Escherichia coli Pr Jean-Philippe Lavigne DFGMS2 Infectieux
Définition Protéobactéries, Famille des entérobactéries Groupe hétérogène: Pathogènes (Shigella, Yersinia pestis) Commensaux (Escherichia coli, Proteus mirabilis, Klebsiellasp.) Saprophytes (Serratiasp., Enterobactersp.) Caractéristiques des entérobactéries: Bacilles à Gram négatif Mobiles avec ciliature péritriche poussant sur milieux de culture ordinaires aérobies - anaérobies facultatifs fermentant le glucose avec ou sans production de gaz réduisant les nitrates en nitrites oxydase négatif http://science.howstuffworks.com/environmental/life/cellular-microscopic/cell1.htm
Historique Escherichia coli Pathogène le plus fréquent en communautaire et hospitalier (nosocomial) car ubiquitaire et virulent 1879: TheodorEscherich (1857-1911) découvre un bacille qu il dénomma Bacterium coli commune dans des selles de nourrissons 1904 : Isolement de cette même bactérie dans un cas d infection urinaire 1919 : Castellani et Chalmers donne le nom d Escherichia coli à cette bactérie
Habitat - Réservoir Bactérie commensale du tube digestif E. coli est l espèce la plus importante des anaérobies facultatifs de l intestin : o 10 8 par gramme de fèces (flore totale : 10 11 à 10 12 bactéries par gramme) o <1% de la flore totale du côlon, 99% représentés par les anaérobies stricts La présence d E. coli dans l eau = témoin d une contamination fécale qui la rend impropre à la consommation (recherche des coliformes) Pathogène indiscutable pour l homme et l animal
Notion de pathogénicité Bactérie commensale Bactérie pathogène Flore digestive Produits bactériens Infection opportuniste Surinfection Pas d infection Infection spécifique Défense de l hôte normale Immunodépression
Notion de pathogénicité: Eléments génétiques mobiles Acquisition d Ilôts de pathogénicité Schmidt et al, Clin MicrobiolRev, 2004; Kaper JB et al, Nat RevMicrobiol, 2004
Aspect clinique des infections à E. coli Caractères généraux d E. coli: Infections spécifiques Intestinales Epidémiologie spécifique rares en France Pb majeur: EHEC 4 groupes principaux: EPEC: entéropathogène ETEC: entérotoxinogène EIEC: entéroinvasif EHEC: entérohémorragique Infections urinaires Fréquence majeure 80% Coût Pb des récidives Extra-Intestinales Méningites Capsule K1 Néo Nat Bactériémies Gravité clinique 20% sepsis 45% des bactériémies à BGN
Physiopathologie: Infections intestinales Classes Adhésion Toxine EPEC ETEC Adhésion étroite et destruction des microvillosités des entérocytes de l intestin grêle (Attachement/effacement) intimine Adhésion aux entérocytes de l intestin grêle EntérotoxineShiga-like Entérotoxine thermolabile Entérotoxine thermostable EIEC Invasion et multiplication dans les entérocytes du côlon Entérotoxine Shiga-like EHEC Adhésion étroite et destruction des microvillosités des entérocytes du côlon VérotoxineShigatoxine http://fr.wikipedia.org/wiki/escherichia_coli
Clinique: Infections intestinales 4 groupes de souches d E. coli responsables de diarrhées o EPEC responsables de gastro-entérites infantiles o ETEC responsables de diarrhées liquidiennes cholériformes (diarrhées du voyageur ou turista) o EIEC : syndromes dysentériformes (diarrhées mucopurulentes et sanglantes) o EHEC: syndrome entéro-hémorragique Responsable chez les enfants (1 mois à 3 ans) du syndrome hémolytique et urémique (SHU)
Infections extra-intestinales Infections urinaires Bactériémies, choc septique Suppurations diverses: cholécystites, péritonites, salpingites, suppurations post-opératoires Méningites néonatales: due au sérotype K1 (Ag capsulaire = Ag polysaccharidique proche de l Ag capsulaire du méningocoque de type B)
