------------------------------------------------------- -------------------------------- -----

1 – L’EXPEDITEUR

- H ôpital : -------------------------------- -------------------------------- ----------

- Laboratoire : -------------------------------- -------------------------------- --

- Nom, prénom : --------------------------------------------------------------

- E-mail : -------------------------------- --------------------------------------------

- Tel : -------------------------------- -------------------------------- --------------------

- Adresse (complète): -------------------------------- -------------------------

-------------------------------- -------------------------------- -------------------------------

-------------------------------- -------------------------------- -------------------------------

-------------------------------- -------------------------------- -------------------------------

- Date de l’envoi : --------------------------------------------------------------

- Déclaration ARS � non � oui n° signalement :

3 – LA SOUCH E ET SON AN TIBIOGRAMME

• Votre identification de la souche � E. coli � K. pneumoniae

� E. cloacae � K. oxytoca

� E. aerogenes � S. marcescens

� C. freundii � M. morganii

� C. koseri � P. mirabilis

� H. alvei � P. vulgaris

� P. rettgeri � P. stuartii

� Autre : -------------------------------- -------------------------------- ----------

• Origine de la souche

- Date du prélèvement : --------------------------------------------

- N° de souche : -----------------------------------------------------------

- Nature du prélèvement

� Ecouvillonnage rectal (dépistage) � Hémoculture � Urine � Voies respiratoires � Plaie : ------------------------------------------------------------------------------ � Site profond (pus/liquide/biopsie) -------------------------------- -------------------------------- -------------------------------- --

� Autres : -------------------------------- -------------------------------- ---------- • Antibiogramme � Tests réalisés et résultats obtenus :

-------------------------------- -------------------------------- -------------------------------- --

-------------------------------- -------------------------------- -------------------------------- --

-------------------------------- -------------------------------- -------------------------------- --

-------------------------------- -------------------------------- -------------------------------- --

-------------------------------- -------------------------------- -------------------------------- --

Joindre éventuellement les résultats de l’antibiogramme

Cadre réservé au CN R N° souche CNR

Cadre réservé au CNR Date de réception

V2/ 2014

Envoi de la souche

+

Formulaire de demande

téléchargeable sur le site

internet du CNR.

Données surlignées en

jaune : critiques pour la

prise en charge de la

souche.

Résistance aux carbapénèmes chez les

Entérobactéries en France

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

2012 2013 2014 2015

343636

10751272

1142

1623

1897 1529

Nombre de positifs (EPC)

Nombre de négatifs (non EPC)

23,1

28,2

36,2

45,4

% positivité

12/10/2016

6

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

2012 2013 2014 2015

K. pneumoniae

E. coli

E. cloacae

E. aerogenes

C. freundii

38%

14%

38%

6% 5%

37% 40% 37%

16% 18% 25%

38% 33% 30%

5% 4% 4% 4% 4% 4%

Evolution de la répartition des principales

espèces reçues au CNR entre 2012 et 2015

%

518760

1126

193321

490

516 784

928

82100

11964

88 118

1002

687

799

99 119

Distribution des CPEs par espèce en France

(2015)

Species n

K. pneumoniae 575

K. oxytoca 24

E. coli 392

E. cloacae 119

E. aerogenes 21

Other Enterobacter sp.2

C. freundii 77

C. koseri 14

Other Citrobacter sp. 10

Serratia sp. 6

P. mirabilis 5

Other Proteae (Proteus sp.,

Providentia sp.)1

M. morganii 17

Others 9

1272

K. pneumoniae45,2%

K. oxytoca1,9%

E. coli30,8%

E. cloacae9,4%

E. aerogenes1,7%

OtherEnterobacter

sp.

C. freundii6,1%

C. koseri

OtherCitrobacter

sp.Serratia sp.

P. mirabilis

Other Proteae(Proteus sp., Providentia

sp.)M. morganiiOther

12/10/2016

7

Carbapenemases n

OXA-48 like 983

KPC 31

NDM 185

VIM 50

IMP 3

IMI 6

OXA-48-like + NDM 14

OXA-48-like + VIM 0

NDM + VIM 0

total1272

OXA-48 like77,3%

KPC2,3%

NDM14,5%

VIM3,9%

IMP0,2%

IMI0,5%

OXA-48-like + NDM1,1%

Distribution des CPEs par carbapénèmase

en France (2015)

