Les infections streptococciques, si diverses dans leurs
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Les infections streptococciques, si diverses dans leurs
1 Les infections streptococciques, si diverses dans leurs manifestations cliniques, sont parmi les plus fréquentes et les plus sévères des infections bactériennes. En effet, la plupart des streptocoques (streptocoques oraux, streptocoques des groupes B, C, D, G, L, Streptococcus pneumoniae) sont des commensaux habituels des cavités naturelles et des téguments, et peuvent dans certaines circonstances particulières, devenir pathogènes pour l'homme. C'est ainsi que Streptococcus pneumoniae, commensal des voies respiratoires supérieures, est incriminé dans des infections très sévères décrites à tous les âges, avec une extrême gravité jusqu'à deux ans et après soixante ans, en dépit des moyens thérapeutiques efficaces disponibles actuellement (55). De même, Streptococcus pyogenes, souvent retrouvé à l'état latent sur la muqueuse pharyngée de nombreux porteurs sains, est la principale cause d'infections à streptocoques chez l'Homme. La fréquence, la gravité et/ou la mortalité des infections à Streptococcus pneumoniae et Streptococcus pyogenes, traduisent des difficultés de prise en charge de ces infections liées : - à l'émergence et la propagation dans diverses régions du monde, ces dernières années, de souches multirésistantes de Streptococcus pneumoniae aux β-lactamines et aux macrolides (49, 70, 74, 100), et de souches de Streptococcus pyogenes aux macrolides (47, 54) ; - aux difficultés d'identification microbiologique formelle de ces germes, liées à l'existence dans les produits pathologiques (prélèvements rhinopharyngés et expectorations surtout) de germes semblables de la flore commensale. L'incidence croissante des souches multirésistantes limite de plus en plus les possibilités d'antibiothérapie, ce qui conduit à la recherche de nouvelles alternatives au traitement probabiliste. 2 Face à cette préoccupation, à l'instar des pays développés, des études initiées à Dakar ces dernières années, permettent de surveiller l'évolution de la résistance de Streptococcus pneumoniae et Streptococcus pyogenes aux antibiotiques. Notre étude s'inscrit dans ce cadre et avait pour objectifs spécifiques : - d'identifier de façon formelle Streptococcus pneumoniae et Streptococcus pyogenes ; - d'étudier leur profil de sensibilité aux β-lactamines et aux macrolides ; - de tester l'activité in vitro de deux nouvelles molécules : la télithromycine (kétolide) et la lévofloxacine (fluoroquinolone) sur ces germes. 3 I – RAPPELS SUR LES STREPTOCOQUES 1.1. - DEFINITION Les streptocoques sont des cocci à Gram positif groupés par paires, chaînettes ou tétrades. Ils sont immobiles, non sporulés, aéro-anaérobies facultatifs, dépourvus de catalase et d'oxydase. Ils ne réduisent pas les nitrates et sont résistants aux aminosides. Les diverses espèces de streptocoques sont regroupées dans la famille des Streptococcaceae qui comporte sept genres : - Streptococcus (genre-type) et Enterococcus, fréquemment rencontrés en médecine humaine ; - Aerococcus, Gemella, Leuconostoc, bactéries opportunistes rares en médecine humaine ; - Lactococcus et Pediococcus non pathogènes. Récemment (en 1995), le genre Abiotrophia a été décrit. Il regroupe deux espèces : A. defectiva et A. adiacens, antérieurement rangées avec les streptocoques. 1.2. - CLASSIFICATION DES STREPTOCOQUES Les streptocoques ne sont pas classés sur des critères cliniques ou de pathogénicité, car la plupart des espèces (commensales ou pathogènes) peuvent être responsables d'infections réalisant des aspects cliniques très différents. Par conséquent, la classification des streptocoques est basée sur des critères bactériologiques. 4 1.2.1. – Critères de classification On distingue : ■ le pouvoir hémolytique - Hémolyse incomplète : streptocoques alpha-hémolytiques, - Hémolyse complète : streptocoques bêta-hémolytiques, - Pas d'hémolyse : streptocoques non hémolytiques. ■ l'équipement antigénique : classification de LANCEFIELD Un antigène de la paroi, le polyoside C, permet de définir plusieurs groupes : A, B, C, D, E, F, G, H, K, L, M, N, O, P, R, S, T, U, V. Certains streptocoques dépourvus de polyoside C sont dits "non groupables". ■ les caractères biochimiques Ils permettent d'individualiser les espèces dans le genre : Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus bovis, etc… Ces classifications ne sont pas superposables ; toutefois, les caractères phénotypiques peuvent permettre en routine de classer et d'identifier la plupart des streptocoques. 1.2.2. – Classification en ensembles et sous-ensembles Actuellement, on classe les streptocoques en "ensembles" et "sousensembles", ce qui n'est guère en conformité avec les règles de la taxonomie bactérienne. Ainsi, on distingue : ■ les streptocoques pyogènes Cet ensemble comprend plusieurs sous-ensembles : - Streptococcus pyogenes, espèce-type du genre : c'est le streptocoque bêta-hémolytique du groupe A ; 5 - Streptococcus agalactiae : streptocoque bêta-hémolytique du groupe B ; - les streptocoques bêta-hémolytiques des groupes C, G ou L ; - les souches non hémolytiques d'origine animale. ■ les streptocoques du groupe D On retrouve dans cet ensemble trois espèces commensales du tube digestif de l'homme : - Streptococcus bovis, le plus fréquemment isolé ; - Streptococcus equinus ; - Streptococcus alactolyticus. ■ les streptocoques oraux On y distingue six sous-ensembles. Ce sont ceux dénommés autrefois streptocoques viridans. Ils sont pour la plupart, alpha-hémolytiques, non hémolytiques ou non groupables. Parmi eux, Streptococcus pneumoniae. ■ les streptocoques non classés. 6 II – S. PNEUMONIAE ET S. PYOGENES 2.1. - HISTORIQUE 2.1.1. - Streptococcus pneumoniae (39) Streptococcus pneumoniae fut isolé pour la première fois par Louis PASTEUR en 1881, de la salive d'un enfant mort de la rage ; il l'appela "microbe septique de la salive". En 1883, TALAMON isola ce germe dans les crachats rouillés des pneumoniques et l'appela "coccus lancéolé de la pneumonie". La description de cette espèce fut réalisée par FRAENKEL et WEICHSELBAUM en 1886. En 1910, différents types sérologiques furent découverts et permirent l'emploi d'antisérums spécifiques. Ces derniers constituent le premier traitement efficace de la pneumonie à pneumocoque. En 1923, GRIFFITH observa que le pneumocoque virulent possédait une capsule donnant aux colonies un aspect lisse ou smooth (S) ; la perte héréditaire de la capsule entraînait la perte de la virulence et les colonies prenaient un aspect rugueux ou rough (R). En 1928, ce même auteur montra qu'une souche R de S. pneumoniae non capsulée et non pathogène pour la souris, pourrait être transformée en une souche S capsulée et pathogène. En 1944, MAC LEOD et MAC CARTHY montrèrent in vitro que l'ADN est le facteur transformant chez les pneumocoques. La transformation de S. pneumoniae constitue la première description de transfert génétique chez les bactéries ; c'est ainsi que fut établi le rôle de l'ADN en tant que support chimique de l'hérédité, ouvrant ainsi la voie à la biologie moléculaire. 7 2.1.2. - Streptococcus pyogenes (55) En 1877, BILROTH ET EHRLICH donnèrent le nom Streptococcus à des coques formant des chaînettes, observés dans des blessures infectées. En 1883, FEHLEISEN décrivit un coque similaire comme agent de l'érysipèle. En 1884, ROSENBACH donna le nom de Streptococcus pyogenes à des coques groupés en chaînettes et isolés de lésions suppuratives chez l'Homme. 2.2. - CARACTERES BACTERIOLOGIQUES 2.2.1. - Streptococcus pneumoniae 2.2.1.1. - Caractères morphologiques A l'examen microscopique, le pneumocoque présente un aspect de diplocoque en flamme de bougie, en "8" ou en courtes chaînettes, Gram positif. Les formes virulentes sont capsulées. Cependant, l'aspect n'est pas toujours évocateur. Par exemple, si l'environnement est carencé en magnésium ou en présence d'anticorps dirigés contre le sérotype capsulaire, on peut observer des chaînettes relativement longues. Dans certains cas, si le malade est sous traitement, les pneumocoques peuvent prendre un aspect pseudo-bacillaire. Dans certains produits pathologiques fibrineux et dans les cultures anciennes, le pneumocoque prend mal le Gram et peut apparaître Gram négatif. La capsule est généralement visible dans les produits pathologiques, mais elle est parfois plus discrète, et particulièrement belle après inoculation à l'animal sensible (souris). 