Streptococcus pneumoniae Flashcards
Structure
- taxonomie
- morphologie
- structure antigénique
- facteurs de virulence
- physiopathologie
- épidémiologie
→ Taxonomie
Embranchement des Firmicutes, famille des Streptococcaceae, genre Streptococcus.
→ Morphologie
- coque à Gram positif
- immobile et asporulé
- diplocoques lancéolés, appariés par leurs extrémités.
- capsulés.
→ Structure antigénique
La composition de la capsule polyosidique détermine le sérotype des souches ; 93 sérotypes ont été décrits.
→ Facteurs de virulence
• Capsule permettant de résister à la phagocytose et diminuant l’opsonisation
• Pneumolysine : hémolysine cytotoxique à effet pro-inflammatoire libérée lors de la lyse bactérienne.
• Adhésines et enzymes cytoplasmiques : invasion et colonisation
• IgA protéase, neuraminidase, hyaluronidase
De nombreuses structures de surface sont pro-inflammatoires (acides teichoïques, peptidoglycane, ADN,…
S. pneumoniae : réservoir et épidémiologie
Facteurs de virulence ?
- essentiellement humain
- infections communautaires de gravité variable
-réservoir : rhino-pharynx des enfants de moins de 2 ans
• La colonisation débute dès les premiers mois de la vie, atteint son maximum vers 2-3 ans
•Le taux de portage varie selon l’âge : il est plus élevé chez les enfants d’âge pré-scolaire que scolaire, et plus bas chez les adolescents et les adultes
o Invasion, survie à partir des flores endogènes du tractus ORL
o Post infection ORL (sinusite, mastoidite, otite)
o Suite à infection pulmonaire à partir flore ORL
FACTEURS DE VIRULENCE
• Capsule :
– polyosides spécifiques de type
– composition polymorphe → à la base du sérotypage des souches → 90 sérotypes classés en 45 sérogroupes
– facteur principal de virulence grâce à ses propriétés anti-opsono- phagocytaires ⚠
• pneumolysine • Apparentée à streptolysine O du S.pyogenes, intracytoplasmique • produite en anaérobiose, thermolabile, oxygénolabile • Pathogénicité multifonctionelle: - Activité cytotoxique cellules respiratoires et endothéliales → envahissement arbre respiratoire - Effet proinflammatoire (capacité de liaison au fragment Fc des IgG et C1q du Complément • Protéines de surface: • Nombreuses • Rôle: adhésion aux cellules ciliées arbre bronchique - protéine A de surface des pneumocoques : PspA - adhésine A de surface des pneumocoques : Psa A - perméases-peptidiques : AmiA et PlpA - acides lipoteichoïques de paroi • Protéines hydrolytiques cytoplasmiques Rôle: colonisation et invasion → neuraminidase: en particulier dans la diffusion méningée du pneumocoque en clivant les acides sialiques des glycoprotéines et glycolipides à la surface des muqueuses et des liquides biologiques * ↓viscosité du mucus
→ hyaluronidase:
C’est une enzyme qui dépolymérise l’acide hyaluronique, composant important de la matrice extra- cellulaire
=> contribue à la propagation du germe dans les tissus.
→ protéases:
• La sérine protéase : dégrade de façon non sélective les immunoglobulines, fibrinogène et autres protéines de la matrice extracellulaire → facilite la pénétration des pneumocoques dans les muqueuses et le système sanguin
• l’IgA1 protéase qui est une protéine hydrolytique cytoplasmique qui contribue aux phénomènes d’invasion et de colonisation
=> Augmente l’adhérence aux cellules épithéliales en présence d’IgA
→ La leucocidine pneumococcique
– analogue à la leucocidine staphylococcique → lyse leucocytes
– elle contribue ainsi à la propagation du germe dans les tissus..
