Les infections respiratoires

 

 

 

 

OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE

 

• Identifier les bactéries courantes pouvant causer des infections des voies respiratoires supérieures.

 

• Comparer les principales caractéristiques de maladies bactériennes spécifiques des voies respiratoires.

 

 

 

A. Anatomie des voies aériennes supérieures

 

Les infections ORL (Oto Rhino Laryngées) affectent les voies aériennes supérieures.

 

Les voies aériennes supérieures comportent:

• la cavité nasale;

• le pharynx qui contient 3 zones

          - le rhinopharynx 

          - l’oropharynx 

          - l’hypopharynx

• la bouche;

• l’oreille reliée au rhinopharynx par la trompe d’Eustache;

• le larynx.

B. Les flore commensale de pharunx

 

La flore commensale du pharynx comprend un grand nombre d’espèces qui ne doivent pas être signalées dans le mileu de culture approprié: 

- Streptocoques viridans (alpha-hémolytiques) et pneumocoques

- Neisseria spp non pathogènes 

- Branhamella (anciennement Neisseria) catarrhalis (cela peut aussi être un pathogène respiratoire)

- Staphylocoques (S. aureus, S. epidermidis) 

- Diphtéroïdes

- Haemophilus spp 

- Levures (Candida spp) en quantité limitée

- Divers cocci à Gram positif strictement anaérobies et des bâtonnets à Gram négatif, des spirochètes et des formes filamenteuses.

 

La gorge des personnes (âgées, immunodéficientes et malnutrie en particulier celles ayant reçu des antibiotiques), peut être colonisée par les Enterobacteriaceae (Escherichia coli, Klebsiella spp, etc.) et par les groupes de bactérie à Gram négatif (Acinetobacter spp et Pseudomonas spp). Tels patients peuvent également avoir dans leur pharynx une prolifération de S. aureus ou de Candida spp, ou d'autres champignons ressemblant aux levures. Bien que ces micro-organismes ne provoquent pas de pharyngite, sauf en association à une granulopénie, il est conseillé de signaler ces isolats au clinicien, car ils indiquent parfois l’existence d’une infection des voies respiratoires inférieures (par exemple, la pneumonie) ou bactériémie.

C. Les formes cliniques

C.1 Les angines

 

C1.1.Définition de l'angine:  L’angine est une infection aiguë des amygdales et du pharynx.

 

 

C1.2. Les symptomes de l'angine

 

L'angine est manifestée par une  difficultés à avaler (une dysphagie), une douleur pharyngée ou œsophagienne (odynophagie) et une douleur d'oreille (Otalgie).

 

Les signes généraux peuvent être au premier ou au second plan : fièvre, frissons, malaise général. elle peut être latente et dépistée sur la seule notion de la fièvre (nourrissons). 

Les angines sont divisées en plusieurs groupes :

 

 

•C1.2.1.  les angines érythémateuses (Angine rouge) :les amygdales sont tuméfiées et rouges, associées de manière inconstante à un oedème de la luette et des piliers amygdaliens.

 

 

 

- Virus: Les germes responsables sont en grande majorité d'origine virale (adénovirus, myxovirus para-influenzae, virus grippal). On les évoque cliniquement avant tout devant une atteinte plus diffuse de l'inflammation des voies aériennes supérieures (coryza, laryngite, toux, inflammation globale de l'oropharynx).

 

Streptococcus pyogenes (groupe A de Lancefield) représente la première cause des pharyngites et des amygdalites bactériennes. Cette infection est particulièrement répandue chez les jeunes enfants (5-12 ans). Lorsque la pharyngite à streptocoques est associée à une éruption cutanée caractéristique,il s'agit généralement d'une scarlatine. Chez le nourrisson, une infection de la gorge due à un streptocoque peut souvent concerner le nasopharynx et s'accompagner d'un écoulement nasal purulent.

 

 

Les infections pharyngées dues à S. pyogenes, si elles ne sont pas correctement traitées, peuvent provoquer des séquelles telles que le rhumatisme articulaire aigu et, moins souvent, la glomérulonéphrite. L'identification spécifique et le traitement antibactérien dirigé contre S. pyogenes sont principalement destinés à prévenir l'apparition du rhumatisme articulaire aigu. Une pharyngite récurrente avec S. pyogenes, malgré un traitement correct à la pénicilline, peut être provoquée par des bactéries commensales productrices de b-lactamase dans le pharynx (Staphylococcus, Haemophilus, Branhamella et anaérobies.

 

NB:  la pharyngite à streptocoques est désignée également par l’angine streptococcique.

- Les streptocoques b-hémolytiques de groupe non A (par exemple, les groupes B, C et G) : provoquent rarement les pharyngites bactériennes et, le cas échéant, doivent être signalés. 

