LES STAPHYLOCOQUES
Très fréquemment isolés en pathologie humaine, particulièrement au cours des suppurations, les staphylocoques sont des germes ubiquitaires : on les trouve en effet dans l'air, les sols et les eaux et ils appartiennent à la flore commensale de la peau et des muqueuses de l'homme et des animaux.
TAXONOMIE
Les staphylocoques appartiennent à la famille des Micrococcaceae qui comprend quatre genres : Micrococcus, Staphylococcus, Stomatococcus et Planococcus.
1° Le genre Micrococcus
comprend les microcoques qui sont également des hôtes normaux de la peau et des muqueuses de l'homme et par conséquent souvent présents dans les prélèvements. Ce sont presque toujours des contaminants qu'il importe de distinguer des staphylocoques.
2° Le genre Staphylococcus
comprend une trentaine d'espèces : certaines sont des hôtes de l'homme, d'autres des animaux, d'autres sont rencontrées à la fois chez l'homme et l'animal.
Chez l'homme, les espèces les plus couramment isolées sont :
- Staphylococcus aureus, le plus pathogène,
- Staphylococcus epidermidis, souvent considéré comme un opportuniste,
- Staphylococcus saprophyticus, responsable d'infections urinaires chez la femme jeune,
- et à une fréquence moindre, St haemolyticus, St. hominis, St. capitis et St. auricularis.
Il faut se garder d'assimiler St. aureus à un pathogène obligatoire et St. epidermidis à un commensal certain ; l'un comme l'autre sont des hôtes normaux de la peau et des muqueuses de l'homme pouvant, de ce fait, contaminer les prélèvements mais l'un et l'autre peuvent aussi être à l'origine d'infections graves. St. aureus a néanmoins un potentiel pathogène plus important.
St. aureus exprime des caractères qui le différencient des autres staphylocoques : il possède notamment une coagulase. En pratique bactériologique courante ce caractère permet de faire la distinction entre Staphylococcus aureus d'une part et les Staphylocoques coagulase négatifs (SCN) d'autre part.
3° Le genre Stomatococcus
comprend Stomatococcus mucilaginosus qui fait partie de la flore buccale.
4° Le genre Planococcus
comprend des bactéries du milieu marin.
STAPHYLOCOCCUS AUREUS
CARACTÈRES BACTÉRIOLOGIQUES
Staphylococcus aureus est, comme tous les staphylocoques, un coque à Gram positif d'un diamètre d'environ 1 micromètre apparaissant en amas à l'examen microscopique.
Il est immobile, non sporulé et ne présente pas de capsule visible au microscope optique.
Il cultive facilement sur milieux ordinaires en aérobiose comme en anaérobiose en formant, sur milieux solides, des colonies lisses, luisantes et bombées, plus ou moins pigmentées en jaune or d'où l'appellation Staphylococcus aureus ou staphylocoque "doré". En milieu liquide, il produit, dans le bouillon, un trouble homogène.
Il n'a pas d'exigences particulières. Si les conditions idéales de croissance sont une température de 37° C et un pH de 7,5, de grandes variations sont tolérées. Comme tous les Micrococacceae, il se multiplie dans des milieux contenant une forte concentration de NaCl (5 à
Il est capable de transformer de nombreux substrats, notamment les sucres, ce qui n'a guère d'intérêt pratique sauf en ce qui concerne le mannitol (un polyalcool) que St. aureus peut fermenter contrairement à la plupart des SCN.
Outre ceux nécessaires aux fonctions métaboliques décrites ci-dessus, diverses enzymes peuvent être mis en évidence chez Staphylococcus aureus : catalase qui existe chez tous les Micrococacceae, coagulase, désoxyribonucléase, phosphatase, hyaluronidase, fibrinolysine, lipase et protéolysines qui caractérisent St. aureus.
La présence d'une coagulase identifie, en pratique courante l'espèce aureus. Il existe une coagulase libre et une coagulase liée. La coagulase libre est une protéine diffusible, réagissant comme la prothrombine et coagulant, en quelques heures, le plasma citraté de l'homme ou du lapin. La forme liée, ou clumping factor réagit directement avec le fibrinogène, entraînant l'agglutination des staphylocoques quand on les mélange à un plasma.
