Corynebacterium et Diphtérie

Genre Corynebacterium

Bactéries courantes avec des implications variées en santé humaine.

Caractéristiques Générales

• Gram +
• Se décolorent facilement par traitement à l'alcool.
• Formes polymorphes : bâtonnets, massues, raquettes, alphabétiques (au moment de la division).
• Disposition caractéristique : isolées, groupées en petits amas, en palissades ou en lettres d'alphabet.
• Non sporulées.
• Possèdent des granulations métachromatiques.
• AéroBie ou AéroAnaérobie Facultatif (AAF).
• Catalase +.

Habitat

• Saprophytes dans l'environnement.
• Commensaux de la peau et des muqueuses de l'homme (surtout les voies respiratoires).

Rôle Pathogène et Exemples

• Souvent considérées comme des contaminants.
• Peuvent causer des infections nosocomiales.
• Exemples : Corynebacterium xerosis, Corynebacterium pseudotuberculosis, Corynebacterium jeikeium.
• D'autres espèces sont isolées lors d'infections chez des sujets fragilisés.

La Diphtérie - Angine Diphtérique

Maladie grave causée par des corynébactéries du complexe diphtérique.

• Corynebacterium diphtheriae est la cause principale.
• Corynebacterium ulcerans et Corynebacterium pseudotuberculosis peuvent aussi sécréter la toxine diphtérique.
• Les souches toxinogènes sont lysogénisées par un bactériophage (gène tox).

Transmission de la Diphtérie

• Corynebacterium diphtheriae :
  • Maladie très contagieuse, strictement humaine.
  • Transmission par contact direct (malade ou porteur sain) via inhalation de gouttelettes salivaires.
• Corynebacterium ulcerans et Corynebacterium pseudotuberculosis :
  • Zoonoses (transmission par les animaux).
• La vaccination a réduit la diphtérie mais ne l'a pas éradiquée.
• La vaccination cible la toxine diphtérique, seul facteur de pathogénicité.

Manifestations Cliniques

• Apparition brusque : fièvre, malaises, maux de gorge.
• Incubation : 2 à 6 jours.
• Forme typique : angine pseudomembraneuse (fausses membranes blanchâtres, extensives, adhérentes).
  • Localisation : amygdales, piliers, voile du palais.
  • Accompagnée d'adénopathies satellites.
• Complication grave : "croup" (extension des fausses membranes au larynx, pouvant causer asphyxie et nécessiter une trachéotomie).
• Gravité liée à la diffusion de la toxine diphtérique par voie sanguine :
  • Atteinte de divers organes, notamment le myocarde et le système nerveux périphérique.
  • Formes sévères : paralysies du voile du palais, polynévrites des membres, myocardite (troubles du rythme, hypotension), troubles rénaux.
• Gravité accrue par le délai de traitement et la toxicité des souches.

Physiopathologie de la Diphtérie

• Multiplication des bactéries dans le rhinopharynx.
• Adénopathies locales.
• Production d'enzymes et de toxines.
• Seules les souches portant le gène tox (via prophage à ADN) produisent la toxine.
• Toxine diphtérique :
  • Nature protéique.
  • Composée de 2 fragments (A et B).
  • Bloque la synthèse protéique des cellules cibles.
  • Mécanisme d'action : fixation au récepteur, endocytose, séparation A/B dans l'endosome acide, fragment A pénètre dans le cytoplasme et inhibe les ribosomes.
• Conséquences locales : lésions des cellules épithéliales, formation de fausses membranes (leucocytes, fibrine, débris cellulaires).
• Conséquences systémiques : diffusion sanguine de la toxine, atteinte du myocarde et du système nerveux périphérique.

Diagnostic Microbiologique de la Diphtérie

• Permet de déterminer l'espèce et le pouvoir toxinogène.
• Diagnostic de certitude : isolement de la bactérie à partir de prélèvement (nasal, pharyngé, fausses membranes).
• Recherche du pouvoir toxinogène en urgence :
  • PCR : recherche du gène tox (méthode de référence).
  • ELISA.
  • Réaction de précipitation en gel (Test d'Elek).

