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Clostridium tetani
Caractéristiques microbiologiques
Aspect microscopique
Clostridium tetani est un bacille anaérobie strict à Gram positif. [Hatheway, 1990]. Il mesure 0,3 à 0,6 μm de large et 3 à 12 μm de long. [Popoff, 2004]
Il est très mobile grâce à la présence de ses nombreux flagelles. Il survit dans l’environnement sous sa forme sporulée, grâce à ces endospores qui apparaissent au microscope sous l’aspect de clou, de baguette de tambour, de pilon ou encore de raquette de tennis. [Carbonnelle, 2017]. (Figure 1)
Exigence culturale
Il est difficile d’isoler le bacille afin de l’analyser ; cela nécessite des conditions de culture favorables, c’est-à-dire incubées en anaérobiose constituées de 85% d’azote, 10% d’hydrogène et 5% de dioxyde de carbone [Popoff et Poulain, 1999 ; Hatheway, 1990]
Afin d’obtenir une croissance optimale, le milieu de culture devra être incubé à 37 °C [Hatheway, 1990]. En effet, la croissance sera inexistante ou médiocre à température ambiante ou à 45°C. [Popoff, 2004]
La bactérie forme sur gélose au sang des colonies rondes à contours irréguliers, semi-translucides, grises avec un halo étroit d’hémolyse. [Turpin, consulté le 18 janvier 2020 ; Hatheway, 1990].
Sensibilités aux antibiotiques
Lors d’études sur la sensibilité de C. tetani au Pakistan ou au Vietnam, il s’est avéré que C. tetani était une espèce très sensible à la pénicilline G, justifiant l’utilisation de ce traitement en première intention face au tétanos. C. tetani est un bacille survivant dans des conditions anaérobies, il est donc sensible au métroni-dazole. Il est également sensible à la tétracycline. En revanche, celui-ci est résistant aux fluoroquinolones et à l’érythromycine. [Hanif et al., 2015]
Caractéristiques des spores
Dans un milieu de culture tel qu’une gélose au sang incubée en atmosphère anaérobie, une germination des spores est remarquable au bout d’une heure et de-mie à deux heures et demie de culture. Au cours de ce processus, l’élément nu-cléaire ainsi que le cortex sont formés. Leur couche externe est rompue au bout de trois heures puis disparait. Les cellules nouvellement formées sont libérées au niveau de la paroi du sporange. La forme végétative apparaît au bout de 10 heures puis le processus de sporulation commence dans les 17 à 24 h après l’incubation. (Figure 2) [Takagi et al., 1960]
Ce processus se prolonge pendant 4 à 12 jours lorsque nous sommes dans des conditions strictes avec un pH neutre et une température avoisinant la température corporelle de l’Homme (37°C). [Popoff, 2004]
À maturation, les spores de C. tetani sont protégées par la paroi et le cytoplasme du sporange. Une couche superficielle apparait à la fin de la maturation des spores, c’est l’exospore. Celle-ci apparait au départ comme des pliures cytoplasmiques irrégulières sous forme d’une ligne brisée autour de la couche externe des spores.
L’intérieur des spores est constitué d’un noyau, d’un cortex, d’éléments nucléaires protégés par une couche interne parfois difficiles à reconnaître. À maturité, la spore contient alors une couche externe, une couche intermédiaire constituée des restes du cytoplasme, une couche interne, le cortex et le noyau généralement situé au centre de la spore. [Takagi et al., 1960]
Les spores sont résistantes à la chaleur, à la déshydratation et aux conditions riches en oxygène. En effet, elles résistent à 70°C durant une dizaine de minutes mais se trouvent détruites après une heure de chauffage à 100°C. Par ailleurs, un milieu acide empêche la culture de C. tetani. [Popoff, 2020].
