A. Introduction

1. Définition et critères d’identification

La famille des entérobactéries s’appelle enterobacteriaceae.

Les entérobactéries vivent majoritairement en milieu entérique et sont définies par 7 critères :

  1. Bacilles Gram- de dimension moyenne
  2. Immobiles ou mobiles par ciliature péritriche
  3. Aéro-anaérobie facultatif
  4. Fermentatif du glucose
  5. Oxydase – et en général catalase +
  6. Nitrate réductase + (réduisent les nitrates NO3 en nitrites NO2)
  7. Non exigeantes

2. Morphologie

Ces bactéries présentent une coloration bipolaire.

3. Caractéristiques culturales

Elles se cultivent très bien sur milieux usuels et sont observées après 18h à 37°C.

  • Aspect des colonies : lisses, brillantes, 2 à 3mm de diamètre.
  • Temps de division : ± 20 minutes

Cultures de plusieurs jours dites « vieilles » : les colonies arborent un aspect rugueux, sont auto-agglutinables en liquide physiologique et le typage antigénique est impossible. En bouillon, on observe un dépôt de bactéries et un surnageant clair.

Exceptions : Certaines souches d’E. coli ou Salmonella présentent des colonies naines car elles sont déficientes en facteurs de croissance (exigences en Cystéine, Thiamine, Thymine, Thymidine et Glutamine) ⇒ la culture doit se faire sur le milieu Mueller-Hinton.

Les bactéries très mobiles envahissent la surface d’un milieu gélosé si on diminue la concentration en agar. Cependant, Proteus vulgaris et P. mirabilis sont hyperflagellées et envahissent les géloses même avec des concentrations normales en agar. Dans un prélèvement, on ne peut pas isoler les autres micro-organismes : on utilise donc le milieu CLED, déficient en électrolytes.

4. Caractères antigéniques

Il existe 3 groupes d’antigènes :

  • Antigène O : paroi (LPS)
  • Antigène K : Capsule ou Vi chez Salmonella.
  • Antigène H : flagelle.

a) Antigène O de paroi : LPS

C’est une grosse molécule en 3 fractions : une fraction protéique (antigénique), une polyosidique (spécificité antigénique) et une lipidique (toxicité).

Ag O est thermostable, résiste à un traitement à l’alcool à 50%, l’agglutination est inhibée par le formol (5%).

b) Antigène K de capsule (ou Vi chez Salmonella)

Cet antigène peut masquer Ag O, il est de nature polyosidique et peut être éliminé par traitement à 100°C. On parle d’enveloppe (Vi) si la capsule est une fine couche

c) Antigène H de flagelle

Ag H est thermolabile et détruit par traitement à l’alcool 50% mais l’agglutination résiste au traitement par le formol : elle est floconneuse et facile à dissocier par agitation.

5. Principaux genres et espèces d’entérobactéries

Genre Espèce
Escherichia Coli
Shigella Dysenteriae, sonnei, boydii, flexneri
Salmonella Typhi, paratyphi, enteritidis
Klebsiella Pneumoniae, oxytoca
Enterobacter Aerogenes, cloacae
Serratia Marcescens
Proteus Mirabilis, vulgaris
Providencia Rettgerii, stuartii
Morganella Morganii
Citrobacter Freundii
Hafnia Alvei
Yersinia Pestis, enterocolitica, pseudotuberculosis

B. Escherischia Coli

1. Généralités

a) Découverte

E. coli fut découvert par Théodor Escherich en 1885 dans des selles de nouveau né atteint de diarrhée aigüe.

b) Caractéristiques

E. coli représente 80 % de la flore aéro-anaérobie facultatif (1 % du microbiote) du tube digestif. Elles sont présentes chez l’Homme et la plupart des animaux à sang chaud (cerveau, sang, reins, vessie,intestins), sont non pathogènes mais certaines souches ont acquis des facteurs de virulence.

La présence d’E.coli dans l’environnement ou les aliments témoigne d’une contamination fécale.

