STREPTOCOQUES

STREPTOCOQUES

Les streptocoques, bactéries ovoïdes ou sphériques associées en chaînettes, appartiennent à la vaste famille des Streptococcaceae , ensemble hétérogène de cocci prenant la coloration de Gram, dépourvues de cytochrome et de catalase, englobant plus de quatre-vingts espèces et sous-espèces classées en sept genres: Streptococcus , Enterococcus , Aerococcus , Gemella , Leuconostoc , Pediococcus et Lactococcus (cf. tableau). Ces genres et espèces diffèrent notablement entre eux sur les plans génomique, biologique, pathogénique et écologique (habitat, tropisme cellulaire, commensalisme). Toutefois, des caractéristiques morphologiques, structurales et métaboliques communes ainsi que la résistance naturelle à certains antibiotiques justifient le regroupement de ce vaste groupe de bactéries en une famille unique. Ces bactéries associées en paires, chaînettes ou tétrades fermentent les glucides avec production d’acide D – ou DL – lactique seul ou accompagné d’acide acétique, formique d’éthanol et de C². Elles ne produisent pas de nitrate-réductase. De nombreuses espèces de Streptococcus et d’Enterococcus sont impliquées en pathologie humaine et (ou) animale, alors que les cinq autres genres des Streptococcaceae n’interviennent pratiquement pas en pathologie infectieuse humaine, sauf quelques rares cas d’infection par des bactéries des genres Aerococcus , Gemella et Leuconostoc . Le genre Streptococcus comporte un grand nombre d’espèces où l’on reconnaît, par des méthodes sérologiques, dix-huit groupes antigéniques distincts (désignés par des lettres de A à H et de K à V, et par opposition des espèces non groupables). Les espèces du genre Enterococcus sont moins nombreuses. Streptocoques et entérocoques présentent une grande diversité quant à leurs localisations tissulaires, leurs manifestations cliniques et leur sensibilité aux différentes familles d’antibiotiques.

La plupart des streptocoques (à l’exception de ceux des groupes A, C et G considérés comme des germes pathogènes) et des entérocoques font partie de la flore normale (commensale) des cavités naturelles (rhino-pharynx, cavité buccale, intestin, voies génitales) et des téguments. Certaines espèces sont présentes dans le lait et chez certaines plantes. Plusieurs espèces saprophytes ont une importance biotechnologique et sont utilisées comme ferments dans l’industrie des fromages.

Les muqueuses et la peau sont colonisées grâce à la capacité d’adhérence spécifique de ces germes aux cellules épithéliales de l’hôte. Par leur présence dans la flore microbienne normale, ils jouent un rôle important dans l’équilibre écologique bactérien de l’organisme et dans l’acquisition de l’immunité naturelle non spécifique. Dans des circonstances particulières, ces bactéries commensales peuvent devenir pathogènes et provoquer des infections sévères.

1. Caractères généraux

Ces bactéries sont des cellules procaryotes ovoïdes, sphériques ou lancéolées de 0,5 à 1 猪m de diamètre, non mobiles et non sporulées, prenant la coloration de Gram (cocci à Gram positif). Ils se divisent dans un seul plan avec séparation incomplète des cellules filles formant ainsi des paires (diplocoques: S. pneumoniae , E. faecalis ) ou le plus souvent des chaînettes de longueur variable se présentant comme une suite de diplocoques liés par du matériel de la paroi cellulaire. Les streptocoques ne possèdent pas de capsule externe autour de la paroi, sauf chez les formes S (smooth ) des pneumocoques, et irrégulièrement et transitoirement (cultures jeunes) chez certaines souches des groupes A et C.

