Caractères toxiniques et enzymatiques (substances élaborées)

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Physiopathologie des infections à staphylocoques

Initialement les phénomènes inflammatoires se développent au niveau de la porte d’entrée infectieuse et sont rapidement suivis de lésions suppuratives et nécrotiques. Une atteinte vasculaire peut s’ensuivre avec constitution de microthrombi et des complications thromboemboliques septiques peuvent être observées. Les métastases septiques peuvent atteindre n’importe quel organe avec cependant une prédilection pour l’os et l’endocarde. Schématiquement, plusieurs étapes se succèdent au cours desquelles le staphylocoque va mettre en jeu des déterminants de virulence et des capacités d’échappement aux défenses de l’hôte très variables, responsables de manifestations pathologiques très diverses dans leur type lésionnel comme dans leur degré de sévérité. Parmi ces facteurs de virulence se trouvent des protéines de structures ainsi que des toxines et enzymes produites par la bactérie. Le staphylocoque possède de nombreuses protéines membranaires appelées MSCRAMM (microbial surface components recognizing adhesive matrix molecule). Celles –ci permettent une adhérence aux tissus hôtes et semblent jouer un rôle clé dans l’initialisation des atteintes endovasculaires, osseuses, articulaires et sur matériel prothétique. L’expression de ces molécules en surface de la bactérie est très différente d’une souche à l’autre et prédispose ainsi le staphylocoque à différents types d’atteintes infectieuses. Il en est de même pour les enzymes et toxines staphylococciques dont la production est très variable, déterminant différents niveaux de virulence d’un clone bactérien à un autre [76].

Caractère bactériologique 

Caractère morphologique

Les staphylocoques sont des cocci à Gram (+), typiquement groupés en « amas » ou en « grappes de raisins », rarement isolés ou regroupés en diplocoque. Ils sont immobiles, asporulés et acapsulés. Ils peuvent produire le glycocalyx dans les tissus humains, qui est un facteur de virulence.

Caractères culturaux

S. aureus est une bactérie prototrophe. Sa culture est facile, y compris sur des milieux dits « hostiles ».
 Milieux de culture
La croissance est abondante sur les géloses non sélectives comme la gélose ordinaire (GO), la gélose Mueller Hinton (MH) et la gélose Trypticase soja (TS). La culture se fait aussi en bouillons ordinaire, cœur-cervelle, trypticase soja et salé.
 Conditions d’incubation
Les staphylocoques sont aéro-anaérobie facultatif (AAF). Certaines espèces nécessitent cependant une forte concentration en CO2.
La température d’incubation varie de +10°C à +45°C ; l’optimale étant à +37°C. Le pH varie entre 4,8 à 9,4 ; la croissance est optimale à 7,5. La culture se fait en présence de fortes concentrations de sels (7,5 % de NaCl).
 Aspect des colonies
Elles sont opaques et de type « S » : régulières, rondes, lisses, plus ou moins bombées. Leur diamètre varie de 1,5 à 4 mm.

Caractères biochimiques

Les cocci du genre Staphylococcus produisent une catalase, ce qui les différencie de ceux des genres Streptococcus et Enterococcus. Ils sont dépourvus d’oxydase contrairement aux Neisseria. Les staphylocoques fermentent le glucose, pas les microcoques. En principe, seuls S. aureus et S. saprophyticus fermentent le mannitol au sein du genre Staphylococcus.

Caractères antigéniques

Certains antigènes des staphylocoques sont utilisés comme critères de classification et/ou de diagnostic au laboratoire. D’autres jouent un rôle dans la physiopathologie des staphylococcies.
 Protéine A
Très antigénique, elle est constitutive de la paroi de S. aureus où elle est associée au peptidoglycane. C’est un facteur de virulence en ce qu’elle empêche la phagocytose et permet la colonisation et l’invasion des tissus. Cet antigène est un élément clé du diagnostic bactériologique.
 Acides teichoïques
Ils sont antigéniques et interviennent dans la physiopathologie des staphylococcies en entraînant la nécrose cellulaire, la fièvre, la thrombopénie et la sécrétion de cytokines par les lymphocytes et les monocytes.
 Autres antigènes
Les polysaccharides de la capsule empêchent la phagocytose des souches de S. aureus possédant cette structure. Ils sont classés en 8 types dont les types 5 et 8 recouvrent 70 à 80 % des souches responsables de septicémies.