Son génome comporte 4500 gènes. Toutes souches confondues, 2200 gènes sont en commun. En tout, 70 000 gènes existent chez ce pathogène.

c) Variété antigènique

Ag O Ag H Ag K
Plus de
180
Plus de 50 Plus de 100 (AgK1 est le seul qui
correspond à une vraie capsule)

2. E.coli responsables d’infections urinaires (UPEC)

a) Généralités

Il existe deux types d’infections urinaires :

  • Les infections urinaires basses (dans la vessie) : cystite, douleur lors de la miction.
  • Les infections urinaires hautes (rein) : pyélonéphrite, douleur aux reins et fièvre.

Lors d’une infection urinaire accidentelle par des bactéries du TD, l’infection s’arrête au stade de cystite si la bactérie est peu pathogène. Sinon, il y a colonisation des voies urinaires supérieures et atteinte rénale.

b) Facteurs de virulence

Sidérophores : système chélateur du Fer

Dans l’organisme, le fer est séquestré par la transferrine, la ferritine et la lactoferrine donc la concentration est trop faible pour le développement, d’où la nécessité de ce système.

  • Entérochéline : sidérophore de type catéchol à localisation chromosomique.
  • Aérobactine : sidérophore de type hydroxamate à localisation plasmidique et donc transférable.

Mise en évidence : approche biochimique (recherche de catéchol ou hydroxamate) ou moléculaire (PCR ou hybridation des gènes correspondants).

Hémolysine : responsable de la lyse des globules rouges.

Présente chez les souches responsables de pyélonéphrites, l’hémolysine induit des lésions au niveau de l’épithélium des tubules rénaux. La lyse des globules rouges augmente la quantité de fer disponible et donc la multiplication bactérienne.

Mise en évidence : sur gélose au sang, observation d’une hémolyse totale de type α autour de la colonie ou recherche du gène hly par PCR ou hybridation.

Toxine vacuolisante SAT : sérine protéase de la famille SPATE des auto-transporteurs.

La SAT est capable de s’insérer dans la membrane bactérienne et de se replier pour former un pore afin de permettre sa sécrétion. Elle induit des lésions histologiques dans les glomérules et les tubules rénaux.

Facteurs d’adhésion : fixation des bactéries et colonisation.

  • Pilis de type 1 : permettent l’adhésion des bactéries à des résidus mannoses à la surface des cellules épithéliales et à l’épithélium de la vessie (⇒ réservoir de bactéries internalisée qui échappent à l’élimination par traitement antibiotique et par les défenses immunitaires)
  • Pili pap (pyelonephrite associated pili), et AFA (afimbrial adhesine) : permettent l’adhésion des bactéries aux cellules épithéliales de l’arbre urinaire supérieur (reconnaissance de glycoprotéines spécifiques).

Les gènes codant les facteurs de virulence sont contenus sur les îlots de pathogénicité (10 à 30 gènes).

Mise en évidence : étude de l’interaction in-vitro entre les bactéries et les cellules épithéliales en culture afin de rechercher le pouvoir d’adhésion ou recherche de gènes correspondants par PCR ou hybridation.

c) Différentes étapes d’une infection urinaire (IU)

  1. Colonisation intestinale par E.coli pathogène responsables d’IU
  2. Colonisation de la région périuréthrale + contamination urètre et vessie
  3. Expression des pilis de type 1 dans la vessie afin d’adhérer aux cellules épithéliales.
  4. Adhésion + invasion des bactéries à la surface des cellules ⇒ mort par apoptose et exfoliation.
  5. Développement d’un état inflammatoire (afflux de polynucléaires) ⇒ Cystite : l’infection s’arrête.
  6. Souches responsables de pyélonéphrite : diminution de l’adhésion aux cellules.
  7. Les bactéries remontent dans les uretères jusqu’aux reins
  8. Adhésion des bactéries aux cellules uro-épithéliales et épithéliales des tubules rénaux.
  9. Synthèse des cytokines pro-inflammatoires et influx de polynucléaires neutrophiles.
  10. Synthèse d’hémolysine ⇒ lésions de l’épithélium rénal
  11. Synthèse de cytotoxines SAT : formation de vacuoles et lésion des glomérules
  12. E.coli peut traverser les tubules rénaux et provoquer une bactériémie.

