Diarrhées infectieuses - Formation technicien de laboratoire d

FORMATION CONTINUE- TECHNICIEN(NE) DE LABORATOIRE
Mme le Docteur Rosine BAURIAUD
MCU-PH – Hôpital RANGUEIL - TOULOUSE
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P L A N
Diarrhées infectieuses
1. Définitions – Généralités
2. Diagnostic différentiel
Pathologies responsables de diarrhée aiguë
Diarrhées : lésionnelles - malabsorption
motrices - sécrétoires
Infectieuses : parasitaires - fungiques - virales
3. Physiopathologie
4. Flore physiologique intestinale
La coproculture
Analyse bactériologique des selles
1. Circonstances cliniques
2. Prélèvements – transports
3. Examen direct
4. Ensemencement
- routine
-
. adulte
. enfant
notion de voyage
malade sous traitement antibiotique
TIAC
recherche de portage
coproculture quantitative (malade hémato-oncologique)
5.Milieux
6.Culture identification - Sensibilité aux antibiotiques – Traitement
Bactéries pathogènes :
Entérobactéries
Salmonella
Shigella
Yersinia enterocolitica
Aeromonas
modification de la flore :
Clostridium difficile
E. Coli
Campylobacter
Klebsiella oxytoca
Diarrhées infectieuses
Virales
Parasitaires
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Vibrio cholerae
Diarrhées infectieuses
1. Définition
Une diarrhée est définie par des émissions quotidiennes trop fréquentes de
selles trop abondantes, liquides ou pâteuses (poids supérieur à 300 gr/j). En pratique,
on parle de diarrhée lorsqu’il y a plus de trois selles molles ou liquides par jour.
La diarrhée aiguë dure en général moins de 8 à 10 jours. Elle est précédée d’un
transit normal et ne récidive pas à court terme. La diarrhée chronique dure en
général des mois ou des années.
Un syndrome dysentérique est défini par des excrétions glaireuses et
sanglantes pouvant ne pas contenir de matières fécales. Il s’y associe habituellement
des épreintes et une sensation de ténesme.
Les symptômes d’une toxi-infection alimentaire sont une diarrhée liquidienne,
des douleurs abdominales, des vomissements, parfois de la fièvre. L’évolution est le
plus souvent bénigne et spontanément résolutive en quelques jours.
La diarrhée aiguë peut se définir comme une modification brutale de la
fréquence et/ou de la consistance des selles évoluant depuis moins de 3 semaines.
Généralités
Les infections du tractus digestif se manifestent par divers syndromes
regroupés sous le terme de diarrhées infectieuses aiguës. Ces infections
représentent l’une des plus grandes causes de morbidité et de mortalité dans le
monde (zone tropicale du tiers-monde).
La prévalence des diarrhées aiguës varie en fonction de la saison, de la
localisation géographique, du groupe d’âge et des conditions d’hygiène.
Dans le tiers-monde, les diarrhées aiguës sont responsables de 5 à 10 millions
de milliers de morts par an et représentent la première cause de mortalité infantile.
En milieu occidental ou industrialisé, leur incidence (un épisode par adulte et
par an en France) en fait toujours un problème majeur de santé publique. La mortalité
est très basse, limitée aux malades fragilisés par leur âge ou des co-morbidités).
L’origine est trouvée dans 50 % des cas. En effet, en pays développé et sur
terrain sain, ce sont des maladies courtes, bénignes, guérissant spontanément, sans
qu’un diagnostic étiologique ne soit utile. Par contre, il existe des formes sévères,
importantes à reconnaître pour proposer un traitement adapté.
Diarrhées infectieuses : un des motifs de consultations les plus fréquents en
médecine générale.
L’incidence connaît des fluctuations importantes selon les périodes de l’année.
Habituellement revêtent un caractère aigu (infection principale cause) mais
aussi chronique (chez immunodéprimé).
Interrogatoire minutieux : voyage, âge patient, terrain immunodéprimé, mode
de vie, existence de cas identiques, délai d’incubation, aspect de la diarrhée, les
signes associés, la prise de médicaments des 5 jours précédents.
Tous les épisodes diarrhéiques ne sont pas infectieux. Toutes les diarrhées
infectieuses ne sont pas bactériennes (virus, parasites). Toutes les diarrhées
bactériennes ne sont pas dues à une bactérie infectieuse spécifique. En effet dans
certains cas, c’est un dysmicrobisme (déséquilibre dans la flore normale) qui est à
l’origine de la diarrhée.
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2. Diagnostic différentiel des diarrhées infectieuses
Diarrhée aiguë
- colites inflammatoires, maladie de Crohn
- rectocolite hémorragique
- colites ischémiques
- colites d’origine tumorale
- intoxications par les champignons, toxines végétales diverses (algues, moules)
Diarrhée chronique
Certaines pathologies responsables de diarrhée aiguë peuvent être à l’origine de
diarrhée chronique. Les principales causes sont :
- diarrhée lésionnelle
- cancers, lymphomes
- polypose diverticulite
- maladies inflammatoires du tube digestif
- lésions ischémiques
- diarrhée par malabsorption
- certaines causes citées ci-dessus
- maladie cœliaque
- résection intestinale
- maladie de Whipple (agent infectieux : Tropheryma whippelii)
- amylose
- insuffisance pancréatique
- insuffisance en sels biliaires
- gastrectomie et vagotomie
- ischémie intestinale chronique
- diarrhée motrices
- neuropathies
- hyperthyroïdie
- diarrhées sécrétoires
- tumeur endocrine
- prise de laxatifs irritants
- adénome villeux hyper sécrétant
3. Physiopathologie
Diarrhée bactérienne
1- Invasion muqueuse et/ou production d’une cytotoxine.
Dans ce cas, la diarrhée aiguë est liée à la pénétration des microorganismes
dans les cellules de l’épithélium intestinal et/ou à la production d’une cytotoxine.
L’atteinte siège principalement au niveau de l’iléon distal et du colon. Cette invasion
est souvent responsable d’un syndrome dysentérique et de lésions muqueuses
macroscopiques (iléite et/ou colite).
Les souches qui en sont responsables, après une étape de colonisation
(facultative) envahissent l’épithélium intestinal. Elles peuvent :
- soit se multiplier au sein de l’entérocyte et créer des ulcérations de la
muqueuse (colique) entraînant un syndrome dysentérique. Entrent dans ce cadre :
Shigella, E. coli entéro-invasifs (« Shigella like ») et probablement Yersinia et
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Campylobacter. L’activité entéro-invasive est sous le contrôle d’un plasmide
codant la synthèse des substances responsables de la lyse tissulaire. L’élaboration
des toxines, inconstante, peut également intervenir ;
- soit simplement traverser des entérocytes et coloniser les ganglions ; c’est le
cas des Salmonella responsables des fièvres typho-paratyphoïdiques ; ou se
multiplier dans la sous-muqueuse (Salmonella responsables des gastro-entérites).
Bactéries invasives
- Salmonella
. invasion
. traversée de la muqueuse
. pénétration dans la sous muqueuse
. multiplication, macrophages dans les formations lymphoïdes (plaques de
Peyer)
. inflammation et exsudation liquidienne
. dissémination possible et localisations secondaires
- Shigella, E. coli invasif
. plasmide de virulence
. pénétration
. multiplication
. mouvement, dissémination horizontale
. destruction de la muqueuse : sang, pus et mucus dans les selles
. pas de passage au-delà de lamina propia
. pas de dissémination ni de localisation extra intestinale.
2- Production d’une entérotoxine ou adhésion entérocytaire
Une diarrhée hydro électrolytique peut être liée à une entérotoxine qui
stimule l’adénylcyclase membranaire et provoque une sélection d’électrolytes et d’eau.
Il n’existe dans ce cas ni lésion muqueuse histologique, ni bactériémie.
Les souches bactériennes adhèrent à la muqueuse, se multiplient sans
pénétrer dans les cellules et élaborent des toxines qui provoquent sur les
entérocytes des altérations fonctionnelles réversibles et transitoires, sans
modifications morphologiques, et dont le résultat est la sortie d’eau et d’électrolytes
dans la lumière du tube digestif. C’est le syndrome cholérique, de localisation
essentiellement entérique, caractérisé par l’abondance et la fréquence des selles,
trop liquides, trop aqueuses. C’est le cas de Vibrio cholerae, des Escherichia coli
entérotoxinogènes (ECET).
Production d’entérotoxine :
Vibrio cholerae
E. coli
-
propriété d’adhésion
prolifération jejunum iléon
production d’entérotoxine
. protéique
. de type A – B
. récepteurs cellulaires (gangliosides)
. activation de l’adénylate cyclase
. augmentation de l’AMPC intracellulaire
. perte eau et électrolytes
. émission selles abondantes, aqueuses, incolores eau de riz
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. déshydratation rapide
- Vibrio cholerae : gène chromosomique
- Escherichia coli : toxine LT, gène plasmidique
3- Diarrhée et antibiotiques
La pathogénie des diarrhées associées au traitement antibiotique n’est pas
parfaitement connue. Certaines souches bactériennes peuvent être responsables de
diarrhée par leur simple prolifération (Clostridium difficile, Klebsiella oxytoca).
Le mécanisme donc le mieux documenté est la modification de l’écosystème
bactérien, qualitative ou quantitative. L’action directe de l’antibiotique, ces
mécanismes ont été plus rarement mis en cause et restent discutés :
- toxicité de produits pour la muqueuse intestinale (amoxicilline/acide
clavulanique/clindamycine)
- lésions pariétales du grêle avec atrophie villositaire et chélation des sels
biliaires (aminosides et polypeptides)
- modification des échanges hydroélectrolytiques (clindamycine)
- accélération de la motricité intestinale (macrolides).
Facteurs de risque liés à l’antibiotique :
spectre large comprenant la flore commensale, anaérobies et entérobactéries
présence d’un cycle entérohépatique
faible absorption digestive
voie d’administration orale
voie d’élimination biliaire
dose et durée de traitement élevées
polyantibiothérapie
4- Toxi-infection alimentaire – Pouvoir pathogène – Etiologie
Ingestion de toxines bactériennes, conséquence de l’ingestion d’une toxine
produite par les bactéries lors de leur séjour dans l’aliment avant ingestion, la
prolifération in vivo ne jouant aucun rôle.
Staphylocoque doré : charcuterie, pâtisseries, laitages, glaces …….)
Bacillus cereus : produits insuffisamment réfrigérés après leur cuisson.
-
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4. Analyse de la flore physiologique intestinale
Flore et écosystème intestinal
40 % du poids des selles est constitué par des microorganismes.
1 ml du contenu du gros intestin contient 10 fois plus de germes qu’un ml de sang ne
contient de globules rouges.
Les espèces anaérobies strictes concernent plus de 99 % des bactéries fécales
cultivables.
On qualifie de flore normale ou encore autochtone endogène, résidente,
physiologique, saprophyte, les espèces présentes de façon constante dans
l’écosystème et capable de s’y multiplier.
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La flore intestinale
La flore intestinale se caractérise par une grande densité et diversité et est
implantée essentiellement au niveau colique. Elle contient 1012 bactéries par gramme
de matière fécale et renferme plus de 400 espèces différentes dont la très grande
majorité est anaérobie stricte. La flore intestinale représente un réel écosystème,
établissant des liens étroits avec les épithéliums digestifs et le système immunitaire
qui leur est associé (gut associated lymphoid tissue, GALT). La flore digestive
participe en outre à un certain nombre d’activités fonctionnelles et interfère avec la
digestion et l’absorption de certains nutriments.
Entre l’âge de 1 et 2 ans, l’enfant acquiert une flore intestinale identique à
celle de l’adulte. La composition de la microflore demeure relativement stable au
cours de la vie, mais est très variable d’un individu à l’autre en fonction notamment
des habitudes alimentaires.
L’équilibre de la flore intestinale participe à réguler le transit intestinal, à empêcher
la pénétration d’antigènes hostiles et à éviter la pullulation de germes pathogènes.
Cet équilibre est perturbé par des troubles organiques (inflammation de la muqueuse
intestinale) ou troubles fonctionnels hépatiques et pancréatiques ainsi que par des
facteurs exogènes (malnutrition, immuno-suppression et antibiothérapie). La
perturbation de l’équilibre entraîne une colonisation par des germes atypiques et une
augmentation de la perméabilité intestinale.
Les rôles de la flore physiologique intestinale sont les suivants :
- contribution au développement de la muqueuse et de l’immunité intestinale
- Résistance à la colonisation par des germes pathogènes (barrière)
résultant d’effets mécaniques, métaboliques et d’actions sur le milieu (p. ex
acidification)
Véritable barrière vis-à-vis de l’implantation et de la prolifération de germes
pathogènes. Conditionne l’établissement et la maturation du système immunitaire
intestinal.
-
-
Modulation du métabolisme de la muqueuse intestinale
 Action sur les produits de sécrétion endogène
 Action sur les nutriments
 Modifications qualitatives du contenu digestif (pH)
 Action sur le métabolisme de certains médicaments
 Production de vitamines (B (B1, B2, B6 et B12) et de vitamine K.
Modulation de la motricité intestinale
 Modifications de l’anatomie du TD
 Modifications histologiques
 Modifications du transit intestinal
 Énergétique cellulaire
Rapports entre la flore autochtone et la muqueuse intestinale.
Dans le domaine de la pathologie, l’adhérence de certains microorganismes aux tissus
de l’hôte est une étape d’importance primordiale et nécessaire à la colonisation de ces
tissus.
L’adhérence s’effectue par l’intermédiaire d’adhésines, structures agéniques de
surface, se présentant sous forme de filaments appelés « fimbriae » susceptibles de
se lier à des récepteurs spécifiques sur les membranes cellulaires.
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Pour la flore autochtone, les données sont plus imprécises. Les bactéries semblent
simplement incluses dans le mucus et pour quelques unes sans rapport particuliers
avec la muqueuse.
Rupture d’équilibre de la flore et de l’écosystème intestinal
- facteurs liés au terrain : déficit immunitaire, congénitaux ou âgés,
malnutrition, prématurité …
- facteurs exogènes : changement d’alimentation, stress, ….
- les antibiotiques
La vitesse de circulation, le nombre de globules rouges dans le sang, la vitesse de
vidange stomacale peuvent être perturbés par l’absence de flore.
Ecologie
La TD est un lieu privilégié pour la sélection et l’émergence de bactéries
résistantes potentiellement pathogènes au cours de l’administration de traitements
antibiotiques. La flore intestinale joue un rôle important de réservoir de gènes
codant pour la résistance aux antibiotiques.
Flore digestive
Estomac, duodénum, intestin grêle proximal, peu de bactéries (103104 bact/gr) lactobacilles et streptocoques.
Diversité, abondance s’accroissent dans l’iléon avec prédominance des espèces
anaérobies strictes.
Colon : densité la plus forte 109/1011 bact/gr, 400 à 500 espèces différentes.
L’analyse de la flore reflète la composition de la flore intraluminale. Des
bactéries sont également présentes dans le mucus qui recouvre l’épithélium intestinal.
Abondante et variée.
Bactéries anaérobies (1010 à 1011 /gr de selles)
Bacteroïdes (B. fragilis à gram -)
Fusobacterium (à gram -)
Bifidobacterium (à gram +)
Clostridium (à gram +)
Bactéries aéro-anaérobies facultatives (107 – 109)
Entérobactéries coliformes : E. coli, Klebsiella, Enterobacter, Proteus
Enterococcus : E. faecalis
Lactobacillus
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Germes obligatoires et passagers mis en évidence par une analyse de
routine de la flore physiologique intestinale et valeurs de tolérance
Germes résidents
E. coli
Enterococcus spp.
