Détection de Neisseria gonorrhoeae FC428 ayant l’allèle mosaïque penA60, non associé à des voyages et non sensible à la ceftriaxone

Résumé

Contexte : Ce rapport décrit le cas d’un jeune homme atteint d’une infection à Neisseria gonorrhoeae multirésistante contractée en Ontario, au Canada, sans aucun antécédent de voyage.

Méthodes : Le suivi de cas a été effectué conformément aux pratiques courantes de santé publique en Ontario. Les épreuves de sensibilité aux antimicrobiens des isolats ont été réalisés par dilution en gélose. Le typage de souche et d’autres caractérisations moléculaires ont été effectués par séquençage du génome entier.

Résultats : Le patient a été traité avec succès avec de la ceftriaxone intramusculaire et de l’azithromycine par la voie orale. Les tests de dilution en gélose ont montré une sensibilité réduite à tous les agents testés, à l’exception de l’azithromycine et de la spectinomycine, y compris une non sensibilité à la ceftriaxone (concentration minimale inhibitrice [CMI] = 0,5 mg/L) et au céfixime (CMI = 2 mg/L), une résistance à la tétracycline (CMI = 2 mg/mL) et à la ciprofloxacine (CMI = 32 mg/L), et une sensibilité intermédiaire à la pénicilline (CMI = 1 mg/L). Le séquençage du génome entier a révélé que l’isolat était étroitement lié au clone FC428, qui héberge l’allèle mosaïque penA60 responsable des CMI élevées aux céphalosporines à spectre étendu, telles que la ceftriaxone ou la céfixime, toutes deux actuellement recommandées comme options de traitement de première intention ou de remplacement pour les infections de gonorrhée anogénitale sans complications en Ontario.

Conclusion : L’identification de ce cas suggère qu’une transmission locale de cette souche de N. gonorrhoeae multirésistante, non reconnue auparavant, a lieu en Ontario et souligne la nécessité d’une surveillance continue afin de suivre les tendances et de guider les recommandations de traitement.

Introduction

Neisseria gonorrhoeae (N. gonorrhoeae, ou gonocoque) est la deuxième infection sexuellement transmissible la plus fréquemment signalée au Canada ^{Footnote 1}, avec 92,34 cas pour 100 000 habitants en 2022, ce qui représente une augmentation de 175,9 % depuis 2010 ^{Footnote 2Footnote 3}. Les taux d’infection chez les hommes et les femmes ont augmenté au fil du temps, mais plus rapidement chez les hommes ^{Footnote 2}. Bien que le taux le plus élevé d’infections à la gonorrhée demeure dans le groupe des 20 à 29 ans au Canada, les augmentations relatives les plus importantes entre 2010 et 2019 ont été identifiées chez les 30 à 39 ans et les 40 à 59 ans ^{Footnote 2}.

La résistance antimicrobienne de N. gonorrhoeae a augmenté au cours des 20 dernières années et constitue un problème de santé publique, car la gonorrhée non traitée et non traitable présente un risque important de morbidité reproductive et peut accroître la susceptibilité à la transmission et à l’acquisition du VIH ^{Footnote 4Footnote 5}. La capacité de N. gonorrhoeae à développer une résistance aux antimicrobiens est due à une combinaison de déterminants de la résistance transmise par des plasmides transférables, ainsi qu’à des gènes chromosomiques qui entraînent une destruction des antimicrobiens, une modification de la cible, une diminution de la perméabilité de la membrane aux antimicrobiens ou un efflux de médicaments ^{Footnote 6}.

Le clone FC428 de N. gonorrhoeae a été impliqué dans de multiples éclosions clonales d’infection à la gonorrhée en Asie, en Europe et au Royaume-Uni ^{Footnote 7Footnote 8Footnote 9Footnote 10Footnote 11Footnote 12}. Cet article rapporte le premier cas connu d’infection au clone FC428 de N. gonorrhoeae non sensible à la ceftriaxone avec l’allèle mosaïque penA60 identifié chez un patient de l’Ontario. Ce patient se distingue par le fait qu’il n’avait pas d’antécédents de voyage compatibles typiquement associés à l’infection par le FC428, ce qui laisse penser que la transmission locale n’a pas été suffisamment reconnue auparavant.