3. E. Coli responsable de méningites et septicémies

a) Généralités

Les méningites dues à E.Coli sont surtout observées chez les nourrissons durant les 1ers mois de la vie (40 à 80 % des méningites néo-natales). La contamination se fait par la mère : 20 à 40 % des adultes hébergent dans leur TD des E.Coli K1.

b) Facteurs de virulence

  • Capsule K1 : polysaccharide proche de l’AgB du méningocoque. Cette particularité augmente la résistance à la phagocytose, au pouvoir bactéricide et inhibe la maturation du phagolysosome.
  • Pili de type 1 (adhésine FimH) et protéine de membrane externe OmpA : permettent l’adhésion des bactéries aux cellules endothéliales des capillaires sanguins du cerveau.
  • Toxine CNF (cytotoxic necrotizing factor) : réarrangements du cytosquelette des cellules endothéliales. En association avec OmpA et FimH, permet l’invasion des cellules endothéliales et le passage de la barrière hémato-méningée.
  • Sidérophore de type aérobactine

c) Différentes étapes de l’infection

  1. Colonisation de la muqueuse de l’appareil respiratoire ou intestinal.
  2. Passage au travers de la muqueuse grâce à leur propriété invasive puis bactériémie.
  3. Multiplication dans le sang.
  4. Traversée de la barrière hémato-méningée.
  5. Multiplication dans l’espace subarachnoïde (SNC).
  6. Induction d’une perméabilité de la barrière méningée.
  7. Passage de cellules sanguine et disruption de la barrière méningée
  8. Augmentation de la pression intracrânienne et œdème.
  9. Synthèse de cytokine pro-inflammatoires par les GB infiltrés
  10. Apparition de lésions des neurones.

4. E.coli responsables d’infections intestinales

Il existe 6 groupes de E.coli responsables de diarrhées, qui se distinguent par des signes cliniques et des facteurs de virulence différents

On distingue donc : ETEC, EPEC, EHEC, EIEC, EAEC, DAEC.

a) ETEC : E.coli entérotoxinogènes

Généralités

ETEC est responsable d’épidémies de diarrhées dans les élevages (porcs, bovins, ovins).

Chez l’homme : agent de la turista.

Facteurs de virulence

2 facteurs essentiels à leur virulence : un facteur d’adhésion et une toxine.

  • Facteur d’adhésion : CFA (colonization factor antigen) chez l’homme, K88 et K99 chez les porcelets adhésion aux cellules épithéliales du duodénum, les bactéries adhérentes peuvent coloniser la muqueuse et sont non éliminées par le péristaltisme intestinal.
  • Entérotoxine : LT (thermolabile) et ST (thermostable). Toxines cytotoniques qui provoquent une sortie d’eau de la cellule sans altérer de manière irréversible la vitalité cellulaire.

LT entraîne une sécrétion abondante de liquide riche en électrolytes et donc des diarrhées très aqueuse.

b) EPEC : E.coli entéropathogènes

Généralités

Les EPEC sont responsables d’épidémies de diarrhées (nourrissons et jeunes enfants) dans les pays en voie de développement. Ces diarrhées résultent de l’altération de la muqueuse intestinale.

Facteurs de virulence

Les EPEC adhérent à la cellule hôte, injectent des effecteurs bactériens : modification du cytosquelette de la cellule infectée.

  • Facteurs d’adhésion : BFP (bundle forming pili) et intimine.

Adhésion aux cellules en 3 étapes :

  1. Intervention des BFP : adhésion à la cellule hôte puis agrégation sous forme de microcolonies.
  2. Injection de protéines bactériennes par l’intermédiaire d’une seringue moléculairegrâce à plusieurs prot : EspA, EspB et EspD (s’enchâssent dans la membrane cytoplasmique).Effacement des microvillosités.
  3. Adhésion intime de la bactérie à la cellule hôte due à l’injection : de la protéine TIR (phosphorylée et adressée à la membrane de la cellule). TIR sert de récepteur à l’intimine.

c) E.coli entérohémorragiques

Généralités

EHEC est responsable de colites hémorragiques : violentes crampes abdominales, diarrhée aqueuse puis hémorragique. L’épisode diarrhéique peut se compliquer par un SHU (syndrome hémolytique et urémique) qui provoque insuffisance rénale, anémie hémolytique. La contamination est due à la viande de bœuf pas assez cuite, au lait et au fromage.

Facteurs de virulence

  • Adhésines LFP (long polar fimbriae) : adhésion aux cellules épithéliales.