Tous les streptocoques et entérocoques sont aérobies-anaérobies facultatifs. Pouvant croître en présence d’oxygène sans l’utiliser ni être tués par lui, contrairement aux anaérobies stricts, ils sont en fait des anaérobies aérotolérants (anoxybiontiques) grâce à un système flavoprotéinique. Ils ne produisent ni catalase, ni nitrate-réductase, ni cytochrome-oxydase, ce qui permet de les distinguer de nombreux autres germes et facilite le diagnostic d’orientation bactériologique. Ces bactéries sont en effet incapables de synthétiser l’hème, groupement prosthétique de divers métalloenzymes, dont la catalase et la chaîne cytochromique transporteuse d’électrons. De ce fait, leurs besoins énergétiques (synthèse d’ATP) ne sont pas assurés par les voies de la respiration aérobie qui utilise les cytochromes mais par dégradation du glucose par la voie homofermentaire d’Embden-Meyerhof avec pour produit final l’acide L-lactique (dextrogyre). L’absence de catalase ne permet pas aux streptocoques de dégrader les peroxydes et, notamment, l’eau oxygénée, produit final du métabolisme de l’oxygène qui est toxique pour ces germes. Aussi ceux-ci ne peuvent survivre longtemps dans les milieux de culture sans addition de sang. En revanche, ils sont assez fortement tolérants à l’acide lactique (jusqu’à pH 5), ce qui leur donne un avantage sélectif sur beaucoup d’autres bactéries.

Du fait de leurs capacités de synthèse limitées, les streptocoques ont des besoins nutritifs complexes pour assurer leur croissance. Celle-ci nécessite des milieux riches en protéines (ascite, sang, peptones, extraits de viande) ou en acides aminés, des facteurs de croissance, du glucose et des éléments minéraux (cf. Dassy et Alouf). En milieu liquide, les cultures présentent soit un aspect homogène avec ou sans dépôt (groupes B, D), soit un aspect granulaire avec dépôt et un surnageant clair ou légèrement trouble (groupes A, C, G). Sur milieux solides, on observe des colonies fines (1 mm), blanches ou grises d’aspect mat muqueux ou lisse.

Les streptocoques ont en commun leur résistance à certains agents antimicrobiens: azoture de sodium, cristal violet, acide nalidixique, polymyxines et antibiotiques de la famille des aminosides. Cette résistance constitue un caractère taxinomique précieux du genre Streptococcus et permet la préparation de milieux sélectifs.

2. Genre «Streptococcus»

Classification

Depuis une dizaine d’années, la classification des espèces constituant ce genre connaît des modifications importantes. Les critères sérologiques, divers tests biochimiques et le comportement hémolytique des bactéries qui ont été à la base des différents schémas de classification qui se sont succédé depuis les travaux de Lancefield et de Sherman dans les années 1933-1938 ont progressivement fait place, depuis 1980, à de nouvelles méthodologies génétiques, biochimiques et immunologiques à visée taxinomique: hybridation ADN-ADN, analyse des séquences de l’ARN ribosomique 16S et hybridation ADN-ARNr, amplification génique (PCR: polymerase chain reaction ), pourcentage du contenu C + G de l’ADN, type de peptidoglycanne, constituants polyosidiques de la paroi bactérienne, immuno-empreintes (Western blot), utilisation d’anticorps monoclonaux, etc. La classification actuelle n’est pas encore entièrement satisfaisante.

Dans la pratique courante, seuls des caractères bactériologiques ou biochimiques sont actuellement utilisés pour l’identification des différentes espèces: présence ou non d’antigènes polyosidiques (antigènes de groupe) ou d’acides lipotéichoïques spécifiques, capacité d’hémolyser les érythrocytes, tests biochimiques.

Antigènes polyosidiques de groupe (classification de Lancefield)