Evolution de la distribution des différents

types de carbapénèmase

Augmentation en nombre et en % des NDM

Type de

carbapenemase

Année

2012 2013 2014 2015

n % Rang n % Rang n % Rang n % Rang

OXA-48 like 259 75,5 1er 512 80,5 1er 920 85,6 1er 983 77,3 1er

KPC 39 11,4 2ème 29 4,6 3ème 19 1,8 4ème 31 2,4 4ème

NDM 27 7,9 3ème 61 9,6 2ème 91 8,5 2ème 185 14,5 2ème

VIM 16 4,6 4ème 20 3,1 4ème 29 2,7 3ème 50 3,9 3ème

IMP 0 0 3 0,5 3 0,3 3 0,2

IMI 2 0,6 5ème 2 0,3 3 0,3 6 0,5

OXA-48-like + NDM0 0 9 1,4 5ème 7 0,8 5ème 14 1,1 5ème

OXA-48-like + VIM0 0 0 0 2 0,1 0 0,0

NDM + VIM 0 0 0 0 1 0,1 0 0,0

Total 343 636 1075 1272

12/10/2016

8

70%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

2012 2013 2014 2015

NDM-7

NDM-6

NDM-5

NDM-4

NDM-1

84%

86%

88%

90%

92%

94%

96%

98%

100%

2012 2013 2014 2015

OXA-244

OXA-232

OXA-204

OXA-181

OXA-162

OXA-48

Variants OXA-48 :

Forte progression de OXA-181

94,3%

95,7%

96,5%

0,8%

2,1%

3,2%

1,2%

0,2%

0,2%

1,5%1,4% 1,8%

0,4% 0,2%0,2%0,1%

90,2%

7,8%

0,1%

0,7%

0,6%

0,5%

Variants NDM :

Forte progression de NDM-5

3 %

5 %

17 %14 %

2014 20122015

599 + 447 -

392 +

195 -

142 + 766 -

Klebsiella sp.

E. coli

Enterobacter sp.

44%57%

67%

15%

28%

5%

54%

52%

11%

12/10/2016

9

Type de laboratoire

demandeur

Nombre

d'EPC

Nombre de

non EPC

TOTAL

demandes% EPC

Hôpital

(CHU/CHRU/CHI/CH)928 866 1794 51,7

Communautaire

(LBM)344 665 1009 34,1

TOTAL 1272 1531 2803

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Hôpital (CHU/CHRU/CHI/CH) Communautaire (LBM)

2014

2015

Nombre d’EPC

Hôpitaux / LABM Données 2015

1/3 de Laboratoires d'analyses

de biologie médicale

D’ou viennent ces EPC?

=> Klebsiella pneumoniae Multi-résistante aux antibiotiques

K. pneumoniae productrice de OXA-48

12/10/2016

10

Question 1 – Quels pays sont connus pour Leur

forte prévalence en OXA-48 ?

1. Maroc

2. Turquie

3. Italie

4. Grèce

5. France

19

Epidodes d’EPC, France, 2004 – 2015, Par pays d’origine et type de carbapenemase au 4 septembre 2015

(InVS; N= 978 episodes)

12/10/2016

11

NDM producers.

P. Nordmann, L. PoirelCMI, 2014, 20, 821–830

KPC producers.

OXA-48 producers.

Le guide touristique des EPCs

Epidodes d’EPC sans liens avec l’étranger, France, 2004 – 2015, par type de carbapenemase et par année de notificati on au 4 september 2015

(InVS; N= 1048 épisodes, 52%)

Diffusion autochtone ?

<5 %30 %

45 %

50 %

54 % 65 %

Until sept

% d’épisodes

sans lien avec

l’étranger

12/10/2016

12

L’isolat ZAI. Ros. 578G8 a perdu son transposon de 3.6 kb portant le gene rmtC

Investigation d’une épidémie à Morganella

morganii produisant NDM-1 par Séquençage

haut débitAMX TEM CTX FEP

TIC CAZ AMC ATM

PIP TCC IPM MEM

PPT ETP FOX MOX

TET TMN AKN GMI

NET CHL SXT FTN

CST TGC RAM SUL

FSF OFX LVX NOR

IDENTIFICATION DES EPC

- comme source d’ infections

- comme source de colonisation digestive Comment?

Qui?,

Quand?,

Pourquoi?

COMMENT ?

12/10/2016

13

Carbapénèmases chez les Entérobactéries

Profil d’hydrolyse

Penicillins 3GC, 4GC Aztreonam ß-lactam / clavulanate

CarbapenemsENZYME

Ambler class

A

B

D

Serine carbapenemases : KPC, SME, IMI, NmcA, GES, BKC, FRI

Metallo-ß-lactamases : VIM, IMP, NDM, GIM, AIM, KHM

Oxacillinases : OXA-48-Like, OXA-48, -162, -181, -204, -232, -244, -245, -370

Oxacillinases : OXA-48-like, OXA-163, -405, OXA-247

Oxacillinases : OXA-48-like, OXA-517

E. coli A

K. pneumoniae 3K. pneumoniae 2K. pneumoniae 1

E. coli CE. coli B

ETP

IMP

MEM

ETP

IMP

MEM

ETP

IMP

MEM

ETP

IMP

MEM

ETP

IMP

MEM

ETP

IMP

MEM

Question 2: To be or not to be a carbapenemase producer,

That is the question in clinical microbiology !!!