Germes passagers
E. coli atypiques :
lactose négatif
hémolytique
Autres entérobactéries :
Klebsiella spp.
Proteus spp.
Enterobacter spp.
Citrobacter spp.
……
Germes
aérobies
Autres germes :
Lactobacillus spp.
Germes
microaérophiles
Germes
anaérobies
Pseudomonas spp.
Bacillus spp.
Staphylococcus spp.
Streptococcus spp.
≤105
106 - 107
≤105
≤104
105 - 107
108 – 1010
Bactéroïdes
Prevotella
Porphyromonas
108 – 1010
Bifidobacterium
spp.
Clostridium spp.
Levures :
≤105
≤102
………
Moisissures :
≤102
Candida sppm.
Saccharmomyces spp.
Champignons
Valeurs de
tolérance (norme)
Exprimés en CFU
106 - 107
Geotrichum spp.
Lucor spp.
Aspergillus
……….
CFU = colony forming units ;
Remarques :
- chez le nourrisson élevé au lait maternel, le nombre de Bacteroïdes est
sensiblement diminué
- Le nombre de Clostridium spp. est généralement augmenté avec les
personnes âgées.
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Signification des espèces microbiennes dans le contexte de l’écologie intestinale
Escherichia coli
E. coli a été longtemps considéré comme la bactérie intestinale la plus importante.
Cependant E. coli représente moins de 0,1% de la masse bactérienne du colon, la
majorité de la flore étant constituée par les germes anaérobies stricts.
Autres entérobactéries
Il existe au moins une trentaine d’espèces d’entérobactéries en provenance de
l’alimentation.
Enterococcus spp
Les entérocoques font partie de la flore obligatoire et résidente du colon et de
l’intestin grêle. Certaines souches sont présentes dans des aliments fermés.
Autres bactéries aérobies
Pseudomonas spp, Bacillus spp, Staphylococcus spp et Streptococcus spp sont des
germes de passage.
La colonisation intestinale par ces germes peut être intermittente, mais peut aussi
être le signe d’une perturbation de la barrière intestinale.
- Pseudomonas aeruginosa peut être à l’origine de diarrhées chez l’enfant.
- Bacillus cereus peut produire une entérotoxine qui est à l’origine de
diarrhées aqueuses.
- Certaines souches de Staphylococcus aureus produisent des entérotoxines
qui provoquent des gastro-entérites aiguës.
Lactobacillus
Les lactobacilles font partie de la flore obligatoire résidente de l’intestin grêle, du
colon, de la cavité buccale et du vagin.
Bacteroïdes – Prevotella – Porphyromonas
Parmi ces trois espèces, ce sont essentiellement les Bacteroides spp qui colonisent
l’intestin, ils constituent la fraction la plus importante de la flore résidente et jouent
un rôle important dans la résistance à la colonisation.
Bifidobacterium spp
Ils constituent une fraction importante de la flore intestinale obligatoire résidente
avec une tendance à la diminution chez les personnes âges. Chez le nourrisson
alimenté au lait maternel, les bifidobactéries représentent avec 109 à 1010 CFU/g la
population bactérienne dominante vers la fin de la première semaine de vie.
Clostridium spp
Clostridium spp fait partie de la flore résidente du colon et est un germe de
l’environnement (sol). Clostridium spp ne semble pas exercer une fonction utile à
l’écologie du système intestinal. L’augmentation en nombre chez l’adulte est souvent
le signe d’une malabsorption, de troubles digestifs ou de malnutrition.
Levures et moisissures
Les levures et moisissures sont uniquement des germes de passage au niveau des
intestins.
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La coproculture : Analyse bactériologique des selles
1/ Circonstances cliniques et épidémiologiques
Contextes classiques :
 Adulte ou enfant de + de 2 ans et contexte par défaut : Salmonella, Shigella,
Camphylobacter, Y. enterocolitica (si diarrhéique)
 Enfant de moins de 2 ans : Salmonella, Shigella, Camphylobacter, Y.
enterocolitica (si diarrhéique) + E. coli entéropathogène EPEC
Contextes particuliers :
 Notion de voyage récent en pays tropical : Salmonella, Shigella, Campylobacter,
Y. enterocolitica (si diarrhéique), Aeromonas hydrophila, Pleisiomonas
shigelloides, Vibrio cholerae, E. coli 0157 et autres producteurs de vérotoxine
(EHEC), E. coli entérotoxigènes (ETEC)
 Malade sous traitement antibiotique, suspicion de colite pseudo-membraneuse :
Clostridium difficile, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa.
 Toxi-infection
alimentaire
collective
(TIAC) :
Salmonella, Shigella,
Camphylobacter, Y. enterocolitica (si diarrhéique), Staphylococcus aureus,
Bacillus cereus, C. perfringens, (Cl. botulinum).
 Syndrome hémolytique et urémique (SHU) : E. coli 0157 et les autres
producteurs de vérotoxine (EHEC).
 Syndrome cholériforme : Salmonella, Shigella, Campylobacter, Y. enterocolitica
(si diarrhéique), Vibrio cholerae, Aeromonas hydrophila, Plseisiomonas
shigelloïdes.
 Recherche portage BMR : BLSE, SAMR, entérocoque vanco R.
 Portage chez personnel de restauration
2/ Prélèvements
Types
- échantillon de selles :
- soit selles liquides, molles, glaireuses ou hémorragiques
- soit selles solides : indications précises dans ce cas
- écouvillonnage : pour les enfants, les nourrissons, jamais pour recherche de C.
difficile
- biopsie rectale ou colique sous endoscopie, jamais pour recherche de C. difficile
Fréquence
- 3 prélèvements à 1 jour d’intervalle, surtout si portage à éliminer.
Ne pas souiller par les urines.
Transport :
- pour C. difficile, acheminement rapide au laboratoire, si attente mettre à 4°C
moins de 24 heures
- si attente > 24 h, il faut congeler les selles rapidement pour conserver la toxine B
- pour la culture, la bactérie est revivifiable à partir de selles conservées plusieurs
semaines à 4°
Les selles sont recueillies dès leur émission dans un récipient propre. Un échantillon
(mucopurulent ou sanglant) si possible du volume d’une noix est prélevé à l’aide d’une
spatule ou d’un flacon-cuillère, puis transféré dans un pot à vis hermétique.
Un écouvillonnage rectal peut être utile, notamment chez le nourrisson et le petit
enfant.
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Acheminement :
Le prélèvement doit être immédiatement acheminé au labo ou conservé au maximum
12 heures à 4° pour éviter la dessiccation et la prolifération des bactéries et levures
commensales. Au-delà de ce délai on doit utiliser un milieu de transport (glycérine
tamponnée).
3/ Examen direct
Examen macroscopique
Selles solides, semi solides, pâteuses, liquides, muco-purulentes, glaireuses, fécales,
afécales, …
Examen microscopique
A l’état frais, ou après coloration
Il est rarement utilisé.
- Après coloration, l’examen du frottis permet d’apprécier le pourcentage des
deux types de bactéries. Une flore équilibrée est majoritairement composée de
bacilles à Gram négatif mais avec toujours présence de bacilles à Gram positif.
- Permet de déceler hématies, cellules desquamées, polynucléaires. Toutefois
dans certaines diarrhées à bactéries invasives la présence de leucocytes n’est
pas toujours constatée.
- Parfois présence de bactéries mobiles :
Vibrion du choléra
Campylobacter
4/ Ensemencement
Adulte
Sans renseignements cliniques (ou pour recherche de portage) :

BCP

Rambach
37°

Sélénite
Milieu pour Campylobacter : atmosphère spéciale
Si diarrhée, renseignements cliniques, selles liquides, en plus ajouter :
Milieu Clostridium
Shoedler + 4 disques céfoxitine
Mueller Hinton (oxydase positive, Aeromonas)
Enfant
- méconium :
gélose au sang – acide nalidixique – gélose chocolat – BHI
- < 1 mois :
BCP – Rambach – Sélénite – Campylobacter – Acide nalidixique – BHI
Mueller Hinton (oxydase + Aeromonas) - + disque céfalotine (Yersinia)
- > 1 mois
BCP – Rambach – Campylobacter – Sélénite – Clostridium – Mueller
Hinton + disque
Recherche de Vibrio cholerae
A l’ensemencement classique ajouter un TCBS, une gélose alcaline, une eau peptonée
alcaline.
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Coproculture quantitative
(services d’hématologie – oncologie)
0,1 gr de selles ou 0,1 ml dans 10 ml d’eau physiologique
faire dilutions –2 –4 –6
Ensemencement
1. dilution –2 (1 colonie = 103) sur
Bile-Esculine-Azide (BEA), BEA + Vanco – Drigalski – Chapman – Sabouraud –
Cetrimide – Clostridium
2. dilution-4 ( 1colonie = 105) sur BEA
3. dilution-6 ( 1 colonie = 107) sur
gélose Drigalski
Faire antibiogramme sur :
Entérobactérie
Bacille pyocyanique
Staphylocoque doré
5/ Milieux
Gélose Rambach (isolement et identification rapide des Salmonella)
La composition du milieu de culture différentiel proposé par Rambach est la
suivante :
- propylène glycol (10 g)
- peptone (5 g)
- extrait de levure (2 g)
- désoxycholate de sodium (1 g)
- rouge neutre (0,03 g)
- 5-bromo-4-chloro-3-indolyl ß-d-galactopyranoside (0,1 g)
- gélose (15 g)
- eau distillée (1 l)
Seules les Salmonella spp métabolisent le propylène glycol en formant des acides
qui, combinés à l’indicateur de pH donnent aux colonies une couleur rouge vif
caractéristique et spécifique. Mises à part Salmonella Typhi, Salmonella Para-typhi
A et certains sérovars rares qui ne métabolisent pas le substrat, la gélose
Rambach doit permettre de différencier sans ambiguité les Salmonella spp des
autres bactéries à Gram négatif y compris les Proteus spp.
Sur ce nouveau milieu, les coliformes se développent sous la forme de colonies
bleu ou bleu-vert, témoins de la production d’une ß-galactosidase. Les autres
entérobactéries donnent des colonies incolores. Les colonies de Pseudomonas
aeruginosa sont roses. Toutes les colonies lisses, régulières, d’environ 2 à 3 mm de
diamètre, à centre rouge vif et à bord incolore voir rose pâle après 18 à 24 h
d’incubation à 38°C sur gélose Rambach ont été identifiées comme Salmonella.
Milieu lactose-glucose-H2S (ou milieu de Hajna-Kligler)
(commercialisé sous forme déshydratée ou prête à l’emploi)
Ce milieu complexe permet de confirmer la fermentation du glucose (caractère
d’identification de famille, avec ou sans production de gaz) et d’orienter l’identité
du genre par l’étude de l‘attaque du lactose et de la production d’H2S. Ce milieu
permet encore d’effectuer le test ONPG et de rechercher la LDC. Il est présenté
en position inclinée avec un culot important de 3 cm environ.
Dans le culot (en anaéobiose relative), le glucose est toujours attaqué par voie
fermentative et, bien qu’il soit en proportion faible, son attaque entraîne une
acidification importante. Selon la voie de fermentation empruntée, il y a ou non
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production de gaz (H2 ou CO2). Plus ou moins abondants, ces derniers peuvent
entraîner seulement la formation de quelques bulles ou, au contraire, créer une
poche qui décolle complètement le milieu du fond du tube. Que le lactose soit ou
non attaqué, l’acidification produite suffit toujours à faire virer au jaune
l’indicateur de pH.
Sur la pente (en aérobiose), le glucose est attaqué surtout par voie oxydative.
L’acidification produite sera donc faible, d’autant plus, rappelons le que la quantité
de glucose présente dans le milieu est faible. Si la bactérie ne peut que
métaboliser le glucose (cas des microbes lactose-négatifs), la dégradation des
acides aminés, très active en aérobiose et entraînant la formation de produits
alcalins, va neutraliser la pente qui, après 24 heures d’incubation, apparaîtra rouge.
Au contraire, les bactéries lactose-positives, oxydant et fermentant les quantités
importantes de lactose présentes dans le milieu, acidifieront suffisamment pour
que l’alcalinité due au métabolisme protéique n’interfère pas, en 24 h, la pente
apparaîtra donc jaune (teinte du rouge de phénol à pH acide).
Par ailleurs, la réduction du thiosulfate en anaérobiose par certaines
entérobactéries se traduira par la formation de sulfure de fer noir en présence du
nitrate ferrique.
B.E.A. (gélose Bile-Esculine-Azide)
Elle est utilisée pour la différenciation des streptocoques du groupe D de
Lancefield, lorsqu’ils sont associés à d’autres bactéries dans les produits
pathologiques.
Les streptocoques des autres groupes, les staphylocoques et la plupart des bacilles
Gram négatif ne cultivent pas sur ce milieu.
Les colonies de streptocoques de groupe D de Lancefield sont petites, translucides
et entourées d’un halo noir (esculine positive). Seules les Listeria donnent des
colonies semblables qui peuvent prêter à confusion. Il est donc indispensable
d’identifier les bactéries suspectes.
Sur ce milieu, les streptocoques des autres groupes sérologiques sont en général
inhibés. Les staphylocoques ne sont que partiellement inhibés mais leurs colonies
sont souvent plus grandes, opaques et sans halo noir. Certaines levures et de rares
entérobactéries peuvent aussi cultiver, leurs colonies produisent parfois un léger
brunissement du milieu qui ne peut être confondu avec le halo franchement noir
produit par les streptocoques D.
Milieux pour identification de Campylobacter
Btuzler : bacitracine – novobiocine – céfazidine – colistine – cycloheximide
Skirrow : vancomycine – polymixine – triméthoprime
Blaser : vancomycine – polymixine – triméthoprime – céphalotine – amphotéricine
- 15 -
6. Culture – Identification – Sensibilité aux antibiotiques - traitement
Bactérie pathogènes
Entérobactéries
La plupart des bactéries appartenant à la famille des entérobactéries (1937) sont :
- des bacilles à Gram négatif ne formant pas de spore
- à ciliature péritriche (sauf Klebsiella, Shigella et Yersinia pestis qui sont
immobiles)
- se développant en aéro anaérobiose
- cultivant sur milieux ordinaires
- utilisant le D. glucose et autres sucres par fermentation souvent avec
production de gaz
- elles sont catalase (+) sauf Shigella dysenteriae sérotype 1 et oxydase (-)
- elles réduisent les nitrates en nitrites
- contiennent un Ag commun, Ag de Kunin ou ECA (enterobacterial common
antigen) et possèdent un GC % compris entre 39 et 59 %.
Dans la plupart des cas, elles se développent sous forme de colonies rondes lisses à
bords réguliers d’un diamètre de 2 à 3 mm dès 18 heures d’incubation à 37°C.
Certaines colonies sont muqueuses (présence d’une capsule ou non).
L’identification est basée sur l’étude de caractères biochimiques complétés ou non
par une étude sérologique.
Caractères antigéniques
Les entérobactéries possèdent différents antigènes :
- Un antigène commun dénommé ECA (pour Enterobacterial Common Antigen)
ou antigène de Kunin. Cet antigène n’existe que chez les entérobactéries et, de ce
fait, a un intérêt taxonomique. Sa présence chez les Yersinia a permis d’inclure ce
genre dans la famille des entérobactéries.
- Les antigènes O ou somatiques correspondent aux polyosides fixés sur les
lipopolysaccharides (LPS). Ils sont thermostables et résistent à l’alcool. Les
bactéries portant des antigènes O sont agglutinées par les anticorps
correspondants ; les agglutinats sont fins, lents à se constituer et difficilement
dissociables par agitation (agglutination « corps à corps »).