S. pneumoniae : présentations cliniques ?
→ Infections ORL
↪ Otite moyenne aiguë : l’OMA purulente se traduit par des symptômes généraux d’infection aiguë et des signes fonctionnels, dominés par l’otalgie, mais ces signes n’ont aucune spécificité. Une fièvre élevée et une symptomatologie hyperalgique oriente le diagnostic étiologique vers S. pneumoniae.
↪ Sinusites : S. pneumoniae est une étiologie majeure de sinusite purulente quelle que soit sa localisation.
→ Infections broncho-pulmonaires
↪ Pneumonie franche lobaire aiguë : S. pneumoniae est l’agent étiologique principal des pneumonies aiguës communautaires (PAC). La présentation clinique typique de la pneumonie à pneumocoque associe un début brutal à une fièvre élevée et un malaise général, mais elle peut être modifiée en fonction de l’âge et du terrain du patient. La mortalité atteint 20% chez les patients de réanimation. Chez l’enfant, la PAC à pneumocoque s’observe essentiellement avant 5 ans.
↪ Exacerbations de broncho-pneumopathie chronique obstructive (BPCO) : fréquentes.
→ Méningites : S. pneumoniae est l’agent étiologique majeur des méningites en France, particulièrement chez l’enfant de moins de 2 ans et chez l’adulte âgé. La mortalité de ces infections est de l’ordre de 20% et les séquelles (essentiellement auditives et neurologiques) fréquentes. Les signes cliniques chez l’enfant, l’adolescent et l’adulte, sont classiquement la fièvre, les vomissements, une raideur nucale et/ou une altération de la conscience. Chez le nourrisson, les signes cliniques sont souvent frustres et peu spécifiques.
→ Autres : les bactériémies sont généralement secondaires à une pneumonie. Des foyers secondaires aux bactériémies peuvent être observés (articulations, péritoine,…) de même que, rarement, des endocardites.
Facteurs de risque : S. pneumoniae
• Agent principal des méningites de l’adulte
• Mais plus précisément chez les plus de 60 ans et les enfants en bas âge < 2 ans (immaturité système immunitaire, première rencontre)
• Plus facteurs de risque associés : diabète, alcoolisme, drépanocytose, aplénisme, myélome, immunodépression
- les patients immunodéprimés (quelle que soit l’origine de l’immunodépression)
- les patients porteurs de pathologies sous-jacentes (insuffisances organiques, hépatopathie chronique, diabète, asthme sévère, brèche ostéo-méningée, implant cochléaire)
→ sont plus à risque de développer une infection invasive à pneumocoque (IIP).
Physiopathologie des S. pneumoniae
- transmission par voie interhumaine, non épidémique,
- par le biais des gouttelettes de Pflügge.
o Invasion, survie à partir des flores endogènes du tractus ORL
o Post infection ORL (sinusite, mastoidite, otite)
o Suite à infection pulmonaire à partir flore ORL
- Les infections non invasives où le pneumocoque va exercer son pouvoir pathogène directement au niveau de muqueuses par extension à partir de son réservoir rhino-pharyngé.
- Les infections invasives surviennent après la phase d’invasion qui a généralement lieu au niveau de la muqueuse pharyngée ou alvéolaire. Dans le compartiment sanguin, la capacité de survie du pneumocoque est liée essentiellement à la présence de la capsule.
Autres facteurs de virulence: Adhésines et substances élaborées
→ Adhésion et diffusion S. pneumoniae - bactérie à multiplication extracellulaire
- physiopathologie liée en partie à la libération lors de la lyse bactérienne de composants
↪ une réaction inflammatoire intense, qui participe largement aux lésions tissulaires et à la gravité de la pathologie.
Identification bactérienne S. pneumoniae
a) Examen direct
La sensibilité de l’examen direct après coloration de Gram varie en fonction des produits pathologiques observés. Cet examen est particulièrement contributif au cours de l’analyse d’un LCR.