L'activité de toutes ces enzymes explique, en partie, la physiopathologie de l'infection staphylococcique ; leur recherche est, par ailleurs, utile pour la classification et le typage des souches.
Le pouvoir pathogène de Staphylococcus aureus tient également à la production d'un grand nombre de substances diffusibles.
Hémolysines
L'hémolysine a ou staphylolysine a est cytotoxique et cytolytique. Elle a un effet nécrotique sur la peau lié à son effet vasoconstricteur. C'est une hémolysine active surtout sur les hématies de lapin.
La staphylolysine a entraîne la production d'anticorps appelés anti-staphylolysines a (ASTA) recherchés dans le sérodiagnostic.
Il existe d'autres hémolysines, ß, g et d dont le pouvoir toxique est incertain.
Leucocidine
Cette toxine agit sur les granulocytes, les macrophages et les basophiles et provoque leur immobilisation puis leur dégranulation et leur lyse.
Entérotoxines.
Certaines souches de Staphylococcus aureus élaborent des toxines protéiques responsables de toxi-infections alimentaires : les entérotoxines staphylococciques, au nombre de cinq : A, B, C, D, E. C'est leur activité de superantigène qui explique les effets toxiques.
La toxine du syndrome de choc toxique
Certaines souches de Staphylococcus aureus élaborent une toxine pyrogène et létale : la toxine du syndrome de choc toxique ou TSST (toxic-shock syndrom toxin). Elle se comporte aussi comme un superantigène.
Exfoliatines ou épidermolysines
Certaines souches de Staphylococcus aureus élaborent des toxines protéiques A ou B. Elles sont responsables de staphylococcies cutanées bulleuses dues à des lésions histologiques caractérisées par un décollement intra-épidermique donnant lieu au syndrome de la "peau ébouillantée" ou syndrome de Ritter.
ANTIGÈNES
Il existe des antigènes capsulaires, de nature polysaccharidique et des antigènes pariétaux constitués par le peptidoglycane et les acides teichoïques. La plupart de ces antigènes permettent le sérotypage des souches.
Une protéine de paroi, la protéine A, a la propriété de fixer les immunoglobulines de classe G par leur fragment Fc. Cette propriété est mise à profit, au laboratoire, dans des réactions de "co-agglutination".
Rappelons également la staphylolysine a décrite plus haut.
POUVOIR PATHOGÈNE CHEZ L'HOMME
Staphylococcus aureus est d'abord un germe pyogène responsable de la plupart des infections suppurées de la peau et des muqueuses ; il "surinfecte" souvent les plaies négligées.
Les principales staphylococcies cutanées focales sont dues à la pénétration des germes au niveau des annexes de la peau (follicules pilo-sébacés, glandes sudoripares) ou dans les muqueuses à l'occasion d'une plaie, même minime. Elles donnent lieu à des folliculites, furoncles, sycosis, anthrax, orgelets, hydrosadénites, panaris, onyxis périonyxis, impétigo, et abcès à localisations variées (sein, fesse, marge de l'anus , aisselle, aine ....) Plus rares sont les conjonctivites, angines, phlegmons de l'amygdale, otites ou sinusites.
Ces infections cutanéo-muqueuses sont parfois le point de départ de suppurations profondes ou d'infections générales.
Les infections générales, septicémiques ou septicopyohémiques, donnent lieu à de fréquentes localisations métastatiques génératrices d'infections profondes.
Les infections profondes sont pleuro-pulmonaires (pneumopathies, abcès, pleurésies, pneumonies "bulleuses"), génito-urinaires (abcès rénal, phlegmon périnéphrétique, abcès de la prostate), ostéo-articulaires (ostéomyélite aiguë des adolescents, abcès osseux) cardiaques ou cérébro-méningées.
Staphylococcus aureus est fréquemment impliqué dans les infections nosocomiales. L'incidence élevée est expliquée par l'emploi intensif d'antibiotiques qui sélectionnent, dans l'écosystème hospitalier, des souches résistantes, par la fragilité des malades et par les soins ou traitements de plus en plus hardis mais de plus en plus agressifs qu'ils subissent. Les voies d'entrée sont iatrogènes (aiguilles, sondes, canules, cathéters, perfuseurs, drains ...)
Staphylococcus aureus est aussi un pathogène à cause des toxines qu'il fabrique.