8 2.2.1.2. - Caractères culturaux ■ Milieux de culture On utilise des milieux nutritifs riches comme par exemple la gélose au sang de mouton ou de cheval à 5%. L'addition de gentamicine à la concentration de 6 µg/ml rend le milieu sélectif au pneumocoque (3). ■ Conditions de culture La culture du pneumocoque peut être réalisée à une température comprise entre 25 et 42°C et à des pH situés entre 6,5 et 8,3. En routine, on cultive le germe en 24 à 48 heures, entre 35 et 37°C. Le pH optimal est de 7,8. Ce germe nécessite des conditions d'anaérobiose ou tout au moins une atmosphère enrichie en CO2 à 5%. ■ Aspect macroscopique des colonies Les pneumocoques se présentent sous forme de petites colonies transparentes, rondes, de 0,5 à 1,5mm de diamètre. Ils développent une hémolyse de type alpha avec un verdissement du milieu, comme les streptocoques viridans. Les pneumocoques en culture sont sujets à une autolyse spontanée ; une ombilication au centre de la colonie correspond à un début d'autolyse. Les colonies ont un aspect muqueux lorsque la capsule est de grande taille. Des colonies rugueuses, d'aspect ridé, sont rarement observées ; elles sont formées par des souches non capsulées. 2.2.1.3. - Caractères biochimiques Le pneumocoque ne possède ni catalase, ni peroxydase, ce qui induit l'accumulation de l'eau oxygénée responsable en partie de son autolyse. La mise en évidence d'activités enzymatiques, de la fermentation de sucres et de la croissance en milieu hostile, à l'aide de microméthodes, permet 9 l'identification de Streptococcus pneumoniae et le diagnostic différentiel avec d'autres espèces de streptocoques. Les caractères biochimiques de Streptococcus pneumoniae sont présentés dans le tableau I. Tableau I : Caractères biochimiques de Streptococcus pneumoniae Test VP Résultat - ESC ADH BHS ARA MAN SOR TRE RAF SOS INU LAC RIB AMI GLY - d - - - - + + d d VP : réaction de Voges-Prokaüer RAF : Raffinose ADH : Arginine dihydrolase SOS : Sorbose ESC : esculine INU : Inuline ARA : L-Arabinose LAC : Lactose BHS : bouillon hypersalé RIB : Ribose MAN : Mannitol AMI : Amidon SOR : Sorbitol GLY : Glycérol + - - d TRE : Tréhalose (-) = Caractère négatif (0 – 25 % des souches) (+) = Caractère positif (71 – 90 % des souches) (d) = Caractère variable (26 – 70 % des souches). 2.2.1.4. - Identification formelle L'identification formelle des pneumocoques repose sur trois critères : - la sensibilité à l'optochine ; - la lyse par la bile ; - la mise en évidence d'une capsule. L'inoculation à l'animal sensible permet également de mettre en évidence avec certitude Streptococcus pneumoniae. 10 ■ Sensibilité à l'optochine (éthylhydrocupréine) L'optochine est un dérivé proche de la quinine. Des disques de 6mm de diamètre sont chargés de 5µg d'optochine, dose calculée pour provoquer sur une culture de pneumocoque sur gélose au sang, une zone d'inhibition dont le diamètre est compris entre 12 et 35mm. Les autres streptocoques sont résistants à l'optochine et se multiplient jusqu'au contact du disque. Cependant, 0,5 à 5% des pneumocoques sont résistants à l'optochine et quelques streptocoques viridans sont sensibles à l'optochine (39). Il convient donc d'être nuancé et de tenir compte du diamètre de la zone d'inhibition : la plupart des pneumocoques en phase S (smooth ) ou R (rough) ont un diamètre d'inhibition supérieur à 15-20mm. Pour un diamètre inférieur à 15mm, il est nécessaire de pratiquer des tests complémentaires. ■ La lyse par la bile ou phénomène de NEUFELD A pH neutre, les pneumocoques provenant d'une culture en bouillon et mis en suspension dans de l'eau stérile, sont lysés par une solution de désoxycholate de sodium de 2 à 10%. La lyse se traduit par un éclaircissement du milieu en quelques minutes. Selon les auteurs, 86 à 100% des pneumocoques sont lysés par la bile. La sensibilité à l'optochine et la lyse par les sels biliaires sont spécifiques des pneumocoques et peuvent être utilisées pour les colonies en forme lisse. Pour les souches rugueuses (dépourvues de capsule), le seul test utilisable est la sensibilité à l'optochine. ■ Mise en évidence de l'antigène capsulaire Elle s'effectue à l'aide d'un sérum antipneumococcique polyvalent, dirigé contre tous les types capsulaires. La réaction peut s'effectuer, soit à partir de cultures, soit à partir de produits pathologiques. 11 Il existe plusieurs méthodes : - réaction du "gonflement capsulaire" ou réaction de NEUFELD. Cette technique est aussi la méthode de choix utilisée pour le sérotypage des pneumocoques. - réactions d'agglutination : * agglutination de particules de latex sensibilisés ; * coagglutination (COA) avec des staphylocoques tués (18) ; * contre-immuno-électrophorèse (CIE) (27). ■ Inoculation à l'animal sensible Les souris et les lapins sont hautement sensibles à l'infection par les pneumocoques. La méthode de choix utilise l'inoculation intrapéritonéale à une souris jeune (12 à 14g). Celle-ci meurt en 24-48 heures à la suite d'une péritonite aiguë et bactériémie. Cependant, 5% des souris inoculées survivent pendant une période plus longue, et dans ce cas, il faut les sacrifier au plus tard 96 heures après l'infection. Les pneumocoques sont ainsi isolés en culture pure dans l'hémoculture. 2.2.2. - Streptococcus pyogenes 2.2.2.1. - Caractères morphologiques Streptococcus pyogenes présente la morphologie classique des streptocoques : coques sphériques ou ovoïdes, à Gram positif, groupés en chaînettes plus ou moins longues, apparaissant parfois capsulés. Les streptocoques du groupe A qui donnent une culture en dépôt en milieux liquides sont caractérisés par la formation de longues chaînettes. Dans les cultures âgées, les coques deviennent Gram négatif et les germes ont l'aspect de chaînettes extrêmement longues et emmêlées. 12 La capsulation est ici un caractère irrégulier. Des souches de streptocoques du groupe A, forment des capsules dans la phase exponentielle de croissance. 2.2.2.2. - Caractères culturaux ■ Milieux de culture On utilise des milieux nutritifs riches additionnés de sang défibriné de lapin, de mouton ou de cheval à 5%. ■ Conditions de culture La température de croissance est comprise entre 20 et 42°C, avec un optimum à 35-37°C. Le pH qui doit être voisin de 7,2 impose l'utilisation de milieux tamponnés. ■ Aspect macroscopique des colonies Sur gélose au sang, Streptococcus pyogenes donne de petites colonies transparentes, bombées ou en dôme, de 0,5mm de diamètre. La surface peut être lisse, rugueuse ou muqueuse, à bords réguliers. Les colonies sont entourées d'une zone d'hémolyse totale (β-hémolyse), de 3 à 4mm de diamètre. En milieu liquide, la culture prend l'aspect de "mie de pain". 2.2.2.3. - Caractères biochimiques Comme tous les streptocoques, Streptococcus pyogenes ne possède ni catalase, ni peroxydase. Les microméthodes permettent l'identification biochimique ; les caractères biochimiques de Streptococcus pyogenes sont présentés dans le tableau II. 13 Tableau II : Caractères biochimiques de Streptococcus pyogenes. Test VP Résultat - ESC ADH BHS ARA MAN SOR TRE RAF SOS - + - - - - + - - INU LAC RIB AMI GLY - + - - - Légende : idem légende Tableau I (page11). 2.2.2.4. - Identification formelle L'identification formelle de Streptococcus pyogenes repose sur : - la sensibilité à la bacitracine ; - le groupage antigénique. ■ Sensibilité à la bacitracine Les streptocoques du groupe A se distinguent parmi les streptocoques bêtahémolytiques par leur sensibilité à la bacitracine. On utilise des disques de bacitracine à 0,04UI. Cette dose est suffisante pour provoquer sur une culture de Streptococcus pyogenes sur gélose au sang une zone d'inhibition. Les streptocoques viridans peuvent également être inhibés par la bacitracine. ■ Le groupage antigénique Il se fait à l'aide d'un antisérum monovalent dirigé contre l'antigène spécifique du groupe A. Plusieurs techniques existent : - la technique de LANCEFIELD ; - l'agglutination de particules de latex sensibilisées ; - la coagglutination. 14 2.3. - FACTEURS DE VIRULENCE ET POUVOIR PATHOGENE 2.3.1. – Streptococcus pneumoniae 2.3.1.1. – Le portage asymptomatique Les pneumocoques sont des commensaux des voies respiratoires supérieures (nasopharynx) de l'homme et des animaux. Le portage est inversement proportionnel à l'âge et au titre des anticorps anticapsulaires de l'hôte. Le statut immunitaire de l'hôte est aussi un facteur important dans la prévalence et la durée du portage (53). 