ATM

CAZ

AMC

A B

D E F

C

12/10/2016

14

1. A

2. B

3. C

4. D

5. E

6. F

Question 2: To be or not to be a carbapenemase

producer,

That is the question in clinical microbiology !!!

E. coli A

K. pneumoniae 3K. pneumoniae 2K. pneumoniae 1

E. coli CE. coli B

ETP

IMP

MEM

ETP

IMP

MEM

ETP

IMP

MEM

ETP

IMP

MEM

ETP

IMP

MEM

ETP

IMP

MEM

KPC-2 OXA-48

VIM-1 IMP-1 NDM-1

CTX-M-15 +

impermeability

ATM

CAZ

AMC

Question 2: To be or not to be a carbapenemase producer,

That is the question in clinical microbiology !!!

12/10/2016

15

Monsieur L, 78 ans, est amené par le SAMU pour suspicion d’AVC. A

son arrivée, le patient est confus et fébrile à 38,7°C. L’IRM cérébrale

réalisée en urgence est normale mais la bandelette urinaire détecte

la présence de leucocytes et nitrites. L’examen cyto-bactériologique

des urines (ECBU) réalisé au laboratoire retrouve une leucocyturie

significative supérieure à 106 leucocytes/ml et la présence de

quelques bacilles à Gram négatif.

Le diagnostic de syndrome confusionnel sur pyélonéphrite à bacille à

Gram négatif est posé. Le Patient est hospitalisé en unité de soin

intensif et une antibiothérapie probabiliste par Rocéphine est

débutée.

Un exemple

La culture de l’ECBU retrouve 107 Escherichia coli/ml.

L’antibiogramme de ce germe est le suivant :

PPT PIP TIC

ERT

AMX

TCC

MOX

CTXIPM AMCFOX

TEMCAZ

FEPATMMEM

TET

CST

FTNSXTCHLNET

GMIAKNTMN

NORLVXOFXFSF

SULRAMTGC

PPT : Pipéracilline-Tazobactam ; PIP : Pipéracilline ; TIC : Ticarcilline ; AMX : Amoxicilline ; ERT : Ertapénème; TCC : Ticarcilline-

Acide clavulanique ; CAZ : Ceftazidime ; TEM : Temocilline ; FOX : Céfoxitine ; IPM : Imipénème; AMC : Amoxicilline-Acide

clavulanique ; CTX : Céfotaxime ; MOX : Moxalactam ; ATM : Aztréonam; FEP : Céfépime ; TET : Tétracycline ; TMN : Tobramycine

; AKN : Amikacine ; GMI : Gentamycine ; NET : Netilmycine ; CHL : Chloramphénicol ; SXT : Bactrim ; FTN : Furanes ; CST :

Colistine ; TGC : Tigécycline ; RAM : Rifampicine ; SUL : Sulfamide ; FSF : Fosfomycine ; OFX : Ofloxacine ; LVX : Lévofloxacine ;

NOR : Norfloxacine

- CMI ertapénème à 0,38 mg/l et imipénème 0,25mg/l)

12/10/2016

16

1. La présence d’une BLSE

2. La présence d’une carbapénèmase

3. La présence d’une céphalosporinase plasmidique

4. D’isoler le patient et de prévenir l’équipe opérationnelle d’hygiène

5. De réaliser des tests de confirmation

31

Question 3: Que vous inspire cet antibiogramme?

Quand rechercher une EPC ?

Carbapenem

MIC (mg/L) Disk diffusion zone diameter (mm)

S/I breakpoint Screening cut-off S/I breakpoint Screening cut-off

Meropenem (10 µg) 1 ≤2 >0.125 ≥22 <252

Imipenem (10 µg)3 ≤2 >1 ≥22 <23

Ertapenem (10 µg)4 ≤0.5 >0.125 ≥25 <25

Clinical breakpoints and screening cut-off values for CPE (according to EUCAST methodology)

1 Best balance of sensitivity and specificity.2 In some cases OXA-48 producers have zone diameters up to 26 mm, so <27 mm may be used as a screening cut-off duringoutbreaks caused by OXA-48-producing Enterobacteriaceae, but with reduction in specificity.3 With imipenem the separation between the wild-type and carbapenemase-producers is relatively poor. Imipenem istherefore not recommended to use as a stand-alone screening test compound.4High sensitivity, but low specificity, and therefore not routinely recommended.

