Sensibilités aux antibiotiques des bactéries indicatrices Escherichia coli et Enterococci spp. isolées à partir de canards dans la municipalité de Morogoro, Tanzanie
Méthodes
Zone d’étude et échantillonnage des canards
Cette étude transversale a été menée dans la municipalité de Morogoro entre novembre 2014 et mars 2015 où 100 canards de Barbarie (Carina moschata) ont été échantillonnés dans 26 élevages de basse-cour . Les canards d’étude ont été sélectionnés au hasard dans chaque troupeau où 5-10% de la taille du troupeau a été échantillonné . Les oiseaux échantillonnés comprenaient 86 femelles et 14 canards mâles. Avant l’échantillonnage, des informations de base sur la gestion, l’alimentation, l’utilisation et l’élimination des antibiotiques non utilisés ont été recueillies à l’aide d’un questionnaire (fichier supplémentaire 1). Les canards sélectionnés ont été immobilisés manuellement et un coton-tige stérile a été inséré dans le cloaque pour recueillir les matières fécales. Les échantillons ont été stockés dans une glacière avec un pack de glace et transportés au laboratoire de l’Université d’Agriculture de Sokoine pour analyse. Pour la cohérence, deux chercheurs après avoir été formés par les technologues de laboratoire sur l’échantillonnage de l’écouvillon sur les oiseaux ont fait l’échantillonnage à tous les 100 canards.
Isolation et identification de E. coli et Enterococci spp.
Les échantillons fécaux ont été plaqués sur la gélose MacConkey (Oxoid, Basingstoke, UK) et incubés pendant 24 heures en condition aérobie pour l’isolement de E. coli . Les colonies suspectes ont été identifiées sur la base de leur morphologie, de la coloration de Gram et des tests biochimiques. Pour isoler les entérocoques, les échantillons ont été ensemencés sur de la gélose Slanetz-Bartley (Oxoid, Basingstoke, UK) et incubés pendant 48 heures en conditions aérobies, puis identifiés sur la base de la morphologie coloniale et des tests biochimiques. Pendant l’isolement et l’identification, E. coli ATCC25922 et Enterococcus faecium ATCC 2912 ont été inclus comme souches de contrôle.
Sensibilité aux antibiotiques
Tous les isolats d’E. coli et d’Enterococci ont été testés pour la sensibilité aux antibiotiques en utilisant la méthode de diffusion sur disque et interprétés selon le CLSI . Les tests de sensibilité antimicrobienne ont été effectués à certains antibiotiques qui sont couramment utilisés en médecine humaine en Tanzanie. Quatre antibiotiques pour E. coli ont été testés aux concentrations indiquées : ampicilline 10 µg, céfotaxime 30 µg, triméthoprime-sulfaméthoxine 25 µg et tétracycline 30 µg. Les entérocoques ont été testés contre l’ampicilline 10 µg, l’érythromycine 15 µg, la rifampicine 5 µg, la tétracycline 30 µg et la triméthoprime-sulfaméthoxine 25 µg. Tous les disques antibiotiques provenaient d’Oxoid, Basingstoke, UK.
Considérations éthiques
L’autorisation de réaliser cette étude a été accordée par le responsable municipal de l’élevage de Morogoro et l’approbation éthique de l’étude a été donnée par les comités d’éthique de l’Université d’agriculture de Sokoine, Tanzanie. Le consentement verbal a été obtenu de chacun des agriculteurs avant l’échantillonnage.
Résultats
Sur les 100 échantillons fécaux mis en culture 91% avaient E. coli dont 64 (70,3%) ont montré une résistance aux différents antibiotiques testés (tableau 1). Les résistances multiples aux antibiotiques montrées par E. coli étaient les suivantes : 28 (30,8%) isolats à quatre antibiotiques, 35 (38,5%) à trois antibiotiques, 13 (14,3%) à deux antibiotiques, 11 (12,1%) isolats à un antibiotique. Enterococcus a été isolé de tous les échantillons et 42% ont montré une résistance aux différents antibiotiques testés. Cinq pour cent des isolats d’Enterococcus étaient résistants à tous les antibiotiques, 13% à quatre antibiotiques, 21% à trois antibiotiques, 26% à deux antibiotiques et 28% à un antibiotique testé. Les résultats concernant la gestion des canards et leur accès éventuel à des résidus d’antibiotiques sont résumés dans le tableau 2. Sur les 26 éleveurs interrogés, 92,3 % géraient les canards de manière extensive et avaient accès à des lieux de décharge. Aucune administration de médicaments vétérinaires n’a été signalée pour les canards mais les répondants ont déclaré traiter d’autres animaux en utilisant des tétracyclines/oxytétracycline.
