Infection diarrhéique à Escherichia coli à Baltimore, Maryland et New Haven, Connecticut

Méthodologie Nous avons effectué une étude prospective pour déterminer l’étiologie des maladies diarrhéiques chez les patients et les sujets témoins de tous âges se présentant aux services d’urgence et aux cliniques externes des grands hôpitaux universitaires de Baltimore, Maryland, États-Unis. et New Haven, Connecticut Nous avons utilisé des méthodes moléculaires pour détecter la présence de pathotypes diarrhéiques d’Escherichia coli, y compris E. coli EAEC entéroagrégatif, ainsi que les coli-infections, les cytotoxines entérotoxigènes, entérotoxigènes et entéropathogènes de Shiga. une proportion appréciable de% des cas, et il a été retrouvé plus fréquemment chez les patients que chez les sujets témoins P & lt; Étonnamment, la CEEA était la cause bactérienne la plus fréquente de diarrhée dans notre population. La CEEA était courante dans toutes les tranches d’âge et n’était pas associée à un voyage ou une immunodéficience étrangère. L’infection à CEEA s’accompagne souvent de fièvre et de douleurs abdominales. avec l’infection par l’EAEC que chez les patients souffrant de diarrhée due à d’autres causesConclusions Nos données suggèrent que l’infection par l’EAEC doit être considérée chez les personnes souffrant de diarrhée qui ne donne pas un autre agent étiologique connu

La diarrhée est une cause majeure de morbidité et de mortalité dans les pays en développement, mais elle reçoit relativement peu d’attention dans les pays industrialisés. Des études épidémiologiques approfondies, détectant à la fois les pathogènes établis et récents, sont maintenant capables d’identifier les agents probables chez la plupart des patients. Ces études ont été réalisées aux États-Unis. Plusieurs pathotypes de la diarrhée diarrhéique Escherichia coli DEC ont été reconnus relativement récemment. Actuellement, les pathotypes de DEC sont communément reconnus. Les E. coli entérohémorragiques ou productrices de shigatoxines STEC sont bien connues aux États-Unis. Comme de nombreux types de STEC, E. coli entéropathogène héberge le gène chromosomique eae, codant pour la protéine de la membrane externe intimin, et les deux pathotypes provoquent la fixation et l’effacement. lésions sur la muqueuse intestinale STEC et EP Les CE se distinguent par la présence du gène codant pour la toxine Shiga dans les souches EPEC typiques. Ces souches abritent à la fois le gène chromosomique eae et le plasmide de virulence EAF du facteur d’adhérence EPEC codant pour les fimbriae bfp, alors que les souches aEPEC atypiques hébergent le eae et non le le plasmide d’adhérence EAF E. coli entérotoxigène ETEC est une cause fréquente de diarrhée du voyageur , et il est défini par son élaboration des entérotoxines thermolabiles et / ou thermostables E. coli entéro-invasif est le plus proche des espèces Shigella et possède des caractéristiques génétiques similaires. Déterminants de la pathogénicité E coli adhérant de manière diffuse a la revendication la plus incertaine de la pathogénicité, aucune flambée n’ayant encore été signalée, et les études menées sur des volontaires n’ont pas entraîné de maladie E. coli entéroagrégatif EAEC est de plus en plus reconnu comme pathogène diarrhéique. été traditionnellement défini par un phénotype d’adhérence cellulaire agrégation, bien que, plus récemment, la présence de Les facteurs de virulence sous le contrôle du régulateur AggR ont donné lieu à la désignation CEEA « typique », qui est plus fortement impliquée en tant que pathogène diarrhéique Un autre pathotype putatif, appelé E.coli cytodetaching, abrite l’hémolysine E coli; Dans une tentative d’élucider les étiologies de la maladie diarrhéique aux États-Unis, nous avons réalisé des études prospectives simultanées à Baltimore, Maryland et New Haven, Connecticut. Dans cet article, nous présentons les résultats de la surveillance du DEC et trouvons que le rôle d’E. coli, en particulier la CEEA, dans les maladies diarrhéiques peut être plus élevé que précédemment apprécié