L’aspect typique des colonies:
- un diamètre de 0,5 à 1,5 mm
- sont transparentes, brillantes, non pigmentées, gouttes de rosée, ayant tendance à confluer
- entourées d’une zone d’hémolyse incomplète ou α (pneumolysine)
- En anaérobiose→ l’hémolyse peut devenir complète ( type ß)
• colonies jeunes: forme en dôme. Plus les capsules sont grandes, plus les colonies sont grosses (type smooth ou S)
• cultures âgées: une autolyse est observée dans la partie centrale de la colonie → formant une dépression centrale
⚠ En l’absence de germes visibles à l’examen direct quel moyen rapide de diagnostic utilise t’on pour rechercher l’agent étiologique ?
• Recherche d’antigènes solubles basée sur les antigènes
polysacharidiques de paroi
• Test Binax Now initialement validé pour la recherche dans les urines et les prélèvements normalement stériles
b) Culture et identification
☞ toujours sur gélose au sang frais, incubée en atmosphère enrichie à 5% de CO2. L’identification de colonies de pneumocoques se fait sur plusieurs critères :
- Hémolyse α sur gélose au sang frais
⚠ (et pour différencier le pneumocoques des autres streptocoques α hémolytiques, il faut mettre sur la gélose un disque d’optochine : le pneumocoques est ☞ sensible à l’optochine et il y a donc une aire d’inhibition autour du disque)
– anaérobie- aérotolérant → Anaérobie est parfois indispensable en primoculture!
– germe exigeant → Sa culture nécessite de facteurs de croissance.
– pH optimum 7.2, et T°: entre 20°C et 42°C avec un optimum de 35-37°C
– Sur des milieux enrichis (GS), il pousse facilement après 18 heures à 37°C, sous 5% de CO2.
– Son développement est accru par addition de glucose.
- dépourvu d’oxydase et de catalase
☞ La catalase négative est indicatrice de la famille des
streptocoques et non de l’identification d’espèce
Deux caractères biochimiques essentiels permettent de différencier S. pneumoniae des autres streptocoques α- hémolytiques
- Sensibilité à l’optochine
- Lyse par la bile et les sels biliaires : Streptococcus pneumoniae (pneumocoque) est le seul Streptocoque à être lysé par la bile ou les sels biliaires (test de Neufeld).
- Sensibilité à la vancomycine en anaérobiose avec aspect dentelé et hémolyse ß autour diamètre d’inhibition
Identification par détection de composés bactériens
- Détection de l’antigène soluble des pneumocoques par test immuno-chromatographique sur membrane, validé pour la détection dans les urines et le LCR de l’antigène correspondant au polyoside pariétal des streptocoques de spécificité C ; ce test présente une bonne sensibilité et une bonne spécificité, malgré des réactions croisées avec d’autres bactéries.
Il peut être positif dans les urines suite à un simple portage. - La recherche d’ADN génomique peut être réalisée par PCR dans certains prélèvements en cas de culture négative (LCR ++).
→ Les cibles les plus utilisées sont les gènes ply
(pneumolysine) et lytA (autolysine majeure).
Résistance de S. pneumoniae
Un antibiogramme doit être réalisé de manière systématique sur toute souche de pneumocoque isolée d’un produit pathologique. En cas de diminution de sensibilité de la souche aux β-lactamines (diamètre oxacilline (disque à 1 μg) 5 μg < 26 mm), il est recommandé de tester au minimum les CMI de la pénicilline G, de l’amoxicilline et d’une céphalosporine de troisième génération (CIIIG) par voie injectable (céfotaxime ou ceftriaxone).
⚠ Résistance naturelle
- aminoglycoside (bas niveau)
- acide nalidixique
- activité variable des fluoroquinolones : Fluoroquinolones anti-pneumococciques (3ème et 4ème génération): élargissement vers streptocoques et anaérobies
→ Levofloxacine (TAVANIC), forme levogyre de l’ofloxacine présentant la même PK, le même spectre mais des CMI 2 fois plus faibles
→ Moxifloxacine (IZILOX)
⚠ PAS de production de β-lactamase
☞ amoxicilline = amoxicilline + ac. clavulanique
β-LACTAMES
→ Résistance chromosomique : modification de la protéine de PLP transpeptidase : enzyme indispensable à la synthèse du peptidoglycane
→ formation de PLP (Protéines de Liaison à la Pénicilline) mosaïques à la suite d’échanges génétiques par transformation naturelle avec des streptocoques oraux.