Traitement de la Diphtérie

• Sérothérapie :
  • La plus précoce possible.
  • Neutralise la toxine (injection d'anticorps anti-toxine).
• Antibiothérapie :
  • Amoxicilline et érythromycine (systématique).
  • N'a pas d'effet sur les lésions toxiniques.
  • Interrompt le portage et la contagiosité en moins de 48h.
• Traitements spécifiques : trachéotomie si obstruction respiratoire.

Prévention de la Diphtérie

• Vaccination obligatoire :
  • Vaccin inactivé sous-unitaire (anatoxine diphtérique).
  • Calendrier vaccinal français (rappel à 25, 45, 65 ans, etc.).
• Maladie à déclaration obligatoire :
  • Isolement du malade.
  • Antibioprophylaxie des contacts proches.
  • Dépistage et traitement des porteurs sains.
  • Exclusion scolaire.

Genre Haemophilus

Bactéries exigeantes qui peuvent causer diverses infections, notamment respiratoires.

Caractéristiques Générales

• Bacilles ou coccobacilles Gram –.
• Souvent polymorphes.
• Immobiles, non sporulées.
• AAF, fermentent le glucose, généralement NR+.
• Exigences nutritives : ne cultivent pas sur milieux ordinaires car nécessitent :
  • Facteur V (NAD) : thermolabile, coenzyme.
  • Facteur X (Hémine) : thermostable, composant d'enzymes respiratoires.

Espèces Principales

• Haemophilus influenzae : l'espèce la plus pathogène.
  • Capsulées : sérotypes a, b, c, d, e, f (sérotype b le plus fréquent et invasif).
  • Non capsulées : différents biotypes (I à VIII).
• Haemophilus parainfluenzae : différents biotypes.
• Haemophilus haemolyticus.
• Haemophilus ducreyi : agent du chancre mou (IST tropicale, difficile à cultiver).

Habitat et Écologie

• Parasites obligatoires de l'homme et des animaux (dépendance aux facteurs hémophiles).
• Ne survivent pas dans l'environnement extérieur.
• Présents sur les muqueuses humaines et animales, surtout voies respiratoires supérieures (flore normale oropharyngée).
• Haemophilus parainfluenzae : espèce dominante de la flore oropharyngée (10%).
• Haemophilus influenzae (non capsulées) : commensal du rhinopharynx (chez 50% des individus).
• Souches capsulées rares (moins de 5% avant vaccination).
• Peuvent être présents sur les muqueuses génitales ou digestives.

Pouvoir Pathogène et Infections

• Pathogènes occasionnels ou opportunistes (BPO).
• Causes d'infections variées, principalement respiratoires et méningées par Haemophilus influenzae.

Infections non invasives ou muqueuses

• Otites moyennes aiguës (OMA) de l’enfant (40% des cas, 90% non capsulées).
• Sinusites aiguës.
• Conjonctivites (presque exclusivement biotype III).
• Épiglottites (souches capsulées, enfants 1-7 ans).
• Bronchite aiguë ou chronique (souches non capsulées, après défaillance des défenses locales).

Infections invasives

• Méningites purulentes (majoritairement sérotype b avant vaccination, mortalité 2-3%).
• Bactériémies.
• Pneumonies (plus rares, souche capsulée type b).
• Ces infections touchent surtout les enfants de 4 mois à 6 ans et sont rares après 7 ans.

Facteurs de Virulence

• Facteurs d'adhésion : pili, protéines de paroi.
• Rôle du LPS.
• Capsule : résistance à la phagocytose et effet bactéricide.
• Sécrétion d'IgA protéases (inactivent les IgA).
• Sécrétion de ciliotoxine (ralentit et détruit l'épithélium respiratoire).
• Mécanisme d'infection invasive : colonisation muqueuse, pénétration sanguine, dissémination, fixation et infection localisée.

Facteurs de Sensibilité de l'Hôte

• Virulence accrue chez les sujets immunodéprimés : enfants, personnes âgées, malades.
• Adultes et enfants plus âgés développent une résistance humorale (anticorps anti-capsulaires).

