Carbapénèmase : l’enzyme de l’antibiorésistance

La carbapénèmase est une enzyme produite par certaines bactéries qui les rend résistantes aux antibiotiques de dernier recours. Découvrez ses mécanismes, les infections associées et les mesures de prévention.

Qu’est-ce que la carbapénèmase ?

La carbapénèmase est une enzyme capable d’hydrolyser, c’est-à-dire de détruire, les carbapénèmes, une classe d’antibiotiques considérée comme l’arme thérapeutique de dernier recours contre les infections bactériennes graves. Produite par certaines bactéries, cette enzyme rend ces micro-organismes résistants à presque tous les antibiotiques disponibles, y compris les plus puissants.

Les carbapénèmes (imipénème, méropénème, ertapénème, doripénème) appartiennent à la famille des bêta-lactamines, au même titre que la pénicilline. Leur spectre d’action particulièrement large en faisait, jusqu’à l’émergence des carbapénèmases, un traitement efficace contre de nombreuses infections, notamment celles causées par des bactéries multirésistantes (BMR).

La découverte et la diffusion de ces enzymes représentent aujourd’hui l’une des plus grandes menaces pour la santé publique mondiale, classée comme priorité critique par l’Organisation mondiale de la santé (OMS).

Les principales enzymes carbapénèmases

Il existe plusieurs types de carbapénèmases, classées selon leur structure moléculaire. Les plus répandues sont regroupées dans la classification d’Ambler.

Les carbapénèmases de classe A

• KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemase) : la plus fréquente au niveau mondial, initialement identifiée chez Klebsiella pneumoniae mais désormais observée chez d’autres entérobactéries.
• IMI, SME, GES : enzymes moins courantes mais également capables d’inactiver les carbapénèmes.

Les carbapénèmases de classe B (métallo-bêta-lactamases)

• NDM (New Delhi metallo-beta-lactamase) : très répandue en Inde, au Pakistan et dans les pays du Moyen-Orient, mais en expansion mondiale.
• VIM, IMP : fréquemment retrouvées chez Pseudomonas aeruginosa et Acinetobacter baumannii.

Ces enzymes nécessitent la présence de zinc pour fonctionner et ne sont pas inhibées par les inhibiteurs classiques de bêta-lactamases comme l’acide clavulanique.

Les carbapénèmases de classe D

• OXA-48 et ses variants : très répandus en Europe, notamment en France, en Espagne et en Belgique. Elles sont particulièrement problématiques car elles peuvent passer inaperçues lors des tests de sensibilité standard.
• OXA-23, OXA-40, OXA-58 : principalement retrouvées chez Acinetobacter baumannii, responsables d’épidémies hospitalières.

Les bactéries productrices de carbapénèmases

Les principales bactéries concernées appartiennent au groupe des Entérobactéries, mais d’autres espèces peuvent également produire ces enzymes.

Les entérobactéries résistantes aux carbapénèmes (ERC)

Les plus fréquentes sont :

• Klebsiella pneumoniae : espèce la plus souvent impliquée, particulièrement dans les épidémies hospitalières.
• Escherichia coli : fréquente dans les infections urinaires et digestives.
• Enterobacter spp., Citrobacter spp., Serratia spp., Proteus spp., Morganella spp.

Les autres bactéries non fermentantes

• Pseudomonas aeruginosa : responsable d’infections pulmonaires graves, notamment chez les patients atteints de mucoviscidose.
• Acinetobacter baumannii : particulièrement résistant et responsable d’infections nosocomiales redoutables en réanimation.

Ces bactéries sont souvent désignées par l’acronyme BMR (bactéries multirésistantes) ou BHRe (bactéries hautement résistantes émergentes) lorsqu’il s’agit d’entérobactéries.

Modes de transmission et facteurs de risque

Comment se transmet la résistance ?

