Streptococcus, Enterococcus, Lactococcus ...

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dimanche 4 mars 2007

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1. morphologie classification

Ce sont des coques Gram + cultivant en aérobiose, ne possédant pas de catalase, oxydase - , toujours ou presque immobiles. Ils sont souvent en chaînettes plus ou moins longues parfois en diplocoques.

La taxonomie des coques Gram + catalase - (ex Streptococcaceae) est plus complexe que celle des coques Gram + catalase + (ex-Micrococcaceae). Cette famille rassemble en effet des bactéries très différentes distinguées :

schéma d'une coupe de Streptococcus plaçant les différents antigènes.
(certains ne possèdent pas de polyoside C, beaucoup n'ont pas de capsule)
La place des différents éléments doit être prise avec relativité !

Deux classifications différentes ont été proposées,

La classification immunologique a de sérieuses limites :

Elle est toutefois très simple de mise en oeuvre. Elle sera utilisée quand cela est possible.

La classification biochimique utilise une batterie de caractères en galerie miniaturisée assez coûteuse. Elle sera utilisée si l'immunologie n'est pas possible ou donne des résultats douteux (ou négatifs) ou encore pour une approche épidémiologique.

La classification ci après repose sur les données du Bergeys manual, issues de la classification génomique (hybridations DNA/DNA...). Les coques gram + catalase - appartiennent au phyllum (division) des FIRMICUTES et à la classe des Bacilli, Ordre des Lactobacillales, l'autre ordre étant celui des Bacillales incluant Bacillus, Staphylococcus, Listeria...

famille
genre
exemples
famille des Streptococcaceae  Streptococcus
  • groupables par la méthode de Lancefield
    • groupe A (Streptococcus pyogenes)
    • groupe B (Streptococcus agalactiae)
    • groupe C (Streptococcus equisimilis, dysgalactiae, equi, zooepidermicus )
    • groupe D (Streptococcus bovis, equinus, suis)
    • groupe N (thermophilus)
  • non groupables par la méthode de Lancefield (streptocoques oraux)
    • S. pneumoniae, S. porcinus, iniae, acidominimus, milleri, mitis, mutans, morbillorum, oralis, salivarius, sanguis, ???thermophilus, uberis
famille des Streptococcaceae Lactococcus appartenant au groupe N : L. lactis, garviae, plantarum, raffinolactis
appartiennent aux bactéries lactiques, aux côtés de Streptococcus thermophilus par ex.
famille des Enterococcaceae Enterococcus appartenant au groupe D de Lancefield en général : E. faecalis, faecium, avium, durans, hirae, gallinarum, casseliflavus, malodoratus, mundtii
famille des Aerococcaceae  Aerococcus  Aerococcus viridans
famille des Leuconostocaceae  Leuconostoc  L. mesenteroïdes, paramesenteroides, lactis, dextramicum, cremoris, oenos
classé dans les Lactobacillaceae...  Pediococcus  P. cerevisiae, acidilactici, pentosaceus, halophilus, urinae-equi

On prendra garde au fait que la taxonomie risque d'évoluer car la distinction sur la morphologie est très discutée et discutable : les Lactococcus sont très proches des Lactobacillus qui forment la famille I de la classe... et intègrent les Pediococcus. Autre surprise, Gemella est renvoyé dans les Staphylococcaceae.

Attention : dans le yaourt, les coques sont des Streptococcus thermophilus et non des Lactococcus. L'assimilation un peu rapide de Lactococcus = coque du yaourt s'avère fausse...

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2. habitat

Ce sont généralement des bactéries fragiles, parasites des muqueuses.

Streptococcus
Aerococcus
Gemella		 Très généralement parasite des muqueuses, en particulier buccale, digestive et rhinopharyngée.

