Dr S. REZGUI

4ème Année pharmacie - Janvier 2015

Les cocci Gram positif font partie des flores commensales de la peau et des muqueuses chez l’homme. De ce fait, ils sont fréquemment isolés en bactériologie médicale, le problème étant de faire la part, lorsqu’une culture est positive, entre une situation pathogène et une contamination par une bactérie commensale. Nous allons étudier deux familles: les Staphylococcaceae et les Micrococcaceae. La première jouerait un rôle majeur en pathologie humaine, tandis que la deuxième renfermerait des bactéries de l’environnement dont le pouvoir pathogène est extrêmement faible, considérés presque toujours comme contaminants des prélèvements.

Les genres Staphylococcus et Micrococcus apparaissent

dans la littérature à la fin du XIXème siècle

(Micrococcus Cohn 1872, Staphylococcus Ogston 1883

et Rosenbach 1884).

Jusque là classés dans la famille des Micrococcaceae, en

1997, Stackebrandt et coll. proposent une modification de

cette famille. Les Staphylococcus, bactéries à Gram positif

ont un GC% faible (30 à 39%), contrairement au Micrococcus

qui possèdent un GC% élevé (68 à 74%).

Genre Staphylococcus

Les Staphylocoques sont des germes ubiquitaires, on les retrouve dans l’air, le sol, les eaux et ils font partie de la flore commensale de la peau et des muqueuses de l’homme et des animaux. Germes très fréquemment isolés en pathologie humaine, particulièrement autours des suppurations.

Règne: Bacteria

Division: Firmicutes

Classe : Bacilli

Ordre : Bacillales

Famille : Staphylococcaceae

Genre : Staphylococcus

Comprend environ 35 espèces (44 espèces et sous espèces)

En pratique médicale courante, les espèces les plus couramment isolées

sont :

Staphylococcus aureus (2 s/espèces aureus / anaerobius) : « le plus

pathogène »

Staphylococcus epidermidis : souvent considéré comme opportuniste.

Staphylococcus saprophyticus : responsable d’I.U chez la femme jeune.

S.haemolyticus, S.hominis, S.capitis, S.warneri.

Certaines espèces ont émergé ces 20 dernières années: S.lugdunensis,

S.schleiferi, S.caprae. D’autres espèces sont plus rarement isolées ou

difficilement identifiées: S.auricularis, S.cohnii, S.intermedius, S.pasteuri.

Aussi les études moléculaires (l’hybridation ADN/ADN et

l’analyse des séquences nucléotidiques des gènes d’ARNr

16S) ont permis de définir plusieurs groupes:

Le groupe S.epidermidis

Le groupe S.saprophyticus

Le groupe S.simulans

Le groupe S.sciuri

Le groupe S.hyicus

Le groupe S.intermedius

S.aureus, S.auricularis, S.lugdunensis n’appartiennent à aucun

des groupes précédents.

1- Habitat 2- Caractères bactériologiques 3- Substances élaborées

Commensale de la peau et des muqueuses de l’Homme

et des animaux (rhinopharynx - intestins - vagin)

1/3 des sujets normaux l’hébergent dans leurs

muqueuses nasales.

La transmission manu portée = mode essentiel de

contamination.

Le portage intestinal est moins fréquent.

2-1 Morphologie :

CGP, isolés ou groupés en diplolocoques ou en amas++

ayant la forme de grappe de raisin (0,8 à 1µm Ø).

Immobile, asporulé, certaines de ces souches possède

une capsule = souches smouth.

Coloration de Gram du Staphylococcus aureus

2-2 Caractères culturaux :

Cultive facilement sur milieux ordinaires, en aérobiose comme

en anaérobiose.

En bouillon : S. aureus donne un trouble uniforme en

quelques heures.

Sur gélose ordinaire : les colonies sont lisses, rondes, bombées, brillantes de1 à 2 mm de diamètre. Elles produisent habituellement un pigment jaune doré ou jaune citrin.

Sur gélose au sang frais, la plus part des souches sont Béta- hémolytiques.

