Généralités sur infections du tractus urinaire (ITU)

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Généralités sur les entérocoques

Historique

Pendant très longtemps, les entérocoques ont été classés au sein du genre Streptococcus, jusqu’en 1984, où une analyse du génome indiqua qu’il était plus approprié de créer le genre Enterococcus. Cet amalgame est notamment dû au fait que les entérocoques possèdent l’antigène de paroi D, partagé par des bactéries du genre Streptococcus (Streptococcus gallolyticus, Streptococcus infantarius…). Le genre Enterococcus et le sous-genre Streptococcus D peuvent être différenciés par la salinité d’un milieu de culture. En effet, les entérocoques peuvent être cultivés sur un milieu hyper-salé (6,5 % NaCl) [29].

Classification

En 1998, Monstein et al. Avaient proposé de subdiviser ce genre en groupes d’espèces :
– le groupe Enterococcus avium
– le groupe Enterococcus cecorum
– le groupe Enterococcus dispar
– le groupe Enterococcus faecalis
– le groupe Enterococcus faecium
– le groupe Enterococcus gallinarum
– le groupe Enterococcus Saccharolyticus [30].
Le genre Enterococcus a à ce jour 58 espèces. Les entérocoques sont dans l’ordre des
Lactobacillales avec d’autres familles d’importance médicale et économique, comme les
Lactobacillaceae et les Streptococcaceae, la classe des Bacilli dans le phylum Firmicutes [31].

Caractères bactériologiques

Caractères morphologiques

Les entérocoques sont des cocci ovoïdes à Gram positif disposés en diplocoques ou en courtes chaînettes, non sporulés, immobiles (à l’exception de E. casseliflavus) (figure 3). La surface cellulaire de quelques souches de E. faecalis examinée par microscopie électronique montre la présence de fimbriae [29].

Caractères culturaux

Malgré quelques exceptions, les entérocoques sont aptes à survivre dans les conditions hostiles : culture à 10°C et 40°C voire même survie à 60°C pendant au moins 30 minutes, mais aussi en présence de 40% de bile, à pH = 9,6 ou en présence de NaCl à 6,5% (propriété halophile) [56].
Les bactéries du genre Enterococcus sont peu exigeantes en facteurs de croissance et peuvent donc se multiplier aisément sur les géloses ordinaires Trypticase-Soja (TS) après 18 à 24 heures d’incubation à 35°C [57].

Caractères biochimiques

Ne possédant pas de cytochrome oxydase, les entérocoques sont de ce fait catalase négative bien que certaines souches puissent posséder une pseudo-catalase [29].
Les entérocoques sont capables d’hydrolyser la L-pyrrolidonyl-3-naphthylamide (PYR) et l’esculine ; cette dernière propriété est due à la présence d’une bêta-glucosidase (Tableau I). Cette enzyme est à l’origine de la formation de colonies vertes sur géloses CPS « chromogenic plate substrate » (figure 4). La capacité des entérocoques à se multiplier en présence de la bile et à hydrolyser l’esculine explique la formation d’un halo noir autour des colonies sur gélose bile-esculine [56].
La majorité des souches appartenant à ce genre sont non hémolytiques ; toutefois, après 48 à 72 heures d’incubation, on note parfois une faible hémolyse alpha. E.faecalis et E.durans peuvent produire une bêta-hémolyse faible (figure 5) [58].

Caractères antigéniques

Ces bactéries possèdent toutefois des caractéristiques particulières servant à leur identification comme : présence de l’antigène du groupe D de Lancefield [59].
Cette propriété n’est pas spécifique, l’antigène D existant également chez les streptocoques, par exemple S. gallolyticus et S. equinus. Les entérocoques ont très rarement un antigène du groupe Q qui permet de les distinguer des streptocoques du groupe D [60].

