Chapitre 9 - Les bacilles à gram négatif hémophiles ou exigeants

Les bactéries hémophiles forment un groupe hétérogène de petits bacilles qui ne cultivent que sur des milieux enrichis en sang ou en extraits sanguins. Certaines appartiennent à la flore normale des muqueuses ; d'autres, Haemophilus influenzae, Bordetella pertussis, sont des pathogènes.
9.1 Genre géemophilus
9.1.1 Caractères généraux
Les Haemophilus sont de petits bacilles à Gram négatif, aérobies-anaérobies facultatifs, immobiles, non sporulés, qui exigent pour leur croissance un ou deux facteurs présents dans le sang et dans les tissus animaux :

  • Le facteur « V » (lettre « v » majuscule), thermolabile est le coenzyme 1 ou Nicotinamide- Adénine-Dinucléotide (N.A.D.).
  • Le facteur « X » (lettre « x » majuscule) ou hémine, thermostable est une ferroprotoporphyrine.
    Plusieurs Haemophilus sont pathogènes pour l'homme. Le principal est Haemophilus influenzae.

9.1.2 Haémophilus influenzae
9.1.2.1 Habitat
Découvert en 1892 par PFEIFFER qui pensait avoir trouvé l'agent de la grippe, H.influenzae est un commensal de l'arbre respiratoire supérieur, au moins sous sa forme non capsulée. La forme capsulée de type b, la plus pathogène, pourrait être parasite strict de l'espèce humaine et transmise par voie respiratoire.
9.1.2.2 Pouvoir pathogène

  1. Chez le jeune enfant :
    H.influenzae provoque des rhinopharyngites qui peuvent se compliquer de sinusites et d'otites (H.influenzae est l'agent le plus fréquent des otites moyennes, immédiatement suivi par le pneumocoque). Par voie hématogène, il peut atteindre les méninges et provoquer une méningite (enfant de moins de 3 ans). Occasionnellement il peut être responsable de laryngite et de laryngo-trachéite et d'épiglottite.
  2. Chez les sujets à moyens de défense diminués :
    Il peut être responsable de bronchites (chez les bronchitiques chroniques), de pneumonies, d'arthrites (plus rarement d'endocardites).

9.1.2.3 Etude bactériologique

  1. Microscope
    Dans les produits pathologiques, H.influenzae se présente sous la forme de tout petits bacilles à Gram négatif, d'aspect coccobacillaire, groupés en amas, en courtes chaînettes. Les souches virulentes sont capsulées (comme pour le pneumocoque).
  2. Culture
    H.influenzae exige pour sa croissance les facteurs X et V qui sont présents dans la gélose au sang cuit (gélose chocolat) ou dans la gélose ordinaire additionnée d'extrait globulaire. Les colonies apparaissent en 24-48 heures.
  3. Caractères biochimiques
    L'étude des caractères biochimiques n'a pas d'intérêt pour le diagnostic mais un intérêt épidémiologique pour différencier les biotypes. Celui-ci repose sur l'exigence en facteurs X et V, et sur la mise en évidence des caractères antigéniques.
  4. Structure antigénique
    Lorsque H.influenzae est capsulé, la capsule est de nature polysaccharidique. Il existe, en fonction de la structure antigénique de la capsule, 6 types : a, b, c, d, e et f. Comme pour S.pneumoniae, le sérotypage de H.influenzae à l'aide d'immunserums spécifiques se fait par le phénomène du gonflement de la capsule. Le type b est de loin le plus pathogène.

9.1.2.4 Diagnostic bactériologique
Le diagnostic est uniquement direct. Les prélèvements consistent en sécrétions bronchiques prélevées par brossage bronchique protégé, pus, sang, liquide céphalo-rachidien.

  1. L'examen microscopique est souvent très évocateur. Les bacilles peuvent être identifiés directement sur le frottis par immunofluorescence. En cas de méningite, la contre-immuno-électrophorèse ou l'agglutination de particules de Latex portant des anticorps anticapsulaires de type b permet d'identifier la présence d'antigène dans le liquide céphalo-rachidien.
  2. La culture se fait sur gélose chocolat et l'identification ultérieure des colonies, par l'exigence en facteurs X et V, et par la mise en évidence de l'antigène capsulaire. Elle sera toujours complétée par une recherche de la sensibilité aux antibiotiques, notamment à l'ampicilline (existence ou non d'une betalactamase) et au chloramphénicol.