☞ résistance avec pénicilline G croisée avec toutes les autres β-lactamines mais à des niveaux variables
↪ Les souches sont alors dites de sensibilité diminuée à la pénicilline (PSDP).
AMINOSIDE
résistant à bas niveau à toutes les aminosides mais effet synergique possible
MACROLIDES ++++ (non utilisés)
→ Phénotype sauvage sensible
→ Phénotype M
mécanisme d’afflux par acquisition du gène mefE codant pour une pompe protéique
↪ résistance aux Macrolides C14 (érythromycine, clarythromycine) et C15 (azithromycine)
↪ ne touche pas aux macrolides en C16 (josalycine, spiramycine), les Lincosamides, les Kétolides et les Synergistines
→ Phénotype MLSb
résistance par méthylation ribosomale 23s : souvent inducible (gène erm = erythromycine ribosome ethylase) =
→ résistance MLSb vis-à-vis des macrolides
-à 14 chainons (érythromycine, clarythromycine)
-à 15 chainons (azithromycine)
- à 16 chainons (josamycine, spiramycine)
- les lincosamides (lincomycine, clindamycine)
-streptogramine B (une partie des pristinamycine)
↪ mécanisme détecté par détection de l’effet antagoniste entre érythromycine (inducteur) et la clindamycine ou lincomycine (non inducteur)
☞ si phénotype PLSb constitutif (absence d’induction), télithromycine n’est plus sensible (très rare)
2) efflux = absence d’antagonisme entre érythro et lincomycine
↪ résistance à l’érythromycine
↪ sensibilité à la lincomycine, clindamycine, spiramycine, télithromycine, pristinamycine
FLUOROQUINOLONES anti-pneucoccique (FQAP)
→ Phénotype sauvage sensible
→ Résistance par mutation chromosomique dans une région du gène très conservée sur les gènes gyrA (ADN gyrase ou topoisomérase II) et parC (topoismérase IV)
→ efflux actif
↪ mesure de la sensibilité à la norfloxacine
⚠ déconseillées pour traiter un pneumocoque en cas d’exposition préalable à une quinolone dans les 3 mois
Lévofloxacine et Moxifloxacine = traitement de dernière intention
Traitement/ S. pneumoniae ?
- en première intention : β-lactamines, malgré le développement de résistances acquises.
↪ détection de résistance grâce à l’oxacilline✯ PNEUMONIE A PNEUMOCOQUE → PAC en ambulatoire chez un patient JEUNE et sans commorbidité -amoxicilline VO 3g/j pendant 10jours (excellente diffusion pulmonaire) ↪ si CI amoxicilline :
- macrolides
- lévofloxacine (fluoroquinolone anti- pneumococcique),
- pristinamycine (après 6 ans)
- dernier recours : télithromycine.