Staphylococcus aureus: colonies pigmentées

en jaune doré sur milieu ordinaire

Colonies Béta-hémolytiques sur GSF

C’est une bactérie aéro-anaérobie facultative. Les conditions idéales pour sa croissance sont : une t° de 37°

et un pH de 7,5 (mais tolère de grandes variations). Comme tous les Staphylococcaceae, elle se multiplie en

présence de fortes concentrations de NaCl, caractère qui est mis à profit dans le milieu sélectif hypersalé CHAPMAN (75 g NaCl + mannitol + rouge de phénol) pour isoler le Staph d’un prélèvement polymicrobien, sur ce milieu les colonies apparaissent jaunes entourées d’un halo jaune clair.

Milieu CHAPMAN

Colonies dorées, mannitol (+)

sur milieu Chapman

2-3 Caractères biochimiques :

Catalase +

Oxydase –

NR +

Coagulase +

Fermente le glucose et le mannitol ainsi que d’autres sucres

Indole -, VP +, uréase +

Réduction du tellurite de potassium (sur le milieu Baird Parker).

Galerie api STAPH

Culture de Staphylococcus aureus

sur milieu Baird Parker

Staphylococcus aureus élabore des protéines diffusibles douées soit d’activité

toxique, soit d’activité enzymatique ou alors ce sont seulement des substances

antigéniques.

3-1 Toxines :

Hémolysines : action cytotoxique sur la mb des cellules eucaryotes (en particulier GB-GR-plaquettes) (α, β, γ, δ )

α: Protéine thermostable, antigénique, retrouvée chez la quasi-totalité des souches

80 à 90%.

Elle provoque :

- la mort des cellules (plaquettes, monocytes): libération de cytokines + médiateurs

de la réaction inflammatoire : choc septique des infections sévères

- la destruction des cellules endothéliales : métastases infectieuses par dissémination

des bactéries

β : Protéine thermolabile, c’est une sphingomyélinase type C

γ : FI + FII : action pro-inflammatoire

δ : agit comme un détergent sur les membranes des cellules

TSST-1 : toxine responsable du choc toxique staphylococcique

Protéine antigénique = super antigène : entraîne l’activation

simultanée de plusieurs sous populations lymphocytaires : libération

de plusieurs médiateurs (IL, IFNγ, TNFα et β)

Leucocidine de Panton et Valentine : PVL

Formée de 2 facteurs (codés par 2 gènes distincts LukF-PV et LucS-PV)

agissant en synergie.

Elle agit sur PN + macrophages : perte de mobilité (immobilisation),

destruction du noyau et lyse cellulaire. Elle joue un rôle important

dans la formation du pus, existe chez les souches provoquant des

furonculoses et pneumonies nécrosantes.

Exfoliatine : Epidermolysine

Il existe 2 sérotypes A (gène chromosomique), B (gène plasmidique).

Une même souche peut produire les 2 sérotypes.

Rôle : elle dissocie la couche de l’épithélium (décollement intra-

épidermique) elle serait responsable de lésions bulleuses.

Les souches toxinogènes sont responsables d’infections néonatales++,

d’impétigo bulleux staphylococcique.

Entérotoxines :

Il existe 11 sérotypes (protéines thermostables), elles possèdent un

pouvoir émétisant.

Rôle : responsables d’intoxication alimentaire

Les sérotypes les plus fréquents dans les intoxications alimentaires sont

A++, B et D.

30 à 60% des souches de S.aureus produisent une entérotoxine.

Coagulase libre : protéine extracellulaire, thermostable. Elle a la

propriété de former un complexe avec la prothrombine entrainant la

Coagulation du plasma humain ou de lapin.

Rôle : elle est à l’origine des thrombophlébites suppurées, et elle inhibe la phagocytose.

Remarque : à coté du S. aureus, d’autres espèces peuvent produire cette enzyme S. hyicus et S. intermedius, S. delphini, S. schleiferi subsp coagulans.

Coagulase liée : substance fixée à la surface de la cellule, diffusible

dans le milieu après autolyse, elle réagit directement avec le fibrinogène

ou monomères de fibrine, entrainant l’agglutination des staphylocoques.