Diagnostic Microbiologique

Prélèvements

• Monomicrobiens (interprétation simple) : LCR, hémocultures, liquides d'épanchement, pus de ponction/drainage.
• Polymicrobiens (interprétation délicate) : expectorations, sécrétions trachéo-bronchiques, prélèvements rhinopharyngés.

Examen Direct

• Petits bacilles Gram –, coccobacillaires.
• Immobiles, parfois capsulés.
• Parfois groupés en "banc de poissons".
• Utile pour les prélèvements monomicrobiens, plus difficile pour les polymicrobiens.

Culture

• L'identification du genre Haemophilus repose sur les exigences en facteurs X et V.
• Milieux de culture :
  • Gélose chocolat supplémentée (PVX) : apporte facteurs X et V.
  • Gélose chocolat PVX + bacitracine : sélectif pour produits polymicrobiens.
• Conditions de culture : ensemencement rapide et massif, milieux préchauffés à 37°C, incubation à 37°C sous 10% CO₂.
• Aspect des colonies :
  • Souches capsulées : colonies de type M (volumineuses, sous-ondance) ou S (lisses).
  • Souches non capsulées : colonies de type S, parfois R.

Identification

• Vérification morphologique (petits bacilles Gram-).
• Recherche de l'oxydase (parfois lente).
• Recherche des exigences en facteurs X et/ou V (méthodes) :
  • Méthode en tubes (eau peptonnée +/– facteurs).
  • Méthode des disques en boîte de Petri.
  • Méthode du satellitisme : croissance autour d'une strie de S. aureus (fournisseur de facteur V) sur gélose chocolat (fournisseur de facteur X).
  • Méthode en boîte de Petri compartimentée.
• Identification complète :
  • Genre et biotype : galeries d'identification (API NHI).
  • Sérotype : agglutination sur lame (antisérums polyvalents ou monovalents, anti-b surtout).
• Technologies avancées :
  • Spectrométrie de masse (MALDI-TOF).
  • PCR (détermination du type capsulaire moléculaire).
  • Diagnostic rapide : recherche d'antigènes solubles (polysaccharidiques) dans les liquides biologiques (LCR, sérum, urines) par agglutination de particules de latex.

Antibiogramme

• Haemophilus influenzae est naturellement sensible à de nombreux antibiotiques.
• Problème de résistances dues à la production de β-lactamases plasmidiques (résistance à l'ampicilline).
• CMI déterminées par E-test sur milieu MH-F ou gélose chocolat supplémentée.

Prévention

• Concerne uniquement les infections à Haemophilus influenzae type b (Hib).
• Vaccination obligatoire : polysaccharide b (administré avec DTCoq-Polio).
  • Primovaccination : 2 injections (2 et 4 mois).
  • Rappel : 11 mois.

Genre Legionella

Bactéries associées aux milieux aquatiques et responsables de la légionellose.

Classification

• Famille : Legionellaceae.
• 3 genres, dont Legionella (plus de 50 espèces, nombreux sérovars).
• Légionellose humaine : principalement causée par Legionella pneumophila sérovar 1.

Caractéristiques Générales

• Bacilles Gram – (se colorent mal).
• Non sporulés, non capsulés.
• Aérobies strictes.
• Inertes vis-à-vis des glucides.
• Exigences nutritives : cystéine et fer (ne produisent pas de sidérophores).

Écologie et Habitat

• Bactéries hydrotelluriques : présentes dans les milieux aquatiques naturels (lacs, rivières, puits) et dans les sols, boues, terreaux, plantes aquatiques.
• Conditions de prolifération :
  • Température de l'eau : 25 à 45°C.
  • Eau stagnante.
  • Présence de nutriments (organiques ou minéraux).
  • Présence d'un biofilm (amibes, ciliés, cyanobactéries) les protégeant.
• Sources de contamination :
  • Sources naturelles (lacs, rivières, sols).
  • Écosystèmes artificiels :
    • Réseaux d'eau chaude sanitaire (ECS).
    • Tours aéro-réfrigérantes (TAR), fontaines réfrigérantes.
    • Eaux thermales, bains à remous.
    • Humidificateurs, systèmes d'air conditionné.