Comme les autres bactéries Gram -, la paroi des entérobactéries est recouverte
d’une membrane externe dont le feuillet externe est constitué du LPS.
Certaines mutations affectent le core et/ou l’Ag O et l’on distingue :
- mutants R (Rough) = colonies rugueuses
- colonies S (Smooth) = colonies lisses (bactéries non mutées, possédant l’Ag
O).
La structure de l’Ag O est très variable d’une espèce à l’autre et au sein d’une même
espèce, d’où le sérogroupage (E. coli, Salmonella).
- L’antigène R correspond au polysaccharide du core central. La disparition de
l’antigène O le démasque et rend les souches « rough » (colonies rugueuses)
autoagglutinables dans l’eau physiologique, plus sensibles aux substances bactéricides
du sérum, plus facilement phagocytées et donc moins pathogènes.
- Les antigènes H ou flagellaires n’existent que chez les souches mobiles.
Constitués de protéines spécifiques dénommées flagelline, ils sont thermolabiles et
inactivés par l’alcool. Ils provoquent une agglutination floconneuse (accolement des
- 16 -
bactéries par leurs flagelles), rapidement constituée mais facilement dissociable par
agitation (rupture des flagelles).
- Les antigènes de surface comprenant :
a) les
antigènes
K, capsulaires, de nature polysaccharidique. Chez les
Escherichia coli, les Shigella ou chez certaines Salmonella et Citrobacter
(alors appelés Vi), ils masquent l’agglutination par les anticorps anti O qui peut
être restituée après chauffage de la souche car ils sont détruits par
ébullition.
b) Les antigènes d’adhérence ou adhésines de nature protéique, portés par des
pili communs (encore appelés fimbriae).
Salmonelles
Responsables de 40 à 80 % des TIAC et de 10 à 15 % des diarrhées du voyageur.
Incubation de 8 à 36 heures, vomissements, douleurs abdominales, diarrhée aqueuse
et fièvre qui dure 2 à 5 jours. Peut aussi se présenter sous forme de gastroentérites sporadiques ou épidémiques ou d’une diarrhée glairo-sanglante avec une
colite ulcérée.
Les Salmonella mineures sont avant tout des parasites du tube digestif de
l’homme et des animaux. Les sérotypes qui, contrairement aux précédents, n’ont pas
de spécificité d’hôte, sont dits ubiquitaires. Après la maladie, certains sujets restent
porteurs sains et éliminent pendant plusieurs mois des Salmonella dans leurs selles.
Les Salmonella sont retrouvées dans le milieu extérieur. Des Salmonella sont aussi
fréquemment retrouvées dans les farines de poisson ou poudres d’os utilisées pour
l’alimentation des animaux.
La contamination de l’homme se fait par voie buccale.
a) S. Typhimurium est rencontrée dans tous les pays. Elle est la plus souvent
identifiée au Centre National des Salmonella de l’Institut Pasteur. Elle est
isolée chez l’homme, chez les animaux et dans l’environnement.
b) S. Typhimurium occupe la première place dans l’étiologie des toxi-infections
alimentaires. Pratiquement toutes les denrées peuvent héberger quelques
Salmonella ; mais les denrées d’origine animale jouent le rôle principal.
c) Depuis 1987, la fréquence d’isolement de S. enteritidis augmente fortement
pour être en 1989 le deuxième sérovar le plus fréquemment isolé chez
l’homme. Cette flambée d’infection à S. enteritidis est préoccupante et
correspond dans la majorité des cas à la consommation d’œufs de poule.
Les salmonelloses purement digestives
Les toxi-infections alimentaires à Salmonella se manifestent par des diarrhées, de
la fièvre et des vomissements. Les premiers signes surviennent 8 à 10 heures
après l’ingestion de l’aliment contaminé. L’évolution de ces gastro-entérites est en
règle générale spontanément favorable en quelques jours.
Les entérites à Salmonella s’observent principalement chez le jeune enfant. Des
épidémies peuvent survenir dans des collectivités de nourrissons.
La fréquence des entérites à Salmonella au cours du S.I.D.A. est à noter.
Les formes extra digestives
Elles sont plus rares : infections urinaires, cholécystites, méningites, ostéomyélites,
spondylodiscites, infections pulmonaires. Ces formes surviennent plus volontiers chez
des malades immunodéprimés. Les déficits enzymatiques des globules rouges et la
drépanocytose sont des circonstances favorisantes.
- 17 -
Centre national des Salmonella et Shigella
Unité des entérobactéries, Institut Pasteur.
Note relative à la nouvelle classification des Salmonella (1987).
Deux espèces génétiques ont été individualisées dans le genre Salmonella :
 Salmonella enterica (la plus fréquente) qui est subdivisée en 6 sous-espèces
(subsp.) : S. enterica subsp. entérica, S. enterica subsp. Salamae, S. enterica
subsp. arizonae, S. enterica subsp. diarizonae, S. enterica subsp. houtenae et
S. enterica subsp. indica.
 Salmonella bongori (très rares).
L’identification des espèces et sous-espèces se fait sur la base de caractères
biochimiques. À l’intérieur de ces espèces et sous-espèces, les souches peuvent
être différenciées par la sérotypie (antigène O, H et Vi). Salmonella enterica
subsp. enterica renferme la majeure partie des sérotypes de Salmonella isolés
chez l’homme et les animaux à sang chaud.
Exemples :
La nomenclature pour le sérotype Typhimurium est : Salmonella enterica subsp.
enterica sérotype Typhimurium ou plus simplement : Salmonella sérotype
Typhimurium.
La nomenclature pour le sérotype Typhi est : Salmonella enterica subsp.
enterica sérotype Typhi ou plus simplement : Salmonella sérotype Typhi.
Identification des Salmonelles des gastro-entérites
Caractères communs aux entérobactéries :
en API 20E : lactose (-) ; ONPG (-) ; H2S (+) ; ODC (+) ; urée (-) ; TDA (-) ; indol (-) ;
VP (-) ; citrate (+) ; gaz (+)
Classification sérologique
Elle est basée sur la détermination, par agglutination sur lame, des antigènes O, H
et Vi. Il existe plus de 2 000 sérovars, mais avec un nombre limité de sérums
agglutinants, tout laboratoire peut typer la majorité des souches de Salmonella
qu’il isole. Le typage de sérovars rares nécessite l’intervention d’un laboratoire de
référence.
Antigènes O
La spécificité de chacun des 67 antigènes O répertoriés est déterminée par sa
composition, c’est-à-dire par la structure des polysaccharides de la paroi
bactérienne.
- Les formes R. Ce sont des mutants, non pathogènes, qui ont perdu par délétion
une grande partie de la chaîne polysaccharidique responsable de la spécificité
O. Ces souches ne sont plus sérotypables et sont auto-agglutinables dans de
l’eau physiologique.
- Les formes T (de transition). Ces souches sont rares. Elles donnent des
colonies ayant l’aspect S, mais elles ont perdu leur spécificité O, comme les
formes R.
- Les bactériophages dits convertisseurs. Ils peuvent par lysogénie produire
des modifications de la structure antigénique O des Salmonella. Les facteurs
antigéniques O qui sont liés à une conversion phagique peuvent être présents
ou absents. Ils sont soulignés dans le tableau de Kauffmann-White.
- 18 -
Antigènes H
 Les flagelles sont constitués d’une molécule protéique, la flagelline, dont la
composition en acides aminés détermine le type antigénique H. Cette
composition est codée par un gène de structure H1 pour la phase 1 et un gène H2
pour la phase 2.
 Certains sérotypes sont monophasiques. ILs ne peuvent synthétiser de la
flagelline que d’une seule spécificité.
 La plupart des sérotypes sont diphasiques. Ils peuvent synthétiser des
antigènes H soit de la phase 1, soit de la phase 2.
 Les antigènes de la phase 1 sont désignés par des lettres : a, b, c … z. Comme
l’alphabet n’y suffisait pas, les plus récemment reconnus sont désignés par un
z suivi d’un nombre. Les antigènes de la phase 2 sont désignés par des
chiffres.
Inversion de phase. Lorsque dans une culture, la majorité des bactéries est par
exemple en phase 1, la quantité d’antigènes de la phase 2 est trop faible pour
être détectée. L’inversion de phase consiste à ensemencer la souche dont la
phase 1 est connue dans une gélose molle en présence de sérum correspondant à
cette phase 1. Seules les bactéries qui ne sont pas immobilisées par ce sérum,
donc qui sont de l’autre phase, peuvent migrer dans la gélose molle et être
recueillies à distance du point d’ensemencement. Cette population entièrement
constituée de bactérie en phase 2 est utilisée pour la détermination de la
deuxième phase. Cette technique est connue sous le nom de méthode de SvenGard.
Antigènes Vi
a) Ce polyoside capsulaire n’est trouvé que de façon inconstante chez trois
sérotypes : S. typhi, S. Paratyphi C, S. Dublin.
b) Les souches Vi + qui produisent une quantité importante d’antigène Vi sont Oinagglutinables. Elles deviennent habituellement O-agglutinables après un
chauffage à 100°C qui fait passer l’antigène Vi dans le surnageant.
Le tableau de Kauffmann-White
Ce tableau indique pour chaque sérovar les antigènes O, Vi et H dont la
détermination est utile pour le typage sérologique. À chaque sérovar correspond
une formule antigénique. Par exemple : S. Virchow : 6,7 : r : 1,2.
Dans ce tableau, les sérovars qui ont des antigènes O communs
caractéristiques sont rassemblés pour former un groupe O désigné par une lettre
A, B, C, D etc. Exemple : les sérovars du groupe B ont tous l’antigène O4 et ceux
du groupe D, l’antigène O9.
À l’intérieur de chaque groupe O, les sérovars apparaissent d’après l’ordre
alphabétique de la phase I de leur antigène H.
Sensibilité aux antibiotiques – Traitement
Un antibiogramme est effectué sur toute souche de Salmonella isolée autant pour
caractériser cette souche que pour orienter le traitement antibiotique qui n’est
pas systématique pour toutes les salmonelloses digestives.
Entérites et toxi-infections alimentaires :
Seules les formes sévères chez le nourrisson ou chez le vieillard sont traitées
par les antibiotiques. Dans les autres cas où le pronostic est favorable, un
traitement symptomatique suffit.
- 19 -
Porteurs sains
Les personnes qui, au décours de la maladie, continuent d’éliminer des Salmonella
dans leurs selles ne doivent pas être traitées par les antibiotiques. Ceux-ci
sélectionnent des souches résistantes et sont sans action sur la durée du
portage. Seules des mesures d’hygiène sont à préconiser.
Les Shigelles : hier et aujourd’hui
Les Shigelles sont des entérobactéries strictement adaptées à l’Homme. Ce
sont les agents étiologiques de la dysenterie bacillaire ou shigellose, responsables de
10 à 20 % des cas de maladies intestinales sévères dans le monde.
Dans les régions tempérées, la dysenterie bacillaire se limite en général à une
diarrhée modérée suivie d’un syndrome dysentérique bénin. Dans les pays en voie de
développement des régions chaudes à bas niveau d’hygiène, l’infection souvent
endémique se manifeste en général par une dysenterie aiguë qui peut être fatale,
surtout si elle est causée par Shigella dysenteriae 1 ou bacille du Shiga. Les enfants
de 1 à 5 ans représentant la cible principale de la shigellose.
Responsables de grandes épidémies d’armée en campagne ou de camps
(réfugiés, prisonniers). 4 à 30 % d’isolement de gastro-entérites sporadiques, de
rares gastro-entérites épidémiques survenues après ingestion d’eau ou d’aliments
souillés ou par contamination inter humaine. Le tableau clinique est typiquement un
syndrome dysentérique franc et fébrile, mais il peut s’agir d’une diarrhée sans fièvre.
Quelques dates dans l’histoire de la dysenterie bacillaire
La dysenterie bacillaire a pu jouer un rôle dans notre histoire, aussi bien médicale que
militaire, maritime ou coloniale, comme le montrent les quelques exemples suivants,
rapportés dans l’ordre chronologique.
1761. – Van Swieten, premier médecin de la Reine de Hongrie, avait décrit en
français en 1761 un livre, imprimé à Amsterdam, intitulé « Description des
maladies des Armées avec la méthode de les traiter ». Dans le chapitre consacré
à la dysenterie, il en décrit avec précision les signes cliniques, il note que les
selles dysentériques contiennent souvent du sang. Quant au traitement, en plus
de l’inévitable saignée en faveur à cette époque, il prescrit de réhydrater les
dysentériques avec de l’eau tiède ou de l’eau de millet, de les alimenter avec du
riz et de calmer leurs douleurs avec des pilules d’opium.
1779. – Une grave épidémie de dysenterie frappa cette année-là les provinces de
l’ouest de la France. Le nombre des morts fût estimé à 175000 (pour 27 millions
d’habitants).
1792. – A la bataille de Valmy, le 10 septembre 1792, les troupes prussiennes
furent vaincues, non seulement par les soldats de Dumouriez et de Kellermann,
mais aussi par la dysenterie.
1837. – Le navigateur Dumont d’Urville, qui découvrit la Terre Adélie, accomplie
dans les mers australes son dernier voyage autour du monde, qui fut un succès
scientifique, mais au prix de pertes humaines assez lourdes à cause de la
dysenterie.
1894. – Dans ses Mémoires, Pasteur Vallery-Radot rappelle que Calmette,
désigné par Pasteur pour être le premier directeur de l’Institut Pasteur de
Saïgon, n’y séjourna que peu de temps, car il fut rapidement rapatrié sanitaire à
- 20 -
cause d’une dysenterie, contractée en Cochinchine, alors qu’il venait de
commencer l’étude des venins de serpent.
1914-1918. – Julien Dumas, qui fut directeur du Grand Cours de Microbiologie
de l’Institut Pasteur, fut affecté en 1914 au laboratoire central de bactériologie
des Armées. Il reconnut bien vite que, dans la plupart des cas, la « diarrhée des
tranchées » s’identifiait à la dysenterie bacillaire.
Actualité des Shigella – Sources
99 % des souches de Shigella présentent un tropisme digestif et sont isolées
de selles humaines : selles afécaloïdes, glaireuses, muco-sanglantes ; dans la phase
aiguë de la shigellose, on observe au microscope, outre de nombreux leucocytes, une
culture presque pure de bacilles à Gram négatif.
Lorsque des aliments ou des échantillons d’eau sont contaminés par des shigelles,
l’homme est toujours à l’origine de la contamination.
Les réservoirs de shigelles d’origine non humaines sont exceptionnels.
Les épidémies sont dues, dans les pays en voie de développement, à
S. dysenteriae type 1 (Sd1) ou bacille de Shiga, particulièrement menaçant, à S.
flexneri et à S. sonnei.
Les shigelloses sont endémo-épidémiques en Asie et dans le sous-continent indien :
Bengladesh, Inde, Pakistan. On estime à 91 millions et à 414 000 respectivement le
nombre annuel des épisodes à Shigella et de décès dus à cette maladie en Asie, dus le
plus souvent à S. flexneri ou S. sonnei.
Le taux d’incidence médian de diarrhée sanglante en Afrique est estimé à 10,2/100
000 habitants.
La cible principale est l’enfant de moins de 5 ans, rarement atteint avant 6 mois s’il
est nourri au lait maternel, le vieillard, la femme enceinte et le sujet immunodéprimé.
Physiopathologie
Les shigelles sont des bactéries entéro-invasives, capables de pénétrer dans les
cellules épithéliales de la muqueuse du côlon et de s’y multiplier avec formation
d’abcès et d’ulcération.
