Investigation of classical epidemiological links between patients harbouring identical, non-predominant meticillin-resistant Staphylococcus aureus genotypes and lessons for epidemiological tracking.

According to molecular epidemiology theory, two isolates belong to the same chain of transmission if they are similar according to a highly discriminatory molecular typing method. This has been demonstrated in outbreaks, but is rarely studied in endemic situations. Person-to-person transmission cannot be established when isolates of meticillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) belong to endemically predominant genotypes. By contrast, isolates of infrequent genotypes might be more suitable for epidemiological tracking. The objective of the present study was to determine, in newly identified patients harbouring non-predominant MRSA genotypes, whether putative epidemiological links inferred from molecular typing could replace classical epidemiology in the context of a regional surveillance programme. MRSA genotypes were defined using double-locus sequence typing (DLST) combining clfB and spa genes. A total of 1,268 non-repetitive MRSA isolates recovered between 2005 and 2006 in Western Switzerland were typed: 897 isolates (71%) belonged to four predominant genotypes, 231 (18%) to 55 non-predominant genotypes, and 140 (11%) were unique. Obvious epidemiological links were found in only 106/231 (46%) patients carrying isolates with non-predominant genotypes suggesting that molecular surveillance identified twice as many clusters as those that may have been suspected with classical epidemiological links. However, not all of these molecular clusters represented person-to-person transmission. Thus, molecular typing cannot replace classical epidemiology but is complementary. A prospective surveillance of MRSA genotypes could help to target epidemiological tracking in order to recognise new risk factors in hospital and community settings, or emergence of new epidemic clones.

Patients at risk of complications of Staphylococcus aureus bloodstream infection.

Staphylococcus aureus is one of the most common causative pathogens of bloodstream infections (BSIs). In approximately one-half of patients with S. aureus BSI, no portal of entry can be documented. This group of patients has a high risk of developing septic metastases. Similarly, patient populations at high risk of S. aureus BSI and BSI-associated complications include patients receiving hemodialysis, injection drug users, patients with diabetes, and patients with preexisting cardiac conditions or other comorbidities. One of the most severe complications of S. aureus BSI is infective endocarditis, and S. aureus is now the most common cause of infective endocarditis in the developed world. Patients with methicillin-resistant S. aureus BSI or infective endocarditis have higher rates of mortality, compared with patients with methicillin-susceptible S. aureus infection. Nasal carriage is the most important source of S. aureus BSI. Better eradication and control strategies, including nasal decolonization and more-active antibiotics, are needed to combat S. aureus BSIs.

Concentration of Airborne Staphylococcus aureus (MRSA and MSSA), Total Bacteria, and Endotoxins in Pig Farms.

Pigs are very often colonized by Staphylococcus aureus and transmission of such pig-associated S. aureus to humans can cause serious medical, hygiene, and economic problems. The transmission route of zoonotic pathogens colonizing farm animals to humans is not well established and bioaerosols could play an important role. The aim of this study was to assess the potential occupational risk of working with S. aureus-colonized pigs in Switzerland. We estimated the airborne contamination by S. aureus in 37 pig farms (20 nursery and 17 fattening units; 25 in summer, 12 in winter). Quantification of total airborne bacterial DNA, airborne Staphylococcus sp. DNA, fungi, and airborne endotoxins was also performed. In this experiment, the presence of cultivable airborne methicillin-resistant S. aureus (MRSA) CC398 in a pig farm in Switzerland was reported for the first time. Airborne methicillin-sensitive S. aureus (MSSA) was found in ~30% of farms. The average airborne concentration of DNA copy number of total bacteria and Staphylococcus sp. measured by quantitative polymerase chain reaction was very high, respectively reaching values of 75 (± 28) × 10(7) and 35 (± 9.8) × 10(5) copy numbers m(-3) in summer and 96 (± 19) × 10(8) and 40 (± 12) × 10(6) copy numbers m(-3) in winter. Total mean airborne concentrations of endotoxins (1298 units of endotoxin m(-3)) and fungi (5707 colony-forming units m(-3)) exceeded the Swiss recommended values and were higher in winter than in summer. In conclusion, Swiss pig farmers will have to tackle a new emerging occupational risk, which could also have a strong impact on public health. The need to inform pig farmers about biological occupational risks is therefore crucial.