Actuellement, la classification la plus utilisée (cf. tableau) reste en partie fondée sur la présence ou l’absence des dix-neuf marqueurs antigéniques classiques distincts (groupes A, B, C, D, E, F, G, H, K, L, M, N, O, P, R, S, T et U et V liés à la présence du polyoside C pariétal, excepté pour les groupes D et N dont les antigènes spécifiques de groupe sont des acides teichoïques). En effet, les travaux de Rebecca Lancefield à partir de 1933, puis ceux de nombreux microbiologistes ont mis en évidence un polyoside immunogénique (polyoside ou antigène C) dans la paroi de nombreux streptocoques. L’utilisation d’immumsérums de lapins antipolyosides a permis de distinguer les dix-neuf groupes cités plus haut. La classification fondée sur le sérogroupe est la plus communément adoptée. Le groupage d’un streptocoque après isolement est indispensable pour la signification pathologique éventuelle du germe. Il repose sur l’extraction du polyoside à partir des corps bactériens au moyen d’acide chlorhydrique à 100⁰ (Lancefield), de formamide à 160⁰ (Fuller) ou par des enzymes protéolytiques et son identification immunologique par immunoprécipitation. Plus récemment, des tests rapides de groupage ont été mis au point. Ils font appel à l’agglutination sur lame de la suspension du streptocoque à identifier en présence d’anticorps antipolyosides fixés sur des particules de latex ou sur la protéine A de surface des staphylocoques.

Sur la base de la détermination des antigènes du groupe, la quarantaine d’espèces et de sous-espèces du genre Streptococcus sont réparties en trois catégories: les streptocoques «groupables», les streptocoques «ingroupables» et les streptocoques «déficients» (S. adjacens et S. defectivus ) classés à part en raison de particularités liées à leurs besoins nutritionnels et à certaines caractéristiques métaboliques.

De nombreux streptocoques appartenant à un groupe donné (C, D, G, N) sont taxinomiquement hétérogènes et comportent plusieurs espèces ou biotypes comme c’est le cas, par exemple, des streptocoques du groupe C divisés en quatre biotypes (S. equisimilis , S. zooepidemicus , S. equi , S. dysgalactiae ) et du groupe D.

Les streptocoques ingroupables constituent un vaste ensemble d’espèces dont la classification actuelle reste encore peu satisfaisante. Ils comprennent particulièrement le groupe des streptocoques viridans, notamment les différents germes bucco-pharyngés commensaux qui peuvent éventuellement devenir pathogènes: S. salivarius , S. sanguis , S. oralis et les six espèces du «groupe» S. mutans englobant S. mutans (sérotypes c, e, f), S. cricetus (sérotype a), S. rattus (sérotype b), S. sobrinus (sérotypes d et g), présents chez l’homme, ainsi que S. ferus et S. macacae . Certaines souches de S. mutans possèdent parfois l’antigène de groupe E de Lancefield. Enfin, les bactéries désormais appelées S. anginosus hémolytiques ou non hémolytiques englobent les bactéries antérieurement appelées S. milleri , S. constellans , S. intermedius . Ces bactéries expriment parfois les polyosides de groupe A, C, F ou G, alors que d’autres en sont effectivement dépourvues.

Hémolyse sur milieux solides

Certains streptocoques ont la capacité de sécréter des substances ayant la propriété de lyser les érythrocytes de l’homme et de diverses espèces animales. Cette propriété, utilisée par Brown (1919) comme première tentative de classification des streptocoques, est en effet un test présomptif important d’identification sur milieu gélosé contenant du sang de mouton ou de cheval, qui permet de différencier les streptocoques en trois classes selon l’aspect de la lyse autour des colonies: streptocoques 廓-hémolytiques (zone large de lyse franche), 見-hémolytiques (zone étroite de lyse floue et partielle et coloration verdâtre du milieu) et non hémolytiques (NH). La typologie hémolytique des streptocoques est utile pour orienter le diagnostic mais reste insuffisante car une même espèce peut comporter des variétés ou même des souches à pouvoir lytique différent. Toutefois, les streptocoques 廓-hémolytiques doivent être systématiquement identifiés quelle que soit la source biologique dont ils ont été isolés. Les streptocoques 見 ou NH ne seront identifiés que lorsqu’ils auront été obtenus en culture pure de certains prélèvements (hémoculture, pus, liquide céphalo-rachidien) mais non de l’oropharynx dont ils sont des bactéries commensales.

