Entérobactéries Jean-Michel Scheftel 2010

Entérobactéries Le nom d’entérobactéries fait référence à la localisation de cette famille de microorganismes dans le tube digestif et principalement le côlon de l’homme et des animaux Bacilles à Gram négatif de 2 à 3 μm de long sur 0,4 - 0,6 μm de large Mobiles ou immobiles Parfois capsulés, toujours non sporulés Type respiratoire: aérobie-anaérobie facultatif

Entérobactéries Caractères principaux: fermentation du glucose avec ou sans gaz Oxydase (-), nitrate réductase (+), catalase (+) GC% : 39 à 60 % Bactéries commensales, présentes normalement dans les selles d’individus sains, sauf exception. Certaines espèces sont strictement pathogènes: Salmonelles, Shigelles, Yersinia sp

cas particulier : Escherichia coli Normalement saprophyte , mais certaines souches ont acquis des facteurs de virulence qui les rendent pathogènes au niveau intestinal Les entérobactéries sont aussi présentes dans l’environnement où elles végètent (sol, eau, plantes, intestin d’insectes, matériel médical, environnement hospitalier…) Rôle important dans l’étiologie des infections nosocomiales en raison de la sélection de souches multirésistantes aux antibiotiques.

la famille des Entérobactéries famille des Enterobacteriaceae, Ordre des Entérobactériales (une seule famille), Classe des GammaProteae...) Principales espèces isolées en clinique Citrobacter (freundii, koseri, …) Enterobacter (aerogenes, cloacae, asburiae …) Escherichia-Shigella (coli, fergusonii, hermannii, vulneris,, Shigella) Hafnia alvei Klebsiella (pneumoniae, oxytoca,) Kluyvera (ascorbata, cryocrescens) Leclercia adecarboxylata Morganella morganii Pantoea agglomerans Plesiomonas shigelloïdes Proteus (vulgaris, mirabilis, penneri, rettgeri,) Providencia (stuartii, alcalifaciens) Raoultella (ornithinolytica, planticola) Salmonella enterica Serratia (marcescens, liquefaciens,..,) Yersinia (enterocolitica, pestis, pseudotuberculosis)

Escherichia coli: espèce-type

En 1885, Theodor Escherich (1857-1911) découvre HISTORIQUE   En 1885, Theodor Escherich (1857-1911) découvre un bacille qu’il dénomma : Bacterium coli commune dans des selles de nourrissons Médecin allemand, il fit une partie de ses études de médecine à Strasbourg Thèse de doctorat en Pédiatrie en 1881 à Munich « A propos des bactéries intestinales des nourrissons et de leur rapport avec la physiologie de la digestion » 1904 : isolement de cette même bactérie dans un cas d’infection urinaire   1919 : Castellani et Chalmers donne le nom d’Escherichia coli à cette bactérie

Théodor Escherich

Bactérie commensale du tube digestif E.coli est l’espèce la plus importante des anaérobies facultatifs de l’intestin (<1% de la flore totale du côlon, 99% représentés par les anaérobies stricts) La présence d’ E.coli dans l’eau est le témoin d’une contamination fécale qui la rend impropre à la consommation (recherche des coliformes) C’est aussi un pathogène indiscutable pour l’homme et l’animal. - responsable de diarrhées aiguës de type cholériforme (turista) dysentériforme hémorragique - infections urinaires: cystites, pyélonéphrites - bactériémies, méningites

Caractères bactériologiques -morphologie : caractères généraux des entérobactéries -caractères culturaux: en bouillon: trouble abondant en 18h à 37°C sur milieu gélosé: gélose au sang colonies rondes, translucides, parfois hémolytiques géloses semi-sélectives: Drigalski (colonies jaunes), Mc Conkey (colonies rose-rouge) peut survivre 3 mois à température ordinaire tué à 56°C pendant 1h

Caractères biochimiques glucose fermenté avec ou sans gaz lactose (+) indole (+), citrate (-), mannitol (+) Certaines souches ont une faible activité métabolique (lactose (-) confondues avec shigelles)

Structure antigénique Ag O somatique (lipopolysaccharidique) 160 Ag différents Ag H flagellaire, (protéique) : 52 Ag différents Ag K capsulaire (polysaccharidique) : 70 Ag différents (L,A,B)

Pouvoir pathogène I Infections intestinales : 5 groupes de souches d’E.coli responsables de diarrhées. - EPEC responsables de gastro-entérites infantiles - ETEC responsables de diarrhées liquidiennes cholériformes (diarrhées du voyageur ou turista) - EIEC : syndromes dysentériformes (diarrhées mucopurulentes et sanglantes) - EHEC: syndrome entéro-hémorragique Responsable chez les enfants (1mois à 3 ans) du syndrome hémolytique et urémique (SHU) - EAEC : diarrhées infantiles aiguës

II Infections extra-intestinales - infections urinaires: la majorité des infections urinaires de la femme jeune est due à E.coli - bactériémies - suppurations diverses: cholécystites, péritonites, salpingites, suppurations post-opératoires. - méningites néonatales: due au sérotype K1 (Ag capsulaire =Ag polysaccharidique proche de l’Ag capsulaire du méningocoque de type B)