2.3.1.2. – Facteurs de virulence ■ La capsule La plupart des souches de Streptococcus pneumoniae possèdent des capsules recouvrant la paroi cellulaire, et constituées de polyosides spécifiques de type. Ainsi, 84 sérotypes de pneumocoques ont pu être identifiés. La capsule a été reconnue depuis longtemps comme le facteur de virulence des pneumocoques. En effet, elle agit par diminution de l'opsonisation et de l'ingestion des pneumocoques par les cellules phagocytaires : en recouvrant les structures pariétales capables de fixer les fragments C3b du complément, elle empêche ces derniers de se fixer sur les récepteurs (CR1 et CR3) des cellules phagocytaires. Les formes rugueuses ne possèdent pas de capsule ; elles ne sont pas virulentes. ■ La pneumolysine Hémolysine intracellulaire libérée par autolyse, la pneumolysine est responsable de l'hémolyse alpha observée sur gélose au sang. Elle est élaborée par toutes les souches isolées de pneumocoques (22). C'est une toxine thiol-activable, produite au cours des infections pneumococciques in vivo. 15 Sa pathogénicité et sa virulence ont été démontrées (16, 45). Elle agit par deux modes d'action : - par une activité toxique cellulaire liée à l'activation du complément (5). Cette activation pourrait être associée à la libération de fragments anaphylactogènes (C3a et C5a) conduisant à l'influx, et à l'activation de polynucléaires sans capacité d'ingestion des pneumocoques ; - par une modification de la fonction de certaines cellules du système immunitaire : phagocytes, lymphocytes T et B (85). La pneumolysine provoque également une diminution des battements ciliaires des cellules épithéliales. ■ La protéine A de surface Elle est présente sur la majorité des souches de Streptococcus pneumoniae. Le gène de cette protéine a été cloné, et l'injection des mutants entraîne une mortalité très retardée par rapport à celle des souches isogéniques sauvages. La protéine A de surface lie le facteur H du système complémentaire, qui est une protéase active sur le composé C3 du complément. 2.3.1.3. – Pouvoir pathogène naturel Les pneumocoques sont responsables d'infections très sévères à tous les âges, avec une incidence élevée chez les enfants de moins de deux ans et les sujets de plus de soixante ans. ■ Les pneumonies Elles surviennent dans la grande majorité des cas après inhalation des bactéries. Elles s'accompagnent de lésions tissulaires très importantes liées à la réponse inflammatoire dépendante des polynucléaires. 16 ■ Les bactériémies et septicémies Elles sont souvent associées à des lésions tissulaires, en particulier pulmonaires. Cependant, elles peuvent exister en l'absence d'un foyer cliniquement patent. Elles sont toujours d'un mauvais facteur pronostic. ■ Les bronchites suppurées. ■ Les méningites Elles sont mortelles dans 10 à 30% des cas. ■ Les infections ORL Ce sont les otites et sinusites de gravité et d'évolution diverses en fonction de l'âge et du terrain. ■ Les autres localisations : - péritonites primitives ou favorisées par le port d'un dispositif intrautérin ; - endocardites et péricardites ; - arthrites. 2.3.2. - Strepcococcus pyogenes 2.3.2.1. – Le portage asymptomatique Streptococcus pyogenes est un commensal des muqueuses nasale et pharyngée. Il est en effet retrouvé à l'état de simple portage chez 15 à 25% des enfants et moins fréquemment chez l'adulte (19). 2.3.2.2. – Facteurs de virulence Un grand nombre de constituants somatiques et de produits extracellulaires rendent compte de la virulence du germe. 17 ■ Les constituants somatiques * La paroi - La protéine M : c'est le principal facteur de virulence ; elle joue un rôle antiphagocytaire. C'est l'antigène spécifique de type chez les streptocoques du groupe A. Elle induit la production d'anticorps immunisants et protecteurs. - La capsule constituée d'acide hyaluronique : elle s'oppose également à la phagocytose. Elle est non immunogène. * Les enzymes extracellulaires (32) Le germe exprime également à sa surface deux enzymes extracellulaires qui modifient les IgG, et lui permettent ainsi d'échapper au système immunitaire adaptatif : - l'EndoS hydrolyse les N-oligosaccharides fonctionnels des IgG intervenant dans l'opsonisation ; - la SpeB clive les IgG en fragments Fc et Fab. * La fibronectine de surface Un nouveau mécanisme de colonisation et d'échappement au système immunitaire a été récemment découvert chez certaines souches de S. pyogenes : il s'agit du recrutement de collagène par l'intermédiaire de la fibronectine de surface. Le germe, en colonisant les fibres de collagène, est ainsi protégé contre l'adhérence des polynucléaires, en présence d'anticorps intervenant dans l'opsonisation (41). ■ Les substances diffusibles * La streptolysine O Elle lyse la membrane des érythrocytes et d'autres cellules (leucocytes et plaquettes) en se liant au cholestérol. Elle est antigénique et induit la production 18 d'anticorps antistreptolysine O (ASLO), dont l'élévation des titres sériques constitue un bon marqueur d'infection streptococcique. * La streptolysine S Elle est responsable de l'hémolyse bêta sur gélose au sang. Elle a un effet lytique sur les membranes cellulaires. Elle n'est pas antigénique. * La hyaluronidase Elle a un effet lytique sur la substance de base du tissu conjonctif, et se comporte de ce fait comme un facteur favorisant la diffusion de l'infection. * La streptokynase Elle s'oppose à la formation de barrières fibrineuses autour des lésions tissulaires où se développent les streptocoques. Elle favorise également la diffusion de l'infection. * Les toxines érythrogènes ou pyrogènes Elles sont au nombre de quatre : A, B, C, D. Elles provoquent une éruption érythémateuse et de la fièvre. Antigéniques, elles induisent un état d'hypersensibilité retardée ainsi que la production d'anticorps neutralisants. 2.3.2.3. – Pouvoir pathogène naturel Les streptocoques bêta-hémolytiques du groupe A sont la principale cause d'infections à streptocoques chez l'homme. Diverses infections leur sont imputables : ■ infections de la sphère ORL : otites, sinusites, angines streptococciques ; ■ infections et suppurations cutanées : - cellulites ; - surinfections cutanées sur plaies ou brûlures ; 19 - gangrène sous-cutanée streptococcique ou syndrome de MELENEY : infection extensive avec nécrose atteignant le tissu cellulaire sous-cutané (bactéries "mangeuses de chair") avec une mortalité de 50% ; - la scarlatine provoquée par les souches productrices de toxine érythrogène ; - érysipèle survenant chez les nourrissons ou les personnes âgées ; - impétigo streptococcique fréquent chez l'enfant, surtout dans le tiers-monde. ■ Autres infections locales ou générales - surinfections d'atteintes bronchopulmonaires d'origine virale ; - endométrites streptococciques survenant après un accouchement ou un avortement septiques ; - infections profondes rares mais graves : endocardites, pneumopathies, arthrites, méningites, péritonites, avec souvent bactériémies ; - choc toxique streptococcique souvent dû au sérotype M1 et provoqué par la libération de toxines érythrogènes. ■ Syndromes post-streptococciques Ce sont des affections non suppuratives à pathogénie auto-immune). On distingue : - le rhumatisme articulaire aigu (RAA) avec atteintes articulaire, cutanée et surtout cardiaque ; - la glomérulonéphrite aiguë (GNA) de pronostic souvent favorable ; - la chorée de Sydenham (danse de Saint-Guy) parfois associée à des atteintes rhumatismale et cardiaque ; - l'érythème noueux et le purpura rhumatoïde peuvent relever d'une étiologie streptococcique. 20 III – RESISTANCE AUX ANTIBIOTIQUES L’utilisation croissante des antibiotiques a contribué à la sélection de bactéries résistantes aux antibiotiques. 3.1. - DEFINITION La résistance bactérienne aux antibiotiques a deux définitions : - une souche est dite «résistante» lorsque la concentration d’antibiotiques qu’elle est capable de supporter est notablement plus élevée que la concentration atteignable in vivo ; - une souche est dite «résistante» lorsqu’elle supporte une concentration d’antibiotique notablement plus élevée que celle qui inhibe le développement de la majorité des autres souches de la même espèce (Rapport technique n° 210 de l’Organisation Mondiale de la Santé, 1961). 3.2. - LES DIFFERENTS TYPES DE RESISTANCE D’une manière générale, la résistance bactérienne est de déterminisme génétique. Elle peut être naturelle ou acquise. 3.2.1. – La résistance naturelle Elle correspond à l’insensibilité de la bactérie à un antibiotique donné. La résistance naturelle est un caractère présent chez toutes les souches appartenant à la même espèce. Elle est recherchée dès les premières études réalisées afin de déterminer l’activité d’un antibiotique, et contribue à définir son spectre antibactérien. 