9.1.2.5 Traitement
Le problème thérapeutique est surtout celui des méningites car 10 à 20 % des souches de H.influenzae sont résistantes à l'ampicilline, par production de bêtalactamase d'origine plasmidique. Le traitement de première intention, en attendant les résultats du laboratoire, repose soit sur le chloramphénicol soit sur une céphalosporine non inactivée par la bêtalactamase de la bactérie, par exemple une céphalosporine de 3e génération comme le céfotaxime.
Maintenant, une vaccination anti-Haemophilus efficace est disponible. L'antigène vaccinal est constitué de polysaccharide de H.influenzae de type b. Le but de la vaccination est de protéger les enfants de la forme la plus grave de l'infection à H.influenzae, la méningite. Il est nécessaire de vacciner les enfants avant 6 mois pour qu'ils aient une protection immunitaire efficace pendant la période de risque maximal située entre 6 et 11 mois. Parce qu'avant 6 mois le système immunitaire n'est pas complétement mature, plusieurs injections sont nécessaires pour obtenir des réponses immunitaires satisfaisantes.
Depuis la généralisation de la vaccination en France, l'incidence annuelle des manifestations invasives (méningites, epiglottites) dues à Haemophilus influenzae de sérotype b est passée de 21-25 pour 100.000 enfants âgés de 0 à 4 ans à moins de 4 pour 100.000. L'incidence annuelle des méningites à H.influenzae de sérotype b pour l'ensemble de la France est maintenant de 2 pour 100.000 enfants de la même tranche d'âge (Peltola, Clin. Microbiol. Rev. 2000 ; 13 : 302-317).
9.1.3 Autres haemophilus

  • H.ducreyi est l'agent du chancre mou, une maladie sexuellement transmise, qui après une incubation d'une semaine en moyenne se traduit par une ulcération génitale, profonde, inflammatoire et douloureuse et des adénopathies satellites également douloureuses le plus souvent unilatérales (classique bubon). Pour sa culture in vitro, le bacille exige le facteur X seulement.
    Le chancre mou qui avait presque disparu de France est réapparu en 1973. A Paris, depuis cette date, près de 2000 cas ont été signalés : traitement par l'association sulfaméthoxazole-triméthoprime (Bactrim) pendant 3 semaines (MOREL P., CASIN I., GANDIOL C., VALLET C., et CIVATTE J. Epidémie de Chancre mou : traitement de 587 malades. La Nouv. Presse Médicale 1982, 11,655-656).
  • H.aegyptus ou bacille de KOCH-WEEKS est l'agent de conjonctivite épidémique dans les régions tropicales. Il exige les facteurs X et V.
  • H.parainfluenzae est un commensal du rhinopharynx. Il peut être responsable d'endocardite infectieuse. Il exige le facteur V seulement.
  • H.haemolyticus et parahaemolyticus sont des commensaux du rhinopharynx. Ils peuvent être associés à des infections de l'arbre respiratoire supérieur. Comme leur nom l'indique, ils sont hémolytiques sur gélose au sang.

9.2 Genre bordetella

Les Bordetella sont de petits bacilles à Gram négatif, aérobies stricts qui comprennent trois espèces : d'une part, B.pertussis qui est responsable de la coqueluche, d'autre part, B.parapertussis et B.bronchiseptica qui sont habituellement sans pouvoir pathogène pour l'homme.
9.2.1 Bordetella pertussis
9.2.1.1 Habitat
Découvert par BORDET et GENGOU en 1900, B.pertussis est un parasite strict de l'espèce humaine. Il se transmet directement d'individu à individu par voie aérienne.
Les malades sont les sources principales de contamination mais il peut y avoir des porteurs sains.
9.2.1.2 Pouvoir pathogène

  1. Physiopathologie
    Après pénétration par voie aérienne, B.pertussis adhère à la surface de l'épithelium trachéo-bronchique et s'y multiplie rapidement. Il n'y a pas de diffusion sanguine. La lyse bactérienne libère « une toxine » qui irrite les cellules superficielles (catarrhe) et provoque la lymphocytose. Plus tardivement il y a nécrose de l'épithélium avec infiltration de polynucléaires, inflammation péribronchique et pneumonie interstitielle. La surinfection secondaire par Staphylococcus aureus ou Haemophilus influenzae peut conduire à la pneumonie. L'obstruction des petites bronches par des bouchons muqueux est responsable d'atélectasie.
  2. Clinique
    L'incubation silencieuse dure 2 semaines. Elle est suivie d'une période dite catarrhale qui dure 1 à 2 semaines. Elle est marquée par une fièvre modérée à 37,5-38 °C., une toux sèche. Le malade est très contagieux. Vient enfin la période des quintes qui dure 3 à 6 semaines. Elle est caractérisée par des épisodes de toux spasmodique, suivie d'apnée et d'inspiration bruyante (chant du coq). Ces épisodes qui fatiguent considérablement le malade, peuvent être associés à des vomissements, de la cyanose et des convulsions. C'est une infection grave chez le nourrisson et le sujet âgé. Il y a une hyperlymphocytose (16 000 à 30000 par mm3). La convalescence est longue.