Shiga-toxine
Connue depuis 1903 chez S. dysenteriae 1, elle est localisée dans l’espace
périplasmique de la bactérie et libérée lors de la lyse de la bactérie. C’est une
toxine protéique de 70 kDa, codée par des gènes chromosomiques.
Vérotoxine
Différentes espèces bactériennes produisent une toxine caractérisée par son
pouvoir cytotoxique pour les cellules Véro.
Cette toxine très voisine de la Shiga-toxine a été trouvée :
- chez des souches de E. coli
- chez d’autres espèces bactériennes
Pouvoir entéro-invasif
Le pouvoir entéro-invasif est en relation avec la présence de plasmides communs
aux différentes espèces de Shigella et aux E. coli entéro-invasifs.
La maladie humaine est la conséquence de l’invasion de la muqueuse du côlon.
Ceci entraîne une forte réaction inflammatoire provoquant abcès et ulcération du
colon et l’apparition de sang et de mucus dans les selles. L’infection est limitée à
la muqueuse sans traverser la lamina propria.
- 21 -
Pouvoir pathogène chez l’Homme
Il existe des formes intermédiaires entre le syndrome dysentérique aigu et des
manifestations diarrhéiques assez banales.
Les shigelloses surviennent surtout à la période estivo-automnale (septembreoctobre). La durée de l’incubation varie entre 12 heures et 3 jours, les troubles
intestinaux persistent entre 3 et 5 jours : fièvre en général inférieure à 39°C,
crampes abdominales, nombreuses selles afécaloïdes, glaireuses, mucosanglantes, purulentes.
L’isolement est en régression sous nos climats.
En France, le plus grand nombre de souches est reçu en septembre-octobre. Cela
s’explique par la température estivale et les retours de vacances en pays
exotiques. S. sonnei est la plus souvent isolée. S. flexneri vient ensuite. S.
dysenteriae et S. boydii sont rarement isolées en France.
Dans les pays en voie de développement, la shigellose endémique est due avant
tout à S. flexneri.
Génétique du pouvoir pathogène – Facteurs de pathogénicité
Toutes les souches potentiellement pathogènes de Shigella et d’E. coli entéroinvasif (ECI) hébergent un plasmide de virulence, différent selon les espèces,
mais génomiquement apparenté.
Ce plasmide et 3 gènes chromosomiques sont indispensables à l’expression
complète de la virulence.
Identification
Caractères bactériologiques communs à toutes les Shigella
Outre les caractères généraux des Enterobacteriaceae, les souches appartenant
au genre Shigella ont toutes les caractères communs suivants :
immobiles (bouillon en phase exponentielle
pas de culture sur milieu au citrate de Simmons
absence de LDC et de tryptophane-désaminase
fermentation du glucose sans gaz (exceptions avec certains biotypes de S.
flexneri 6 et S. boydii 13 et 14
jamais de production d’H2S
Caractères généraux des Shigella qui sont tous des caractères négatifs : lactose,
H2S, LDC, VP, uréase phénylalanine désaminase, gélatinase, citrate Simmons,
acétate de Trabulsi.
Les colonies suspectes [lactose (-) et H2S (-)] sont l’objet d’une caractérisation
plus complète. Il importe de faire le diagnostic différentiel entre les Shigella et
les « Alkalescens-dispar » qui sont des E. coli immobiles et ne produisant pas de
gaz.
Sérotypie ou typage sérologique d’une souche
Ce n’est qu’une fois le diagnostic de genre Shigella établi avec certitude que le
typage antigénique peut être entrepris par agglutination sur lame.
Caractères de chaque espèce
Les quatre espèces du genre Shigella se distinguent entre elle par des
caractères biochimiques et des caractères antigéniques, basés sur l’étude des
antigènes O polysaccharidiques.
- 22 -
- S. dysenteriae = sous-groupe A
Cette espèce est caractérisée par l’absence de fermentation du manitol.
Il existe 10 sérotypes. S. dysenteriae type 1 ou bacille de Shiga possède ne bêtagalactosidase très active, est indole (-) et, fait rare chez les
Enterobacteriaceae, ne possède pas de catalase.
- S. flexneri = sous-groupe B
Cette espèce comporte 6 sérotypes et 2 variants .
- S. boydii = sous-groupe C
Cette espèce comporte 18 sérotypes.
- S. sonnei = sous-groupe D
Il n’existe qu’un seul sérotype.
Mannitol
ODC
Indole
ONPG
S. flexneri
S. dysenteriae
S. boydii
S. sonnei
+/D
-
D
-/+
+
D
-/+
+
+
d
d : variable suivant les sérotypes ou les biotypes pour S. donnei
+/- positif avec la majorité des sérotypes
-/+ négatif pour la majorité des sérotypes
* S. flexneri :
indole + pour les sérotyupes 3, 4 et 5
indole – pour les sérotypes 1, 2 et 6.
*S. dysenteriae sérotype 1 est : catalase (-) et possède une ß-galactosidase très active (ONPG + en moins d’une
heure).
Diagnostic différentiel
Il se pose essentiellement avec : les Escherichia coli, biotypes Alcalescens-dispar
(AD) : qui sont immobiles et atazogènes.
Pousse sur acétate Trabulsi de E. coli.
L’hybridation quantitative de l’ADN montre que les espèces du genre Shigella (sauf
Shigella S. boydii sérotype 13) et E. coli font partie du même groupe génomique.
Sensibilité aux antibiotiques - Traitement
Les Shigella sont irrégulièrement sensibles aux antibiotiques. Cependant, rappelons
que c’est au cours d’une épidémie de shigellose que les plasmides de résistance
multiple transférable ont été découverts au Japon. Aussi, aujourd’hui, le
traitement doit être guidé par les résultats d’un antibiogramme.
a) Intérêt du traitement antibiotique des infections à Shigella : diminuer le
portage et la contagion, la durée des symptômes, le risque de complications.
b) Une évolution du traitement : depuis plusieurs années, des souches de
Shigella sonnei résistantes aux aminopénicillines et au cotrimoxazole
(traitement recommandé jusqu’à présent) ont émergé et sont devenues
prédominantes.
c) Chez l’enfant : l’azithromycine devient un traitement de choix. La
ceftriaxone, administrée par voie parentérale, peut difficilement être
considérée comme un traitement de première intention. Les quinolones ne sont
à envisager qu’en dernière intention ; seule la ciprofloxacine peut être
recommandée.
d) Chez l’adulte : la ciprofloxacine et l’ofloxacine peuvent être recommandées en
première intention pour une durée de 3 jours.
- 23 -
Le traitement associe réhydratation hydroélectrolytique et antibio-thérapie.
Prophylaxie : lutte contre le péril fécal.
Yersinia enterocolitica
Rapport du CNR 2003
Caractéristiques des Y. enterocolitica entéropathogènes d’origine humaine.
149 souches analysées en 2003.
Biotype
Sérotype
Nombre de
Souches
2
09
39
(26 %)
3
05
4
(3 %)
4
03
106
(71 %)
Pas de nette prédominance d’isolement dans une région française.
Pas de pic saisonnier.
Légère prédominance chez l’Homme.
Très grande prédominance chez les enfants en bas âge (75 % de 0 à 9 ans).
Isolés des selles 83 %, du sang 12 %.
Autres prélèvements : biopsie du colon, plaie, liquide d’ascite, kyste
mésentérique.
Le tableau clinique prédominant est l’association diarrhées, fièvre, douleurs
abdominales. Les formes septicémiques se retrouvent plus souvent chez l’homme
de plus de 60 ans présentant un terrain fragilisé associant cirrhose, néoplasie,
diabète. Les souches de bio sérotypes 2/09 sont associées à des formes
septicémiques.
Le nombre de souches reçues au CNR n’est qu’un reflet très sous estimé de
la réalité de l’infection à Yersinia en France.
Pouvoir pathogène
La manifestation clinique la plus commune de l’infection humaine est l’entérocolite.
Elle survient le plus souvent chez le jeune enfant.
L’adénite mésentérique, moins fréquente qu’avec Y. pseudo-tuberculosis s’observe
plutôt chez l’adolescent et l’adulte jeune.
Une arthrite réactionnelle peut survenir une à trois semaines après une entérite à
Y. enterocolitica. Elles sont préférentiellement observées chez les adultes jeunes,
surtout ceux appartenant au groupe tissulaire HLA-B27 (80 % des malades).
Parmi les manifestations dermatologiques causées par Y. enterocolitica, l’érythème
noueux est de loin la plus fréquente.
Les souches pathogènes pour l’homme se répartissent essentiellement dans les
sérogroupes O:3, O:9, O:5,27 et O:8.
Le porc est un important réservoir de souches pathogènes et constitue la
principale source de contamination humaine.
Physiopathologie de l’infection à Yersinia enterocolitica
Après ingestion, une forte proportion des bactéries est détruite (plus de 90 %)
lors de la traversée de l’estomac, par l’acidité gastrique. La pathogénicité de Y.
enterocolitica est multifactorielle, ce microorganisme mettant en jeu à la fois des
facteurs codés par le chromosome et par un plasmide.
- 24 -
Déterminants chromosomiques de virulence
L’entérotoxine. Les souches pathogènes de Y. enterocolitica sécrètent in vitro une
entérotoxine qui présente une forte homologie avec la toxine ST de Escherichia coli.
Les « invasines ». La pénétration des microorganismes dans la muqueuse
intestinale est une étape cruciale dans la pathogénie de l’infection digestive par Y.
enterocolitica. Deux gènes chromosomiques sont responsables de l’invasion des
cellules épithéliales in vitro : inv (pour invasion) et ail (pour attachement invasion
locus). L’expression de ces deux gènes dépend de la température.
Déterminants plasmiques de virulence
Un plasmide de 70 à 75 kilobases (kb) est hébergé par les souches pathogènes de
Y. enterocolitica. Il contribue à la prolifération bactérienne dans les tissus.
Identification
Caractères culturaux
Y. enterocolitica et Y. pseudotuberculosis sont des espèces psychrophiles et
peuvent se multiplier à des températures comprises entre +4 et +10°C.
La recherche de Y. enterocolitica par coproculture est facilitée par l’utilisation de
milieux de sélection. Les milieux sélectifs contenant des sels biliaires (gélose Mac
Conkey, Hektoen, Wauters, SS, DCL) sont utilisables et incubés à 30°C. Il existe
aussi des milieux rendus sélectifs par l’adjonction d’antibiotiques (milieu CIN :
cefsulodine, irgasan, novobiocine) permettant de détecter de faibles quantités de
Y. enterocolitica dans les selles.
Caractères bactériologiques
Y. enterocolitica : caractères des entérobactéries. Les éléments importants sont :
 Absence de mobilité à 37° et mobilité en dessous de 29°.
 Réaction de l’uréase fortement et rapidement positive.
 Test à l’ONPG positif.
 Absence de LDC, ADH, TDA, H2S.
 Aspect thermodépendant des caractères phénotypiques (VP).
 ODC (+), VP (+), saccharose sorbitol sont acidifiés.
L’hétérogénéité bioclinique permet de définir 5 chimiotypes ou biotypes sur la
base de caractères variables : production d’indol, fermentation du xylore,
présence d’une lipase, réduction de l’esculine.
Il existe 34 antigènes O et 20 antigènes sont décrits définissant des sérogroupes.
Un petit nombre est associé à une pathologie humaine ou animale.
Sensibilité aux antibiotiques -Traitement
 Y. enterocolitica est naturellement résistant à l’ampicilline et aux
céphalosporines de première génération par production à la fois d’une bêtalactamase constitutive et d’une bêta-lactamase (céphalosporinase) inductible.
De rares souches présentent une résistance acquise à d’autres antibiotiques.
Comme pour les caractères biochimiques, l’expression de la résistance est
dépendante de la température.
 Lors d’infections graves, les antibiotiques utilisés seront choisis parmi ceux
cités ci-dessus ou parmi les céphalosporines de troisième génération associées
ou non à un aminoglycoside.
 Il n’existe pas de prévention spécifique des yersinioses.
- 25 -
Escherichia coli
Introduction
Isolée pour la première fois par Escherich en 1885, Escherichia coli, l’espèce
bactérienne la mieux étudiée, est une bactérie commensale du tube digestif dont
certains clones peuvent être pathogènes (infections urinaires, diarrhées, méningites
néonatales, infections généralisées). Les souches pathogènes diffèrent des non
pathogènes par la présence ou l’expression de « facteurs de virulence ». Ces facteurs
dépendent de la présence de certains gènes de pathogénicité situés sur le
chromosome, les plasmides ou les bactériophages.
Aspects cliniques des diarrhées à E. coli
Catégories des E. coli
I. Entérotoxinogènes
ETEC
II. Entérooinvasifs
EIEC
Épidémiologie
(âge à risque)
Voyageurs,
enfants (<2 ans)
Pays en voie
de développement
Épidémies occasionnelles
enfants, adultes,
tous pays.
III. Entérohémorragiques
EHEC
IV.1. Entéropathogènes
EPEC
Enfants (1 – 2 ans ;
personnes âgées)
Pays développés
Enfants (<6 mois)
tous pays
IV.2. Entéroagrégatif
EAggEC
IV.3. Adhésion diffuse
DAEC
Enfants
pays en développement
Enfants
tous pays
Syndrome
clinique
Diarrhée
aqueuse aiguë,
crampes abdominales
Diarrhée aqueuse puis
dysenterie aiguë,
crampes abdominales,
fièvre
Diarrhée aiguë
hémorragique,
colites fébriles, SHU
Diarrhée aqueuse aiguë
et persistante, fièvre,
vomissement
Diarrhée aqueuse
aiguë et persistante
Diarrhée aqueuse aiguë
et persistante, fièvre,
vomissement
Les E. coli entérotoxinogènes ou ETEC
Décrites depuis 1967, les ETEC (1, 2, 3, 4) sont une cause importante de
diarrhées survenant chez les enfants dans les pays en développement. Elles sont
aussi l’agent responsable de diarrhée des voyageurs.
Les souches ETEC se distinguent par la grande diversité des sérotypes.
Toutefois, 78 sérotypes O ont été détectés et 34 séro-groupes H.
Pathogénèse
Les ETEC provoquent une diarrhée aqueuse et quelquefois un syndrome
cholériforme avec risque de déshydratation.
La pathogénèse peut être divisée en deux parties : la colonisation de l’intestin
grêle où des facteurs d’adhésion sont nécessaires et la production de toxine.
Facteurs de colonisation (adhésion)
Les ETEC adhérent aux cellules épithéliales humaines de l’intestin grêle au moyen
de structures d’adhésion ou facteurs de colonisation (FC) qui sont sous forme de
- 26 -
fimbriae, fibrilles et adhésines non filamenteuses. Actuellement plus d’une
vingtaine ont été décrits.
Entérotoxines
Deux types de toxine sont connues, la toxine thermostable ST, découverte en
1967 et la toxine thermolabile LT antigéniquement semblable à la toxine CT du
choléra.
Les gènes codant les toxines LT et ST sont portés par des plasmides.
Les E. coli entéroinvasifs ou EIEC
Très peu de données publiées sur l’épidémiologie des EIEC : ce sont surtout des
épidémies diagnostiquées rétrospectivement. À cause de la grande similitude
existant entre E. coli et Shigella, il est surprenant que les EIEC soient moins
fréquents. Des épidémies à EIEC ont été associées à des fromages ou autre
nourriture contaminée. Le sérogroupe O124 reste le plus fréquent (un camembert
français importé aux Etats-Unis a été la cause d’une épidémie de dysenterie à
O124 en 1973).