3.2.2. – La résistance acquise Elle n’apparaît que chez quelques souches d’une même espèce donnée normalement sensible. La résistance acquise résulte soit d’une mutation chromosomique (ou parfois extra-chromosomique), soit de l’acquisition d’un ou plusieurs gène(s) qui rend(ent) la bactérie insensible à l’antibiotique. 21 3.3. - LES MECANISMES DE RESISTANCE Trois mécanismes permettent d’expliquer la résistance aux antibiotiques: ■ modification de la cible des antibiotiques ; il peut s’agir de la : - substitution de la cible au profit d’une autre cible, - diminution de l’affinité de la cible pour l’antibiotique, ■ synthèse d’enzymes inactivant les antibiotiques ; ■ diminution de la quantité d’antibiotique à l’intérieur de la bactérie ; elle peut être due à : - une diminution de la perméabilité bactérienne vis-à-vis de l’antibiotique, - un efflux actif de l’antibiotique de l’intérieur vers l’extérieur de la bactérie. Plusieurs de ces mécanismes peuvent coexister chez une même bactérie et agir en «synergie», conférant une résistance plus élevée non seulement aux antibiotiques d’une même famille, mais également à des antibiotiques de familles différentes, surtout en cas de modification de la perméabilité. 3.4. - STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE Le pneumocoque était encore récemment reconnu sensible à la plupart des antibiotiques (à l’exception des aminosides). Mais des phénomènes de résistance acquise vis-à-vis de nombreux antibiotiques ne cessent d’émerger. 3.4.1. - Résistance aux bêta-lactamines La première description de pneumocoque à sensibilité diminuée à la Pénicilline G a été faite par HANSMAN en 1967 à Sydney en Australie (52). En 1977, des souches possédant un haut niveau de résistance à la Pénicilline G et des souches multirésistantes sont décrites en Afrique du Sud (29). 22 La résistance aux Céphalosporines de troisième génération est beaucoup plus récente (24). Depuis, cette résistance est signalée dans de nombreux pays avec une fréquence croissante. Ces résistances, d’origine chromosomique, ne sont pas dues à une production de bêta-lactamases ; elles résultent de modifications dans les protéines cibles de la bactérie : les protéines liant la Pénicilline (PLP). Le pneumocoque possède six PLP dont cinq de haut poids moléculaire (PLP1a, PLP1b, PLP2x, PLP2a, PLP2b) et une de bas poids moléculaire (PLP3). Chaque bêta-lactamine semble agir par l’intermédiaire de plusieurs PLP préférentielles, différentes selon les molécules. La résistance de bas niveau à la Pénicilline semble être due à la diminution de l’affinité de la PLP2x. Le haut niveau de résistance requiert une diminution de l’affinité de PLP supplémentaires : les PLP2b, 1a et 2a. La résistance aux Céphalosporines de troisième génération est liée à des modifications de deux PLP : les PLP2x et 1a (76). L’étude des mécanismes de résistance a mis en évidence l’existence d’échanges génomiques entre les pneumocoques, entre les pneumocoques et certaines espèces de streptocoques commensales du nasopharynx fréquemment exposées aux antibiotiques, auxquels pourraient s’ajouter des mutations ponctuelles, ce qui souligne le rôle des antibiotiques dans l’émergence de ces résistances (99). La résistance à la Pénicilline s’observe surtout dans les sérogroupes 23, 6, 19, 9 et le sérotype 14 (70). 23 3.4.2. – Résistance aux MLSB (48, 54, 56, 73, 78) Elle est apparue en 1967 et ne cesse de croître en fréquence et en prévalence dans de nombreux pays. Deux principaux mécanismes sont à la base de cette résistance : - une modification de la cible (sous-unité 50S du ribosome) par une méthylase ribosomale codée par le gène ermB. Ce gène est associé à la résistance de haut niveau aux Macrolides-Lincosamides-Streptogramines B. Les germes résistants par ce gène expriment le phénotype MLSB constitutif (cMLSB) ou inductible (iMLSB) ; - un efflux actif de l’antibiotique vers l’extérieur de la bactérie, lié au gène mefA. Ce gène est responsable de la résistance de bas niveau aux macrolides et détermine le phénotype M. Les germes résistants par ce gène sont sensibles à la clindamycine et aux streptogramines B. D’autres mécanismes ont été récemment décrits. Il s’agit : - d’un mécanisme de résistance médié par le gène ermA (ermTR) ; - d’altérations des protéines ribosomales L4 et L22, et de mutations de l’ARN ribosomal 23S. 3.4.3. – Résistance aux Kétolides Les kétolides sont des dérivés hémisynthétiques de l’Erythromycine A, caractérisés par l'absence de L-cladinose en position 3 de l'aglycone, d'une fonction 3-céto et d'une chaîne latérale originale conférant une grande activité antibactérienne. Ces molécules sont considérées comme une alternative face aux pneumocoques multirésistants. En effet, la littérature est unanime sur l’excellente activité des kétolides sur les pneumocoques sensibles et résistants à la Pénicilline et aux macrolides, indépendamment des mécanismes de résistance (25, 78, 106). 24 Cependant, on observe in vitro après une exposition répétée du germe à l’antibiotique, le développement d’une résistance à la télithromycine (36). Le mécanisme évoqué est une modification de la cible, notamment une diméthylation de l'ARNr par le gène ermE (65). 3.4.4. – Résistance aux fluoroquinolones La cible des quinolones est l’ADN-gyrase ou la topo-isomérase. La résistance aux fluoroquinolones est surtout le fait de mutations des gènes codant pour ces enzymes : les gènes parC pour la topo-isomérase et gyrA pour l’ADN-gyrase. Le gène parE a été décrit récemment (34). Une diminution de l’accumulation de l’antibiotique par un phénomène d’efflux est également évoquée. Récemment, des résistances dues à des mécanismes non encore identifiés ont été mises en évidence (90), malgré l’activité améliorée des nouvelles fluoroquinolones telles la lévofloxacine et la sparfloxacine sur les bactéries Gram positif (68). 3.4.5. - Résistance aux Tétracyclines Le premier cas de résistance à la tétracycline a été signalé en 1962. Le principal mécanisme évoqué est la production par la bactérie de protéines membranaires agissant comme des pompes moléculaires, permettant d’expulser la tétracycline à l’extérieur de la bactérie. On a également découvert chez des souches résistantes le gène tetM responsable de la synthèse d’une protéine qui se lie aux ribosomes, empêchant l’antibiotique de se fixer au niveau de son site d’action (66). 25 3.4.6. – Résistance aux Glycopeptides Aucun cas de résistance n’a encore été décrit. La sensibilité à la Vancomycine est un marqueur du pneumocoque. 3.5. - STREPTOCOCCUS PYOGENES Comme tous les streptocoques, ce germe est naturellement résistant aux aminosides. 3.5.1. – Résistance aux bêta-lactamines La résistance à la pénicilline G n’a pas encore été signalée. Cependant, des souches de streptocoques du groupe A présentent le phénomène de tolérance à la Pénicilline (la CMB est au moins 32 fois plus élevée que la CMI). 3.5.2. – Résistance aux MLSB Fréquemment signalée depuis quelques années en Europe et dans d’autres pays, cette résistance est médiée par les gènes ermA, ermB et mefA (17, 54), avec des mécanismes identiques à ceux du pneumocoque. 3.5.3. – Résistance aux Kétolides Elle est influencée par les mécanismes de résistance aux macrolides. Ces molécules ont une excellente activité aussi bien sur les souches sensibles que sur les souches résistantes ermA et mefA de Streptococcus pyogenes. Mais la télithromycine est inactive sur les souches résistantes ermB, pour des raisons non encore élucidées (13, 78). 3.5.4. – Résistance aux Fluoroquinolones Cette résistance est due à une modification de la topo-isomérase par suite d’une mutation. 26 3.5.5. – Résistance aux Tétracyclines La fréquence de cette résistance est de 50 à 70%. Les mécanismes sont identiques à ceux de Streptococcus pneumoniae. 3.5.6. – Résistance aux Glycopeptides Les streptocoques du groupe A sont très sensibles à la vancomycine. Aucune résistance n’est signalée jusqu’à présent. 