Le syndrome de Ritter, ou SSSS (staphylococcal scalded skin syndrom), improprement appelé syndrome de Lyell (qui est d'origine toxique), plus fréquent chez l'enfant, est caractérisé par une érythrodermie bulleuse avec fièvre évoquant une brûlure du second degré. Il est occasionné par des staphylocoques producteurs d'exfoliatines. L'impétigo et le phemphigus sont des formes mineures, localisées, du syndrome.
Le syndrome de choc toxique stpaphylococcique (SCTS) associe hypotension, choc et fièvre à une érythrodermie généralisée desquamante. Il est occasionné par des staphylocoques producteurs de TSST. Sa survenue serait favorisée par l'utilisation de tampons périodiques.
Les manifestations intestinales provoquées par les staphylocoques entérotoxinogène se présentent sous deux formes :
ÉPIDÉMIOLOGIE
Le principal "réservoir de virus" est la peau et les muqueuses de l'homme, qu'il soit malade ou bien-portant puisqu'on trouve, parmi les sujets indemnes de toute infection, 30 à 50% de porteurs sains. On le trouve en particulier dans les narines. C'est une affinité du germe pour l'épithélium narinaire et le pouvoir d'y adhérer durablement qui explique sa prévalence dans le nez. La transmission manuportée est le mode essentiel de transmission et le réservoir nasal recontaminant rapidement les mains assure la pérennité de la transmission. Le portage intestinal est assez fréquent et n'a pas beaucoup de signification pathologique.
IMMUNITÉ
La fréquence du portage sain chez l'homme implique l'existence d'une immunité naturelle dont le support n'est pas encore bien établi. Puisque les staphylocoques sont des bactéries à multiplication extracellulaire (BME), la phagocytose est probablement le mécanisme le plus efficace. Une diminution des capacités phagocytaires des granulocytes se traduit par des infections staphylococciques fréquentes et récidivantes (granulomatose septique). Des anticorps apparaissent au cours des infections staphylococciques mais leur rôle protecteur est incertain.
DIAGNOSTIC BIOLOGIQUE
La morphologie (cocci Gram + en amas) est très évocatrice dès l'examen microscopique.
Pour isoler St. aureus des prélèvements plurimicrobiens, on peut utiliser des milieux sélectifs comme le milieu de Chapman qui contient du mannitol et une forte concentration de NaCl.
Staphylococcus aureus peut être facilement cultivé sur des milieux ordinaires.
Des épreuves enzymatiques simples (oxydase - , catalase +) permettent de reconnaître le genre ; d'autres tests définissent l'espèce (présence d'une coagulase libre ou liée).
Le taux sérique normal des antistaphylolysines a étant de 0,5 à 2 Unités par millilitre, un taux supérieur à 2 U est donc significatif. Ce dosage est rarement demandé.
Il permet un diagnostic épidémiologique dans les collectivités, au cours d'une enquête entreprise à la suite d'une intoxication alimentaire et dans la surveillance et le contrôle des infections nosocomiales. On peut typer les souches par séro-agglutination ou par lysotypie et mettre en évidence les toxines mais il s'agit de recherches particulières réservées aux laboratoires de référence.
RESISTANCE AUX ANTIBIOTIQUES
La résistance de Staphylococcus aureus aux bêtalactamines relève de plusieurs mécanismes :
- La production, d'origine plasmidique, de bêtalactamases,
Les bêtalactamases sont des enzymes inactivant l'antibiotique par ouverture du cycle bêtalactame. La bêtalactamase du staphylocoque est une pénicillinase qui induit une résistance aux pénicillines G et A (Ampicilline, Amoxicilline), aux carboxypénicillines (Ticarcilline) et aux acyluréidopénicillines (Mezlocilline, Azlocilline et Pipéracilline) mais n'a pas d'effet sur les pénicillines M (Méticilline, Oxacilline, Cloxacilline), les céphalosporines et les pénèmes (Imipenem). Cette pénicillinase staphylococcique est inactivée par des produits dénommés "inhibiteurs de bêtalactamases" (acide clavulanique, tazobactam, sulbactam) qui, associés aux bêtalactamines, restaurent leur efficacité. En milieu hospitalier, 80% au moins des staphylocoques sont producteurs de bêtalactamase.