Quelques chiffres sur les infections urinaires à E. coli Très fréquent 1 ère cause d infections >2 millions de consultations >3,5 millions de prescriptions coût 23 millions d euros Escherichia coli bactérie n 1 dans les infections urinaires 80-90% des infections urinaires communautaires 50% des infections urinaires nosocomiales Problème Augmentation des souches résistantes
Physiopathologie: Infections urinaires http://gardenofeaden.blogspot.fr/2011/06/what-is-ecoli.html
Pouvoir pathogène des UPEC Attributs de virulence nécessaires aux souches responsables de cystites sont différents de ceux nécessaires aux souches responsables de pyélonéphrites Adhésion - Colonisation Fimbriae type I Fimbriae P Fimbriae S Système de capture du fer Entérobactine Yersiniabactine Aérobactine Salmochéline Sit système Défense de l hôte Toxines: α-hémolysine, Cnf-1, CDT Capsule Souches d E. coli: -tropisme vésical -tropisme rénal Johnson JR et al, Clin MicrobiolRev 1991
Diagnostic biologique Prélèvements bactériologiques à réaliser dans les conditions d aseptie et avant tout traitement ATB: Selles (coprocultures) Urines Sang : hémocultures LCR Pus, Plaies, Liquides internes
Etude bactériologique Examen direct au Microscope optique o Bacille à Gram négatif o 2 à 4 microns de long sur 0,4 à 0,6 microns de large o Germe pyogène = Polynucléaires neutrophiles http://faculty.ccbcmd.edu/courses/bio141/lecguide/unit2/control/gnrod.html
Etude bactériologique Caractères biochimiques Aérobie anaérobie facultatif Mobile Glucose fermenté + Lactose + (différence avec de nombreuses autres entérobactéries) dans la majorité des cas indole (+), citrate (-), mannitol (+) Sauf E. coli O157:H7 http://fr.wikipedia.org/wiki/fichier:api20e.jpg
Etude bactériologique Culture bactérienne o Pousse sur milieux non sélectifs ou sélectifs o 24h à 37 C o o Colonies rondes, translucides, parfois hémolytiques géloses semi-sélectives: Drigalski (colonies jaunes), Mc Conkey (colonies rose-rouge) et β-hémolyse sur milieu au sang o o peut survivre 3 mois à température ordinaire tué à 56 C pendant 1h www.microbes-edu.org/etudiant/staph.html
Etude bactériologique Biologie moléculaire o Recherche des gènes codant pour les toxines (stx, eae, ehxa, cnf, eagg, katp, ) Agglutination pour sérotypage o Recherche d E. coli K1 o Sérotypage par le sérum agglutinant, par Immunoconcentration ou par immunocapture par billes = EHEC O157:H7 o Sérotypes de gastroentérites infantiles EPEC (à l aide de sérums agglutinants nonavalents, trivalents, monovalents) o Agglutination de particules de latex (RPLA) ou par immunochromatographie: recherche de vérotoxines (Toxines VT1, VT2) http://www.biolifeit.com/biolife et http://www.cdc.gov/meningitis/lab-manual/chpt06-culture-id.html
Etude bactériologique Antibiogramme o o o Détermination de la sensibilité aux antibiotiques Les souches sauvages sont sensibles à toutes les bêta-lactamines, aux aminosides, aux fluoroquinolones Les E. coli multirésistants (BMR) concernent près de 10% des souches Péni A Carboxy Péni Uréido Péni Péni + IBL Uréido + IBL C2G C3G E. coli S S S S S S S BMR R R R R/L S/L R R Carbapé nèmes Aminosi des FQ Cotrimo xazole Furanes Fosfomy cine E. coli S S S S S S BMR S S/R R R S S IBL: Inhibiteur de β-lactamases; C2G/C3G: céphalosporines de 2/3 génération; FQ: fluoroquinolones
Hygiène E. coli étant excrétés en quantité abondante dans les matières fécales, leur présence dans l'eau ou les aliments est le témoin d'une contamination fécale = Péril fécal Traitement préventif = Mesures d'hygiène générale notamment alimentaire et aux mesures d'hygiène individuelle