Published September 9, 2021 | Version v1
Publication Open

Population genetic structure, serotype distribution and antibiotic resistance of Streptococcus pneumoniae causing invasive disease in children in Argentina

Creators

  • 1. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud
  • 2. Wellcome Sanger Institute
  • 3. Centers for Disease Control and Prevention
  • 4. Emory University
  • 5. Emory Healthcare

Description

Invasive disease caused by Streptococcus pneumoniae (IPD) is one of the leading causes of morbidity and mortality in young children worldwide. In Argentina, PCV13 was introduced into the childhood immunization programme nationwide in 2012 and PCV7 was available from 2000, but only in the private market. Since 1993 the National IPD Surveillance Programme, consisting of 150 hospitals, has conducted nationwide pneumococcal surveillance in Argentina in children under 6 years of age, as part of the SIREVA II-OPS network. A total of 1713 pneumococcal isolates characterized by serotype (Quellung) and antimicrobial resistance (agar dilution) to ten antibiotics, belonging to three study periods: pre-PCV7 era 1998–1999 (pre-PCV), before the introduction of PCV13 2010–2011 (PCV7) and after the introduction of PCV13 2012–2013 (PCV13), were available for inclusion. Fifty-four serotypes were identified in the entire collection and serotypes 14, 5 and 1 represented 50 % of the isolates. Resistance to penicillin was 34.9 %, cefotaxime 10.6 %, meropenem 4.9 %, cotrimoxazole 45 %, erythromycin 21.5 %, tetracycline 15.4 % and chloramphenicol 0.4 %. All the isolates were susceptible to levofloxacin, rifampin and vancomycin. Of 1713 isolates, 1061 (61.9 %) were non-susceptible to at least one antibiotic and 235(13.7 %) were multidrug resistant. A subset of 413 isolates was randomly selected and whole-genome sequenced as part of Global Pneumococcal Sequencing Project (GPS). The genome data was used to investigate the population structure of S. pneumoniae defining pneumococcal lineages using Global Pneumococcal Sequence Clusters (GPSCs), sequence types (STs) and clonal complexes (CCs), prevalent serotypes and their associated pneumococcal lineages and genomic inference of antimicrobial resistance. The collection showed a great diversity of strains. Among the 413 isolates, 73 known and 36 new STs were identified belonging to 38 CCs and 25 singletons, grouped into 52 GPSCs. Important changes were observed among vaccine types when pre-PCV and PCV13 periods were compared; a significant decrease in serotypes 14, 6B and 19F and a significant increase in 7F and 3. Among non-PCV13 types, serogroup 24 increased from 0 % in pre-PCV to 3.2 % in the PCV13 period. Our analysis showed that 66.1 % (273/413) of the isolates were predicted to be non-susceptible to at least one antibiotic and 11.9 % (49/413) were multidrug resistant. We found an agreement of 100 % when comparing the serotype determined by Quellung and WGS-based serotyping and 98.4 % of agreement in antimicrobial resistance. Continued surveillance of the pneumococcal population is needed to reveal the dynamics of pneumococcal isolates in Argentina in post-PCV13. This article contains data hosted by Microreact.