EHEC possèdent un appareil de sécrétion de type III similaire aux EPEC : injection du récepteur TIR et production de l’intimine.

  • Shiga-like toxine : facteur essentiel de pathogénicité, toxine proche de celle de Shigella, aux propriétés cytotoxique.
  • Toxine de type AB : sous unité B reconnait le Rc GB3 exprimé par les cellules endothéliales, épithéliales rénales et celles du système nerveux central.

Après fixation des sous-unités B au GB3, la sous-unité A entre dans la cellule hôte, cause une protéolyse partielle, libère sa sous-unité A1 qui va rybosyler l’ARN 28s et donc bloquer l’élongation peptidique : inhibition de la synthèse protéique et mort de la cellule.

d) EIEC : E.coli entéroinvasifs

Généralités

Les EIEC sont responsables de diarrhées aqueuse et du syndrome dysentérique : fièvre, diarrhée sanglante et purulente.

Les bactéries envahissent les cellules du côlon, se multiplient puis envahissent les cellules adjacentes. Après phagocytose, les cellules dendritiques et les macrophages infectés meurent par apoptose ⇒ fortes réactions inflammatoires (IL1 béta par les macrophages infectés, IL8 par les cellules épithéliales infectées) qui peuvent aboutir à des ulcérations.

Facteurs de virulence

  • Appareil de sécrétion de type III et protéine Ipa (invasion plasmid antigen): les
  • gènes de virulence nécessaires à l’invasion localisés sur un plasmide de virulence.
  • Facteurs de virulence additionnels :sérine protéase, aérobactine.

e) EAEC : E.coli entéroaggrégatifs

Généralités

Les EAEC sont responsables de diarrhées persistantes principalement dans les pays en voie de développement. Le phénotype d’adhésion agrégative forme des amas à la surface des cellules.

Facteurs de virulence

Processus infectieux en 3 étapes :

  1. Adhésion des bactéries à la muqueuse intestinale grâce aux structures AAF (Aggregative Adherence Fimbriae). À partie d’un foyer primaire d’adhésion, de nouveaux foyers de colonisation se forment par synthèse de dispersine.
  2. Sécrétion intense de mucus par les cellules épithéliales qui piège les bactéries ⇒ persistance de la colonisation et des diarrhées.
  3. Induction d’une réponse inflammatoire due à la stimulation des cellules épithéliales par la flagelline qui active le récepteur membranaire TLR5.

f) DAEC : E.coli entéroadhérents

Responsables de diarrhées persistantes, adhèrent aux cellules en culture avec un phénotype d’adhésion diffus (répartition uniforme des bactéries sur les cellules en culture).

C. Shigella

1. Généralités

Shigella fut découvert en 1898 par Shiga dans les selles d’un patient atteint de dysentérie.

C’est un pathogène strict de l’homme, cause majeure de mortalité chez les enfants dans les pays en voie de développement.

C’est une bactérie qui résiste à l’acidité de l’estomac, 100 bactéries suffisent pour atteindre la dose infectieuse.

Différentes espèces on été identifées : S. dysenteriae, S. flexneri, S. sonnei...

2. Propriétés de virulence

Les shigelles adhèrent aux cellules du côlon, produisent une toxine, envahissent les cellules, se multiplient dans le cytoplasme, lysent les cellules.

a) Modèles animaux

Ce sont des pathogènes strictement humains, seuls les singes reproduisent une maladie similaire à la dysentérie humaine.

b) Étapes de l’invasion des cellules en culture

L’adhésion aux cellules en culture est rendue possible qu’après une étape de centrifugation.

Étapes de l’invasion

  1. Recrutement d’actine polymérisée au site d’interaction : formation de pseudopodes
  2. Après internalisation dans une vacuole d’endocytose, la bactérie lyse la membrane de la vacuole et se retrouve libre dans le cytoplasme.
  3. Multiplication bactérienne dans le cytoplasme.
  4. Polymérisation active d’actine à un pôle de la bactérie permettant à la bactérie de se propulser dans le cellule adjacent.
  5. La bactérie se retrouve dans une vacuole entourée de deux membranes cytoplasmiques.
  6. La bactérie lyse les membranes cytoplasmiques.
  7. La bactérie se retrouve libre dans le cytoplasme de la cellule adjacente.

c) Invasion de la muqueuse colique

Shigella est incapable d’envahir des cellules différenciées.