Tests biochimiques

L’identification complète des streptocoques groupables et non groupables ou des différentes espèces à l’intérieur d’un groupe repose sur la mise en jeu d’une batterie de tests décrits dans les ouvrages spécialisés tels que la fermentation de divers sucres permettant de différencier les streptocoques en plusieurs biotypes (A. Bouvet), l’action sur certains substrats comme le tellurite de potassium, l’aptitude à se multiplier dans des conditions hostiles (cultures à 10⁰ et à 45⁰, résistance à 60⁰, croissance en milieu hypersalé), sensibilité à divers agents antibactériens, etc.

Une classification encore largement acceptée, fondée sur une combinaison de trois types de critères précédents distingue les catégories suivantes: streptocoques pyogènes (essentiellement 廓-hémolytiques), pneumocoques, entérocoques (résistant à 6,5 p. 100 NaCl), streptocoques lactiques, streptocoques viridans (dépourvus d’antigène de groupe) [cf. tableau].

Taxinomie numérique

Bridge et Sneath (1983), utilisant les méthodes de la taxinomie numérique et comparant 202 souches pour 136 caractères après exclusion de 21 invariants, ont construit la matrice correspondante et calculé au moyen de l’ordinateur les coefficients de similarité. Ce travail a permis de dégager 28 phénons dont 25 regroupent les streptocoques et 3 correspondent aux genres Aerococcus , Leuconostoc et Pediococcus .

Constituants cellulaires spécifiques

Capsule

Certaines espèces de streptocoques possèdent à leur surface une capsule constituée de macromolécules polyosidiques couvrant la paroi. La présence de capsule confère souvent à la colonie bactérienne un aspect mucoïde sur milieux solides. Chez S. pyogenes , S. equi et S. zooepidemicus , la capsule est constituée par de l’acide hyaluronique (AH), polymère non immunogène formé d’une longue séquence de deux résidus osidiques alternés, la N-acétylglucosamine et l’acide glucuronique. L’AH capsulaire est un facteur de virulence important de S. pyogenes .

Chez S. pneumoniae , la capsule qui confère également le phénotype mucoïde aux colonies est le facteur majeur de la virulence du germe, les souches non capsulées (colonies rugueuses sur milieux solides) étant avirulentes. Contrairement à S. pyogenes , la composition chimique du polyoside capsulaire est extrêmement polymorphe. Il constitue un marqueur antigénique et épidémiologique majeur dont l’identification est à la base de la sérotypie des souches. On connaît actuellement quatre-vingt-trois sérotypes distincts différant par la séquence et l’enchaînement (polymères linéaires ou ramifiés) des molécules glucidiques constitutives (de 2 à 5 oses différents, rarement plus). Un seul type de polyoside capsulaire est présent sur une souche donnée. Les polyosides pneumococciques sont fortement immunogènes et suscitent des anticorps neutralisants (IgG2 chez l’homme). Les vaccins acellulaires largement utilisés à l’heure actuelle sont préparés à partir d’un mélange de nombreux polyosides différents en fonction des sérotypes les plus prévalants dans une aire géographique donnée. Le vaccin utilisé en Europe et en Amérique du Nord comporte vingt-trois polyosides.

Les streptocoques du groupe B présentent également une (pseudo) capsule, qui est un facteur de virulence important. Elle est constituée d’un polyoside ramifié macromoléculaire et immunogène de structure variable selon les souches. Ce polyoside est un antigène majeur de la bactérie qui a permis de distinguer sept sérotypes Ia, Ib/c, Ia/c, II, III, IV et V. Environ deux tiers des souches associées aux infections graves néonatales possèdent le polyoside III, qui confère une virulence particulièrement élevée à ces souches en raison de sa richesse en acide sialique. La virulence de ces bactéries est liée au pouvoir antiphagocytaire des polyosides par inhibition de l’activation du complément par la voie alterne (interférence avec la fixation du composant C3 sur les bactéries).