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعد المرض الغازي الناجم عن المكورات العقدية الرئوية (IPD) أحد الأسباب الرئيسية للاعتلال والوفيات بين الأطفال الصغار في جميع أنحاء العالم. في الأرجنتين، تم إدخال لقاح PCV13 في برنامج تحصين الأطفال على مستوى البلاد في عام 2012 وكان لقاح PCV7 متاحًا منذ عام 2000، ولكن فقط في السوق الخاصة. منذ عام 1993، أجرى البرنامج الوطني لمراقبة IPD، الذي يتألف من 150 مستشفى، مراقبة المكورات الرئوية على مستوى البلاد في الأرجنتين للأطفال دون سن 6 سنوات، كجزء من شبكة SIREVA II - OPS. تم توفير ما مجموعه 1713 عزلًا للمكورات الرئوية تتميز بالنمط المصلي (Quellung) ومقاومة مضادات الميكروبات (تخفيف الآجار) لعشرة مضادات حيوية، تنتمي إلى ثلاث فترات دراسة: فترة ما قبل PCV7 1998–1999 (ما قبل PCV)، قبل إدخال PCV13 -2011 (PCV7) وبعد إدخال PCV13 -2012 (PCV13)، للإدراج. تم تحديد أربعة وخمسين نمطًا مصليًا في المجموعة بأكملها ومثلت الأنماط المصلية 14 و 5 و 1 50 ٪ من العزلات. كانت مقاومة البنسلين 34.9 ٪، سيفوتاكسيم 10.6 ٪، ميروبينيم 4.9 ٪، كوتريموكسازول 45 ٪، الاريثروميسين 21.5 ٪، التتراسيكلين 15.4 ٪ والكلورامفينيكول 0.4 ٪. كانت جميع العزلات عرضة لليفوفلوكساسين وريفامبين وفانكومايسين. من بين 1713 عزلة، 1061 (61.9 ٪) لم تكن عرضة لمضاد حيوي واحد على الأقل و 235(13.7 ٪) كانت مقاومة للأدوية المتعددة. تم اختيار مجموعة فرعية من 413 مادة معزولة بشكل عشوائي وتسلسل الجينوم الكامل كجزء من المشروع العالمي لتسلسل المكورات الرئوية (GPS). تم استخدام بيانات الجينوم للتحقيق في البنية السكانية لأنواع المكورات الرئوية التي تحدد سلالات المكورات الرئوية باستخدام مجموعات تسلسل المكورات الرئوية العالمية (GPSCs)، وأنواع التسلسل (STs) والمجمعات النسيجية (CCs)، والأنماط المصلية السائدة وسلالات المكورات الرئوية المرتبطة بها والاستدلال الجيني لمقاومة مضادات الميكروبات. أظهرت المجموعة تنوعًا كبيرًا في السلالات. من بين 413 وحدة معزولة، تم تحديد 73 وحدة معروفة و 36 وحدة جديدة تنتمي إلى 38 وحدة CC و 25 وحدة فردية، مجمعة في 52 وحدة GPSC. ولوحظت تغيرات مهمة بين أنواع اللقاحات عند مقارنة فترات ما قبل اللقاح PCV و PCV13 ؛ انخفاض كبير في الأنماط المصلية 14 و 6B و 19F وزيادة كبيرة في 7F و 3. من بين الأنواع غير PCV13، زادت المجموعة المصلية 24 من 0 ٪ في مرحلة ما قبل PCV إلى 3.2 ٪ في فترة PCV13. أظهر تحليلنا أنه كان من المتوقع أن 66.1 ٪ (273/413) من العزلات غير معرضة لمضاد حيوي واحد على الأقل و 11.9 ٪ (49/413) كانت مقاومة للأدوية المتعددة. وجدنا اتفاقًا بنسبة 100 ٪ عند مقارنة النمط المصلي المحدد بواسطة التنميط المصلي القائم على Quellung و WGS و 98.4 ٪ من الاتفاق في مقاومة مضادات الميكروبات. هناك حاجة إلى المراقبة المستمرة لسكان المكورات الرئوية للكشف عن ديناميكيات عزلات المكورات الرئوية في الأرجنتين في مرحلة ما بعد PCV13. تحتوي هذه المقالة على بيانات مستضافة بواسطة Microreact.