27 IV – PROPHYLAXIE (VACCINATION) 4.1. STREPTOCOCCUS PNEUMONIAE 4.1.1. - Vaccin polysaccharidique L’existence des réactions croisées a permis la mise au point d’un vaccin antipneumococcique polyvalent : le Pneumo 23, préparé à partir des polyosides capsulaires des 23 sérotypes les plus fréquemment rencontrés en pathologie humaine. Ce vaccin est recommandé chez les sujets fragiles : sujets âgés, bronchitiques chroniques, immunodéprimés et splénectomisés. Il s’administre en une seule dose et ne doit pas être renouvelé avant cinq ans. L’efficacité obtenue est de 60 à 80% chez les adultes et les sujets âgés (89), qui produisent une augmentation de deux fois ou plus de leurs titres en anticorps spécifiques, deux ou trois semaines après la vaccination. Du fait du développement tardif du répertoire des lymphocytes B produisant les anticorps antipolysaccharidiques chez l’enfant, la capacité de produire des anticorps contre certains sérotypes de Streptococcus pneumoniae n’apparaît pas avant l’âge de deux ou trois ans, ce qui explique l’inefficacité de ce vaccin chez l’enfant de moins de deux ans. Cette mauvaise réponse aux problèmes pédiatriques est une préoccupation majeure, lorsqu’on sait que la plupart des bactériémies et méningites surviennent avant l’âge de deux ans. 4.1.2. - Vaccins conjugués Depuis 1992, différents vaccins pneumococciques conjugués à des protéines membranaires méningococciques, aux antigènes diphtériques ou tétaniques sont à l’étude. La faible immunogénicité des vaccins polysaccharidiques (surtout les sérotypes 23F, 6A, 14, 19) et l’absence de développement de mémoire immunologique, font étudier la possibilité d’une immunisation par des polysaccharides couplés à des protéines (6). 28 Ces vaccins sont immunogènes dès les premiers mois de la vie. Ils provoquent des séroconversions toujours supérieures aux vaccins polysaccharidiques classiques, et cela, quel que soit l’âge de la vaccination. Le Prévenar, un vaccin contenant les sept valences des sérotypes de pneumocoques les plus souvent en cause en pathologie est désormais disponible ; son efficacité est démontrée chez l’enfant, excepté dans le cadre de la prévention des otites, où son efficacité est médiocre. 4.2. - STREPTOCOCCUS PYOGENES Les variations antigéniques de la protéine M, principal facteur de virulence, ont permis la différentiation de plus de 80 sérotypes de streptocoques du groupe A. Cette protéine est fortement antigénique, et les anticorps qu’elle induit sont immunisants et protecteurs. La production par génie génétique des protéines M définissant les sérotypes les plus souvent responsables d’infections graves et de complications post-streptococciques, laisse entrevoir la possibilité de vaccins contre les sérotypes les plus dangereux pour l’Homme (20). En attendant, la Pénicilline demeure l’antibiotique de choix pour le traitement et la prophylaxie des infections à streptocoques du groupe A. 29 I – MATERIEL ET METHODES 1.1. - MATERIEL 1.1.1. – Cadre de l’étude Ce travail a été effectué à l'Unité de recherche et de biotechnologie microbienne du laboratoire de Bactériologie-Virologie (Hôpital Aristide Le Dantec). 1.1.2. – Population d’étude Le recrutement clinique des patients a eu lieu de Novembre 2002 à Avril 2003 dans les structures suivantes : HALD (service de pédiatrie, service d’ORL et chirurgie cervico-faciale), HPD, IPD. Les patients présentant l’une des affections ci-dessous ont été inclus dans l’étude : - infections respiratoires hautes (sinusites, otites moyennes aiguës et pharyngites), - infections respiratoires basses (pneumonies communautaires, bronchites aiguës), - plaies et abcès divers. C’est ainsi que différents produits pathologiques ont été recueillis : - expectorations (purulentes et mucopurulentes) ; - liquides de lavage broncho-alvéolaire ; - pus de l'oreille moyenne ; - prélèvements de gorge ; - pus de sinusites ; - pus divers (abcès, plaies). 30 1.1.3. – Matériels et réactifs 1.1.3.1. Matériel de prélèvement - Ecouvillons stériles ; - Tubes à hémolyse ; - Seringues ; - Eau physiologique stérile. 1.1.3.2. - Matériel d’isolement - Anse de platine - Boîtes de Pétri - Bec Bunsen - Gélose Müller-Hinton (MH) - Gélose trypticase-soja - Sang de mouton - Sang de cheval - Gentamicine - Acide nalidixique - Jarre d'incubation - Générateur de CO2 ou bougie - Etuve à 37° - Autoclave. 1.1.3.3. Matériel d'identification - Lames porte-objet - Microscope optique - Pipettes Pasteur - Peroxyde d'hydrogène 3% - Bâtonnets - Disques d'optochine - Désoxycholate de sodium 10% 31 - Slidex pneumo-kit - Disques de Bacitracine - Slidex streptoA. - Microplaques pour identification / Micro CSB Streptocoques. 1.1.3.4. - Matériel pour antibiogramme - Souches viables de 24 heures - Gélose MH - Sang de mouton ou de cheval - Boîtes de Pétri - Ecouvillons stériles - Coffret étalons échelle Mac Farland - Tubes à hémolyse stériles - Eau physiologique stérile - Pinces - Disques d'antibiotiques : . télithromycine, . lévofloxacine, . oxacilline (uniquement pour Streptococcus pneumoniae), . pénicilline G (uniquement pour Streptococcus pyogenes), . érythomycine A, . clindamycine, . tétracycline, . vancomycine. 1.1.3.5. - Matériel de conservation des souches - Cryotubes Nunc - Bouillon cœur cervelle - Glycérol - GSC en pente 32 - Lait écrémé - Cryotubes avec billes. 1.1.3.6.- Matériel d'exploitation des résultats Le logiciel WHONET V a servi à l'exploitation des résultats. 1.2. - METHODES 1.2.1. - Prélèvements 1.2.1.1. Conditions de réalisation des prélèvements Les prélèvements ont été réalisés dans le respect des règles d'asepsie et de stérilité. Nous avons procédé essentiellement par écouvillonnage en ce qui concerne les prélèvements de pus d'otites, les prélèvements sinusiens et pharyngés. Les écouvillons ont ensuite été placés dans des tubes stériles contenant 0,5ml d'eau physiologique stérile. ■ Les otorrhées Elles ont été recueillies par écouvillonnage après nettoyage du conduit auditif externe par un antiseptique. ■ Les prélèvements sinusiens Ils ont été effectués par aspiration à la seringue des sécrétions purulentes de l'écoulement méatique, ou par écouvillonnage dans le pharynx postérieur. ■ Les prélèvements pharyngés L'éviction des contaminations salivaires a été de règle. Après avoir abaissé la langue pour bien voir l'oropharynx et les amygdales, nous avons frotté l'écouvillon sur la surface de chaque amygdale et sur la muqueuse pharyngée. ■ Les expectorations Elles ont été recueillies dans une boîte stérile, après nettoyage buccal avec de l'eau physiologique. Ces prélèvements nécessitent un effort de toux. 33 ■ Les liquides de lavage broncho-alvéolaire (LBA) Ils ont été recueillis dans des boîtes stériles. ■ Les pus divers Les prélèvements de pus ont été effectués par écouvillonnage. 1.2.1.2. - Examen macroscopique Il a consisté en l'appréciation de l'aspect purulent ou non des prélèvements. 1.2.1.3. - Examen microscopique A partir des produits pathologiques, nous avons réalisé un frottis coloré au Gram. L'observation microscopique à l'objectif 100 nous a permis d'apprécier : - le nombre de polynucléaires, - l'aspect de la flore, - le nombre de cellules épithéliales. 1.2.2. - Isolement En vue d'obtenir des colonies des germes à identifier, les prélèvements ont été ensemencés sur les milieux suivants : - GSN ; - GSC+Gentamicine à 6 mg/ml ; - puis incubés à 37°C + 5 % CO2 pendant 24 à 48 heures. Remarques Les expectorations et sécrétions rhinopharyngées sont ensemencées après dilution au 1/1000. Pour ces prélèvements qui sont potentiellement contaminés par la flore salivaire, on n'a pu affirmer que la culture était positive, qu'après dénombrement du nombre de bactéries par ml (tableau III). 34 Tableau III : Corrélation entre le nombre de colonies observées après dilution au 1/1000 sur les milieux de culture et le nombre de bactéries par ml de sécrétion (28) Nombre de colonies sur les boîtes Nombre de bactéries/ml de sécrétion moins de 5 colonies entre 105 et 106 de 5 à 50 colonies entre 106 et 107 de 50 à 500 colonies entre 107 et 108 plus de 500 colonies de 108 et au-delà 105 bactéries/ml : souche commensale 106 bactéries/ml : signification douteuse 107 bactéries/ml et au-delà : souche potentiellement pathogène et susceptible d'être responsable de l'infection en cours. 1.2.3. - Identification 1.2.3.1. - Streptococcus pneumoniae 1.2.3.1.1. - Examen macroscopique des colonies Streptococcus pneumoniae donne sur gélose au sang cuit, de petites colonies mucoïdes ou à dépression centrale, transparentes, rondes, et développant une hémolyse de type alpha (alpha-viridans). 1.2.3.1.2. - Examen microscopique A partir d'une colonie, nous avons confectionné un frottis que nous avons ensuite coloré au Gram. L'observation microscopique à l'objectif à immersion montre des diplocoques Gram positif lancéolés, en flamme de bougie, capsulés. Il s'agit là d'une morphologie généralement caractéristique du pneumocoque. 