C1.2.2. les angines érythémato-pultacées (ou angines blanches):

 

elles ne diffèrent de la précédente que par la présence d'un enduit blanchâtre, plus ou moins abondant, facilement décollable de la surface amygdalienne.

Elles se caractérisent par la présence sur des amygdales rouge vif d’un exsudat pultacé : gris jaunâtre, punctiforme ou en traînées, mince et friable, facilement dissocié, ne débordant pas la surface amygdalienne.

 

 

Les signes fonctionnels sont en général plus marqués. Outre l’origine virale, dont la  mononucléose infectieuse (MNI), ou le streptocoque ß-hémolytique A, l’étiologie peut-être un streptocoque hémolytique non A, un staphylocoque, un pneumocoque, Pasteurella tularensis (tularémie) ou Toxoplasma gondii (toxoplasmose).

•C1.2.3. les angines pseudo-membraneuses sont le siège d'un exsudat fibrineux adhérant à la surface des amygdales.

- Corynebacterium diphtheriae povoque la diphtérie, une maladie endémique dans de nombreuses régions tropicales. C. diphtheriae est à l’origine d’un symptôme typiques d’infection, caractérisé par une membrane blanche sur le site de l’infection (pharynx, amygdales, nez ou larynx). La diphtérie est une maladie grave et le diagnostic repose sur les résultats cliniques. -

la mononucléose infectieuse:  c'est une maladie virale, qui est une maladie provoquée par le virus Epstein-Barr,  se transmet par la salive. Elle se manifeste notamment par une grande fatigue, une angine et une fièvre élevée. Toutefois, cette infection peut ne provoquer aucun symptôme et passer inaperçue.

C1.2.4.les angines ulcéreuses et ulcéro-nécrotiques :  il existe une ulcération de l'amygdale à contenu fibrino-purulent et recouvert de fausses membranes,

- Angine nécrosante ulcérative (L'angine de Vincent) est une infection rare caractérisée par une ulcération nécrotique du pharynx avec ou sans formation de pseudomembrane. Elle est associée, sur le site de l’infection, à une flore mixte d’aérobies stricts, dominée par des bacilles à gram négatif fusiformes et des spirochètes, généralement appelés Fusobacterium spp et Borrelia vincentii, et éventuellement d’autres. Bien que les deux espèces appartiennent à la flore buccale commensale, leur présence en grand nombre sur un frottis avec des lésions ulcérées coloré au Gram doit être signalée sous la forme d'une symbiose fuso-spirillaire».. Cependant, la présence de ce complexe n'exclut pas la nécessité de rechercher d'autres agents pathogènes, en particulier S. pyogenes.

 

- Angines accompagnant certaines hémopathies sont observées lors de neutropénies profondes et d’agranulocytose. Elles sont généralement bilatérales.

C1.2.5.Angines vésiculeuses (ou hyperangine)

 

 Elles se caractérisent par une exulcération du revêtement épithélial, succédant à une éruption vésiculeuse fugace au niveau des amygdales et des piliers.

 

L’angine herpétique est provoquée par un virus HSV (Herpes simplex de type I): se traduit par une hausse brutale de la fièvre, une douleur pharyngée et l’apparition sur les amygdales de vésicules, qui en se rompant, se transforment en de petites ulcérations..

 

L’herpangine a une symptomatologie très voisine ; elle est due en fait au virus coxsackie du groupe A et survient surtout chez le jeune enfant. Son évolution est également bénigne et le traitement symptomatique.

D. Protocole de collecte et d'envoi d'échantillons

D.1. Matériels:

 

-  Abaisse langue à usage unique

-  Écouvillon avec milieu de transport Amies ou  Stuart

D.2. Protocole de collecte et d'envoi de l'échantillon:

 

Le patient doit s'asseoir et doit se positionner devant la source lumineuse. Le médecin ou le personnel qualifié lui demande d'ouvrir la bouche et de tirer la langue. Il appuie à l'aide d'un abaisse-langue sur l'extrémité antérieure de la langue : il prélève par petites touches (sans contact avec le reste de la cavité buccale) les amygdales, particulièrement les zones inflammatoires, purulentes ou ulcérées, à la périphérie de fausses membranes, à l’aide de deux écouvillons. L'un peut être utilisé pour préparer un frottis, tandis que l'autre est placé dans le milieu transport (Amies ou Stuart) et envoyé au laboratoire.

E. Microscopie directe

 

 

L’examen microscopique, après coloration Gram,  n’est pas nécessaire pour la détection des streptocoques ou de Neisseria spp. De plus, la détection du bacille diphtérique par frottis est évité en raison de sa faible sensibilité et l’abondance de la flore commensale , à moins que l’échantillon ait été collecté avec soin, et qu'il soit examiné par un microbiologiste expérimenté.

