MICROBIOLOGIE INFECTION. 1.Définition 2. Importance 3Principales infections et germes 4.Prévention

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1 MICROBIOLOGIE PATHOGENESE DE L INFECTION FORMATION H+, FORMATION EN STERILISATION, 2006 COURS ELABORE PAR CHRISTIANE PETIGNAT, MÉDECIN, DAMPH, CHUV DOMINIQUE BLANC, PD BIOLOGIE, DAMPH, CHUV FRANK BALLY, MÉDECIN, CMIE, INSTITUT CENTRAL HÔPITAUX VALAISANS MICROBIOLOGIE 1. Introduction Essai de classification des êtres vivants Tailles relatives des microorganismes Où trouve-t-on des micro-organismes? 2. Les virus 3.Les bactéries 4.Les mycoses ou champignons 5.Les parasites 6.Les prions INFECTION PATHOGENESE DE L INFECTION Agents infectieux Réservoirs Modes de transmission Colonisation Infection INFECTION NOSOCOMIALE 1.Définition 2. Importance 3Principales infections et germes 4.Prévention D. Blanc / C. Petignat /F. Bally Division autonome de médecine préventive hospitalière ; CHUV, Lausanne Centre de maladies infectieuses et épidémiologie, Sion CoursAssistant stérilisation I JANV /25

2 LES MICRO-ORGANISMES 1. Introduction ESSAI DE CLASSIFICATION DES ETRES VIVANTS (A TITRE INDICATIF) Microbiologie Organismes cellulaires Règne: Animal Végétal Champignons MULTI- CELLULAIRES vache homme plantes, algues champignons filamenteux EUCARYOTES PROCARYOTES UNI- CELLULAIRES Organismes acellulaires Virus Prion TAILLES RELATIVES DES MICROORGANISMES (A TITRE INDICATIF) amibes algues levures Bactéries Archaebactéries Où trouve-t-on des micro-organismes? Ils sont ubiquitaires et donc se trouvent partout. Dans l'eau de boisson jusqu'à 100 bactéries par ml! Dans certains aliments qui sont préparés à l'aide de micro-organismes (fromage, yaourt, salami, vin, bière, etc.) Sur toutes les parties du corps en contact direct avec l'extérieur! Par contre on ne trouve généralement pas de micro-organismes: dans l'organisme (sang, urine dans la vessie, tissus osseux, etc.) dans un liquide ou sur du matériel stérilisé. Seule une petite partie des espèces de micro-organismes sont potentiellement pathogènes (pour l'homme, les animaux ou les végétaux). Cours assistant stérilisation I janv /25/

3 2. Les virus Les virus infectent chaque forme de vie, des bactéries à l'homme en passant par les champignons, les plantes et tous les animaux. STRUCTURE D UN VIRUS ne possède qu une partie du matériel génétique (ADN ou ARN) nécessaire à sa multiplication donc : incapable de se diviser binairement multiplication implique l'utilisation des structures, de la machinerie de la cellule hôte C est un PARASITISME ABSLOLU, il a besoin du matériel génétique d une cellule hôte. Il existe des virus avec enveloppe ou sans enveloppe (= virus nu). C est la présence ou l absence de l enveloppe détermine la relative résistance des virus (en particulier des virus nus) aux différents désinfectants. EXEMPLES DE MALADIES VIRALES (A TITRE INDICATIF) Nom Maladie Transmission Vaccin Ebola fièvre hémorragique sang et liquides biologiques Non Epstein-Barr mononucléose personne à personne via la salive Herpes simplex lésions dermatologiques liquide des lésions Non HIV sida sang, liquides biologiques Non Influenza grippe gouttelettes respiratoires et manu portée Poliovirus poliomyélite oro-fécale Oui Rhinovirus rhume gouttelettes respiratoires et manuportée Rotavirus gastro-entérite oro-fécale Non Varicella-zoster varicelle, zona liquide des lésions, réactivation Virus de l hépatite A, E Virus de l hépatite B, C, D, hépatite (jaunisse et fièvre) oro-fécale(aliments contaminés) Non Oui Non + Oui pour A hépatite (jaunisse, fièvre) sang, liquides biologiques Oui pour B Virus de la rage rage morsure d un animal infecté Oui Virus de la rougeole rougeole gouttelettes respiratoires et manu portée Virus de la rubéole rubéole personne à personne Oui Virus des oreillons oreillons gouttelettes respiratoires et salive Oui Oui Cours assistant stérilisation I janv /25/

4 INFECTION ET REPLICATION DES VIRUS (A TITRE INDICATIF) Cours assistant stérilisation I janv /25/

5 TRAITEMENTS ANTIVIRAUX On distingue 2 types d'action antivirale : 1.1. Substances virulicides Ce sont des substances qui «tuent» ou inactivent le virus (forte chaleur, eau de javel). En général elles sont incompatibles avec une thérapeutique par voie générale mais elles sont utilisées pour désinfecter des locaux ou le matériel Substances virostatiques Ce sont des substances qui empêchent la multiplication virale. L utilisation de telles substances posent différents problèmes : Toxicité cellulaire En effet un bon antiviral doit respecter le métabolisme cellulaire et inhiber celui du virus, or les virus utilisent le métabolisme cellulaire. Il est difficile de mettre au point ce type de substance et pour bien des virus de telles substances n existent pas. Inefficacité contre les virus latents Ces substances n'ont aucune action sur les virus latents (virus dormants dans les cellules). On a plein de virus dormants contre qui on ne fera rien. Mode d action des antiviraux Les médicaments antiviraux sont des substances qui vont bloquer le cycle de réplication (multiplication) du virus. Le virus pour se multiplier doit chercher la partie du matériel génétique qui lui manque dans d autres cellules (cellule hôte). Les antiviraux ont comme cibles d action des différentes étapes nécessaire à la multiplication du virus. La première cible est l étape qui permet au virus de se fixer sur la membrane de la cellule. La cible suivante est l étape d internalisation (pénétration) du virus dans la cellule et finalement l antiviral peut agir dans la cellule au moment de la multiplication du virus. A connaître Les virus ne possèdent qu une partie du matériel génétique nécessaire à leur multiplication et donc ils doivent pénétrer dans une cellule hôte pour utiliser leur matériel génétique. La présence ou l absence d une enveloppe autour de la particule virale détermine la résistance relative face aux désinfectants. Cours assistant stérilisation I janv /25/