Chez l’enfant, avant 3 ans, les CIIIG par voie IV seront privilégiées (sauf allergie croisée)
→ PAC en ambulatoire chez un patient âgé avec ou sans commorbidité
- Amoxicilline + Acide clavulanique VO 3g/j
- Ceftriaxone si voie parentérale nécessaire
- si CI β lactame : FQAP
→ PAC grave (soins intensifs)
- Ceftriaxone IV ou Cétotaxime IV
+ Lévofloxacine IV ou + Macrolide IV
Le choix entre traitement ambulatoire et hospitalisation dépend de l’existence de co-morbidités associées et de la présence ou non de signes de gravité. En ambulatoire, l’efficacité du traitement doit impérativement être évaluée après 48-72 heures de traitement
✯ MENINGITE A PNEUMOCOQUE ↪ examen direct positif évoquant un pneumocoque ↪ ou en cas en cas d’examen direct négatif sans argument en faveur de listériose
• le traitement probabiliste : - CIIIG injectables : céfotaxime, 300 mg/kg/j ou ceftriaxone, 100 mg/kg/j
• après documentation - si sensible aux β-lactamines (oxacilline) (CMI < 0,1 mg/L), le traitement peut-être modifié en faveur de l’amoxicilline IV, 200 mg/kg/. + pdt les premiers jours, une corticothérapie adjuvante recommandée. ⚠ Le traitement doit être instauré au maximum dans les 3 heures suivant l’arrivée à l’hôpital. Durée totale : 10-14 jours Si allergie : vancomycine + rifampicine ou méropénème
NB : corticothérapie chez > 3 mois: Ce traitement n’est pas recommandé chez les patients immunodéprimés et ceux qui ont reçu préalablement un antibiotique par voie parentérale. Si l’hypothèse d’une méningite bactérienne est écartée ou si un méningocoque est mis en évidence chez l’enfant, la dexaméthasone doit être arrêtée.
✯ OMA et SINUSITES (⚠ enfants < 2 ans et adultes avec symptomatologie bruyante seulement)
• Traitement probabiliste -Amoxicilline 8 à 10 jours si < 2 ans, 5 jours si >2 ans ↪ si allergie à la pénicilline: C2G orale (céfuroxime-axétil) ou C3G oral (céfpodoxime-proxétil) ↪ si allergie croisée : cotrimoxazole ☞ mais jamais Céfixime car CMI trop élevée +++
- réévaluation à 72h :
• Traitement documenté
-souche pénicilline-sensible : amoxicilline ou cefpodoxime-proxétil - souche PSDP : amoxicilline à forte dose
- souche pénicilline-résistante : ceftriaxone
- forme sévère ; FQAP
↪ si échec amoxicilline + Acide clavulanique ou céfpodoxime
Prévention S. pneumoniae
La prophylaxie des infections à pneumocoque repose essentiellement sur la vaccination. Deux vaccins à base de polyosides capsulaires sont commercialisés en France. Ils confèrent une protection sérotype-dépendante.
→ PNEUMOVAX : Le vaccin polyosidique 23-valent (VP-23) est constitué de polyosides purifiés de 23 sérotypes et induit une réponse thymo-indépendante ; il n’est donc pas immunogène chez l’enfant de moins de 2 ans. Il n’induit pas d’immunité muqueuse et ne modifie donc pas le portage pharyngé.
→ PREVENAR 13 : Le vaccin conjugué 13-valent (VPC-13) est constitué de polyosides purifiés de 13 sérotypes conjugués à une protéine porteuse. Ce vaccin induit une immunité muqueuse, il modifie le portage et entraîne une immunité de groupe vis-à-vis des sérotypes vaccinaux.
→ Recommandations vaccinales (IIP = infections invasives à pneumocoque)
- Pour tous les enfants de moins de 2 ans : VPC 13 ; primo-vaccination à 2 et 4 mois ; rappel à 11 mois ; vaccin obligatoire depuis janvier 2018 ;
- Pour les enfants de moins de 2 ans présentant des facteurs de risque d’IIP : VPC-13, avec une dose supplémentaire en primo-vaccination (à 3 mois) ;
- Pour les enfants de 2 à 5 ans présentant un risque d’IIP et vaccinés par le VPC-13, une dose de VP-23 est recommandée à 24 mois ;
- Pour les enfants de plus de 5 ans et les adultes à risque d’IIP, le schéma vaccinal dépend du facteur de risque d’IIP : l’association VPC-13 + VP-23 (avec 8 semaines d’intervalle) est recommandée pour les patients à risque d’IIP.
-adultes : diabète, drépanocytose, splénectomie, alcoolisme-cirrhose
⚠ prévention chez les splénectomisés : Prophylaxie par oracilline (pénicilline V) au long cours (à vie !)