Elle entre par les cellules M (au niveau des Plaques de Peyer, au dessus des follicules lymphoides), spécialisées dans la phagocytose.

Au niveau des cellules M, les macrophages résidents ont pour rôle de stériliser toute bactérie pénétrant, de les dégrader et de présenter les antigènes au système immunitaire. Cependant, Shigella se multiplie activement dans les macrophages, induisant la mort cellulaire.

Shigella se retrouve alors dans la lamina propria sous-jacente à l’épithélium intestinal puis entre dans les cellules épithéliales par la membrane basolatérale.

Leur multiplication en macrophages induit :

  • Synthèse accrue d’IL-1B (cytokines pro-inflammatoires)
  • Entraîne arrivée massive de polynucléaires qui vont infiltrer la muqueuse intestinale et déstabiliser la barrière intestinale.

d) Toxine dysentérique

C’est une toxine de type AB (composée d’une sous-unité A et de plusieurs sous-unités B) qui reconnaît un glycolipide à la surface des cellules hôtes. La fixation au récepteur se fait par la sous unité B, la sous-unité A sé détache, est internalisée, inactive le ribosome et bloque dont la synthèse protéique.

3. Diagnostic bactériologique

C’est une bactérie immobile, capsulée et fermentative des sucres.

On en distingue 4 sous-groupes :

  • A : 10 sérogroupes
  • B : 6 sérogroupes
  • C : 15 sérogroupes
  • D : 1 sérougroupe

Diagnostic direct

Il repose sur une coproculture avec utilisation d’un milieu spécifique (inhibiteur de Gram +), contenant du lactose et une indicateur d’acide sulfhydrique.

4. Traitement et prophylaxie

Les antibiotiques ne sont pas nécessaires car ils réduisent les symptômes mais peuvent prolonger le portage et augmentent donc la possibilité de transmettre la maladie.

Prophylaxie : isolement du malade, désinfection des selles et des urines, contrôle sanitaire des eaux, des aliments et du lait.

D. Salmonella

1.Historique

Salmonella fut découvert en 1880 par Eberth chez un malade atteint de fièvre typhoïde dans une coupe de rate et de ganglions lymphatiques.

Le premier traitement contre la fièvre typhoïde est apparu en 1948, avec le chloramphénicol.

2. Sérogroupes de Salmonella

a) Espèces

Il existe plus de 2000 espèces de Salmonella qui se distinguent par leur formule antigénique. On reconnaît cependant 3 espèces majeures :

  • S. typhi : agent responsable des fièvres typhoïdes
  • S. cholerae : parfois responsable d’infections systémiques chez l’homme.
  • S. enteriditis : infections diarrhéiques chez l’homme et l’animal

b) Identification antigénique

La formule antigénique est déterminée à partir des déterminants antigéniques O, H et Vi. On détermine un sérotype pour chaque souche, associé à un nom selon la classification de Kauffmann et White.

Antigène O (antigène de paroi) : 67 différents, un Salmonelle peut avoir 1 ou 2 antigènes O différents.

Antigène H (antigène flagellaire) : les Salmonelles sont toujours mobiles. Elles peuvent présenter 1 seul type d’antigène H ou 2 dans une même culture.

Recherche de l’antigène H : ajout dans la gélose des Ac anti-antigène H. Une bactérie exprimant un antigène H, en présence d’un anticorps dirigé contre un antigène H donné deviendra alors  :

  • Immobile si elle est H monophasique (1 seul type d’Ag H)
  • Mobile si elle capable d’exprimer le 2ème antigène H.

3.Pathologies associées à Salmonellla

a) Fièvres typhoïdes et paratyphoïdes

La contamination s’effecture par l’ingestion d’eau et d’aliments contaminées par des déjections humaines car les malades restent porteurs sains de Salmonelles.

Période d’incubation : une semaine à un mois.

Premiers symptômes : diarrhées avec des ulcérations intestinales, puis dissémination des bactéries dans la circulation sanguine qui entraînera une action sur le SNC, la fièvre typhoide avec des hallucinations.