Fibrinolysine : Staphylokinase

Active le plasminogène en plasmine, elle libère des micro-embols

septiques = facteur de septicémie et de localisation septique secondaire.

Hyaluronidase : hydrolyse l’acide hyaluronique (tissu conjonctif)

permettant ainsi la diffusion des bactéries.

DNase : spécifique de l’espèce aureus++ (mais peut être produite par

d’autres espèces)

Protéine thermostable, facteur de destruction des noyaux cellulaires.

Autres : Lipase, gélatinase, phosphatase,….

Les composants de la paroi:

Acide teichoique: polymères linéaires de ribitol

phosphate

Ce sont des R de bactériophages (lysotypie)

Polysaccharides capsulaires: 11 sérotypes, les types 5 et

8 sont les plus fréquents. La capsule permet la résistance à

l’opsonisation et la phagocytose.

Glycocalix: certaines souches produisent un exopolysac

entrainant la formation d’un biofilm permettant l’adhésion

aux surfaces extérieures.

Facteurs d’invasion et d’adhésion:

Protéine A: protéine constitutive de la paroi de S.aureus, antigénique, elle fixe la fraction Fc des Ig (IgG1, IgG2, IgG4) ainsi que le facteur de Von Willebrand.

Clumping factor: protéine de liaison au fibrinogène (coagulase liée).

protéine de liaison à la fibronectine: permet l’adhésion de S.aureus aux caillots plasmatiques et aux biomatériaux.

Protéine de liaison au collagène

Protéine de liaison à l’élastine

Pathogénie :

Porte d’entrée : lésion élémentaire (cutanée ou autre)

Signes inflammatoires

Suppuration + nécrose

Processus diffus atteinte des veines : phlébite

Aggravation de l’état

Coagulation + fibrinolyse fragments de thrombus (emboles)

Libération des staphylocoques sang organes

On peut classer les formes cliniques en : 1- Formes cutanéo-muqueuses :

Formes cutanées :

Atteinte du follicule pilo-sébacé : folliculite, furoncle, furonculose, anthrax.

Atteinte péri-unguéale : onyxis Atteinte sous cutanée : panaris Impétigo : forme superficielle qui peut se compliquer de

lésions bulleuses graves (production d’exfoliatine). Formes muqueuses :

Atteinte des muqueuses : otite, sinusite, conjonctivite,… mastoïdite (bovins)

Folliculite

Furoncle

Périonyxis

Impétigo bulleux

Panaris

Impétigo

2- Formes généralisées :

Septicémie : succède à un foyer initial cutanéo-muqueux, ou septicémie iatrogène (mise en place d’un matériel étranger contaminé). A partir de laquelle on peut avoir des foyers secondaires

(inf ostéo-articulaire, pneumonie, endocardite,….) Formes intestinales : staphylococcies non suppuratives Intoxication alimentaire : absorption de toxines préformée dans

l’aliment. Entérocolite aigue pseudomembraneuse : post antibiothérapie

ayant sélectionné une souche de Staphylocoques entérotoxique ++ Syndrome de choc toxique : exotoxine TSST1 Fièvre sup 39C°, choc (hypotension), érythrodermie diffuse, desquamation,….

SSSS

L’isolement et la caractérisation de la souche responsable

de l’infection constituent la base du diagnostic biologique

des staphylococcies :

Prélèvement : ponction de pus++, urine, sang,… dans des conditions d’asepsie rigoureuse.

Transport: pas de conditions particulières de transport, bactéries assez résistantes.