Discussion
La présente étude a révélé que les taux d’isolement d’E. coli étaient de 91% alors que tous les canards habitaient des entérocoques et que les isolats présentaient des taux élevés de multi-résistance aux antibiotiques. Cette étude a montré que les bactéries indicatrices des canards libres en Tanzanie peuvent être utilisées dans les études sur la résistance aux antibiotiques. Cela suggère que le problème de la résistance aux antibiotiques est répandu même pour les isolats de bactéries provenant d’animaux qui ne reçoivent pas d’antibiothérapie. Cela a un impact sur la santé publique, car les canards récupèrent la nourriture autour des zones d’habitation et répandent leurs excréments partout et les bactéries résistantes peuvent trouver leur chemin dans la chaîne alimentaire et affecter les humains ou le gène résistant peut être transféré aux bactéries pathogènes .
La prévalence estimée de la résistance aux antibiotiques dans E. coli isolé au cours de cette étude est comparable à la résistance signalée en Malaisie . Au Nigeria, une faible prévalence de 8,6% a été signalée, probablement en raison de l’utilisation de différents antibiotiques comme l’ofloxacine, l’acide nalidixique et la gentamycine . La prévalence élevée de la résistance aux antibiotiques observée au cours de cette étude est probablement due au fait que les canards sont constamment exposés à des résidus d’antibiotiques provenant des rejets animaux et humains en raison de leur large utilisation. Des études montrent que les antibiotiques utilisés chez les animaux destinés à l’alimentation sont peu absorbés dans l’intestin et que les composés parents sont excrétés dans les fèces. Cette constatation est confirmée par plusieurs études qui ont signalé des niveaux élevés de résidus d’antibiotiques dans les eaux usées et les déchets animaux. Par conséquent, la flore normale des canards charognards est constamment exposée aux résidus d’antibiotiques, ce qui leur fait développer une résistance comme cela a été observé au cours de cette étude.
La résistance d’E. coli à l’ampicilline était la plus élevée (81%) par rapport aux autres antibiotiques utilisés dans l’étude, similaire à un rapport précédent en Slovaquie où la résistance enregistrée était de 87,8% . En général, les études montrent que 60-70% des isolats d’E. coli ont développé une résistance à l’ampicilline. Cela peut être dû à une utilisation excessive de l’ampicilline dans la pratique humaine, dont les résidus sont des sources potentielles de contamination de l’environnement où les canards se nourrissent. Dans le cas de la sulfaméthoxine, la résistance enregistrée était de 76% comme précédemment enregistrée par Van Tuat . La résistance antibactérienne montrée par la tétracycline dans cette étude était de 59% alors qu’elle était de 37,5% en Slovaquie et de 75% au Nigeria. Il est intéressant de noter que E. coli a également montré une résistance antibactérienne au céfotaxime à 63%, un antibiotique qui n’est pas couramment utilisé dans le traitement des animaux en Tanzanie. Les canards peuvent avoir accès aux résidus de céfotaxime dans les décharges où l’on trouve des fèces humaines et des restes de médicaments éliminés (Tableau 2). Cependant, une résistance élevée à la céfotaxime a été observée avec des bactéries isolées dans les égouts de différents établissements de santé.
Des résistances multiples d’E. coli à plus d’un antibiotique ont également été observées dans l’étude. Les résultats étaient trop élevés par rapport à l’étude menée au Vietnam où la résistance multiple aux antibiotiques pour E. coli était de 16,7% à quatre antibiotiques, à trois antibiotiques 20% et à deux antibiotiques était de 23,3% . Cette occurrence de la résistance multiple aux médicaments suggère que le bétail joue un rôle de réservoir de bactéries résistantes pour la contamination environnementale. On a constaté que les populations bactériennes isolées de l’intestin d’animaux exposés aux antibiotiques étaient cinq fois plus susceptibles d’être résistantes à un antibiotique donné. Les bactéries non résistantes acquièrent normalement les plasmides extra-chromosomiques de résistance aux antibiotiques (plasmides R) des bactéries résistantes lorsqu’elles sont en contact étroit. La résistance observée peut être due à l’utilisation irrationnelle d’antibiotiques qui rejettent une quantité importante de résidus dans l’environnement. D’autres facteurs à l’origine du développement de la résistance pourraient être la disponibilité facile et l’utilisation généralisée d’antibiotiques à large spectre dans le traitement présumé des infections, même dans les établissements de santé. Le manque d’application des règlements sur l’utilisation des antibiotiques dans le cadre des programmes de contrôle des infections pourrait avoir influencé le modèle des résultats de résistance à un degré considérable.