Ce stade va durer 2 à 3 semaines et est caractérisé par :

  • Une fièvre très élevée, de l’anorexie
  • Une phase de convulsion et de délire.
  • Ulcérations et hémorragies suite au relargage des bactéries dans l’intestin.

b) Gastroentérites

Aliments incriminés : produits aviaires

  • Les poulets hébergent des salmonelles dans leur tube digestif (contamination des carcasses)
  • Les Œufs : contamination trans-ovarienne de salmonella

Symptômes : apparaissent dès 6 heures après l’infection, peuvent durer 1 semaine !

  • Nausées
  • Vomissements
  • Douleurs abdominales
  • Diarrhées

Les personnes contaminées peuvent continuer à excréter des bactéries souvent pendant 3 mois et peuvent également devenir porteurs chroniques.

Il y a dépistage systématique des porteurs chroniques de Salmonelles pour toutes personnes travaillant dans la restauration.

4. Propriétés de virulence de Salmonella

a) Adhésion et invasion

Salmonella possède un système de sécrétion de type III, très proche de celui de Shigella qui lui permet d’injecter des effecteurs bactériens dans la cellule.

Les effecteurs entraînent une polymérisation d’actine et un réarrangement du cytosquelette permettant l’internalisation des bactéries. La membrane cellulaire revient ensuite à la normale.

La bactérie internalisée se divise dans une vacuole d’endocytose. Contrairement à Shigella, Salmonelle ne s’échappe pas de la vacuole : elle s’y multiplie.

b) Survie dans les macrophages

Environ 200 gènes sont impliqués dans cette survie

L’’expression de ces gènes est en général induite sous stress (pH acide, dérivés oxygénés, appauvrissement en nutriments)

Les bactéries vont :

  • Se multiplier
  • Induire une mort des macrophages par apoptose
  • Induire une libération de cytokines IL-1 β et TNF-α

c) Résistance à l’effet bactéricide du sérum

La longueur de la chaîne du LPS est un des facteurs qui contribue à cette résistance : plus les chaînes sont longues, plus le complexe lytique est maintenu à distance de la bactérie.

Salmonella produit également une protéine qui empêche la fixation du complément (Rck).

d) Induction de la réponse inflammatoire

Cellules épithéliales

Après invasion, les cellules épithéliales synthétisent l’IL-8 (cytokine chimio-attractante), sécrétée dans la lumière intestinale infiltration de la barrière intestinale par de nombreux polynucléaires rupture de la barrière.

Macrophages

Synthétisent de l’IL-1 β et du TNF-α suite à l’infection qui induisent une sécrétion augmentée d’IL-8 (plus de polynucélaires ⇒ inflammation) par les cellules épithéliales.

L’inflammation rend les cellules inaptes à l’absorption : ceci serait responsable de la diarrhée et de très fortes douleurs abdominales.

5. Diagnostic bactériologique

Recherche dans les selles ou le sang.

  • Dans le sang : hémoculture (sur gélose au sang, avant traitement ATB) précoce car les bactéries sont présentes dans le sang au stade très précoce de la maladie.
  • Dans les selles : coproculture ⇒ il faut isoler les salmonelles parmi toutes les bactéries de la flore intestinale. Plusieurs solutions sont envisageables :
    • Milieu d’enrichissement : favorise la croissance de Salmonella au dépend des bactéries saprophytes (non pathogènes)
    • Isolement sur milieu SS (Salmonelle-Shigelle): les colonies suspectes sur ce milieu sont lactose – et H2S +. On fait donc une identification à l’aide d’une galerie API20E ou le test Vitek.

Il existe également un diagnostic indirect :

  • Recherche d’Ac anti-AgO et anti-AgH dans le sérum des malades (réaction Widal-Félix)
  • Le titrage d’Ac permet de suivre l’évolution de la maladie.

6. Traitement et prophylaxie

a) Traitement

Antibiothérapie avec 2 ATB : l’ampicilline et le chloramphénicol.

Les malades sont traités afin de limiter le portage sain (en particulier pour les Salmonelles responsables de gastroentérites).

b) Prophylaxie

Il existe 3 vaccins contre Salmonella (typhi, paratyphi A et B)

  • Premier vaccin : composé de bactéries tuées, déconseillé car les effets secondaires sont très importants à cause du LPS (fièvres).
  • Deuxième vaccin : l’Ag Vi (Ag d’enveloppe de Salmonelles) très efficace et sans effets secondaires.
  • Troisième vaccin : souche atténuée non virulente qui a des mutations dans les gènes impliqués dans la synthèse du LPS et dans la virulence et le métabolisme.

