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

Abstract

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.

In recent years and in several countries, a new type of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), the sequence type (ST) 398, has been frequently found in pigs and in farmers in contact with these pigs. In Canada, little information is available concerning MRSA from pigs. A previous study in our laboratory identified 107 MRSA isolates from two pig slaughterhouses in Quebec. This study was conducted to determine antimicrobial resistance and virulence genes of MRSA from abattoir pig, to study their biofilm formation in relation with agr specificity groups and to evaluate horizontal transfer of genes to a MRSA of human clinical origin. Different phenotypic patterns of antimicrobial resistance were observed in these MRSA and a representative subset of these isolates was selected for further characterization. Twenty-four porcine MRSA were characterized by a DNA microarray, the StaphyType of CLONDIAG. Our results demonstrated that the MRSA strains from the abattoirs contain several antimicrobial resistance genes responsible for macrolide and tetracycline resistance and virulence genes encoding staphylococcal enterotoxins, hemolysins, leukocidins, aureolysin, superantigens, immunoevasion, adhesion, and biofilm development. This study presents the first evidence that horizontal transfer of some of these genes can occur between MRSA of porcine and human origin. We also report for the first time biofilm formation in Livestock Associated-MRSA of porcine origin associated with agr group II. It is possible that biofilm formation favors colonization, persistence as well as zoonotic potential. This research provides a better understanding of antimicrobial resistance and virulence of MRSA from pigs and their potential contribution to the emergence of some resistance and virulence factors in MRSA of human origin.