Les EIEC pourraient devenir le 5ème sérogroupe de Shigella auquel l’espèce E. coli
est étroitement apparentée, d’autant plus qu’ils partagent un gros plasmide
responsable de l’invasion cellulaire et certains de leurs antigènes.
Les souches EIEC appartiennent à un nombre limité de sérotypes.
Pathogénèse
La pathogénicité des EIEC est déterminée par la capacité de la bactérie à envahir
les cellules épithéliales.
L’invasion requiert plusieurs gènes situés sur le plasmide de virulence de 220 Kpb
et sur le chromosome travaillant ensemble pour une expression clinique et
moléculaire de cette maladie. Le gène ipaH dont les produits sont immunogènes
mais de fonction encore inconnue, est présent en multiples copies sur le
chromosome et sur le plasmide invasif.
Le produit d’un gène sen localisé sur le plasmide d’invasivité pourrait constituer
(tout ou en partie) une nouvelle entérotoxine présente dans 75 % des EIEC.
Tous les EIEC contiennent une séquence IS630 commune aux Shigella qui peut
être détectée par PCR.
Les E. coli entérohémorragiques ou EHEC
L’émergence de nouveaux pathotypes de E. coli comme les E. coli entérohémorragiques (EHEC) commence à poser un problème de Santé Publique en
France. Ils ont été observés et décrits en Amérique du Nord depuis 1983 où ils
sont responsables d’épidémies de diarrhées aqueuses et hémorragiques. Les
infections à EHEC ont été associées à des colites hémorragiques (CH), ces
dernières pouvant se compliquer au bout de quelques jours d’un Syndrome
Hémolytique et Urémique (SHU), ou plus rarement de purpura thrombocytopénique
thrombotique (TTP) pouvant entraîner la mort.
L’agent pathogène en cause est souvent en E. coli de sérotype rare O157:H7.
Depuis février 1993, les premiers foyers de SHU sont apparus en France, où
n’existaient, pour l’instant que des cas sporadiques, mais les sérotypes en cause
étaient plus O103:H2, 026:H11, O111:H38. Dans les pays développés, cette
infection est associée le plus souvent à l’ingestion de viande hachée (hamburgers)
contaminée (USA, GB, Australie) ou de produits laitiers non pasteurisés (France).
- 27 -
Le SHU est caractérisé par une anémie hémolytique micro angiopathique, avec
thrombocytopénie, insuffisance rénale et des symptômes nerveux centraux.
Le terme de EHEC décrit les souches de E. coli qui donnent les mêmes
caractéristiques cliniques et épidémiologiques que les O157:H7 et qui possèdent
les mêmes facteurs de virulence. Le terme STEC ou VTEC est donné à toutes les
souches de E. coli productrices de vérotoxine (Shiga-Like-Toxin ou Shiga-Toxin et
Verotoxin – producing Escherichia coli), Stx ou VT étant le facteur essentiel des
STEC.
Pathogénèse
Les STEC ne produisent pas d’entérotoxine thermostable ou thermolabile.
La pathogénicité des EHEC est liée à plusieurs facteurs de virulence, comme la
production d’une ou plusieurs vérotoxines (Stx ou VT), de protéines intervenant
dans
les
lésions
cellulaires
dites
d’attachement-effacement
A/E,
d’entérohémolysine. Presque toutes les souches cliniques STEC possèdent aussi un
plasmide de 90 Kpb qui pourrait être impliqué dans la pathogénicité des EHEC.
Des études ont montré que les EHEC partagent avec les EPEC la capacité de
causer des lésions d’attachement et d’effacement A/E au niveau des entérocytes
de la muqueuse intestinale. Ils possèdent le gène « d’attachement et
d’effacement » eaeA, localisé sur le chromosome. Une région chromosomique de
35 Kpb correspondant à l’effacement de l’entérocyte appelée LEE (ou locus de
l’effacement de l’entérocyte) et présente dans toutes les souches STEC et EPEC
serait nécessaire à ces lésions A/E et supporte les gènes sep, eaeA et espB.
Les E. coli entéroadhérents ou « HEP-2-ADHERENT EC »
Ce groupe de E. coli a la propriété d’adhérer aux cellules HEP-2 et aux cellules
épithéliales intestinales in vitro et est associé à des diarrhées aqueuses aiguës ou
persistantes.
E. coli entéropathogènes classiques ou EPEC caractérisés par une adhésion localisée.
Les souches EPEC étaient autrefois responsables des diarrhées infantiles et
étaient appelées E. coli des gastro-entérites infantiles (GEI). Actuellement elles
sont plus rarement rencontrées dans nos pays.
Pathogénèse
Les EPEC colonisent la muqueuse intestinale en adhérant très fortement aux
entérocytes intestinaux, produisent des lésions d’attachement et d’effacement
caractérisées par la destruction localisée des micro villosités de la bordure en brosse
et induisent des altérations au niveau du cytosquelette des cellules épithéliales.
Les E. coli entéroagrégatifs ou « EAggEC » ou AAEC, caractérisées par une
adhésion agrégative.
Une épidémie massive de gastro-entérite est survenue au Japon dans une école où
2 700 enfants ont développé une diarrhée à EAggEC. Les EAggEC sont associés
plus particulièrement à des diarrhées aqueuses persistantes chez de jeunes
enfants dans les pays en développement ou développés. Il existe peu d’information
sur la maladie clinique des EAggEC qui apparaît être semblable à celle des EPEC.
Pathogénèse
Adhésion agrégative (AA)
Les souches EAggEC se caractérisent par un profil particulier d’adhésion, appelée
adhésion agrégative, caractérisée par des agrégats de bactéries en « briques
- 28 -
empilées ». Cette adhésion est associée à un aggA situé sur un plasmide de 60 MDa
et est corrélée avec l’expression de fimbriae I d’adhésion agrégative et à
l’hémagglutination aux érythrocytes humains.
Toxines
Le même plasmide de 60 MDa code aussi une entérotoxine thermostable EAST1
(« enteroaggregative E. coli heat stable enterotoxin »).
Les EAggEC élaborent une toxine thermolabile de 120 KDa.
Les E. coli à adhésion diffuse ou DAEC.
Les DAEC constituent le groupe le plus hétérogène des E. coli provoquant des
diarrhées.
Ces E. coli ont été récemment associées à des diarrhées aiguës et persistantes
chez des enfants dans les pays développés ou en développement. Les diarrhées
peuvent être aqueuses et contenir du mucus.
Le rôle pathogène des E. coli à adhésion diffuse dans l’étiologie des maladies
diarrhéiques est controversé.
Pathogénèse
Adhésion diffuse (DA)
Les DAEC se caractérisent par deux facteurs d’adhésion : le gène codant une
adhésine de fimbriae qui a un support chromosomique ; le gène d’origine
plasmidique codant une protéine de la membrane externe.
Conseils au diagnostic biologique d’une infection diarrhéique à E. coli.
La détection de différents pathotypes de Escherichia coli comporte des étapes
dans la conduite de l’analyse :
- Une fiche de renseignement
- L’aspect macroscopique et microscopique
- Les selles doivent être ensemencées sur un milieu gélosé non inhibiteur
pour E. coli : il y a lieu de rechercher les facteurs de virulence par PCR
directement dans les selles. Un écouvillon rectal mis dans un milieu de
transport type TGV AER est conseillé.
- Le facteur de virulence devra être recherché en fonction du contexte
épidémiologique. Actuellement les pathotypes de E. coli les plus
fréquemment rencontrés sont par ordre d’importance décroisssante : les
EHEC, certains EAggEC, puis viennent les ETEC, les EPEC, les autres
EAggEC et enfin les EIEC.
- Si le sérogroupage ou le sérotypage a un intérêt pour certains pathotypes
comme les EPEC, il n’est pas suffisant pour les autres, la recherche de la
présence de facteurs de virulence restant à déterminer.
Identification
a) EPEC (E. coli entéropathogènes) : en pratique courante le diagnostic
d’approche se fait par recherche des antigènes O par agglutination sur lame à
l’aide d’anti-sérums spécifiques.
b) ETEC (E. coli entérotoxinogènes) : sont très rares en France. Leur
identification ne peut être pratiquée que dans des laboratoires spécialisés.
c) EIEC (E. coli entéro-invasifs) rares en France. Leur identification précise ne
peut se faire qu’en laboratoire spécialisé. Les souches suspectes doivent être
adressées à un Centre de Référence.
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d) EHEC (E. coli entéro-hémorragiques). Décrits en Amérique du Nord, ils sont
rares en France. Les souches doivent être adressées au Centre de Référence.
Les gènes responsables
Entéropathogène : EPEC
Ilot de pathogénicité locus LEE, locus d’effacement de l’entérocyte avec le gène eae.
0157 gène de l’intimine eae comparable aux EPEC.
Entérohémorragique
EHEC stx et ear et STEC Shiga like stx, regroupés sous le terme de E. coli
shigatoxinogène (plus de 100 sérogroupes).
- 30 -
Sensibilité aux antibiotiques
E. coli est une espèce naturellement sensible aux antibiotiques actifs sur les
bacilles à Gram négatif. Des résistances à la plupart des antibiotiques peuvent
apparaître rendant nécessaire la pratique d’un antibiogramme ;
La résistance acquise aux ß-lactamines concerne :
- Le plus souvent les pénicillines : ampicillines, ticarcilline, pipéracilline (40% des
souches) par production d’une ß-lactamase plasmidique. Les inhibiteurs de ßlactamases (acide clavulanique, tazobactam, sulbactam) restaurent l’activité
des antibiotiques.
- Plus rarement chez cette espèce, on peut observer une résistance aux
céphaloporines de 3ème génération par production de ß-lactamases à spectre
- 31 -
étendu. Dérivées des précédentes, ces ß-lactamases sont aussi sensibles aux
inhibiteurs.
- Moins de 5% des souches peuvent apparaître résistantes aux céphalosporines
par hyperproduction d’une céphalosporinase naturelle s’exprimant normalement
très bas niveau.
- Récemment des dérivés des pénicillinases résistantes aux inhibiteurs de ßlactamase ont été décrits, en particulier chez des souches urinaires
(phénotype TRI ou IRT).
La résistance aux aminosides par production d’enzymes modificatrices est rare
chez E. coli.
La résiStance acquise aux quinolones peut être observée. Elle est due à une
mutation chromosomique.
La maladie du Hamburger
E. coli entérohémorragique (EHEC) et syndrome hémolytique et urémique (SHU)
0157 H7.
E. coli individualisé au début des années 1980 aux USA à l’occasion d’épidémies de
colites hémorragiques liées à la consommation de hamburgers.
Ces mêmes bactéries sont les agents du syndrome hémolytique et urémique (SHU)
dit idiopathique de l’enfant.
Ce type de pathogénie révèle la vulnérabilité des modes de fabrication industrielle
de certains aliments.
Après une diarrhée hémorragique, entre 5 et 10% des personnes infectées,
particulièrement les jeunes enfants et les personnes âgées, développent une
complication sévère, le SHU. Syndrome avec anémie, taux de plaquettes bas,
insuffisance rénale taux de létalité entre 2 et 7% et des séquelles à long terme
comme des lésions rénales ou sérologiques ou hypertension.
* Aux USA :
Région la plus touchée. Le CDC estime que les ECEH 0157H7 infectent chaque année
20 000 personnes aux Etats-Unis et provoquent la mort de 500 d’entre elles.
* En Europe :
Angleterre, Pays de Galle : 18 épidémies 1992-1994. ECEH en France, pas de
données. Pour le SHU, incidence 1/100 000 enfants de moins de 15 ans. Formes
sporadiques, jamais épidémiques, des infections existent à bas bruit, sans que l’on
puisse dire quel est le mode de transmission en cause.
- Nombreux véhicules alimentaires :
. steak haché
. viande d’origine bovine,
. lait non pasteurisé
. fromages, yaourts, produits laitiers
. cidre, jus de pomme (fruits tombés non lavés)
. légumes crus
. eau de boisson
- Transmission inter-humaine possible
- Pas de porteur sain chronique
- Facteur de pathogénicité :
. adhésion à la bordure en brosse des cellules intestinales
- 32 -
. production de toxines du groupe des vérotoxines
- Diagnostic :
. difficile
. milieu sorbitol
. agglutination
. PCR - AC
- Antibiotiques :
. administration inutile, parfois même ils peuvent provoquer un effet néfaste
en libérant de façon massive les vérotoxines par lyse des E. coli.
. après entérites, le risque de développer un SHU est identique, voire plus
élevé en cas de prise d’antibiotiques.
La famille des Vibrionaceae
Elle regroupe des bacilles à Gram négatif, mobiles par ciliature polaire ou mixte,
aéro-anaérobies facultatifs, croissant sur milieux ordinaires, réduisant les nitrates
en nitrites, fermentant les glucides et donnant une réaction d’oxydase positive.
Elle regroupe quatre genres : Vibrio, Plesiomonas, Aeromonas, Photobacterium. Les
Vibrionaceae sont des bactéries aquatiques. Les espèces des genres Vibrio,
Aeromonas, Plesiomonas sont rencontrées en pathologie humaine. Les bactéries du
genre Photobacterium sont des bactéries de l’environnement.
Le genre Vibrio
Les Vibrio sont des bacilles à Gram négatif généralement isolés, droits ou incurvés,
assez courts (1,5 à 3,0 µm) parfois franchement coccobacillaires.
On distingue des espèces halotolérantes
- V. cholerae
- V. cholerae non-01 et NC (non cholérique) et NAG (non agglutinable par le
sérum polyvalent 01)
- V. mimicus
On distingue des espèces halophiles
- V. fluvialis
- V. metschnikovii
- V. anguillarum, V. vulnificus
- V. parahaemolyticus
- V. fischeri, alginolyticus, costiculus…
- V. damsela
- V. hollisae
- V. furnissii
Une autre distinction peut être faite selon que les espèces sont retrouvées ou non en
pathologie humaine :
- soit comme pathogènes pour l’Homme : V. cholerae, V. parahaemolyticus
- soit comme saprophytes ou opportunistes : V. alginolyticus, V. furnissii,
V. damsela, V. fluvialis, V. mimicus, V. hollisae, V. metchnikovii, V. vulnificus.
Habitat et épidémiologie
L’agent du choléra est éliminé en grande quantité par les malades dans les selles,
ainsi peut-on retrouver de 106 à 108 vibrions par ml de selles. Il est présent
également dans les vomissements. On peut retrouver V. cholerae dans le milieu
extérieur. Relativement fragile, ce germe persiste de façon éphémère dans les
- 33 -
eaux d’étangs ou de rivières. Sa survie est prolongée dans les eaux salées (lagune,
…) ; il peut y survivre plus de 15 jours.
Il peut également persister dans certains aliments frais (lait, poisson, …) durant
plus de deux semaines.
L’homme est le principal réservoir de vibrions cholériques, qu’il soit malade ou
porteur « sain ». Le vibrion est en général retrouvé durant 6 à 10 jours chez le
porteur, parfois plus longtemps (porteur chronique). La contamination peut se faire
surtout par contact manuel direct avec un porteur et surtout avec un malade ou un
cadavre.
Dans les régions sèches, la transmission est uniquement interhumaine. En zone
humide (côtière, lagunaire ou fluviale) la transmission est mixte, interhumaine et
hydrique.
Les circonstances favorisant la diffusion de la maladie sont liées au bas niveau
socio-économique et surtout aux mauvaises conditions de peuplement.
Physiopathologie
Après avoir franchi massivement la barrière gastrique, les vibrions se multiplient
rapidement dans l’intestin ; ils traversent la couche de mucus et adhèrent aux
entérocytes par leurs antigènes d’attachement. L’entérotoxine libérée provoque le
tableau du choléra.