Paroi

Elle possède une structure chimique complexe, et, chez le groupe A, nombre de ses constituants, et au premier chef la protéine M, contribuent au pouvoir pathogène et à la virulence du germe. On y distingue trois couches partiellement imbriquées comprenant des protéines exposées à la surface, le polyoside C, les acides teichoïques et lipotéichoïques (molécules amphiphiles de glycolipides) et le peptidoglycanne (mucopeptide), structure de base de la paroi des bactéries. Ce dernier est, chez les streptocoques, un polymère d’unités répétitives d’acide N-acétyl muramique et de N-acétyl glucosamine connectant des tétrapeptides. Le peptidoglycanne est toxique et possède des propriétés adjuvantes, mitogènes et inflammatoires (J. Schwab). Le polyoside C (10 p. 100 du poids sec bactérien) est constitué d’une chaîne souvent ramifiée, formée d’unités osidiques répétitives. L’acide lipotéichoïque, qui traverse l’enveloppe bactérienne de part en part, est un facteur de virulence constituant une adhésine (E. Beachey) impliquée dans l’attachement des germes aux cellules de l’hôte, étape initiale du processus infectieux.

Une trentaine de protéines distinctes tapissent la surface de S. pyogenes , dont certaines sont des marqueurs antigéniques (T, R) ou des peptides opacifiant le sérum ou fixant diverses protéines sériques, cardiaques et rénales. Mais, sans conteste, c’est la protéine M qui est la plus importante. Elle fut découverte en 1932 par Rebecca Lancefield et identifiée par elle comme un facteur conférant la capacité aux streptocoques du groupe A d’échapper à la phagocytose ; elle constitue l’antigène de virulence majeur de S. pyogenes . Elle existe également chez certaines souches des groupes C et G. Sa fonction antiphagocytaire, qui permet la prolifération du germe chez l’hôte infecté, est reflétée par la capacité de la bactérie de se multiplier rapidement in vitro dans le sang frais humain, contrairement aux souches avirulentes dépourvues de cette protéine.

Outre cette propriété biologique capitale, la protéine M ainsi qu’une autre protéine pariétale (T) constituent, en raison de leur polymorphisme antigénique considérable (surtout la première), des marqueurs d’une grande importance épidémiologique et physiopathologique permettant une sérotypie fine (M et T) des souches. Une souche donnée n’exprime, sauf très rare exception, qu’un seul sérotype, d’où l’intérêt taxinomique et épidémiologique de la détermination du sérotype M des souches dont la fréquence varie selon les régions et les périodes. Certains sérotypes (1, 3, 5, 6, 14, 18, 19, 24) sont retrouvés de manière prépondérante chez les souches isolées de malades ayant développé un rhumatisme articulaire aigu (souches «rhumatogènes») ou une glomérulonéphrite aiguë poststreptococique (sérotypes 1, 4, 12 pour les souches à porte d’entrée pharyngée, et 49, 55, 57, 60 pour les souches à porte d’entrée cutanée). Dans le cas du syndrome de choc toxique streptococcique, la majorité des souches isolées est restreinte à certains sérotypes, notamment M1 et M3. Les anticorps dirigés contre un sérotype donné ne neutralisent pas les protéines de sérotypes différents. Un individu exposé à un sérotype donné et ayant suscité des anticorps neutralisants contre celui-ci ne sera pas immunisé contre l’infection par des bactéries d’autres sérotypes. Cela est un handicap majeur pour une vaccination par les protéines M.

Ces protéines sont des molécules fibrillaires de 41 à 80 kDa, associées deux à deux sous forme d’une torsade hélicoïdale de chaînes polypeptidiques enroulées l’une autour de l’autre, ressemblant aux chaînes constitutives de la myosine, de la tropomyosine et à celles d’autres protéines animales de structure analogue. Chaque molécule de protéine M est ancrée par son extrémité carboxy-terminale dans la membrane cytoplasmique. Après avoir traversé les couches de la paroi, elle se projette à l’extérieur sous forme de filament perpendiculaire à la surface des cocci. Sur les coupes ultraminces de celles-ci observées au microscope électronique, les molécules de protéine M apparaissent sous forme de fibres (absentes chez les souches avirulentes) tapissant la surface bactérienne.