 

Le complexe fusospillaire de pharyngite ulcéreuse nécrosante et les Candida sont mieux reconnus sur un frottis coloré au Gram : • 

 

 Diagnostic de l’angine de Vincent: l’observation d’une flore de bacilles fusiformes (Fusobacterium) et de spirochètes (Borrelia vincentii) tous les deux Gram négatifs ;

 

- une mycose à Candida albicans:  l’observation de spores ou filaments mycéliens.

F. culture et identification bactérienne

F.1. Culture des Streptococcus pyogenes

 

Une fois arrivé au laboratoire, l’écouvillon doit être frotté sur le quart de la gélose au sang, puis le reste de la gélose doit être strié à l’aide d’une anse stérile.

 

Etant donné que l'acidification de la fermentation de  glucose par S. pyogenes inhibe la production d'hémolysine, la gélose au sang doit être préparée à partir d'un milieu de base sans glucose ou à faible teneur en glucose. Exemple: la gélose tryptique-soja (GTS).

 

Le sang de n'importe quelle espèce, y compris le sang humain (sang de donneur frais), peut être utilisé à une concentration de 5%. Cependant, il est préférable d’utiliser le sang de mouton car il inhibe la croissance des espèces hémolytiques de Haemophilus.

 

L’identification présomptive rapide nous permet d’identifier les S. pyogènes en utilisant le test de sensibilité au cotrimoxazole et à la bacitracine à faible concentration. En effet, les S. pyogenes ou streptocoque de groupe A sont résistants alors que les autres groupes de streptocoques sont sensibles au cotrimoxazole.

 

Plus encore, les streptocoques du groupe A sont beaucoup plus sensibles à la bacitracine que les souches bêta-hémolytiques des autres groupes et que la bacitracine et cotrimoxazole pourraient par conséquent être utilisés comme des agent d’identification rapide des streptocoques du groupe A. Ces disques imprégnés d’antibiotiques améliorent la visibilité de l'hémolyse Béta. L'incubation dans les jarres anaérobie permet de détecter la plupart des streptocoques b-hémolytiques. Une méthode simple pour améliorer l’hémolyse: on insère l’anse de platine profondément dans la gélose pour favoriser la croissance des colonies juste sous la surface de la gélose.  Après 18 heures à 48 heures d'incubation à 35 - 37 °C, on étudie l’aspect macrospique des colonies en examinant la présence de petites colonies (0,5 - 1 mm). On effectue également un examen direct par coloration de Gram pour confirmer s’il s’agit bien de cocci à Gram positif, les colonies doivent être soumises à des tests d’identification plus spécifiques pour S. pyogenes.

 

Dans le cas contraire, on prélève une ou deux colonies sur la première boite, et on les ensemence sur une deuxième boite de gélose au sang frais : un disque à la bacitracine doit être déposé sur chaque zone inoculée. Après une nuit d'incubation, les bordures des zones d'inhibition autour du disque de bacitracine sont lues: la sensibilité à la bacitracine se traduit par une zone d’inhibition présentant un diamètre ≥15 mm.

 

Dans certains laboratoires, cette identification présomptive est confirmée par les tests sérologique pour la recherche des antigènes de paroi des groupes de A à H. pour cela, on pourrait utiliser la méthode classique de précipitation,plus rapidement en utilisant un kit commercial d'agglutination au latex le streptatest. (voir tableau ci- dessous).

 

 

 

Le test STREPTATEST® est un test immunochromatographique sur membrane permettant de détecter en 5 minutes l’antigène spécifique des streptocoques du groupe A à partir d’un écouvillon, et permet donc au praticien de poser immédiatement le diagnostic et de prescrire la thérapie appropriée.

 

Test de Christie, Atkins, Munch-Petersen (CAMP-test): Il doit son nom aux initiales des chercheurs qui ont mis au point la technique. Ce test constitue un excellent moyen d’identification présomptive. Les Streptocoque de groupe B (SGB) produisent le facteur CAMP qui exalte les propriétés hémolytiques de l’hémolyse élaborée par la plupart des souches. Sur gélose au sang frais, on pratique une strie de S. aureus, perpendiculaire à une strie du germe à identifier avec un espace de 2mm entre les deux stries, après incubation, si le test est positif, il se produit à la jonction des deux stries une synergie, une zone d’hémolyse plus grande que la zone habituelle induite par S. aureus

F.2. Culture des Corynebacterium diphtheriae (bacille de Löffler-Klebs)

 

Corynebacterium diphtheriae est une bactérie pathogène responsable de la diphtérie.