Contrairement à la résistance naturelle, la production de carbapénèmases est le plus souvent acquise. Les gènes codant pour ces enzymes sont situés sur des plasmides, des éléments génétiques mobiles qui peuvent être transférés d’une bactérie à une autre, y compris entre espèces différentes.

Cette capacité de transfert horizontal explique la dissémination rapide de ces mécanismes de résistance à travers le monde.

Les principaux facteurs de risque de portage ou d’infection

• Hospitalisation récente, en particulier à l’étranger ou dans un service à haut risque (réanimation, hématologie).
• Antibiothérapie préalable, notamment par carbapénèmes, fluoroquinolones ou céphalosporines de 3e génération.
• Séjour en unité de soins de longue durée ou en maison de retraite.
• Présence de dispositifs invasifs : sonde urinaire, cathéter veineux central, intubation trachéale.
• Immunodépression : chimiothérapie, transplantation, VIH.
• Voyages internationaux, particulièrement en Asie du Sud-Est, au Moyen-Orient, en Afrique du Nord ou en Grèce.
• Insuffisance rénale chronique et dialyse.

La transmission interhumaine

La transmission se fait principalement par manuportage (via les mains du personnel soignant ou de l’environnement). Les bactéries productrices de carbapénèmases peuvent survivre plusieurs semaines sur les surfaces inertes, ce qui favorise la contamination de l’environnement hospitalier.

Infections et manifestations cliniques

Le portage asymptomatique, principalement digestif (au niveau de l’intestin), est fréquent. Les bactéries colonisent le tube digestif sans provoquer de symptômes, mais peuvent ensuite être à l’origine d’infections variées.

Les principaux tableaux cliniques

• Infections urinaires : cystites, pyélonéphrites, particulièrement fréquentes chez les patients sondés.
• Infections du site opératoire : survenant après une intervention chirurgicale.
• Pneumopathies : infections pulmonaires, notamment chez les patients ventilés.
• Bactériémies et sepsis : infections généralisées avec un taux de mortalité élevé (pouvant atteindre 40 à 50 %).
• Infections intra-abdominales : péritonites, infections de liquide d’ascite.
• Infections sur cathéter : chez les patients porteurs de dispositifs intravasculaires.

Une mortalité élevée

La gravité de ces infections est accentuée par le retard thérapeutique lié à la multirésistance et par la toxicité potentielle des antibiotiques de seconde ligne, souvent moins efficaces et plus difficiles à manier.

Diagnostic

Quand faut-il évoquer une infection à bactérie productrice de carbapénèmase ?

La suspicion repose sur le contexte clinique et épidémiologique : patient ayant reçu plusieurs antibiothérapies, hospitalisation récente, infection ne répondant pas aux antibiotiques habituels.

Les techniques de diagnostic microbiologique

• Antibiogramme : il met en évidence la résistance aux carbapénèmes (test de sensibilité aux antibiotiques).
• Test de Hodge : technique historique permettant de détecter la production de carbapénèmase.
• Tests immunochromatographiques rapides : détection en quelques minutes des principales carbapénèmases (KPC, NDM, OXA-48, VIM, IMP). Très utilisés en pratique courante.
• PCR (réaction en chaîne par polymérase) : identification précise des gènes de résistance.
• Séquençage génomique : utilisé en épidémiologie pour suivre la diffusion des souches.
• Milieux de culture sélectifs : permettent le dépistage du portage digestif chez les patients à risque.

Le dépistage en milieu hospitalier

De nombreux établissements réalisent un dépistage systématique à l’admission des patients à risque (hospitalisation récente à l’étranger, antécédents de portage de BMR). Ce dépistage repose sur des prélèvements rectaux ou de selles.

