Faecal carriage of multi-drug resistant Enterobacteriaceae in hospitalized children at University Teaching Hospital Sylvanus Olympio of Lomé, Togo

1Lack, F., 1Tsogbalé, A., 2Doumegno, J. K., 3Dossim, S., 1Dagnra, A., and *1,4Salou, M.

1Laboratory of Molecular Biology and Immunology, Faculty of Health Sciences, University of Lomé, Lomé, Togo

2Laboratory of Microbiology and Food Quality Control, University of Lomé, Togo

3CHU Kara Medical Biology Laboratory, Kara, Togo

4National AMR Reference Laboratory CHU Campus, Lomé, Togo

*Correspondence to: [email protected]

Abstract:
Background: High prevalence of infections and associated antibiotherapy may put children at increased risk for development of multidrug-resistance (MDR), mostly to bacterial infections. The objective of this study therefore was to determine the prevalence of gastrointestinal carriage of MDR Enterobacteriaceae among hospitalized children in the Paediatric department of Sylvanus Olympio University Hospital, Lomé, Togo.

Methodology: A descriptive cross-sectional study was carried out on randomly selected hospitalized children in the Paediatric wards of the hospital from November 03 to November 10, 2020, after obtaining informed consent from their parents/guardians. Rectal swabs and stool samples were collected from each participant and cultured for isolation of members of the family Enterobacteriaceae on Hektoen enteric agar containing 4 μg/L cefotaxime, which was incubated aerobically at 37oC for 24 hours. The isolates were identified using in-house biochemical tests. Antibiotic susceptibility test (AST) of each isolate to a panel of antibiotics including ertapenem and imipenem was done by the disc diffusion method and interpreted according to the European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST) clinical breakpoints version 2020 V.1.1. ESBL production was detected by the double-disc synergy test of amoxicillin and clavulanic acid, and resistance to carbapenem was inferred by resistance to ertapenem and imipenem discs in the AST. Multi-drug resistance (MDR) was defined as resistance to at least three families of antibiotics. Statistical analysis of data was carried out on Excel 2010 and EPI INFO 7.2 and p value < 0.05 was considered to be statistical significance.

Results: A total of 70 hospitalized children during the study period were randomly recruited with an average age of 4 years 3 days and a range of 1 day to 18 years. The male gender was predominant (54.3%) with a M: F ratio of 1.2. Samples were culture positive in 85.7% (60/70) and a total of 72 species of Enterobacteriaceae were isolated in 93.3% (56/60) of these cultures. Escherichia coli was the most frequently isolated species (56.9%, 41/72). More than 90% (65/72) of the isolates were resistant to ampicillin, 58.3% (42/72) to third generation cephalosporins, 59.7% (43/72) to fourth generation cephalosporins, 43% (31/72) to amino- glycosides, 55.6% (40/72) were multi-drug resistant, 48.6% (35/72) were ESBL-producing strains, and 6.9% (5/72) were carbapenem resistant. Eighty-three percent (29/35) of ESBL-producing and all the carbapenem resistant isolates (5/5) were recovered from children on antibiotic therapy. The prevalence of ESBL-producing phenotypes among culture-positive children on antibiotic treatment (72.5%, 29/40) was significantly higher than among culture-positive children not on antibiotic treatment (20.0%, 4/20), indicating that antibiotic therapy was significantly associated with carriage of MDR isolates (OR=10.545, 95% CI=2.882-38.590, p=0.0002).

Conclusion: The high faecal carriage rate of MDR Enterobacteriaceae, which are all ESBL-producing strains, in this study is worrying. There is urgent need to develop measures to monitor and limit the spread of these MDR organisms in children and the community in Togo.

Keywords: Children, Enterobacteriaceae, multidrug-resistance, faecal carriage, Togo

Portage d’entérobactéries résistantes aux antibiotiques chez des enfants hospitalisés au CHU Sylvanus Olympio de Lomé, Togo

1Lack, F., 1Tsogbalé, A., 2Doumegno, J. K., 3Dossim, S., 1Dagnra, A., et *1,4Salou, M.