- La modification de la cible, d'origine chromosomique
La cible des bêtalactamines est un ensemble d'enzymes de la membrane cytoplasmique nécessaires à la formation du peptidoglycane de la paroi. Les bêtalactamines se fixent d'une manière irréversible à l'une ou l'autre de ces enzymes appelées, pour cette raison, "P.L.P." (protéine liant la pénicilline, en anglais : "P.B.P." pour protein binding penicillin). En présence d'une bêtalactamine, les bactéries ont de ce fait une paroi fragilisée et sont incapables de résister aux chocs osmotiques.
Les souches résistantes élaborent une "P.L.P. 2a" pour laquelle les bêtalactamines n'ont pas d'affinité ou une affinité réduite. La résistance, ainsi induite, ne concerne parfois qu'une partie de la population d'une souche ; elle est, pour cette raison, dénommée "résistance hétérogène".
On la détecte en testant l'activité de l'oxacilline (une pénicilline M) dans des conditions de culture particulières (milieu hypertonique ou incubation à
Les souches possédant ce type de résistance, sont dites "méti-R" et désignées par le sigle "SAMR" (pour Staphylococcus aureus méticillino-résistant - appellation qui n'est pas très indiquée puisque la méticilline n'est plus commercialisée). Les souches méti-R sont résistantes à toutes les bêtalactamines et généralement résistantes aux autres familles d'antibiotiques (souches polyrésistantes). Toutes ces souches produisent la pénicillinase staphylococcique.
Elles sont surtout isolées en milieu hospitalier (20% des souches hospitalières, moins de 1% des souches "de ville").
- Autres mécanismes de résistance à la méticilline
- par diminution de la synthèse et/ou de l'affinité d'une des P.L.P.,
- par hyperproduction de bêtalactamase,
- par production de méticillinase.
Ce sont des mécanismes beaucoup plus rares et occasionnant des résistances de moindre niveau.
Staphylococcus aureus est normalement sensible aux aminosides mais des résistances sont fréquemment détectées surtout parmi les souches méti-R. Elles sont dues à une inactivation de l'antibiotique par diverses enzymes bactériennes.
Parmi les aminosides, la molécule la plus active est la gentamicine et toute souche résistante à cet antibiotique résiste aux autres aminosides (phénotype KGT). Certaines souches opposent une double résistance à l'amikacine et à la tobramycine (phénotype KT), et d'autres, une résistance limitée à l'amikacine et à la néomycine (phénotype KNm).
Les macrolides vrais (Erythromycine, Josamycine) et les lincosamines (Lincomycine, Clindamycine) sont efficaces mais on observe des résistances par modification de la cible ribosomale.
Les synergistines (Pristinamycine) sont presque toujours actives et constituent d'excellents antistaphylococciques.
Tous ces produits sont utilisables comme une alternative aux bêtalactamines en cas d'allergie à ces dernières.
Fosfomycine, acide Fusidique, Rifampicine et Quinolones fluorées (Péfloxacine, Ofloxacine, Ciprofloxacine) sont presque toujours actifs. Ils ne sont utilisés qu'en association pour éviter la sélection de mutants résistants.
Les glycopeptides (Vancomycine, Teicoplanine) sont très efficaces - il n'existe pas de souche résistante - mais doivent être réservés aux infections sévères.
Au total :
Pour un Staphylococcus aureus "méti-S", les pénicillines M constituent le traitement de choix , associées à un aminoside dans les infections graves. Les céphalosporines de 1ère génération (C1G) et
Pour un Staphylococcus aureus "méti-R", les glycopeptides, et particulièrement
En milieu hospitalier, la prévention des staphylococcies sévères et difficiles à traiter nécessite la détection des souches polyrésistantes, des mesures d'hygiène rigoureuses pour éviter leur diffusion avec éventuellement l'isolement des porteurs et une tentative d'éradication par l'usage raisonné d'antibiotiques appropriés.
STAPHYLOCOQUES coagulase-négatifs
Longtemps opposés aux "staphylocoques dorés" réputés dangereux, les "staphylocoques blancs" étaient considérés comme de simples commensaux de la peau et des muqueuses car ils sont omniprésents. D'indéniables infections nosocomiales causées par ces staphylocoques "non pathogènes" ont suscité des travaux visant à les identifier et à les classer.