Facteurs de virulence

Les facteurs de virulence sont définis comme des éléments qui augmentent la capacité du microorganisme à provoquer la maladie : ils ne sont pas indispensables à la survie de la bactérie mais diminuent son potentiel pathogène lorsqu’ils sont absents [44].
Beaucoup de facteurs de virulence, comme la protéine de surface de l’entérocoque (ESP), la substance d’agrégation, la formation de la capsule et la gélatinase, sont impliquées dans l’adhérence bactérienne aux cellules hôtes et/ou à la formation de biofilms sur des surfaces abiotiques en milieu hospitalier. La formation de biofilms joue un rôle important dans la pathogenèse des infections à entérocoques et aussi favorise la subsistance de la maladie en raison de la pénétration restreinte des antimicrobiens. L’invasion est habituellement facilitée par les dommages des tissus hôtes et la présence de facteurs de virulence, notamment : hyaluronidase et gélatinase, qui aident à l’avancement et à la survie dans les endroits nouvellement infectés [32].
• La gélatinase
Elle est une métallo-protéase de zinc extracellulaire qui contribuerait à la virulence par la dégradation de substrats hôtes tels que le collagène, le fibrinogène, la fibrine et les composants du complément C3 et C3a, entre autres [45].
• La cytolysine
La production de cytolysine semble être un facteur de risque important lié aux entérocoques pathogènes, ce mécanisme de lyse étant une stratégie bactérienne pour contourner les réactions immunitaires chez l’hôte [46]. La fréquence de mortalité causée par une infection à entérocoque β hémolytique est cinq fois supérieure à celle observée par une infection à entérocoque non β hémolytique [47].
• La hyaluronidase
Les entérocoques peuvent produire une enzyme hydrolytique nommée hyaluronidase, une enzyme qui dégrade l’acide hyaluronique, qui est une composante majeure de la matrice extracellulaire [48]. L’enzyme dépolymérise la fraction mucopolysaccharidique des tissus conjonctifs, facilitant par le fait même la dissémination des entérocoques, ainsi que leurs toxines, à travers les tissus de l’hôte [49].
• Les adhésines
Dans un processus infectieux, la première étape de la colonisation tissulaire par les micro-organismes est l’adhérence de l’agent pathogène dans les cellules adjacentes. Les adhésines font partie des substances qui favorisent cette adhérence. Ces substances sont formées de petites molécules peptidiques, composées de sept à huit acides aminés qui favorisent l’adhésion de la cellule bactérienne au tissu hôte. Ils ont été identifiés à une fréquence allant jusqu’à 60% sur des souches de E. faecalis isolées à partir de différents foyers. Les différentes substances ayant pour fonction d’aider au processus d’adhésion comprennent les substances d’agrégation et les protéines de surface [50].
 Substance d’agrégation (SA)
C’est une protéine de surface inductible par la phéromone de E. faecalis, qui favorise la formation d’agrégats conjugués au cours de la conjugaison bactérienne. La substance d’agrégation permet un contact efficace donneur-receveur entérocoque afin de faciliter le transfert de plasmide. In vivo, la substance d’agrégation peut contribuer à la pathogenèse de l’infection à entérocoque par un certain nombre de mécanismes. Les différentes fonctions attribuées à la SA, en plus de favoriser le contact cellule à cellule, sont l’adhésion aux cellules hôtes, notamment l’adhésion aux protéines de la matrice extracellulaire et l’augmentation de l’hydrophobicité à la surface des cellules. Les entérocoques exprimant la SA se sont également avérés résister beaucoup mieux à la phagocytose que la souche isogénique SA négative en inhibant l’éclatement respiratoire (production d’espèces réactives de l’oxygène) dans les macrophages [51].
 Protéine de surface
La ESP codée par le gène Esp est une protéine associée à la paroi cellulaire (figure 2). Elle est associée à la colonisation et à la virulence accrue des entérocoques [52].
Figure 5: Vue d’ensemble des protéines de surface LPXTG et des pili des entérocoques [53].
Légende : Ebp-pili, pilus associé aux endocardites et à la formation de biofilm chez E. faecalis; CME, composantes de la matrice extracellulaire; AS, substance agrégative; Esp, protéine de surface des entérocoques; Ace, adhésine de liaison au collagène de E.faecalis; Scm, Seconde adhésine de liaison au collagène de E.faecium; Acm, adhésine de liaison au collagène de E. faecium; PilA-pili, pilus PilA de E. faecium; PilB-pili, pilus PilB de E. faecium.
• L’ilot de pathogénicité
L’ilot de pathogénicité des entérocoques a été identifié pour la première fois dans le génome de la souche de E. faecalis MMH594 multi-résistante, un échantillon clinique ayant provoqué une flambée d’infection nosocomiale dans les années 1980. Les gènes de virulence présents dans cet élément sont entre autres Esp gène, cyt opéron, asc 10 (gène pour la substance d’agrégation), analogue à gls24 (gène de la protéine inductible par le stress). Tous ces gènes contribuent à l’agrégation bactérienne, à la survie dans l’activité des neutrophiles et à l’adhérence aux tissus hôtes [50].

