Epidemiologie et caracterisation moleculaire de salmonella et shigella, chez les patients souffrants de diarrhée aiguë à N'Djamena au Tchad

ABSTRACT

Introduction

In developing countries, foodborne infectious diseases, mainly attributable to the genera Salmonella and Shigella, represent a major health problem. Salmonella and Shigella are the most common bacterial species implicated in various types of infection, including septicaemia and gastroenteritis. These involve several bacterial clones with multi-drug resistance, making them difficult to treat. The aim of our study was to detect Salmonella and Shigella species in pathological stool and blood samples, to assess their prevalence in relation to risk factors, to characterise their antibiotic resistance profile, and to reconstruct their phylogenetic tree to understand their origin.

Materials and methods

Samples were collected from inpatients and outpatients in four district hospitals and the Centre HospitalierMère et Enfant, over a period extending from June 2021 to December 2023. Stools from patients at the CHU ME were collected in sterile vials, while swabs were used for patients at district hospitals in N'djamena. In addition, blood from patients with a fever above 38 degrees Celsius was used for blood cultures. Antimicrobial susceptibility testing was performed using the CA-SFM /EUCAST method and strains were identified by conventional microbiological tests.

Bacterial DNA was extracted using the boiling method. (GTG)-PCR was used for strain subtyping. The Dendro- UPGMA software was used to group strains on the basis of the genetic fingerprints obtained by (GTG) -PCR.

Results and discussion

Between 1 January 2022 and 30 June 2023, a total of 1370 patients were registered at four district hospitals and the Centre HospitalierUniversitaireMère et Enfant for cases of acute gastroenteritis.

A total of fifty strains were isolated, including thirty Shigella and twenty Salmonella. We observed a significant difference in the incidence of bacterial infections in children aged 0-5 years and adults aged over 21 years compared with the other groups (p = 0.01).

The antibiotic susceptibility profiles of Salmonella and Shigella strains were diverse. We found that 82.3% of the bacteria were resistant to beta-lactam antibiotics, including ampicillin, amoxicillin and amoxicillin + clavulanic acid, as well as ceftriaxone. The majority of strains were sensitive to the range of antibiotics tested, particularly the quinolones (nalidixic acid, ofloxacin and ciprofloxacin), with the exception of certain beta-lactamase antibiotics, which showed reduced sensitivity to ampicillin and amoxicillin + clavulanic acid. In order to assess phylogenetic relationships and establish epidemiological links between the Salmonella strains isolated during our study, we characterised twenty Salmonella isolates by GTG5 PCR (Polymerase Chain Reaction), then grouped the strains using DendroUPGMA software on the basis of the genetic fingerprints obtained by GTG5 PCR.

The den- drogram obtained using genetic fingerprinting was used to group Salmonella strains into 20 groups (G1 to G20).

Conclusion

This study highlights the scale of the public health problem posed by these bacteria in Chadian populations. It highlights the need for close monitoring of the antibiotic profile in order to ensure effective antibiotic therapy and the implementation of prevention programmes tailored to public health. The circulation of such strains requires further study to gain a better understanding of their origin and mode of dissemination.

The 5-PCR test (GTG) has enabled rapid molecular typing of Salmonella strains. The Salmonella strains typed in this study belong to different clones.

Keywords: Acute diarrhoea, Identification, Antibiotics, prevalence, epidemiology, N'djamena.

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ÊãÇÓÊÎÑÇÌÇáÍãÖÇáäææíÇáÈßÊíÑíÈØÑíÞÉÇáÛáíÇä. ÊãÇÓÊÎÏÇã (GTG) -PCR ááÊÕäíÇáÑÚíááÓáÇáÉ. ÊãÇÓÊÎÏÇãÈÑäÇãÌ Dendro-UPGMA áÊÌãíÚÇáÓáÇáÇÊÈäÇÁðÚáìÇáÈÕãÇÊÇáÌíäíÉÇáÊíÊãÇáÍÕæáÚáíåÇÈæÇÓØÉ (GTG)-PCR.