Cette forme sporulée permet à C. tetani de survivre dans le sol durant plusieurs années. Lorsque C. tetani pénètre dans l’organisme par l’intermédiaire d’une plaie souillée, la germination des spores est alors réalisée grâce aux conditions anaérobies du tissu nécrosé (reprise du développement sous la forme active). [Brüggemann et al., 2015]
Caractéristiques génomiques
Il aura fallu attendre le 21e siècle (2003) pour obtenir la séquence complète du génome C. tetani. Actuellement, celui-ci reste encore complexe du fait de différence retrouvées entre les génomes référencés. Ces divergences caractérisent la force de résistance de C. tetani. [Brüggemann et al., 2015]
Le premier génome séquencé en 2003 est celui de la souche utilisée pour la production du vaccin (souche E88). Il contient un chromosome de 2,8 Mb et un plasmide de 74kb comportant le gène de la toxine tétanique. Une étude a ensuite été menée dix ans plus tard à partir de trois souches complémentaires de C. tetani (Tableau 1). Elle a permis de définir des différences majeures au sein de ces différents génomes par rapport aux deux génomes auparavant séquencés. [Brüggemann et al., mai 2015]
G+C % = proportion de base contenue dans la séquence d’ADN (cytosine + Guanine)
CDS : séquence codantes la toxine tétanique (partie d’ARNm transcrit traduite en protéine)
En moyenne, 85% du génome de Clostridium tetani est identique d’une souche à une autre. Chacun de ces génomes comportent des plasmides comportant trois gènes : TeNT (toxine tétanique), TetR (régulateur transcriptionnel de TeNT) et colT (collagénase). [Brüggemann et al., 2015]. Ce dernier facteur de virulence, la collagénase appelée ColT, est une enzyme ayant pour rôle de détruire l’ensemble des tissus infecté de l’hôte. [Brüggemann et al., 2003].
Les grandes divergences ont été essentiellement remarquées au niveau des régions prophages (génome d’un bactériophage inséré à l’état latent dans l’ADN bactérien et ne provoquant pas de perturbation de la cellule bactérienne). Des divergences ont également été remarquées au sein des gènes codant certains systèmes de transport et également au sein des gènes codant des fonctions de défenses environnementales telles que les protéines de surface, les systèmes toxines-antitoxine. [Brüggemann et al., 2015]
Toxines
Durant la phase de développement, deux toxines vont être exprimées : la tétanospasmine ou toxine tétanique d’origine plasmidique, qui est produite par l’ensemble des souches toxinogènes et qui est responsable de la contraction mus-culaire et la tétanolysine qui serait responsable de l’hémolyse mais n’intervien-drait pas dans la physiopathologie du tétanos. [Joët, 2013]
La neurotoxine tétanique (tétanospasmine ou TeNT) est dénommée ainsi car elle est responsable du tétanos. C’est une toxine neurotrope [Joët, 2013]. Sa dose létale 50 (DL50) a été fixée chez la souris à 1ng/ml. Bien que l’on ne l’ait pas encore déterminé chez l’homme, cette concentration semblerait beaucoup plus faible. [Rossettoa et al., 2013]
Elle est produite au sein même de la cellule bactérienne lorsque celle-ci se trouve dans des conditions anaérobies favorables à la croissance et à la dissémination dans l’organisme. [Popoff, 2004]
Initialement, elle est constituée d’une seule chaîne polypeptidique de 150kDa. Par l’intermédiaire d’une protéase présente naturellement dans notre or-ganisme, cette chaîne va être coupée en deux parties : une chaîne lourde et une chaîne légère reliées entre elles grâce à un pont de disulfure (Figure 3). [Hatheway, 1990] La chaîne légère possède le domaine N-terminal. C’est une protéase dépen-dante du zinc. [M Dong et al., 2018]
La chaîne lourde est constituée de trois domaines dont le dernier, le domaine C-terminal est le domaine qui assure la liaison entre la toxine et la membrane présynaptique des axones des nerfs moteurs périphériques. [Rossettoa, et al., 2013]
Le mécanisme d’action de cette neurotoxine est divisé en 8 étapes. Tout d’abord, les spores de C. tetani germent dans les conditions anaérobies présentes au niveau de la plaie permettant à la bactérie de produire cette toxine. Celle-ci est ensuite libérée dans la circulation sanguine par rupture de la membrane cellulaire bactérienne. [Rossettoa et al., 2013]