Méthodes

Présentation du cas

Un jeune homme adulte ayant déclaré avoir des rapports sexuels sans préservatif avec le sexe opposé s’est présenté dans une clinique sans rendez-vous de l’Ontario avec des antécédents de dysurie et d’écoulement urétral depuis une semaine. Le patient a nié toute urgence urinaire, tout mal de gorge persistant ou tout gonflement du cou. Il avait eu un rapport avec pénétration vaginale non protégée avec une partenaire féminine (non déclarée comme étant une travailleuse du sexe) deux semaines avant l’apparition des symptômes. Il n’a pas été en mesure de se rappeler s’il y avait également eu des rapports oraux avec pénétration. Le patient a nié avoir récemment voyagé en dehors de l’Ontario.

Après avoir reçu des conseils, un échantillon d’urine de la première miction et un écouvillon urétral ont été prélevés de manière aseptique, ce dernier étant placé dans des milieux de transport Amies au charbon de bois. Le patient a été traité empiriquement avec 250 mg de ceftriaxone administrés en une seule dose intramusculaire dans le muscle fessier, ainsi qu’avec 1 g d’azithromycine administré en une seule dose par voie orale. Le test d’amplification des acides nucléiques (TAAN) par amplification de déplacement de brin sur l’échantillon d’urine a été réalisé à l’aide de BD Viper^MD (Becton, Dickinson and Company), qui s’est révélé positif pour N. gonorrhoeae et négatif pour Chlamydia trachomatis. Le résultat positif pour N. gonorrhoeae a été confirmé par amplification en chaîne par polymérase (ACP) à l’aide de la plateforme BD MAX^MD.

Un isolat présumé de N. gonorrhoeae provenant de l’écouvillon urétral a été soumis à Santé publique Ontario (SPO), qui est un laboratoire provincial de référence en matière de santé publique, en vue d’un test de confirmation et d’un antibiogramme. Le laboratoire a effectué une culture de N. gonorrhoeae en plaçant les échantillons sur de la gélose de New York et en les incubant à une température de 35 à 37 °C dans 5 % de dioxyde de carbone pendant 48 heures. La spectrométrie de masse en temps de vol à désorption-ionisation par impact laser assistée par matrice (SM MALDI-TOF) a été utilisée pour confirmer l’identité de toute colonie positive à l’oxydase, parallèlement à l’utilisation des hydrates de carbone sur gélose trypticase à la cystéine et à l’analyse de l’O-Nitrophényl-β-D-galactopyranoside (ONPG). L’isolat était positif à l’oxydase, négatif à l’ONPG et utilisait le dextrose, mais pas le maltose ou le saccharose, ce qui correspond à N. gonorrhoeae. Les épreuves de sensibilité ont été réalisées sur l’isolat de N. gonorrhoeae à l’aide de la méthode de dilution en gélose recommandée par le Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) et interprétées à l’aide des points de rupture du CLSI ^{Footnote 13Footnote 14}. L’isolat a été envoyé au Laboratoire national de microbiologie (LNM) du Canada pour un test de confirmation par dilution en gélose. Les concentrations minimales inhibitrices (CMI) de l’isolat clinique sont indiquées dans le tableau 1.

Le patient est revenu à la clinique sans rendez-vous 18 jours après la fin du traitement pour un suivi et n’a signalé aucun symptôme indiquant un échec du traitement. Un écouvillon urétral a été prélevé pour un test de contrôle post-traitement par culture et s’est révélé négatif. Le patient a été libéré du suivi. Le patient n’a pas révélé s’identité de son contact sexuel pour le suivi de santé publique; il lui a été conseillé de faire savoir à celle-ci qu’elle devait faire un test de dépistage et suivre un traitement pour une gonorrhée suspectée.