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Table des Matières

DEDICACES i

Remerciements ii

Liste des sigles et Abreviations iv

Liste des figure vi

Liste des tableaux vii

RESUME viii

ABSTRACT x

INTRODUCTION GENERALE 1

Chapitre .1. Généralités sur les Salmonellaet Shigella 5

1.1 Définition de la diarrhée 5

1.2 Ampleur des diarrhées 5

1. 2.1. Dans le monde 5

1.2.2. En Afrique 6

1.3. Epidémiologie des diarrhées infantiles 7

? 1.3.1. Les bactéries : Salmonella et Shigella 7

1.3.2 facteurs environnementaux favorisant les infections diarrhéiques 7

1.3.2 Lutte contre les maladies diarrhéiques 8

2. Genre Salmonella 10

2.1 Définition 10

2.2 Historique 10

2.3.Caractéristiques morphologiques des salmonelles 11

2.4Taxonomie et nomenclature 12

2.6 Caractères biochimiques 13

2.7 Pouvoir pathogène des Salmonelles 14

2.8 Caractéristiques antigéniques : 14

2.9 génome de Salmonella 15

2. 10 Mécanismes de virulence 16

2.11. pouvoir pathogène des Salmonelles 17

2.11.1 gastro-entérites 17

2.11.2 infections systémiques ou fièvre typhoïde 17

2.11.3. Toxi-infections alimentaires collectives 18

2.12. Cycle infectieux de Salmonelle 18

3. Genre Shigella 21

3.1 Caractères morphologiques 23

3.2 Caractères culturaux et biochimiques 24

3.4 Epidémiologie 27

3.5 Pouvoir Pathogène 28

3.5.5 Bases du Traitement 30

3.6 Shigella Vaccin 30

Chapitre .2 Antibiotiques 32

2.1. Définition 32

2.2 Resistance Bactérienne 32

2.2.1. Définition 33

2.2.2 Résistance naturelle 33

2.2.3 Résistance acquise 33

2.2.4 Causes des résistances acquises 34

2.2.5 résistance croisée 34

2.2.6 Mécanismes biochimiques de la résistance 34

? Diminution de la perméabilité de la membrane à l'antibiotique 36

? modification de cibles 36

? Excrétion par des systèmes d'efflux 37

2.2.7 Salmonella et résistance aux antimicrobiens 38

Chapitre 3 Techniques moléculaires deSalmonellaet Shigella...........................................40

2eme Partie MATERIEL ET METHODE 47

1.2. Type et période d'étude 48

1.4 Échantillonnage 49

1.3 .1 Enquêtes 49

1.3.2 Procédure de collecte des données 51

1.3.3 Critère d'inclusion 52

1.4 Analyses microbiologiques et moléculaires 52

1.4.1 Enregistrement des selles 53

1.4.2 Examen macroscopique 53

1.4.3. Examen microscopique 53

2.5 Analyses microbiologiques 53

1.5.1 Méthodes Manuelles de Coproculture 54

1.5.3. Préparation des échantillons des selles 54

1.5.4. Enrichissement 54

1.5. Isolement 54

3.4. Identification des agents bactériens 55

1.5. Méthodes Manuelles par l'hémoculture 58

1.6. Analyses sérologiques 60

Chapitre 2. Profil de résistance aux antibiotiques des Salmonella et Shigella isolés 62

2.1 Méthode de diffusion en milieu gélosé 62

2.2 Les disques d'antibiotiques 62

2.3 Conservation des souches isolées 63

2.4 Caractérisation moléculaire de Salmonella 63

2.4.1 Extraction de l'ADN bactérien 64

2.4.2. Préparation du mélange réactionnel 64

2.4.3. Amplification des extraits d'ADN 64

2.4.4. Préparation du gel d'agarose 65

2.4.5. Electrophorèse de produit PCR 65

2.4.6. Traitement du gel 65

2.4.7. Construction de l'arbre phylogénétique 65

2.4.8 Contrôle des milieux 65

2.4.9 Traitement des données. 66

1.4.10 Considération éthique et administratives 66

3^eme PARTIE : RESULTATS 68

Chapitre .1 . Nombre et origine des échantillons biologiques collectés et analysés 69

3.2 Origine géographique des échantillons 69

3.2.2 Répartition des échantillons en fonction de la nature de produit pathologique et des sites 70

3.3 Identification des sérotypes des agents bactériens isolés 71

3.4.3 Répartition mensuelle des cas de diarrhées et agents bactériens 73

3.4.4 Types et nombre des sérotypes identifiés 74

3.4.5 Facteurs de risque associés à l'infection par les sérotypes des agents bactériens isolés 74

3.4.6 Différentes espèces de Salmonella et Shigella et leurs facteurs de risques d'infection à Ndjamena 75

Chapitre 2. Profil de résistance aux antibiotiques des Salmonella et Shigella isolés 77

2.1 Analyse de l'efficacité des antibiotiques face aux agents bactériens isolés 77

Chapitre 3. Caractérisation moléculaire des agents bactériens identifiés 82

3.1 Caractérisation moléculaire des souches de salmonella isolées par la Technique (GTG) -PCR 82

3.1 Comparaison des profils de l'arbre phylogénétique 83

4^eme Partie : DISCUSSION 85

4 . DISCUSSION GENERALE 86

4.1 Nombre et origine des échantillons biologiques collectés et analysés 86

4.2 Profil de résistance aux antibiotiques des Salmonella et Shigella isolés 90

4.3 Caractérisation moléculaire des agents bactériens identifiés 92

CONCLUSION ET PERSPECTIVES 94

PERSPECTIVES 95

ANNEXE 1

Liste des articles et communication 1