L´impact de la PCR gastro-intestinale sur la prise en charge des infections gastro-intestinales chez les immunodéprimés

¹Département de Microbiologie, Hôpital Arrazi du Centre Hospitalier Universitaire Mohamed VI, Marrakech, Maroc, ²Faculté de Médecine et de Pharmacie de Marrakech, Marrakech, Maroc

^&Auteur correspondant
Mahjouba Baiya, Département de Microbiologie, Hôpital Arrazi du Centre Hospitalier Universitaire Mohamed VI, Marrakech, Maroc

Introduction    

Les infections gastro-intestinales sont une des premières causes de morbidité et de mortalité à travers le monde. Elles représentent un enjeu majeur de santé publique vu leur prévalence et leur gravité, notamment chez les patients immunodéprimés. Dans les pays en développement, l´organisation mondiale de la santé (OMS) estime que 3 à 3,2 millions d´enfants meurent chaque année des conséquences d´une gastroentérite [1,2]. Jusqu´aux années 1970, les techniques de diagnostic des diarrhées infectieuses ne permettaient d´identifier l´agent étiologique que pour une faible proportion de cas d´infections gastro-intestinales (bactéries, protozoaires). Depuis les années 1990, les méthodes de biologie moléculaire ont permis l´identification d´un nombre croissant de virus et ont montré en particulier que plus des deux tiers des épidémies des infections gastro-intestinales sont d´origine virale [1,3,4]. L'utilisation du diagnostic par approche syndromique par le panel de PCR gastro-intestinale permet d'avoir une documentation microbiologique précise, avec une recherche simultanée des 22 pathogènes les plus fréquemment incriminés et d´avoir un résultat en quelques heures seulement, à partir d´un unique prélèvement de selles [5]. La prise en charge du patient sera ensuite rapide et efficace car elle sera adaptée au pathogène isolé, tout en limitant l'utilisation inadéquate d'antibiotiques. Le but de cette étude était de dresser le profil épidémiologique, clinique et évolutif des infections gastro-intestinales, établir le diagnostic étiologique et étudier l´impact du diagnostic moléculaire sur le choix d´une thérapie ciblée.

Méthodes     

Type et cadre de l´étude: il s´agit d´une étude rétrospective transversale réalisée au sein du Service de Microbiologie de l´Hôpital Arrazi du CHU Mohamed VI , incluant tous les patients immunodéprimés pris en charge pour une infection gastro-intestinale et ayant nécessité une hospitalisation dans les différents services au sein de l´hôpital Arrazi du CHU Mohamed VI de Marrakech.

Durée de l´étude: ce travail a été réalisé sur une période de 15 mois, d´octobre 2018 à décembre 2019.

Critères d´inclusion: ont été inclus dans cette étude tous les patients immunodéprimés hospitalisés aux différents services au sein de l´hôpital Arrazi du CHU Mohamed VI, ayant bénéficié d´une PCR gastro-intestinale durant la période d´étude.

Critères d´exclusion: ont été exclus: 1) les patients immuno-compétents; 2) les patients n´ayant pas bénéficié d´une PCR gastro-intestinale; 3) les patients traités en ambulatoire sans dossier médical.

Collecte des données: le recueil des données a été fait à partir de la base des données du service de microbiologie et des dossiers d´hospitalisation des patients admis aux différents services de l´Hôpital Arrazi du CHU Mohamed VI de Marrakech.

Analyse des données: nous avons utilisé le logiciel Microsoft Excel 2016 pour l´analyse statistique des données. Ces dernières ont été converties en pourcentage, en moyenne ou en médiane.

Panel gastro-intestinal filmarray: c´est un systéme simple et ferme, qui implique le traitement, l'amplification, l'identification et l'analyse des échantillons, permettant l´obtention des résultats en une heure environ, avec seulement 2 minutes de temps de préparation. Les cibles du panel comprennent treize bactéries (E. Coli entéro-agrégatif (EAEC), E. Coli entéro-toxinogène (ETEC), E. Coli entéro-pathogène (EPEC), E. Coli producteur de shiga-toxines (STEC), E. Coli O157, E. Coli entéro-invasif (EIEC) / Shigella spp, Campylobacter (jejuni/coli/upsaliensis), vibrio (parahaemolyticus/vulnificus), Salmonella spp, Plesiomonas shigelloides, Yersinia enterocolitica, Clostridium difficile (toxine A/B) et Vibrio cholera), cinq virus (Adénovirus F40/41, Astrovirus, Norovirus GI/GII, Rotavirus A, et Saprovirus (I, II, IV, V)) et quatre parasites (Cryptosporidium spp, Giardia lamblia, Cyclospora Cayetanensis et Entamoeba histolytica).

Approbation éthique: le consentement éclairé verbal des patients a été obtenu avant de les inscrire à l'étude. Aucune approbation éthique n'a été demandée pour l'analyse de l'ensemble des données car il ne contient aucune information personnellement identifiable.