Activity of dalbavancin, alone and in combination with rifampicin, against meticillin-resistant Staphylococcus aureus in a foreign-body infection model.

The activity of dalbavancin, a representative of the lipoglycopeptide antibiotics, alone and in combination with rifampicin, was investigated against meticillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in a foreign-body infection model in guinea pigs. The MIC, MBC and time-kill profile of dalbavancin were determined for MRSA ATCC 43300 in the logarithmic (MBClog) and stationary (MBCstat) growth phases. The pharmacokinetic profile of dalbavancin was determined in sterile cage fluid in guinea pigs. The activity of intraperitoneal dalbavancin (40, 60 or 80mg/kg as a single dose), rifampicin (12.5mg/kg/12h for 4 days) and their combination was assessed against planktonic and biofilm MRSA. The MIC of dalbavancin was 0.078mg/L; MBClog and MBCstat were both >128Ã- MIC. In time-kill studies, bacterial reduction of 3log10CFU/mL was achieved after 48h at â0/00¥32Ã- MIC (logarithmic growth) and at â0/00¥1Ã- MIC (stationary growth). Dalbavancin was neither synergistic nor antagonistic with rifampicin, and prevented the emergence of rifampicin resistance in vitro. The half-life of dalbavancin in cage fluid was 35.8-45.4h and the concentration remained above the MIC of MRSA during 7 days after a single dose. Dalbavancin reduced planktonic MRSA in cage fluid at high dose (60mg/kg and 80mg/kg) but failed to eradicate biofilm MRSA from cages. In combination with rifampicin, dalbavancin at 80mg/kg cured 36% of infected cages, and emergence of rifampicin resistance was completely prevented. Dalbavancin at 80mg/kg and in combination with rifampicin eradicated approximately one-third of cage-associated MRSA infections and prevented emergence of rifampicin resistance.

Antibiotic susceptibility and molecular epidemiology of Panton-Valentine leukocidin-positive meticillin-resistant Staphylococcus aureus: An international survey

The antibiotic susceptibility and molecular epidemiology of Panton-Valentine leukocidin (PVL)-positive meticillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) isolates reported from 17 countries in the Americas, Europe and, Australia-Asia were analysed. Among a total of 3236 non-duplicate isolates, the lowest susceptibility was observed to erythromycin in all regions. Susceptibility to ciprofloxacin showed large variation (25%, 75% and 84% in the Americas, Europe and Australia-Asia, respectively). Two vancomycin-intermediate PVL-positive MRSA isolates were reported, one from Hong Kong and the other from The Netherlands. Resistance to trimethoprim/sulfamethoxazole and linezolid was <1%. Among 1798 MRSA isolates from 13 countries that were tested for the requested 10 non-β-lactam antibiotics, 49.4% were multisusceptible. However, multiresistant isolates (resistant to at least three classes of non-β-lactam antibiotics) were reported from all regions. Sequence type 30 (ST30) was reported worldwide, whereas ST80 and ST93 were exclusive to Europe and Australia, respectively. USA300 and related clones (ST8) are progressively replacing the ST80 clone in several European countries. Eight major clusters were discriminated by multilocus variable-number tandem repeat assay (MLVA), showing a certain geographic specificity. PVL-positive MRSA isolates frequently remain multisusceptible to non-β-lactam agents, but multiresistance is already prevalent in all regions. Surveillance of MRSA susceptibility patterns should be monitored to provide clinicians with the most current information regarding changes in resistance patterns.

In vivo effect of flucloxacillin in experimental endocarditis caused by mecC-positive staphylococcus aureus showing temperature-dependent susceptibility in vitro.

Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) carrying the mecC gene (mecC-MRSA) exhibited at 37°C MICs of oxacillin close to those of methicillin-susceptible S. aureus (MSSA). We investigated whether at this temperature, mecC-MRSA strains respond to flucloxacillin treatment like MSSA strains, using a rat model of endocarditis. Flucloxacillin (human-like kinetics of 2 g intravenously every 6 h) cured 80 to 100% of aortic vegetations infected with five different mecC-MRSA strains. These results suggest that mecC-MRSA infections may successfully respond to treatment with β-lactams.

