Infections à actinomycètes anaérobies aspects cliniques diagnostic microbiologique thérapeutique Dr. Olivier Join-Lambert (AHU) Service de Microbiologie Hôpital Necker Enfants-Malades, Paris

Actinomycetes: Historique première description par Israel: Bacille gram positif présentant une formes filamenteuses branchées ± mycelium aérien Confusion avec les champignons, en fait très proches des mycobacteries (bactéries à haut GC%) Nocard, vétérinaire, décrit le farcin, infection du bétail qui ressemble à une tuberculose chronique premier cas décrit de nocardiose pulmonaire associée à des abcès cérébraux Erickson décrit plusieurs espèces anaérobies: A. israeli, A. bovis Classification de Waksman distinguant les actinomycetes anaérobies stricts ou facultatifs des Nocardia agent des mycétomes, aérobies Classification de Holdemann 1878 1888 1890 1940 1959 1977

Classe des actinobacteria (high G+C% Gram-positive bacteria)

Classification d’Holdeman, 1977 Actinomycetes pathogènes (1) Bacilles Gram + anaérobies ( Paroi bactérienne sans acides mycoliques) Actinomyces A. israeli +++ A. naeslundii, A. odontolyticus, A. viscosus A. meyeri, A. gerencseriae A. bovis (animaux) Propionibacterium Propionibacterium propionicum Bifidobacterium Eubacterium, Lactobacillus Pseudoramifications possibles Bacilles réguliers NB: anaérobies facultatifs sauf A. bovis et A. meyeri

A différencier des actinomycetes aérobies pathogènes (2) Paroi bactérienne avec acide mycolique Corynebacteriaceae Mycobacteriaceae Nocardiaceae Rhodococcus Paroi bactérienne sans acide mycolique Actinomadura, Rothia spp, Streptomyces

Epidémiologie Zoonose Maladie du bétail (A. bovis) et des chevaux Forme clinique ressemblant à l ’actinomycose oro-faciale humaine Chèvres, chevreuil, élan, antilope Chien, chat, Facteurs favorisants Plaie muqueuse traumatique par ingestion d ’aliments coupants Plaie dentaire http://www.fsis.usda.gov/OFO/HRDS/SLAUGH/DepRed/LCDR/Granulom/Links/JawACTI.html

Actimomycose humaine Terrain Localisations Homme/femme 2/1 Pas d ’augmentation d ’incidence chez les immunodéprimés Différent des nocardioses : Transplantation,cancer, hémopathie Diabète,alcoolisme SIDA, corticothérapie au long cours Localisations Cervico-faciale 60% Thoracique 15% Abdomino-pelvienne 20% Autres 5% Slack et al, 1975

Actinomycose: physiopathologie Sinus, cavité buccale (plaque dentaire), Tube digestif, Filière génitale féminine Germe commensal Carie dentaires+++, extraction dentaire, Diverticulite, Dispositif intra utérin Chirurgie Pas de transmission interhumaine Traumatisme tissulaire Infection subaiguë ou chronique Germes de la flore commensale associés Abcédation Fistulisation Dissémination -locorégionale (ostéite) -hématogène (arthrite, abcès cérébral)

Facteurs de virulence Pour les dentistes: les fimbriae (plaque dentaire) Une étude compare la virulence de différentes souches d ’Actinomyces et de P. propionicum par injection intrapéritonéale chez la souris Espèces comparées: Actinomyces israeli, A. naeslundi, A. viscosus P. propionicum - > Guérison en quelques semaines: A. odontolyticus, A. naeslundi and A. viscosus - > Infection chronique évoluant vers la mort: A. israeli et

Actimomycoses: formes cliniques Formes évolutives aiguës, Chroniques +++ Germe à croissance lente: diagnostic différentiel des pathologies tumorales

Localisations Actinomycose cervico-faciale (Foyer ou extraction dentaire) Tuméfaction cervicale, maxillaire, parotidienne Sortie de pus ou grains blancs-jaunes ou bruns par fistulisation ou au point de ponction ostéite ou périostéite associée+++ Image www.med.sc.edu:85/mycology/ actino-lump.jpg

Les  grains de souffre Nom donné du fait de leur similitude avec les particules de souffre de pharmacie Grains d ’1 à 2 mm de diamètre, composés d ’amas bactériens enchevêtrés + dépôts fibrineux et calciques Evocateurs d ’actinomycose mais Non spécifiques: nocardiose, chromomycose, eumycétome, botryomycose Streptococcus, staphylococcus Pas toujours présents Pas toujours extériorisés

Flore des caries dentaires Gram +: 91% Cocci/Bacilles :37/63% Streptococcus spp 100% Lactobacillus spp 90% Staphylococcus spp 73% Actinomyces spp 63% Candida spp. 63% (rares col) 30 patients, Shen et al, Oral Dis 2002 Jul;8(4):207-17