6 3. Les bactéries STRUCTURE D UNE BACTERIE (A TITRE INDICATIF) Taille: environ 1 µm (= 10-3 mm = mm) METABOLISME ET CROISSANCE Les bactéries appartiennent au vaste ensemble des microbes qui comprennent également les virus, les champignons et les parasites. Les bactéries sont constituées d'une seule cellule dépourvue d'un vrai noyau. Elles contiennent un seul chromosome qui se présente sous la forme d'un long filament d'adn pelotonné sur lui-même. On trouve dans le cytoplasme de petits fragments d ADN circulaires, les plasmides. Lorsqu'une cellule bactérienne est placée dans un milieu convenable qui assure ses besoins nutritifs, elle va se multiplier en se divisant en deux. Leur multiplication se fait par fission binaire (une bactérie donne deux bactéries filles), d où une multiplication exponentielle. Le temps de génération varie de 20 min. à 24 h ou plus, selon l espèce considérée. Selon les conditions d'environnement, une bactérie peut se trouver sous deux états principaux: l'état végétatif ou de croissance, l'état de repos où elle fait un minimum d'échange avec l'extérieur, qui lui permet de rester vivante mais sans croissance. Certaines bactéries des genres Bacillus et Clostridium (bacilles Gram positif) sont capables, quand les conditions du milieu deviennent défavorables de développer une forme dormante extrêmement résistante: la spore. C'est une forme déshydratée de la bactérie très résistante (UV, chaleur, désinfectants...) dont l'activité métabolique est nulle. Les bactéries genre Bacillus et Clostridium sont des bactéries que l on trouve très fréquemment sous forme de spores dans la terre et ces bactéries peuvent contaminer des plaies. Ces bactéries dans l état de spores sont très résistantes aux produits de désinfectants et ne sont détruitent qu à des des températures élevées (lors de la stérilisation). Coloration de Gram: Permet de classer les bactéries en deux grands groupes: 1) Gram +: coloration violette. Paroi épaisse, de structure simple, relativement sensible aux antibiotiques 2) Gram : coloration rose. Paroi moins rigide, structure plus complexe, toujours présence de pili. Cours assistant stérilisation I janv /25/

7 Il existe 3 grandes formes de bactéries: Bâtonnets: bacilli Sphères: cocci Courbés: vibrios, spirilla, spirochètes Classification des bactéries (à titre indicatif) Cours assistant stérilisation I janv /25/

8 EXEMPLES DE BACTERIES D IMPORTANCE MEDICALE (A TITRE INDICATIF) Nom Maladie(s) Transmission Cocci gram + Staphylococcus aureus (Staph. doré) infection de plaies, furoncle, septicémie, infection osseuse, manuportée Staphilococcus epidermidis (Staph. blanc) Streptocoques endocardite... infections de plaies, urinaires. pharyngite (angine), infections respiratoires, infection de la peau ou des tissus, endocardite, méningite, sepsis puerpérale, arthrite, scarlatine manuportée manuportée, salive. Cocci gram - Neisseria gonorrhoeae gonorrhée rapports sexuels Neisseria meningitidis méningite inhalation de gouttelettes Bacille gram + Listeria monocytogenes avortement, septicémie, méningite aliments Corynebacterium diphtérie contact personne à personne diphtheria Clostridium perfringens gangrène souillures par de la terre Bacilles gram - Salmonella gastro-entérite oro-fécale (aliments) Shigella Escherichia coli pneumonie, infection urinaire... fait partie de la flore intestinale Yersinia pestis peste par des puces qui s infectent sur les rats (ou autres rongeurs) Vibrio cholerae cholera oro-fécale (eau souillée) Campilobacter gastro-entérite oro-fécale Helicobacter pylori Pseudomonas aeruginosa gastrite pneumonie (mucoviscidose) infections nosocomiales (pneumonie, septicémie...) se trouve partout dans l eau Legionella pneumophilia pneumonie eau du réseau, air conditionné Hemophilus influenza méningite inhalation de gouttelettes respiratoires Bacilles acido-alcoolo-résistants Mycobacterium tuberculosis A connaître tuberculose inhalation de gouttelettes respiratoires. Vaccin: BCG, rappel: Mantoux. Il existe 2 grands groupes de bactéries, les bactéries Gram positif et les bactéries Gram négatif. Les bactéries se répartissent en 3 formes : les sphères (cocci), les batonnets et les formes courbées. Les bactéries peuvent se trouver dans 2 états principaux : l état végétatif (croissance) ou l état de repos. C est à l état de repos que la bactérie est la plus résistante. Les bactéries du genre Bacillus et Clostridium sont des bactéries que l on trouve sous forme de spores. La forme de spores est très résistante aux produits de désinfection et nécessite des températures élevées lors de la stérilisation pour leur destruction. De plus la majorité des désinfectants sont inefficaces sur les bactéries sous forme sporulée (spore). Les désinfectants ayant une bonne activité sont le chlore et les aldéhydes et ceux avec une certaine efficacité sont l alcool et l iode. Cours assistant stérilisation I janv /25/