Résultats

Séquençage du génome entier et typage moléculaire

Le séquençage du génome entier a été utilisé pour clarifier les marqueurs génétiques responsables du profil de résistance de l’isolat du patient. L’ADN génomique a été extrait à l’aide du système EMAG® (bioMérieux SA, Marcy-l’Étoile, France) et séquencé sur l’instrument MiSeq (Illumina Inc., San Diego, États-Unis). Les fichiers FASTQ bruts ont été assemblés à l’aide de la version 8.5.3 de CLCGenomics Workbench (CLC bio, Germantown, Maryland, États-Unis), et le génome assemblé a été soumis au Bacterial and Viral Bioinformatics Resource Centre (BV-BRC) ^{Footnote 15} pour l’annotation et la comparaison du génome. Le génome assemblé était globalement de bonne qualité, avec 88 contigs, une longueur totale de 2,129 Mb, un contenu moyen en guanine-cytosine de 52,37 % et une couverture moyenne de 641x. La figure 1 montre une représentation graphique de l’annotation du génome.

Figure 1 : Équivalent textuel

Cette figure est une carte circulaire montrant une comparaison du génome de la souche NG 529B de Neisseria gonorrhoeae avec des génomes étroitement apparentés à l’aide de Proksee. L’anneau violet extérieur représente la position du chromosome NG 529B, l’anneau gris intérieur suivant représente le squelette du génome (en contigs), l’anneau bleu intérieur suivant représente la souche NJ189125, l’anneau vert intérieur suivant représente la souche FC428 (NZ_AP018377.1). Le biais de composition en GC est représenté par le deuxième anneau intérieur violet et vert. Le contenu en GC est représenté par l’anneau noir le plus à l’intérieur. Ce projet d’analyse du génome entier a été déposé à la DDBJ/ENA/GenBank sous le numéro JBHFAD000000000. La version décrite dans ce document est la version JBHFAD010000000.

 

Les déterminants de la résistance aux antimicrobiens ont été identifiés dans le génome à l’aide de la base de données CARD (Comprehensive Antibiotic Resistance Database) ^{Footnote 16} afin d’attribuer une annotation fonctionnelle et un mécanisme général de résistance, lorsque cela était possible. Les déterminants de la résistance identifiés sont énumérés dans le tableau 2 et comprennent des gènes responsables de l’altération de la cible, de la protection de la cible, de la réduction de la perméabilité de la paroi cellulaire et de la production de pompes d’efflux. Il convient de noter que l’isolat du patient présente l’allèle mosaïque penA60, qui présente la mutation penA A311V et est associé à des CMI accrues pour les céphalosporines ^{Footnote 17}. L’analyse in silico a largement concordé avec les épreuves de sensibilité aux antimicrobiens.

Le typage de séquences multilocus (MLST) de N. gonorrhoeae, le typage de séquences multiantigènes (NG-MAST) et le typage de séquences de N. gonorrhoeae pour la résistance aux antimicrobiens (NG-STAR) ont été confirmés à l’aide de contigs obtenus par l’assemblage de novo sur pubMLST. L’isolat s’est vu attribuer le type de séquence ST13943 par MLST et le complexe clonal 233 dans NG-STAR. L’isolat de ce patient contenait une nouvelle combinaison d’allèles porB-2035 et tbpB-21, qui a été attribuée à ST-21711 par NG-MAST v.2.0.

Enfin, pour examiner la parenté de l’isolat de l’Ontario avec d’autres souches résistantes, une analyse phylogénétique a été effectuée et un arbre phylogénétique de vraisemblance maximale a été créé à l’aide de 9 116 polymorphismes nucléotidiques (SNP) du génome central pour les souches de N. gonorrhoeae de l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) et les souches signalées comme hébergeant l’allèle mosaïque penA60 (figure 2). L’arbre phylogénétique illustre la similitude du génome de l’isolat du patient avec celui du clone FC428.

Figure 2 : Équivalent textuel

Cette figure montre un arbre phylogénétique de vraisemblance maximale basé sur les polymorphismes nucléotidiques (SNP) du génome central entre les souches de l’Organisation mondiale de la Santé et les souches récemment signalées hébergeant le gène mosaïque penA60.001 et la souche de cette étude, représentée par un point rouge (« NG529B »). L’arbre a été construit à partir de 9 116 SNP et dessiné à l’échelle, la longueur des branches étant mesurée en nombre de substitutions par site. L’arbre phylogénétique montre que NG529B est étroitement lié à FC428.