1Laboratoire de Biologie Moléculaire et d’Immunologie, Faculté des Sciences de la Santé, Université de Lomé, Lomé, Togo

2Laboratoire de Microbiologie et Contrôle Qualité Alimentaire, Université de Lomé, Togo

3Laboratoire de Biologie Médicale du CHU Kara, Kara, Togo

4Laboratoire National de Référence RAM CHU Campus, Lomé, Togo *Correspondance à: [email protected]

Résumé:
Contexte: La prévalence élevée des infections associée à une antibiothérapie excessive peuvent exposer les enfants à un risque accru de développer des bactéries multirésistantes (BMR). L’objectif de cette étude était de déterminer la prévalence du portage digestif des entérobactéries mutlirésistantes aux antibiotiques chez les enfants hospitalisés dans le service de pédiatrie du CHU Sylvanus Olympio, Lomé, Togo.

Méthodologie: Une étude transversale descriptive a été réalisée sur des enfants hospitalisés et sélectionnés au hasard dans le service de pédiatrie du CHU Sylvanus Olympio du 03 Novembre au 10 Novembre 2020. Après avoir obtenu le consentement éclairé des parents/tuteurs, des écouvillons rectaux et des échantillons de selles ont été prélevés sur chaque participant et cultivés pour l’isolement des entérobactéries sur la gélose Hektoen contenant 4 μg/L de céfotaxime. Le milieu ensemencé a été incubée en aérobie à 37°C pendant 24 heures. Les isolats ont été identifiés à l’aide de tests biochimiques internes. Le test de sensibilité aux antibiotiques (Antibiogramme par la méthode de diffusion sur disque) de chaque isolat à fait appel à un panel d’antibiotiques comprenant l’ertapénème et l’imipénem a été effectué. Les résultats ont interprétés selon les recommandations du Comité Européen sur les Tests de Sensibilité aux Antimicrobiens (EUCAST) version 2020 V.1.1. La production de BLSE a été détectée par le test de synergie à double disque d’amoxicilline et d’acide clavulanique, et la résistance aux carbapénèmes a été déduite par la résistance aux disques d’ertapénème et d’imipénème dans l’AST. La multirésistance aux antibiotiques (BMR) a été définie comme une résistance à au moins trois familles d’antibiotiques. L’analyse des données a été réalisée sur Excel 2010 et EPI INFO 7,2 et la valeur p < 0,05 a été considérée comme statistiquement significative.

Résultats: Un total de 70 enfants hospitalisés au cours de la période d’étude ont été recrutés au hasard avec un âge moyen de 4 ans 3 jours avec des extrêmes de 1 jour à 18 ans. Le sexe masculin était prédominant (54,3%) avec un rapport M: F de 1,2. Les échantillons étaient positifs en culture dans 85,7% (60/70) et un total de 72 espèces d’entérobactéries ont été isolées dans 93,3% (56/60) de ces cultures. Escherichia coli était l’espèce la plus fréquemment isolée (56,9%, 41/72). Plus de 90% (65/72) des isolats étaient résistantsà l’ampicilline, 58,3% (42/72) aux céphalosporines de troisième génération, 59,7% (43/72) aux céphalo- sporines de quatrième génération, 43% (31/72) aux aminosides, 55,6% (40/72) étaient multirésistants. Par ailleurs, 48,6% (35/72) étaient des souches productrices de BLSE et 6,9% (5/72) étaient résistants aux carbapénèmes. Quatre-vingt-trois pour cent (29/35) des isolats producteurs de BLSE et tous les isolats résistants aux carbapénèmes (5/5) ont été isolées chez des enfants sous antibiothérapie. La prévalence des phénotypes BLSE chez les enfants à culture positive sous traitement antibiotique (72,5%, 29/40) était significativement plus élevée que chez ceux à culture positive ne bénéficiant pas d’une antibiothérapie (20,0%, 4/20), indiquant que l’antibiothérapie était significativement associé au portage d’isolats de BMR (OR=10,545, IC à 95%=2,882-38,590, p=0,0002).

Conclusion: Le taux de portage fécal élevé d’entérobactéries BLSE, multirésistantes chez les enfants hospitalisés, dans cette étude est préoccupant. Il est urgent de développer des mesures pour surveiller et limiter la propagation de ces BMR chez les enfants et la communauté au Togo.

Mots-clés: enfants – Entérobactéries, multirésistance, transport fécal, Togo

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Faecal carriage of multi-drug resistant Enterobacteriaceae in hospitalized children at University Teaching Hospital Sylvanus Olympio of Lomé, Togo