EUCAST Clinical breakpoints (v 6.0) (2016-01-01)

12/10/2016

17

Les recommandations EUCAST suffisent elles? Distribution des zones d’inhibition autour du Méropénème pour toutes

bactéries envoyées aux CNR Français et Belge

(b) (a) (c) (d)

(a) 2013 CLSI meropenem susceptibility zone diameter breakpoint (>=23 mm)(b) 2013 EUCAST meropenem susceptibility zone diameter breakpoint (>=22 mm)(c) 2013 EUCAST meropenem screening cut-off for the detection of CPE (<25 mm)(d) 2013 EUCAST meropenem screening cut-off for the detection of CPE – epidemics (<27 mm)

Huang TD et al., JAC 2013

(Courtesy Y Glupczynski)

EUCAST screening cut off

MEM < 25 mm= 80% sensitivity

for CPE detection

« OXA-48 »

1. la résistance contact à la ticarcilline sans récupération par l’acide clavulanique,

2. une diminution du diamètre d’inhibition aux carbapénèmes (parfois uniquement

à l’Ertapénème, carbapénème possédant la meilleure sensibilité pour la détection

des Entérobactéries productrices de carbapénèmase (EPC))

3. la résistance contact à la Témocilline (très bonne valeur prédictive pour ce type

d’enzyme).

4. l’absence d’autres β-lactamases, ces enzymes n’hydrolysent pas les

céphalosporines de 3ème génération (C3G) et faiblement les carbapénèmes.

5. Les souches qui les expriment ont toujours des CMI à la limite de la sensibilité à

ces molécules

Question 4 – OUI mais laquelle et pourquoi?

Quels sont les éléments qui orientent vers la production d’une

carbapénèmase de classe D?

12/10/2016

18

Question 5 – Quels tests de confirmation sont à réaliser ?

1. Test de Hodge

2. Test de synergies sur boite de cloxa 250µg/ml

3. Aucun, envoyer au CNR

4. Tests biochimiques d’hydrolyse des carbapénèmes (CarbaNP test, RapidecTM, Maldi-Tof)

5. Biologie Moléculaire (PCR)

35

• 1. Test de Hodge

• 2. Test de synergies sur boite de cloxa 250µg/ml (pour E. cloacae)

• 3. Aucun, envoyer au CNR

• 4. Tests biochimiques d’hydrolyse des carbapénèmes(CarbaNP test, RapidecTM, Maldi-Tof)

• 5. Biologie Moléculaire (PCR)

36

Question 5 – Quels tests de confirmation sont à réaliser ?

12/10/2016

19

- Sous Rocéphine, le syndrome confusionnel et le sepsis ont rapidement

régressé. M. L. a pu retourner à son domicile après 2 jours d’hospitalisation

avec un relai per os par Oflocet pendant 21 jours.

- Aucune notion de voyage ou d’hospitalisation récente n’a pu être mis en

évidence, suggérant une acquisition communautaire de cette souche de E. coli

EPC.

- La présence d’une carbapénèmase sans aucune autre résistance associée n’est

pas une rareté car le plasmide épidémique portant le gène blaOXA-48 ne porte

aucun autre gène de résistance. Ce plasmide est auto-transférable à très haute

fréquence, ce qui peut conduire à l’isolement chez un même patient de

plusieurs espèces d’entérobactéries différentes produisant cette

carbapénèmase.

- Contrairement à Klebsiella pneumoniae, EPC la plus fréquemment isolée et

espèce essentiellement nosocomiale, E. coli possède un risque

potentiellement élevé de diffusion communautaire, ce d’autant que les

phénotypes ne sont pas toujours évidents à mettre en évidence.

Fin de l’histoire

Ticarcilline + clavulanic acid

≥ 15 mmN=95

< 15 mmN=526

≥ 22 mmN=112

≥ 15 mmN=132

< 15 mmN=394

Temocillin

Imipenem

< 22 mmN=20

Imipenem

≥ 22 mmN=92

< 22 mmN=3

Non-carbapenemase

producer

Complementarytests needs

Complementarytests needs

Complementarytests needs

Non-carbapenemase

producer

Algorithm of CA-SFMEnterobacteriaceae with decreased susceptibility to carbapenems N=621

EPC = 0 EPC = 6

5 NDM-11 NDM-5

EPC = 207

2 KPC-2, 1 KPC-310 NDM-1, 5 NDM-5

3 VIM-1, 1 VIM-4166 OXA-48, 1 OXA-1628 OXA-181, 9 OXA-204

1 OXA-2321 NDM-1 + VIM-2

1 NDM-1 + OXA-481 NDM-1 + OXA-232

EPC = 0 EPC = 0

15,3% 84,7%

96,8% 3,2% 25,1% 74,9%

84,8% 15,2%

Prospective evaluation of an algorithm for the phenotypic

screening of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae

Dortet L, Cuzon G, Plésiat P, Naas T, JAC, 2016

=> Permet déiliminer 1/3 des non EPC (attention IMI, SME)

12/10/2016

20

Méthodes de détection des EPC : tests de confirmation

UV spectrophotométrie MALDI-TOF

Bernabeu S. DMID 2012, >2h

Colorimétrie PH-métrie

Carbapenem hydrolyse

Inhibition testsHodge test

Girlich D. DMID 2013

Bonnin RA. JCM 2012

24h

Girlich D. JCM 2012, 24h

Phénotypique

Tandé D. JCM 2015, 30’

