An increasing rate of imipenem-resistant Pseudomonas aeruginosa infections has become an important clinical problem in our hospital. The aim of this study is to determine the mechanisms involved in carbapenem resistance.

Ten strains have been randomly selected among 144 clinical isolates of carbapenem-resistant non-metallo-β-lactamase (MBL)-producing P. aeruginosa. A phenotypic and genotypic study was performed using serotyping, antimicrobial susceptibility, detection of MBL and clonality. Reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) was used for the expression of the genes oprD, mexA and mexE and by western blot for the expression of OprM. Sequencing of oprD gene was performed.

Five genotypes have been determined by arbitrary primer polymerase chain reaction and seven strains were selected to study the mechanisms involved. The predominant serotype was O12. All isolates exhibited high minimum inhibitory concentration (MICs) to both imipenem and meropenem (MIC ranged from 16 to more than 32μg/ml) and did not harbor genes encoding MBL as confirmed by PCR. RT-PCR showed a decline in oprD expression with increased expression of mexA compared to PAO1 wild type strain. None of the isolates overexpressed mexE. Western blot analysis of outer membrane showed overproduction of OprM in all isolates.

Resistance to both imipenem and meropenem of clinical isolates of P. aeruginosa was due to two combined mechanisms: decreased transcription of oprD gene and overproduction of the MexAB–OprM efflux system.

La fréquence sans cesse croissante des infections à Pseudomonas aeruginosa résistant à l’imipénem est devenue un problème clinique important dans notre hôpital. Le but de cette étude est de déterminer les mécanismes impliqués dans cette résistance.

Parmi 144 souches cliniques de P. aeruginosa résistantes aux carbapénèmes et non productrices de métallo-β-lactamases, dix souches ont fait l’objet d’une étude phénotypique et génotypique basée sur le sérotypage, la sensibilité aux antibiotiques, la détection de métallo-β-lactamases et l’étude de la clonalité des souches. L’expression des gènes oprD, mexA et mexE a été analysée par reverse transcriptase et l’expression de la protéine OprM par western blot. Le séquençage du gène oprD a été effectué.

Cinq génotypes étaient déterminés par amplification aléatoire, parmi lesquels sept souches étaient choisies pour l’étude des mécanismes impliqués. Le sérotype prédominant était O12. Tous les isolats montraient des concentration minimale inhibitrice (CMI) élevées aux carbapénèmes (CMI allant de 16 à plus de 32μg/ml), mais n’hébergeaient pas des gènes codant pour les métallo-β-lactamases. Ils présentaient tous, comparativement à la souche sauvage PAO1, une baisse de l’expression de l’oprD avec une augmentation de l’expression du mexA, mais pas d’hyperexpression du mexE. L’analyse par western blot montrait la surproduction d’OprM dans tous les isolats.

La résistance aux carbapénèmes des souches cliniques de P. aeruginosa était due à deux mécanismes combinés : une diminution de la transcription du gène de l’oprD et une hyperexpression du système d’efflux MexAB–OprM.