Saprophyte du lait et des produits laitiers.
Enterococcus Commensal de la flore intestinale, parasite des muqueuses digestives. Environnement.
Lactococcus Commensal des muqueuses de mammelles.
Saprophyte du lait et des produits laitiers. Les Lactococcus sont utilisés comme bactéries lactiques dans les fabrications les utilisant (sauf dans le yaourt où c'est Streptococcus thermophilus et Lactobacillus bulgaricus les bactéries règlementaires).
Leuconostoc,
Pediococcus		 Commensaux du tube digestif, saprophytes des végétaux;
Utilisés dans la fabrication de divers aliments comme le Cheddar, la choucroute, le saucisson...

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3. pouvoir pathogène

Les Streptococcus et Enterococcus sont des pathogènes opportunistes, peut être parfois pathogènes stricts, provoquant de nombreuses maladies :

On les retrouvera souvent dans les hémocultures.

3.1. Streptococcus pyogenes

Les Streptococcus pyogenes pathogènes chez l'homme appartiennent au groupe A de Lancefield. Le polyoside contient du Rhamnose et de la béta-N-acétyl glucosamine. La protéine M, pili, permet de distinguer plus de 80 sérotypes et est un facteur important de pathogénicité. Une capsule est souvent présente (acide hyaluronique)

Ils provoquent de très nombreuses sortes d'infections multiformes en particulier :

Dans certains cas, fonction de la pathogénicité de la souche et de facteurs de l'hôte, il peut y avoir invasion et donc des métastases septiques, passant par une septicémie en général.

Les facteurs de pathogénicité des Streptocoques béta-hémolytiques sont :

Les complications RAA et GNA sont des complications aseptiques d'origine immunologique (sorte de dysfonctionnement du système immunitaire).

Le RAA ou maladie de BOUILLAUD suit obligatoirement une angine chez des personnes prédisposées (3 %) pour certaines souches de Streptococcus pyogenes. Deux causes au RAA :

La GNA est une maladie à complexes immuns (hyperproduction d'IgG) qui se manifeste par des dépôts sur le glomérule d'IgG, de complément, de fibrine et de produits des cellules streptococciques (hypersensibilité de type III). Il suit une infection cutanée. Il semble lié à des Streptococcus pyogenes portant :

L'infection streptococcique est transmise par les aérosols buccaux et éventuellement par les diptères, les aliments (rares)

3.2. Streptococcus agalactiae (groupe B)

Ces Streptococcus sont responsables de nombreuses infections chez certains adultes. On retiendra toutefois leur importance dans des infections néonatales graves :

Le nouveau-né est contaminé par la flore vaginale de la mère contenant des Streptococcus agalactiae dont le réservoir est aussi intestinal.

Les Streptococcus B possède un CAMP facteur. Il s'agit d'une molécule capable d'hémolyser seulement des hématies de mouton prétraitées par l'hémolysine béta des Staphylococcus.
Ils possèdent aussi une hippuricase.
Enfin ils portent une capsule permettant de distinguer des sérovars (7).

Aujourd'hui, le dépistage des femmes avant l'accouchement est assez souvent pratiqué.

3.3. Streptococcus pneumoniae (Pneumocoque)

Le Pneumocoque est le Streptocoque le plus constamment capsulé. Hôte habituel des muqueuses digestives il est considéré aujourd'hui comme un Streptocoque oral.

Alpha-hémolytique il possède des caractéristiques propres :

Les infections qu'il provoque sont multiples. On notera son rôle, comme d'ailleurs Haemophilus, dans :

Il s'agit en règle générale d'infections de nature opportuniste, autant qu'il est possible de le dire car il peut y avoir des variations de pathogénicité selon les souches.

Il est possible de typer la capsule des pneumocoques. Il existe 84 types capsulaires. Quatre dominent les infections invasives : 19, 6, 23, 14. On trouvera des précisions sur les sérovars dans une page empruntée au site de Jean EUZÉBI.
D'après le BEH n°33/2001, le sérovar 23 domine pour les PSDP des infections de l'arbre respiratoire tandis que le 19 prédomine les otites, généralement chez l'enfant.