35 1.2.3.1.3. - Test de la catalase ■ Principe La catalase est une enzyme qui hydrolyse le peroxyde d'hydrogène (3%) en eau plus oxygène. ■ Technique A partir de colonies prélevées avec soin de la gélose, nous avons réalisé un frottis. Nous y avons déposé quelques gouttes de peroxyde d'hydrogène à 3% et recherché immédiatement une libération d'oxygène se matérialisant par la production de bulles. ■ Interprétation - Réaction positive : une production de bulles indique la présence de catalase. - Réaction négative : une absence de bulles signe un test négatif. ■ Résultats Streptococcus pneumoniae est catalase négative. ■ Limites de la réaction et précautions à prendre Le test de la catalase ne doit pas être réalisé sur des colonies vieilles de plus de 24 heures, ces dernières peuvent donner des réactions faussement négatives , puisque l'enzyme ne se retrouve que dans des cultures viables. Il faut prendre garde à ne pas prélever de la gélose lors du transfert des colonies de la boîte de Pétri à la lame, car les globules rouges renferment de la catalase. 1.2.3.1.4. - Le test de sensibilité à l'optochine ■ Principe Les colonies de Streptococcus pneumoniae sont généralement sensibles à l'optochine (chlorhydrate d'éthylhydrocupréine), alors que les autres streptocoques 36 et en particulier les streptocoques non groupables alpha-hémolytiques ne le sont pas. Il s'agit d'un test très fiable et d'une grande valeur diagnostique. ■ Technique Une boîte de gélose au sang est inoculée avec une culture pure présumée de Streptococcus pneumoniae. A la surface du premier et du second quadrants de la gélose, nous avons déposé un disque d'optochine et incubé la boîte à 35°C e atmosphère enrichie en CO2 (5 à 10 %) pendant 18 heures environ. Nous avons ensuite recherché la présence ou l'absence d'une zone d'inhibition autour du disque d'optochine. En cas de réaction positive, nous avons mesuré le diamètre de la zone d'inhibition en partant du centre du disque. ■ Interprétation - Une zone d'inhibition supérieure ou égale à 14 mm de diamètre oriente vers Streptococcus pneumoniae. - Une absence d'inhibition oriente généralement vers les streptocoques alphaviridans autres que S. pneumoniae. - Une zone d'inhibition < 14 mm de diamètre nécessite des tests complémentaires. ■ Limites Certaines souches de S. pneumoniae ne sont pas inhibées par l'optochine. De plus, certains streptocoques viridans donnent de faibles zones d'inhibition. 37 1.2.3.1.5. - Test de solubilité dans la bile ■ Principe Les colonies de Streptococcus pneumoniae sont "dissoutes" ou lysées en 30 minutes en présence d'une solution de 10% de désoxycholate de sodium. ■ Technique Deux méthodes existent : - une méthode en boîte de Pétri ; - une méthode en tube. * La méthode en boîte de Pétri Sur une culture présumée de Streptococcus pneumoniae, nous avons déposé une ou deux gouttes d'une solution de désoxycholate de sodium à 10% sur une colonie alpha-hémolytique caractéristique, mucoïde ou à dépression centrale. Nous avons incubé la boîte de Pétri à l'étuve à 35° pendant deux heures, couvercle vers le haut, légèrement entrouverte pour accélérer l'évaporation du réactif. Après séchage du réactif, nous avons examiné l'endroit où le réactif a été déposé afin de rechercher la présence ou la lyse de la colonie (l'hémolyse alphaviridans demeure, mais la colonie disparaît). * La méthode en tube Avec 1 ml d'une solution de NaCl à 0,85%, nous avons préparé une suspension de turbidité égale à celle du tube 1.0 de la gamme de MacFarland avec les colonies à tester. Nous avons réparti la solution en quantité égale dans deux tubes de verre que nous avons respectivement nommé "test" et "témoin". 38 Dans le tube "test", nous avons ajouté 3 à 4 gouttes de désoxycholate de sodium à 10%, et dans le tube "témoin", 3 à 4 gouttes de NaCl à 0,85%. Après avoir mélangé, nous avons incubé les deux tubes à 35°C pendant 2 heures. Nous avons ensuite examiné le tube "test" pour rechercher un éclaircissement en comparaison avec le tube "témoin". Remarque La sensibilité à l'optochine et la lyse par les sels biliaires sont spécifiques des pneumocoques et peuvent être utilisées pour les souches donnant des colonies en forme lisse. Pour les souches rugueuses (dépourvues de capsule), le seul test utilisable est la sensibilité à l'optochine. 1.2.3.1.6. - Mise en évidence de l'antigène capsulaire par agglutination Nous avons utilisé un coffret : le Slidex pneumo-Kit. ■ Principe Le Slidex pneumo-Kit est un test d'identification rapide de S. pneumoniae par agglutination de particules de latex. Les antigènes capsulaires sont identifiés en utilisant des particules de latex sensibilisées par des groupes spécifiques d'anticorps anti-pneumocoque. On note la formation d'aggrégats visibles lorsque les particules de latex réagissent avec les antigènes. Le latex reste en suspension en cas d'absence d'antigènes. ■ Les réactifs (tableau IV) 39 Tableau IV : les réactifs du Slidex pneumo-Kit Réactifs Contenu R1 Latex sensibilisé R2 Latex témoin Contrôle positif R3 Extrait polysaccharidique de S. pneumoniae Peut être reconstitué avec 0,5ml d'eau distillée stérile 50 bâtonnets jetables ■ Technique Sur deux cercles différents d'une carte d'agglutination, nous avons déposé une goutte d'eau physiologique. A l'aide d'une anse de platine, nous avons prélevé quelques colonies que nous avons mises en suspension dans l'eau physiologique de manière à obtenir dans chaque cercle une suspension opalescente. Nous avons : - mis les réactifs à température ambiante, - remis en suspension les réactifs au latex en agitant les flacons, - déposé dans le premier cercle une goutte de latex anti-S. pneumoniae (R1), et dans le second cercle une goutte de latex témoin (R2), - soumis la carte à un mouvement rotatif pendant deux minutes au maximum et procédé à la lecture après avoir homogénéisé le contenu de chaque cercle à l'aide de deux bâtonnets différents. ■ Résultats Une réaction positive se traduit par une agglutination visible en deux minutes dans le cercle contenant le réactif R1. 40 ■ Limites de la réaction - Des réactions faussement négatives peuvent apparaître : . si le nombre de colonies utilisé est insuffisant. Dans ce cas, il faut reprendre la culture afin d'obtenir un nombre de colonies suffisant, puis recommencer le test d'agglutination ; . en cas de souches non capsulées de pneumocoques. Dans ce cas, l'identification ne peut se faire par des techniques immunologiques. - Certaines souches de streptocoques du groupe C, notamment S. mitis et S. oralis, peuvent donner des réactions faussement positives. 1.2.3.1.7. - Microméthodes d'identification Nous avons eu recours aux microplaques CSB Streptocoques pour confirmer l'identification. ■ Principe Les galeries CSB Streptocoques permettent la mise en évidence d'activités enzymatiques ou d'assimilation de substrats carbonés en milieu approprié (fermentation) ou hostile. Ces microplaques sont ensemencées avec un inoculum qui reconstitue le milieu. Après incubation, la lecture est effectuée directement ou après addition de réactifs de révélation. ■ Technique Nous avons préparé une suspension bactérienne de turbidité égale à celle de l'échelle 4 Mac Farland avec de l'eau distillée stérile. Dans les cupules VP à BHS, nous avons déposé 3 à 4 gouttes d'inoculum bactérien. 41 Le reste de la suspension bactérienne a été mélangé avec 1 ml de MEVAG Streptocoque. Avec ce mélange, nous avons ensemencé les cupules de ARA à GLY, et fermé les cupules ADH et tous les sucres avec 2 gouttes d'huile de paraffine. Les plaques ont été incubées à 37°C sous un plateau recouvert de papier buvard imbibé d'eau. Une première lecture a été faite après quatre heures d'incubation, puis une deuxième après 18 heures d'incubation. L'identification a été faite à l'aide d'un tableau de lecture (tableau V). 42 Tableau V : Lecture de la galerie CSB Streptocoques Réactions / Tests Substrats VP Glucose + pyruvate ESC Esculine ADH Arginine BHS Glucose Enzymes Production d'acétoïne Réactifs à ajouter 1 goutte de KOH 1goutte de créatinine 1 goutte de a-naphtol Résultats Résultats positifs négatifs RoseRouge Incolore Noir Incolore Rouge Jaune Jaune Violet Jaune Rouge Bêtaglucosidase Arginine dihydrolase Croissance en milieu hypersalé ARA MAN SOR TRE RAF SOS INU LAC RIB AMD L-Arabinose Mannitol Sorbitol Tréhalose Raffinose Sorbose Inuline Lactose Ribose Amidon GLY Glycérol Fermentation 43 1.2.3.2. - Streptococcus pyogenes 1.2.3.2.1. - Examen macroscopique des colonies Streptococcus pyogenes donne sur gélose au sang ordinaire des colonies lisses entourées d'une zone d'hémolyse totale de type bêta. 1.2.3.2.2. - Examen microscopique Au microscope optique, ce germe se présente sous forme de cocci Gram positif disposés en chaînettes. 1.2.3.2.3. - Test de la catalase Ce test est décrit au paragraphe 1.2.3.1.3. S. pyogenes est catalase négative. 