Caractères toxiniques et enzymatiques (substances élaborées) 

Les staphylocoques, particulièrement S. aureus, élabore de nombreuses protéines qu’ils utilisent soit pour « agresser » l’organisme (toxines), soit pour se « protéger » contre l’organisme (enzymes).
• Toxines [20, 34, 78, 79]
 Hémolysines
Quatre types ont été identifiés chez Staphylococcus aureus : alpha, bêta, gamma, delta. L’hémolysine alpha provoque la nécrose du derme, l’anémie, une réaction inflammatoire et un choc septique.
 Leucocidines
Parmi les 3 variétés décrites, seule la leucocidine de Panton et Valentine (LPV), spécifique de S. aureus a été individualisée. Elle détruit spécifiquement les polynucléaires et les macrophages.
 Exfoliatine ou épidermolysine
On en distingue deux types (A et B). Le gène codant le type A est chromosomique (90 % des exfoliatines) et celui codant le type B est plasmidique (4 à 5 % des exfoliatines). Leur tropisme cutané explique en partie leur rôle dans le « syndrome de la peau ébouillantée ».
 Entérotoxines
Huit toxines à tropisme intestinale ont été individualisées : A, B, C1, C2, C3, D, E et H. Elles sont responsables des troubles digestifs observés lors des toxi-infections alimentaires et de l’entérocolite pseudomembraneuse.
 Toxine du syndrome de choc toxique staphylococcique
Au cours de ce syndrome, on observe une éruption érythémateuse avec ou sans desquamation. Elle est due à une toxine dite Toxine du Syndrome du choc Toxique (TSST-1).
 Toxines pyrogènes
Au nombre de deux (A et B), leur action est observée lors des syndromes scarlatiniformes staphylococciques.
• Enzymes [20, 48]
Elles jouent un rôle important dans la pathogénie et le diagnostic bactériologique des infections à staphylocoques. Il s’agit de la coagulase libre, de la fibrinolysine et de la hyaluronidase. La fibrinolysine entraîne la dislocation des embols septiques formés par les coagulases. Ces embols disséminent dans l’organisme et sont à l’origine des localisations secondaires de l’infection.

Facteurs de virulence 

Plusieurs facteurs expliquent la fréquence et la gravité des infections à S. aureus. Le caractère ubiquitaire de la bactérie, la multirésistance de certaines souches aux antibiotiques, notamment en milieu hospitalier, ainsi qu’une diminution des défenses immunitaires des patients hospitalisés peuvent expliquer les caractéristiques de ces infections. Mais la pathogénicité de S. aureus est également et surtout à relier à l’expression de facteurs de virulence. Staphyloccus aureus a en effet la capacité de sécréter, après invasion, des facteurs d’adhésion, des toxines ou encore des enzymes. Les composés toxiques peuvent être classés en superantigènes, en toxines formant des pores ou « pore forming toxins », protéases et toxines ADP-ribosylantes [64]. Parmi ces toxines, certaines sont responsables de syndromes spécifiques.
Comme pour d’autres bactéries, S. aureus sécrète de nombreuses toxines ayant pour objet de détourner ou de neutraliser la réponse immune del’hôte infecté.
La bactérie :
– neutralise la fonction et la genèse de la réponse humorale, de la réponse cytotoxique et du chimiotactisme des polynucléaires,
– et dévie la réponse inflammatoire.
Alors que S. aureus est une bactérie fréquemment commensale, c’est le subtil équilibre entre les défenses de l’hôte « immunocompétent » et la capacité dela bactérie à exprimer ses facteurs de virulence en fonction des conditions de l’environnement qui vont déterminer le succès ou l’éradication de l’infection.

