MUCORMYCOSES « zygomycoses » Jean-David CHALENDARD Interne en Parasitologie-Mycologie Service de Microbiologie Hôpital Necker-Enfants Malades Université Paris 5 23 Mars 2005

Mucormycoses Mycoses dues à des champignons de l’environnement appartenant à la classe des Zygomycètes, de l’ordre des mucorales.

Mucormycoses Mycoses dues à des champignons de l’environnement appartenant à la classe des Zygomycètes, de l’ordre des mucorales. Taux de mortalité peut être important selon l’infection

Mucormycoses Mycoses dues à des champignons de l’environnement appartenant à la classe des Zygomycètes, de l’ordre des mucorales. Taux de mortalité peut être important selon l’infection 80% chez les patients transplantés infectés.

D’après Gargas A et al., Science 1995

D’après Gargas A et al., Science 1995

Classification des principaux champignons Zygomycètes Ascomycètes Basidiomycètes

Classification des principaux champignons Zygomycètes Ascomycètes Basidiomycètes Cryptococcus neoformans

Classification des principaux champignons Zygomycètes Ascomycètes Basidiomycètes Aspergillus spp. Cryptococcus neoformans

Classification des principaux champignons Zygomycètes Ascomycètes Basidiomycètes Mucorales Entomophthorales

Caractéristique des Zygomycètes production de spores sexuées appelées zygospores

Epidémiologie des Zygomycètes Champignons de l’environnement Sol, végétaux, matières en décomposition (fruits, compost, graines céréalières)

Epidémiologie des Zygomycètes Champignons de l’environnement Sol, végétaux, matières en décomposition (fruits, compost, graines céréalières)

Distribution géographique Ordre Genre Distribution géographique Type d'infection Mucorales Entomophtho-rales Mucor Rhizopus Rhizomucor Absidia Cunninghamella Apophysomyces Saksenae Basidiobolus Conidiobolus cosmopolite tropicale opportuniste non opportuniste (Ribes J et al., Clin Microbiol Rev, 2000; Prabhu R et al., Clin Microbiol Infect 2004)

Mucorales Entomophtho-rales Ordre Genre Distribution géographique Localisation de l’infection Mucorales Entomophtho-rales Mucor Rhizopus Rhizomucor Absidia Cunninghamella Apophysomyces Saksenae Basidiobolus Conidiobolus cosmopolite tropicale Rhinocérébrale Pulmonaire Disséminée Sinusale Cutanée disséminée sous-cutanée sinusale (Ribes J et al., Clin Microbiol Rev, 2000; Prabhu R et al., Clin Microbiol Infect 2004)

cellulite à Saksenaea vasiformis

Classification des Zygomycètes champignons Zygomycètes Ascomycètes Basidiomycètes Mucorales Entomophthorales

Classification des Zygomycètes champignons Zygomycètes Ascomycètes Basidiomycètes Mucorales Entomophthorales Mucor spp. Absidia spp. Rhizopus spp. Rhizomucor spp.

Classification des Zygomycètes champignons Zygomycètes Ascomycètes Basidiomycètes Mucorales Entomophthorales Mucor spp. Absidia spp. Rhizopus spp. Rhizomucor spp. Infections opportunistes

Mucorales Mucor spp. Absidia spp. Rhizopus spp. Rhizomucor spp. Redoutables opportunistes

Mucorales Mucor spp. Absidia spp. Rhizopus spp. Rhizomucor spp. Redoutables opportunistes mauvais pronostic

Mucorales Mucor spp. Absidia spp. Rhizopus spp. Rhizomucor spp. Redoutables opportunistes mauvais pronostic Redoutables contaminants de laboratoire

Mucorales Mucor spp. Absidia spp. Rhizopus spp. Rhizomucor spp. Redoutables opportunistes mauvais pronostic Redoutables contaminants de laboratoire Isolement fréquent dans les prélèvements (cutanés, selles…)

Epidémiologie Transmission : spores produites en abondance par le champignon Participent à l’aérocontamination fongique de l’environnement. sporocyste

Epidémiologie Transmission : spores produites en abondance par le champignon Participent à l’aérocontamination fongique de l’environnement.

Epidémiologie Contamination humaine : inhalation cutanée (traumatisme) ingestion

Epidémiologie Contamination humaine : inhalation cutanée (traumatisme) ingestion 3ème infection fongique invasive: Aspergilloses > Candidoses > Mucormycoses

Champignons filamenteux (Aspergillus sp. exclus) isolés chez des patients après greffe de cellules souches hématopoïétiques (1) (Marr A., CID, 2002, FHCRC, Seattle, 1985-1999) Nombre d ’isolement Zygomycètes Champignons isolés

Fréquence des infections non-aspergillaires. Champignons filamenteux (Aspergillus sp. exclus) isolés chez des patients après greffe de cellules souches hématopoïétiques (2) Fusarium sp Zygomycètes Scedosporium sp Fréquence des infections non-aspergillaires.

Facteurs de risque Hémopathies malignes (leucémie, lymphome, MM) Neutropénie Transplantation d’organe solide, moelle osseuse Chimiothérapie, corticothérapie, traitement anti-rejet Diabète en acido-cétose +++ Traitement par déferoxamine Malnutrition chez l’enfant Traumatisme (Greenberg et al., Curr. Opin. Infect. Dis-2004)

Manifestations cliniques Maladie aiguë, à localisations diverses en fonction de la porte d’entrée et du terrain sous-jacent

Manifestations cliniques Maladie aiguë, à localisations diverses en fonction de la porte d’entrée et du terrain sous-jacent 5 formes majeures d’infection: Rhinocérébrale ++ Cutanée Pulmonaire Disséminée Gastrointestinale

Manifestations cliniques Maladie aiguë, à localisations diverses en fonction de la porte d’entrée et du terrain sous-jacent 5 formes majeures d’infection: Rhinocérébrale ++ Cutanée Pulmonaire Disséminée Gastrointestinale Pronostic sévère: évolution en qq jrs vers la mort par thrombose extensive des vaisseaux nécrose des tissus environnants (Prabhu et al., Clin Microbiol Infect 2004)

Zygomycose rhinocérébrale (Rhizopus oryzae)

Zygomycose rhinocérébrale (Rhizopus oryzae) IRM

Diagnostic microbiologique -Difficile

Diagnostic microbiologique -Difficile -Rarement établi avant le décès

Diagnostic microbiologique -Difficile -Rarement établi avant le décès : (Ingram et al., Arch Otolaryngol Head Neck Surg, 2000) 185 cas de mucormycoses disséminées :

Diagnostic microbiologique -Difficile -Rarement établi avant le décès : (Ingram et al., Arch Otolaryngol Head Neck Surg, 2000) 185 cas de mucormycoses disséminées : 9% diagnostiquées avant le décès

Diagnostic microbiologique -Difficile -Rarement établi avant le décès : (Ingram et al., Arch Otolaryngol Head Neck Surg, 2000) 185 cas de mucormycoses disséminées : 9% diagnostiquées avant le décès prélèvements Respiratoires : aspirations trachéales, LBA pus : sinus biopsies : cutanées et osseuses

Diagnostic microbiologique Aspect des filaments sur les coupes, frottis … - Filaments courts - irréguliers - très larges (5 à 15 µm) - non cloisonnés (+++) - ramifications à angle droit Mucormycose à Absidia corymbifera Nodule pulmonaire Mme D. Coloration : gomori-grocott

Diagnostic microbiologique Aspect des filaments sur les coupes, frottis … - Filaments courts - irréguliers - très larges (5 à 15 µm) - non cloisonnés (+++) - ramifications à angle droit Mucormycose à Absidia corymbifera Nodule pulmonaire Mme D. Coloration : gomori-grocott ≠ Aspergillus spp.

Diagnostic microbiologique Culture mycologique - Croissance très rapide à 37°C envahissant toute la boîte - Culture difficile -Faible sensibilité de la culture (Tarrand et al., Am J Clin Pathol-2003) + dans 52% des autopsies - Permet l’identification de l’espèce.

Diagnostic microbiologique Examen macroscopique - Colonies duveteuses avec mycélium aérien - Couleur au recto: blanche grise gris foncée (sporulation) -Reste pâle au verso.

Diagnostic microbiologique Examen macroscopique - Colonies duveteuses avec mycélium aérien - Couleur au recto: blanche grise gris foncée (sporulation) -Reste pâle au verso.

Diagnostic microbiologique Examen microscopique -Filaments non (ou peu) cloisonnés, larges et irréguliers -Sporangiophores

Sporangiophore d’un Rhizopus sp. sporocyste sporocystophore rhizoïdes

Sporocyste d’un Rhizopus sp. spores columelle

Zygospores d’un Rhizopus sp.

Identification moléculaire Amplification des régions et séquençage : ITS ARN 28S : identification de 67,5% (Hall et al., J Clin Microbiol-2004)

Critères diagnostiques de Zygomycose Si culture positive de tissus stériles Si isolements répétés de sites non stériles et nombre important de colonies Examen direct positif avec morphologie caractéristique du champignon et nécrose du tissu environnant

(Dannaoui et al., J Antimicrob Chemother-2003)

(Dannaoui et al., J Antimicrob Chemother-2003)

(Dannaoui et al., J Antimicrob Chemother-2003)

(Dannaoui et al., J Antimicrob Chemother-2003)

Traitement standard pour la forme localisée ou disséminée : Amphotéricine B (1-1,5mg/kg/j) (Fungizone®, Ambisome®, Abelcet®) (Greenberg et al., Curr. Opin. Infect. Dis-2004)

Traitement standard pour la forme localisée ou disséminée : Amphotéricine B (1-1,5mg/kg/j) (Fungizone®, Ambisome®, Abelcet®) Débridement chirurgical Ajustement de l’immunodépression Régulation de l’acidose, neutropénie (G-CSF, transfusion de GB) (Greenberg et al., Curr. Opin. Infect. Dis-2004)

Limites du traitement Forme IV et néphrotoxicité de l’Amphotéricine B La mortalité reste élevée.

Limites du traitement Forme IV et néphrotoxicité de l’Amphotéricine B La mortalité reste élevée. Nouvelles thérapies ?

Nouvelles molécules pour le traitement des Zygomycoses disséminées Voriconazole inactif (Sun et al., AAC 2002) Caspofungine inactive (Deresinski et al., CID 2003)

Nouvelles molécules pour le traitement des Zygomycoses disséminées Voriconazole inactif (Sun et al., AAC 2002) Caspofungine inactive (Deresinski et al., CID 2003) Activité du Posaconazole in vivo ?

Activité du Posaconazole dans les Zygomycoses disséminées expérimentales ( Dannaoui et al. 2003, AAC) Infection de souris par une suspension de spores de 3 espèces de Zygomycètes: -Rhizopus microsporus var. rhizopodiformis -Rhizopus oryzae -Absidia corymbifera Différents traitements pdt 10 j selon groupes de 10 souris: Amphotéricine B (1mg/kg/j) Itraconazole (50mg/kg 2×/j) Posaconazole (5, 25, 40 et 100mg/kg/j) contrôles: 5% glucose IP et méthylcellulose par gavage

Courbes de survie des souris infectées R. microsporus R. oryzae A. corymbifera A. corymbifera

Courbes de survie des souris infectées R. microsporus R. oryzae contrôle * * A. corymbifera A. corymbifera * *

Courbes de survie des souris infectées R. microsporus R. oryzae Ampho.B A. corymbifera A. corymbifera

Courbes de survie des souris infectées R. microsporus R. oryzae Posa 40 25 5 5-25-40 A. corymbifera A. corymbifera 40 5-25

Courbes de survie des souris infectées R. microsporus R. oryzae A. corymbifera A. corymbifera itra

Activité du Posaconazole dans les Zygomycoses disséminées expérimentales ( Dannaoui et al., 2003, AAC) Ampho.B Itraconazole Posaconazole Rhizopus microsporus + - dose dép. Rhizopus oryzae Absidia corymbifera +/-

Activité du Posaconazole dans les Zygomycoses disséminées expérimentales ( Dannaoui et al., 2003, AAC) tjrs < Amphotéricine B variable selon les espèces dose-dépendant

Activité du Posaconazole dans les Zygomycoses disséminées expérimentales ( Dannaoui et al., 2003, AAC) tjrs < Amphotéricine B variable selon les espèces dose-dépendant Activité du posaconazole chez l’homme ?

Activité du Posaconazole dans une zygomycose invasive humaine (Tobon et al., Colombie, CID 2003) Patient diabétique Transplanté cœur-rein + thérapie immunosuppressive Médiastinite à Rhizopus sp.