Chemical modifications of a natural xanthone and antimicrobial activity against multidrug resistant Staphylococcus aureus and cytotoxicity against human tumor cell lines

A series of 15 ω-aminoalkoxylxanthones containing methyl, ethyl, propyl, tert-butylamino and piperidinyl moieties were synthesized from a natural xanthone isolated from a lichen species. These compounds were tested for their in vitro antibacterial properties against Gram-positive and Gram-negative bacteria and cytotoxicity against a number of human tumor cell lines was too evaluated. The newly synthesized derivatives revealed selective activity against Staphylococcus aureus (Gram-positive), and the most promising results are for a multidrug resistant strain, for which six of these compounds showed good activity (MICs 4 µg/mL). Many derivatives inhibited tumor cells growth and most compounds were active on multiple lines.

PCR-based ribotyping of Staphylococcus aureus

Genotyping techniques are valuable tools for the epidemiologic study of Staphylococcus aureus infections in the hospital setting. Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) is the current method of choice for S. aureus strain typing. However, the method is laborious and requires expensive equipment. In the present study, we evaluated the natural polymorphism of the genomic 16S-23S rRNA region for genotyping purpose, by PCR-based ribotyping. Three primer pairs were tested to determine the size of amplicons produced and to obtain better discrimination with agar gel electrophoresis and ethidium bromide staining. The resolution of the typing system was determined using sets of bacteria obtained from clinical specimens from a large tertiary care hospital. These included DNA from three samples obtained from a bacteremic patient, six strains with known and diverse PGFE patterns, and 88 strains collected over a 3-month period in the same hospital. Amplification patterns obtained from samples from the same patient were identical, and PFGE from samples known to be different produced three genotypes. Amplification of DNA from 61 methicillin-resistant isolates produced only one pattern. Methicillin-sensitive strains yielded a diversity of patterns, pointing to a true polyclonal distribution throughout the hospital (22 unique patterns from 27 strains). Computer-based software can be used to differentiate among identifiable strains, given the low number of bands and good characterization of PCR products. PCR-based ribotyping can be a useful technique for genotyping methicillin-sensitive S. aureus strains, but is of limited value for methicillin-resistant strains.

Étude sur le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline chez le porc à l'abattoir au Québec, Canada

Le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) est un pathogène important qui a été identifié comme agent d‟infection chez les animaux d‟élevage et les travailleurs exposés à ces animaux. Au Canada, très peu d‟informations sont disponibles concernant les SARMs d‟origine porcine. L‟objectif de cette étude était de déterminer la prévalence des SARMs provenant de porcs à l‟abattoir, de caractériser leur résistance aux antibiotiques ainsi que d‟évaluer le niveau de séroconversion des porcs envers le S. aureus chez les animaux porteurs ou non du SARM. Un total de 107 isolats ont été identifiés positifs aux SARMs sur 660 échantillons. La prévalence de SARMs à l‟abattoir A était de 30,8% et de 23,8% à l‟abattoir B. La susceptibilité aux antibiotiques a été déterminée en utilisant la méthode de micro-dilution de Sensititre. Tous les isolats ont démontré une sensibilité envers la ciprofloxacine, la gatifloxacine, la gentamicine, la lévofloxacine, le linézolide, la quinupristine/dalfopristine, la rifampicine, la streptomycine, le triméthoprime/sulfaméthoxazole et la vancomycine. De la résistance a été observée envers la daptomycine (0,93%), l‟érythromycine (29%), la clindamycine (29%), la tétracycline (98,1%). De plus, 30% des SARMs isolés étaient résistants à plus de deux antibiotiques autres que les β-lactamines. Par typage, deux clones prédominants ont été obtenus ainsi que deux types de SCCmec (type V et possiblement un nouveau type comprenant les cassettes III et IVb). 15 clones ont été identifiés par typage MLVA, comprenant les clones prédominants VI (40.1%; 43/107) et XI (17.7%; 19/107). Deux souches de SARMs ont été caractérisées par biopuce à ADN et des gènes d‟antibiorésistance, de typage (SCCmec et MLST) et de virulence ont été identifiés. Sans considération pour le site de colonisation, les porcs SA-/MRSA- (n=34) et les porcs SA+ (n=194) montrent, respectivement, des taux de séroconversion de 20.6% et 32.5%. Les porcs colonisés par un SARM à un site de iv prélèvement et non colonisés par un SA à l‟autre site (n=18) montrent une séroconversion (5.6%) significativement (P < 0.05) plus faible comparativement aux porcs colonisés par SA à un ou deux sites de prélèvement et n‟ayant pas de SARM. Nos résultats démontrent que les porcs provenant d‟abattoir peuvent être colonisés par des SARMs multi-résistants aux antibiotiques. De plus, ces SARMs sont possiblement capable de coloniser leurs hôtes sans stimuler la production d‟anticorps et ce par l‟atténuation de la réponse immunitaire ou par la colonisation de porcs qui sont moins immunocompétents.