Sensibilité aux antibiotiques

La plupart des antibiotiques peuvent à des degrés divers être actifs sur les staphylocoques. Chez l’homme, la proportion de souches de staphylocoques sensibles à tous les antibiotiques varie de 8 à 10%. L’évolution vers la résistance est faible pour certains antibiotiques : pristinamycine (1-2%), cotrimoxazole (0-3%), gentamicine (4%), fosfomycine (4-5%), rifampicine (4-6%) et acide fusidique (5%). La résistance est élevée pour d’autres : macrolides, kanamycine, tobramycine (30%), quinolones (33%) et pénicilline G (90-92%). La vancomycine demeure la molécule de dernier recours dans le traitement des staphylococcies surtout celles dues à des SARM [32].
Trois phénotypes principaux sont individualisés en fonction de la sensibilité à la pénicilline, à la méticilline et du mécanisme de résistance s’il y a lieu:
– péni-S méti-S ;
– péni-R méti-S ;
– péni-R méti-R.
Pour les souches Péni-S, on notera en particulier l’excellente activité de la pénicilline G. Pour les souches Péni-R méti-S, on observera une augmentation importante des CMI des pénicillines comme la pénicilline G et l’ampicilline. Pour les souches Péni-R méti-R, la résistance est croisée pour l’ensemble des ~-lactamines (CMI ~ 16 mg/l) [17, 58].

Résistance aux antiseptiques

La résistance aux antibiotiques n’est pas le seul facteur du succès de la propagation de S. aureus dans les milieux communautaire et hospitalier. Les antiseptiques sont très largement utilisés dans les structures de soins et l’industrie agro-alimentaire où l’hygiène est un élément fondamental de la prévention des infections [80]. De nombreuses familles chimiques d’antiseptiques sont disponibles sur le marché et utilisées dans les centres hospitaliers, tels que les :
– Halogénés : Chlorés (Dakin), Iodés (PVPI, alcool iodé…)
– Biguanides: Chlorhexidine.
– Alcools : (Ethanol à 70°, alcool isopropylique 60°)
– Tensio-actifs ammoniums quaternaires : (Chlorure de Benzalkonium)
– Diamidine : (hexamidine)
– Oxydants : eau oxygénée 3%
– Colorants.
– Carbanilides [4].

Réservoir naturel – Habitat

Les Staphylocoques sont très répandus dans la nature. Ils sont habituellement retrouvés dans le sol, les poussières, les eaux et sur certains produits alimentaires comme les laitages [59]. Les staphylocoques font partie de la flore commensale cutanée et muqueuse des mammifères et des oiseaux. Il existe pour quelques espèces une niche écologique particulière.
L’homme représente une des niches écologiques les plus importantes pour ces germes qui vivent à l’état commensal sur la peau et les muqueuses [59]. Il est le réservoir principal des staphylocoques coagulases positifs. En effet, 30 % des adultes hébergent de façon permanente Staphylococcus aureus; 50 % de façon intermittente et 20 % ne sont jamais porteurs. Dans les heures qui suivent la naissance, les staphylocoques de l’environnement immédiat (peau et muqueuse maternelles) colonisent l’ombilic, la peau, le périnée et le tube digestif du nouveau-né. Le plus souvent, il s’agit d’un portage au niveau du nez (muqueuse nasale) où il est présent chez 30 à 40% des individus en dehors de tout contact hospitalier plus rarement aisselles, périnée, mains, gorge et tube digestif. Ce portage est généralement intermittent chez 60% des individus. Il est à la base de l’acquisition et de la transmission de S. aureus en milieu hospitalier, essentiellement à partir des porteurs intermittents mais aussi des porteurs permanents traités par des antibiotiques [8]. Ces porteurs sont la source des infections nosocomiales en chirurgie cardiaque et dans les unités d’hémodialyse [9]. En cas rupture de la barrière cutanéomuqueuse, le germe entraîne une maladie chez le porteur lui-même. Le portage vaginal de S. aureus varie de 8 à 15%, le plus souvent en association avec une récurrence à herpès génital [13, 58].
Actuellement la prévention des infections à SARM préoccupe les cliniciens. Il existe au sein de la communauté environ 2 individus sur mille qui hébergent ces souches résistantes à la méticilline, sans aucun contact avec le milieu hospitalier.

Mode de transmission

S. aureus peut être transmis directement du porteur ou du malade à un individu sain à partir des lésions ouvertes. La transmission indirecte est possible aussi ; elle se fait par l’intermédiaire de l’air, de l’eau et des aliments contaminés, des vêtements, des mains du personnel soignant et du matériel médical souillés. En milieu hospitalier, les souches transmises sont celles hébergées soit par un malade, soit par le personnel médical lui-même. Ce qui est à la base des infections nosocomiales d’autant plus graves qu’il s’agira de SARM [32].