Discussion

L’infection à N. gonorrhoeae est une cause importante de morbidité et se transmet par contact muqueux lors de rapports oraux, vaginaux ou anaux, ainsi que verticalement lors de l’accouchement ^{Footnote 6}. Il s’agit d’une cause importante de cervicite chez les femmes et d’urétrite chez les hommes, bien que plus de 50 % des femmes restent asymptomatiques ^{Footnote 6}. Au Canada, les hommes gais et bisexuels et autres ayant des rapports sexuels avec des hommes (gbHARSAH) constituent une population clé exposée au risque d’infection ^{Footnote 2}. Une infection ascendante non traitée peut être une cause de stérilité et d’autres complications urogénitales. Au cours de la dernière décennie, les taux d’infection et de résistance de la gonorrhée ont augmenté à un rythme alarmant ^{Footnote 2}. Cependant, comme seul un faible pourcentage des cas de gonorrhée est identifié par la culture, les estimations de la prévalence de la multirésistance peuvent être sous-estimées. La lutte contre la propagation de N. gonorrhoeae, en l’absence d’une vaccination efficace et d’un faible recours à la chimioprophylaxie, nécessite une approche à multiples volets comprenant l’éducation à la santé sexuelle, l’utilisation de protection contre des bactéries, une infrastructure de surveillance adéquate, un accès rapide au dépistage et au traitement, et une stratégie efficace de notification des contacts ^{Footnote 6}.

Ce rapport de cas décrit le premier isolat de clone FC428 de N. gonorrhoeae non sensible à la ceftriaxone, porteur de l’allèle mosaïque penA60, connu en Ontario, au Canada, qui n’a pas été lié à un voyage. Il s’agit de la troisième souche de N. gonorrhoeae non sensible à la ceftriaxone identifiée en Ontario et de la première détectée depuis 2018. L’analyse du polymorphisme nucléotidique (SNP) a démontré que l’isolat du patient était le plus étroitement lié au clone FC428 de N. gonorrhoeae, une souche reconnue pour la première fois à Nanjing, en Chine, en 2018. Comme l’isolat de notre patient, le clone FC428 héberge le gène mosaïque penA60 et présente des CMI élevées à la ceftriaxone et au céfixime. Bien que l’allèle mosaïque penA60 ait déjà été identifié chez des patients des provinces canadiennes du Québec et de l’Alberta et qu’il puisse être associé à un risque accru d’échec thérapeutique ^{Footnote 18Footnote 19}, c’est la première fois qu’il est identifié en Ontario – cet allèle est une préoccupation croissante dans le monde entier, puisqu’il a été isolé en Asie, en Australie, en Europe et en Amérique du Nord ^{Footnote 7Footnote 10Footnote 18Footnote 19Footnote 20Footnote 21Footnote 22Footnote 23}. Il est à noter que les deux premiers cas de l’Ontario ne présentaient pas l’allèle penA60, mais la mutation A311V de penA. Cependant, comme la proportion d’isolats résistants augmente avec le temps, il peut être utile d’envisager l’utilisation d’une dose plus élevée de ceftriaxone comme norme de soins pour les infections de gonorrhée sans complications. Il convient de noter qu’en décembre 2024, l’Agence de la santé publique du Canada a mis à jour ses lignes directrices en matière de traitement pour recommander une monothérapie de 500 mg de ceftriaxone comme traitement privilégié des infections à la gonorrhée sans complications chez les adultes ^{Footnote 24}. Bien que certaines mutations associées à des CMI élevées pour les macrolides aient été détectées, elles n’étaient pas suffisantes pour conférer une résistance à l’azithromycine (l’isolat était phénotypiquement sensible), étant donné que la résistance est médiée par des effets additifs de mutations multiples au sein de l’opéron du système de pompe d’efflux multidrogue (mtrCDE). La guérison clinique de ce patient pourrait être liée à l’administration d’azithromycine.

Limites

L’identification de cet isolat suggère que la transmission de N. gonorrhoeae non sensible à la ceftriaxone a lieu en Ontario. Au moment de la publication, quatre autres isolats de N. gonorrhoeae non sensibles à la ceftriaxone ont été identifiés dans la province et portaient des types MLST et NG-MAST différents de ceux du cas décrit. Le nombre de cas de N. gonorrhoeae et la résistance aux antimicrobiens augmentant rapidement, il est urgent de renouveler les messages et les conseils de santé publique afin de réduire le taux de transmission au Canada.