Maladies Causées par Legionella pneumophila

Provoque deux syndromes distincts :

Contexte Épidémiologique

• Maladie à déclaration obligatoire.
• Peut être une infection nosocomiale.
• Peut apparaître en cas groupés ou épidémies.

Facteurs de Risque pour la Légionellose

• Âge (> 50 ans).
• Sexe masculin.
• Tabagisme et alcoolisme.
• Immunodépression (maladie ou traitement).
• Affections respiratoires chroniques.
• Exposition prolongée à des sources de contamination.

Transmission

• Transmission aérienne : inhalation d'aérosols d'eau contaminée.
• Pas de transmission interhumaine.

Physiopathologie

• Inhalation.
• Atteinte des alvéoles pulmonaires.
• Passage dans les macrophages.
• Résistance à la phagocytose.
• Multiplication des Legionella dans les phagosomes des macrophages.
• Destruction des macrophages.
• Dissémination (cause systémique).

Traitement de la Légionellose

• Antibiothérapie :
  • Traitement classique : érythromycine + rifampicine.
  • Alternative : fluoroquinolones (seules ou associées).
  • Production fréquente de β-lactamases (rend inefficaces les β-lactamines).
  • Durée : 2 à 6 semaines.

Prévention de la Légionellose

• Contrôle et surveillance des eaux.
• Entretien régulier des réseaux d'eau.
• Circulation permanente de l'eau, élimination des points morts.
• Température suffisante de l'eau (pour éviter la prolifération).
• Chloration de l'eau.

Diagnostic Microbiologique de la Légionellose

Quand suspecter une légionellose ?

• Toute pneumopathie avec :
  • Absence d'amélioration sous β-lactamines.
  • Patient avec facteurs de risque.
  • Notion de contagions (source commune).
  • Systématiquement en cas de pneumonie nosocomiale.

Prélèvements

• Bronchopulmonaires : LBA (Lavage Broncho-Alvéolaire), aspirations bronchiques, biopsies pulmonaires.
• Hémocultures (rarement positives).
• Urines.
• Acheminement différé : congélation du prélèvement à -20°C.

Détection d'Antigènes Urinaires

• Diagnostic rapide, précoce et simple (dès le début).
• Concerne Legionella pneumophila sérogroupe 1.
• Antigènes polysaccharidiques détectables 2-3 jours après le début des symptômes.
• Méthodes : ELISA, test rapide d'Immunochromatographie.

Amplification Génique (PCR)

• Réalisable sur de nombreux prélèvements.
• Détecte toutes les espèces de Legionella et tous les sérogroupes de L. pneumophila.

Culture

• Legionella ne cultivent pas sur milieux usuels.
• Milieux spécifiques :
  • BCYE-alpha (Buffered Charcoal Yeast Extract).
  • Contient : tampon, facteurs de croissance (extrait de levures, cystéine), fer (pyrophosphate de fer III), charbon (détoxifiant), acide alpha-céto-glutarique.
  • pH : 6,9.
  • Peut contenir des antibiotiques sélectifs (ex: BMPA, MWY).
• Conditions : incubation à $36 \pm 1^{\circ}\mathrm{C}$ pendant 10 jours, sous 2,5% $\mathrm{CO}_{2}$.
• Croissance lente (2 à 15 jours).
• Aspect des colonies : "verre fritté", parfois pigmentées (bleu au rose, plus intense en UV).

Identification des Colonies

• Aspect typique sur BCYE alpha.
• Repiquage :
  • BCYE sans cystéine : absence de culture.
  • Gélose au sang : absence de culture.
• Méthodes confirmatives : MALDI-TOF, tests immunologiques (IFD, agglutination), PCR.

Sérologie (Recherche d'Anticorps)

• Diagnostic tardif (séroconversion après 1 à 10 semaines).
• Méthodes : IFI (Immunofluorescence Indirecte), ELISA.
• Peut confirmer une suspicion clinique, mais faible sensibilité (80%) et faux positifs possibles (réactions croisées).