Actinomycose thoracique (par inhalation) Parenchymateuse, pleurale, médiastinale, pariétale Origine gingivale ou amygdalienne (voie hématogène?) inhalation, sur corps étranger Aspect divers: pseudo-tuberculeux ou pseudo tumoral, miliaire1… Actinomycose abdominale (plaie opératoire/traumatique) Abdominale: sur appendicite, cholécystite, perforation, geste opératoire Actinomycose pelvienne sur dispositif intra-utérin (2%, après 2 ans) post opératoire Actinomycose ophtalmique chronique Canaliculite et kératite après plaie cornéenne . A. israeli et P. propionicum, femme agée 1Conant E, Wechsler R: Actinomycosis and nocardiosis of the lung. J Thorac Imaging 7:75-84 1992 www.emedicine.com/oph/topic491.htm

Formes disséminées (voie hématogène) cérébro-méningées (sinusite, otite chronique, hématogène) 1 Abcès cérébral le plus souvent unique 67% méningite ou meningoencéphalite 13%, actinomycome 7% empyème sous dural 6% abcès épidural 6%. Abcès hépatique, atteinte vertébrale... 170 cas, Smego et col, Rev Infect Dis 1987;9(5):855-65 http://www.vh.org/adult/provider/internalmedicine/ATS/ Case02/RepeatHeadCT.html

Actinomycose Diagnostic différentiel clinique Infections à germes à croissance lente Germes anaérobies Nocardiose ++ Mycobactéries ++ Blastomycose, cryptococcose, Aspergillose, mucormycose Pathologie tumorale ou inflammatoire* lymphome, Cancer primitif ou secondaire Granulomatoses non infectieuses (Wegener) *Existence de pathologies associées

Diagnostic différentiel Nocardiose Physiopathologie Bactérie tellurique +++ sols, eaux douces et salées, atmosphère Pas de commensalisme l ’isolement signe l’infection Infection par Inhalation (tropisme broncho pulmonaire) Rarement, contamination d ’une plaie bacille long filamenteux aérobie strict, Coloré par le Ziehl (≠Actinomyces) Clinique Nocardia asteroides 80% pulmonaire, path. disséminée, empyème, mycétome, lésions lymphocutanées Nocardia brasiliensis 20% pathologie diséminée, mycetome, amérique latine Plus fréquente chez les hommes (2:1) et les immunodéprimés forme aiguë ou surtout chronique suppurative

Une nocardiose doit être évoquée parmi les étiologies de pneumonie d'évolution subaiguë ou chronique résistant aux traitements antibiotiques habituels. L'association d'une atteinte pulmonaire, de pustules cutanées et de troubles neurologiques est considérée comme hautement suggestive, en particulier chez un patient immunodéprimé (http://www.splf.org/rubriques/cas-cliniques/cas97/Com971.htm). http://gsbs.utmb.edu/microbook/images/fig33_8.JPG

http://www.md.ucl.ac.be/entites/mint/intr/hainaut/dossierprojet/Images/nocardschema.gif

Diagnostic aux laboratoires

Diagnostic histologique Macroscopie Lésion abcédée (forme aiguë) Lésion granulomateuse chronique, polycyclique, entourée de PNN et de fibrose (favorise l ’anaérobiose) avec sinus de drainage (forme chronique) Microscopie Lésion élémentaire= Filaments fins de  <1 µ (à la différence des champignons) Aspect branché rudimentaire et non branché, extrémités externes rondes (clubs - pseudo conidies) Impossible de différencier actinomyces de nocardia sauf par la coloration de Ziehl modifiée (nocardia +) Absence de caséification et ni de cellules géantes Absence de BAAR à la coloration de Ziehl

Grains, coloration de gram x 10 x 50 x100 Actinomyces spp. Sce de microbiologie, CHU Necker-Enfants malades Grains, coloration de gram

Coloration argentique Grain, x 20 Actinomyces, du grec « champignon en rayon »

Grain, HES

Coloration de Ziehl

Nocardiose, Coloration de Ziehl

Diagnostic microbiologique Connaissance du contexte clinique +++ lésion souvent chronique, pseudotumorale inflammatoire, évoluant vers la suppuration et la fistulisation Présence de gaz et odeur fétide Lésion cavitaire Présence de grains blancs-jaunes ou bruns dans le pus Transport du prélèvement protégé de l ’oxygène Ne pas laisser au réfrigérateur

Culture Milieux aéro-anaérobie sur milieux riches, et sélectif (CNA) prolongée (> 3 jours- jusqu’ à 21 jours si suspiscion d ’actinomycose) Grains+++ 6-10% de CO2 sur milieu liquide Prélèvement plurimicrobien+++ (flore commensale) imposant d ’étudier différents types de colonies et de procéder parfois à des réisolements

Actinomycose : germes associés de la flore commensale Actinobacillus actinomycetemcommitans Ekeinella corrodens Fusobactérium, Prevotella, Porphyromonas, Bacteroides, Capnocytophaga, Staphylococcus sp., Streptococcus sp., Enterococcus sp. rôle supposé dans la physiopathologie de l ’infection le traitement de l ’actinomycose reste néanmoins ciblé sur l’actinomycète isolé