Habitat

Les entérocoques (la plupart du temps E. faecalis et E. faecium ) sont des habitants naturels du tractus gastro-intestinal des humains et des animaux, mais on les trouve aussi dans d’ autres sites anatomiques, y compris le vagin et la cavité buccale, et dans le sol, l’ eau, les plantes et les aliments[32].

Epidémiologie

Antérieurement considéré comme un microorganisme de faible virulence, l’entérocoque est devenu une des causes les plus fréquentes d’infections nosocomiales aux Etats-Unis depuis 1990 [33].
Les infections à entérocoques en pathologie humaine sont principalement dues à deux espèces, E.faecalis et E.faecium, qui représentent 95% des isolats cliniques de ce genre bactérien. Actuellement E. faecium et E. faecalis se classent au deuxième et troisième rang des principaux agents pathogènes nosocomiaux dans le monde [34].
D’autres espèces mineures peuvent causer des infections chez l’homme comme E. avium, E. gallinarum, E.casseliflavus, E. durans, E. hirae ou E. raffinosus [8,35].Les premières infections à E. faecalis ont été décrites simultanément en 1899 par Thiercelin et Mac Callum et Hastings. Aux Etats-Unis, les entérocoques représentent le troisième genre bactérien isolé lors de bactériémies [36] et la seconde cause d’infections associées au cathétérisme (sanguin ou urinaire) et d’infections de la peau et des tissus mous [37].
Les entérocoques représentent globalement 5 à 10% des ITU de l’homme, mais leur fréquence est plus élevée dans certaines circonstances [38].
Tout d’abord, parmi les ITU nosocomiales, la part des entérocoques est plus importante : dans une étude rétrospective française comportant 371 cas de prostatites aigües bactériennes, les entérocoques étaient incriminés dans 16 cas, soit 6%, la moitié d’entre eux étant d’origine nosocomiale. L’entérocoque était donc responsable de 8/295 prostatites communautaires (4%) et 8/76 prostatites nosocomiales (14%), cette différence n’étant cependant pas significative.
Une étude canadienne réalisée dans différents services de soins intensifs (réanimations médicale, chirurgicale et cardiaque) montre que les entérocoques représentent 15% (57/356) des bactériuries, plaçant ce pathogène au 3ème rang après E. coli et Candida albicans [39,40]. Les auteurs mentionnaient que plus de 90% des patients avaient une sonde urinaire.
La part des entérocoques dans les infections nosocomiales est probablement en hausse. Kang et al se sont préoccupés de l’évolution des pathogènes rencontrés dans les infections nosocomiales entre 1980 et 2008 en Caroline du Nord. La fréquence des entérocoques a augmenté de 3,8%globalement (8,1% en 1980-84, 5,8% en 1985-89, 10,7% en 2005-2008), et surtout dans les ITU, la fréquence des entérocoques a augmenté de 5,7% en 28 ans [41].
En 2009, 26 pays ont déclaré la présence d’entérocoques résistants, parmi lesquels trois ont déclaré des taux de résistance supérieure à 25% (Irlande, Luxembourg et Grèce) et cinq ont déclaré des taux de résistance compris entre 10% et 25%, tandis que pour la majorité des pays (18 des 26) des proportions inférieures à 10% de souches résistantes ont été rapportées. D’autres pays ont des taux de résistance de moins de 1% (Bulgarie, Estonie, Finlande, France, Norvège, Roumanie et Suède) ce qui est plutôt rassurant compte tenu des épidémies récentes qu’a connu la France. Au cours de ces quatre dernières années, on note une augmentation en Autriche. En revanche, 4 pays (Grèce 25 à <50%, Allemagne 5 à< 10%, Italie 1 à < 5% et France < 1 %) ont signalé de fortes tendances à la baisse. Considérant les données sur une période de quatre ans, la tendance à la baisse a été la plus importante pour la Grèce et l’Italie [42].
Les données de 2009-2010 du National Health Safety Network aux Etats-Unis ont démontré que 82.6 % des infections nosocomiales attribuées à un E. faecium étaient causées par un entérocoque résistant à la vancomycine (ERV) contre 9.5 % des infections causées par E. faecalis. Le taux de mortalité associé aux bactériémies primaires à ERV est élevé et a été estimé à 36,6 % [33]. Clairement, la situation épidémiologique de l’entérocoque et particulièrement de l’ERV est changeante aux Etats Unis tant au chapitre de la fréquence globale des infections à entérocoque que de la résistance à la vancomycine. Cette hausse du taux d’incidence des infections à ERV a aussi été observée à travers le réseau des54 hôpitaux sentinelles du Programme canadien de surveillance des infections nosocomiales (PCSIN) qui surveille l’ERV au Canada [43].