Traitement et prise en charge

Les options thérapeutiques disponibles

Le traitement des infections à bactéries productrices de carbapénèmases repose sur un panel limité d’antibiotiques :

• Les nouveaux bêta-lactamines associées à des inhibiteurs de bêta-lactamases : ceftazidime-avibactam, méropénème-vaborbactam, imipénème-relebactam, céfidérocol. Ces molécules récentes représentent une avancée majeure.
• La colistine (polymyxine E) : souvent utilisée en dernier recours, mais néphrotoxique et neurotoxique.
• La tigécycline : active contre de nombreuses souches, mais distribution tissulaire variable.
• Les aminosides (amikacine, gentamicine) : souvent en association pour leur effet synergique.
• La fosfomycine : option dans certaines infections urinaires.

Les stratégies thérapeutiques recommandées

• Le traitement repose idéalement sur une association d’antibiotiques (bithérapie ou trithérapie) pour éviter l’émergence de résistances.
• L’antibiogramme est indispensable pour guider le choix thérapeutique.
• Une consultation infectiologique est fortement recommandée en raison de la complexité des décisions.
• Le dosage sérique de certains antibiotiques (colistine, aminosides) peut être nécessaire pour optimiser l’efficacité et limiter la toxicité.

Quand faut-il simplement surveiller ?

En cas de simple portage sans infection, aucun antibiotique n’est recommandé. Il est cependant essentiel de mettre en place des mesures d’hygiène pour éviter la transmission.

Prévention et mesures d’hygiène

Les précautions à l’hôpital

• Hygiène des mains : friction hydroalcoolique avant et après tout contact avec un patient ou son environnement.
• Isolement contact : chambre seule ou regroupement des patients porteurs, port de gants et de blouse.
• Dépistage des patients contacts : identification des autres patients potentiellement colonisés.
• Nettoyage renforcé de l’environnement : désinfection quotidienne des surfaces avec un produit actif sur les bactéries multirésistantes.
• Usage maîtrisé des antibiotiques : respect des recommandations, durée de traitement la plus courte possible, choix de molécules à spectre étroit.

Les bonnes pratiques en ville

En cas de portage connu d’une bactérie productrice de carbapénèmase en sortie d’hospitalisation :

• Respecter une hygiène rigoureuse des mains, en particulier après le passage aux toilettes et avant de préparer les repas.
• Informer les professionnels de santé (médecin, infirmier, dentiste) de ce portage.
• Éviter l’automédication par antibiotiques.
• Maintenir un suivi médical régulier.

La lutte au niveau mondial

La lutte contre la diffusion des carbapénèmases passe par :

• Le bon usage des antibiotiques chez l’homme, mais aussi en médecine vétérinaire et en agriculture.
• La surveillance épidémiologique nationale et internationale (réseaux de type EARS-Net en Europe).
• La recherche de nouvelles molécules antibiotiques.
• Le contrôle des infections associées aux soins.
• La sensibilisation du grand public et des professionnels de santé.

L’essentiel en bref

La carbapénèmase est une enzyme produite par certaines bactéries qui détruit les carbapénèmes, antibiotiques de dernier recours, rendant les infections très difficiles à traiter. Elle représente un enjeu majeur de santé publique mondiale.

Points clés à retenir :

• Les principales carbapénèmases sont KPC, NDM, OXA-48 et VIM.
• Les bactéries concernées sont principalement des Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa et Acinetobacter baumannii.
• La transmission est essentiellement manuportée en milieu hospitalier.
• Le portage digestif asymptomatique est fréquent et constitue un réservoir.
• Le diagnostic repose sur l’antibiogramme, les tests rapides immunochromatographiques et la PCR.
• Le traitement nécessite souvent des antibiotiques récents et une consultation spécialisée en infectiologie.
• La prévention repose sur l’hygiène des mains, l’isolement contact et le bon usage des antibiotiques.

La lutte contre l’antibiorésistance est l’affaire de tous : professionnels de santé, patients, autorités sanitaires et citoyens. Une utilisation raisonnée des antibiotiques et le respect strict des mesures d’hygiène restent les meilleurs moyens de freiner la propagation de ces superbactéries.