Quelques statistiques (BEH 5 du 6 février 2007) :

Deux vaccins existent :

L'évolution de la résistance aux antibiotiques montre :

La France est particulièrement touchée par les résistances. L'abus de la consommation antibiotique trouve certainement là une grave conséquence. La mise en place d'une limitation de l'utilisation des antibiotiques devrait permettre de réduire la résistance de Pneumocoques et accessoirement les factures de santé !

Données : résistance à la Pénicilline G en EUROPE (2000) :

Complément sur les fluoroquinolones (d'pérès OptionBio n°328 mai 2004)

Les fluoroquinolones agissent sur la synthèse du DNA.

La résistance des Pneumocoques est liée :

  • à une modification de la cible :
    • mutation ParC de la sous-unité C de la topoisomérase IV
    • mutation ParE de la sous-unité C de la topoisomérase IV
    • mutation GyrA du gène de la gyrase
  • à une augmentation de l'efflux actif pour les fluoroquinolones hydrophiles (CIP, NOR) mais non les lipophiles (lévofloxacine LVX, moxifloxacine MXF, gatifloxacine)

Le haut niveau de résistance est défini comme une double résistance via ParC/E et GyrA.

La détection sur l'antibiogramme est réalisée par l'analyse suivante des diamètres des zones d'inhition (en comparaison aux souches sauvages) :(BNR = bas niveau de résistance, HNR = haut niveau de résistance, dim = diminution, d = diamètre). PEF (Pefloxacine) est une "ancienne" fluroquinolones de deuxième génération.

Phénotype
PEF
NOR
CIP
SPX
LVX
MXF
BNR ParC/E
d <10
d <10
dim.
=
=
=
BNR GyrA
=
=
=
dim
=
dim
BNR Efflux actif
=
d < 10
dim
=
=
=
HNR ParC/E et GyrA
d = 0
d = 0
d = 0
forte dim
forte dim
forte dim

Le nombre de souches résistantes est encore faible mais l'échec thérapeutique peut être prévenu par la connaissance du phénotype de réistance de la souche et donc la sélection probable de mutants hautement résistants en cas de traitement. On peut considérer qu'un diamètre de moins de 10 mm pour la NORfloxacine conduit à un risque élevé d'échec thérapeutique.

3.4. Enterococcus

Les Enterococcus sont des coques gram + catalase - "solides" possédant un Ag du groupe D de nature acide teichoïque.

Ils sont hôtes fréquents de l'intestin.

Les infections provoquées sont en particulier :

Ils sont très résistants aux Ab en particulier à toutes les céphalosporines.

Dans l'ordre on trouve comme pathogènes :

3.5. Lactococcus

Les Lactococcus ne sont jamais pathogènes. Il sont proches de certains Lactobacillus.

3.6. Autres Streptocococcus

Streptococcus D non entérocoques

Il s'agit d'espèces du groupe D de Lancefield qui sont de la flore commensale de l'intestin donc des Entérocoques au sens étymologique et qui pourtant n'en sont pas du point de vue des hybridations ADN-ADN.

S. bovis est fréquemment rencontré dans l'organisme au niveau d'un carcinome de l'intestin.

Streptococcus "oraux" (non groupables ou viridans)

Ils sont des hôtes très importants de la cavité buccale comme le pneumocoque qui appartient à ce groupe mais présente souvent un caractère pathogène plus marqué. Souvent producteurs de dextranes, ils participent activement à la plaque dentaire et sont cause des caries.
Passant dans la circulation, ils sont à l'origine de nombreuses endocardites pouvant se compliquer en méningites en particulier. Ces endocardites font parfois suite aux lésions cardiaques du RAA dû au Streptococcus pyogenes, même des années après.