Aspect des colonies A. israeli Autres Actinomyces P. propionicum Croissance lente ≥ 5 jours (5-21j) Anaérobie > aérobie (aérotolérant) Aspect des colonies variable selon le milieu et l’âge de la culture Forme typique irrégulière en « dent molaire » (forme « rough ») Aspect de la culture en bouillon en « mie de pain » Souvent au sein d’une flore polymorphe anaérobie+++ Subcultures souvent indispensables (isolement) Autres Actinomyces de la forme smooth blanche à la colonie irrégulière P. propionicum Croissance en 2-5 jours A. israeli Colonie en « dent molaire » http://path.upmc.edu/cases/case237.html

Coloration de Gram Actinomyces Bacilles Gram + Non sporulé, droit ou légèrement incurvés Corynéforme, branchements rudimentaires Parfois renflements terminaux (pseudo conidies) Parfois fins filaments (10-50µ de long) Seuls, paires, palissade Arrangements en V, Y, L (coryneforme) A. meyeri, A. odontolyticus, A. pyogenes Cocco-bacilles corynéformes P. propionicum Bacilles corynéformes Actinomyces spp. Sce de microbiologie, CHU Necker-Enfants malades A. israeli http://medic.med.uth.tmc.edu/path/scan16.gif

Nocardia asteroides Culture en aérobiose Section of Lung stained with Gram stain. http://home.primus.com.au/royellis/nocast.jpg N. asteroides, colonie (pseudomycelium aerien) Culture en aérobiose http://www.medinfo.ufl.edu/year2/mmid/bms5300/images/d7120.jpg Nocardia asteroides Spilf 2002, prix cas cliniques JNI, CC N°7

Diagnostic des bacilles Gram + anaérobies non sporulés GENRE/esp MORPHOLOGIE Tps Cult Resp Cat Indole Lactobacillus Bacille ± allongé 24-48 ANA 0 0 Bifidobacterium Coryneforme bifide 24-48 ANA 0 0 Eubacterium Petit bacille 48-72 ANA 0 0 P. propionicum Coryneforme branché 48-72 M-ANA 0 0 Actinomyces Coryneforme branché >72 M-ANA 0* 0 Corynebacterium Coryneforme typique 24-48 Aer ANA + V Nocardia Filamenteux + Fragm** Aer STRICT Streptomyces Filamenteux + Fragm** Aer STRICT ** mycelium aérien * sf A. viscosus

galeries d’identification Inoculum très riche (3-5 McFarlad) +++ API 20 A Rapid ID 32 A Galeries standardisées (% ident correcte, N° de souches testées) API 20 A Rapid-ID Ana Actinomyces spp. 14% (7) 40%(5) Propionibacterium spp. 90% (10) NT P. acnes NT 96%() P. granulosum NT 100%(2)

Apport de la biologie moléculaire: diagnosticc de genre PCR + séquençage du gène de l ’ARN ribosomal 16S +++ (diagnostic de genre) Diagnostic d ’espèce Etude de la composition de la paroi en acides gras par chromatographie en phase gazeuse ou HPLC en Laboratoire de référence

Aspects thérapeutiques Antibiogramme Aspects thérapeutiques

Sensibilité des BG+ anaérobies stricts aux antibiotiques Sensible à pénicilline G (CMI C3G < CMI PéniG) chloramphenicol, érythromycine, clindamycine, tétracycline R naturelle Métronidazole (Actinomyces, Propionibacterium, Bifidobacterium) AAG, fluoroquinolones, colimycine, fosfomycine, TMP et sulfamides, aztréonam

Etude de la sensibilité aux antibiotiques in vitro Clin Infect Dis, 1997 25(S2): 262-3

Traitement Curatif Antibiothérapie Péni G ou tétracycline , clindamycine, pyostacine Durée prolongée +++ variable selon le terrain, la localisation (os, cerveau), la gravité (3 à 6 mois) Mise à plat chirurgicale (selon la localisation), drainage sous scanner ++, après antibiothérapie à haute dose +++ Mortalité périopératoire élevée Abdomen, pelvis, thorax, cerveau Drainage et excision des tissus nécrotiques Ablation d’un stérilet

TTT: drainage par ponction + chloramphénicol 6 mois

Prévention Hygiène dentaire Prophylaxie lors des gestes dentaires

Importance du diagnostic différentiel avec Nocardia Résistance naturelle à la pénicilline Sensibilité augmentin, C3G, imipénème aminoglycosides sulfamides, Linézolide Mais toxicité neurologique non réversible au long cours

Traitement de référence: 6-12 mois Formes non sévères: Bactrim 15 mg/kg/j Formes graves et cérébrales ( 50% de mortalité avec Bactrim seul) Bactrim + Imipénème Bactrim + Imipénème + Amikacine Nombreuses souches résistantes Bactrim: N. asteroides Amikacine: toutes N. transvalensis Ceftriaxone: toutes N. farcinia