Le transport nasopharyngé de Streptococcus pneumoniae chez les nourrissons gambiens: une étude longitudinale

Contexte Pour préparer l’introduction nationale d’un vaccin antipneumococcique conjugué à valence restreinte, nous avons étudié le portage nasopharyngé de Streptococcus pneumoniae chez des nourrissons gambiens. Méthodes Nous avons étudié 236 nourrissons dans 21 villages Nous avons prélevé des échantillons naso-pharyngés à la naissance, deux fois par mois pendant 6 mois et mois jusqu’à l’âge de 1 an Nous avons étudié le temps d’acquisition et la durée du portage pneumococcique selon le sérotypeRésultats Tous les nourrissons portaient S pneumoniae à un moment donné Soixante-cinq sérotypes ont été trouvés et les 5 sérotypes les plus courants 6B, 19F, 6A, 14 et 23F L’âge moyen à la première acquisition du transport était de 33 jours. Intervalle de confiance à 95%, 29-36 jours Il n’y avait pas de différences significatives dans les taux d’acquisition entre les 6 sérotypes les plus courants P = 067 sérotypes apparentés, ou sérotypes non vaccinaux P = 317 Cependant, la durée du transport différait significativement entre les 6 sérotypes les plus courants P = 004 Le taux de réacquisition du transport et la durée du transport ne différaient pas significativement entre les 6 sérotypes les plus courants P = 229 et P = 699 respectivement. Cependant, les types non vaccinés ont été acquis plus rapidement P = 004 et ont été transportés pendant une durée plus courte. 001 que les sérotypes vaccinaux Un épisode précédent de portage du sérotype 14 était associé à une réacquisition retardée de ce sérotype P = 005 et à une durée de transport plus longue P = 017Conclusions Les données fournies dans cette étude concernant le temps d’acquisition et la durée du portage pneumococcique chez les nourrissons gambiens fournir une base de référence importante pour évaluer l’impact de l’introduction d’un vaccin antipneumococcique conjugué en Gambie et ailleurs en Afrique

Dans les pays en développement, la pneumonie représente environ 30% des décès chez les enfants de moins de 5 ans. On pense que beaucoup de ces décès sont dus à Streptococcus pneumoniae et pourraient être évités par la vaccination [1] Les vaccins conjugués aux protéines polysaccharidiques niveau d’efficacité contre les infections pneumococciques invasives chez les enfants aux États-Unis [2, 3], en Afrique du Sud [4] et en Gambie [5] L’utilisation systématique d’un vaccin antipneumococcique conjugué 7-valent Prevenar; Wyeth, contenant les sérotypes 4, 6B, 9V, 14, 18C, 19F et 23F, a conduit à une diminution marquée de l’incidence de la maladie invasive pneumococcique aux États-Unis [6] Cela s’est accompagné d’une réduction de la colonisation de la nasopharynx par les pneumocoques du sérotype vaccinal [7] Cependant, une colonisation de remplacement par des pneumocoques de sérotypes non liés au vaccin s’est produite, et il y a eu une augmentation significative de l’incidence de la maladie pneumococcique invasive due à ces organismes [8-11]. La Gambie a l’intention d’introduire dans un proche avenir un vaccin antipneumococcique conjugué 7-valent dans le calendrier de vaccination systématique du pays. Il sera essentiel de surveiller l’impact de la vaccination nationale avec ce vaccin de valence limitée sur les infections pneumococciques dans le pays. processus, nous avons entrepris un certain nombre d’études épidémiologiques de fond avant l’introduction du vaccin. Nous avons documenté la distribution du sérotype et du sérogroupe et le m En outre, nous avons effectué une série d’études de portage dans les villages gambiens afin de fournir les données de base qui permettront de déterminer l’impact de la vaccination de routine sur le portage. La première de ces études a porté sur les propriétés des isolats pneumococciques. , une étude transversale de la prévalence du portage pneumococcique dans 21 villages gambiens, a montré un taux de portage très élevé dans tous les groupes d’âge et le grand réservoir de pneumocoques de sérotypes non vaccinaux nécessitant une surveillance étroite [13] d’une étude longitudinale de l’acquisition et du transport pneumococciques chez les nourrissons gambiens de ces villages

