Typage moléculaire bactérien : PFGE, MLST et cgMLST

Microbiologie & immunologie · Master 1

Méthodes de typage pour investiguer épidémies nosocomiales et infections d'origine alimentaire.

Introduction

Le typage moléculaire permet de déterminer si des isolats bactériens appartiennent à la même souche, donc à une même chaîne de transmission. Il est indispensable pour investiguer des épidémies nosocomiales (par exemple à Staphylococcus aureus résistant à la méticilline ou à entérobactéries productrices de carbapénémases) ou des toxi-infections alimentaires (Listeria, Salmonella).

Les méthodes ont évolué : l'électrophorèse en champ pulsé (PFGE) comparait des profils de restriction ; le MLST analysait sept gènes de ménage ; aujourd'hui, le séquençage de génome entier avec cgMLST (milliers de gènes du génome cœur) ou analyse de SNP offre la plus haute résolution et une comparaison standardisée entre laboratoires.

En Suisse, le Centre national de référence des bactéries entéropathogènes et de Listeria (NENT, Zurich) et le Centre national pour la détection précoce des résistances émergentes aux antibiotiques (NARA, Fribourg) collaborent avec l'OFSP et l'OSAV.

Objectifs d'apprentissage

Comparer PFGE, MLST, cgMLST et SNP
Définir un seuil de clonalité et un cluster
Interpréter des données de typage dans une investigation
Citer les acteurs suisses de la surveillance

Concepts clés

MLST: Typage par séquençage de sept gènes de ménage, attribuant un séquence-type (ST) à chaque souche.
cgMLST: Comparaison d'allèles de milliers de gènes du génome cœur, avec des seuils validés pour définir un cluster.
Cluster: Groupe d'isolats génétiquement proches, suggérant une source ou une transmission commune.

Conclusion

Le typage moléculaire est un outil majeur pour détecter et contenir les épidémies. L'arrivée du cgMLST et de la génomique a standardisé et accéléré les investigations.

Son interprétation reste un travail conjoint entre microbiologistes, hygiénistes et épidémiologistes.

Cartes

Quel principe de la PFGE ?: Digestion de l'ADN par enzymes de restriction rares et séparation des grands fragments par champ électrique pulsé.
Quelle limite de la PFGE ?: Lente, peu standardisée, résolution plus faible que le séquençage.
Combien de gènes pour le MLST classique ?: Sept gènes de ménage, identifiant un séquence-type (ST).
Qu'est-ce qu'un complexe clonal ?: Un groupe de séquence-types apparentés, ne différant que par un ou deux loci (regroupés par exemple avec l'algorithme eBURST).
Qu'apporte le cgMLST ?: Une résolution plus fine avec nomenclature stable des allèles, partageable en ligne.
Comment définir un cluster en cgMLST ?: Par un seuil d'allèles différents propre à l'espèce et validé (de l'ordre de 7 allèles pour Listeria).
Quel est l'intérêt de l'analyse SNP ?: Distinguer des isolats quasi identiques par les substitutions ponctuelles sur le génome complet.
Dans quel contexte typer des Listeria ?: Pour relier des cas humains à des aliments contaminés lors d'une épidémie de listériose.
Que signifie une souche ST131 ?: Un clone d'Escherichia coli à résistance multiple, productrice de BLSE, disséminé mondialement.
Pourquoi associer typage et données épidémiologiques ?: Le typage seul ne prouve pas la transmission ; un lien de temps, lieu et personne est nécessaire.

Glossaire

Séquence-type: Combinaison unique d'allèles de sept gènes de ménage.
Génome cœur: Ensemble des gènes présents chez presque toutes les souches d'une espèce.
Clonalité: Propriété d'isolats dérivant d'une même cellule ancestrale récente.
Épidémie nosocomiale: Augmentation de cas d'infections acquises à l'hôpital liées à une source commune.
Allèle: Variante d'un gène à un locus donné.
Centre national de référence: Laboratoire désigné pour la surveillance et le typage d'un agent.