Contrôle sanitaire de l’eau et des aliments dans l’industrie agro-alimentaire, de la viande à l’abattoir, du lait, des produits laitiers et de tous les produits transformés contenant des œufs.

E. Yersinia

1. Généralités

Il existe 3 espèces causant des maladies chez l’Homme. L’infection se fait par piqûre d’insecte ou par voie pulmonaire.

Identification : Alexandre Yersin en 1894 (agent de la peste à Hong-Kong, isolée à partir de bubons de pestiférés et à partir de cadavres de rats).

C’est l’agent causant la peste : la puce transmet la maladie du rat à sauvage au rat urbain puis à l’homme.

Elles traversent la barrière intestinale avec un infection localisée dans la région submucosale.

  • Pseudotuberculosis : identifiée en 1888 par Mallassez après inoculation d’un nodule d’un enfant mort de méningite pseudotuberculeuse.
  • Y. enterocolitica : découvert en 1962 suite à une épidémie dans un élevage de chinchillas puis chez les lièvres, les porcs et l’Homme.

2. Yersinia enterocolitica et pseudotuberculosis

a) Caractères bactériologiques

Y enterolitica utilise d’un sucre inversée par rapport à pseudotuberculosis (le rhammose et le saccharose).

b) Pouvoir pathogène naturel

L’infection est acquise après ingestion d’aliments et d’eau contaminés. Ils sont pathogènes d’une grande variété d’animaux sauvages, domestiques et de l’Homme. Ces 2 espèces traversent la barrière intestinale :

  • L’infection à Y. enterocolitica reste localisée dans la sous-muqueuse, c’est une fausse appendicite (fièvre, douleurs abdominales).
  • Y. pseudotuberculosis entraîne des infections systémiques, l’atteinte des ganglions mésentériques et donc des douleurs abdominales dues à l’inflammation.

3. Yersinia pestis

C’est l’agent de la peste qui causa le décès d’1/3 de la population Européenne au 8ème et 15ème siècles.

La dernière épidémie eut lieu durant la guerre du Vietnam. La maladie ré-émerge à Madagascar.

a) Caractères bactériologiques

C’est une bactérie parfois capsulée qui se cultive le mieux en eau peptonnée à 30%, sans apparition de trouble.

Sur gélose, les colonies apparaissent plates et grisâtres après plusieurs jours à 28-30°C.

b) Voies d’infections

2 voies d’infection : les aérosols (peste pulmonaire) ou la piqûre de puce (peste bubonique puis peste septicémique).

Transmission par la puce

La puce infectée peut survivre jusqu’à quelques mois et transmet Y. pestis aux espèces animales piquées. Les bactéries se muliplient dans la puce jusqu’à obstruction complète du système digestif, entraînant une régurgitation des bactéries au point de piqûre.

Elles atteignent alors les ganglions lymphatiques puis se multiplient et entraînent une forte réaction inflammatoire. Cette dernière cause l’apparition de bubons : peste bubonique.

La lyse des bactéries étant passées dans le sang entraîne un relargage de LPS et la mort par collapsus ou alors une importante nécrose des vaisseaux sanguins (peste noire).

La peste pulmonaire est causée par la multiplication des bactéries dans les macrophages présents dans les poumons.

Transmission par les aérosols

Au début, il s’agit juste d’un état grippal. L’évolution est rapide et la mort intervient en 4 jours. Le risque contagieux est très important en raison de la toux d’irritation permanente.

c) Pouvoir pathogène expérimental

La peste peut être reproduite par inoculation sous cutanée ou intramusculaire chez l’animal de laboratoire. En 4 à 6j, il y a mort des animaux : l’autopsie montre la présence de bubons.

d) Propriétés de virulence

Adhésion-invasion

Le système de sécrétion est de type III : il y a injection d’effecteurs bactériens (Yop) dans la cellule. Ces effecteurs vont modifier la signalisation cellulaire et le cytosquelette. Elles se multiplient dans une vacuole d’endocytose.