Patients et méthodes

L’étude a été menée dans les services d’urgence et les cliniques médicales et pédiatriques à l’Université du Maryland Hospital Baltimore, MD et Yale New Haven Hôpital New Haven, CT Les patients étaient principalement des résidents urbains et suburbains Résultats complets de l’étude sera être publié ailleurs Les différences significatives entre les sujets sur les sites incluaient un âge moyen plus bas aux années du site de New Haven, comparé aux années à Baltimore, et un plus grand pourcentage de patients & lt; ans à New Haven%, comparé à% à Baltimore Les patients afro-américains étaient inscrits significativement plus souvent au site de Baltimore%, comparé à% à New Haven, alors que les patients hispaniques étaient plus fréquemment inscrits à New Haven%, comparé au% dans Les dates d’inscription à Baltimore étaient de mai à septembre. La recherche a été approuvée par les comités d’examen des établissements de tous les établissements participants. L’étude a suivi un modèle de contrôle cas-témoins; les sujets témoins étaient des sujets asymptomatiques de la population générale sans symptômes de diarrhée. Les sujets asymptomatiques comprenaient des volontaires sains, des personnes se présentant aux cliniques pour des visites d’entretien de routine, et Tous les cas de consentement et de consentement ont été inclus dans l’étude s’ils ont rempli une entrevue et fourni un échantillon de selles. L’entrevue visait à évaluer les caractéristiques démographiques, l’état de santé, les symptômes de la maladie, la présentation au cas les patients et les facteurs de risque potentiels pour l’acquisition ENTÉROPATHOGÈNES patients de cas en outre convenu de permettre à l’équipe de recherche pour examiner les dossiers médicaux relatifs à leur présentation initiale à un service de clinique ou d’urgence et de participer à une entrevue de suivi ~ semaines après t visite de l’héritier Les personnes qui n’ont pas pu produire un échantillon de selles lors de leur visite médicale ont été renvoyées à la maison avec des trousses de prélèvement de selles. Les individus ont été remboursés pour leurs efforts après la participation à l’étudeDétection des pathogènes entériques Les spécimens ont été étalés sur des milieux sélectifs pour des pathogènes entériques et passés dans des bouillons d’enrichissement, qui ont été repiqués après une nuit d’incubation à une température de ° C. Les milieux utilisés comprenaient MacConkey, xylose-lysine-désoxycholate, Hektoen, gélose au soja, sang de mouton, sorbitol MacConkey, thiosulfate-citrate-sels biliaires-saccharose et milieu sélectif au charbon. Le bouillon de sélénite a été utilisé pour enrichir la bactérie Salmonella. Les bactéries ont été identifiées par des procédures microbiologiques de routine. colonies non lactées de lactose provenant du milieu MacConkey ont été regroupés et ont été soumis à une PCR directe pour les facteurs de virulence E coli thermolabile, thermostable, eae, aatA, ipaH, hly et bfpA comme décrit ailleurs La sonde du gène plasmide EAF a également été utilisée pour détecter EPEC typique La toxine a été dosée à l’aide du test de microplaque E coli entérohémorragique Meridian Premier Fisher Scientific, selon les instructions du fabricant. EIA TechLab a été utilisé pour détecter Clostridium difficile, selon les protocoles du fabricant.Analyse des données Un indice de pathogénicité PI a été calculé pour chaque agent étiologique; l’IP est défini comme le pourcentage de patients diarrhéiques excrétant un pathogène particulier ou excrétant E coli portant un gène cible, divisé par le pourcentage respectif de patients témoins avec des résultats d’analyse positifs pour ce même pathogène ou facteur Les résultats ont été stratifiés par âge et site d’étude et les caractéristiques des facteurs de risque des patients atteints de DEC ont été comparées à celles d’autres cas de diarrhée pour identifier les différences de symptômes ou de facteurs de risque. Le test de Mantel-Haenszel-queue ou le test exact de Fisher ont été utilisés pour déterminer la signification statistique P & lt; La régression logistique et la régression de Poisson ont été utilisées pour évaluer les associations de ⩾ variables simultanément avec une proportion de toutes les valeurs de P rapportées sont présentées, sans correction pour les comparaisons multiples; P & lt; a été considéré comme statistiquement significatif