Dortet, AAC, 2012

Pires J, JCM, 2013

Dortet. JAC 2015, 2h Bogaerts. JCM 2015, <1h

Immuno-chromatographie

KPC

OXA-48

NDMBogaerts, JAC, in press, 2016,

Dortet, JAC,, 2016, 15’

PCR et RT-PCR

DNA micro-array

Naas T. AAC 2011, 2016, < 1h

Naas T. JCM 2011, 7h

Moléculaire

ß-Carba

<30’

Stool, Rectal swabs

SelectiveChromogenic

media

Single- or Multi-plexReal time PCR

Enrichmentculture

Détection de la colonisation digestive des EPC

Girlich D. DMID. 2013

Réglier-Poupet H. JMM. 2008

Cuzon G. JCM. 2008

Naas T. AAC. 2013

Naas T. AAC. 2011

Oxacelay C. JAC. 2009

Fortineau, ECCMID, 2016

24-48h 1-2h

12/10/2016

21

Comment ? Culture ou Moléculaire?

- Culture: pas chère, mais manque de spécificité et sensibilité, et LONG

- Outils moléculaires doivent être:

Less then one hour Highly Sensitive and Specific

Reduced hands-on-time, user friendly

Tests moléculaires maisons pour le dépistage des CPEs

à partir des selles ou d’écouvillons rectaux

Author (yr)

N° of specimens(pts)

Targetedbla genes Method

Sens. % Spec. %

Detectionlimit

(CFU/PCR)ProcessTime

Hindiyeh (2008)

189 (127) KPC RT PCR (TaqMan) 100 95 1 4h

Schechner (2009)

755 (650) KPC In house end -point PCR 92.6 99.6 - 30h* (culture: 144-192 h)

Giani (2012) 101 (65) KPC In house end-point PCR 100 86 1 3-4h

Pournaras (2012)

189 (NR) KPC, VIM, In house end-point PCR 94.4 86 NR 4h

Singh (2012)

95 (95) KPC RT PCR (TaqMan) FAM labeled reporter probes

97 96.6 1-10 24 h* (culture: 64-

72h)

Richter (2012)

216 (125) KPC-2/-12 Fast RT PCR (TaqMan) MGB probe

100 98 1 < 2h

Vasoo(2013)

126 (126) KPC, NDM RT PCR (Light Cycler)Simple lysisextraction (soiled spec.)

89.1100

- 2-10 1.5-4 h

Etudes dans des zones endémiques (forte prévalence, épidémie)=> mise en place mesures d’hygiènes

* PCR performed from overnight enrichment broth culture

12/10/2016

22

Tests moléculaires de détection des EPC

(kits commerciaux)

43

Check-Direct CPE

on ABI 7500

Check-Direct CPE

on BD MAX™

eazyplex SuperBug

Complete

Xpert® Carba-R

Assay coverageKPC, OXA-48-like,

NDM/VIM

KPC, OXA-48-like,

NDM, VIM

KPC, OXA-48, NDM,

VIM

KPC, OXA-48, NDM,

VIM, IMP-1-like

‘Big 5’

carbapenemases

NOT detected

IMP family IMP family IMP family

Some OXA-48-like;

some IMP

subgroups

Hands on time per

sample<5 min <5 min <5 min <5 min

Assay run time ~1.75 h ~2.5 h 20 min ~50 min

Sample

throughput

Up to 94 tests in a

batch

Up to 22 tests in a

batch

1 or 2 independent

tests

1 to 80

independent tests

Findlay J, et al. J Antimicrob Chemother. 2015 May;70(5):1338-42

v2

Résultats en: 48 min

Détection simultanée de blaKPC, blaNDM, blaVIM, bla IMP-1 and bla OXA-48 like incluant les gènes

oxa-181, oxa-232.

Sensibilité 96 %Spécificité 98 %

Temps de manip. < 1 minute

Xpert Carba-R package insert

XPERT® CARBA-R

12/10/2016

23

Evaluation du XPERT® CARBA-R V2 Kit pour la détection

des EPC

� 150 isolats d’enterobactéries incluant 130 isolats de

sensibilité diminuée à au moins une carbapénème)

� 61 bactéries non-carbapenemase

� 89 bactéries carbapenemases

� 20 OXA-48

� 2 OXA-162

� 9 OXA-181

� 5 OXA-204

� 3 OXA-232

� 2 OXA-244

� 11 NDM

� 09 VIM

� 05 IMP

� 9 KPC

Ambler class A Ambler class B Ambler class D Multiple classes

� 3 NDM-1 + OXA-48

� 6 NDM-1 + OXA-181

� 2 NDM-1 + OXA-232

� 1 NDM-5 + OXA-232

� 1 NDM-1 + VIM-2

� 1 VIM-4 + OXA-48

Dortet L, Fusaro M, Naas T. Improvement of the Xpert® Carba-R kit for the detection of carbapenemase-producing