On les désigne sous le nom de "staphylocoques coagulase-négatifs" (SCN) car, contrairement aux Staphylococcus aureus, la plupart d'entre eux sont dépourvus de cette enzyme.
CLASSIFICATION et HABITAT
Vingt neuf espèces de SCN sont répertoriées ; certaines sont des hôtes de l'homme, d'autres de l'animal et d'autres de l'homme et de l'animal.
Chez l'homme, Staphylococcus epidermidis domine largement en particulier sur la peau mais sur certains sites on trouve aussi d'autres espèces : St. capitis sur le cuir chevelu, St auricularis dans le conduit auditif externe, St hominis ou haemolyticus sur les zone sèches... Sur les muqueuses intestinales ou nasales on isole surtout St. epidermidis. et sur la muqueuse vaginale, St. epidermidis et St. saprophyticus.
Cette répartition varie légèrement selon l'âge, les habitudes, le mode de vie et une éventuelle antibiothérapie.
CARACTÈRES BACTÉRIOLOGIQUES
Les SCN sont évidemment reconnus, d'une manière plus pragmatique que scientifique, par l'absence de coagulase ce qui les différencie de Staphylococcus aureus (quelques espèces de SCN, animales surtout, possèdent toutefois l'enzyme). De plus , la majorité d'entre eux sont incapables de fermenter le mannitol.
Leur identification plus complète repose sur des caractères bactériologiques classiques (nitratase, phophatase, ornithine décarboxylase, fermentations sucrées ...). Comme cela a déjà été signalé à propos de St. aureus, il importe de les distinguer des microcoques. Il existe des galeries miniaturisées spécialement conçues à cette fin. La démarche est cependant longue et assez coûteuse et n'a d'intérêt que dans des circonstances épidémiologiques particulières.
POUVOIR PATHOGÈNE
Les SCN sont essentiellement responsables d'infections nosocomiales et iatrogènes. Leur virulence est en rapport avec leur capacité d'adhésion aux matériels étrangers car ils élaborent une substance polysaccharidique dénommée "slime" qui facilite cette adhérence.
Cathéters, voies veineuses centrales, sondes, prothèses valvulaires cardiaques ou prothèses osseuses, valves sont les portes d'entrée ou le siège de ces infections qui occasionnent des septicémies, bactériémies, endocardites, médiastinites après chirurgie cardiaque, infections urinaires ou prostatiques après chirurgie ou endoscopie, infections sur valves de dérivation pour traiter l'hydrocéphalie.
Signalons le cas particulier des infections urinaires dues à Staphylococcus saprophyticus frappant surtout les femmes jeunes.
SENSIBILITÉ DES SCN AUX ANTIBIOTIQUES
Les SCN forment un groupe hétérogène et leur comportement vis-à-vis des antibiotiques varie selon les espèces. A l'exception de St. saprophyticus, ils sont généralement plus résistants aux antibiotiques que St. aureus.
Certains opposent des résistances naturelles utiles pour les identifier : saprophyticus résistant à la novobiocine et à la fosfomycine, epidermidis (et aureus) résistant à la polymyxine, haemolyticus résistant à la bacitracine etc...
Les mécanismes de résistance aux bêtalactamines sont identiques à ceux décrits pour aureus : production de pénicillinase et modification des PLP. Une souche "méti-R" est résistante à toutes les bêtalactamines.
Quatre vingt dix pour cent des souches "méti-R" sont résistantes aux aminosides ; cette proportion tombe à 15% pour les souches "méti-S". Il existe des souches présentant une résistance isolée à l'amikacine parfois associée à une résistance à la tobramycine.
Les résistances aux macrolides et apparentés sont fréquentes chez les souches "méti-R".
Les autres antistaphylococciques (acide Fusidique, Fosfomycine, Rifampicine) sont efficaces.
Les glycopeptides sont actifs, même sur les souches polyrésistantes "méti-R".
Il s'agit d'un staphylocoque dépourvu de coagulase (SCN) mais qui fermente le mannitol comme St. aureus. Contrairement à la plupart des staphylocoques isolés chez l'homme il est résistant à la novobiocine (la zone d'inhibition de la culture autour d'un disque chargé à
Staphylococcus saprophyticus est responsable d'infections urinaires chez la femme jeune. Il est la cause de 3 à 4 % des cystites banales de la femme. On l'isole plus souvent en ville qu'à l'hôpital. Les tests de dépistage des infections urinaires (bandelettes) sont souvent en défaut car le test au nitrite est négatif. Il faut pratiquer un examen cyto-bactériologique complet des urines pour reconnaître une cystite à St. saprophyticus.