Résultats     

Caractéristiques épidémiologiques des patients: 124 patients hospitalisés ont été inclus dans cette étude. Ces patients étaient âgés de 2 mois à 93 ans, avec une médiane d´âge de 22 ans. Sur les 124 patients, 67 étaient de sexe masculin (54,03%) et 57 étaient de sexe féminin (45,97%), avec un sexe ratio H/F de 1,18.

Répartition des patients sur les services hospitaliers: durant cette période, 23,48% des patients ont été hospitalisés au niveau du service des maladies infectieuses, 18,55% au niveau de la Pédiatrie B, 16,22% au niveau du service d´hématologie, 9,78% au niveau du service de gastrologie, 6,55% au niveau de la r éanimation pédiatrique, 6,55% au niveau de la pédiatrie A, 5,75% au niveau du service de néphrologie, 4,85% au niveau de la réanimation médicale, 2,52% au niveau du service de rhumatologie, 1,63% au niveau des urgences pédiatriques, 0,8% au niveau du service de neurologie et 0,8% au niveau du service de la chirurgie viscérale.

Le profil immunitaire des patients: concernant le profil immunitaire des patients, 30% des patients avaient une infection rétrovirale et 5,6% avaient une Leucémie aiguë myéloblastique (LAM). Le Tableau 1 résume les tares et le terrain immunitaire des patients.

L´antibiothérapie probabiliste: cette étude a montré que 95,16% des patients ont reçu une antibiothérapie probabiliste. Plusieurs molécules ont été administrées, avec une prédominance des céphalosporines 3^e génération chez 27,42% des patients, suivie de Ciprofloxacine chez 12% des patients (Figure 1).

Résultats de la PCR gastro-intestinale: chez l´ensemble des patients prélevés durant cette période, l´infection gastro intestinale a été documentée chez 71 patients, soit un taux de positivité global de 57,26%. Des co-infections ont été retrouvées chez 37 patients soit 52,11%.

L´ensemble des germes identifiés était 128. E. Coli entéropathogène était l´agent infectieux le plus détecté (n=25), suivi par E. Coli Entéroagrégative (n=21), Campylobacter (n=12) et Cryptosporidium (n=10). La répartition des agents pathogènes identifiés est illustrée au niveau de la Figure 2.

Au sein de ces infections gastro intestinales détectées (n=71), une étiologie bactérienne a été retrouvée chez 76,81% des patients soit en mono ou en co-infection. Une étiologie virale a été retrouvée chez 13,04% des patients, et une étiologie parasitaire a été retrouvée chez 10,15% des patients.

La proportion de chaque agent pathogène identifié dans la coïnfection était différente entre les agents étudiés. Le Tableau 2 montre la proportion des agents pathogènes détectés dans la mono et co-infection. L´association la plus retrouvée était la co-infection Campylobacter et Cryptosporidium dans 12,8% des cas.

Traitement après les résultats de la PCR gastro-intestinale

L´antibiothérapie a été arrêtée chez 1,6% des patients qui avaient une étiologie virale isolée (non associée à d´autres agents pathogènes). L´antibiothérapie a été également arrêtée chez les patients ayant une E. Coli producteur de shiga-toxines et qui présentent 7,25% des patients. Au cours de la suspicion clinique d´infection gastro-intestinale d´origine bactérienne non confirmée après la PCR, le traitement initié par les antibiotiques a été arrêté chez 14,5% des patients. Donc au total l´antibiothérapie a été arrêtée chez 23% des patients après les résultats de la PCR.

A peu près 76,58% des patients ont été traités par antibiothérapie. Elle a été maintenue chez 28,23% des patients chez qui une infection GI d´origine bactérienne a été suspectée avec un résultat négatif de la PCR. L´antibiothérapie initiale a été maintenue chez 16,13% des patients. L´antibiothérapie a été modifiée chez 27,42% des patients et initiée chez 4,8%.

Discussion     

Dans la présente étude, l´infection gastro-intestinale a été documentée microbiologiquement chez 71 patients, soit un taux de positivité global de 57,26%. Des études similaires menées aux états unis et en Italie ont présenté un taux de positivité approximatif [6,7]. La distribution des agents pathogènes sur cette période a montré la prédominance de l´étiologie bactérienne, ce qui a été rapporté également dans plusieurs études [8-10].

E. Coli entéropathogène était l´agent bactérien le plus retrouvé dans notre série, ce qui est concordant avec d´autres études similaires [6,11,12]. Christian Leli et al. ont trouvé la prédominance de salmonella, dans une étude portant sur l´évaluation du panel de PCR gastro-intestinale multiplex pour le diagnostic étiologique de la diarrhée infectieuse [10]. Dans la présente étude, le virus le plus retrouvé était Norovirus. La prédominance du norovirus a été rapportée également par plusieurs études [8-10,13]. Cryptosporidium a présenté l´agent parasitaire prédominant dans notre série. Ainsi, la place importante des co-infections dans les infections gastro-intestinales de l´immunodéprimé a été largement rapportée par plusieurs études [7,13,14]. Cette étude rapporte un pourcentage de coïnfection de 52,1%.