Enterobacteriaceae. Antimicrob Agents Chemother. 2016 (in press)

Performances

Xpert® Carba-R v2

This studyGlobal French CPE

epidemiology (2012-2014)*

Sensitivity 97.8 % 99.61 %

Specificity 94.1 % 99.98 %

False positive1 OXA-405

1 OXA-4052 OXA-163

False negative 2 IMP-87 IMI

1 FRI-1

* 2026 isolates

Evaluation du XPERT® CARBA-R V2 Kit pour la détection

des EPC

Dortet, Fusaro, Naas, AAC, 2016

12/10/2016

24

Dépistage des

Patients de réa

Qui ? :

Dépistage à l’hôpital

de Bicêtre

Recherche de résistance spécifique

en fonction de la BMR

Voyageurs /

patients

rapatriés

Patients

contacts

(épidémie)

Patients

connus

positifs

Géloses chromogènes pour SARM, VRE,

BLSEs et EPC

admission et une

fois par semaine

=> 100 dépistages

Culture d’enrichissement, Géloses chromogènes + PCR (sept 2015)

High-risk patients (n=241)

CultureSwab™ EZ II(BD / BBL™)

Xpert® Carba-R

Culture negativeXpert® Carba-R

negative(n=227)

CPE culture wasrepeated at the

interval of 4–7 days(n=227)

True negative test(n=227)

Culture negative Xpert® Carba-R

positive(n=2)

CPE culture wasrepeated at the

interval of 4–7 days(n=2)

Culture positive Xpert® Carba-R

positive(n=12)

True positive test(n=12)

Culture positiveXpert® Carba-R

negative(n=0)

Plating on ChromID® CARBA Smart Susceptibility testsCarba NP test

24h Ertapenemenrichment culture

PCR / sequencing

True negative test(n=227)

False positive test(n=2)

False negative test(n=0)

<1h

24h

24h

24h

Negative Negative

Performances of the Xpert® Carba-R v2, in the daily workflow of a hygiene unit in a country with low

prevalence of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae (Sept 2015 - March 2016)

Y Hoyos, S Ouzani, L Dortet, N Fortineau, and T Naas, IJAA, Submitted

82% previously hospitalized abroad

18% contact patients of known CPE carriers

12/10/2016

25

Patient Xpert ® Carba-R v2 Cultured CPE Origin of patients

1 OXA-48 + VIM K. pneumoniae OXA-48 and E. cloacae OXA-48 + NDM-1 Serbia 2 OXA-48 K. pneumoniae OXA-181 Algeria 3 OXA-48 E. coli OXA-48 France (contact patient of OXA-48 carrier) 4 OXA-48 E. coli OXA-48 Tunisia 5 OXA-48 E. coli OXA-48 Algeria 6 OXA-48 K. pneumoniae OXA-48 Saoudi Arabia 7 KPC E. coli KPC-3 Portugal 8 OXA-48 E. coli OXA-48 France (contact patient of OXA-48 carrier) 9 OXA-48 E. coli OXA-48 Algeria 10 OXA-48 E. coli OXA-181 India 11 OXA-48 E. coli OXA-204 France 12 OXA-48 E. coli OXA-48 Morocco 13 OXA-48 None France (contact patient of OXA-48 carrier) 14 OXA-48 None Cambodia

Performances of the Xpert® Carba-R v2, in the daily workflow of a hygiene unit in a country

with low prevalence of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae

Y Hoyos, S Ouzani, L Dortet, N Fortineau, and T Naas

Performances biologiques

100% sensitivity,

99.13% specificity

85.71% positive predictive value

100% negative predictive value

2 faux positifs: Que faire de ces résultats?

⇒ rien? Pas de diffusion à partir de ces patients

⇒ Mais vigilance accrue (si antibiothérapie?)

50Source: Agenzia sanitaria e sociale regionale Emilia-Romagna (2013), expert interviews

Patient Pathway according to Italian recommendation s 1

Transmission epidemiology study & contacts identification

Isolation (alone or group), contact precautions, dedicated staff

7 days

Same measures

Weekly tests

3 consecutive “negatives”: Out

Isolation (alone or group), contact precautions, dedicated staff +

Out -

Test 2Test 11-3 days

Out

Maintain isolation, if possible re-screen patient every week

“High-risk”

“Travellers” Isolation, contact precautions, dedicated staff

Test 1

+

-

“Contact patients”

Recommendations

Quand? Différences en Europe

Isolation, contact precautions + dedicated staff if patient is a former

carrier of MDR-GNB1

Test 11 – 2 days

• Provide dedicated staff / Reinforce paramedical staff • Identify & screen contact

No: Out + additional test if patient under antibiotics treatment

Yes: Keep isolated, weekly screeningIs patient former carrier?