Résultats

Prévalence des pathogènes entériques dans la population étudiée Les taux globaux d’isolement des agents pathogènes bactériens à l’exception d’E. Coli et des agents pathogènes viraux chez>% des patients diarrhéiques sont présentés dans le tableau Pathogènes viraux prédominants Les données détaillées concernant ces patients seront présentées ailleurs. Les pathotypes sont présentés dans le tableau En considérant les données combinées des deux sites d’étude, des isolats de DEC ont été obtenus chez% des patients et% des sujets témoins EAEC et E.coli eae-positifs étaient les pathotypes les plus fréquemment trouvés. , par le test exact de Fisher, avec un PI de Parce qu’il y avait des taux plus élevés d’isolement pour EAEC à Baltimore% dans le cas des patients de% et dans les sujets témoins de% que dans les patients de New Haven% dans le cas des patients et% chez les sujets témoins, la CEEA était significativement associée à la diarrhée seulement à Baltimore P & lt; à Baltimore vs P = à New Haven, même si le PI à New Haven était plus élevé qu’à Baltimore vs Parce qu’il n’y avait pas de différence statistiquement significative dans le taux d’isolement ou PI entre les sites, les données des sites ont été combinées pour l’analyse de Les facteurs de risque d’EAEC et les caractéristiques du patient

Tableau View largeDownload slideFréquence d’isolement des entéropathogènes sur les sites d’étudeTable View largeDownload slideFréquence d’isolement des pathogènes entériques sur les sites d’étude

Tableau View largeTélécharger la diapositiveFréquence de l’isolement des pathotypes diarrhéiques d’Escherichia coli chez les patients et les sujets témoins à Baltimore, Maryland et New Haven, ConnecticutTable View largeTélécharger slideFréquence d’isolement des pathotypes diarrhéiques d’Escherichia coli chez les patients et les sujets témoins à Baltimore, Maryland et New Cependant, nous avons observé un très faible taux de positivité avec les amorces bfpA ou EAF, ou avec la shiga-toxine EIA, suggérant que presque tous ces organismes aEPEC eae-Les organismes positifs ne sont pas significativement associés à la diarrhée, avec un IP global combiné de seulement Association de diarrhée selon les groupes d’âge et d’autres caractéristiques démographiques L’incidence et l’étiologie diarrhéiques varient de façon caractéristique selon l’âge du patient, avec certains EPEC, démontrant une prédisposition frappante à infec En revanche, ETEC est pathogène dans tous les groupes d’âge, mais il est plus fréquent chez les nourrissons dans les pays en développement, car l’immunité est acquise après une exposition répétée Nous avons donc examiné les fréquences d’infection par EAEC et eae. Bactéries positives selon le tableau d’âge des patients Dans cette analyse, l’IP a été trouvé similaire pour tous les groupes d’âge, suggérant qu’aux États-Unis, l’EAEC n’est pas une cause d’infection chez les jeunes. La stratification par âge pour aEPEC n’a pas révélé toute variation spécifique à l’âge dans la table PI

Table View largeDownload slidePrevalence de Escherichia coli entéro-agrégatif et E. coli entéropathogène atypique chez les patients atteints de diarrhée et de sujets témoins, par ageTable View largeTélécharger slidePrévalence de Escherichia coli entéro-agrégative et E. coli entéropathogène atypique chez les patients avec diarrhée et sujets témoins, par âgeCaractéristiques des patients avec infection par EAEC Notre étude a impliqué la CEEA comme cause de diarrhée chez des patients de tous âges à Baltimore et New Haven. Nous nous sommes donc intéressés à la définition des caractéristiques cliniques de ces patients comme aide au diagnostic différentiel. Fièvre, selles sanglantes, douleurs abdominales, vomissements ou courbatures que ceux souffrant de diarrhée due à d’autres causes Aucune caractéristique historique particulière n’a été signalée chez les patients atteints d’une infection par l’EAEC Aucun patient n’a présenté de fièvre ou de selles sanglantes. avec L’infection par le virus de l’EAEC et la diarrhée avaient une infection par le VIH connue Seuls les patients souffrant de diarrhée qui ont abandonné la CEEA avaient voyagé à l’extérieur des États-Unis au cours du mois précédent

Vue de la table largeTéléchargement de diapositives Caractéristiques cliniques et historiques de l’infection entéro-agrégative Escherichia coli EAEC versus infection non-CEEATable View largeTélécharger diapositiveCliniques et historiques de l’infection entéro-agrégative Escherichia coli EAEC versus infection non-CEEA