9 Les antibiotiques Les antibiotiques sont des substances qui inactivent les bactéries. La plupart des antibiotiques sont produits par des micro-organismes, par exemple les champignons. Un antibiotique doit: être non toxique ou faiblement toxique. être capable d atteindre la partie du corps humain où l infection a lieu. avoir une durée de demi-vie suffisante dans l organisme. avoir un large spectre d activité permettant de détruire les bactéries responsables d infections. Certains antibiotiques tuent les bactéries (bactéricides) et d autres inhibent leur croissance (bactériostatique). Chez les patients avec des défenses immunitaires intactes, l'un ou l'autre type d'antibiotique peut être utilisé, il ne fait qu'aider le système immunitaire à éliminer les bactéries. Par contre, chez les personnes immuno-compromises, les antibiotiques bactériostatiques peuvent se révéler inefficaces. UTILISATION DES ANTIBIOTIQUES (A TITRE INDICATIF) Traitement d une maladie infectieuse d origine bactérienne. La plupart des infections bactériennes peuvent se traiter par des antibiotiques. Le choix de l'antibiotique dépendra du germe causant l'infection, de son "antibiogramme" (spectre de susceptibilité aux antibiotiques), et du lieu de l'infection (pénétration par l'antibiotique). Très souvent, face à une infection ou à une suspicion d'infection, le germe n'est pas connu. Le choix de l'antibiotique se fait en fonction du type de germes le plus fréquemment rencontrés dans ce genre d'infection. Traitement prophylactique. Lors de procédures invasives (opérations chirurgicales, traitements dentaires chez certaines personnes, etc.) un antibiotique peut être prescrit dans le but de diminuer les risques d'infection par le fait que les bactéries pénétrants dans la plaie opératoire lors de la procédure sont inactivés par la présence de l'antibiotique. RESISTANCE AUX ANTIBIOTIQUES (A TITRE INDICATIF) Les bactéries peuvent devenir résistantes à certains antibiotiques par mutation de gènes déjà présents dans la bactérie. Mais, dans beaucoup de cas, un nouveau gène doit être acqui. Il existe plusieurs mécanismes par lesquels les bactéries peuvent acquérir de nouveaux gènes. Le problème clinique majeur survient lorsque certains germes deviennent résistants à plusieurs antibiotiques (multirésistants) car le choix de l antibiotique se restreint à quelques antibiotiques souvent chers et d utilisation plus délicate. L exemple type de germe multirésistant est Staphylococcus aureus résistant à la méticilline (ou MRSA) qui se transmet essentiellement à l hôpital. Il existe également au USA certaines souches d Entérocoques qui sont résistantes à tous les antibiotiques. Heureusement, ce ne sont pas des germes très virulents, mais dans certains hôpitaux, il a fallu fermer tout une unité pour résoudre le problème.. Cours assistant stérilisation I janv /25/

10 LES DIFFERENTES FAMILLES D ANTIBIOTIQUES: ACTIVITE, MECANISMES D ACTION ET DE RESISTANCE (A TITRE INDICATIF) Antibiotiques Activité Mécanisme d action, cible β-lactames gram+ inhibition de la synthèse de gram- la paroi bactérienne anaérobes Glycopeptides gram + inhibition de la synthèse de la paroi bactérienne Aminoglycosides gram- inhibition de la synthèse des protéines, ribosomes Tetracyclines gram+ inhibition de la synthèse Macrolides et Lincosamides gramgram+ gram- des protéines, ribosomes inhibition de la synthèse des protéines, ribosomes Quinolones gram+ graminhibition de la réplication de l ADN, ADN gyrase Rifampin gram+ inhibition de la synthèse de l ARN, ARN polymérase Trimethoprim et gram+ inhibition de la synthèse Sulfonamides gram- des acides nucléiques, enzyme Mécanisme de résistance - modification de la cible - production de β-lactamase - modification de la cible - modification de la cible - production d un inhibiteur - modification de la cible - mécanisme de reflux - modification de la cible - imperméabilité de la paroi gram- - modification de la cible - modification de la cible - modification de la cible A connaître Un antibiotiques est une substance qui permet de traiter une infection bactérienne, soit en tuant les bactéries (bactéricie) ou en empêchant les bactéries de se multiplier (bactériostatique). La découverte des antibiotiques a constitué une véritable révolution dans le domaine des maladies infectieuses. L'antibiothérapie a sauvé un très grand nombre de vies et l'on a cru que les maladies infectieuses seraient un jour toutes jugulées. L'apparition et l'extension rapide du phénomène de résistance aux antibiotiques a assombri ce brillant tableau. Suite aux mécanismes de résistance développés par les bactéries, les antibiotiques perdent de leur efficacité et des maladies que l'on croyait maîtrisées réapparaissent. Le phénomène est mondial et pour espérer renverser la tendance, il devient urgent de soutenir la recherche de nouveaux modes d'actions pour les antibiotiques et de changer certains de nos comportements (meilleur contrôle de l utilisation des antibiotiques). Les antibiotiques n ont aucune efficacité envers les virus et les parasites. Cours assistant stérilisation I janv /25/

11 4. Les mycoses ou champignons CLASSIFICATION Les champignons appartiennent à un règne différent des plantes et des animaux. Ils peuvent être unicellulaires ou multicellulaires. On les trouve également partout dans la nature et jouent un rôle particulièrement important dans l'environnement pour le compostage ou pour l'homme dans l'alimentation (levure de bière, levure pour le pain) et les médicaments (antibiotiques). Certains espèces peuvent créer des infections, surtout chez les patients avec des défenses immunitaires altérées. On peut les classer: selon la forme de croissance: levures (unicellulaires) filamenteux selon le type d infection: mycose superficielle (Epidermophyton,...) mycose profonde (Aspergillus, Candida, Cryptococcus...) 5. Les parasites CLASSIFICATION Les parasites appartiennent au règne animal. Ils peuvent être unicellulaires ou multicellulaires. On peut les classer en trois catégories : Les protozoaires: Les helminthes -organismes unicellulaires -organismes pluricellulaires, complexes. Ce sont des vers. Exemple : le vers solitaire (Tenia) Les acariens: -organismes pluricellulaires. Ces parasites restent en surface (peau, poils, cheveux) Exemple : les poux, les puces, la gale Tenia (vers solitaire) A connaître Les champignons peuvent être responsables d infections dans des conditions particulières (défenses de l hôte altérées). Les parasites sont associés à des infections acquises dans la communauté, mais très exceptionnellement responsables d infections acquises en milieu hospitalier. Cours assistant stérilisation I janv /25/