Pouvoir pathogène
Le choléra est une maladie strictement humaine. La durée d’incubation varie de
quelques heures à 5 jours selon la dose infectante.
Émergence d’un nouveau Vibrio cholerae épidémique en Asie.
Le Vibrio cholerae 01 est l’agent responsable du choléra épidémique. Plusieurs
autres espèces de Vibrio (V. cholerae non-01 V. parahaemolyticus, V. vulnificus, V.
damsela, V. fluvialis, V. algynoliticus, V. hollisae, V. metschnikovii, V. furnissii, V.
mimicus et V. cincinatiensis) sont à l’origine d’infections gastro-intestinales et extra-
intestinales localisées ou généralisées dont la survenue était jusqu’à ce jour toujours
sporadique. Les infections à Vibrio autres que V. cholerae 01 (ou Vibrio halophiles)
sont, en zone d’endémie, acquises lors de la consommation de coquillages crus ou peu
cuits ou par contact du milieu marin avec une plaie cutanéo-muqueuse.
Depuis la fin 1992, plusieurs épidémies de syndromes cholériques associés à
l’isolement d’un V. cholerae non-01 ont eu lieu en Inde et au Bangladesh. La première
de ces épidémies a eu lieu en octobre-novembre 1992 à Madras, état du Tamilnadu en
Inde. Les 124 Vibrio isolés lors de cette épidémie se sont révélés ne pas agglutiner ni
avec l’antisérum 01 ni avec les anticorps monoclonaux dirigés contre les facteurs A, B
et C de V. cholerae 01. Ce Vibrio a donc été identifié comme un V. cholerae non-01
sans toutefois pouvoir être typé parmi les 138 sérotypes de V. cholerae non-01
connus à ce jour. À Calcutta, bien qu’il n’y avait pas d’augmentation du nombre de cas
de choléra, la plupart (> 95 %) des Vibrio isolés des selles de patients atteints de
syndrome cholérique en janvier 1993 étaient des V. cholerae non-01. Ces V. cholerae
non-01, comme ceux du Tamilnadu n’étaient pas typables et possédaient les gènes
spécifiques de la toxine cholérique et de la toxine de la zonula occludens, mais pas
ceux de l’entérotoxine thermostable spécifique de V. cholerae non-01. La production
de toxine cholérique fut confirmée pour l’ensemble de ces souches en ELISA. La
majorité des souches était résistante au cotrimoxazole, à la streptomycine et à la
furazoline, mais sensible aux autres antibiotiques, la tétracycline en particulier.
- 34 -
Dans le sud du Bangladesh, une épidémie de choléra débuta en janvier 1993. En
moins de 6 semaines, plus de 10 000 cas et 500 décès y ont été répertoriés. Pendant
cette épidémie, un nombre anormalement élevé de cas était noté chez des adultes,
groupe relativement moins à risque de choléra au Bangladesh. Tous les Vibrio isolés
chez ces patients étaient des V. cholerae non-01 et partageaient les mêmes
caractéristiques que ceux isolés en Inde plusieurs semaines auparavant. Une autre
épidémie de syndromes cholériques (13 275 cas et 434 décès en 3 mois) associés à
l’isolement de ce nouveau V. cholerae non-01 a depuis touché Calcutta de janvier à
avril 1993. Lors de ce dernier épisode, il fut aussi noté un taux anormalement élevé
de cas adultes. Par ailleurs, parmi 115 cas confirmés de V. cholerae non-01, 93 %
avaient des vomissements et 77 % étaient sévèrement déshydratés. Une proportion
importante de patients avait une hyperleucocytose, fait inhabituel pour le choléra
provoqué par V. cholerae 01. Un antisérum spécifique de cette nouvelle souche de V.
cholerae non-01 a depuis été mis au point au Japon à partir des souches isolées à
Madras, ce qui a permis de le typer sous le nom de V. cholerae 0139 ou encore
sérogroupe « Bengal ».
Au-delà des aspects complexes de classification microbiologique, qui en fait
sont secondaires, il faut retenir qu’un nouveau V. cholerae producteur de toxine
cholérique mais différent du classique V. cholerae 01 a émergé du foyer endémique
asiatique du choléra. Ce Vibrio est tout aussi virulent que le V. cholerae 01 et cause
d’un syndrome cholérique en tout point similaire au choléra classique (clinique, gravité
et mode de transmission), le taux d’attaque élevé chez les adultes du Bangladesh et
d’Inde, habituellement prémunis de manière relative contre l’endémie à V. cholerae
01, suggère que l’introduction de ce nouveau Vibrio est très récente dans cette
population. Cette caractéristique épidémiologique laisse envisager que l’ensemble de
la population y est particulièrement susceptible. La propagation de ce nouveau Vibrio
est très rapide puisqu’il est passé du sud (Madras) à l’est de l’Inde (Calcutta) et au
Bangladesh en quelques semaines. Il est très probable que ce nouveau Vibrio va se
propager en Asie et ailleurs en affectant avant tout les plus démunis. Bien que les
caractéristiques microbiologiques de ce nouveau Vibrio soient particulières, la
prévention et le traitement de la maladie qu’il provoque sont les mêmes que pour le
choléra classique. La surveillance internationale de la diffusion de ce nouveau Vibrio
devra donc être renforcée.
Identification
Bacille à Gram (-), fin incurvé, très mobile, ni capsule, ni spore.
Aéroanaérobie cultive sur milieux usuels
Milieux à pH neutre ou alcalin, pH 9 pas < 6
Optimum de croissance dans milieu à 1 à 3% de NaCl, en milieux liquides de 3 ou 4
h en surface, en milieux solides, colonies en 8-10 heures.
Croissance sur milieux avec sels biliaires.
En fonction de ces caractères, on utilise :
-eau peptonée alcaline pH 8,6 salée à 3% comme milieu d’enrichissement
-gélose alcaline pH 9
-TCB S pH 8,6 = thiosulfate citrate bile saccharose
En 18-24 h, voile en surface milieu liquide, colonies de 2 à 3 mm de diamètre,
smooth, lisses, plates, transparentes, gélose alcaline jaune sur TCBS saccharose
(+).
- 35 -
Sur GS : colonies hémolytiques.
Sensible au composé vibriostatique 0129 (des souches R ont été décrites ; il s’agit
d’un plasmide de résistance croisée avec R au triméthoprime.
Différents biovars
HOH sang de mouton
Sensibilité polymyxine 50 U
VP
GR de poulet
Vibrio
Différence avec :
TCB
Arginine
Gaz en glucose
LDC
Gélatinase-Dnase
C.V. 0129
2-4 diamino-6-7
diisopropylphtéridine
+
+
+
+
Sensible
cholerae
eltor
S
-
+
R
+
+
Aeromonas
+
±
±
+
Résistant
Plesiomonas
+
+
±
sensible
Vibrio cholerae : AgO commun sérogroupe 01 (C. cholerae et el Tor)
Les autres à caractères biochmiques très voisins sont NAG.
Ensuite trois spécificités antigéniques A-B-C qui définissent 3 sérotypes (aussi
bien pour cholerae que pour el Tor) :
. inaba AC
. ogawa
AB
. hikojima
ABC
Identification biochimique obligatoire : Hajna glucose (+) ; lactose (-) ; gaz (-) ;
H2S (-) ; API 20E ; ONPG (+) ; ADH (-) ; LDC (+) ; ODC (+) ; CIT (+) ; urée (-) ; TDA
(-) ; indol (+) ; VP (variable) ; Gel (+) ; Glu (+) ; Man (+) ; Ina (-) ; Sor (-) ; Rha (-) ;
Sac (+) ; Mal (-) ; Amy (-) ; Ana (-)
Portage
Faire en plus des milieux d’enrichissement 2 à 3 g de selles sur EPA. Au bout de 4
à 5 heures, repiquage sur 2ème milieu d’enrichissement. 3ème passage ou
enrichissement sur milieux sélectifs.
Vibrio parahaemolyticus
Habitat et pouvoir pathogène
Bactérie présente dans l’eau de mer, dans les eaux littorales, dans les poissons, les
coquillages, les mollusques. Vibrio parahaemolyticus est responsable de diarrhées
aiguës chez l’homme, consécutives à une ingestion d’aliments contaminés. La
diarrhée débute 2 à 6 heures après le repas. Les selles sont souvent hydriques,
parfois sanglantes, la température est peu élevée ; la diarrhée persiste 4 à
7 jours.
Ce Vibrio produirait une entérotoxine thermolabile, mais le mécanisme de la
diarrhée est assez complexe et une action entéro-invasive combinée à
l’entérotoxine n’est pas exclue.
- 36 -
Diagnostic bactériologique
Prélèvements
La bactérie peut être recherchée à partir de selles, de fruits de mer frais ou
congelés, ou d’eaux.
La recherche devra être systématique, même en France, à partir des selles, si on a la
notion d’intoxication alimentaire consécutive à l’ingestion de produits d’origine marine.
Sensibilité aux antibiotiques - Traitement
Il est vivement conseillé de déterminer la sensibilité aux antibiotiques de toute
souche isolée.
La multirésistance est relativement rare chez les espèces du genre Vibrio,
et la majorité des antibiotiques utilisés en thérapeutique humaine restent actifs
sur les Vibrio. Il faut toutefois signaler que des souches de V. cholerae
résistantes à la tétracycline ou même multirésistantes, ont été isolées. Cette
résistance est d’origine plasmidique. La résistance au triméthoprime et au
cotrimoxazole a également été rapportée. Les Vibrio spp. demeurent en général
sensibles aux aminosides, au chloramphénicol et aux quinolones. L’ampicilline est
généralement inactive vis-à-vis de la majorité des vibrions.
Le traitement du choléra et des gastro-entérites sévères à V. cholerae non
01 entraînant une déshydratation, repose essentiellement sur la rééquilibration
hydro-électrolytique et accessoirement sur le traitement antibiotique qui a fait
l’objet de controverses compte tenu de la fréquence croissante de souches
résistantes. Celui-ci (tétracycline, cotrimoxazole ou érythromycine, ceci en
fonction de la sensibilité de la souche isolée, du contexte [adulte ou enfant,
femme enceinte, …] et /ou autres facteurs) permet, en éliminant les germes de
réduire la fuite d’eau et d’électrolytes et de raccourcir la durée du portage.
Aeromonas
Groupes impliqués dans les infections humaines : par ordre de fréquence
A. hydrophila (espèce type)
A. caviae
A. veronii biovar sobria (incluant A. ichthiosma)
A. jandaei
A. veronii biovar veronii
A. schubertii
A. trota (incluant A. enteropelogenes)
A. bestiarum
Habitat – Pouvoir pathogène
Les Aeromonas sont des bactéries ubiquistes dont le réservoir naturel est
les eaux : eaux stagnantes, eaux d’égout, eaux douces, eaux de mer. Leur
présence augmente pendant les mois d’été.
Les Aeromonas sont isolés fréquemment dans les eaux douces (bactéries
dulçaquicoles), dans les eaux stagnantes, les eaux courantes, les eaux de boisson,
les eaux de mer ou de lagunes recevant de l’eau douce et les eaux d’égout
(concentration 104 ml). Ce sont des bactéries caractéristiques des eaux de
surface. Ils peuvent se multiplier dans les eaux douces en fonction des conditions
de température, de pH et de la teneur en éléments nutritifs, ils seraient de bons
indicateurs de l’état trophique de ces eaux.
- 37 -
 Leur présence est signalée dans divers aliments (huîtres, moules, coquillages
notamment) et dans les sols.
 Il peut faire partie de la flore intestinale de l’homme.
 Grâce à des recherches utilisant des milieux sélectifs, on a pu montrer
l’existence d’un portage intestinal chez les animaux ou chez l’homme. Chez ce
dernier, le portage concerne 1 à 3 % des sujets en Europe ou aux Etats-Unis
et jusqu’à 8 à 16 % des enfants et 27 % des adultes dans des pays exotiques
comme la Thaïlande.
 Les souches psychotropes, capables de se multiplier dans les aliments même à
4°C, peuvent être responsables de toxi-infections alimentaires.
 Les trois espèces mobiles d’Aeromonas les plus fréquemment impliquées dans
les infections humaines sont A. hydrophila, A. caviae et A. veronii biogroupe
sobria.
 caviae a été associé à des infections intestinales : gastro-entérites et toxiinfections alimentaires.
 Les manifestations extra digestives sont surtout des infections de plaies :
cellulites avec réaction inflammatoire localisée ; il peut y avoir des formes
graves de type de gangrène (pronostic défavorable). La complication la plus
grave est la bactériémie (le plus souvent sujets à risques : maladies
hépatiques, affections malignes).
Identification
Les Aeromonas sont des bacilles à Gram négatif, aéro-anaérobies dotés d’une
oxydase, fermentant le glucose avec ou sans gaz, réduisant les nitrates en
nitrites, mobiles par ciliature polaire ou immobiles, résistants au composé 0/129 ,
une espèce non pathogène pur l’Homme.
Caractères bactériologiques
Ils cultivent sur milieu ordinaire et leurs colonies ressemblent à celles des
entérobactéries.
Sur BCP, les colonies peuvent être lactose (+) ; elles sont H2S (-) ; ONPG (+) ;
indol (+) ; uréase (-) ; TDA malonate (-).
Caractères biochimiques d’identification des principales espèces d’Aeromonas
Gaz en VP Indol ADH LDC ODC
glucose
Aeromonas
Escu
Hémo
Sacch
Man
Arabi
Cello
line
lyse *
arose
nitol
nose
biose
caviae
-
-
+
V
-
-
+
V
+
+
+
V
hydrophila
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
V
-
veronii bvar sobria
+
+
+
+
+
-
-
+
+
+
-
-
veronii bvar veronii
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
-
+
schubertii
-
V
-
+
+
-
-
+
-
-
-
-
jandaei
+
+
+
+
+
-
-
+
-
+
-
-
trota
+
-
+
+
+
-
-
V
-
+
-
+
* 5 % sang de mouton
- 38 -
Sensibilité aux antibiotiques - Traitement
Les Aeromonas sont en général sensibles aux tétracyclines, aux aminosides,
au chloramphénicol, aux fluoroquinolones et à l’association thriméthoprimesulfaméthoxazole.
La plupart des Aeromonas produisent des ß-lactamases inductibles
chromosomiques, la sensibilité aux ß-lactamines dépend de l’espèce et du niveau
d’expression des ß-lactamases.
Contrairement à Aeromonas hyrophila, il n’y a pas, chez Aeromonas caviae,
d’hydrolyse de l’imipénème.
La détermination de la sensibilité aux antibiotiques par micro dilutions en
système rapide peut entraîner des erreurs et n’est pas une méthode fiable pour
les Aeromonas. La gravité potentielle des formes septicémiques impose un
traitement, en général une fluoroquinolone associée à un aminoside. Dans la
majorité des cas, sauf terrain particulier, l’antibiothérapie dans le cadre des
diarrhées est inutile.
Campylobacter
Définition : Les Campylobacter sont des bacilles à Gram négatif caractérisés par :
- leur morphologie. bacilles fins, de 0,5 à 5 µm de long, incurvés en forme de
virgule, en forme de S, de « vol de mouette » ou de forme hélicoïdale pour
les formes longues.
- leur mobilité. Elle est très vive due à une ciliature polaire monotriche. Elle
est classiquement décrite comme un « vol de moucherons ». Les formes
longues peuvent être flagellées aux deux extrémités.
- Leur métabolisme respiratoire micro-aérophile.
- Une réaction oxydase (+).
Classification
La catalase permet de diviser le genre Campylobacter en deux groupes.
A – Groupe catalase négatif
Les espèces qui forment ce groupe ne sont pas pathogènes pour l’homme.