Translated Description (French)

La maladie invasive causée par Streptococcus pneumoniae (IPD) est l'une des principales causes de morbidité et de mortalité chez les jeunes enfants dans le monde. En Argentine, le PCV13 a été introduit dans le programme de vaccination des enfants à l'échelle nationale en 2012 et le PCV7 était disponible à partir de 2000, mais uniquement sur le marché privé. Depuis 1993, le Programme national de surveillance des IPD, composé de 150 hôpitaux, a mené une surveillance nationale du pneumocoque en Argentine chez les enfants de moins de 6 ans, dans le cadre du réseau SIREVA II-OPS. Au total, 1713 isolats de pneumocoques caractérisés par un sérotype (Quellung) et une résistance antimicrobienne (dilution en gélose) à dix antibiotiques, appartenant à trois périodes d'étude : pré-PCV7 ERA 1998–1999 (pré-PCV), avant l'introduction du PCV13 2010–2011 (PCV7) et après l'introduction du PCV13 2012–2013 (PCV13), étaient disponibles pour inclusion. Cinquante-quatre sérotypes ont été identifiés dans l'ensemble de la collection et les sérotypes 14, 5 et 1 représentaient 50 % des isolats. La résistance à la pénicilline était de 34,9 %, au céfotaxime de 10,6 %, au méropénème de 4,9 %, au cotrimoxazole de 45 %, à l'érythromycine de 21,5 %, à la tétracycline de 15,4 % et au chloramphénicol de 0,4 %. Tous les isolats étaient sensibles à la lévofloxacine, à la rifampicine et à la vancomycine. Sur 1713 isolats, 1061 (61,9 %) n'étaient pas sensibles à au moins un antibiotique et 235(13,7 %) étaient multirésistants. Un sous-ensemble de 413 isolats a été sélectionné au hasard et le génome entier a été séquencé dans le cadre du Global Pneumococcal Sequencing Project (GPS). Les données génomiques ont été utilisées pour étudier la structure de la population de S. pneumoniae définissant les lignées pneumococciques en utilisant les groupes de séquences pneumococciques mondiales (GPSC), les types de séquences (ST) et les complexes clonaux (CC), les sérotypes prévalents et leurs lignées pneumococciques associées et l'inférence génomique de la résistance aux antimicrobiens. La collection a montré une grande diversité de souches. Parmi les 413 isolats, 73 ST connus et 36 nouveaux ST ont été identifiés appartenant à 38 CC et 25 singletons, regroupés en 52 GPSC. Des changements importants ont été observés parmi les types de vaccins lorsque les périodes pré-PCV et PCV13 ont été comparées ; une diminution significative des sérotypes 14, 6B et 19F et une augmentation significative des sérotypes 7F et 3. Parmi les types non PCV13, le sérogroupe 24 est passé de 0 % en pré-PCV à 3,2 % dans la période PCV13. Notre analyse a montré que 66,1 % (273/413) des isolats étaient prédits insensibles à au moins un antibiotique et 11,9 % (49/413) étaient multirésistants. Nous avons trouvé un accord de 100 % en comparant le sérotype déterminé par le sérotypage basé sur Quellung et WGS et 98,4 % d'accord dans la résistance aux antimicrobiens. Une surveillance continue de la population de pneumocoques est nécessaire pour révéler la dynamique des isolats de pneumocoques en Argentine dans le post-PCV13. Cet article contient des données hébergées par Microreact.

Translated Description (Spanish)

La enfermedad invasiva causada por Streptococcus pneumoniae (IPD) es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en niños pequeños en todo el mundo. En Argentina, la PCV13 se introdujo en el programa de inmunización infantil a nivel nacional en 2012 y la PCV7 estuvo disponible a partir de 2000, pero solo en el mercado privado. Desde 1993, el Programa Nacional de Vigilancia de IPD, que consta de 150 hospitales, ha realizado vigilancia neumocócica a nivel nacional en Argentina en niños menores de 6 años, como parte de la red SIREVA II-OPS. Un total de 1713 aislados neumocócicos caracterizados por serotipo (Quellung) y resistencia antimicrobiana (dilución en agar) a diez antibióticos, pertenecientes a tres períodos de estudio: pre-PCV7 era 1998–1999 (pre-PCV), antes de la introducción de PCV13 2010–2011 (PCV7) y después de la introducción de PCV13 2012–2013 (PCV13), estuvieron disponibles para su inclusión. Se identificaron cincuenta y cuatro serotipos en toda la colección y los serotipos 14, 5 y 1 representaron el 50 % de los aislados. La resistencia a la penicilina fue de 34.9 %, cefotaxima 10.6 %, meropenem 4.9 %, cotrimoxazol 45 %, eritromicina 21.5 %, tetraciclina 15.4 % y cloranfenicol 0.4 %. Todos los aislados eran susceptibles a la levofloxacina, rifampicina y vancomicina. De 1713 aislados, 1061 (61.9 %) no eran susceptibles a al menos un antibiótico y 235(13.7 %) eran resistentes a múltiples fármacos. Se seleccionó aleatoriamente un subconjunto de 413 aislados y se secuenció el genoma completo como parte del Proyecto Global de Secuenciación Neumocócica (GPS). Los datos del genoma se utilizaron para investigar la estructura de la población de S. pneumoniae que define los linajes neumocócicos utilizando grupos de secuencias neumocócicas globales (GPSC), tipos de secuencias (ST) y complejos clonales (CC), serotipos prevalentes y sus linajes neumocócicos asociados e inferencia genómica de resistencia antimicrobiana. La colección mostró una gran diversidad de cepas. Entre los 413 aislados, se identificaron 73 ST conocidos y 36 nuevos pertenecientes a 38 CC y 25 singletones, agrupados en 52 GPSC. Se observaron cambios importantes entre los tipos de vacunas cuando se compararon los períodos pre-PCV y PCV13; una disminución significativa en los serotipos 14, 6B y 19F y un aumento significativo en 7F y 3. Entre los tipos no PCV13, el serogrupo 24 aumentó de 0 % en pre-PCV a 3,2 % en el periodo PCV13. Nuestro análisis mostró que se predijo que el 66,1 % (273/413) de los aislados no eran susceptibles a al menos un antibiótico y el 11,9 % (49/413) eran resistentes a múltiples fármacos. Encontramos un acuerdo del 100 % al comparar el serotipo determinado por el serotipo basado en Quellung y WGS y el 98,4 % de acuerdo en la resistencia a los antimicrobianos. Se necesita una vigilancia continua de la población neumocócica para revelar la dinámica de los aislados neumocócicos en Argentina en post-PCV13. Este artículo contiene datos alojados por Microreact.