Staphylococcies ostéo-articulaires

On distingue les infections ostéo-articulaires par atteinte directe (compliquant un geste chirurgical, un traumatisme, une plaie chronique) des localisations secondaires à une dissémination hématogène de S. aureus. Lorsque la bactérie se localise sur un matériel d’ostéosynthèse elle est capable de produire un biofilm inhibant l’action des antibiotiques, le retrait du matériel est alors nécessaire.
Les IOA se manifestent classiquement par l’association de fièvre, de douleurs ostéoarticulaires d’horaire inflammatoire avec raideur et impotence fonctionnelle, et de signes inflammatoires locaux [1].

Staphylococcies pleuropulmonaires

Les pneumopathies staphylococciques compliquent volontiers une pneumonie virale ou une pneumonie d’inhalation. La présentation clinique est variable : infiltration parenchymateuse plus ou moins étendue, micro-abcès, bulles. Les S. aureus producteurs de LPV sont responsables de pneumonies nécrosantes sévères qui touchent de façon préférentielle des enfants ou de jeunes adultes, elles sont plus fréquemment précédées d’un syndrome pseudo-grippal que les pneumonies à S. aureus non sécréteurs de LPV [39, 45, 77].

Staphylococcies neuroméningées

Infection nosocomiale

Staphylococcus aureus est lui aussi impliqué dans les méningites, mais il s’agit en général d’infections survenant à la suite d’interventions neurochirurgicales. C’est alors une infection nosocomiale et le germe est classiquement résistant à la méticilline. Plus rarement, les S. aureus sensibles à la méticilline (SASM) peuvent être impliqués dans ce type d’infections [63].

Infection communautaire

Les méningites communautaires à S. aureus sont des pathologies rares. Il est nécessaire d’y penser, en particulier lorsqu’il existe une bactériémie à staphylocoques associée à des symptômes neurologiques puisque l’attitude thérapeutique est alors différente, nécessitant d’utiliser des fortes doses de traitement pour optimiser la diffusion cérébrale. »« Il s’agit d’une pathologie grave avec un risque important de décès. Cela est en partie dû au fait que ces événements surviennent chez des sujets âgés ayant des pathologies associées.
Les staphylococcies neuro-méningées sont aussi représentées par les abcès cérébraux et les épidurites elles peuvent compliquer une bactériémie, un foyer infectieux de contiguité ou une intervention chirurgicale [63].

Myosites Staphylococciques

Parmi les bactéries, le staphylocoque doré est responsabled’un tableau caractéristique de pyomyosite souvent gravissime, avec présence de la bactérie dans un muscle ou une loge musculaire, le tout dans un contexte septique sévère.
Les pyomyosites sont une infection primaire des muscles striés, fréquente en milieu tropical [2, 10, 68]. Elles intéressent les muscles striés des cuisses, des mollets, les muscles dorso-lombaires, les fessiers, le psoas… Des cas sporadiques sont de plus en plus signalés à travers le monde, généralement liés à une infection par le VIH [7, 66, 68, 74, 84].
Le syndrome infectieux est net : la température est souvent élevée et l’altération de l’état général en rapport avec l’importance de la masse musculaire atteinte et la durée d’évolution ; les douleurs musculaires sans aucun signe d’inflammation en regard du muscle, une peau mobile sur l’aponévrose et une consistance musculaire ferme sont les principaux éléments de l’examen en phase invasive [56].

Endocardite à Staphylocoques

Elles compliquent environ 10% des bactériémies à S. aureus.
Le diagnostic des endocardites est basé sur l’échographie cardiaque élément essentiel des critères de Duke. L’échographie (transthoracique et transoesophagienne) est indispensable pour le diagnostic, le pronostic et pour aider à la décision thérapeutique [54].