Elle va ensuite rejoindre le système lymphatique où elle y restera pendant plusieurs jours. La toxine se lie aux terminaisons nerveuses de la plaie par l’inter-médiaire de l’extrémité C-terminale puis migre vers le système nerveux central par voie axonale centripète. [Carbonnelle, 2017 ; Joët, 2013] (Figure 4)
La neurotoxine accède au système nerveux central par endocytose. Elle réalise un transport rétro axonal pour aller vers les dendrites postsynaptiques des motoneurones sans s’accumuler dans le stroma. Elle sera déposée dans l’espace inter synaptique (entre le motoneurone et l’interneurone inhibiteur). [Rossettoa et al., 2013]
Une fois la liaison créée avec l’espace intersynaptique, la neurotoxine est captée par endocytose avant de libérer sa chaîne légère dans le cytosol. La chaîne légère clive pour finir le peptide Gln76-Phe77 de VAMP. Le VAMP (ou v- SNARE) est la protéine contenue dans la vésicule qui permet, au sein du neurone, de libérer le neurotransmetteur dans l’espace synaptique à l’origine de la relaxation musculaire. [Rossettoa et al., 2013]
La neurotoxine inhibe alors la libération des neurotransmetteurs (glycine et GABA) des synapses des neurones moteurs en bloquant les neurones moteurs α périphériques impliqués dans la libération de ces neurotransmetteurs (Figure 5). [Popoff, 2004]. La reconnaissance de la toxine sur les récepteurs gangliosidiques au niveau du système nerveux fut découverte par Van Heyninger en 1960. [Du-rand, consulté le 17 janvier 2020 ; Minta, 2018 ; Popoff et Poulain, 1999]
La glycine et le GABA n’exercent plus leur rôle de régulateur négatif sur les décharges électriques envoyées au motoneurone. Des spasmes violents sont alors présents lors de toutes stimulations, qu’elles soient d’ordres émotionnel ou sensoriel. Des contractures musculaires apparaissent et peuvent aller jusqu’à un décès par paralysie du diaphragme et des muscles respiratoires. [Popoff, 2004]
Bien que le tableau clinique suffise pour poser le diagnostic du tétanos causé par cette toxine, l’amplification du gène TetX peut permettre de détecter la toxine dans un prélèvement. [Hanif et al., 2015]
La deuxième toxine, la tétanolysine, est une toxine cytolytique produite par C. tetani. Elle est constituée d’une seule chaîne polypeptidique d’environ 45000 daltons. Cette toxine est responsable du changement de perméabilité de la mem-brane cellulaire contenant du cholestérol et des lipides pouvant conduire à la lyse de la cellule. Elle endommage alors les tissus afin d’obtenir des conditions favo-rables anaérobies pour le développement de C. tetani. [Blumenthal et Habig, 1984].
Habitat
C. tetani est une bactérie ubiquitaire fréquente dans les pays au climat tropical dont le réservoir naturel est la terre. Par l’intermédiaire de ces spores, la bactérie persiste dans la terre des jardins et des champs mais aussi à proximité des rivières, de la poussière, de la boue et dans les déjections d’animaux tels que les bovins et les chevaux. L’animal ingère la bactérie à travers le fourrage et ces spores peuvent stagner dans son tractus digestif. La bactérie peut également se retrouver sur les griffes ainsi que dans la mâchoire de certains animaux (notamment le chien). [Turpin, consulté le 18 janvier 2020 ; Minta, 2018]
Chez un tiers des patients atteints du tétanos, une quantité de terre inférieure à 1mg a permis d’isoler le bacille. Une faible quantité de terre au niveau de la plaie suffit alors pour transmettre la maladie. [Turpin, consulté le 18 janvier 2020 ; Minta, 2018]
Aux États-Unis, la composition de la terre été l’objet de plusieurs études. C. tétani était présente dans 30 à 42% des échantillons prélevés. [Hatheway, 1990]
Des conditions environnementales permettent la multiplication germinative et la germination des spores : une température à 20°C avec un sol ayant un pH alcalin ou neutre ainsi qu’un taux d’humidité d’au moins 15%. [Popoff, 2004].