12 6. Les Prions AGENT RESPONABLE DES MALADIES A PRIONS (A TITRE INDICATIF) Plusieurs hypothèses ont été proposées, la plus généralement acceptée propose que l'agent infectieux serait une protèine PrP appelée prion sous sa forme pathologique, et la transmission de l'infection passerait par des interactions entre protéines infectées (prion) et non infectées (PrP). Le prion est donc une protéine anormale qui s accumule dans le neurone et le détruit. Si sa nature demeure une énigme, l'agent infectieux présente des propriétés originales. Il résiste remarquablement aux agents chimiques et physiques (chaleur, radiations ionisantes). Les procédés habituels dedénaturation des acides nucléiques sont sans effet. MALADIES A PRIONS (A TITRE INDICATIF) Les maladies à prions appelées "Encéphalopathies subaiguës spongiformes transmissibles sont des maladies dégénératives du système nerveux central qui surviennent chez l'homme et chez certains mammifères comme les bovins, les ovins mais aussi les chats, les visons et les ruminants sauvages. Chez l homme la maladie de Creutzfeld Jacob (MCJ) en est un exemple. Trois formes connues de la maladie de Creutzfeld Jacob (MCJ) La MCJ se présente classiquement sous trois formes cliniques distinctes, liées à des origines différentes : génétique, sporadique, ou liée à un acte médical. Dans 10 à 15% des cas, l'origine est génétique: il existe chez certaines personnes, une mutation sur le gène qui code la protéine PrP ; la mutation est dominante et le risque de transmission à un enfant est de 50%. Dans la très grande majorité des cas (plus de 85%), l'origine en est sporadique, la maladie survient spontanément et de manière apparemment aléatoire Dans des situations rares, la maladie a une origine iatrogène, c'est-à-dire qu'elle a été transmise lors d'un acte médical. La majorité de ces cas est due au traitement par l'hormone de croissance d'origine humaine (depuis 1987, l'hormone est produite par génie génétique ce qui élimine tout risque de transmission). Une greffe de dure-mère (enveloppe du système nerveux central) provenant d'un sujet atteint de MCJ, des instruments neurochirurgicaux contaminés insuffisamment stérilisés lors d'une intervention chirurgicale et très rarement une greffe de cornée, ont pu aussi être à l'origine d'une transmission. Une nouvelle variante de la maladie de Creutzfeld-Jacob (nvmcj) Au printemps 1996, des chercheurs britanniques ont décrit une nouvelle forme atypique de la MCJ.. En septembre 1998, 28 cas de cette MCJ variante sont reportés. Tous les malades dont le diagnostic est confirmé présentent des symptômes et des lésions semblables. Le tableau clinique diffère des trois formes habituelles de la MCJ, tout en étant aussi grave. L'étude du tissu neurologique a conduit à l'hypothèse d'une contamination par un agent commun à tous ces malades. Les chercheurs, retiennent l'hypothèse d'une contamination d'origine alimentaire par l'agent de l'encéphalopathie bovine spongiforme (l'esb). A connaître Le prion est donc une protéine anormale qui s accumule dans les cellules du cerveau et les détruit. Si sa nature demeure une énigme, l'agent infectieux présente des propriétés originales. Il résiste remarquablement aux agents chimiques et physiques (chaleur, radiations ionisantes). Les procédés habituels dedénaturation des acides nucléiques sont sans effet. Cours assistant stérilisation I janv /25/

13 A CONNAÎTRE Les micro-organismes sont ubiquitaires et donc se trouvent partout. Dans l'eau de boisson jusqu'à 100 bactéries par ml! Dans certains aliments qui sont préparés à l'aide de micro-organismes (fromage, yaourt, salami, vin, bière, etc.) Sur toutes les parties du corps en contact direct avec l'extérieur! Par contre on ne trouve généralement pas de micro-organismes: dans l'organisme (sang, urine dans la vessie, tissus osseux, etc.) dans un liquide ou sur du matériel stérilisé. Seule une petite partie des espèces de micro-organismes sont potentiellement pathogènes (pour l'homme, les animaux ou les végétaux. Il existe 2 grands groupes de bactéries, les bactéries Gram positif et les bactéries Gram négatif. Les bactéries se répartissent en 3 formes : les sphères (cocci), les batonnets et les formes courbées. Les bactéries peuvent se trouver dans 2 états principaux : l état végétatif (croissance) ou l état de repos. C est à l état de repos que la bactérie est la plus résistante. Les bactéries du genre Bacillus et Clostridium sont des bactéries que l on trouve sous forme de spores. La forme de spores est très résistante aux produits de désinfection et nécessite des températures élevées lors de la stérilisation pour leur destruction. De plus la majorité des désinfectants sont inefficaces sur les bactéries sous forme sporulée (spore). Les désinfectants ayant une bonne activité sont le chlore et les aldéhydes et ceux avec une certaine efficacité sont l alcool et l iode. Les virus ne possèdent qu une partie du matériel génétique nécessaire à leur multiplication et donc ils doivent pénétrer dans une cellule hôte pour utiliser leur matériel génétique. La présence ou l absence d une enveloppe autour de la particule virale détermine la résistance relative face aux désinfectants Les champignons peuvent être responsables d infections dans des conditions particulières (défenses de l hôte altérées). Les parasites sont associés à des infections acquises dans la communauté, mais très exceptionnellement responsables d infections acquises en milieu hospitalier Un antibiotiques est une substance qui permet de traiter une infection bactérienne, soit en tuant les bactéries (bactéricie) ou en empêchant les bactéries de se multiplier (bactériostatique). La découverte des antibiotiques a constitué une véritable révolution dans le domaine des maladies infectieuses. L'antibiothérapie a sauvé un très grand nombre de vies et l'on a cru que les maladies infectieuses seraient un jour toutes jugulées. L'apparition et l'extension rapide du phénomène de résistance aux antibiotiques a assombri ce brillant tableau. Suite aux mécanismes de résistance développés par les bactéries, les antibiotiques perdent de leur efficacité et des maladies que l'on croyait maîtrisées réapparaissent. Le phénomène est mondial et pour espérer renverser la tendance, il devient urgent de soutenir la recherche de nouveaux modes d'actions pour les antibiotiques et de changer certains de nos comportements (meilleur contrôle de l utilisation des antibiotiques). Cours assistant stérilisation I janv /25/

