Modélisation de la transmission de staphylococcus aureus à l’hôpital et en ville : impact de l’exposition antibiotique sur la sélection de la résistance
par Lidia Kardaś-Słoma
Thèse de doctorat en Biomathématiques
Sous la direction de Laura Temime et de Pierre-Yves Boëlle.
Soutenue en 2013
à Paris 6 .
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Résumé
L’objectif de cette thèse est d’étudier l’impact de l’exposition antibiotique sur la sélection des souches résistantes de Staphylococcus aureus en milieu hospitalier et en population générale à l’aide d’outils de modélisation mathématique et informatique. Dans un premier temps, nous avons examiné l’impact de différents scénarios de prescription antibiotique sur la sélection à l’hôpital de souches communautaires de S. Aureus résistantes à la méthicilline (CA-MRSA). Pour cela, nous avons utilisé un modèle individu-centré de la transmission de trois souches de S. Aureus (souches sensibles à la méthicilline (MSSA), résistantes d’origine hospitalière (HA-MRSA) et CA-MRSA) dans un service hospitalier sous l’effet de l’exposition antibiotique. Nos résultats montrent que le choix des classes d'antibiotiques prescrites peut avoir un impact majeur sur la dynamique de la propagation nosocomiale de CA-MRSA. Dans un deuxième temps, nous avons étudié l’impact d’une réduction de la consommation des antibiotiques. Nous avons développé un modèle couplé qui décrit la transmission de S. Aureus à l’hôpital et en ville en prenant en compte l’exposition antibiotique dans ces deux populations. Nous avons montré qu’au-delà du niveau global de réduction, les changements éventuels dans la répartition des antibiotiques utilisés doivent être pris en considération afin d'anticiper l'impact d'une campagne de réduction de la consommation des antibiotiques. Nos résultats soulignent également l’importance de coordonner les interventions dans les hôpitaux et dans la communauté.
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Titre traduit
Modeling transmission of Statylococcus aureus in a hospital and in the community : impact of antibiotic exposure on the selection of resistance
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Résumé
The objective of this thesis is to study the impact of antibiotic exposure on the selection of resistant strains of Staphylococcus aureus in a hospital and in the community, using the tools of mathematical and computer modeling. First, we investigate the impact of a wide range of hypothetical antibiotic prescription patterns on the selection of community-associated strains of Staphylococcus aureus resistant to methicillin (CA-MRSA) in a hospital setting. We use an individual-based model to describe the hospital transmission of three strains of Staphylococcus aureus (methicillin-susceptible strain (MSSA), multi-resistant hospital strain (HA-MRSA) and CA-MRSA) in the presence of antibiotics. We show that, even at a constant antibiotic consumption level, the selection of prescribed antibiotic classes may have a major incidence on the dynamics of nosocomial spread of microorganisms. Secondly, we study the impact of antibiotic use reduction on MRSA selection and we investigate the interactions between antibiotic prescription changes in the hospital and the community. To that aim, we propose a coupled model of S. Aureus transmission in a hospital and community that includes data on antibiotic exposure. We show that class-specific changes in antibiotic use, rather than overall reductions, need to be considered in order to properly anticipate the impact of an antibiotic reduction campaign. Our findings also highlight that optimal gains will be obtained by coordinating interventions in hospitals and in the community, as the effect of an intervention in a given setting may be strongly affected by exogenous factors.