1.2.3.2.4. - Test de sensibilité à la bacitracine ■ Principe Les colonies de streptocoques bêta-hémolytiques du groupe A sont généralement sensibles à la bacitracine. Il en est de même pour les microcoques et les stomatocoques, alors que les staphylocoques coagulase négative sont résistants. Il s'agit d'un test de présomption. ■ Technique 1ml de bouillon Trypticase soja a été inoculé par une culture pure de streptocoques bêta-hémolytiques de manière à avoir une turbidité égale à celle du tube étalon 0,5 de la gamme de MacFarland. Nous avons plongé un écouvillon stérile dans l'inoculum ainsi préparé et après l'avoir essoré sur les rebords du tube, nous avons ensemencé une gélose au sang sur deux plans. Nous avons ensuite déposé à la surface de la gélose un disque de bacitracine à 0,04U. La boîte a été incubée pendant 24 heures à 35°C en anaérobiose, puis nous avons recherché une zone d'inhibition autour du disque. 44 ■ Interprétation - La présence d'une zone d'inhibition signe une présomption de streptocoques bêta-hémolytiques du groupe A. - Une absence d'inhibition oriente vers des streptocoques bêta-hémolytiques autres que ceux du groupe A. ■ Limites Les streptocoques viridans peuvent également être inhibés par la bacitracine. 1.2.3.2.5. - Identification du groupe A par agglutination Nous avons utilisé un coffret : le Slidex Strepto A. ■ Principe Le Slidex Strepto A est un test d'agglutination au latex pour le groupage et l'identification des streptocoques bêta-hémolytiques du groupe A. On procède d'abord à l'extraction enzymatique de l'antigène spécifique de groupe, retrouvé au niveau de la paroi bactérienne. Cet antigène est ensuite identifié par des particules de latex sensibilisées par un antisérum anti-streptocoque spécifique de groupe. La réaction antigène-anticorps se matérialise par une agglutination visible à l'œil nu. Le latex reste en suspension homogène si l'antigène n'est pas présent. ■ Les réactifs (tableau VI) Tableau VI : Les réactifs du Slidex Strepto-A Réactifs Contenu 2,5 ml Latex anti-streptocoque du groupe A 10ml Enzyme d'extraction Peut être reconstituée avec 10ml d'eau distillée stérile 45 ■ Technique - Sélection des colonies Nous avons ensemencé l'échantillon sur un milieu solide (gélose Trypticase soja + 5 % de sang de mouton ou de cheval ou gélose Columbia + 5 % de sang de mouton ou de cheval) ou liquide (BCC). - Préparation de l'extrait Nous avons introduit dans un tube à essai 0,4 ml d'enzyme d'extraction. En cas de culture sur milieu solide, nous avons prélevé deux ou trois colonies et les avons mises en suspension dans les 0,4 ml de la solution d'enzyme. En cas de culture en bouillon, à l'aide d'une pipette, nous avons prélevé une goutte du bouillon que nous avons dispersée dans les 0,4 ml de la solution d'enzyme. Nous avons mélangé et incubé à 37°C pendant 10 à 15 minutes. - Agglutination Après avoir remis le latex en suspension en agitant énergiquement le flacon : . nous avons déposé dans un cercle d'une carte d'agglutination une goutte de la suspension de latex ; . à l'aide d'une pipette Pasteur, nous avons prélevé une goutte de l'extrait et l'avons déposée à côté de la goutte de latex. Avec un bâtonnet, nous avons mélangé les deux gouttes de manière à répandre la suspension à la surface du cercle ; . nous avons agité la carte suivant un mouvement rotatif pendant deux minutes au maximum et procédé à la lecture. ■ Résultats L'apparition d'une agglutination permet l'identification des streptocoques du groupe A. 46 1.2.3.2.6. - Microméthodes d'identification Nous avons eu recours aux microplaques CSB streptocoques, dont le principe et la technique d'utilisation ont déjà été décrits pour l'identification de Streptococcus pneumoniae. 1.2.4. - Détermination de la sensibilité aux antibiotiques : antibiogramme standard ou diffusion en milieu 1.2.4.1. - Principe L'antibiogramme permet d'apprécier la modification de la croissance d'une souche bactérienne en présence d'antibiotique. La croissance bactérienne se traduit par la variation de paramètres divers. L'antibiogramme standard a été réalisé sur gélose au sang cuit pour Streptococcus pneumoniae, et sur gélose au sang ordinaire pour Streptococcus pyogenes. 1.2.4.2. - Mode opératoire 1.2.4.2.1. - Préparation de l'inoculum A partir d'une culture jeune de 18 à 24 heures, nous avons préparé une suspension d'une à deux colonies dans 10 ml d'eau physiologique, de manière à obtenir une turbidité équivalente à celle du tube 0,5 de la gamme de Mac Farland. L'inoculum ainsi préparé a été dilué au 1/10e. 1.2.4.2.2. - Ensemencement et application des disques Nous avons ensemencé les milieux par écouvillonnage, puis laissé sécher 10 à 15 minutes à la température ambiante. Nous avons appliqué les disques d'antibiotiques correspondants à l'aide de distributeurs ou à la pince en appuyant légèrement. Les boîtes ont été incubées à 37°C sous atmosphère enrichie en CO2 (5 à 10 %) pendant 18 à 24 heures. 47 Les antibiotiques testés figurent dans le tableau ci-dessous : Tableau VII : Antibiotiques testés pour chaque germe Streptococcus pneumoniae Streptococcus pyogenes Oxacilline Pénicilline G Telithromycine Télithromycine Lévofloxacine Lévofloxacine Erythromycine A Erythromycine A Clindamycine Clindamycine Tétracycline Tétracycline vancomycine vancomycine 1.2.4.3. - Lecture Les diamètres d'inhibition ont été mesurés à l'aide d'une règle à coulisse, puis comparés aux valeurs critiques de l'antibiotique correspondant. 1.2.4.4. - Interprétation En fonction du diamètre de la zone d'inhibition, le germe est dit : sensible, intermédiaire ou résistant. Les critères d'interprétation pour chaque germe sont présentés dans les tableaux ci-après. 48 Tableau VIII : Critères d'interprétation des diamètres d'inhibition proposés pour le pneumocoque selon les directives NCCLS de janvier 2002 M100S12 Diamètre(mm) I S Antibiotiques Charge du disque R Lévofloxacine 5 µg <13 14-16 >17 Télithromycine 15 µg <16 17-20 >21 Oxacilline 1 µg - - >20 Erythromycine A 15 µg <15 16-20 >21 Tétracycline 30 µg <18 19-22 >23 Clindamycine 2 µg <15 16-18 >19 Vancomycine 30 µg - - >17 Tableau IX : Critères d'interprétation des diamètres d'inhibition proposés pour Streptococcus pyogenes selon les directives NCCLS de janvier 2002 M100S12 Antibiotiques Diamètre(mm) Charge du disque R I S Lévofloxacine 5 µg <13 14-16 >17 Télithromycine 15 µg <16 17-20 >21 10 unités - - >24 Erythromycine A 15 µg <15 16-20 >21 Tétracycline 30 µg <18 19-22 >23 Clindamycine 2 µg <15 18-16 >19 Vancomycine 30 µg - - >17 Pénicilline G 49 1.2.5. – Contrôle de qualité des tests de sensibilité Nous avons utilisé les normes NCCLS qui consistent à : - obtenir les souches de contrôle de qualité de source sûre (ATCC) ; - entretenir correctement les souches de contrôle de qualité en les conservant selon deux méthodes : . en stock culture pour l'utilisation fréquente des souches ; . à -70°C dans des cryotubes pour une conservation de longue durée. Les souches de référence utilisées sont : Streptococcus pneumoniae ATCC 49619 et Enterococcus faecalis ATCC 29212. Dans toutes les séries d'antibiogramme, ces souches ont été testées en parallèle comme contrôle de qualité afin de valider le test. Leurs résultats ont été lus en premier lieu. Les contrôles de qualité ont été effectués à plusieurs niveaux : - par une simple vérification de la date de péremption des milieux de culture et de tout réactif à utiliser ; - par un stockage correct des milieux de culture, et des disques avec un relevé quotidien de la température du freezer et du réfrigérateur ; - par une manipulation correcte avec respect de la démarche du protocole établi ; - par une vérification de la profondeur de la gélose (4 mm), de la capacité de croissance supportée. 1.2.6. – Analyse des résultats de la sensibilité aux antibiotiques Le logiciel WHONET V a servi à l'analyse des résultats. 1.2.6.1. - Principe Le WHONET est une série de programmes informatiques permettant la gestion des résultats des tests de sensibilité aux antibiotiques de germes bactériens. Le WHONET V a permis d'obtenir sous forme de pourcentages et de diagrammes 50 les résultats de sensibilité des souches par rapport à différents antibiotiques et en fonction de différents paramètres. 1.2.6.2. - Méthodologie Les différentes valeurs de diamètres d'inhibition pour chaque souche testée ont été enregistrées dans l'ordinateur, après avoir mis en place une grille d'enregistrement ; les valeurs ont été vérifiées et corrigées avant exploitation par le logiciel WHONET V (voir chapitre Résultats). 1.2.7. – Conservation des souches bactériennes Nous avons utilisé les méthodes de conservation de longue durée (-70°C) car elles conviennent le mieux aux germes exigeants comme S. pneumoniae et S. pyogenes. Elles ont l'avantage de réduire considérablement les risques de perte des souches gardées. 