9.2.1.3 Etude bactériologique

  1. Microscope
    Petit bacilles à Gram négatif d'aspect coccobacillaire, B.pertussis ressemble à H.influenzae. Les souches virulentes sont capsulées.
  2. Culture
    L'isolement de B.pertussi nécessite des milieux complexes, très enrichis. Le milieu de culture le plus employé est le milieu de BORDET-GENGOU (pomme de terre-sang-glycérine). Les colonies n'apparaissent qu'en 2 à 3 jours seulement. Elles sont petites, « en gouttes de mercure », entourées d'une petite zone d'hémolyse. Après repiquages, les colonies deviennent rugueuses, les bacilles perdent leur capsule et leur virulence.
  3. Caractères biochimiques
    B.pertussis est un aérobie strict qui ne nécessite ni facteur X ni facteur V.
  4. Les substances élaborées
    Deux substances jouent un rôle important dans la physiopathologie :
    • La toxine pertussique (Ptx) qui permet la fixation (rôle d'adhésine) aux cellules ciliées de l'arbre respiratoire et provoque la transformation de l'ADP en AMP cyclique (rôle de la toxine), ce qui entraîne une hypersécrétion de mucine et la mort cellulaire.
    • L'adénylate cyclase qui renforce l'action de la Ptx.



Deux substances jouent un rôle dans l'adhérence aux cellules de l'arbre respiratoire : Ptx (cf. plus haut) et l'hemagglutinine filamenteuse (FHA).
9.2.1.4 Diagnostic bactériologique
L'isolement de B.pertussis est difficile parce que le diagnostic n'est suspecté qu'à la période des quintes où il y a peu de bacilles, et parce que B.pertussis pousse difficilement.
Les prélèvements consistent (1) en mucosités bronchiques émises au moment de la toux et qui sont recueillies directement sur le milieu de culture devant la bouche du malade, (2) en écouvillonnage nasal ou (3) en aspiration des mucosités bronchiques. La culture se fait sur milieu de BORDET-GENGOU et les colonies isolées sont identifiées par agglutination sur lame.
En pratique, le diagnostic est clinique (quintes + lymphocytose) et épidémiologique (notion de contage).
9.2.1.5 Traitement

  1. Traitement curatif
    B.pertussis est sensible à de nombreux antibiotiques (érythromycine). Malheureusement, l'antibiothérapie n'influence pas l'évolution clinique de la maladie, vraisemblablement parce qu'elle est commencée trop tard. Elle pourrait avoir un effet préventif sur les complications infectieuses et sur la transmission du germe à l'entourage.
  2. Traitement préventif
    • Vaccin à germes entiers :
      Le vaccin anticoquelucheux à germes entiers est une suspension tuée de B.pertussis capsulé virulent.
    • Vaccins acellulaires : contiennent au moins les antigènes Ptx et FHA.
      Le vaccin à germes entiers est administré en primo-vaccination dès le 3ème mois de la vie en association avec les anatoxines diphtérique et tétanique en 3 injections à 1 mois d'intervalle. La vaccination est efficace. Elle donne lieu, dans un faible pourcentage de cas, à des réactions neurologiques parfois graves (encéphalopathies). Le vaccin acellulaire est administré lors des rappels.


9.3 Genre brucella
9.3.1 Définition
Les Brucella sont de petits bacilles à Gram négatif, aérobies stricts, oxydase positifs qui comprennent trois espèces principales Brucella melitensis, Brucella abortus, Brucella suis, qui sont responsables d'une maladie animale transmissible à l'homme, la brucellose (Fièvre de Malte).
9.3.2 Habitat
Les Brucella sont des parasites des mammifères. Brucella melitensis infecte principalement ovins et caprins, B.abortus, les bovins et B.suis, les porcs. La transmission interanimale se fait par voie digestive, aérienne, génitale. La transmission par voie digestive, cutanée, aérienne à l'homme est accidentelle (maladie rurale et professionnelle).
9.3.3 Pouvoir pathogène naturel
9.3.3.1 Chez l'animal
Les Brucella sont responsables d'infections génitales avec avortement chez les femelles et lésions testiculaires chez le mâle. Il existe de nombreuses formes inapparentes.
9.3.3.2 Chez l'homme
Les Brucella sont responsables de septicémie subaiguë (fièvre ondulante sudoro-algique) avec localisations viscérales multiples (articulaires, neuro-méningées, etc…).
9.3.4 Diagnostic
9.3.4.1 Le diagnostic direct
Il repose sur l'isolement du germe par hémoculture à la phase septicémique de la malade, par ponction ganglionnaire etc… La culture est souvent très lente.
9.3.4.2 Le diagnostic indirect
Il repose sur le sérodiagnostic de Wright : recherche d'anticorps agglutinants dans le sérum des malades. Un taux supérieur à 1/40 est significatif. Il est également possible de rechercher l'existence d'une hypersensibilité cutanée à la mélitine (filtrat de culture de B.melitensis) par intradermoréaction. Celle-ci est positive en 24-48 h chez les sujets qui ont été exposés aux Brucella.
9.3.5 Traitement
9.3.5.1 Le traitement préventif
Il consiste en un dépistage sérologique par les vétérinaires des animaux infectés et l'abattage de ces animaux.
9.3.5.2 Le traitement curatif
(Chez l'homme) repose sur l'administration de tétracycline employée seule ou en association avec soit la streptomycine soit la rifampicine. Le traitement doit être suffisamment prolongé (4 à 6 semaines) pour éradiquer les bacilles persistants intracellulaires.







Les bacilles à gram négatif hémophiles ou exigeants