Il est sensible à la plupart des antibiotiques à visée urinaire sauf à la fosfomycine (résistance naturelle).
STOMATOCOCCUS MUCILAGINOSUS
Stomatococcus mucilaginosus est un saprophyte de la gorge et de la bouche parfois responsable d'infections opportunistes.
C'est un coque à Gram positif capsulé dont l'activité catalasique est faible ou nulle. Il se multiplie sur des milieux enrichis au sang en donnant des colonies très adhérentes mais ne se développe pas en milieu hypersalé.
LES STAPHYLOCOQUES
Très fréquemment isolés en pathologie humaine, particulièrement au cours des suppurations, les staphylocoques sont des germes ubiquitaires : on les trouve en effet dans l'air, les sols et les eaux et ils appartiennent à la flore commensale de la peau et des muqueuses de l'homme et des animaux. TAXONOMIE
Les staphylocoques appartiennent à la famille des Micrococcaceae qui comprend quatre genres : Micrococcus, Staphylococcus, Stomatococcus et Planococcus. 1° Le genre Micrococcus comprend les microcoques qui sont également des hôtes normaux de la peau et des muqueuses de l'homme et par conséquent souvent présents dans les prélèvements. Ce sont presque toujours des contaminants qu'il importe de distinguer des staphylocoques. 2° Le genre Staphylococcus
comprend une trentaine d'espèces : certaines sont des hôtes de l'homme, d'autres des animaux, d'autres sont rencontrées à la fois chez l'homme et l'animal.
Chez l'homme, les espèces les plus couramment isolées sont :
- Staphylococcus aureus, le plus pathogène,
- Staphylococcus epidermidis, souvent considéré comme un opportuniste,
- Staphylococcus saprophyticus, responsable d'infections urinaires chez la femme jeune,
- et à une fréquence moindre, St haemolyticus, St. hominis, St. capitis et St. auricularis.
Il faut se garder d'assimiler St. aureus à un pathogène obligatoire et St. epidermidis à un commensal certain ; l'un comme l'autre sont des hôtes normaux de la peau et des muqueuses de l'homme pouvant, de ce fait, contaminer les prélèvements mais l'un et l'autre peuvent aussi être à l'origine d'infections graves. St. aureus a néanmoins un potentiel pathogène plus important.
St. aureus exprime des caractères qui le différencient des autres staphylocoques : il possède notamment une coagulase. En pratique bactériologique courante ce caractère permet de faire la distinction entre Staphylococcus aureus d'une part et les Staphylocoques coagulase négatifs (SCN) d'autre part.
3° Le genre Stomatococcus
comprend Stomatococcus mucilaginosus qui fait partie de la flore buccale.
4° Le genre Planococcus
comprend des bactéries du milieu marin.
STAPHYLOCOCCUS AUREUS
CARACTÈRES BACTÉRIOLOGIQUES
Staphylococcus aureus est, comme tous les staphylocoques, un coque à Gram positif d'un diamètre d'environ 1 micromètre apparaissant en amas à l'examen microscopique.
Il est immobile, non sporulé et ne présente pas de capsule visible au microscope optique.
Il cultive facilement sur milieux ordinaires en aérobiose comme en anaérobiose en formant, sur milieux solides, des colonies lisses, luisantes et bombées, plus ou moins pigmentées en jaune or d'où l'appellation Staphylococcus aureus ou staphylocoque "doré". En milieu liquide, il produit, dans le bouillon, un trouble homogène.
Il n'a pas d'exigences particulières. Si les conditions idéales de croissance sont une température de 37° C et un pH de 7,5, de grandes variations sont tolérées. Comme tous les Micrococacceae, il se multiplie dans des milieux contenant une forte concentration de NaCl (5 à
Il est capable de transformer de nombreux substrats, notamment les sucres, ce qui n'a guère d'intérêt pratique sauf en ce qui concerne le mannitol (un polyalcool) que St. aureus peut fermenter contrairement à la plupart des SCN.