14 PATHOGENESE DE L INFECTION I. Introduction Pour qu'il y ait infection, il faut d'une part un agent infectieux et d'autre part que cet agent infectieux ait une interaction avec un hôte. Toute interaction entre un agent infectieux et un hôte n'aboutit pas à une infection car dans la grande majorité des cas il se crée un équilibre entre les forces en présence et cet équilibre aboutit à une colonisation de l'hôte par différents germes, ceci sans infection. Pour qu'il y ait infection, il faut qu'il y ait une rupture de cet équilibre. II. Agent infectieux Il existe différents agents infectieux (microbes ou micro-organismes) classés dans différentes catégories ( familles). Les principales catégories sont : les bactéries, les virus, les champignons, les parasites. Tous les micro-organismes (germes) n ont pas les mêmes capacités à provoquer des infections, certains étant pratiquement toujours associés à des manifestations cliniques (maladies) alors que d autres ne provoquent qu exceptionnellement des maladies. Les prions bien que ne faisant pas partie des microbes (germes) sont responsable de maladies infectieuses transmissibles. Un agent infectieux pathogène obligatoire est soit : un micro-organisme qui ne fait pas partie de notre flore normale et qui provoque une infection. Son identification est toujours pathologique, ce qui veut dire que sa présence provoque en règle générale des manifestations cliniques ( exemple : le virus VIH, la bactérie du choléra) ; un micro-organisme pouvant faire partie de notre flore mais dont la présence (l identification) dans certains sites ou localisations entraîne en règle générale des manifestations cliniques ( exemple : la bactérie de la méningite à méningocoque peut être retrouvée dans la gorge sans infection alors que sa présence dans le liquide céphalorachidien provoque toujours une méningite). Un agent infectieux pathogène occasionnel est un micro-organisme qui peut faire partie de notre flore normale sans entraîner de manifestation clinique mais qui peut dans certaines circonstances être responsable de maladies (exemple : Staphylocoque épidermidis de la peau peut infecter occasionnellement une blessure). Un agent infectieux opportuniste est un germe qui est habituellement peu agressif mais qui peut le devenir et provoquer des infections graves dans certaines circonstances, en particulier chez des patients présentant une altération des défenses immunitaires (exemple : Pneumocystis carinii provoque des pneumonies chez le patient VIH). III. Réservoir On va retrouver ces agents infectieux dans différents types de réservoirs (endroit ou le germe se multiplie et se maintient). Les différents réservoirs sont l'homme, l'animal et l'environnement (eau, air, surfaces). Les réservoirs des micro-organismes peuvent donc être endogènes (germes se trouvant chez le patient) ou exogènes (germes se situant dans l environnement du patient). Les notions de réservoir endogène et exogène sont importantes à connaître car elles permettent d'agir de façon différente dans les mesures de prévention. Cours assistant stérilisation I janv /25/

15 IV. Source de l'infection / de la colonisation Il s'agit du lieu de contact entre l'agent infectieux et l'hôte. Source et réservoir ne sont pas obligatoirement identiques, par exemple lors d'intoxication alimentaire à salmonelles le réservoir peut être aussi bien le cuisinier que la nourriture et la source dans les deux cas est identique (nourriture). V. Transmission de l'agent infectieux Il existe différents modes de transmission (acquisition des germes): par contact par voie aérienne (gouttelettes, aérosols) par l'intermédiaire de supports contaminés (eau, nourriture).ou de vecteurs (insectes) La voie de transmission dépend du germe. Les voies les plus fréquentes sont : la voie cutanéo-muqueuse (transmission de germes cutanés dans la bouche) la voie fécale-orale (conditions d hygiène non respectées) la voie respiratoire (émission de micro-gouttelettes lors d éternuement, de toux et réception de ces micro-gouttelettes lors de l inspiration) la voie sexuelle la voie parentérale (transmission de germes dans le sang lors de blessure, transfusion) par l intermédiaire de vecteurs vivants tel les animaux (malaria transmise lors de piqûre de moustiques infectés) la voie verticale (voie mère-enfant durant la grossesse) VI. Colonisation L'homme est colonisé par une flore très large et diversifiée appelée flore normale. Il existe entre la flore et l hôte un équilibre qui peut être rompu dans des circonstances particulières. Cette rupture d'équilibre permet la colonisation (l'acquisition) par de nouveaux germes. Ce risque de colonisation va dépendre : de l'état du patient de la pression du réservoir exogène. L'état du patient peut être altéré par différents mécanismes dont les principaux sont : une antibiothérapie antérieure qui va modifier ou détruire la flore normale, la présence de corps étrangers tels des cathéters, des sondes vésicales, la présence d'infections graves pouvant modifier les défenses immunitaires. En présence d'un réservoir exogène fortement colonisé par certains germes, le risque d'acquisition de ces germes augmente. Le patient va donc se coloniser par des germes qui habituellement n appartiennent pas à sa flore. Dans une grande majorité des cas, il va se recréer un nouvel équilibre. Cours assistant stérilisation I janv /25/

16 VII. L'hôte L'hôte (l homme) possède une série de mécanismes de défense dont les principaux sont les barrières anatomiques (peau et muqueuse), l'immunité naturelle (cellules sanguines, anticorps) et la flore normale. La peau et les muqueuses sont les barrières anatomiques qui empêchent de nouveaux germes d'entrer dans le milieu interne. Ces barrières peuvent être altérées soit par des infections sous-jacentes (altération des propriétés biochimiques, cellules épithéliales, disparition des cils vibratoires (muqueuse bronchique), altération du péristaltisme digestif ou par des actes médico-chirurgicaux (plaies opératoires). Les défenses immunitaires peuvent être altérées par certaines maladies (néoplasie, maladies congénitales, maladies immunologiques) ou par certains médicaments [stéroïdes (cortisone), immunosuppresseurs]. Dans la flore normale il existe une compétition entre les différents germes (nutriments, production de substances bactéricides par certains germes, régulation du ph). Cette flore peut être altérée par l'administration de médicaments comme les antibiotiques ou certains antacides. Résumé des mécanismes de défense de l hôte Barrière anatomiqu e Immunité naturelle Flore normale Barrières Mécanismes de défense Altéré par: peau et muqueuse intégrité affections sous-jacentes flore propriétés biochimiques actes médico-chirurgicaux non spécifique cils vibratoires péristaltisme polynucléaires macrophages anticorps préformé protéines plasmatiques fièvre complément spécifique lymphocyte B (immunité humorale par formation anticorps) lymphocyte T (immunité cellulaire) compétition entre différents germes pour nutriment récepteur production de bactéricide altération du milieu (ph) stimulation de la production d anticorps protecteurs néoplasies (cancers) certaines maladies médicaments (stéroïdes, immunosuppresseurs) certaines maladies médicaments (stéroïdes, immunosuppresseurs,) médicaments (antibiotiques, antacides) Cours assistant stérilisation I janv /25/