Dans le monde, ce bacille est donc plus présent en Afrique occidentale et centrale, en Asie du Sud-Est, en Inde, dans les îles du Pacifique et dans le sud des États-Unis qui sont des régions chaudes et humides et qui favorisent sa prolifération. À l’opposé, celui-ci se rarifie dans les régions les plus froides telles que le Canada, la Norvège, la Suède ou encore l’Angleterre. [Popoff, 2004]
En France, C. tetani serait donc plus présent en Meurthe-la- Moselle, étalant les environs de Caen, Tours, Périgueux, Vals-les bains, Mont Dore. [Turbin, consulté le 18 janvier 2020]
Les modes de transmission chez l’homme
L’homme le plus souvent se blesse en jardinant. Des microcoupures comme celles provoquées par des épines de rosiers ou par un outil de jardinage souillé par la terre entraîne une plaie dans laquelle C. tetani vient se déposer. Au contact de ces plaies nécrosées, le bacille va donc produire sa toxine tétanique. Il ne se déve-loppera pas dans les tissus non souillés. [Callison et Nguyen, consulté le 2020]
Pour que la maladie puisse se déclarer, plusieurs conditions doivent être réunies telles que l’absence de vaccination ou une vaccination antitétanique in-complète, la pénétration des spores dans l’organisme par effraction cutanée ou mu-queux même minime : plaies accidentelles, plaies chroniques telles que la gan-grène/ les lésions de grattage, l’utilisation de la voie intraveineuse (notamment chez les toxicomanes), actes médicochirurgicaux avec des conditions d’asepsie dé-faillants surtout dans les pays émergents (lors de la circoncisions masculins, lors de l’accouchement). [Callison et Nguyen, consulté le 2020]
En absence de vaccination, la bactérie va pouvoir proliférer grâce à la for-mation d’un milieu anaérobie à la suite de blessures pouvant être infectées par une flore polymicrobienne, par la présence de corps étranger oublié dans les plaies ou blessures. [Callison et Nguyen, 2020]. Cependant, dans 10 à 20% des cas la porte d’entrée de la bactérie reste non identifiée. [Bourhy et Mailles, 2016]
Le tétanos est non contagieux, il n’y a pas d’épidémie possible mais la vac-cination est indispensable et obligatoire car le bacille est toujours présent dans tout notre environnement. [Antona et Renault, 2007]
Manifestations cliniques
Le tétanos est dérivé du mot grec « tetanos » qui signifiait « contractant », ce qui faisait référence à la représentation de l’infection. [Thwaites et Loan, 2015]. Il est synonyme du mot anglais « lockjaw » qui caractérise les spasmes intenses et douloureux des muscles responsables de la mastication conduisant à une incapacité à ouvrir la bouche. [Callison et Nguyen, 2020]
La période d’incubation de la maladie reste assez vaste allant de quelques jours à plusieurs mois si le site d’inoculation est à distance du système nerveux central. En moyenne, il faut 3 à 21 jours après l’inoculation des spores pour voir apparaître les premiers signes cliniques. [Antona et Renault, 2007]
Une courte phase d’incubation est souvent un facteur de mauvais pronostic. Le diagnostic de cette maladie est avant tout clinique du fait de sa grande spécificité et non biologique. [Antona et Renault, 2007]
Il existe quatre formes cliniques du tétanos : le tétanos généralisé, localisé, néonatal et céphalique. L’évolution sera plus ou moins favorable en fonction du site d’inoculation, du contexte et de l’âge du patient. [Srigley et al., 2011]
Le tétanos généralisé
Cette forme clinique est très caractéristique du tétanos. Le tétanos généralisé représente plus de 80% des cas de tétanos. Le patient décède dans 30% des cas. Cette forme clinique survient chez l’adulte non ou mal vacciné. [Antona et Re-nault, 2007]
Le tétanos généralisé commence dans la moitié des cas par un spasme mus-culaire touchant les muscles masticateurs. Ce signe clinique est appelé le trismus. Il peut évoluer rapidement vers une contraction permanente de ces muscles rendant impossible la fermeture de la bouche et l’alimentation par voie orale. Afin de con-firmer ce signe, le médecin effectuera le test de la spatule. Le fait de toucher l’oro-pharynx avec la spatule provoque chez le patient atteint du tétanos un spasme ré-flexe de la mâchoire. [Callison et Nguyen, 2020]
Le spasme peut ensuite s’étendre à l’ensemble des muscles y compris respiratoires. Des stimuli extérieurs peuvent conduire à des convulsions qui conduiront à une contraction généralisée. [Antona et Renault, 2007 ; Minta, 2018]
Une fois la maladie généralisée, les contractions deviennent de plus en plus violentes, elles s’accompagnent de difficultés respiratoires se traduisant par une tête projetée en arrière. Les médecins parlent de posture en opisthotonos caractéristique (Figure 6). La contraction généralisée est à l’origine de la position du corps incurvée en arrière avec une extension marquée des muscles extenseurs [Antona et Renault, 2007 ; Minta, 2018]
Lors d’un spasme sévère une élévation de la température de 2 à 4°C peut être remarquée. Les personnes âgées ou les personnes consommant des drogues par voie veineuse peuvent avoir des anomalies du système nerveux autonome à l’origine de troubles du rythme et de troubles tensionnels. D’autre signes peuvent apparaître comme une sudation, une hypersalivation, une stase gastrique. [Antona et Renault, 2007 ; Minta, 2018]
Le tétanos généralisé est une maladie à déclaration obligatoire auprès de l’Agence régionale de santé et auprès de Santé publique France et tout patient doit être pris en charge en unités de soin intensifs. La mort survient le plus souvent à la suite d’une asphyxie aiguë. [Minta, 2018]
La sévérité de cette pathologie est variable et est évaluée selon un calcul de scores. Plus le score est élevé, plus la mortalité est importante. [Srigley et al., 2011]
La classification en vigueur est la classification de Dakar (Tableau 2). Cette classification internationale répertorie six critères évaluant la gravité du tétanos. Un score pronostique est établi :
– Score de 0 à 2 : Tétanos frustre.