Les entérocoques spp. sont des commensaux naturels de l’intestin humain et animal. Tous les canards étudiés avaient des Enterococci spp. dans leurs contenus intestinaux qui ont montré un taux de résistance de 42% aux différents antibiotiques testés. Néanmoins, les résultats de cette étude ont montré une résistance élevée à la rifampicine (62%), à l’ampicilline (62%) et à la tétracycline (42%). La multirésistance a également été observée dans plus de 65% des isolats. Comme indiqué précédemment, la résistance observée des bactéries aux différents antibiotiques testés en l’absence d’utilisation des médicaments chez les canards pourrait être due aux résidus rejetés dans l’environnement où les canards se nourrissent peuvent facilement être exposés aux antibiotiques et autres bactéries résistantes. Lorsque des bactéries résistantes sont en contact avec des bactéries non résistantes, un échange de matériel génétique peut avoir lieu et le gène résistant peut être acquis. Par ailleurs, des études ont rapporté que des Enterococci spp. isolés de canards présentaient une résistance aux macrolides et aux lincosamides. Néanmoins, Enterococci spp. est intrinsèquement résistant à plusieurs groupes d’antibiotiques, dont les céphalosporines et les aminoglycosides. En outre, de nombreuses souches abritent des éléments génétiques transmissibles permettant d’acquérir une résistance à divers antibiotiques comme la tétracycline. D’autres études de résistance aux antibiotiques chez les Enterococci spp. isolés de canards ont été réalisées en utilisant l’antibiotique vancomycine . D’autres études de sensibilité des Enterococci spp. à la vancomycine sont suggérées à l’avenir, car cet antibiotique est aujourd’hui un médicament courant en médecine humaine en Tanzanie.
L’étude par questionnaire soutient davantage l’observation en laboratoire sur le taux de résistance élevé montré par E. coli et Enterococcus spp. Il a été observé que les antibiotiques sont largement utilisés dans le traitement des animaux et des humains. Indépendamment de la non-utilisation de médicaments vétérinaires chez les crépuscules, le système de gestion extensive de l’élimination les expose à l’environnement avec des résidus d’antibiotiques et d’autres bactéries provenant d’animaux et d’humains qui ont pris des antibiotiques. Cette constatation est confirmée par le fait que les résistances observées concernaient des antibiotiques couramment utilisés chez les humains et les animaux (tableau 2). Les bactéries résistantes ont été isolées à partir de diverses sources, notamment les rejets d’eaux usées et l’environnement. Les restes de médicaments et les récipients ont été jetés au hasard dans les foyers environnants, ce qui peut exposer les canards aux antibiotiques. Par conséquent, le système de gestion intensive des canards peut aider à minimiser l’exposition inutile des oiseaux aux résidus d’antibiotiques.
Conclusion
Généralement, la résistance aux antibiotiques montrée par E. coli et Enterococcus spp. dans cette étude était élevée. Cela montre le rôle joué par le bétail et les poulets qui sont constamment sous antibiotiques comme sources primaires potentielles de gènes de résistance aux antibiotiques pour les bactéries isolées des canards. L’isolement d’E. coli et d’Enterococcus spp. multi-résistants aux antibiotiques chez les canards servent de porteurs potentiels de souches résistantes aux antibiotiques pour les humains et posent un grave problème pour la santé publique.
Limitations
Cette étude n’a utilisé que 100 échantillons de canards collectés dans la municipalité de Morogoro, ce qui limite la généralisation des résultats à utiliser comme représentatifs sur l’état de la résistance aux antimicrobiens avec E. coli et Enterococcus spp. chez les canards en Tanzanie. De plus, le nombre d’antibiotiques testés était faible. Les tests de sensibilité aux antibiotiques des bactéries utilisant la méthode de diffusion sur disque peuvent être inférieurs aux méthodes de microdilution en bouillon. De plus, l’étude n’a pas déterminé les génotypes de résistance chez E. coli et Enterococcus spp. qui étaient résistants à différents types d’antibiotiques. Néanmoins, la présence d’autres animaux sur le site où l’échantillonnage des canards a été effectué agit comme des facteurs de confusion sur les taux de résistance observés dans les isolats bactériens des canards.