Patients et méthodes

Population étudiée Vingt et un villages de la division occidentale, Gambie, ont été sélectionnés pour l’étude, comme décrit ailleurs [13] La prévalence de l’infection par le VIH dans cette population est de 2% à 3% [14] Après avoir recueilli le consentement éclairé des parents, les nouveau-nés ont été enrôlés peu après la naissance. Une étude de référence a permis de dénombrer les porteurs non infants vivant dans les composés de ces nourrissons. Processus d’échantillonnage Des échantillons d’écouvillonnage nasopharyngé ont été recueillis dès que possible. possible après la naissance, deux fois par mois jusqu’à l’âge de 6 mois et tous les 2 mois jusqu’à l’âge de 12 mois. Les écouvillons ont été inoculés immédiatement dans des flacons contenant du milieu de transport lait écrémé-tryptone-glucose-glycérol et placés dans une boîte froide. les laboratoires de la MRC sur une distance de 90 km dans les 8 heures suivant la collecte, conformément au protocole de l’Organisation mondiale de la santé pour l’évaluation du portage des pneumocoques [15] Les flacons inoculés ont été conservés à -70 ° C jusqu’à ce qu’ils soient testés par lots sur la gélose au sang de mouton 5 μg / mL de gentamicine pour l’isolement de S pneumoniae. Les pneumocoques ont été identifiés par leurs caractéristiques morphologiques et leur sensibilité à l’optochine. par étalement de volumes connus d’échantillons dilués de milieu de transport Un balayage de la croissance confluente à l’inoculum primaire contenant plusieurs colonies a été suspendu dans du sérum physiologique pour sérotypage. Le sérotypage a été réalisé sur site avec des sérums capsulaires et typographiques Statens Serum Institut utilisant le latex Technique d’agglutination [13] Les isolats avec des résultats sérotypiques équivoques ont été confirmés par la réaction de QuellungGestion des données et analyse statistique Toutes les données ont été saisies deux fois dans une base de données Microsoft Access et vérifiées pour les erreurs. première visite à laquelle un prélèvement positif mple a été obtenue La résiliation d’un épisode de portage a été définie comme étant au moins 2 visites consécutives avec un écouvillon avec un résultat négatif. La date de fin était définie comme le point médian entre la dernière visite avec un résultat d’écouvillon positif et la première visite. Les méthodes d’analyse de survie ont été utilisées pour étudier le temps d’acquisition et la durée du transport, car certaines observations ont été censurées Des modèles de survie paramétriques basés sur les distributions exponentielles, de Weibull et de Gamma ont été tentés La distribution de Gamma est très flexible en forme et inclut les distributions exponentielles et de Weibull comme cas spéciaux Pour les premiers épisodes de portage, le test de log-rank a été utilisé pour examiner les différences de temps d’acquisition et de durée de transport entre les sérotypes Médiane et valeurs moyennes de survie de Kaplan-Meier courbes, avec la queue des courbes étendues pour atteindre l’axe des x en supposant un distr exponentiel Le modèle de régression de Cox a été utilisé pour examiner les facteurs de risque. Pour l’analyse des deuxièmes épisodes de portage, on a utilisé le modèle de l’ensemble des risques conditionnels et des erreurs types robustes, l’âge étant le facteur de risque le plus long. Échelle de temps [16] Un modèle logit multinomial a été utilisé pour examiner les changements dans la distribution des sérotypes vaccinaux, des sérotypes liés au vaccin et des sérotypes non vaccinaux par rapport à l’âge Toutes les analyses statistiques ont été réalisées avec le logiciel Stata

Résultats

Nous avons recruté 237 nourrissons sur un total de 251 naissances vivantes sur une période de recrutement de 18 mois; Les résultats pour les 236 nourrissons restants dont 128 [54%] étaient des hommes résidant dans 21 villages ont été inclus dans l’analyse. Un total de 3145 échantillons sur écouvillon ont été obtenus, représentant une moyenne de 13 échantillons par bébé médian non d’échantillons par enfant, 15; on a obtenu 1 à 18 échantillons par nourrisson et 2 710 isolats pneumococciques. Tous les 236 nourrissons portaient des pneumocoques à un moment quelconque au cours de la période d’étude; la prévalence du portage pneumococcique était> 80% dans le troisième mois de la vie et restait à 80% -90% après ce chiffre 1A Seize 68% des premières acquisitions et 231 104% des acquisitions ultérieures étaient de sérotypes multiples Globalement, 65 sérotypes ont été Parmi ces isolats, les 5 plus courants étaient 6B, 19F, 6A, 14 et 23F. Tableau 1 Ces sérotypes représentaient un peu plus de la moitié 51% de tous les isolats pneumococciques. Quarante-six pour cent des isolats appartenaient à des sérotypes figure 1B Les tendances ascendantes des proportions relatives d’isolats de sérotypes vaccinaux et de sérotypes liés à des vaccins en fonction de l’âge étaient statistiquement significatives P & lt; 001 pour les deux sérotypes vaccinaux actuellement disponibles;