Lors des infections gastro-intestinales, un traitement empirique à base d´antibiotiques est fréquemment prescrit malgré que l´étiologie de ces infections puisse être aussi bien bactérienne que virale ou parasitaire. Ainsi, la prescription des antibiotiques n´est pas toujours indiquée et a des conséquences néfastes notamment sur l´émergence des résistances bactériennes aux antibiotiques. D´où l´intérêt de cet approche syndromique, grâce à sa bonne spécificité et sensibilité, et sa capacité de détection élevé, la plateforme Film Array se présente comme une technique de choix pour limiter cette prescription abusive d´antibiotiques et permettre une meilleure maitrise du risque infectieux.

Une étude menée en New York par Axelrad et al. a montré que les patients ayant reçu une PCR gastro-intestinale étaient 11% moins susceptibles de recevoir une antibiothérapie, par rapport aux patients testés par culture conventionnelle des selles. La réduction notable de la prescription d'antibiotiques pour les patients qui ont reçu des tests basés sur la PCR signifie que les panels de la PCR gastro-intestinale pourraient être un outil utile pour promouvoir la gestion des antibiotiques. Axelrad et al. notent que les antibiotiques étaient encore utilisés chez environ un tiers des patients [15].

Une étude menée en Arizona en 2017 a montré que la mise en place du panel gastro-intestinal Film Array a apporté plusieurs avantages dans la gestion des antibiotiques, notamment: un rendement diagnostique plus élevé, des résultats plus rapides, des taux plus élevés d'arrêt des antibiotiques, un temps plus court pour l'ajustement des antibiotiques et un taux inférieur d'antibiotique inapproprié [16].

En Amérique, une étude menée par Beal et al. a montré que le panel gastro-intestinal a amélioré la prise en charge des patients en identifiant rapidement un large éventail d'agents pathogènes qui n'auraient peut-être pas été détectés autrement, réduisant le besoin d'autres tests de diagnostic, réduisant l'utilisation inutile d'antibiotiques et conduisant à une réduction de la durée du séjour à l'hôpital [17].

Une autre étude menée en Amérique en 2016 a montré que la prise en charge de 78% des patients a été modifiée après les résultats du test du panel gastro-intestinal FilmArray y compris l'initiation ou la modification d'antibiotiques chez 50% des patients et l'arrêt de l'antibiothérapie chez 28% des patients [18]. Une étude menée en Washington entre juillet 2015 et décembre 2016 a montré qu´après l´introduction du test du panel gastro-intestinal FilmArray, le délai d´initier les antibiotiques optimaux était plus court [19].

Limites d´interprétation des résultats

La présente étude a des limites qui méritent d'être discutées: 1) comme il s'agissait d'une étude rétrospective, nous n'avions aucun contrôle sur le choix des investigations conventionnelles ordonnées par le médecin traitant. 2) Deuxièmement, la détection de plusieurs pathogènes peut refléter une coïnfection active, ou une infection à distance. 3) Tous les microorganismes détectés par la PCR ne correspondent pas à des infections. La PCR peut détecter des portages asymptomatiques. 4) Bien que nous ayons montré que la PCR multiplex permet un diagnostic plus rapide et une meilleure gestion de la maladie, l'impact économique de ce test sur la santé publique n'a pas été évalué. 5) Compte tenu de nos méthodes de collecte des données et de la taille de notre échantillon, les résultats peuvent ne pas être généralisés à l'ensemble de la population. Néanmoins, les résultats rapportés pourraient être des cibles pour de futures études.

Conclusion     

En conclusion, les techniques de la biologie moléculaire sont des techniques prometteuses qui offrent une meilleure sensibilité et spécificité et un gain de temps considérable comparées aux méthodes de diagnostic conventionnelles. Ces techniques nous ont permis de déterminer le profil épidémiologique des infections gastro-intestinales et de confirmer leurs étiologies, notamment chez les patients immunodéprimés. Le panel de PCR multiplex FilmArray détecte un large éventail de pathogènes gastro-intestinaux, y compris les virus et les co-infections. Le diagnostic des infections gastro-intestinales par la PCR est un test simple et rapide avec des sensibilités élevées et des délais d'exécutions rapides. Ainsi, elle peut contribuer à réduire le traitement antibiotique empirique et peut-être un outil précieux pour l'initiation précoce et le suivi de l´antibiothérapie.

Conflits d'intérêts     

Les auteurs ne déclarent aucun conflit d'intérêts.

Contributions des auteurs     

Mahjouba Baiya a collecté les données, a fait la recherche bibliographique et a rédigé le manuscrit. Nabila Soraa a corrigé le manuscrit. Tous les auteurs ont lu et approuvé la version finale du manuscrit.

Tableaux et figures     

Tableau 1: profil immunitaire des patients (n=124)

Tableau 2: proportion des agents pathogènes détectés dans la mono et co-infection

Figure 1: répartition des différentes molécules administrées en antibiothérapie probabiliste

Figure 2: répartition des différents agents pathogènes détectés par PCR (n=128)

Références