Genetic diversity of Mycobacterium tuberculosis, drug resistance and atypical mycobacteria in Rwanda

Abstract: 
The genus Mycobacterium has two main groups, Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) and atypical mycobacteria. The MTBC species, the causative agents of tuberculosis (TB), has been further typed into different genotypes. Genotyping methods of M. tuberculosis help in identifying the most predominant circulating genotypes and their transmission dynamics and this helps in planning for a better tuberculosis drug resistance surveillance system. In Rwanda, little is known about the most predominant M. tuberculosis genotypes and there is limited data on drug resistance especially pyrazinamide drug resistance profile. Moreover, the distribution of atypical mycobacteria and their underlying epidemiological factors are also unknown. Our main goal is to characterize epidemiologically and genotypically M. tuberculosis, establish drug resistance and determine the distribution of atypical mycobacteria countrywide. Smear positives collected from suspected TB patients from Januray to July 2015 were submitted for primary culture on both solid and liquid culture media. All positive cultures on Lowenstein Jensen and BACTEC MGIT 960 liquid culture system were followed by phenotypic drug susceptibility testing (DST) to characterize resistance for first line anti-tuberculosis drugs. Isolates were tested for susceptibility to first line anti-TB drugs using Isoniazid, Rifampin, Streptomycin, and Ethambutol. Speciation of atypical mycobacteria was done using GenoType MTB DRplus Assay CM and AS. The present review presents preliminary results from primary culture, drug resistance and atypical mycobacteria. Out of 994 positive culture, MTBC accounted for 99.6% while atypical mycobacteria represented 0.4%. Of the 990 samples, 932 (94.1%) were new patients and 58 (5.9%) were patients with previous history of treatment for tuberculosis. MDR-TB was detected in 1.4% cases among new patients and 8.6% in previous treated patients. Among the mono-resistance pattern, Ethambutol represented the majority of all mono-resistance, averaging 17.4%. Non- Tuberclosis Mycobacteria (NTM) included M. celatum (0.1%), M. lentiflavum (0.1%), M. peregrinum (0.1%) and M. intracellulare (0.1%). In light of the present preliminary results, further investigations are needed to confirm the pan-resistance of Ethambutol. Molecular characterization is needed to decipher the most predominant M. tuberculosis genotypes, drug resistance and understand the extent of atypical mycobacteria in Rwanda. This would aid in strengthening TB treatment and control.
Le genre Mycobacterium a deux groupes principaux, le complexe Mycobacterium tuberculosis (MTBC) et les mycobactéries atypiques. Les espèces MTBC; agents responsables de la tuberculose (TB) pulmonaire ont été davantage classées dans différents génotypes. Les méthodes de génotypage de Mycobacterium tuberculosis jouent un rôle clé pour comprendre les génotypes les plus prédominants et leur dynamique de transmission. Ceci permet de planifier et de mettre en place un meilleur système de surveillance de la résistance aux anti-tuberculeux. Au Rwanda, on en connait peu sur les génotypes de M. tuberculosis les plus prédominants et il y a peu de données sur la résistance aux médicaments en particulier le profil de résistance à la pyrazinamide. En outre, la répartition des mycobactéries atypiques et leurs facteurs épidémiologiques sous-jacents sont également inconnus. Notre objectif principal est de caractériser l’espèce de M. tuberculosis sur le plan épidémiologique et génotypique, établir la résistance aux médicaments antituberculeux et déterminer la répartition des mycobactéries atypiques au niveau national. Les frottis positifs obtenus chez des patients suspects de la tuberculose à partir du mois de Janvier jusqu’au mois de Juillet 2015 ont été soumis à une culture primaire à la fois sur des milieux solides et liquides. Toutes les cultures positives sur Lowenstein Jensen et le système de culture en milieu liquide utilisant le BACTEC MGIT 960 étaient suivies par des tests phénotypiques sur la sensibilité aux médicaments pour caractériser la résistance aux médicaments antituberculeux de première ligne. La sensibilité aux anti-tuberculeux de première ligne a été testée sur toutes les souches en utilisant l’isoniazide, la rifampicine, la streptomycine et l’éthambutol. La spéciation des mycobactéries atypiques a été effectuée à l’aide du test moléculaire ‘GenoType MTB DRplus Assay CM & AS’. Le présent article présente les résultats préliminaires de la culture primaire, la résistance aux anti-tuberculeux et la distribution des mycobactéries atypiques. Sur les 994 cultures positives, les MTBC représentent 99,6%, tandis que les mycobactéries atypiques représentent 0,4%. Parmi les 990 échantillons, 932 (94,1%) provenaient de nouveaux-cas tandis que 58 (5,9%) provenaient des patients ayant des cas de retraitement de la tuberculose. La tuberculose multi-résistante (TB-MR) a été détectée dans 1,4% des cas chez les nouveaux patients et 8,6% chez les patients traités précédemment. Parmi les modèles mono-résistants, éthambutol représente la majorité de toutes les mono-résistances, avec une moyenne de 17,4%. Les mycobactéries atypiques sont : M. celatum (0,1%), M. lentiflavum (0,1%), M. peregrinum (0,1%), et M. intracellulare (0,1%). A la lumière des présents résultats préliminaires, d’autres études sont nécessaires pour confirmer la pan-résistance de l’éthambutol. Les études utilisant la technologie de Biologie moléculaire sont nécessaires pour déchiffrer les génotypes des M. tuberculosis prédominants, la résistance aux médicaments et de comprendre l’ampleur des mycobactéries atypiques au Rwanda. Cela aiderait dans le renforcement du traitement de la tuberculose et de son contrôle.
Language: 
Date of publication: 
2016
Country: 
Region Focus: 
East Africa
Volume: 
14
Number: 
Part 2
Pagination: 
827 - 834.
Collection: 
RUFORUM Working document series
RUFORUM Conferences and Workshops
Agris Subject Categories: 
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Web resource
Publisher: 
ISSN: 
1607-9345
E_ISSN: 
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