Examen direct: CGP + PN plus ou moins altérés (bactérie pyogène)

Culture : milieu ordinaire, milieu au sang (hémolyse), milieux sélectifs (prvt polymicrobien): Chapman et milieux chromogènes

Identification :

Aspect des colonies

Gram

Identification biochimique

Identification de l’espèce

L’espèce S. aureus doit être identifiée et différenciée des

SCN et tout particulièrement des espèces les plus

impliquées en pathologie humaine, à savoir :

S. epidermidis, S. haemolyticus, S. saprophyticus,…

S. aureus S. epidermidis S. heamolyticus S. saprophyticus Autres

Staphylocoques

Coagulase + - - - v

Clumping-

factor

+ - - - v

Fermentation

Glucose

Mannitol

Xylitol

+

+

-

+

-

-

+

v

-

+

+

+

+

v

-

Phosphatase + + - - v

DNase + - - - v

Novobiocine S S S R v

Antibiogramme : méthode de diffusion sur gélose MH

1- recherche de la pénicillinase++

2- recherche de la méthicillino-résistance (résistance à l’oxacilline)++

Les antibiotiques testés pour le Staphylocoque sont :

Péni G: 99,9% de résistance

Oxacilline: active sur les MSSA

Aminosides: Gentamycine++, amikacine, tobramycine

MLS: Erythromycine, spiramycine, lincomycine,

Clindamycine, pristinamycine.

Tétracycline, vancomycine, Rifampicine

Autres: ◦ Ofloxacine ◦ Acide fusidique ◦ Chloramphénicol ◦ Tétracyclines ◦ Cotrimoxazole ◦ Fosfomycine ◦ Rifampicine

Cefoxitine: pour rechercher la résistance à l’oxacilline

Novobiocine: diagnostic

Composé vibriostatique O129: diagnostic

Bêtalactamines:

◦ Pénicilline G

◦ Oxacilline

Aminosides:

◦ Amikacine

◦ Kanamycine

◦ Gentamicine

Macrolides:

◦ Erythromycine

◦ Clindamycine

◦ Pristinamycine

Glycopeptides

◦ Vancomycine

◦ Teicoplanine

Genre Micrococcus

Micrococcus est un genre représenté par des bactéries à

coloration de Gram positive appartenant à la famille

des Micrococcaceae. Les bactéries sont des coques de 0,5

à 2 µm de diamètre, souvent groupées en paire ou en

tétrade, généralement immobile (Micrococcus agilis est

mobile).

Ce sont des bactéries aérobies, à métabolisme oxydatif,

possédant une catalase, chimio-organotrophe.

Ces bactéries ont pour habitat le sol, les eaux douces, les

aliments ; elles sont fréquentes sur la peau de l'Homme et

celle des animaux.

Staphylococcaceae Micrococcaceae

Type respiratoire Aéro-anaérobie Aérobie

Oxydase - +

Fermentation du glucose + -

Fermentation du glycérol + -

Culture à 45C° + -

Composé O129 (disque) R S

Nitrofurantoine (disque) S R

Bacitracine (disque) R S

Lysostaphine (disque) S R

Règne: Bacteria

Embranchement: Actinobacteria

Classe : Actinobacteria

Sous-classe: Actinobacteridae

Ordre : Actinomycetales

Sous-ordre: Micrococcineae

Famille : Micrococcaceae

Genre : Micrococcus

Micrococcus luteus est isolé de la peau des mammifères.

Micrococcus agilis est isolé de l'eau, du sol et de la peau de l'Homme.

Micrococcus caseolyticus est une bactérie de l'industrie fromagère (affinage).

Micrococcus conglomeratus est isolé de fromage

Micrococcus ureae est une bactérie majeure du sol.

Micrococcus denitrificans

Micrococcus halobius

Micrococcus roseus

La culture de cette bactérie dans un

échantillon de sang est en général une

contamination du prélèvement, sauf chez

les personnes immunodéprimées ou chez

les porteurs du VIH et étant atteint du

SIDA qui sont en risque de développer une

bactériémie réelle et une infection grave.

M. luteus est une bactérie du sol, des poussières, de l'eau et

de l'air et fait partie de la flore naturelle de la peau des

mammifères. La bactérie peut aussi coloniser la bouche,

les muqueuse de l'oropharynx et les voies respiratoires

supérieures humaines.

Bien que M. luteus ne soit pas pathogène et est considéré

comme un contaminant naturelle, cette bactérie pourrait être

un pathogène émergeant engendrant des infections

nosocomiales chez des patients immunodéprimés.

M. luteus est résistant à un potentiel hydrique réduit et peut

tolérer la dessiccation et de fortes concentrations salines.