Files

CONICET_Digital_Nro.2a9f6612-fbe0-4d16-8e98-6533093fdf36_B.pdf.pdf

Files (1.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ce690159a3d7a92bf7385930dbca7154
1.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التركيب الوراثي السكاني وتوزيع النمط المصلي ومقاومة المضادات الحيوية للمكورات العقدية الرئوية المسببة للأمراض الغازية لدى الأطفال في الأرجنتين
Translated title (French)
Structure génétique de la population, distribution des sérotypes et résistance aux antibiotiques de Streptococcus pneumoniae causant une maladie invasive chez les enfants en Argentine
Translated title (Spanish)
Estructura genética poblacional, distribución de serotipos y resistencia a antibióticos de Streptococcus pneumoniae causante de enfermedad invasiva en niños en Argentina

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3202226444
DOI
10.1099/mgen.0.000636

Is supplement to
https://openalex.org/W2972429698 (Other)
https://openalex.org/W2411997392 (Other)
https://openalex.org/W2393098184 (Other)
https://openalex.org/W2388470167 (Other)
https://openalex.org/W2186295686 (Other)
https://openalex.org/W2168361323 (Other)
https://openalex.org/W2156642613 (Other)
https://openalex.org/W2123364956 (Other)
https://openalex.org/W1970784109 (Other)
https://openalex.org/W175276766 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1456171542
  • https://openalex.org/W1719741300
  • https://openalex.org/W1954112402
  • https://openalex.org/W1975915960
  • https://openalex.org/W2108156835
  • https://openalex.org/W2110624979
  • https://openalex.org/W2121369371
  • https://openalex.org/W2128013943
  • https://openalex.org/W2142012650
  • https://openalex.org/W2142343447
  • https://openalex.org/W2149652290
  • https://openalex.org/W2295071514
  • https://openalex.org/W2418316556
  • https://openalex.org/W2432197333
  • https://openalex.org/W2515546166
  • https://openalex.org/W2559822590
  • https://openalex.org/W2602765986
  • https://openalex.org/W2735385734
  • https://openalex.org/W2737346877
  • https://openalex.org/W2749092259
  • https://openalex.org/W2756430281
  • https://openalex.org/W2774647024
  • https://openalex.org/W2775739564
  • https://openalex.org/W2808668519
  • https://openalex.org/W2810449130
  • https://openalex.org/W2884426126
  • https://openalex.org/W2893022970
  • https://openalex.org/W2901383111
  • https://openalex.org/W2908611715
  • https://openalex.org/W2931590642
  • https://openalex.org/W2937635380
  • https://openalex.org/W2938113795
  • https://openalex.org/W2949236085
  • https://openalex.org/W2950614621
  • https://openalex.org/W2952060620
  • https://openalex.org/W2952568525
  • https://openalex.org/W2952620784
  • https://openalex.org/W2996611490
  • https://openalex.org/W3023696095