B – Groupe catalase positif
Dans ce groupe on distingue :
- C. fetus
- C. jejuni est aujourd’hui reconnu comme une bactérie fréquem-ment
responsable de diarrhée chez l’homme
- C. coli est proche de C. jejuni et a un pouvoir pathogène identique.
Habitat et épidémiologie
Les Campylobacter sont des bactéries trouvées dans le tube digestif des animaux,
notamment les volailles, les ovins et les porcs. Les animaux de compagnie (chien et
chat) ont été incriminés comme vecteurs de Campylobacter.
La contamination de l’Homme se fait par voie digestive. Les cas de
campylobactériose sont le plus souvent sporadiques. L’eau ou des laitages
contaminés ont été à l’origine d’épidémies.
C. jejuni ITAC – Ce sont des germes invasifs au niveau de l’iléon et du colon,
responsables de micro abcès et d’adénopathies mésentériques. Ils provoquent des
cas sporadiques, estivaux, frappant surtout les enfants, survenant au contact avec
des animaux de ferme, des chats et chiens, de l’ingestion d’aliments contaminés,
doit le lait non pasteurisé et la viande de volaille.
- 39-
Tableaux cliniques vont de la diarrhée aqueuse d’intensité modérée, rapidement
régressive au syndrome dysentérique fébrile : myalgies et arthralgies sont
fréquentes. On note 10% de rechutes.
Seconde cause de gastro-entérite bactérienne en France.
Physiopathologie
En raison de leur grande mobilité les Campylobacter sont aptes à traverser le
mucus. Ils peuvent pénétrer dans les entérocytes. Le caractère invasif de la
bactérie se traduit par la présence de leucocytes et de sang dans les selles des
malades.
Des toxine ont été mises en évidence chez des souches de C. jejuni. L’une d’elles a
des propriétés voisines de la toxine cholérique. Une autre toxine aurait une
activité cytotoxique. Leur rôle exact est encore à préciser.
Indépendamment de la sécrétion de toxines, cette bactérie du mucus peut
s’internaliser dans les vacuoles intracytoplasmiques. La contamination est
essentiellement alimentaire (volaille et porc) ou par l’intermédiaire de porteurs
sains.
Caractères bactériologiques - Identification
Les Campylobacter sont micro-aérophiles.
Le mélange gazeux le plus favorable à leur croissance contient : 5% d’oxygène, 10%
de CO2 et 85% d’azote. Il est le plus aisément obtenu en utilisant un générateur
adapté placé dans une jarre pour anaérobies.
Milieux de culture
De milieux sélectifs pour rechercher les Campylobacter dans les selles ont été mis
au point. Ils contiennent un mélange d’antibiotiques inhibant la plupart des
bactéries de la coproflore :
- milieu de Butzler
- milieu de Skirrow
- milieu de Blaser
Les Campylobacter se développent à 37°C, mais une température d’incubation de
42°C favorise la croissance de C. jejuni.
Aspect des colonies
Sur milieu gélosé les colonies apparaissent en 2 à 4 jours. Elles mesurent 1 à 2 mm
de diamètre. Elles sont plates, grisâtres et translucides.
-
Caractères biochimiques
Tous les Campylobacter réduisent les nitrates en nitrites et sont oxydase (+).
Les espèces ayant un intérêt médical possèdent toutes une catalase.
C. jejuni se distingue par son aptitude à hydrolyser l’hippurate.
Caractères permettant de distinguer les principales espèces de Campylobacter
rencontrés en médecine humaine :
Espèce
C. fetus
C. jejuni
C. coli
Croissance à
25°C
42°C
+
+
+
Sensibilité à
Ac. nalidixique
Céfalotine
R
S
S
R
S*
R
- C. laridis se distingue par sa résistance à l’acide nalidixique.
- 40-
Hydrolyse de
l’hippurate
+
-
Sensibilité aux antibiotiques - Traitement
Les formes septicémiques ou autres que digestives de campylobactériose
justifient un traitement antibiotique par voie générale.
Pour l’entérite à Campylobacter dont la guérison est spontanée, la nécessité d’un
traitement antibiotique se discute. L’antibiotique de choix est alors l’érytromycine
qui permet de raccourcir la durée du portage digestif.
Les Campylobacter sont sensibles aux aminosides, aux tétracyclines, au
chloramphénicol et à la combinaison amoxicilline-acide clavulanique.
Clostridium difficile :
http://www.microbes-edu.org/etudiant/difficile.htm
1 - Introduction
Actuellement, Clostridium difficile, germe anaérobie strict de type bacille à Gram
+ est reconnu comme un entéropathogène majeur, à l'origine de colites pseudomembraneuses ou de diarrhées post-antibiotiques. Cet agent est majoritairement
impliqué dans les diarrhées nosocomiales de l'adulte.
2 - Historique
La première description de colite pseudo-membraneuse (CPM) date de 1893
(Finney) chez une jeune femme au décours d'une chirurgie digestive.
Trente ans plus tard, Hall et O'Toole décrivent la bactérie présente dans les
selles de nouveau-nés asymptomatiques comme Bacillus difficilis en raison des
difficultés rencontrées pour sa culture.
Ce n'est que dans les années 1970 que le rôle de C.
difficile dans les CMP et diarrhées est reconnu. En
effet, l'introduction de la clindamycine (famille des
lincosamides) en thérapeutique entraîne une flambée
d'observations de CPM. Puis Larson (Angleterre) et
John Bartlett (USA)(Photo ci-jointe) démontrent
l'existence d'une activité cytotoxique dans les selles
de patients atteints de CPM post-antibiotiques. Enfin
en 1984 sont caractérisées les toxines A
(entérotoxine) et B (cytotoxine).
3 - Habitat
Le portage digestif asymptomatique de C. difficile est estimé à 3% dans la
population adulte mais il peut atteindre 15 à 25% des sujets après un traitement
antibiotique ou un séjour dans une unité à forte endémicité. En revanche, un taux
de portage élevé est habituellement observé chez les jeunes enfants: 50-70% des
enfants de moins de 2 ans sont colonisés. Ce germe est aussi commensal chez
l'animal comme le porc.
4 - Epidémiologie
Cet agent est majoritairement impliqué dans les diarrhées nosocomiales de
- 41-
l'adulte. Plusieurs dizaines d'épidémies ont été décrites aux USA et en Europe.
D'où une surveillance en milieu hospitalier.
http://infobits.chus.qc.ca/colite.htm
http://www.hospvd.ch/swiss-noso/f23a2.htm
On peut être amené à confronter les souches isolées par différentes méthodes :
- phénotypique : sérogroupage;
- génotypiques : AP-PCR, PCR-ribotypage, électrophorèse en champ pulsé,
toxinotypie (PCR-RFLP) analysant le polymorphisme des gènes codant pour les
toxines A et B.
5 - Pouvoir pathogène
C. difficile est responsable de 15-25% des diarrhées post-antibiotiques. Les signes
cliniques régressent dans 25% des cas après l’arrêt de l’antibiotique responsable.
. Plus de 95% des CPM présentent les signes suivants: diarrhée, fièvre, douleurs
abdominales, hyperleucocytose.
. Les complications sont graves:
perforation, péritonite, mégacôlon
toxique.
. Enfin les rechutes sont fréquentes
(20%) et surviennent dans les 2 mois
suivant l’épisode.
. La quasi-totalité des antibiotiques
ont été incriminés, en particulier ceux
à large spectre ayant une activité visà-vis de la flore anaérobie.
Prévalence de C. difficile et de ses toxines dans les selles de différentes
populations
http://www.angh.org/ndl_df_cag_diagnostic.htm
6 - Physiopathologie
- La prescription depuis plusieurs jours d'antibiotiques à large spectre
(aminopénicillines, céphalosporines) ou à spectre étroit (clindamycine) entraine au
sein de la flore digestive, l'émergence et la sélection de C. difficile qui va produire
des toxines par la suite:
- 42-
- Les 2 facteurs principaux de virulence sont la toxine A et la toxine B. Ce sont des
exoprotéines de grande taille.
. La toxine A est nommée entérotoxine, car fortement entérotoxique dans le modèle
de l’anse ligaturée de lapin ; elle possède également une activité cytotoxique.
. La toxine B ou cytotoxine est mille fois plus puissante que la A.
Ces toxines inactivent des protéines régulatrices du cytosquelette d’actine
(monoglycosylation des protéines Rho).
- D’autres facteurs (enzymes protéolytiques, expression de fimbriae et flagelles,
adhésion, capsule) pourraient jouer un rôle. Certaines souches produisent une autre
toxine (ADP-ribosyltransférase ou toxine binaire) qui pourrait participer au pouvoir
pathogène. Les souches non toxinogènes sont considérées comme non virulentes.
http://www.uark.edu/campus-resources/mivey/ressum.html
7 - Diagnostic biologique
- Outre les aspects cliniques habituels, l'endoscopie associée ou non à la
tomographie axiale permettra de visualiser certains aspects: Si la rectosigmoïdoscopie avec visualisation des membranes est très spécifique, les
pseudomembranes ne sont pas toujours présentes dans les colites.
- Le diagnostic bactériologique repose sur la recherche des toxines. En parallèle,
la culture de C. difficile est recommandée. On reteindra qu'il s'agit d'un examen
inhabituel demandé spécifiquement dans un contexte clinique particulier
- 43-
 Prélèvement
C. difficile est recherché à partir des selles
liquides en évitant l’écouvillonnage rectal. La
recherche des toxines doit être effectuée à partir
de selles ou de liquides intestinaux (examen
endoscopique).
Si l’examen est différé, les échantillons doivent
être conservés à 4°C. La conservation à
température ambiante ou la congélation à –80°C
diminuent notablement l’activité des cytotoxines.
 Mise en évidence des toxines
La grande majorité des souches produisent simultanément les toxines A et B. Leur
mise en évidence directement à partir des selles est un excellent marqueur de la
présence d’une souche toxinogène de C. difficile. Des souches toxine A- toxine B+
sont maintenant décrites. Une étude japonaise rapporte une forte prévalence mais
en France, leur fréquence reste faible (1,5 à 3%). Toutefois, ces souches (délétées
dans la partie comportant l’épitope reconnu par les Ac), ne sont pas dépistées par
les tests immuno-enzymatiques ne détectant que la toxine A
(http://microvet.arizona.edu/research/ClostridiumWeb/methods.html)
* La méthode de référence consiste à rechercher un
effet cytopathogène (ECP) de la toxine B par culture
cellulaire. Différentes lignées cellulaires sont utilisables:
MRC5, Vero, CHO, HeP2.
. Sur MRC5 (cf ci-dessous), l’ECP correspond à une
ballonisation des cellules (arrondissement du noyau et
effondrement du cytoplasme avec apparition d’une forte
réfringence). Il est observé après dépôt d’un filtrat de
selles sur les cellules.
A gauche : culture cellulaire normale
A droite: ballonisation des cellules
Cette méthode présente une excellente sensibilité (ordre du picogramme) mais se
heurte à l’absence de standardisation. Enfin, elle nécessite une infrastructure
lourde, le délai de réponse est de plusieurs jours. Souvent seront préférés des
test rapides.
* Tests immuno-enzymatiques
Des tests ELISA ou ceux unitaires immuno-enzymatiques ou immunochromatographiques ont été développés. Ils détectent soit la toxine A seule soit
les toxines A et B au moyen d’anticorps monoclonaux ou polyclonaux. Les tests
unitaires rapides permettent de rendre un résultat en moins de 30 minutes. La
- 44-
spécificité des méthodes ELISA est bonne (>95%) avec une sensibilité qui varie
selon les études (60-90%).
Exemples d'un test rapide (Triage®) détectant la toxine A (+ à droite) et un
antigène bactérien (glutamate déshydrogénase)(+ au milieu et à droite).
*Techniques de biologie moléculaire
La PCR pour détecter les
toxines A et/ou B est encore
d’application limitée à cause de
l'extraction des selles et de
l'éventuelle présence d'
inhibiteurs de la Taq
polymérase. De nouveaux kits
d’extraction et le
développement de la PCR en
temps réel devraient rendre
ces nouvelles approches
intéressantes dans un avenir
proche.
http://microvet.arizona.edu/research/ClostridiumWeb/methods.html
3- Culture et mise en évidence de la bactérie dans les selles
* Diagnostic rapide par recherche d’antigène dans les selles
Il s’agit de la glutamate déshydrogénase qui peut être mise en évidence par
agglutination (test latex) ou par méthode immuno-enzymatique. La spécificité est
bonne mais ces tests ne représentent que des méthodes de dépistage puisqu’ils ne
préjugent pas du caractère toxinogène de la souche.
* Isolement de C. difficile par culture (page suivante)
- 45-
L’examen microscopique des selles
est peu informatif.
La culture est effectuée dans des
conditions d'anaérobiose stricte
(sachet individuel, jarre) sur milieux
sélectifs comme le milieu TCCA
(gélose cœur cervelle + 5% de sang
de cheval, 0,1% de taurocholate,
250 mg/l de cyclosérine et 10 mg/l
de céfoxitine).
Les subcultures peuvent être effectuées
sur gélose au sang ou milieu de WilkinsChalgren.
Après 48 h d'incubation en anaérobiose à
37°C, les colonies sont faciles à repérer,
elles présentent les caractéristiques
suivantes:
- colonies circulaires à bords irréguliers (35 mm), non hémolytiques;
- colonies présentant un aspect de verre
fritté à la loupe binoculaire,
- odeur caractéristique de crottin de cheval
(libération de crésol);
- colonies fluorescentes sous UV (mais
dépend du milieu utilisé).
* L'identification peut être réalisée par utilisation de galeries biochimiques : rapid
ID 32A, API 20A …) mais la plupart des caractères de cette bactérie sont négatifs.
Elle ne produit pas d'indole, de lécithinase ou d'uréase à la différence de C.
bifermentans et C. sordellii. L'identification définitive se fait par CLHP (détection
d'acide isocaproïque).
- 46-
* Méthodes de typage des souches: Différentes méthodes peuvent être utilisées :
- phénotypique : sérogroupe selon la technique de Michel Delmée (Bruxelles) ;
- génotypiques : AP-PCR, PCR-ribotypage, électrophorèse en champ pulsé,
toxinotypie (PCR-RFLP qui analyse le polymorphisme des gènes codant pour les
toxines A et B).
8 - Sensibilité aux antibiotiques - traitement - prophylaxie
- L’antibiogramme ne présente qu'un
intérêt taxonomique (résistance
naturelle à certaines ß-lactamines
dont la céfoxitine ou FOX).Cet
antibiotique entre dans la composition
du milieu TCCA.
Exemple d'antibiogramme:
FOX, céfoxitine; IPM, imipénème;
AMX, amoxicilline; PIP, pipéracilline.
La résistance acquise à la clindamycine (CLI) est relativement fréquente. De rares
souches de sensibilité diminuée au métronidazole ont été détectées en France
mais sont à ce jour des souches de sérogroupe D (non toxinogène).
Sinon le traitement est simple:
1 - Arrêt de l’antibiothérapie si possible
2 - Traitements spécifiques :
Métronidazole (Flagyl®) 250 mg x 4/j ou 500 mg x 3 /j per os
pendant 10 jours.
