L'identification rapide des producteurs de β-lactamases à spectre étendu (ESBL) et de carbapénémases reste un défi majeur en microbiologie clinique. Bien que plusieurs tests colorimétriques soient disponibles, la plupart se concentrent soit sur la détection des ESBL, soit sur celle des carbapénémases et ne permettent souvent pas de différencier les classes de carbapénémases dans un seul protocole. Nous avons mis au point un tout nouveau test rapide combiné basé sur un nouveau substrat chromogénique de β-lactamase, visant à détecter simultanément l'activité ESBL et de carbapénèmase et à classifier phénotypiquement les carbapénémases.

Un total de 86 isolats d'Enterobacterales avec un contenu en β-lactamases bien caractérisé par des méthodes moléculaires a été inclus, comprenant des producteurs de carbapénémases (classes A, B et D), des producteurs uniquement d'ESBL, et des contrôles négatifs. Le panel comprenait des souches produisant des carbapénémases de classe A (KPC-2 et KPC-3), classe B ou métallo-ß-lactamases (MBLs) (NDM-1, NDM-5, NDM-19, VIM, IMP), et classe D (OXA-23, OXA-48-like, OXA-244), des producteurs d'ESBL (variants CTX-M), des β-lactamases non ESBL (TEM-1, OXA-1, ACT-16, DHA-1), ainsi que des contrôles.

Les souches bactériennes ont été incubées dans un tampon de lyse (Tris/SDS) avec un substrat chromogénique (un dérivé de la pénicilline G, DLAC [d-Tek, Belgique]) dans différentes conditions: sans antibiotique, avec du cefotaxime (CFX), cefotaxime plus tazobactam (CFX/TAZ), ertapénème(ETP), et ertapénèe associé avec de l'acide dipicolinique (ETP/DPA), avibactam (ETP/AVI) ou vaborbactam (ETP/VAB). Le changement de couleur du substrat chromogénique du jaune au violet indiquait l'hydrolyse des β-lactamines. Les résultats ont été enregistrés à 20 minutes et 1 heure.

Tous les producteurs de carbapénémases de classe A (12/12) ont produit une hydrolyse rapide du cefotaxime et de l'ertapénème, détectables dès 20 minutes. Cette hydrolyse de l'ertapénème était systématiquement inhibée par l'avibactam permettant une classification phénotypique correcte des carbapénémases de classe A. Tous les producteurs de métallo-β-lactamases (28/28) ont hydrolysé l'ertapénème, avec une inhibition claire par l'acide dipicolinique (inhibiteur classique de MBLs) et aucune inhibition par l'avibactam ou le vaborbactam, permettant une identification fiable des MBLs Les résultats pour le cefotaxime étaient variables et influencés par la co-production d'ESBL ou d'enzymes AmpC.

Les carbapénémases de type OXA ont montré une hydrolyse faible ou hétérogène de l'ertapénème sans inhibition par le vaborbactam, conduisant à une classification incomplète ou incorrecte de plusieurs isolats produsant des OXA-48-like, avec un taux de vrais positifs de 42,9 % (9/21) à 20 minutes comme à 1 heure.

Tous les isolats producteurs uniquement d'ESBL ont montré une hydrolyse du cefotaxime inhibée par le tazobactam, sans hydrolyse de l'ertapénème. Les résultats pour le cefotaxime étaient variables lorsqu'influencés par la co-production d'ESBL et d'enzymes Am

Le test permet une identification phénotypique rapide (<1 h) et concomittante des producteuers de ESBLs et des carbapénèmases et une classification précise des carbapénémases de classe A et B. Cependant, la détection et la classification des producteurs de carbapénèmases de type OXA-48 restent suboptimales. Une optimisation supplémentaire du test est en cours pour améliorer les performances pour la détection des carbapénémases de classe D.