“High-risk”

7 days

“Contact patients”

Contact precautions , dedicated staff

Contact precautions, dedicated staff

Contact precautions, dedicated staff

7 days 7 days

+

-

Test 1 Test 2 Test 3

+- - - Out

“Travellers”

Patient Pathway according to French recommendations1 Recommendations

12/10/2016

26

Pourquoi?

• Renforcement des mesures d’hygiènes/ Prévenir diffusion à l’hôpital

• Antibiothérapie personnalisée?

• Economies (argent, personnel, etc…)

• Bénéfice humain (cout moral d’un isolement pour un patient non EPC)

Et si rien n’était fait !Impact of implementing & relaxing the infection control measures on the

prevalence of CPKP colonization in an endemic setting

1- only hand hygiene compliance p = 21%

2- increase hand hygiene compliance p to 60%

3- increase hand hygiene compliance p to 80%

4- increase hand hygiene compliance p to 60% + active surveillance and subsequent isolation or strict contact precautions for positive patients (to reduce colonization prevalence on admission of CPKP by 60%)

5- increase hand hygiene compliance p to 60% and reduce colonization prevalence on admission of CPKP by 90%

6- increase hand hygiene compliance p to 80% and reduce colonization prevalence on admission of CPKP by 90%.

Sypsa et al. Transmission Dynamics of Carbapenemase-Producing Klebsiella Pneumoniae and Anticipated Impact of Infection Control

Strategies in a Surgical Unit,

- 30-bed surgical unit of a Greek tertiary care hospital (3-4 beds/room), May 2009 – June 2010

- During the study period, there were 850 admissions and 69 CPKP colonized patients

- 18 were colonized on admission

- 51 acquired CPKP after admission

The mean duration of stay in the unit was :

10.3 days for non-colonized and 22.9 days for colonized patientsCette étude a montré qu’il y avait une diminution de la

prévalence de la colonisation que si l’augmentation à la

compliance du lavage des mains était associé:

- Dépistage des carbapénèmases

- isolation/cohorting des patients colonisés et

précautions contacts

- Personnel dédié

12/10/2016

27

“….Detection of carriers and antimicrobial stewardship might therefore be a method of choice to prevent progression from CRE carriage to infection….”

Un patient colonisé avec une EPC sur 10 s’infecte

Clinical positive Patients 44 (8,8%)

Urinary tract

infections 42.1 %

502 patients

Colonized with CRE (blaKPC)

Blood stream

infections

21.1 %

Pneumonia

15.8 %

Skin , SSTI and

Surgical Site

Infection 13.2 %

Osteomyelitis ,

mastoiditis 5.2%

Intra-abdominal

infections 2.6%

86%

Schechner, CMI 2013, 19: 451-456

Nouvelles

Molécules=>

traitements

personalisés

(Avicaz)

• DETECTION DES CARBAPENEMASES DANS LES HEMOCULUTRES

� Biofire Blood culture panel

� KPC

� Nanosphere Blood culture panel

� KPC, NDM, OXA, IMP, VIM, CTX-M

� ePlex GN Blood culture panel

XPERT CARBA-R SCREENING IS THE ONLY COST EFFECTIVE SCREENING Rajapakse N, et al . Infect Control Hosp Epidemiol. 2014 Apr;35(4):450-1.

Fecal sample

Day 1

CultureBack up

OPTIMIZED Infection control

Only for positives

Molecular assay

Day 0

Day 2

Day 3

$ 217per patient for

3 days isolationContact Precautions $ 191,5Housekeeping time $ 25,5

$ 72 per dayper patient

$ 924per patient for

3 days isolation

Private Room $ 696Contact Precautions $ 191,5Infection Control time $ 11,5Housekeeping time 26

$ 308 per dayper patient

• Infection control measures

• Isolate patients

• Cohorting (patient / staff)

• Dedicated equipment

• Antibiotic stewardship

+

→ Active Screening with Xpert Carba-R for transferred & high-risk patients • Detect rapidly the positive to avoid their spread / outbreak : $16,000 patients / bad press

• Isolate early, appropriately (cohort based on resistance type information) and effectively

• Ensure compliance to IC measures / Reduce local prevalence / Increase patient safety

12/10/2016

28

Better sensitivity 1, 2

���� 15% - 20%

Xpert Carba -R

Decreased Turnaround Time���� 99%

With Xpert Carba -R

TAT

Bedturnover

Chromogenic medium

96:00 hrs 1:00 hr

7 243€ 0€100% negative patients managed efficiently

Infection control measures

15 572€ 333€

23 280€ 1 774€Overall cost reduction ���� 92.4%

Overall Cost

Sensitivity

• private room• nursing time• supply : gowns + gloves• infection control time• housekeeping cost

Infection control savings ���� 97.9%

XPERT CARBA-R FOR CONTACT PATIENTS SCREENING DURING OUTBREAKDubouix et al , ECCMID 2015; 2- Schwaber MJ, Clin Infect Dis 2014 ; 58 : 697-703

1 patient diagnosed positive for carbapenemase OXA-48. => 14 contact patients rapidly identified and screened.