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4. isolement

Les Streptococcus A, pneumoniae, non groupables et bien d'autres cultivent difficilement sur gélose ordinaire voire pas du tout, à la fois pour des raisons nutritionelles et de conditions de culture. Le milieu d'isolement doit donc être riche : une gélose au sang frais ou au chocolat enrichie (au sang cuit) sera le milieu de choix. Les Streptococcus-Enterococcus, catalase négative, apprécieront particulièrement la gélose au sang frais parce qu'elle apporte la catalase grâce à l'hémoglobine, catalase qui facilitera la culture en éliminant le peroxyde d'hydrogène H2O2 produit en aérobiose.
Les coques Gram + catalase - sont des bactéries uniquement fermentaires : l'anaérobiose leur convient parfaitement, même si leur culture aérobie est possible. Étant généralement des commensals des muqueuses, ils sont baignés de l'atmosphère des tissus qui contient les gaz de l'air et du dioxyde de carbone à 5,3 - 6,2 kPa soit 5 % des gaz. Une atmosphère du même type est particulièrement recommandée : les colonies de Streptococcus pneumoniae y gagnent quelques mm. On utilisera donc une étuve à CO2 ou une jarre avec le générateur adéquat, l'atmosphère restant aérobie.

Le milieu peut être rendu sélectif par :

  • addition d'azide de sodium, Na+,N3- (POISON VIOLENT) qui inhibe les bactéries respirant en aérobiose comme les Entérobactéries, les Pseudomonas, les Staphylococcus...

Les Enterococcus sont des bactéries beaucoup moins exigeantes qui peuvent être isolés sur gélose ordinaire. Le milieu habituel contient des agents sélectifs, azide de sodium et bile qui inhibe de nombreux Gram+. La mise en évidence de la fermentation de l'esculine à l'aide de fer III facilite la reconnaissance. La gélose sélective habituelle est le milieu BEA ou BEAA (Bile Esculine Azide Agar).

Les Streptococcus B peuvent cultiver sur gélose ordinaire comme les Enterococcus.

Le milieu de choix sera donc LA GÉLOSE AU SANG FRAIS incubée en anaérobiose ou en atmosphère enrichie en dioxyde de carbone.

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5. identification

À l'isolement : Gram et catalase permettent de donner la famille. La catalase est délicate à faire sur gélose au sang mais la morphologie peut fortement guider.

Le type respiratoire et la voie d'attaque du glucose doivent être aéroanaérobies, fermentatifs du glucose.

moyens utilisés pour l'identification

On ne peut tout faire, et on tiendra particulièrement compte du milieu de départ :

On distinguera donc deux cas : isolement sur GS ou isolement sur GO ou autre gélose ordinaire

isolement sur gélose au sang (frais)

L'identification de Streptococcus se fera en tenant compte du résultat de l'hémolyse :

bétahémolytique : On soupçonne un Streptococcus pyogenes ou agalactiae (selon le prélèvement)

  • On réalise le sérogroupage immédiatement.
  • En cas de résultat négatif ou pour l'épidémiologie : galerie biochimique.

alphahémolytique : On soupçonne un Streptococcus pneumoniae.

  • On réalise le sérogroupage du pneumocoque ou/et la recherche de la capsule. (on peut envisager de tester l'optochine mais l'intérêt en est limité sauf en cas d'indisponibilité du test immunologique ou en cas d'usage à l'isolement du produit pathologique). Formule de l'optochine.
  • En cas de résultat négatif ou pour l'épidémiologie : galerie biochimique.

non hémolytique ou alphahémolytique non pneumocoque

  • galerie biochimique (si l'identification est nécessaire).

isolement sur gélose ordinaire ou équivalent

Si l'on soupçonne un Enterococcus on peut réaliser le sérogroupage (a priori conseillé seulement pour les bétahémolytiques).