Citez 3 examens pouvant apporter des éléments en faveur d’une pneumopathie à pneumocoque
- Clinique : très symptomatique, apparition brutale, fièvre importante, frissons, toux, dyspnée …
- Radiologique : foyer lobaire, homogène, systématisé …
- Bactériologique : examen cytobactériologique des crachats (ECBC) : une coloration de Gram
montrant des diplocoques gram positif lancéolés sera un argument très fort pour le diagnostic étiologique. (voir si possibilité : prélèvements plus invasifs : LBA, brossage bronchique protégé …)
A noter tout de même qu’une pneumopathie caractéristique se traite généralement avec une
antibiothérapie probabiliste (amox ou macrolide) et l’examen bactériologique n’est réalisé qu’en 2ème
intention
Citez 2 autres bactéries (autres que le pneumocoque) pouvant donner ce tableau clinique : pneumopathie franche lobaire aiguë
H. influenzae et S. aureus peuvent donner aussi un tableau de pneumopathie franche lobaire aiguë, mais cela reste plus rare.
Quel est le traitement de choix pour une pneumopathie à pneumocoque ? en cas de contre-indication, quelle autre molécule peut on utiliser ?
- l’amoxicilline est un antibiotique très actif sur le pneumocoque. En cas d’allergie aux bétalactamines,
on passe généralement à une quinolone anti-pneumococcique : lévofloxacine (Tavanic®) ou moxifloxacine (Izilox®)) ou à des macrolides : attention tout de même à l’émergence de plus en plus fréquente de résistance (d’où l’utilisation de synergistine :
pristinamycine
Expliquez le principal mécanisme de résistance du Pneumocoque aux béta-lactamines ? Comment peut on le détecter ?
La résistance du pneumocoque aux béta-lactamines se fait par mutation de ses PLP.
Le pneumocoque peut capter dans le milieu extérieur des morceaux d’ADN qu’il intègre à son génome. Et, petit à petit, il modifie son génome et exprime des PLP modifiées (on parle de PLP mosaïques) dont l’affinité pour les béta-lactamines varie.
→ On parle de PSDP (pneumocoque de sensibilité diminuée aux pénicillines). Du fait de l’hétérogénéité
de cette résistance, on est obligé de tester les principales molécules utilisées en thérapeutique et de
faire des CMI.
L’oxacilline sert de screening (l’oxacilline marche très mal sur le pneumocoque, c’est donc la 1ère à être touchée par la résistance). Si l’antibiogramme rend intermédiaire ou résistant pour l’oxacilline, on doit faire les CMI de la pénicilline G, l’amoxicilline, d’une C3G (ceftriaxone, céfotaxime) ou de la molécule utilisée comme thérapeutique.
Quelle est la particularité des Streptocoques vis-à-vis des aminosides ?
Les aminosides traversent mal la paroi des bactéries. Pour pénétrer dans la bactérie, ils utilisent les enzymes de la chaîne respiratoire.
Le problème avec les streptocoques c’est qu’en réalité, ce ne sont pas des aéro-anaérobie facultatifs (AAF) mais plutôt des anaérobies aéro-tolérants. Les enzymes de la chaîne respiratoire sont déficients et l’aminoside n’arrive pas à pénétrer dans la bactérie.
Les streptocoques ont donc une résistance naturelle de bas niveau aux aminosides.
Par contre, si on les associe avec un antibiotique qui détruit la paroi de la bactérie, ils peuvent atteindre l’ARN 30S et détruire la bactérie. Ils sont donc actifs en association avec une béta-lactamine ou un glycopeptide.
Attention les streptocoques peuvent cependant avoir une mutation sur l’ARN 30S du ribosome et acquérir une résistance de haut niveau aux aminosides (l’aminoside ne peut plus se fixer à sa cible et devient inefficace). Dans ce cas, l’aminoside sera inefficace même en association avec une β-lactamine