A 1, Pourcentage de nourrissons porteurs de Streptococcus pneumoniae B, Proportion d’isolats pneumococciques porteurs de sérotypes vaccinaux, de sérotypes vaccinaux et de sérotypes non vaccinaux à chaque point de temps L’âge exact des nouveau-nés au moment de l’obtention de chaque échantillon est représenté. Figure 1Valide de grand formatDélévation du portage du pneumocoque chez les nourrissons gambiens à différents moments de la première enfance A, Pourcentage de nourrissons porteurs de Streptococcus pneumoniae B, Proportion d’isolats pneumococciques transportés sérotypes, sérotypes liés au vaccin et sérotypes non vaccinaux à chaque point temporel Les points médians des âges exacts des nourrissons au moment où chaque échantillon a été obtenu sont représentés

Tableau 1View largeDownload slideDistribution des sérotypes pneumococciques à tout moment pendant la première année de vieTableau 1View largeDownload slideDistribution des sérotypes pneumococciques à tout moment pendant la première année de vieLa figure 2 montre la courbe de survie, par âge, pour la première acquisition d’une souche pneumococcique et les âges médians à la première acquisition étaient de 33 jours IC à 95%, 29-36 jours et 24 jours IC à 95%, 21-28 jours, respectivement Un modèle exponentiel avec un taux d’acquisition de 31% IC 95%, 27% -35% la courbe de survie bien Le taux de première acquisition est apparu constant sur l’âge En 16 7% des premières acquisitions, des pneumocoques de 2 sérotypes différents ont été obtenus. Les pneumocoques des sérotypes 6B, 19F, 23F, 6A, 35B ou 4 étaient les 6 pneumocoques isolés obtenus à la première table d’acquisition 2, ce qui était conforme à leur prédominance parmi tous les isolats. Un test de log-rank n’a montré aucune différence significative dans les taux d’acquisition entre pneumocoques o f les 6 sérotypes les plus fréquemment isolés P = 067 ou entre les sérotypes vaccinaux, les sérotypes vaccinaux ou les sérotypes non vaccinaux P = 317 Cependant, les pneumocoques du sérotype 4 ont tendance à être acquis légèrement plus tôt que les autres sérotypes, avec un âge médian à la première 14 jours

Figure 2View largeDownload DiapositiveObserved ligne solide et courbe de survie en traits pointillés pour Un temps avant la première acquisition et B durée du premier transport de Streptococcus pneumoniaeFigure 2View largeDownload slideObserved lignes pleines et courbes de survie en traits pointillés pour un temps de première acquisition et B durée du premier chariot de Streptococcus pneumoniae