1.2.7.1. - Technique 1.2.7.1.1. - Préparation de l'inoculum Nous avons réalisé une subculture des souches sur gélose au sang à 35°C pendant 16-18 heures. Spécialement en ce qui concerne S. pneumoniae, nous n'avons pas incubé pendant plus de 16 heures, car les colonies à dépression centrale contiennent un grand nombre de bactéries lysées , dues à l'autolyse naturelle par accumulation de peroxyde d'hydrogène. 1.2.7.1.2. - Préparation du cryotube A l'aide d'un écouvillon, nous avons prélevé un lourd inoculum de la subculture et l'avons introduit dans le bouillon nutritif adapté contenu dans le cryotube. Chaque cryotube a été réalisé en deux exemplaires. Les tubes ont été rangés sur deux portoirs différents et placés immédiatement à -70°C dans deux freezers différents. 51 Les bactéries se conservent ainsi pendant plusieurs années. 1.2.7.1.3. - Remarque En cas de besoin, on ne décongèle pas la souche. A l'aide d'une pince, on prélève rapidement une goutte du contenu du cryotube et on ensemence immédiatement une gélose. Le cryotube ne doit pas être décongelé. 1.2.7.2. - Règles d'étiquetage Sur les tubes de conservation des souches sont mentionnés : - le numéro d'identification du centre ; - le numéro de la souche ; - la lettre d'identification de l'espèce (S pour Streptococcus pneumoniae et P pour Streptococcus pyogenes). II – RESULTATS ET COMMENTAIRES 2.1. – POPULATION D’ETUDE Nous avons analysé des prélèvements provenant de 122 patients dont 50 enfants et 72 adultes. Les enfants étaient âgés de 6 mois à 15 ans et les adultes de 16 ans à 70 ans. Les prélèvements provenaient de différentes structures hospitalières. Les tableaux X et XI montrent respectivement la répartition des patients selon les structures et la répartition des prélèvements selon le type de patient. Tableau X : Répartition des patients selon les structures Structures HALD IPD HPD Nombre de patients 112 9 1 52 Tableau XI : Répartition des prélèvements selon le type de patient Nature du prélèvement Enfants Adultes Otorrhées 9 22 Prélèvements sinusiens 4 6 Prélèvements pharyngés 3 7 Expectorations - 17 Sécrétions rhinopharyngées 9 - Pus divers (abcès ; plaies) - 40 Lavage broncho-alvéolaire (LBA) 2 3 2.2. - SOUCHES BACTERIENNES ISOLEES Nous avons isolé 93 souches dont : - 51 Streptococcus pneumoniae (54,83 %) ; - 31 Streptococcus pyogenes (33,33 %). Les 11 germes restants (11,84 %) sont essentiellement représentés par Haemophilus influenzae, les staphylocoques et les entérocoques. Chez 29 patients, soit l'examen bactériologique s'était révélé négatif, soit le prélèvement était inutilisable. Tableau XII : Résultats des isolements bactériens Germes S. pneumoniae n % S. pyogenes n % 53 Enfants 20 39,21 7 22,58 Adultes 31 60,78 24 77,41 Total 51 100 31 100 n : nombre de souches ; % : pourcentage. Tableau XIII : Répartition des souches selon le type de prélèvement Souches Prélèvement S. pneumoniae S. pyogenes Otorrhées 10 6 Prélèvements sinusiens 10 0 Prélèvements pharyngés 0 5 Expectorations 17 0 Sécrétions rhino-pharyngées 9 0 LBA 5 0 Pus divers (abcès ; plaies) 0 20 VP ESC ADH BHS ARA MAN SOR TRE RAF SOS INU LAC RIB NUMERO AMI GLY Micro Strepto ID CSB System 54 Streptococcus Pyogenes Figure 1 : Identification de Streptococcus pyogenes par la galerie Micro CSB Strepto 2.3. - RESULTATS DE LA SENSIBILITE AUX ANTIBIOTIQUES 2.3.1. – Résultats de l’antibiogramme standard Sept antibiotiques, appartenant à sept familles différentes, ont été testés sur les souches de Streptococcus pneumoniae et Streptococcus pyogenes, par la méthode de diffusion en milieu gélosé. Pour chacun d'entre eux, nous avons déterminé en fonction du diamètre d'inhibition, les pourcentages de souches sensibles, intermédiaires et résistantes. La Vancomycine a été testée seulement sur huit souches de chaque espèce. Les résultats de l’antibiogramme standard sont représentés dans les tableaux XIV et XV. Tableau XIV : Sensibilité des souches de Streptococcus pneumoniae Antibiotiques Oxacilline Valeurs critiques Valeurs extrêmes Pourcentages (%) (mm) (mm) R I S Min Max S I R - - >20 10 33 90,9 0,0 9,1 55 Télithromycine <16 17-20 >21 21 40 98,0 2,0 0,0 Lévofloxacine <13 14-16 >17 13 32 88,2 9,8 2,0 Erythromycine A <15 16-20 >21 13 46 94,1 3,9 2,0 Clindamycine <15 16-18 >19 10 40 98,0 0,0 2,0 Tétracycline <18 19-22 >23 13 40 54,9 25,5 19,6 17 17 100 Vancomycine - - Antibiotiques 0,0 0,0 Vancomycine S : sensible Tétracycline Clindamycine Erythromycine Lévofloxacine Télithromycine 100 80 60 40 20 0 Oxacilline I : intermédiaire % Sensibilité R : résistant >17 56 Figure 2 : Profil de sensibilité des souches de Streptococcus pneumoniae 57 Tableau XV : Sensibilité des souches de Streptococcus pyogenes Valeurs critiques (mm) Antibiotique Valeurs extrêmes Pourcentages (%) (mm) R Pénicilline G <19 20-27 >28 25 45 100 0,0 0,0 Télithromycine <13 14-16 >17 25 40 100 0,0 0,0 Lévofloxacine <16 17-20 >21 15 26 93,1 6,9 0,0 Erythromycine A <15 16-20 >21 21 43 87,1 12,9 0,0 Clindamycine <15 16-18 >19 17 41 77,4 22,6 0,0 Tétracycline <18 19-22 >23 00 18 3,6 25,0 71,4 Vancomycine - - >17 20 25 100 0,0 0,0 Vancomycine 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Tétracycline I Clindamycine S Erythromycine Max Lévofloxacine Min Télithromycine S Pénicilline G I % Sensibilité R Antibiotiques Figure 3 : Profil de sensibilité des souches de Streptococcus pyogenes 58 2.3.2. – Sensibilité des souches de Streptococcus pneumoniae 2.3.2.1. - Sensibilité à l'Oxacilline Dans notre étude, les pneumocoques ont été sensibles à 90,9 % à l'Oxacilline. Cependant, 9,1 % des souches se sont montrés résistants à cet antibiotique. Nous avons noté l'absence de souches intermédiaires. 2.3.2.2. - Sensibilité aux MLSB ■ Erythromycine A L'érythromycine A a montré une bonne activité, avec 94,1 % de souches sensibles. Nous avons obtenu 3,9 % de souches intermédiaires et 2 % de souches résistantes. ■ Clindamycine 98 % des pneumocoques se sont montrés sensibles à la clindamycine. Seuls 2 % des souches ont révélé une résistance. Aucune souche n'a présenté une sensibilité intermédiaire. 2.3.2.3. - Sensibilité à la Télithromycine La Télithromycine s'est révélée très active sur les souches de pneumocoques, avec un pourcentage de sensibilité de 98 %. Les 2 % de souches restants étaient des souches intermédiaires. 2.3.2.4. - Sensibilité à la Lévofloxacine Les souches de pneumocoques ont été dans l'ensemble sensibles à la Lévofloxacine, avec un pourcentage de sensibilité de 88,2 %. Nous avons obtenu 9,8 % de souches intermédiaires et 2 % de souches résistantes. 59 2.3.2.5. - Sensibilité aux autres antibiotiques L'activité de la tétracycline était moyenne avec 54,9% de souches sensibles, 25,5% de souches intermédiaires et 19,6% de souches résistantes. Toutes les souches de pneumocoques étaient sensibles à la Vancomycine. 2.3.3. – Sensibilité des souches de Streptococcus pyogenes 2.3.3.1. - Sensibilité à la pénicilline G Toutes les souches de streptocoques du groupe A testées ont été sensibles à la pénicilline G (100% de sensibilité) avec des diamètres importants : 33 à 45mm. 2.3.3.2. - Sensibilité aux MLSB ■ Erythromycine A Nous n'avons pas eu de souches de Streptococcus pyogenes résistantes à l'érythromycine A. L'activité de cette dernière a été relativement bonne avec 87,1 % de souches sensibles. Les 12,9 % de souches restants étaient des souches intermédiaires. ■ Clindamycine Plus de la moitié des souches de Streptococcus pyogenes testées étaient sensibles à la clindamycine : 77,4%. Nous avons obtenu 22,6% de souches intermédiaires. Aucune souche n'a été résistante. 2.3.3.3. - Sensibilité à la télithromycine Toutes les souches de streptocoques du groupe A testées se sont montrées sensibles à la télithromycine, avec des diamètres allant de 25 à 40 mm. 2.3.3.4. - Sensibilité à la lévofloxacine Nous avons obtenu un taux de sensibilité élevé à la lévofloxacine : 93,1 %. 6 % des souches étaient intermédiaires. Aucune résistance n'a été observée. 60 2.3.3.5. - Sensibilité aux autres antibiotiques Dans notre étude, 71,4 % des souches de Streptococcus pyogenes étaient résistants à la tétracycline avec des diamètres très faibles inférieurs à 10 mm. Nous avons même noté une absence de zone d'inhibition chez deux souches. 3,6 % seulement des souches se sont révélés sensibles ; 25 % étaient des souches intermédiaires. Toutes les souches étaient sensibles à la Vancomycine. 61 1 2 3 5 4 6 7 Figure 4 : Antibiogramme sur une souche de Streptococcus pyogenes 1 = Erythromycine A ; 2 = Télithromycine 3 = Clindamycine ; 4 = Pénicilline G 5 = Tétracycline ; 6 = Vancomycine 7 = Lévofloxacine 62
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