En règle générale on fait une galerie type avec :

isolement sur gélose au sang cuit ou chocolat enrichie

L'hémolyse n'est pas lisible. Il convient donc, en fonction du contexte et de l'examen microscopique (et éventuellement état frais à l'encre de Chine), de l'urgence, des moyens financiers, de réaliser :

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6. traitement et antibiogramme

La surveillance ou le diagnostic des Streptococcies peut utiliser des méthodes immunologiques (détection des ASLO, des antistreptodornases...)

Attention : le milieu choisi doit être un Mueller Hinton au SANG si la souche est exigeante. La dilution utilisée doit tenir compte de la petitesse des colonies.

Les Streptococcus résistent toujours à :

Les Streptococcus A restent très sensibles à la Pénicilline : l'antibiogramme est a priori inutile.

Les Streptococcus pneumoniae étaient particulièrement sensibles à la pénicilline mais émergent des souches mutants des PLP à résistance diminuée, souches dangereuses. De plus, pour mieux détecter la sensibilité du pneumocoque il faut utiliser des disque d'OXACILLINE 5 µg. Les disques à 1 µg ont été abandonnés car la confusion était probable au niveau du laboratoire.

On peut réaliser la recherche des hauts niveaux de résistance aux aminosides pour faire des traitements doubles, bétalactamines-aminosides :.en effet, un effet synergique peut être observé dans le cas de l'association à condition que la souche soit "intérieurement" sensible, c'est à dire dispose de cible sensible aux aminosides puisque la résistance est liée à la limitation de l'entrée de l'antibiotique qui utilise la chaine respiratoire absente des Streptococcus-Enterococcus. Pour tester le haut niveau de réistance on utlise des disques très chargés.

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7. prophylaxie

Elle est pratiquement impossible vu la fréquence des Streptococcus sauf par vaccination contre le pneumocoque, grâce de nouveaux vaccins très efficaces, combinaisons de protéines (anatoxine diphtérique) et de polyosides capsulaires.

On peut limiter l'incidence des complications RAA et GNA par un diagnostic rapide (test sur bandelette au cabinet du médecin) puis la prescription de Pénicilline pour éradiquer le germe.

L'hygiène a permis d'éliminer les fièvres purpuréales fréquentes autrefois (infections à l'accouchement transmises par les accoucheurs d'une femme infectée aux autres).

Pour les Streptococcus agalactiae des infections néonatales, il peut être procédé à une antibioprophylaxie de la mère juste avant l'accouchement dans le cas où la bactérie est mise en évidence dans un prélèvement vaginal et un prélèvement rectal. Avec ce dernier, on passe de 30 % de positifs à 40 %.

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Ce texte a été écrit par Jean Noël Joffin qui souhaite que vous lui transmettiez vos critiques. Il a été complété par Frédéric Girard et Christiane Joffin. 4/03/07

compléments

Coques Gram + catalase - d'intérêt alimentaire :

Le genre Lactococcus et les Streptococcus lactiques

Ce sont les bactéries lactiques de forme coccoïde (synonyme ambigu : Streptocoques lactiques), parfois très proches des Lactobacillus.
Leur rôle principal est de produire de l'acide lactique à partir du lactose. Ils sont les principaux responsables de la formation du caillé du lait.
Ils produisent aussi de petites quantités d'aldéhydes volatils composants d'arôme.

Leuconostoc et Pediococcus

Ils constituent le troisième groupe important des bactéries lactiques.

Ces bactéries hétérofermentaires produisent de l'éthanol et des acides organiques à partir du lactose : elles participent à la constitution de l'arôme (Leuconostoc cremoris aromatisant) et de la saveur (Leuconostoc lactis acidifiant) lors de la fabrication de nombreux aliments où ils sont utilisés comme levains (saucisson, levain du pain au levain ....).

Certaines espèces de Leuconostoc interviennent aussi dans la fabrication de fromages notamment en permettant grâce à la production de gaz, " des ouvertures " dans le caillé du lait .

Exemple : Leuconostoc dextranicum et Leuconostoc mesenteroïdes interviennent dans le développement du Roquefort.