Tableau 2Afficher grandDownloadDétailler à l’acquisition et durée du portage pour les premiers épisodes de portage pneumococcique chez les nourrissons gambiensTable 2Voir grandDétailler à l’acquisition et durée du portage pour les premiers épisodes de portage pneumococcique chez les nourrissons gambiensElles ont été censurés pour l’analyse de la durée La figure 3 montre la durée du premier transport pour tous les sérotypes. La distribution était asymétrique, les durées moyenne et médiane étant de 876 jours IC à 95%, 782- 970 jours et 70 jours IC 95%, 595-770 jours, respectivement Un modèle exponentiel ajustait les données de manière significativement plus mauvaise qu’un modèle Gamma P & l 001, qui lui-même ne suivait pas le modèle observé de très près. portage parmi les 6 sérotypes les plus fréquemment isolés P = 004, par test de log-rank: pneumocoques des sérotypes 4, 23F et 35B Les durées médianes respectives des pneumocoques des sérotypes 6B, 6A et 19F étaient respectivement de 42, 505 et 630 jours, respectivement de 92, 94 et 985 jours. Un test de log-rank a montré une petite mais statistiquement Variations non significatives de la durée du transport des sérotypes vaccinaux, des sérotypes vaccinaux et des sérotypes non vaccinaux P = 114Les variables individuelles et familiales considérées comme des facteurs de confusion possibles pour l’âge à la première acquisition et la durée du premier transport incluaient le sexe, le groupe ethnique et le lieu d’accouchement , nombre et âge des membres du ménage, et âge à l’acquisition de la souche pneumococcique Un rapport de risque élevé HR de l’analyse de régression de Cox indiquait une courte période d’acquisition ou une courte durée de transport: aucune caractéristique individuelle du sujet n’a influencé le temps à la première acquisition, et cela n’a pas été influencé par le nombre de transporteurs dans le ménage au moment de l’enquête de base initiale. le groupe ethnique Fula avait moins de temps à la première acquisition que les membres d’autres groupes ethniques, bien que cela ait eu une signification limite HR, 195; IC à 95%, 100-370; P = 05 L’accouchement à l’hôpital était associé à une durée de transport plus courte que la livraison à domicile HR, 190; IC à 95%, 117-309; P = 009, et un nombre élevé de porteurs âgés de moins de 5 ans dans le composé était associé à une durée de transport plus longue HR, 093; IC à 95%, 087-099; P = 041Il y a eu 909 épisodes de transport après un premier épisode de portage. Contrairement à la situation des premiers épisodes de portage, le sérotype 14 faisait partie des sérotypes les plus fréquents dans les épisodes subséquents classés troisième. Les 6 sérotypes les plus fréquents taux d’acquisition P = 229 et durée du transport P = 699 tableau 3 Cependant, les sérotypes non vaccinaux ont été acquis plus rapidement à l’âge médian à l’acquisition, 152 jours; P = 004 et avait une durée médiane de transport plus courte, 43 jours; P <001 que les sérotypes vaccinaux âge médian à l'acquisition, 174 jours; durée médiane, 70 jours Contrôler les covariables, avoir associé un épisode antérieur de portage du sérotype 14 à un risque réduit a retardé la réacquisition de l'acquisition de ce sérotype à nouveau HR, 041; P = 005 tableau 4 Cependant, le transport antérieur du sérotype 14 était également associé à une durée de portage plus longue de ce sérotype HR, 048; P = 017 Le portage antérieur des 5 autres sérotypes les plus fréquents n'a pas eu d'influence significative sur le taux de réacquisition de port ou sur sa durée, bien que 4 des 5 souches aient montré une tendance dans la même direction que le sérotype 14

Tableau 3Voir la grande diapositive de téléchargement à l’acquisition et la durée du transport des réinfections par des souches pneumococciques chez les nourrissons gambiens Tableau 3Voir grand DiapositiveDétection à l’acquisition et durée du transport des réinfections par des souches pneumococciques chez les nourrissons gambiens

Tableau 4View largeDownload slideAssociation entre le transport antérieur d’un sérotype particulier et l’acquisition et la durée du transport de Streptococcus pneumoniae, contrôlant les covariables, parmi tous les événements de transport pneumococcique second ou ultérieurTable 4View largeTéléchargementAssociation entre transport précédent d’un sérotype particulier et acquisition et durée de transport de Streptococcus pneumoniae, contrôlant les covariables, parmi tous les événements du deuxième ou du second passage du pneumocoque