17 . VIII. Infection Dans certains cas, l équilibre entre les germes et l hôte ne se crée pas et le patient développe une infection. Une infection implique la présence de micro-organismes dans un site habituellement stérile ou non stérile et est toujours accompagnée par une réponse inflammatoire de l hôte. Le risque d'infection va dépendre de plusieurs facteurs dont: des micro-organismes introduits du nombre de germes introduits de la virulence du germe des mécanismes de défense du patient de la présence de corps étrangers Période d incubation La période se situant entre le moment de l infection (moment où le germe pénètre dans l organisme) et le moment de l apparition de signes cliniques d infection se nomme la période d incubation. Elle est très variable d un germe à l autre. Pour un même germe, cette période d incubation va également dépendre de facteurs liés à l hôte (immunité). Période de latence C est le laps de temps qui s écoule entre le moment de l infection et le moment où l agent infectieux devient transmissible à un autre individu. Période de contagiosité La période durant laquelle l agent infectieux est transmissible d une personne à l autre se nomme période de contagiosité La présence d une infection implique l apparition de signes locaux (signes inflammatoires tels que rougeur chaleur et douleur, ganglions) et /ou des signes généraux (fièvre, frissons chute de la pression sanguine). Il survient au niveau du sang des signes biochimiques d infection avec : une modification de la formule sanguine( augmentation des leucocytes(=leucocytose) ou parfois diminution (=leucopénie), modification de leur aspect (polynucléaires neutrophiles avec noyaux en forme de bâtonnets (= déviation gauche) ; une augmentation de la vitesse de sédimentation (VS). C est un indicateur non spécifique de l inflammation (élévation en cas d infection mais aussi de tumeur, de maladies rhumatismales) et il correspond à la vitesse avec laquelle les globules rouges sédimentent dans un tube(tombent au fond du tube) ; une augmentation de la C-reactive protein (CRP). C est une protéine produite par le foie en cas d inflammation et elle se modifie plus rapidement que la VS en fonction de l évolution clinique. une bactériémie. C est la présence de bactéries dans le sang (confirmée par une culture). Elle ne n est pas présente lors de toute infection et peut être très transitoire. Tous les organes ou sites peuvent à un moment donné être infectés et les infections les plus graves sont les infections qui touchent plusieurs organes à la fois et qui sont associées à des signes généraux d infections tels que fièvre, augmentation de la fréquence cardiaque, augmentation de la fréquence respiratoire, hypotension et modification de la formule sanguine. Lorsque plusieurs de ces signes sont présents le patient présente un sepsis ou encore plus grave un choc septique. Cours assistant stérilisation I janv /25/

18 Pathogenèse de l'infection AGENT ACTIONS ACTIONS Réservoir endogène Patient lui-même Réservoir exogène Autres patients Personnel médical Equipement médical Eau Air Environnement Filtration Contrôle eaux Vaccination Chbre indiv. Désinfection stérilisation Transmission exogène mesures standard Flore endogène COLONISATION Flore hospitalière mesures standard vs isolement Vaccins Hôte Défenses locales Défenses générales Agent Virulence Nombre Antibioprophylaxie INFECTION Cours assistant stérilisation I janv /25/

19 Quelques exemples d infections et leur mode de transmission Transmission par contact La transmission par contact nécessite une proximité suffisante entre l hôte et la source de l agent infectieux. Le contact peut se faire au niveau de la peau ou des muqueuses. Les salmonelles, le Staphylocoque doré, la syphilis, le VIH, l hépatite B et la majorité des germes nosocomiaux (infections acquises en milieu hospitalier) se transmettent par contact. Transmission par gouttelettes Des gouttelettes contenant l agent infectieux (particules de >5 microns) sont émises lors de toux. Ces gouttelettes de relativement gros calibre sont trop lourdes pour rester en suspension dans l air et elles se déposent dans un périmètre de 1-2 mètres de leur source. Elles peuvent être transmises à une autre personne qui se trouve dans ce périmètre. Ces gouttelettes en se déposant contaminent l entourage du patient et une autre personne peut se contaminer par contact avec cet environnement [contamination des mains puis par les mains contamination des muqueuses (nez, bouche, œil) ]. Le rhume (rhinovirus, adénovirus, picornavirus, etc.), la grippe, les oreillons, la bronchiolite du petit enfant (respiratory syncitial virus=rsv), la méningite (méningocoque) se transmettent par gouttelettes. Transmission par aérosol Les particules contenant l agent infectieux (particules < 5 microns) sont émises lors de toux d éternuements, de la parole et restent non seulement en suspension pendant plusieurs heures dans l air et peuvent se disperser à de larges distances. Elles peuvent donc se transmettre à une personne qui se trouve relativement éloignée de la source. Les trois principales maladies se transmettant par aérosol sont la varicelle, la rougeole et la tuberculose. En résumé (A connaître) La présence d un agent infectieux signifie qu il y a une colonisation (=présence de germes) mais cela ne signifie pas qu il y a forcément une infection. La présence de germe sans infection signifie qu il y a colonisation. L homme est colonisé par une multitude de germes faisant partie de la flore normale. La présence d une infection signifie qu il y a une rupture de l équilibre entre l hôte (l individu) et l agent infectieux (micro-organisme) L habitat naturel d un agent infectieux s appelle un réservoir. Il existe plusieurs modes de transmission des agents infectieux dont les principaux sont par contact, par gouttelettes (grosses particules), par aérosol( petites particules restant en suspension) et par l intermédiaire de support ou vecteur contaminé. Maladies transmises par aérosol : rougeole, varicelle et tuberculose Maladies transmises par gouttelettes : grippe, méningite, rhume Maladies transmises par contact : VIH, hépatite B, Staphylocoque doré, et majorité des germes nosocomiaux. Une infection se caractérise par la présence de signes cliniques qui peuvent être locaux (par exemple :présence de pus au niveau d une plaie) ou généraux (par exemple fièvre, hypotension, éruption cutanée, etc.). La période de contagiosité d une infection est le temps durant lequel un agent infectieux est transmissible d une personne à l autre. Cours assistant stérilisation I janv /25/