– Score égal à 3 : Tétanos de gravité modérée.
– Score de 4 à 6 : Tétanos grave.
Ce score peut être très rapidement évalué grâce à l’intermédiaire de calculateur disponible sur internet. [Thwaites et Yen, 2006]
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Table des matières
1Rappels bibliographiques sur le tétanos
1.1Historique
1.2Clostridium tetani
1.2.1Caractéristiques microbiologiques
1.2.1.1Aspect microscopique
1.2.1.2Exigence culturale
1.2.1.3Sensibilités aux antibiotiques
1.2.1.4Caractéristiques des spores
1.2.1.5Caractéristiques génomiques
1.2.1.6Toxines
1.2.2Habitat
1.2.3Les modes de transmission chez l’homme
1.3Manifestations cliniques
1.3.1Le tétanos généralisé
1.3.2Le tétanos néonatal
1.3.3Le tétanos localisé
1.3.4Le tétanos céphalique
1.4Prise en charge thérapeutique
1.5Modalité de prévention
1.6Prévention collective
1.6.1.1Une maladie à déclaration obligatoire
1.6.1.2La vaccination
1.6.2Prévention individuelle : les conseils à l’officine
1.6.2.1La manipulation de la terre
1.6.2.2Le contact avec les animaux
1.6.2.3La limitation du risque infectieux par voie injectable
1.6.2.4L’amélioration de l’hygiène à la naissance dans les pays en voies de développement
1.6.3Prise en charge d’une plaie à risque
1.7Epidémiologie du tétanos
1.7.1Dans le monde
1.7.2En Europe
1.7.3En France
2Modalités d’évaluation de l’immunisation antitétanique
2.1Définitions
2.2TROD tétanos
2.2.1Généralités
2.2.2Le Tétanos Quick Stick
2.2.2.1Principe
2.2.3Performances
2.2.4Intérêt et limites
2.3Autotests
2.3.1Généralités sur les autotests
2.3.1.1Historique des autotests
2.3.1.2Réglementation de la commercialisation
2.3.1.3La réactovigilance
2.3.1.4L’élimination des déchets
2.3.2Les autotests du tétanos
2.3.2.1Principe des autotests
2.3.2.2Généralités sur les autotests disponibles en France
2.3.2.3Réalisation du test
2.3.2.4Interprétation des résultats
2.3.2.5Sensibilité/ spécificité
2.3.2.6Intérêt et limite des tests
2.3.3Efficacité et enjeux des autotests du tétanos
3Travail personnel : Autotests tétanos et pratiques officinale
3.1Objectifs de l’enquête
3.2Matériel et méthode
3.3Résultats et Discussion
3.3.1Caractéristiques des officines
3.3.2Connaissances des autotests
3.4Limites de l’étude
3.5Perspective – Rôle du pharmacien dans l’évaluation de l’immunité antitétanique
4Conclusion
5Annexes
5.1Annexe n°1 : Formulaire de déclaration obligatoire d’un cas de tétanos
5.2Annexe n°2 : Questionnaire envoyé aux officines
5.3Annexe n°3 : Réactovigilance, formulaire de déclaration d’un incident causé par un dispositif médical
6Bibliographie
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