Discussion

r 51% de tous les épisodes de transport en Gambie, 5 sérotypes représentaient 56% de tous les épisodes au Bangladesh, 6 sérotypes représentaient 73% de tous les épisodes en Finlande, et 4 sérotypes représentaient les deux tiers des épisodes aux États-Unis Une deuxième caractéristique remarquable de notre étude est que 65 sérotypes différents ont été isolés à un moment de la première année de vie. Ceci est comparable à 35 sérotypes différents au Bangladesh, 25 sérotypes différents aux États-Unis et 30 sérotypes différents en Finlande. tôt dans la vie est d’un intérêt et d’un intérêt considérables, car il signale la présence d’un grand réservoir de sérotypes non vaccinaux disponibles pour le remplacement potentiel des types de vaccins après l’introduction du vaccin antipneumococcique conjugué 7-valent.Acquisition précoce chez la majorité des nourrissons et diversité des Les sérotypes rencontrés nous ont permis d’étudier l’acquisition spécifique du sérotype et la durée du transport pour de multiples épisodes d’infection. D’autres ont montré que l’ion de transport variait selon le sérotype [17, 23] et diminuait généralement avec l’âge [24]. Nous avons pu montrer que, ajusté en fonction de l’âge, l’acquisition antérieure d’un serotype retard relatif dans l’acquisition de cette bactérie à nouveau et une plus longue durée d’un épisode ultérieur de transport Le sérotype 14, présent dans le vaccin 7-valent conjugué pneumococcique, est commun dans les pays développés et en développement [12, 25, 26], avec une forte prédilection pour causant une maladie invasive [23, 27], en particulier bactériémie [28], et infectant des groupes d’âge plus jeunes [25] Il a été noté que la durée du portage est inversement proportionnelle au caractère invasif [29] un épisode primaire d’infection par des pneumocoques de ce sérotype était attribuable à l’acquisition de l’immunité acquise à la suite de la première infection, on aurait pu s’attendre à ce que cela se traduise par une durée de vie plus courte. Cette constatation peut être attribuable au hasard, mais elle peut refléter les interactions complexes entre l’immunité, l’acquisition et la durée du transport des souches de pneumocoques qui sont encore peu connues. la livraison à l’hôpital était associée à une durée de transport plus courte et qu’un plus grand nombre de transporteurs de moins de 5 ans étaient associés à une durée de transport plus longue. Il est possible que les enfants nés à l’hôpital exposé aux antibiotiques; sinon, nous ne sommes pas en mesure d’expliquer cette constatation. Une explication possible de l’association d’une durée de transport plus longue avec un taux élevé de portage dans les contacts familiaux est que cela reflète l’acquisition répétée plutôt que la persistance d’une infection initiale. Dans ce cas, il semble que la principale source de portage du pneumocoque chez les nourrissons soit leur jeune frère et sœur, conformément aux observations précédentes en Gambie et ailleurs [17, 24, 26, 30]. pas réaliste d’échantillonner plus souvent que nous l’avons fait; par conséquent, une classification erronée est une source possible de biais car, par exemple, un transport apparemment continu peut être intermittent. De plus, une modification de la fréquence de prélèvement à 6 mois peut créer une fausse association entre l’âge et l’acquisition et entre les âges. Ainsi, nous avons utilisé le modèle de Cox avec l’âge comme échelle temporelle pour contrôler non paramétriquement l’effet confondant de l’âge sans l’estimer directement [16] Cette étude aurait été améliorée par des empreintes moléculaires. Empreintes moléculaires d’isolats obtenus chez des nourrissons et leur famille Les membres pourraient aider à déterminer, avec plus de certitude, l’origine des souches pneumococciques acquises si tôt dans la vie. Ceci fait l’objet d’une étude séparée sur la transmission des souches pneumococciques dans et entre les ménages actuellement en cours dans ces villages. étude séparée, nous allons analyser des échantillons pour les concentrations d’anticorps pneumococciques et corr Les résultats de cette étude ont montré qu’en Gambie, l’acquisition des souches pneumococciques est rapide et universelle et qu’il existe des interactions complexes entre l’immunité, l’acquisition et la durée du transport. l’introduction d’un vaccin antipneumococcique conjugué 7-valent dans le programme national de vaccination sur la dynamique des populations de pneumocoques en Gambie pourrait être profonde Cette étude a fourni une base pour interpréter certains des changements qui peuvent être observés et renforce la nécessité de combiner la surveillance de la maladie invasive avec des études stratégiques de transport transversal et longitudinal pour surveiller l’effet complet de l’introduction du vaccin De telles études sont prévues

Remerciements

Nous remercions les villageois, pour leur enthousiasme et leur coopération; le personnel de terrain, qui a obtenu les échantillons; les assistants de laboratoire, qui ont traité les échantillons; et Dr Katherine Fielding, pour son aide aux premiers stades de l’étude. Soutien financier The Medical Research Council Royaume-Uni Conflits d’intérêts potentiels Tous les auteurs: pas de conflits