Par ailleurs, certaines espèces de ces bactéries peuvent être nuisibles aux qualités organoleptiques de l'aliment (bière, cidre..).

Group a streptococcal disease in the 1990s : new clues to pathogenesis

Annales de Biologie Clinique. Volume 55, Numéro 5, 512, Septembre - Octobre 1997, Notes de lecture
Auteur(s) : F. Wallet, .

lu sur http://www.john-libbey-eurotext.fr/

ARTICLE

Au printemps 1994, en Angleterre, 6 cas de fasciites nécrosantes dues à Strepcococcus pyogenes ont relancé la compréhension des mécanismes physiopathologiques des infections graves à streptocoque du groupe A (SGA). Après un rappel historique des infections sévères à SGA, l'auteur précise la recrudescence du rhumatisme articulaire aigu (RAA) et des formes graves d'infections à SGA, tels les fasciites nécrosantes et les syndromes de choc toxique streptococcique. Les facteurs de virulence mis en évidence dans ces formes cliniques font apparaître la protéine hélicoïdale M de structure fibrillaire comme principal facteur empêchant la phagocytose par le biais du facteur H, inhibiteur compétitif du facteur B de la voie alterne du complément empêchant le C3b d'atteindre sa cible à la surface de la bactérie, inhibant ainsi l'opsonisation des bactéries. De plus, la possibilité, pour la protéine M, de lier le fibrinogène a été évoquée pour expliquer la réduction du dépôt de C3b à la surface de la bactérie, augmentant ainsi la résistance à la phagocytose. Cependant, ce mécanisme de résistance n'est pas si simple puisque certains des sérotypes fixant faiblement le fibrinogène se sont montrés également résistants à la phagocytose. Ces résultats indiquent que les protéines M varient dans leurs déterminants antigéniques, mais aussi dans leurs propriétés fonctionnelles.

D'autres protéines associées aux protéines M semblent impliquées dans cette inhibition de la phagocytose : les gènes codant pour les protéines M et les protéines associées aux protéines M sont arrangés en tandem sur le chromosome flanquant le site scpA codant pour la protéase streptococcique dégradant le fragment chémotactique C5a du complément et réduisant ainsi la migration des polynucléaires au site de l'infection. Les protéines de sérotypes M1 et M3 sont impliquées plus fréquemment dans les formes invasives d'infections à SGA : la fréquence d'isolement de ces souches a doublé dans les années 1980. De plus, ces souches de sérotypes M1 et M3 présentent également la particularité d'héberger les phages codant pour les exotoxines (streptococcal pyrogenic exotoxine A (SPE A), SPE C, SPE B, toxine du choc streptococcique = TSS). Ces toxines se comportent comme superantigènes et ont la capacité d'induire la stimulation de lymphocytes T exprimant le récepteur T Vbeta en association avec un récepteur de classe II du CMH. La conséquence de cette stimulation est la libération de cytokines inflammatoires hyperproduites expliquant la symptomatologie du choc toxinique (fièvre, hypotension, augmentation de la perméabilité vasculaire). Le dernier facteur de virulence semble être la capsule hyaluronidasique des souches de streptocoque, donnant en culture un aspect muqueux, et retrouvé plus fréquemment chez les souches impliquées dans le RAA (42 %) et les infections invasives à SGA (21 %) versus un faible taux de ces souches retrouvé dans les angines (3 %). À côté des facteurs de virulence bien connus comme les streptolysines O et S, la hyaluronidase et la streptokinase permettant une première étape physiopathologique (pénétration et envahissement des tissus), il semble que certains sérotypes de protéines M associés à la production d'exotoxines et la présence de la capsule hyaluronidasique expliquent la gravité de certaines formes d'infections à Streptococcus pyogenes par la possibilité de résister à la phagocytose et à induire une réponse cytokinique donnant des tableaux de choc. *

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