Bordetella JM Scheftel oct 2008

Historique: Jules Bordet décrit en 1900 un bacille à Gram (-) comme l’agent de la coqueluche dans le frottis d’un prélèvement respiratoire. En 1906, Bordet et Gengou mettent au point le milieu de culture à base de fécule de pomme de terre + sang qui permet la culture du germe. Ils le dénomment Haemophilus pertussis.

Taxonomie : L’agent de la coqueluche porte maintenant le nom de Bordetella pertussis (Bp) Un autre agent responsable d’une coqueluche plus atténuée: Bordetella parapertussis (Bpp) B.bronchiseptica : agent de la rhinite atrophique du porc Les Bordetella ont en commun un tropisme pour les muqueuses respiratoires supérieures

Genre Bordetella (1) Petits bacilles à Gram (-) de 0,5 à 1μ L sur 0,2 à 0,4μ l, à coloration bipolaire, immobiles, aérobie strict, exigeant pour Bp du NAD et des dérivés soufrés Bp ne pousse pas sur milieu ordinaire, est sensible aux lipides; ne se cultive que sur milieu au charbon (Regan-Love) ou sur milieu de Bordet-Gengou (au sang défibriné et fécule de pomme de terre).

Genre Bordetella (2) Culture lente (2 à 3 j) en atmosphère humide: colonies de 0,5 mm de diamètre, brillantes ressemblant à des gouttelettes de mercure, entourées d’une zone d’hémolyse ( colonies S: phase I). En phase IV, les colonies sont rugueuses.

Bordetella pertussis agent de la coqueluche

Genre Bordetella

Epidémiologie La coqueluche atteint selon l’OMS près de 60 M de personnes /an avec une mortalité de 600000 décès /an (1%) Principalement parmi les nourrissons de moins d’un an dans les pays où la vaccination est insuffisante ou absente. La vaccination a permis d’éradiquer la coqueluche à partir des années 50 aux US et ensuite en Europe à partir des années 65. (15 ans après)

Epidémiologie Or depuis 1976 aux US, on enregistre une résurgence de la coqueluche , malgré la couverture vaccinale et en France depuis 1990, soit également 15 ans après les US. Causes: affaiblissement de l’immunité protectrice vaccinale chez l’adulte et de l’absence de rappel vaccinal tardif (après 6 ans). Maladie à déclaration obligatoire entre 1950 et 1986. 1950: 5000 cas 1985: 86 cas Décès : 600 en 50 et <7 en 80

Bordetella pertussis

Bordetella pertussis

Bordetella pertussis

Clinique Forme commune chez l’enfant non vacciné: de 4-5 ans L’incubation est de 7 à 15 jours 1-La phase catarrhale: ressemble à rhino-pharyngite Toux + à +++, émétisantes, cyanosante et nocturne Durée de 5 à 10 j Très contagieuse car Bp présent sur la muqueuse 2-La phase des quintes: spécifique accès paroxystiques violents de toux rapprochés , suivis d’une reprise inspiratoire difficile comparée au « chant du coq » + vomissements (20 à 30 accès /j) Durée de 3 à 4 semaines 3-phase de convalescence Plusieurs semaines (2 à 3 mois)

Clinique (2) B) Forme clinique du petit nourrisson non vacciné Moins typique , chant du coq le + souvent absent, mais +sévère Quintes cyanosantes , asphyxiantes, + apnée, bradycardie, vomissements, Formes suraiguës dyspnéisantes > > > léthales C) Forme clinique de l’enfant et de l’adulte Immunité vaccinale réduite moins sévère et atypique mais quintes prolongées possibles chez l‘adulte ce qui doit faire évoquer ce diagnostic.

Facteurs de virulence 2 phases: colonisation des muqueuses et effets toxiques 1) facteurs d’adhésion fimbriae (agglutinogènes) FHA: Filamentous Hemagglutinin Antigen PT: pertussis toxin (ou PTX) 2) toxines: PTX, Adénylate cyclase, Toxine cytotrachéale (TCT), Toxine thermolabile (HLT) , endotoxine

Bordetella pertussis

Bordetella pertussis

Bordetella pertussis 20

Toxine cytotrachéale (TCT) Exprimée par Bp, Bpp, Bb en phase I ou IV Sous-unité monomérique du peptiglycane, libérée dans milieu de culture pendant la phase exponentielle de croissance. Clivage spécifique de type muramidase du PG. Structure: disaccharide tétrapeptide (muramylpeptide) NAcGlc-NAcMur-Ala-Glu-DAP-Ala (921 daltons) Non soumise à régulation

Bordetella pertussis 20

TCT Modifications morphologiques: Arrondissement cellulaire Réduction du nombre de cils Gonflement des mitochondries et vacuolisation Disparition des jonctions intercellulairesSynthèse d’ADN inhibée À fortes conc : toxique sur PNN , pas effet sur Mφ Inhibition de la migration et de la chimioluminescence

TCT Pourrait jouer un rôle dans la survie de Bp TCT : seule toxine capable d’induire la destruction des cellules ciliées de l’épithélium respiratoire. Stimulerait la capacité de la cellule de l’hôte à produire de cytokines et du NO apoptose Destruction des cellules ciliées: absence élimination mucus (toux)

Adénylate-Cyclase Hémolysine (AC Hly) Découverte en 1973 par Wolff dans une préparation vaccinale commerciale. Membre de la famille des toxines RTX, protéine bifonctionnelle Activité AC + faible activité hémolytique PM: 177 KDa, Catalyse la réaction ATP AMPc, activée 100 à 1000 x par la calmoduline (Cam), n’est pas strictement dépendante du Ca2+

AC Hly Confer et Eaton : les premiers à suggérer que AC-Hly pénétrait dans les Mφ alvéolaires et les PNN : hauts niveaux AMPc AC-Hly altère les fonctions phagocytaires et bactéricides Inhibition du chimiotactisme , chimiluminescence, libération d’ions superoxydes et synthèse de leucotriènes Cytotoxicité par apoptose Facteur de virulence majeur de Bp Mutants n’expriment pas AC sont avirulents dans un modèle murin d’infection léthale

La toxine pertussique (PTX) S1 ADP ribosyle la SU α de la Gi protéine au niveau d’une cystéine de la région C-terminale

Bordetella pertussis 19

L’endotoxine Effet pyrogène, toxicité, effet local et généralisé de Schartzmann-Sanarelli, induction d’une immunité non spécifique, induction de la production d’interféron, propriétés adjuvantes

Physiopathologie Colonisation spécifique des cellules ciliées de l’épithélium respiratoire Destruction des cellules ciliées Résistance vis-à-vis des défenses de l’organisme

Diagnostic direct

Prélèvements frottis naso-pharyngés aspiration pharyngée Milieu de transport: milieu de Stainer et Scholte Culture: Milieu de Bordet-Gengou ou de Regan-Love Incubation à 37°C en chambre humide colonies en 3 à 4 j pour Bp, colonies en 2à 3j pour Bpp

Amplification génique: PCR en temps réel (LightCycler PCR) oligonucléotides et sondes pour cibler séquence d’insertion IS481 pour B.pertussis IS1001 pour B.parapertussis

Diagnostic indirect

Sérodiagnostic: Western Blot - Anticorps anti toxine pertussique - Anticorps anti adénylate cyclase

Prophylaxie et Traitement Vaccination et calendrier vaccinal Mesures de prévention Traitement antibiotique CONCLUSION