Interaction avec les macrophages

Certaines souches ont une capsule, ce qui entraîne une résistance à la phagocytose.

Les souches non capsulées sont protégées de la phagocytose par les protéines Yop.

Captation du Fer

Les sidérophores sont de type aérobactine, ce qui fournit le fer nécessaire à la multiplication bactérienne.

Résistance au sérum

Toutes les souches résistent à l’activité lytique du complément, ce qui permet leur survie.

4. Diagnostic bactériologique

À partir d’un bubon, on cultive la bactérie en eau peptonée et on l’inocule à une souris.

A partir d’une peste pulmonaire, on réalise une culture des crachats en eau peptonée qu’on inocule à une souris.

Autres Yersinia : recherche dans les selles sur milieu Drigalski et identification sur galerie API 20E.

6. Traitement et prophylaxie

Le traitement est réalisé à partir d’ATB : la streptomycine sulfamide.

La prévention pour Y. pestis consiste en l’éradication des rongeurs dans les zones habitées (élimination des ordures).

Un vaccin efficace existe : c’est une souche Yersinia tuée. On est ensuite immunisés pendant 1 an.

F. Vibrio cholerae

1. Généralités

C’est l’agent du choléra, qui provoque de très fortes diarrhées (jusqu’à 10-15L/j de selles).

Les selles sont en « eau de riz » : blanchâtres, contenant des débris cellulaires avec énormément de bactéries (107 bactéries par mL).

Il provoque également des vomissements. La mort est provoquée dans les 24h par déshydratation.

a) Caractères bactériologiques

Fait partie de la famille des Vibrionaceae.

Ce sont des bacilles gram -, très mobiles (polaire), aéro-anaérobie facultatifs, se cultivent sur milieux ordinaire, nitrate +, fermentent le glucose, oxydase +.

b) Historique

Le foyer primitif de cette maladie est le Bengale. Les pandémies sont favorisées par les moyens de communication apparus au 19ème siècle.

Actuellement, il y a très peu de cas en Europe, mais il est retrouvé en Afrique et en Asie.

Découverte : la bactérie fut isolée en 1883 par Robert Koch : nommée d’abord Bacillus comma.

2. Pouvoir pathogène naturel

Il s’agit d’une maladie strictement humaine, l’incubation est de quelques heures et débouche sur une phase aiguë avec diarrhées très aqueuses, des douleurs abdominales et des vomissements.

Heureusement, les bactéries sont très fragiles et sont détruites par la chaleur, l’acidité et les sels biliaires. La dose infectieuse est donc très importante.

Les diarrhées entraînent déshydratation aigue, cyanose, asthénie, crampes abdominales ou encore amaigrissement extrême.

Dans 50 à 60% des cas, la mort par collapsus cardiovasculaire est due à une acidose et une insuffisance rénale.

3. Physiopathologie

a) Colonisation de la muqueuse de l’intestin grêle

Vibrio est ingéré par voie orale mais est en grande partie détruit. Les bactéries qui atteignent l’intestin colonisent la muqueuse (la couche de mucus peut être traversée grâce au flagelle, donnant accès à l’épithélium).

L’adhésion aux entérocytes se fait via de longs pilis filamenteux Tcp. Les mutants Tcp – sont non virulents.

Vibrio possède une mucinasequi dégrade la fibronectine, causant la desquamation des cellules épithéliales.

b) Toxine cholérique

Il s’agit d’une toxine de type AB avec activité ADP ribosylante. Ceci bloque la régulation de l’adénylate cyclase, ce qui produit beaucoup d’AMPc et donc une sortie importante d’électrolytes (Na+, Cl) et donc une sortie massive d’eau.

4. Diagnostic bactériologique

Culture rapide en eau peptonée et sur gélose nutritive (colonies en 10h).

Elles sont oxydase +. Tous les vibrio ne sont pas cholerae, le typage se fait donc par agglutination avec AgO.

5. Traitement et prophylaxie

Traitement : réhydratation par voie veineuse.

Les antibiotiques ont une action favorable mais les souches résistantes apparaissent rapidement.

Il existe 2 vaccins :

  • Bactérie entière tuée + sous-unité B de la toxine
  • Bactérie vivante avec le gène codant la sous-unité A de la toxine inactivé.

La maladie est à déclaration obligatoire sur registre international.