Étude clinique sur l’impact du Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline sur l’évolution des patients atteints de fibrose kystique

La prévalence du Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) a augmenté de façon dramatique dans les dernières années chez les patients atteints de fibrose kystique. Quoique le rôle du SARM dans la pathogénèse de l’atteinte respiratoire de la fibrose kystique ne soit pas clairement déterminé, certaines études récentes ont suggéré une association entre la persistance du SARM et le déclin accéléré de la fonction respiratoire. Cependant, l’importance clinique des diverses souches qui colonisent les patients atteints de fibrose kystique n’a pas encore été élucidée. Les objectifs de ce mémoire étaient de déterminer les effets d’une colonisation persistante par un SARM sur le statut clinique et respiratoire des enfants atteints de fibrose kystique. Également, nous tenions à étudier les caractéristiques des différentes souches de SARM dans cette population. Nous avons réalisé une étude rétrospective en analysant les données cliniques ainsi que les mesures de la fonction respiratoire chez les enfants atteints de fibrose kystique suivis à la Clinique de fibrose kystique du CHU Sainte-Justine entre 1996 et 2008 et ayant une colonisation persistante par un SARM. Afin de déterminer les souches qui colonisent cette population, nous avons effectué une caractérisation moléculaire des isolats du SARM. Nous avons identifié 22 patients avec une colonisation persistante par un SARM. Les résultats n’ont démontré aucun changement significatif en ce qui concernait le taux de déclin de la fonction respiratoire avant ou après l’acquisition du SARM. Cependant, la colonisation persistante par un SARM était associée à une augmentation du nombre d’hospitalisations pour une exacerbation pulmonaire. La plupart de nos patients étaient colonisés par le CMRSA-2, une souche épidémique au Canada. La présente étude suggère que la souche épidémique CMRSA-2 pouvait affecter l’évolution clinique des enfants atteints de fibrose kystique.

Étude de la virulence et de la résistance aux antibiotiques des Staphylococcus aureus résistants à la méthicilline chez le porc à l'abattoir au Québec

Depuis quelques années et dans plusieurs pays, un nouveau type de Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM), le séquence type (ST) 398, a été fréquemment retrouvé chez les porcs et chez les fermiers en contact avec ces porcs. Au Canada, très peu d’informations sont disponibles concernant le SARM d’origine porcine. Une première étude dans notre laboratoire a permis de récolter 107 isolats de SARM provenant de deux abattoirs porcins du Québec. Le présent travail vise à caractériser les gènes de virulence et de résistance aux antibiotiques de ces SARM, d’étudier leur formation de biofilm en relation avec la spécificité du groupe agr et de vérifier la localisation plasmidique et la transférabilité de ces gènes à des souches de SARM d’origine humaine. Plusieurs souches ont démontré différents patrons phénotypiques de résistance aux antibiotiques. Vingt-quatre souches représentatives de ces isolats ont été soumises à une caractérisation plus approfondie par une étude génotypique en utilisant une biopuce à ADN et un grand nombre de gènes de virulence a été détecté codant pour des entérotoxines staphylococcales, des leucocidines, des hémolysines, des auréolysines, des facteurs d’immunoévasion, des superantigènes, des facteurs d’adhésion et des facteurs impliqués dans la formation de biofilm. Des gènes de résistance envers les aminoglycosides, les macrolides, les lincosamides, les tétracyclines et les biocides ont été également détectés par biopuce et leur localisation plasmidique a par la suite été déterminée. La transférabilité de ces gènes de souches porcines à des souches de SARM d’origine humaine a été démontrée par conjugaison bactérienne; ainsi le transfert horizontal de certains gènes de résistance aux antibiotiques et de virulence a été observé. Ces travaux de recherche apportent une meilleure connaissance de la résistance aux antibiotiques et de la virulence des SARM d’origine porcine et de leur potentiel de contribution à l’émergence de certaines résistances et facteurs de virulence chez le SARM d’origine humaine.