Discussion

Une étude prospective de la diarrhée au Royaume-Uni, qui a détecté la CEEA en utilisant la même cible moléculaire utilisée dans notre étude, a montré que l’EAEC était significativement associée à la diarrhée dans la population générale et le deuxième agent bactérien après les espèces Camplylobacter En effet, les taux d’isolement de l’EAEC chez les patients% et témoins% dans cette étude étaient remarquablement cohérents avec nos résultats% et% Ainsi, le rôle de l’EAEC dans la diarrhée dans les pays industrialisés peut être beaucoup plus élevé qu’apprécié actuellement. pathogène de plus en plus reconnu comme cause de diarrhée chez les nourrissons dans les pays en développement, de diarrhée du voyageur et de diarrhée persistante chez les patients infectés par le VIH et / ou atteints du SIDA Cependant, nous n’avons pas trouvé de variation liée à l’âge. L’infection à EAEC dans notre population était remarquablement constante jusqu’à l’âge, et l’infection par les EAEC n’était pas associée aux voyages à l’étranger. La première observation suggère que la prédilection de l’infection par EAEC chez les jeunes dans les pays en voie de développement peut ne pas être due à une susceptibilité intrinsèquement accrue des jeunes patients comme on l’a vu dans l’infection EPEC ; plutôt, il peut être en raison de l’immunité acquise dans les zones où le pathogène est fortement endémique Cette inférence est en outre soutenue par la forte incidence de l’EAEC infection chez les voyageurs américains qui visitent les pays en développement, comparativement à l’incidence de l’EPEC. L’infection par ETEC est plus fréquente chez les nourrissons sevrés dans les pays en voie de développement et chez les voyageurs de tous âges. Il est possible que le taux d’infection à ETEC soit plus élevé que chez les voyageurs américains dans les zones indigènes. Bien que notre étude suggère la pathogénicité de la CEEA tout au long de la vie, un rapport récent du Cincinnati Medical Center Hospital de Cincinnati, Ohio, a révélé un taux particulièrement élevé d’infection par les CEEA chez les nourrissons. se présenter au service d’urgence ~% Notre étude ne contredit pas ce rapport antérieur t, parce que nous n’avions pas un nombre suffisant de sujets dans le groupe d’âge de 17 mois pour les analyser séparément D’autres études sont nécessaires pour élucider la distribution par âge de l’infection CEEA chez les résidents américains Nos études n’ont pas suggéré une présentation clinique caractéristique Infection par CEEA Alors qu’une proportion élevée de patients avec une infection par CEEA se plaignait de fièvre, de vomissements et de douleurs abdominales, la fréquence relative de ces symptômes n’était pas significativement différente de celle des autres patients qui se présentaient à un centre de santé pour soins médicaux. La surveillance communautaire de l’infection par l’EAEC, comparativement à l’infection due à d’autres agents, peut être nécessaire pour décrire plus précisément la présentation typique. Notre étude n’a pas impliqué d’autres pathotypes du DEC comme causes courantes de diarrhée. infection et EPEC infection sont fréquents chez les nourrissons dans le développement Cependant, pour des raisons obscures vis-à-vis d’EAEC, ils ne sont pas fréquents aux Etats-Unis. Bien que ce soit une cause importante de morbidité chez les enfants aux Etats-Unis, les isolats de STEC n’étaient pas fréquemment observés dans notre cohorte. Cela peut avoir été dû à la variation géographique, avec STEC étant plus fréquemment impliqué dans l’infection dans les États du Nord Le manque d’implication de aEPEC était notable, en ce que cet organisme a été de plus en plus signalé et a été impliqué comme une cause d’infection dans un sous-ensemble de patients dans la récente étude de Cincinnati, Ohio, Cependant, le rôle de cet organisme n’est pas entièrement établi, et la susceptibilité liée à l’âge reste une possibilité Il est également possible qu’un sous-groupe pathogènes humains, mais la caractéristique déterminante de ce sous-ensemble est encore inconnue E coli diffus adhérent n’a pas été recherché dans cette étude, bien que certains rapports ont lié ce pathotype à la maladie diarrhéique Cependant, tous les détection moléculaire Les méthodes d’E coli diffusivement adhérent restent imparfaites, notamment en ce qui concerne la distinction entre les pathotypes E coli uropathogènes. Comme rapporté ici et ailleurs, notre étude a généré plusieurs observations importantes concernant les agents étiologiques de la diarrhée aux Etats-Unis. Dans les pays industrialisés, l’appréciation des agents pathogènes probables est importante pour la conception des politiques de gestion des cas et de santé publique. Nous continuons de surveiller notre population et d’autres afin de mieux comprendre l’évolution de la situation traumatique. la nature des maladies entériques

Remerciements

Soutien financier Centre National des Maladies Infectieuses des Centres de Contrôle et de Prévention des Maladies UCI, l’Association Américaine des Collèges Médicaux décernent MM- /, et le Service de Santé Publique des Etats-Unis accorde AI aux conflits d’intérêts JPNPotentiel Tous les auteurs: pas de conflits