Physiopathologie I Infections intestinales EPEC : facteurs d’adhésion et destruction (effacement) des microvillosités de la bordure en brosse ETEC: adhésines et entérotoxines Adhésines: facteur de colonisation (CFA I,II, III …) Entérotoxines: entérotoxine thermolabile (LT) et entérotoxine thermostable (ST) EIEC: invasines et toxines cytotoxiques shiga-like EHEC: adhésines, destruction des microvillosités et effet cytotoxique (vérotoxines) II Infections extra-intestinales Infections urinaires: pili, Ag O, Ag capsulaire, hémolysines Méningites : Ag K1

ré Adhésion Entérotoxine Shiga-like Entérotoxinogène ETEC   Classes d’E.coli Syndrome clinique Adhésion Toxine Entéropathogène EPEC Gastro-entérites infantiles aiguës ou chroniques  Adhésion étroite et destruction des microvillosités des entérocytes de l’intestin grêle Entérotoxine Shiga-like Entérotoxinogène ETEC Diarrhées très liquidiennes  Adhésion aux entérocytes de l’intestin grêle Entérotoxine thermolabile Entérotoxine thermostable Entéroinvasif EIEC Diarrhées dysentériformes Invasion et multiplication dans les entérocytes du côlon Entérohémorragique EHEC  Diarrhées sanglantes Colites hémorragiques ré Adhésion étroite et destruction des microvillosités des entérocytes du côlon Vérotoxine Entéroaggrégant EAEC Diarrhées infantiles aiguës ND

Les différents pathovars d’ E.coli

EPEC

piédestal E.coli EPEC

ETEC

E.coli EIEC : cf cours shigelle E.coli EHEC: vérotoxine Effet cytotoxique sur cellules de rein de singe (cellules véro) Toxine shiga-like

Diagnostic bactériologique Prélèvements Selles, urines, LCR, sang, pus, … Diagnostic direct 1) Coprocultures Isolement et identification d’E.coli Recherche des sérotypes de gastroentérites infantiles (à l’aide de sérums agglutinants nonavalents, trivalents, monovalents) Recherche de souches productrices d’entérotoxines - en cas de suspicion de turista (retour d’un pays tropical)

Diagnostic bactériologique - en cas de suspicion d’un syndrome hémorragique et urémique : recherche de vérotoxines (Toxines VT1, VT2) par un test d’agglutination de particules de latex (RPLA) ou par immuno-chromatographie . Sérotype O157:H7 responsable +++du SHU: sorbitol (-), et sérotypage par le sérum agglutinant O157:H7

Autres prélèvements: urines, sang, pus, plaies,liquides internes… Isolement et identification Cas particulier : LCR Dans le cas de méningites néonatales: recherche d’E.coli K1 Technique des antigènes solubles avec le sérum d’agglutination du méningocoque du groupe B

traitement Détermination de la sensibilité aux antibiotiques Antibiogramme E.coli : les souches sauvages sont sensibles à toutes les bêta-lactamines, aux aminosides, aux fluoroquinolones, Les résistances acquises en milieu hospitalier touchent plus de 50% des souches : Pénicillinases bas ou haut niveau Céphalosporinases bas ou haut niveau Bêta-lactamase à spectre élargi (BLSE) Enzymes d’inactivation des aminosides

NDM-1 E.coli due à une carbapénémase Multi résistance article L’Alsace 21 août 2010

Prévention et Traitement de la turista Mesures d’hygiène: dans les pays tropicaux, ne pas consommer de fruits non pelés à l’étal des commerces , de légumes crus, de salades dans les buffets des hôtels, de l’eau en dehors de l’eau en bouteilles fermées… Hygiène des mains. Traitement en cas de turista: un antisecrétoire (acétorphan) qui permet d’inverser l’hypersecrétion hydrique. Éventuellement des antibiotiques: fluoroquinolones, bactrim Eviter les inhibiteurs du péristaltisme intestinal (ex :lopéramide) Dans le cas de diarrhées sévères: réhydratation orale ou parentérale Utilisation de sérum glucosé salé (solution de réhydratation orale)

1ère épidémie à E.coli entérotoxinogènes décrite en France Epidémie de diarrhées à Escherichia coli entérotoxinogènes dans un service hospitalier à Strasbourg Février 1982 : épidémie de diarrhées dans une des pouponnières de la maternité du CHU d’Hautepierre.   ►►► 14 nouveau-nés touchés : diarrhées liquidiennes profuses mettant en jeu le pronostic vital ►►► transfert en réanimation néonatale   ►►►isolement de souches d’E.coli productrices d’entérotoxines LT dans les selles .  (test de l’anse ligaturée de lapin + et test d’immuno-hémolyse radiale +) ►►► souches du même sérotype : O 63 : H- et CFA 1 1ère épidémie à E.coli entérotoxinogènes décrite en France