Diarrhée simple ou colite modérée :
Lors d’intolérance au Flagyl® ou de rechute : Vancomycine
(Vancocin®) 125 mg x 4 /j per os pendant 10 jours
En cas de CPM peu sévère
Vancomycine, 125 mg x 4 /j per os pendant 10 jours
En cas de CPM sévère
(retentissement général ou terrain
Vancomycine : 500 mg mg x 4/j pendant 10-14 jours
fragile) ou complication (perforation
colique, dilatation colique aiguë)
3 - Prévention des rechutes
Certaines études ont montré que l’association d’agents probiotiques
(Saccharomyces boulardii ou Lactobacillus GG) aux traitements antibiotiques
usuels, diminuerait le taux de récurrence.
http://www.florastor.com/ReceptorSites.asp
4 - Prévention des infections nosocomiales
C. difficile est reconnu comme le principal agent de diarrhées nosocomiales chez
l’adulte. La prévention de la transmission repose sur l’isolement technique et
géographique des patients symptomatiques. Le lavage des mains avec un savon
antiseptique (type chlorhexidine actif sur les spores) et port de gants sont des
mesures essentielles. L’éradication des réservoirs inertes est difficile du fait
de la persistance des spores et impose une désinfection quotidienne.
http://www.hospvd.ch/swiss-noso/f23a2.htm
http://www.medstudent.ucla.edu/sao/clinical/bugbytes/
- 47-
Ce cours a été préparé par le Docteur Dominique DECRÉ (Faculté de Médecine SaintAntoine, Université PARIS VI)(Version provisoire, le 29.07.04).
Pour en savoir plus :
Quelques adresses:
http://infobits.chus.qc.ca/colite.htm
http://www.angh.org/ndl_df_cag_diagnostic.htm
http://www.bacterio.cict.fr/bacdico/cc/difficile.html
http://lyon-sud.univ-lyon1.fr/bacterio-viro/DESLYON/Fiches/chapitre1/C._difficile.html
http://www.hc-sc.gc.ca/pphb-dgspsp/msds-ftss/msds36f.html
http://www.cps.ca/francais/enonces/ID/id00-02.htm
Clostridium difficile En pratique
Culture
sur milieux sélectifs
les tests biochimiques classiques ont souvent peu de valeur
test d’agglutination au latex (oxoïd) : permet la détection de ce germe dans
des bouillons de culture sélectifs et d’enrichissement et aussi pour identifier
des colonies de C. difficile
Principe : des particules de latex sont enduites d’anticorps IgG spécifiques
d’antigènes des parois cellulaires de C. difficile. L’agglutination est visible en
2minutes.
Recherche des toxines A et B (ImmunoCard) :
sur les selles
sur la bactérie isolée
Le test immunocard toxines A et B est une méthode immunoenzymatique (EIA)
rapide et qualitative, à flux horizontal, destinée à la détection des toxines A et B
de C. difficile.
Klebsiella oxytoca
Klebsiella oxytoca est un bacille gram négatif aéro anaérobie de la famille des
entérobactéries faisant partie de la flore colique, dite secondaire, qui n’est
généralement pas recherché comme pathogène en coproculture au sein de la flore
intestinale normale. C’est un germe saprophyte de la flore fécale normale. Même s’il
est retrouvé dans 30 à 40 % des cas dans la flore fécale de l’Homme, son rôle
pathogène est donc, comme celui de E. coli, difficile à apprécier par sa seule présence
en coproculture. Sakuraï et col. ont, en 1979, rapporté la présence de Klebsiella
oxytoca dans les cultures de la muqueuse colique chez deux patients présentant un
aspect de colite hémorragique après prise d’ampicilline. Plus récemment, d’autres
observations ont été rapportées après prise de pristinamycine (Pyostacine) ou de
synergistine. Les colites hémorragiques post-antibiotiques associées à des cultures
positives de Klebsiella oxytoca se traduisent par l’apparition d’une diarrhée sanglante,
des douleurs abdominales et parfois de vomissements un à sept jours après la prise
d’antibiotiques. L’atteinte du côlon gauche apparaît quasi constante et le diagnostic
est le plus souvent établi à l’aide d’une simple rectosigmoïdoscopie. L’évolution
spontanée est favorable en quelques jours. L’utilité d’un traitement antibiotique par
fluoroquinolone est discutée. Le diagnostic repose, non sur la coproculture qui n’a pas
de signification puisque ce germe peut être retrouvé chez des sujets normaux, mais
sur la culture des biopsies de la muqueuse colique. Ces colites hémorragiques seraient
- 48-
liées à la sécrétion par Klebsiella oxytoca de cytotoxines dont l’activité ressemblerait
à celle de la toxine A de Clostridium difficile.
Virus des diarrhées
C. Mengelle - Laboratoire de Virologie, CHU Purpan, Toulouse - (1998)
Les gastroentérites virales (qui comportent diarrhées et/ou vomissements)
affectent une grande partie de la population.
Dans les pays développés, elles sont une cause majeure de maladies chez les bébés
et les jeunes enfants ; dans les pays en voie de développement, elles constituent
dans ce même groupe épidémiologique une cause majeure de morbidité et mortalité.
Une étude menée aux USA a montré que les gastroentérites virales
représentent 16% de l’ensemble des maladies.
Elles surviennent dans deux conditions épidémiologiques précises :
-les diarrhées de l’enfant : endémie
-les épidémies.
Au cours des épidémies, le mode de contamination est facile à identifier :
alimentation souillée, en particulier coquillages et eau.
Le virus infecte les cellules de l’oropharynx, dans lequel il ne provoque pas de
manifestations cliniques, mais il doit résister aux pH acides de l’estomac, des
sécrétions biliaires et progresser vers les cellules intestinales pour pouvoir s’y
repliquer. La replication peut avoir lieu dans les cellules épithéliales de la muqueuse
intestinale, mais aussi dans les cellules lymphoïdes comme pour les Adenovirus. Cette
multiplication au niveau du site de prédilection du virus provoque les manifestations
cliniques.
Il existe des barrières naturelles qui empêchent l’attachement du virus à la
cellule et sa pénétration intracellulaire. Il s’agit de la réponse immunitaire locale
humorale et cellulaire.
La réponse immunitaire humorale correspond aux anticorps de classe IgM, IgG et IgA
présents dans le sérum et le liquide duodénal.
La réponse immunitaire à médiation cellulaire est mal connue.
Les principaux virus rencontrés au cours des gastroentérites sont :
-
-
-
Les Rotavirus qui sont les principaux virus responsables des diarrhées sévères
de l’enfant : une enquête réalisée aux USA a dénombré 3,5 millions de cas par
an, résultant en 35% d’hospitalisation pour gastro-entérites et provoquant 75 à
150 décès.
Les Rotavirus sont responsables dans les pays développés de la majorité des
diarrhées aiguës (DA) hivernales survenant sous forme de cas sporadiques chez
les nourrissons et les enfants de moins de 3 ans. Ils sont plus rarement en
cause chez l’adulte. La DA est bénigne associée à des vomissements et parfois
une fièvre modérée ; elle dure de 2 à 6 jours. Les formes sévères avec
déshydratation sont possibles, surtout chez le nourrisson.
Les Adénovirus sont deuxième cause de gastro-entérite du nourrisson. Le
tableau clinique est analogue à celui des Rotavirus.
Les calicivirus (virus du groupe Norwalk – agent découvert en 1972 - et
apparentés) sont également ubiquitaires mais atteignent les enfants plus âgés
et les adultes. La transmission est hydrique et entraîne de petites épidémies de
groupe. L’incubation est courte et la durée de la maladie très brève. Elle se
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manifeste par des vomissements, la diarrhée, des myalgies et une fièvre
modérée.
Physiopathologie
Rotavirus :
La multiplication a lieu essentiellement au niveau de l’intestin grêle, au niveau des
entérocytes qui accumulent de très nombreuses particules virales dans le
réticulum endoplasmique. Une malabsorption transitoire se traduit par une
diminution de l’activité des enzymes des cellules de la bordure en brosse. Une
fuite de sodium se produit.
Agent de Norwalk :
Le virus provoque l’atteinte de la muqueuse jéjunale, par contre aucune lésion
histologique n’est visible au niveau gastrique ou rectal.
Une malabsorption transitoire est également observée, ainsi qu’une diminution de
l’activité des enzymes des cellules de la bordure en brosse (phosphatase alcaline
en particulier).
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Gastroentéropathies parasitaires et mycosiques
M.D. Linas - Laboratoire de Parasitologie-Mycologie, CHU Rangueil, Toulouse (1998)
Le tube digestif héberge de nombreux parasites.
Mais le problème diagnostique est différent selon que le malade a toujours vécu en
Europe ou a séjourné en zone tropicale.

Le malade n’a jamais quitté l’Europe
Douleurs abdominales : des douleurs abdominales de siège, de type et
variables, isolées ou associées à des nausées, des vomissements, des
dyspeptiques, révèlent occasionnellement une parasitose digestive :
ascardiase, giardiase, plus rarement anisakiase, fasciolase erratique,
autochtone, candidose gastrique ou intestinale, ….
d’horaire
troubles
téniasis,
amibiase
Troubles du transit :
-
-
-
-
Si la diarrhée ou la constipation s’associe à une hyperéosinophilie, on discute
une helminthiase : téniasis, ascaridiase, anisakiase, trichinose. Nous ne
reviendrons pas sur les aléas du diagnostic coprologique.
Devant une rectocolite avec épreintes, ténesme, émission de glaires et de
sang, ulcérations recto-sigmoïdiennes, on évoque l’amibiase autochtone, malgré
sa rareté.
Une diarrhée chronique du grêle, avec ou sans malabsorption, implique la
recherche de Giardia dans le liquide de tubage duodénal et des selles. La
giardiase peut provoquer une malabsorption ou complique fréquemment
d’autres entéropathies.
Au cours des diarrhées postantibiotiques, il n’est pas rare de trouver des
Candida dans les selle, leur rôle pathogène est loin d’être toujours démontré,
sauf s’ils sont très abondants.
Examen
L’examen macroscopique doit être soigneux. Il faut rechercher les oxyures
adultes et les anneaux mûrs du genre ténia ; ces anneaux sont musculeux et animés
de mouvements, de couleur blanchâtre et volontiers comparés à des pâtes
alimentaires cuites. La distinction entre Taenia saginata et Taenia solium n’est pas
indispensable pour le traitement. Les ascaris adultes sont exceptionnellement
retrouvés. Il faut être vigilant vis-à-vis des pseudoparasites.
L’examen microscopique peut fréquemment retrouver des flagellés (Giardia
intestinalis) et des amibes à l’examen direct et après concentration.
L’examen des techniques de concentration ne mettront que rarement des œufs
d’helminthes en évidence. Il existe fréquemment des œufs en transit, œufs de
grande douve (Fasciola hepatica), petite douve (Dicrocoelium dentriticum), œufs
d’acariens. Ces œufs en transit se repèrent car ils se trouvent à différents stades
de développement et sont altérés.
La technique de la cellophane adhésive pourra compléter cet examen si
nécessaire pour la recherche d’œufs d’oxyures.
Parasites susceptibles d’être diagnostiqués
a. Protozoaires : Amibes - Flagellés
b. Helminthes : Taenias – Oxyures – Trichocéphale Ascaris (engrais humains)
c. Champignons.
- 51-

Le malade a séjourné en zone tropicale
Chez un Européen ayant séjourné ou ayant vécu outre-mer ou un travailleur
migrant originaire des pays tropicaux, sont à évoquer l’amibiase et les
helmintiases, plus rarement une mycose.
L’amibiase intestinale aiguë est aisément démontrée par la mise en évidence des
amibes hématophages (Entamoeba histolytica). En revanche, on abuse du diagnostic
d’amibiase intestinale chronique chez de vieux « coloniaux » colopathies : même si
l’on trouve dans leurs selles des formes minuta ou des kystes, il n’est pas certain
que l’amibiase soit responsable des troubles digestifs.
Une coccidiose à Isospora belli peut être responsable de diarrhée aiguë
persistante avec présence d’oocystes à l’examen des selles.
De nombreux helminthes provoquent des douleurs abdominales, des troubles du
transit, des nausées, des vomissements : vers rond (ascaris, ankylostomes,
anguillules, trichostrongyles, capillaria, gnathostomes, …) ténias (Taenia saginata,
Hymenolepsis nana, ….), douves intestinales (d’Orient et d’Egypte), schistosomes
intestinaux (Schistosoma mansoni, Schistosoma japonicum, …). L’examen
coprologique complété au moindre doute par des techniques spéciales (Baerman,
rectoscopie avec biopsie rectale ou sigmoïdienne), met en évidence les larves ou les
œufs de ces vers.
Des mycose exotiques disséminées créent des localisations digestives surtout
intestinales
de
diagnostic
difficile :
histoplasmose,
blastomycose,
coccidioïdomycose).
Enfin, le gastro-entérologue est parfois consulté pour un méga œsophage latinoaméricain, peut être chagasique, ou une « gastro-entérite » fébrile apparue au
retour d’un séjour en zone tropicale qui évoque en premier lieu un accès palustre
de primo-invasion.
Examen
Les protozoaires, amibes et flagellés, sont fréquents ainsi que les œufs et larves
d’helminthes.
Parasites susceptibles d’être diagnostiqués :
Entamoeba histolytica +++
Flagellés
Helminthiases digestives : Ascaris – Ankylostome – Anguillule - Taenia
Douve intestinale - Schistosome, ….

Le malade est immunodéprimé
La giardiase n’est pas une maladie opportuniste des sujets ayant un déficit
immunitaire, elle n’est pas spécialement pathogène au cours du SIDA, mais prend
un caractère récidivant.
L’anguillulose, seule helminthiase citée ici, a un statut bien particulier : elle ne
devient maligne que dans certaines situations d’immunodépression liées surtout à la
prescription à haute dose de corticoïdes : greffés faisant une réaction de rejet,
porteurs d’une maladie de système traités. Elle est rarement observée au cours du
SIDA.
Chez un immunodéprimé (SIDA), on recherchera aussi des cryptosporidies et des
microsporidies en plus de l’examen standard parasitologique.
La cryptosporidiose est retrouvée essentiellement en France chez les patients
atteints de SIDA. Contrairement aux Etats-Unis elle est exceptionnelle chez
l’immunocompétent.
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La microsporidiose à Enterocytozoon bieneusii, de découverte récente, semble
responsable de diarrhée prolongée chez 20 à 30% des sidéens pour lesquels aucun
cas de diarrhée n’a pu être identifié.
Examen
L’examen microscopique direct ou « état frais » doit être soigneux. Environ 30%
des patients infectés par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) et
présentant une diarrhée chronique sont porteurs de parasites, protozoaires
essentiellement, dont Blastocystis hominis. Ce parasite est reconnu actuellement
comme pathogène lorsqu’il est en grande abondance.
La technique de concentration devra concentrer les kystes de protozoaires. Les
cryptosporidies peuvent être concentrées par la technique de Bailanger ou de
Ritchie. Une partie du culot servira à faire un frottis qui sera ensuite coloré par la
coloration de Ziehl-Neelsen modifiée.
En cas de diarrhée persistante, il faudra entreprendre la recherche des
microsporidies. Chez les malades porteurs de cryptosporidies et de
microsporidies, la répétition des examens montre une persistance de ces parasites
de 2 à 6 mois.
Parasites susceptibles d’être diagnostiqués :
Protozoaires +++ : Amibes - Isospora belli – Microsporidies - Cryptosporidies
(Si Giardia intestinalis abondant) - Blastocystis hominis
Helminthiases ± Anguillule
Champignons : Candidose +++
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Téléchargeable : http://www.pasteur.fr/sante/clre/cadrecnr/ecolishig/ecolishig-souches-fiche01a.pdf
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Téléchargeable : http://www.pasteur.fr/sante/clre/cadrecnr/salmcnr/salmcnr-fiche01.pdf
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Téléchargeable : http://www.pasteur.fr/sante/clre/cadrecnr/yersinia/yersinia-fiche01.pdf
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