Endocarditis infecciosa por Staphylococcus Aureus Meticilino sensible y resistente en la Fundación Cardioinfantil – Instituto de Cardiología

Introducción y objetivos: La endocarditis infecciosa (EI) es una enfermedad grave producida por diversos gérmenes que afectan las válvulas cardiacas y el tejido endomiocárdico. El objetivo fue describir las características epidemiológicas, clínicas, ecocardiográficas y microbiológicas de la endocarditis infecciosa por Staphylococcus aureus (S. aureus) meticilino sensible y resistente de la Fundación Cardioinfantil – Instituto de Cardiología (FCI-IC) en el periodo de tiempo 2010- 2015. Métodos: Cohorte retrospectiva de casos de EI por S. aureus en la FCIIC para el período 2010-2015. Se realizó descripción de las variables generales de la población a estudio utilizando medidas de tendencia central y dispersión. Análisis de desenlaces teniendo cuenta la concentración inhibitoria mínima de vancomicina. Resultados: En el estudio se presentaron 27 casos de EI, con una mayor proporción de pacientes de sexo masculino, con hipertensión, diabetes y hemodiálisis. La fiebre fue la manifestación más frecuente seguida de fenómenos vasculares. La válvula más comprometida fue la mitral, principalmente nativa. Discusión: La presentación clínica de los pacientes con EI por S. aureus es aguda por lo que la fiebre es la principal manifestación clínica presentada, lo anterior favorece un rápido diagnóstico clínico. De las cepas de S. aureus causante de EI no se encontró gérmenes con sensibilidad intermedia ni resistente a la vancomicina según criterios establecidos por CLSI. Se encontró mayor proporción de pacientes con un valor de CMI para vancomicina mayor a 0,5μg/ml lo cual es importante dado que podemos estar enfrentándonos a cepas hetero VISA (hVISA).

Prevalence and antimicrobial resistance patterns of methicillin-resistant staphylococci (MRS) isolated in a Veterinary Teaching Hospital in Brazil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Prevalence of Methicillin-Resistant Staphylococci on a Farm: Staff can Harbour MRS When Animals do Not

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Determinação da resistência de Staphylococcus aureus: Um desafio?

The aim of this study was to identify the resistance profile of Staphylococcus aureus strains, in relation to induced clindamycin resistance, and to detect oxacillin resistance by the routine phenotypic methods. The strains were isolated from nasal or lingual swabs taken from healthy adult carriers with no medical history of hospitalization or antibiotic treatment. Eighteen strains were distinguished by the different patterns generated by pulsed field gel electrophoresis (PFGE). Four (22.2%) of these showed sensitivity to clindamycin by the conventional antibacterial susceptibility test, but demonstrated inducible resistance to it by the D-test. One strain (5.6%) was characterized as borderline oxacillin-resistant S. aureus (BORSA), and another (5.6%) as CA MRSA (community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus). Both of these strains were shown to be cefoxitin susceptible by the disk diffusion test. The polymerase chain reaction (PCR) failed to detect the mecA gene in this last strain and it was thus classified as BORSA. These results show the importance of incorporating the D-test into the routine lab tests for S. aureus inducible clindamycin resistance and also of including the cefoxitin resistance test among the phenotypic methods for MRSA characterization.