20 VACCIN à titre indicatif Principe Le principe est simple, c est combattre le mal par le mal. Connu empiriquement depuis l Antiquité, le principe de la vaccination consiste à mettre en contact l organisme avec de très faibles doses de virus ou de bactéries de manière à le protéger contre toute attaque future de ces agents pathogènes. Notre système immunitaire a de la mémoire : lorsqu il est confronté pour la première fois à un agent pathogène, c est-à-dire à un virus ou une bactérie, l organisme réagit en spécialisant certaines cellules pour produire des anticorps spécifiques contre cet agent. Ces cellules mémoires seront stockées pendant des années dans notre corps, et réactivées rapidement au moindre contact avec le pathogène. En accélérant et renforçant des mécanismes de défense spécifiques. Ce qui permet à l organisme d éliminer rapidement l intrus avant de développer la maladie. En 2000 ans, les techniques ont quelque peu évolué, et les apports récents de la génétique et de la biologie moléculaire ont permis de combattre de nouvelles maladies. Il existe trois grandes familles de vaccins : les vaccins atténués, les vaccins inactivés, et ceux issus du génie génétique. A chaque vaccin sa recette Les vaccins atténués sont fabriqués à partir de bactéries ou de virus vivants que l on a fait muter pour qu ils perdent leur caractère infectieux. Mais pas leur caractère antigénique, c est-à-dire leur rôle de déclencheur de la production de cellules mémoires. L organisme se constitue donc un stock d anticorps dont il se servira efficacement quand il entrera en contact avec les bactéries ou les virus sauvages (naturels). Le vaccin oral contre la poliomyélite, par exemple, est obtenu par passage successif du virus en culture de cellules et chez des animaux. Ce qui induit des mutations, et donc l atténuation. Après administration par simple voie orale, l organisme développe les anticorps nécessaires à l immunisation contre la maladie Cours assistant stérilisation I janv /25/

21 Les infections nosocomiales Définition, étiologie, épidémiologie, situation et problème I. Introduction Les infections nosocomiales sont préoccupantes pour plusieurs raisons: morbidité et mortalité importante, surcoût hospitalier non négligeable et émergence de bactéries multirésistantes. Toute prise en charge médicale comporte des risques de complications. Les infections nosocomiales ont toujours occupé une place importante. Jusqu'au début de ce siècle, ces infections étaient surtout liées à la présence de patients contagieux et à la méconnaissance des règles élémentaires d'hygiène ou d'asepsie. Ainsi, tuberculose, fièvre puerpérale et infection de plaie étaient des problèmes majeurs. Les progrès réalisés depuis lors, notamment avec l'avènement des antibiotiques, des vaccins et une meilleure connaissance des modes de transmission des germes auraient pu laisser penser que les infections nosocomiales allaient être aisément maîtrisées et devenir un problème mineur. Malheureusement il n'en est rien et les raisons en sont multiples. Les problèmes nosocomiaux actuels sont étroitement liés aux progrès diagnostiques et thérapeutiques de la médecine: prise en charge de patients toujours plus fragiles, multiplications des actes médicaux invasifs, utilisation de technologies de complexité croissantes, implantation de matériel prothétique, développement dans le domaine de la chimiothérapie, des greffes d'organes avec traitements immunosuppresseurs, résistance aux antibiotiques. Ainsi, ces 20 dernières années, les infections nosocomiales se sont considérablement diversifiées et sont devenues de plus en plus difficile à prévenir, à diagnostiquer et à traiter. De plus, bien que ces infections soient avant tout en rapport avec les activités hospitalières, la médecine extra-hospitalière est également concernée, notamment en raison de l'évolution de la prise en charge ambulatoire de situations toujours plus complexes. D'autre part, des infections que l'on croyait maîtrisées, telles la tuberculose, les infections à staphylocoques, pneumocoques ou entérocoques deviennent à nouveau des soucis majeurs en raison de l'apparition de souches résistantes liées à l'utilisation des antibiotiques qui avaient dans un premier temps permis leur contrôle. Les infections nosocomiales sont un souci qui touche tous les protagonistes du système de santé en raison de la morbidité, de la mortalité, des coûts et de la responsabilité qui y sont associés. Médecins et infirmières sont évidemment les plus directement impliqués en raison du contact direct qu'ils ont avec le patient et en raison de leurs activités pouvant à la fois causer et prévenir des infections hospitalières. A l'intérieur de l'hôpital de nombreux autres professionnels et services jouent un rôle direct et essentiel dans la prévention: laboratoire de microbiologie, stérilisation, service technique (ventilation, eau), cuisines, service de maison, buanderie, médecine du personnel. Cours assistant stérilisation I janv /25/