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE: SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE I : Généralités sur infections du tractus urinaire (ITU)
I.1. Définition
I.2. Rappel sur l’anatomie de l’appareil urinaire
I.3. Mécanismes d’acquisition des infections du tractus urinaire
I.4. Facteurs favorisant la survenue des infections du tractus urinaire
I.4.1. Facteurs liés à la bactérie
I.4.2. Les facteurs liés à l’hôte
I.5. Les types d’infections du tractus urinaire
I.5.1. La cystite aiguë
I.5.2. La pyélonéphrite aiguë
I.5.3. La prostatite aiguë
CHAPITRE II: Généralités sur les entérocoques
II.1. Historique…
II.2 Classification
II.3. Caractères bactériologiques
II.3.1. Caractères morphologiques
II.3.2. Caractères culturaux
II.3.3. Caractères biochimiques
II.3.4. Caractères antigéniques
II.3.5. Facteurs de virulence
II.4. Habitat
II.5. Epidémiologie
II.6. Pouvoir pathogène
CHAPITRE III : Méthode d’étude de la sensibilité aux antibiotiques des entérocoques
III.1. Méthode de diffusion en milieu solide
III.2. Méthode de dilution en milieu liquide
III.3. Méthode de dilution en milieu solide
III.4. Antibiogramme automatisée
CHAPITRE IV : Traitement et résistance bactérienne aux antibiotiques
IV.1. Traitement des infections urinaires à entérocoques
IV.2. Notion de résistance
IV.3. Types de résistance des entérocoques
IV.3.1. Résistance naturelle
IV.3.2. Résistance acquise
DEUXIEME PARTIE: TRAVAIL EXPERIMENTAL
I. Objectifs
II. Type, période et cadre d’étude
III. Population d’étude
IV. Matériel et Méthodes
IV.1. Matériel
IV.1.1. Matériel d’isolement et d’identification
IV.1.2. Matériel d’étude de la sensibilité aux antibiotiques
IV.2. Méthodes…
IV.2.1. Prélèvements
IV.2.2. Isolement et identification
IV.2.3. Etude de la sensibilité aux antibiotiques
V. Résultats
V.1. Population d’étude
V.1.1. Distribution des souches d’entérocoques chez les patients porteurs de sonde
V.1.2. Distribution des souches d’entérocoques chez les patients hospitalisés
V.1.3. Distribution des ITU à entérocoques en fonction du sexe
V.1.4. Distribution des ITU à entérocoques en fonction de l’âge
V.2. Profil de résistance des souches d’entérocoques isolées d’ITU
V.2.1. Sensibilité aux bêta-lactamines
V.2.2. Sensibilité aux glycopeptides
V.2.3. Sensibilité aux macrolides
V.2.4. Sensibilité aux aminosides
V.2.5. Sensibilité aux fluoroquinolones
V.2.6. Sensibilité aux autres antibiotiques testés
VI. Discussion…
CONCLUSION…
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXE