PNEUMONIES NOSOCOMIALES Physiopathologie Dr Jean-Francois TIMSIT Réanimation médicale et infectieuse Hôpital Bichat, Paris

Equilibre agression-défense Inoculum Défense Voies aériennes stériles InoculumDéfense Voies aériennes colonisées Inoculum Défense Pneumonie

Plan Réservoirs de colonisation? Mécanismes de multiplication et d ’adhérence sur le site colonisé Mécanismes de détachement Virulence Débordement des défenses

Parmi les voies de colonisation suivantes, lesquels existent? 1.L’inhalation 2.La contamination trans-diaphragmatique 3.La voie hématogène 4.La contamination exogène

Parmi les voies de colonisation suivantes, lesquels existent? 1.L’inhalation 2.La contamination trans-diaphragmatique 3.La voie hématogène 4.La contamination exogène

Parmi les voies de colonisation suivantes, laquelle est la plus fréquente? 1.L’inhalation 2.La contamination trans-diaphragmatique 3.La voie hématogène 4.La contamination exogène

Parmi les voies de colonisation suivantes, laquelle est la plus fréquente? 1.L’inhalation 2.La contamination exogène 3.La voie hématogène 4.La contamination trans-diaphragmatique

Classez par ordre d’importance les réservoirs de colonisation suivant ? 1.Trachée 2.Oropharynx 3.Sonde d’intubation 4.Estomac

Classez par ordre d’importance les réservoirs de colonisation suivant ? 1.Oropharynx 2.Trachée 3.Sonde d’intubation? 4.Estomac

EXOGENOUS SOURCES STOMACH OROPHARYNX TRACHEA INTESTINE ENDOGENEOUS SOURCES VENTILATOR-ASSOCIATED PNEUMONIA Staff Ventilator circuits

Flore normale –Cocci gram + non pathogènes, anaérobies (10 7 à /ml) Colonisation oro-pharyngée –1 à 6 % des sujets sains –60 % des patients en réanimation (72h) Oropharynx:  Flux salivaire,  enzymes protéolytiques Augmentation de la dégradation de la fibronectine par des protéases  Augmentation de l’adhérence des BGN Sinusites:  Obstruction des méats par les sondes Plaque dentaire:  Modification qualitatives (BGN, Pyo, S. aureus) et quantitatives  Adhérence bactéries à la dent (actinomyces viscosus, strepto mutans)  sites de fixation pour d’autres bactéries: Bactéroides, Strepto pyogenes ou pyo.  Gingivites en l’absence d’hygiène dentaire Colonisation oro-paryngée: rôle central Johanson WG et al – N Eng J Med 1969; 21: 1137 Niederman – Eur Respir J – 1994; 7:1737

Plaque dentaire et inf. nosoc 15 pneumonies 12/15 plaque dentaire + avant Fourrier Intens Care Med 2000; 26:1239

Soins de bouche et PN De Riso Chest 1996 Fourrier Crit Care Med 1998 Contrôle 24/180 (13%) 11/47 (23%) Chlorhexidine 8/175 (5%) P<0.01 2/39 (5%) P<0.02

Colonisation/pH gastrique Dumoulin et al – Lancet 1982;1:242 Estomac:  Augmentation de l’inoculum (  pH) et reflux++

Rôle de l’estomac La colonisation gastrique précède la colonisation trachéale 9 à 32% Proportion de pneumonie avec une colonisation de l’estomac initiale 0 à 55% Peu pour S. aureus, streptocoques, Hemophilus sp  PN précoce Plus pour les entérobactéries et PN tardive Rôle « faible » amplificateur à condition de limiter le reflux+++ Bonten CID 1997; 24:309, Prod’hom Ann Intern Med 1994; 120:653, Hubmayr – Intensive Care Med 2002; 28:1521

Relation Estomac-pH/EOP-LOP Prod’hom et al- Ann Intern Med 1994; 120:653, A R S days

Risque de reflux Torres et al – Annals Intern med 1992; 116: 540 Position couchée Drakulovic Lancet 1999; 27:1851 Sonde naso-gastrique Ibanez JPEN 1992; 16:419 Nutrition entérale Pingleton Am J Med 1986; 80:827 –Résidus gastrique Cook DJ Crit Care Med –continue vs intermittente Lee Clin Intensive Care 1990;1:100 –Gastrique ou jejunale – Montecalvo Crit Care Med 1992; 20:1377

Micro-inhalations –La sonde d’intubation n’a pas de rôle protecteur, au contraire Contamination des voies aériennes inférieures (VRI) réservoir bact/ml 10 à 20 ml Valles et al – Ann Intern Med 1995; 122:179

Aspiration sus-glottique Densité d’incidence PN précoce (7j) PN tardives P. aeruginosa CGP et H influenzae Valles et al – Ann Intern Med 1995; 122:179 ASPI N= ASPI N= p <0.05 < >

Intubation et clairance muco-cilaire Zone de dénudation ciliaire en regard du ballonnet Diminution de la vélocité ciliaire trachéo-bronchique même à distance d’autant que le ballonnet est plus gonflé Fonction muco-cilaire altérée même au niveau des petites bronches Lésions extensives liées aux aspirations Les atélectasies distales diminuent la clairance muco- ciliaire Autres facteurs: O2, NO,bactéries,cellules inflammatoires Wanner et al – Am J Respir Crit Care Med 1996; 154:1868

Impact de la ventilation non invasive sur le risque d’infection nosocomiale Girou et al, JAMA 2000 VNI Succès VNI échec VM traditionnelle 1,0 0,2 0,4 0,6 0, VNI Succès VNI échec VM traditionnelle 1,0 0,2 0,4 0,6 0, Proportion cumulée de malades sans infection jours

Dynamique de colonisation trachéale 123 Pts, VM>48h, prélèvement trachéal (T), oro- pharyngé (OP) et gastrique (G) tous les jours/ 14 jours 110 patients T+ (255 germes) – 80 (115 germes) T+ admission (47 germes disparaissent dans les 48 heures) –70 germes T+ en 1er dont 43 exclusifs –70 germes T+ en 2nd 26 après OP, 15 après G, 29 après OP et G. 19 pts/ 21 episodes de PN/25 germes –11/25 T en 1er –4/25 OP en premier – 7 / 25 OP et T simultané –0/25 G en premier –3/25 rien Cardenosa Cendrero et al – Chest 1999; 116: 462

Adhérence oropharyngée et trachéale La fibronectine salivaire favorise l’adhérence des streptocoques oraux aux dépends des entérobactéries (flore de barrière) S aureus adhère sur le fibrinogène et sur la fibronectine ou sur le caillot de fibrine en cas de lésion mucqueuse. Certaines bactéries pathogènes peuvent sécréter des enzymes lysant la fibronectine (P. aeruginosa, S. aureus, B fragilis etc….) La bactérie possède les adhésines nécessaires pour le site infectieux (P. aeruginosa : affinité ++ cel. ciliées trachéales) L’adhérence est préférentielle sur les cellules lésées ou desquamées mais aussi sur le mucus respiratoire insuffisamment drainée. Une fois les lésions tissulaires créées, perte d’adhérence   risques opsonisation et phagocytose  Adhérence OP: insuf rénale, intubation,chirurgie, malnutrition infection virale  Adhérence trachéale: lésions endobronchiques malnutrition Estes et al- Intensive Care Med 1995:21:365

Adair et al – Intens Care Med 1999; 25:1072 Adhérence - Rôle de la sonde d’intubation - biofilm

Quorum sensing et P. aeruginosa Camara et al – Lancet Infect Dis 2002;2:667

Dans les modèles animaux, le risque d’acquisition d’infection des voies aériennes inférieures dépend ? 1.Du germe 2.Du polymorphisme génétique de l’hôte 3.De l’existence ou non d’un état inflammatoire 4.Du volume de sécrétion inhalé 5.De l’importance de l’inoculum inhalé 6.De la FiO2

Dans les modèles animaux, le risque d’acquisition d’infection des voies aériennes inférieures dépend ? 1.Du germe 2.Du polymorphisme génétique de l’hôte 3.De l’existence ou non d’un état inflammatoire 4.Du volume de sécrétion inhalé 5.De l’importance de l’inoculum inhalé 6.De la FiO2

PHYSIOPATHOLOGIE: défaillance des défenses pulmonaires  INFECTION Défaillance – systémique – pulmonaire Susceptibilité de l’hôte Innoculum – voie d’administration – charge bactérienne – volume

SDRA, SDMV et défenses des VAI Œdème pulmonaire  Inh phagocytose (Laforce 72)  inactivation du surfactant alv. (Harlan 66) H.I.A.,  conc protéïque  milieu de culture (Siedenfield 86) Hypoxie locale  Dysfn du macrophage alv. Inflammation locale   capa de migration et bactéricidie des neutrophiles (Martin 91)  elastase  clivage des IgG et IgA, dégradation de la fibronectine (Green 68) Sepsis extra-pulm   recrutement neutro,  TNF ,  bactéricidie des macrophages (Nelson 90, White 86) Infection locale   activité du système réticulo-endothélial (  capa opsonisation) Acidose   fonction du macrophage alvéolaire Malnutrition   activité antibact pulmonaire (translocation) O2  translocation bact Choc  ischémie-reperfusion:  activité macrophage, lymphocytes et PN (Sherwood 2000)

G-CSF Réduction des durées de neutropénie Augmentation des fonctions des PNN pas de toxicité mais pas d’efficacité Heard et al. Crit Care 1998;26: Pettila Crit Care 2000;28: Prévention des PN par l’Immunomodulation (1): Ig IV:  d es capacités phagocytaires des cellules inflammatoires? Réduction des PN avec les Ig-IV..à confirmer Cometta Clin Exp Immunol 1994;97:69-72 Douzinas, Crit Care 2000;28:8-15