22 II. Définition des infections nosocomiales (à titre indicatif cours MC Eisenring) Définition générale Une infection nosocomiale est une infection liée à un processus de soinune infection nosocomiale est une infection acquise à l'hôpital (ou tout autre établissement de soins), et qui n'était ni en incubation ni présente à l'admission du patient. En cas de doute, pour différencier une infection communautaire d'une infection nosocomiale, un délai de 48 à 72 heures est retenu entre l'admission et le début de l'infection. III. Principales infections nosocomiales La distribution des principales infections hospitalières varie selon les services et les institutions. Diverses études d incidence globales ont révélé entre 4 à 10 infections pour 100 admissions. Les principaux facteurs influençant ces chiffres sont la taille de l institution, le type d institutions, le type de services et le type de patients. Les infections les plus fréquentes sont les infections urinaires (20-40%), les infections respiratoires (10-30%), les infections de plaies post-chirurgicales (0-40%) et les bactériémies (0-40%). Le reste représente environ 20% et regroupe des infections très variées. Distribution des infections nosocomiales Site USA Suisse 1996* Taux des infections nosocomiales (%) SUISSE 1999** SUISSE 2003*** Urines 20-40% 22% 21% 21.5%% Plaies 0-40% 29% 22% 26% Pulmonaire 10-30% 16% 23% 21% Bactériémie 5-20% 15% 12% 10% Autres 20% 18% 22% 21.5% * étude de prévalence dans 4 hôpitaux universitaires ** étude de prévalence dans 5 hôpitaux universitaires et 12 autres hôpitaux *** étude de prévalence dans 7 hôp>500lits aigus et 50 hôpitaux <500 lits aigus Le taux global d'infections varie fortement en fonction du service. Les services à haut risque d infection nosocomiale sont d une part les services de soins intensifs (patients «multi équipés»: intubés, sonde vésicale, cathéters, sondes nasogastrique), les services chirurgicaux et les services traitants des patients immunodéprimés (défenses immunitaires amoindries). Le taux d infection nosocomiale aux soins intensifs se situe entre 30 et 50% alors que globalement dans les autres services il se situe entre 10 et 16%. IV. Principaux agents infectieux Il existe une grande variété d agents infectieux. Globalement, les principaux germes retrouvés dans les infections nosocomiales sont les bactéries. Les principaux virus responsables d'infections nosocomiales sont les virus de l'hépatite B et C, le virus HIV, de la varicelle, le virus syncitial respiratoire en pédiatrie et virus de la grippe. Cours assistant stérilisation I janv /25/

23 Le type de micro-organismes rencontrés dépend de nombreux facteurs dont les principaux sont : le site de l infection, le type de patient ( âge, pathologie sous-jacentes), l administration de médicaments (antibiotiques, immunosuppresseurs, cytostatiques), la présence de corps étrangers et de matériel prothétique, l épidémiologie locale. Les bacilles Gram négatif sont responsables d environ 90%% des infections nosocomiales. V. Transmission des micro-organismes Dans l'infection nosocomiale, le mode de transmission le plus important est par contact direct ou indirect (et en particulier par l'intermédiaire des mains du personnel). Les deux autres modes sont nettement plus rares mais peuvent se rencontrer chez des patients particulièrement fragiles (patient en salle d'opération, patient avec défense immunitaire diminuée, patient intubé) ou lors de maladies contagieuses transmises par voie aérienne (tuberculose, varicelle). VI. Morbidité et mortalité Les conséquences d une infection nosocomiale sont très variables et dépendent avant tout du site d infection et de l état du patient. Les infections urinaires ont le plus souvent une évolution bénigne alors que la pneumonie et la bactériémie sont grevées d une morbidité et d une mortalité importante. Aux Etats-Unis les infections nosocomiales sont la cause directe du décès de 0.9% des patients hospitalisés. Les pneumopathies nosocomiales sont la première cause de décès par pathologie nosocomiale avec 30% de surmortalité liée à la survenue d'une pneumopathie nosocomiale dont 10% directement en relation avec l'infection et 20% en relation avec le terrain sous-jacent. En chirurgie, les infections nosocomiales sont la première cause de morbidité de mortalité. VII. Coût de l infection La survenue d'une infection nosocomiale entraîne un surcoût important avec une augmentation de la durée d'hospitalisation pouvant atteindre jusqu'à 10 jours pour une pneumopathie nosocomiale Les infections nosocomiales prolongent l hospitalisation de 4-5 jours en moyenne et nécessitent des manœuvres diagnostiques et thérapeutiques supplémentaires. Elles majorent ainsi considérablement les coûts de l hospitalisation, auxquels il faut rajouter le coût social ( incapacité de travail, décès, invalidité). Les coûts globaux sont donc très difficiles à chiffrer et varient considérablement en fonction du type d infection. L infection urinaire banale représente un surcoût de quelques centaines de francs alors que la bactériémie avec choc septique représente plusieurs milliers de francs. En Suisse le coût a été estimé à plusieurs centaines de millions de francs par année. Cours assistant stérilisation I janv /25/

24 Germes multirésistants Le taux d'infections nosocomiales de ces dernières années reste élevé mais ce qui est encore plus préoccupant est l'apparition d'infections nosocomiales par des bactéries multirésistantes : Staphylococcus aureus résistant à la méticilline (MRSA ou SARM), Il est donc indispensable de prévenir autant que possible ces infections et ceci débute par des mesures d'hygiène rigoureuses (Hygiène des mains avec le lavage/désinfection des mains, protocole de nettoyage, désinfection du matériel), ainsi que par des conduites rigoureuses à tenir lors de colonisation ou d'infection à germes multirésistants (isolement, signalisation des patients, etc.). Il faut également insister sur la nécessité d'évaluer les mesures entreprises et donc sur la nécessité d'une surveillance des infections nosocomiales dans les unités à haut risque (réanimation, chirurgie, hémato-oncologie, néonatologie). La prévalence des germes multirésistants est très variable d un établissement à l autre et d un pays à l autre. Il est donc important de bien connaître l épidémiologie locale des germes multirésistant afin d adapter précocement les mesures de prévention. En Résumé Les infections nosocomiales représentent un problème de santé publique préoccupant. Cependant, les programmes de surveillance et de prévention sont efficaces et doivent être appliqués le plus largement possible. Une collaboration étroite entre les différents acteurs de la lutte contre l'infection nosocomiale est nécessaire: (cliniciens, microbiologistes, hygiénistes, pharmaciens, service technique et personnel administratif). Cette collaboration est indispensable pour l'implantation des mesures de prévention. La surveillance des infections nosocomiales a pour but principal de détecter et de limiter le nombre d infections acquises en milieu hospitalier. Différentes études américaines datant des années 70 ont démontré l'efficacité d'un programme de prévention avec une réduction de 32% des infections dans les hôpitaux ayant mis un tel programme sur pied alors que dans le même temps, les hôpitaux n'ayant pas mis en place de politique de prévention, on observe une augmentation de 18% des infections nosocomiales. Cours assistant stérilisation I janv /25/