=> No secondary case observed

Conclusions: Identification des EPC

- La génétique bactérienne nous a appris qu’il est impossible de

prévenir l’émergence de la résistance et donc des EPC

-> Par contre on peut retarder leur diffusion (à l’hôpital)

-> identification rapide des porteurs

- De nombreux outils de diagnostiques disponibles

- CNR peut aider dans le choix et leur « bon usage »

- Aucun n’est parfait: il faut connaître les limites et garder un

regard critique sur les résultats

- Besoin +++ d’implémenter ces outils:

- Rapidité pour mettre en place les mesures d’hygiènes

renforcées

- Remonté des souches positives ou avec un profil suspect au

CNR

12/10/2016

29

sample Enzymatic Molecular Maldi-Tof Immuno-

chromato.

Selective

media

Phenotypic

clinical - ++ - - + -

stool - +++ - - ++ -

colonies + + + + +/-

Antibiogram + + + + +/-

Delay

remark

30’

-2h

activity

<1h

gene

30’

activity

15’

protein

Only KPC

OXA-48

NDM

24h

Enrich.?

24-48h

Confirmation tests

Systematic screeninglow prevalence

OutbreakScreening

High prevalence/high risk patients

Conclusions

12/10/2016

30

“Travellers “ “High-risk” patients “Contact” patients

• Patients transferred from other hospitals

• Patients coming from long-stay healthcare centers (e.g. elderly) or hospitals (within 3 months)

• Oncology / haematology patients• ICUs patients, transplant patients

• All patients admitted to the same hospital unit / treated by the same staff

• Patients who, in the last 12 months, have been

- In a hospital abroad for at least 24h in

any service

- In a specific care center abroad (e.g. dialysis)

• Patients transferred to elderly centers with previous contact with a CPE-carrier patient

• All patients treated by the same staff

• Patients who, in the last 12 months, have been

in a hospital with positive cases• Patient long-stay centers• Oncology and ICUs patients

• All patients sharing space room / treatedby the same staff

• Patients who, in the last 12 months, have been

- In a hospital abroad

- In a UK hospital which has problems

with spread of CEP

• Patients in the same hospital ward

• Patients transferred from “endemic” regions (no official list of endemic regions)

• All patients sharing space room / treatedby the same staff

59Source: National guidelines

Previously positive cases 4

1 2 3

Sco

pe o

f loc

al r

ecom

men

datio

ns

Least stringent

Most stringent

Recommendations

WHO? :

Patients profiles screened in major EU countries

EXPERTS CLAIM THAT STRICT INFECTIOUS CONTROL MEASURES ARE

TOO COSTLY AND NOT FEASIBLE IN PRACTICE GIVEN CURRENT

HOSPITAL INFRASTRUCTURE

60Cepheid Carba-R | July 2014 |

Reasons given by experts

• No consensus on efficacy of measures (not enough evidence)

• Too costly

• Size of the high-risk population too big

• Lack of appropriate infrastucture

• Overinvestmen t given the low prevalence (especially regarding isolation)

• Limited awareness

• No access to patient’s medical records to know whether he is a former positive case

• No simple way to identify if high-risk profile

“We do not have appropriate facilities to isolate or cohort patients (open –large rooms with many beds), neither enough staff to do so”

“There is a lack of evidence of pre-emptive isolation efficacy for hospitals to really comply and invest on it”

In endemic regions

In non-endemic regions

“It would be a luxury position to isolate all patients screened before test results considering prevalence”

“Poor identification of risk profiles ahead of admission”

“Unlike other countries, we are in an endemic situation, we implement at best systematic screening but we can’t afford isolated every single patient”

Experts feedback to explain low compliance with infectious control measures

12/10/2016

31

CNR associé: Schéma global de fonctionnement

Enregistrement de la souche

sur serveur CNR

Enregistrement de la souche

sur serveur CNR

Laboratoire: Souche et feuille de demandeLaboratoire: Souche et feuille de demande

Accusé de

Réception et

numéro CNR

Hydrolyse -, ATB –

Téléchargement sur serveur

Hydrolyse -, ATB –

Téléchargement sur serveur

Expertise en 48hExpertise en 48h

Hydrolyse +, PCR+, ATB +++

Téléchargement sur serveur

Hydrolyse +, PCR+, ATB +++

Téléchargement sur serveur

Résultats

définitifs

PCR-séquençage 7 jPCR-séquençage 7 j

Résultats

définitifs

Résultats

partiels

1 à 2 fois par mois

Envoi résultats à l’invs

Comparaisons de souches

CCLIN / ARLIN

Structure de soins

InVs

CNR

La demande

est-elle

justifiée?

OUI