IRM avant la thérapie : épanchement pleural

Activité du Posaconazole dans une zygomycose invasive humaine (Tobon et al., Colombie, CID 2003) Patient diabétique Transplanté cœur-rein + thérapie immunosuppressive Médiastinite à Rhizopus sp. Pas d’amélioration sous Ampho.B + débridement chirurgical Posaconazole oral (200mg 4x/j pdt 6 mois) :

Activité du Posaconazole dans une zygomycose invasive humaine (Tobon et al., Colombie, CID 2003) Patient diabétique Transplanté cœur-rein + thérapie immunosuppressive Médiastinite à Rhizopus sp. Pas d’amélioration sous Ampho.B + débridement chirurgical Posaconazole oral (200mg 4x/j pdt 6 mois) : amélioration clinique, mycologique, radiologique en qq semaines pas d’effet néfaste

Activité du Posaconazole dans une zygomycose invasive humaine (Greenberg et al., Curr Opin Infect Dis, 2004-University of Kentucky) Etude rétrospective de 19 mucormycoses (1990-2004) 11 survivants traités ampho.B +/- caspofungine, dont 4 traités par posaconazole en traitement de sauvetage

Activité du Posaconazole dans une zygomycose invasive humaine (Greenberg et al., Curr Opin Infect Dis, 2004-University of Kentucky) Etude rétrospective de 19 mucormycoses (1990-2004) 11 survivants traités ampho.B +/- caspofungine, dont 4 traités par posaconazole en traitement de sauvetage Posaconazole semble être un antifongique de choix.

Emergence d’infections fongiques chez les greffés de moelle traités par Voriconazole Infections fongiques invasives: cause importante de mortalité chez les patients d’onco-hématologie Voriconazole : Triazolé à large spectre Activité sur Aspergillus (Walsh et al., Pediatr Infect Dis J, 2002) Activité limitée sur les Zygomycètes (Dannaoui et al., J Antimicrob Chemother 2003)

Emergence d’infections fongiques chez les greffés de moelle traités par Voriconazole (Imhof et al., CID 2004, FHCRC, Seattle) Etude rétrospective (1998-2003) de 139 patients recevant du voriconazole pour : Traitement curatif (Aspergillose invasive avérée ou probable) Traitement empirique (fièvre réfractaire) 10% (13/139) ont développé une infection fongique invasive : 6 Zygomycètes (46%) 4 Candida glabrata (31%) Autres champignons filamenteux Infection tardive après la transplantation (médiane :180j) Mortalité élevée : 70% (9/13 décès)

Emergence d’infections fongiques chez les greffés de moelle traités par Voriconazole (Marty et al., N Engl J Med - 2004) 124 transplantés de greffe de moelle allogénique avec GVH 4 cas de Zygomycoses diagnostiqués (3%) : 3 : traitement prophylactique par Voriconazole 1 : traitement par Voriconazole instauré avant le diagnostic, pour des nodules pulmonaires Infection tardive après la transplantation (médiane : 125 j)

Cas clinique de Necker: Mme D. , 23 ans: Granulomatose systémique pulmonaire et médullaire avec aplasie très sévère Septicémie à Mycobacterium avium bien contrôlée Déficit immunitaire sous-jacent Hospitalisation le 02/11/2004 pour récidive fébrile à 39°C avec apparition d’une douleur thoracique Tazocilline + voriconazole (Vfend) le 05/11/04

Mme D : (suite) 2 cultures mycologiques LBA négatifs Biopsie pulmonaire du 19/11/04 : Mise en évidence de filaments mycéliens. Isolement d’Absidia corymbifera en culture Zinnat + Amiklin le 21/11/04 Arrêt Vfend le 23/11/04 Ambisome (5mg/kg) + Caspofongine (50mg/j) Arrêt Zinnat le 25/11/04 Arrêt Amiklin le 29/11/04 (néphrotox. cumulée)

Mme D : (suite) Aggravation de la mucormycose pulmonaire : Arrêt Caspofongine le 29/11/04 et Augmentation Ambisome 10mg/kg/j Posaconazole 800mg/j le 02/12/04 Tienam + Amiklin ( éventuelle surinfection pulmonaire) Aggravation de l’état générale Transfert en réanimation à l’hôpital Cochin Transfert en hémato SI à Necker Décès le 01/01/05

Conclusion L’augmentation de la prévalence des diabétiques et de l’état d’immunodépression a fait émerger les Zygomycoses. opportunistes pronostic sévère Traitement standard : Amphotéricine B Perspectives encourageantes du Posaconazole Prophylaxie des transplantés par Voriconazole à suivre attentivement