L’augmentation de l’incidence de la gonorrhée multirésistante au Canada devrait inciter les laboratoires de santé publique à élaborer de nouvelles stratégies pour déterminer rapidement si les échecs thérapeutiques ou les éclosions présumées peuvent être de nature clonale. Cette approche a été adoptée par le LNM ^{Footnote 25Footnote 26} et la Health Security Agency du Royaume-Uni, avec la mise en œuvre d’un test PCR de l’allèle mosaïque penA60, spécialement conçu pour détecter la mutation A311V de penA ^{Footnote 19Footnote 20}. Un autre protocole récent mis au point en Chine utilise un essai de fusion multiplex à haute résolution pour les marqueurs génétiques de résistance aux céphalosporines et à l’azithromycine ^{Footnote 27}. Dans une étude transversale, cet essai, lorsque comparé au test phénotypique, s’est avéré avoir une spécificité de 96,29 % (IC à 95 % : 94,57–97,50) pour le céfixime et 99,52 % (IC à 95 % : 98,68–99,85) pour l’azithromycine ^{Footnote 28}. Il convient de noter que la sensibilité de l’essai était significativement plus faible pour la ceftriaxone (79,10 %, IC 95 % : 63,52–89,42) et l’azithromycine (31,34 %, IC 95 % : 20,87–43,97) ^{Footnote 28}. L’identification de ce cas souligne également la pertinence des diagnostics basés sur la culture dans les laboratoires locaux au Canada, en l’absence d’un TAAN généralisé incluant les marqueurs génétiques prédominants de la résistance. Le traitement de la gonorrhée devenant de plus en plus difficile, il pourrait être nécessaire d’envisager un recours accru aux nouvelles interventions préventives, telles que la prophylaxie post-exposition à la doxycycline.

Conclusion

Ce cas met en évidence la menace croissante des infections à N. gonorrhoeae multirésistantes, qui sont de plus en plus souvent identifiées au Canada ^{Footnote 18Footnote 19}. Il souligne que les programmes de surveillance en laboratoire devraient inclure une combinaison de méthodes de tests génotypiques et phénotypiques pour aider à enquêter sur les isolats présentant une multirésistance et des échecs thérapeutiques, et met en évidence la pertinence continue des diagnostics fondés sur une culture. Cependant, comme les diagnostics continuent de passer des méthodes fondées sur une culture à celles basées sur les molécules, il est important de continuer à explorer les tests directs sur les échantillons de TAAN pour prédire la résistance aux antimicrobiens. Les professionnels de la santé devraient procéder au dépistage de la gonorrhée conformément aux lignes directrices nationales ^{Footnote 29} et tester les personnes présentant des signes et des symptômes compatibles afin d’identifier et de traiter les personnes atteintes de gonorrhée et de réduire la transmission de N. gonorrhoeae au Canada. Avec l’augmentation de la résistance de la gonorrhée, les nouvelles interventions préventives, telles que la prophylaxie post-exposition à la doxycycline, pourraient devoir être envisagées et l’utilisation universelle de doses plus élevées de ceftriaxone pour le traitement empirique pourrait s’avérer nécessaire.

Déclaration des auteurs

• A. S. K. — Rédaction de la version originale, rédaction, révision et édition
  A. E. — Analyse formelle, visualisation, interprétation, rédaction, révision et édition
  J. B. — Rédaction, révision et édition
  K. J. — Révision, édition
  A. S. — Révision, édition
  A. Z. — Révision, édition
  M. H. — Révision, édition
  H. A. — Révision, édition
  I. M. — Révision, édition
  S. N. P. — Administration du projet, révision et édition
  V. T.-C. — Administration du projet, supervision, rédaction, révision et édition

Intérêts concurrents

Aucun.

Identifiants ORCID

Adam S Komorowski — 0000-0003-2101-7701
Alireza Eshaghi — 0000-0001-5150-483X
Maan Hasso — 0000-0002-4608-8883
Irene Martin — 0000-0002-3941-5583
Vanessa Tran — 0000-0002-4584-2565

Remerciements

Les auteurs remercient le personnel du service de santé publique de Wellington-Dufferin-Guelph pour la prise en charge de ce cas et la clarification des détails cliniques.

Financement

Ce travail a été soutenu par Santé publique Ontario.

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