Bactériémies à Staphylocoques

Les bactériémies à staphylocoques sont de plus en plus fréquentes, représentant environ 20% des bactériémies tous germes confondus dans le monde entier. Elles sont liées principalementà l’augmentation des procédures invasives. Les staphylocoques en cause sont le plus souvent Staphylococcus aureus. Les endocardites compliquent ces bactériémies dans 10–30% des cas. Les staphylococcémies surviennent à partir d’un foyer primaire, favorisé par la formation de thrombophlébite suppurée et peuvent entrainer des métastases septiques viscérales de localisations variées qui doivent systématiquement être recherchées. Dans le cadre des infections communautaires l’origine est habituellement cutanée. Les bactériémies liées aux soins sont les plus fréquentes et compliquent volontiers l’infection d’un cathéter veineux, d’une prothèse, d’une sonde ou d’un site opératoire.
Le principal point d’appel clinique des bactériémies est la fièvre (présente dans plus de 92% des cas) et le contexteclinique (cathéter, toxicomanie intraveineuse, prothèse).Les complications sont décrites dans plus de 50% de la plupart des séries. Le diagnostic des bactériémies est purement bactériologique par incubation d’hémocultures [54].

Staphylococcies toxiniques

Choc toxique staphylococcique

Le syndrome de choc toxique staphylococcique est provoqué par la diffusion dans l’organisme de la toxine (TSST-1) ou de certaines entérotoxines (B, C, etc.) [57]. Ce syndrome associe une fièvre supérieure à 39 °C, une hypotension artérielle et une érythrodermie scarlatiniforme généralisée, suivie 7 à 14 jours plus tard d’une desquamation intense et d’une atteinte multi-viscérale. La létalité est proche de 10 %. Le choc toxique staphylococcique peut succéder à une infection suppurative staphylococcique chez un enfant, toucher un adulte présentant une infection postopératoire à staphylocoque ou encore apparaître chez une femme en période menstruelle [81].

Intoxications alimentaires

Selon les études réalisées, les intoxications alimentaires à S. aureus représenteraient de 15 à 30 % des toxi-infections alimentaires collectives. Elles sont provoquées par l’ingestion d’entérotoxines staphylococciques.
Les toxines produites par les souches de S. aureus sont thermostables, résistent à la cuisson et aux enzymes du tube digestif. Elles contaminent les aliments, le plus souvent les produits laitiers et la viande.
L’intoxication est caractérisée par une incubation courte (1 à 6 heures après l’ingestion), des crampes abdominales douloureuses, des vomissements, des diarrhées et l’absence de fièvre. L’évolution est le plus souvent favorable en l’absence de traitement, mais la survenue d’un choc toxique staphylococcique est possible en cas d’intoxication massive [64, 81].

Infections à Staphylocoques à coagulase négatifs (SCN)

Chez l’homme, les espèces de SCN les plus fréquentes sont S. capitis, S. epidermidis, S. haemolyticus et S. hominis [51]. Leur distribution sur la peau n’est pas uniforme [52].
Considérés depuis des années comme des germes commensaux cutanés, les staphylocoques à coagulase négative (SCN) sont actuellement reconnus comme des agents majeurs d’infections nosocomiales. Des facteurs d’origine bactérienne (augmentation des résistances), des facteurs dûs à l’hôte (statut immunitaire) ainsi que la multiplication des portes d’entrée (présence d’un matériel étranger) ont contribué à l’augmentation des infections nosocomiales. L’importance du rôle des SCN en urologie est due à leur grande capacité à coloniser les différentes sondes ainsi que la plupart des prothèses mises en place. L’organisation particulière de ces bactéries en un conglomérat appelé biofilm est source d’infections prothétiques avec des conséquences sur la fonction rénale et parfois sur le pronostic vital du patient [47].