 

En grec :

bakterion = bâton

coryne = massue

diphterie = peau, membrane

 

  L’examen microscopique par coloration de gram montre des bacilles à Gram positif, droits ou incurvés, en haltères et en palissade, immobiles, non capsulées, non sporulées. tiges irrégulièrement colorées, courtes à longues, légèrement incurvées, présentant des granules métachromatiques, et disposées en forme de V ou de palissades parallèles. Les granules métachromatiques sont plus apparents après la coloration au bleu de méthylène ou au colorant d’Albert que par la coloration de Gram.

 

 

 

 

 

Bien que le bacille diphtérique pousse bien sur une gélose au sang ordinaire, la croissance est améliorée en inoculant un ou deux milieu de culture spécial :

 

 

    - milieu Dorset à base d'œuf, désigné également par le milieu de Loeffler: c’est un milieu non sélectif montrant une croissance abondante du bacille diphtérique après une incubation de 24h.  

 

- milieu GHT (gélose, hémoglobine, tellurite) est un milieu rendu sélectif et différentiel par l'adjonction de tellurite de potassium, permettant d'isoler Corynebacterium diphtheriae à partir d'échantillons cliniques. Sur ce milieu, les colonies du bacille diphtérique sont grisâtres à noires et ne peuvent être complètement développées qu’après une incubation de 48 heures. Les colonies suspectes, constituées de bacilles de morphologie corynéforme sur le frottis coloré au Gram, doivent être cultivées sur une gélose au sang afin de vérifier leur pureté et leur morphologie «typique». Il convient également de rappeler que les colonies de C. diphtheriae biotype mitis, qui sont les plus répandues, présentent une zone d’hémolyse béta sur gélose au sang.

 

 • Le milieu de Tinsdale, également sélectif, contient du sang laqué, de la cystéine et du tellurite. La production d'H2S (à partir de la cystéine) donne au milieu une coloration noire autour des colonies de C. diphtheriae qui sont elles-mêmes également noires à cause de la réduction du tellurite.

 

Les colonies suspectes, constituées de bacilles de morphologie corynéforme sur le frottis coloré au Gram, doivent être cultivées sur une gélose au sang afin de vérifier leur pureté et leur morphologie «typique». Il convient également de rappeler que les colonies de C. diphtheriae biotype mitis, qui sont les plus répandues, présentent une zone d’hémolyse béta sur gélose au sang.

F.3.Identification biochimique des colonies suspectes

 

- L’objectif est d’identifier les trois espèces du complexe diphtheriae ainsi que les trois biotypes de C. diphtheriae (gravis, mitis et belfanti )

 

Cette identification est confirmé rapidement par la galerie API® CORYNE.

- Si la souche identifiée appartient aux espèces C. diphtheriae, C. ulcerans ou C. pseudotuberculosis le diagnostic de probabilité est prononcé.

 

- La souche doit alors être envoyé d’urgence au Centre national de référence (CNR) des corynébactéries toxinogènes à l’Institut Pasteur à Paris, ce dernier vérifiera l’identification et recherchera son pouvoir toxinogène.

F.4. Détermination du pouvoir toxinogène

 

- Dans un premier temps, le gène tox codant pour la toxine diphtérique est recherché par amplification génique (PCR). Les souches présentant le gène tox mais un test d’Elek négatif sont cependant considérées comme toxinogènes

 

- On peut également faire un test d’ELEK : Test d'Immunoprécipitation en gélose pour détecter la toxine produite par Corynebacterium diphtheriae.

 

- Test Elisa : détection de la toxine à partir de la culture bactérienne

 

Principe de Test d’elek : c’est un test d'immunoprécipitation in vitro (immunodiffusion) permettant de déterminer si une souche de Corynebacterium diphtheriae est toxinogène ou non. Une bandelette de papier filtre imprégnée de l'antitoxine diphtérique est placée au centre de la boite de gélose. Les souches à tester (isolat du patient), les souches toxinogènes positives et négatives connues sont également étalées en bandes à la surface de la gélose, à angle droit par rapport au papier filtre. Après une incubation de 48h, l’antitoxine qui diffuse à partir de bandelette de papier a précipité les toxines à partir des cultures toxinogènes produisant des arc de précipitation à l’intersection de la bandelette et de la croissance bactérienne.

Bibliographie

-  Health and Environment in Sustainable Development - Five Years after the Earth Summit (WHO, 1991, 128 p.).

 

- Michael R. Wessels, MD.Pharyngitis and Scarlet Fever.Streptococcus pyogenes : Basic Biology to Clinical Manifestations 

 

- Block S. L. Streptococcal pharyngitis: guidelines, treatment issues, and sequelae. Pediatric Annals. 2014;43(1):11–16. PubMed PMID: 24450315.

 

- John R. Murphy. Chapter 32 Corynebacterium Diphtheriae. Medical Microbiology. 4th edition.1996