Bacterial bloodstream infection is a common cause of morbidity and mortality in sub-Saharan Africa, yet few facilities are able to maintain long-term surveillance. The Malawi-Liverpool-Wellcome Trust Clinical Research Programme has done sentinel surveillance of bacteraemia since 1998. We report long-term trends in bloodstream infection and antimicrobial resistance from this surveillance.In this surveillance study, we analysed blood cultures that were routinely taken from adult and paediatric patients with fever or suspicion of sepsis admitted to Queen Elizabeth Central Hospital, Blantyre, Malawi from 1998 to 2016. The hospital served an urban population of 920 000 in 2016, with 1000 beds, although occupancy often exceeds capacity. The hospital admits about 10 000 adults and 30 000 children each year. Antimicrobial susceptibility tests were done by the disc diffusion method according to British Society of Antimicrobial Chemotherapy guidelines. We used the Cochran-Armitage test for trend to examine trends in rates of antimicrobial resistance, and negative binomial regression to examine trends in icidence of bloodstream infection over time.Between Jan 1, 1998, and Dec 31, 2016, we isolated 29 183 pathogens from 194 539 blood cultures. Pathogen detection decreased significantly from 327·1/100 000 in 1998 to 120·2/100 000 in 2016 (p<0·0001). 13 366 (51·1%) of 26 174 bacterial isolates were resistant to the Malawian first-line antibiotics amoxicillin or penicillin, chloramphenicol, and co-trimoxazole; 68·3% of Gram-negative and 6·6% of Gram-positive pathogens. The proportions of non-Salmonella Enterobacteriaceae with extended spectrum beta-lactamase (ESBL) or fluoroquinolone resistance rose significantly after 2003 to 61·9% in 2016 (p<0·0001). Between 2003 and 2016, ESBL resistance rose from 0·7% to 30·3% in Escherichia coli, from 11·8% to 90·5% in Klebsiella spp and from 30·4% to 71·9% in other Enterobacteriaceae. Similarly, resistance to ciprofloxacin rose from 2·5% to 31·1% in E coli, from 1·7% to 70·2% in Klebsiella spp and from 5·9% to 68·8% in other Enterobacteriaceae. By contrast, more than 92·0% of common Gram-positive pathogens remain susceptible to either penicillin or chloramphenicol. Meticillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) was first reported in 1998 at 7·7% and represented 18·4% of S aureus isolates in 2016.The rapid expansion of ESBL and fluoroquinolone resistance among common Gram-negative pathogens, and the emergence of MRSA, highlight the growing challenge of bloodstream infections that are effectively impossible to treat in this resource-limited setting.Wellcome Trust, H3ABionet, Southern Africa Consortium for Research Excellence (SACORE).

A critical and persistent challenge to global health and modern health care is the threat of antimicrobial resistance (AMR). Previous studies have reported a disproportionate burden of AMR in low-income and middle-income countries, but there remains an urgent need for more in-depth analyses across Africa. This study presents one of the most comprehensive sets of regional and country-level estimates of bacterial AMR burden in the WHO African region to date.

Introductory paragraph Infections caused by carbapenemase-producing enterobacteria (CPE) are a major concern in clinical settings worldwide. Two fundamentally different processes shape the epidemiology of CPE in hospitals: the dissemination of CPE clones from patient to patient (between-patient transfer), and the transfer of carbapenemase-encoding plasmids between enterobacteria in the gut microbiota of individual patients (within-patient transfer). The relative contribution of each process to the overall dissemination of carbapenem resistance in hospitals remains poorly understood. Here, we used mechanistic models combining epidemiological data from more than 9,000 patients with whole genome sequence information from 250 enterobacteria clones to characterise the dissemination routes of the carbapenemase-encoding plasmid pOXA-48 in a hospital setting over a two-year period. Our results revealed frequent between-patient transmission of high-risk pOXA-48-carrying clones, mostly of Klebsiella pneumoniae and sporadically Escherichia coli. The results also identified pOXA-48 dissemination hotspots within the hospital, such as specific wards and individual rooms within wards. Using high-resolution plasmid sequence analysis, we uncovered the pervasive within-patient transfer of pOXA-48, suggesting that horizontal plasmid transfer occurs in the gut of virtually every colonised patient. The complex and multifaceted epidemiological scenario exposed by this study provides new insights for the development of intervention strategies to control the in-hospital spread of CPE.