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE
1. Définition
2. Historique
3. Epidémiologie
3.1. Répartition géographique.
3.2. Facteurs de risque
3.3. Morbidité-Mortalité
3.4. Physiopathologie des infections à staphylocoques
3.5. Agent pathogène
3.5.1. Classification
3.5.2. Caractère bactériologique
3.5.2.1. Caractère morphologique
3.5.2.2. Caractères culturaux
3.5.2.3. Caractères biochimiques
3.5.2.4. Caractères antigéniques
3.5.2.5. Caractères toxiniques et enzymatiques (substances élaborées)
3.5.2.6. Facteurs de virulence
3.5.2.7. Sensibilité aux antibiotiques
3.5.2.8. Résistance aux antiseptiques
3.6. Réservoir naturel – Habitat
3.7. Mode de transmission
4. Signe
4.1. TDD : Staphylococcie maligne de la face
4.2. Formes cliniques
4.2.1. Formes topographiques
4.2.1.1. Autres staphylococcies cutanéomuqueuses
4.2.1.1.1. Impétigo
4.2.1.1.2. Dermatoses impétiginisées
4.2.1.1.3. Ecthyma
4.2.1.1.4. Anite bactérienne
4.2.1.1.5. Folliculite bactérienne
4.2.1.1.6. Furoncle
4.2.1.1.7. Anthrax
4.2.1.1.8. Dermo-hypodermites bactériennes
4.2.1.1.9. Erysipèle
4.2.1.1.10. Dermo-hypodermite bactérienne nécrosante avec ou sans fasciite nécrosante
4.2.1.1.11. Epidermolyse staphylococcique aiguë
4.2.1.2. Staphylococcies ostéo-articulaires
4.2.1.3. Staphylococcies pleuropulmonaires
4.2.1.4. Staphylococcies neuroméningées
4.2.1.4.1. Infection nosocomiale
4.2.1.4.2. Infection communautaire
4.2.1.5. Myosites Staphylococciques
4.2.1.6. Endocardite à Staphylocoques
4.2.2. Bactériémies à Staphylocoques
4.2.3. Staphylococcies toxiniques
4.2.3.1. Choc toxique staphylococcique
4.2.3.2. Intoxications alimentaires
4.2.4. Infections à Staphylocoques à coagulase négatifs (SCN)
5. Diagnostic biologique
5.1. Examen direct
5.2. Culture
5.3. Identification de genre et d’espèce
5.3.1. Méthode phénotypique
5.3.2. Identification biochimique
5.4. Antibiogramme
6. Traitement
6.1. Traitement curatif
6.1.1. Buts
6.1.2. Moyens
6.2. Prophylaxie
6.2.1. Prévention de la transmission croisée
6.2.2. Prophylaxie préopératoire
DEUXIEME PARTIE : NOTRE ETUDE
1. Cadre d’etude
1.1. Service des Maladies infectieuses et tropicales (SMIT)
1.1.1. Description des lieux
1.1.2. Le personnel
1.1.3. L’organisation des activités de soins
1.2. Le service de bactériologie
1.2.1. Description des lieux
1.2.2. Le personnel
2. Matériel et méthodes
2.1. Le type et la période d’étude
2.2. La population étudiée
2.2.1. Les critères d’inclusion
2.2.2. Les critères de non inclusion
2.3. Le recueil des données
2.4. La saisie et l’exploitation des données
2.5. Les limites de l’étude
3. Résultats
3.1. Etude descriptive globale
3.1.1. Aspects épidémiologiques
3.1.2. Aspects cliniques
3.1.2.1. Répartition des patients des motifs d’hospitalisation
3.1.2.5. Répartition des patients selon le type d’infections staphylococciques
3.1.3. Les aspects paracliniques
3.1.3.1. Répartition des patients en des paramètres biologiques
3.1.4. Les aspects bactériologiques
3.1.4.1. Résultats des prélèvements
3.1.4.2. Répartition des germes isolés selon leur espèce
3.1.4.3. Répartition des espèces bactériennes isolées selon le site de l’infection
3.1.4.7. Répartition des germes en fonction de la résistance aux antibiotiques
3.1.5. Aspects Thérapeutiques
3.1.5.1. Répartition des patients selon l’antibiothérapie probabiliste
3.1.5.2. Répartition des patients selon le type d’antibiothérapie probabiliste
3.1.5.3. Répartition des patients selon les molécules utilisées avant les résultats de l’antibiogramme.
3.1.5.4. La répartition selon la durée de l’antibiothérapie
3.1.5.5. Répartition des patients selon la durée d’hospitalisation.
3.1.5.6. Répartition des patients selon le délai d’hospitalisation
3.1.6. Aspects évolutifs
3.1.6.1. Répartition des patients selon l’évolution
COMMENTAIRES
4. Commentaires
4.1. Les aspects épidémiologiques
4.2. Les aspects cliniques
4.3. Les aspects biologiques
4.4. Les aspects bactériologiques et thérapeutiques
CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS
REFERENCES

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