Malawi experienced its deadliest Vibrio cholerae (Vc) outbreak following devastating cyclones, with >58,000 cases and >1700 deaths reported between March 2022 and May 2023. Here, we use population genomics to investigate the attributes and origin of the Malawi 2022-2023 Vc outbreak isolates. Our results demonstrate the predominance of ST69 clone, also known as the seventh cholera pandemic El Tor (7PET) lineage, expressing O1 Ogawa (~ 80%) serotype followed by Inaba (~ 16%) and sporadic non-O1/non-7PET serogroups (~ 4%). Phylogenetic reconstruction revealed that the Malawi outbreak strains correspond to a recent importation from Asia into Africa (sublineage AFR15). These isolates harboured known antimicrobial resistance and virulence elements, notably the ICE

Pneumococcal conjugate vaccines (PCV) have reduced pneumococcal diseases globally. Despite this, much remains to be learned about their effect on pathogen population structure. Here we undertook whole genome sequencing of 660 pneumococcal strains from asymptomatic carriers to investigate population restructuring in pneumococcal strains sampled before and after PCV13 introduction in a previously vaccine-naïve setting. We show substantial decreasing frequency of vaccine-type (VT) strains and their strain diversity post-vaccination in the vaccinated but not unvaccinated age groups indicative of direct but limited or delayed indirect effect of vaccination. Clearance of identical VT serotypes associated with multiple lineages occurred regardless of their genetic background. Interestingly, despite the increasing frequency of non-vaccine type (NVT) strains through serotype replacement, the serotype diversity was not fully restored to the levels observed prior to vaccination implying limited serotype replacement. The frequency of antibiotic resistant strains was low and remained largely unchanged post-vaccination but intermediate-penicillin-resistant lineages were reduced in the post vaccine population. Significant perturbations marked by changing frequency of accessory genes associated with diverse functions especially mobile genetic elements and bacteriocin activity were detected. This phylogenomic analysis demonstrates early vaccine-induced pneumococcal population restructuring not only at serotype but also accessory genome level.

Infections with Enterobacterales (E) are increasingly difficult to treat due to antimicrobial resistance. After ceftriaxone replaced chloramphenicol (CHL) as empiric therapy for suspected sepsis in Malawi in 2004, ESBL-E rapidly emerged. Concurrently, resistance to CHL in Escherichia coli and Klebsiella spp. decreased, raising the possibility of CHL re-introduction. However, many phenotypically susceptible isolates still carry CHL acetyltransferase (CAT) genes. We used a combination of genomics, phenotypic susceptibility assays, experimental evolution and functional assays for CAT activity to understand the molecular mechanisms and stability of this re-emerging CHL susceptibility. Of 840 Malawian isolates, 31% had discordant CHL susceptibility genotype-phenotype, and we selected 42 isolates for in-depth analysis. Stable degradation of cat genes by insertion sequences led to re-emergence of CHL susceptibility. Our study suggests CHL could be reintroduced as reserve agent for critically ill patients with ESBL-E infections in Malawi and similar settings and highlights the ongoing challenges in inferring antimicrobial resistance from sequence data.

ABSTRACT A suspected outbreak of multi-drug resistant (MDR) Klebsiella pneumoniae in a Malawian neonatal unit was investigated using whole-genome sequencing. Strain-types, virulence and resistance genes of K. pneumoniae isolated from patients from the hospital over a four-year period were identified. A MDR ST340 clone was implicated as the likely outbreak cause.

Abstract Salmonella was isolated from 23/79 (29.1%) gecko stool samples from households in southern Malawi. Whole genome sequencing of 47 isolates revealed 27 Salmonella serovars spanning two subspecies. Our results demonstrate that geckos play an important role in the carriage and potentially, transmission of Salmonella within households.