L’étude de la structure primaire de plusieurs protéines M a été établie à ce jour grâce au clonage et au séquençage des gènes (emm ) codant ces protéines. Elle comporte une courte séquence non hélicoïdale de 11 acides aminés (AA) à partir du résidu amino-terminal (le plus éloigné de la surface bactérienne), suivie de quatre régions hélicoïdales distinctes A, B, C et D comprenant chacune des séquences répétitives d’AA, puis une séquence de 20 AA hydrophobes sans blocs répétitifs constituant la partie carboxy-terminale ancrée dans la paroi et se terminant dans la membrane cytoplasmique. Le domaine hypervariable responsable de la spécificité antigénique est localisé dans la partie amino-terminale et dans la région A, où les séquences diffèrent d’une protéine à l’autre. Ce domaine est essentiel pour la virulence de la bactérie, car seuls les anticorps opsonisants dirigés contre cette région permettent aux phagocytes de détruire les streptocoques. Le mécanisme majeur du pouvoir antiphagocytaire implique le blocage, par la protéine M, de l’activation du complément par la voie alterne, en interférant avec la fixation du fragment C3b du complément (étape clé de la phagocytose) à la surface des streptocoques. L’effet antiopsonisant résulte, d’une part, de la fixation du facteur H, l’une des protéines régulatrices du système du complément par la protéine M (au niveau de la région centrale C très conservée), et, d’autre part, de la liaison par celle-ci du fibrinogène sérique. Dans ces conditions, le C3b n’est plus capable de se déposer sur les bactéries.

Récepteurs de protéines plasmatiques et tissulaires

Ces récepteurs – actuellement au nombre d’une vingtaine – sont une mosaïque de molécules protéiques et d’excellents marqueurs épidémiologiques tapissant la paroi de S. pyogenes et de nombreuses autres espèces. Ils ont pour propriété de se lier spécifiquement à de nombreuses protéines plasmatiques (immunoglobulines G et A, fibrinogène, haptoglobine, albumine, 見2-macroglobuline, 廓-2 microglobuline, plasminogène) et tissulaires (fibronectine, collagène, laminine, vitronectine) humaines et animales. Le rôle de ces récepteurs dans le pouvoir infectieux des streptocoques reste encore à établir avec certitude. Plusieurs arguments plaident en faveur de leur implication dans la virulence de ces bactéries: leur invasivité tissulaire, leur rôle d’adhésion aux muqueuses et leur interférence avec les fonctions effectrices des immunoglobulines.

C5a peptidase

Cette protéine est un enzyme de la paroi des streptocoques des groupes A, B et G. Les gènes de structure des streptocoques des deux premiers groupes ont été clonés et séquencés. Cet enzyme contribue à la virulence bactérienne par inhibition de leur phagocytose par les polynucléaires, en interférant avec l’activité chimiotactique du facteur C5a du complément, peptide, de 74 acides aminés provenant de la protéolyse de la C5 convertase générée par l’activation du complément. Ce facteur a pour fonction d’attirer les phagocytes au site de l’infection, constituant ainsi la première ligne de défense contre la colonisation bactérienne des tissus. Le pouvoir antiphagocytaire de la C5a peptidase résulte du clivage du C5a par cet enzyme, entre les résidus His67 et Lys68 qui sont situés dans la région de la molécule de C5a impliquée dans sa fixation aux polynucléaires. Chez S. pyogenes , les gènes de la protéine M (emm ) et de la C5a peptidase (scp A ) sont corégulés par le locus vir A .

Membrane cytoplasmique

Chez le streptocoque du groupe A, elle est composée de protéines (env. 72 p. 100), de lipides (env. 25 p. 100) et de polyosides (env. 3 p. 100). Elle forme une mosaïque d’antigènes dont certains lient la pénicilline et d’autres ont des réactivités croisées avec des antigènes des tissus cardiaque, nerveux et musculaire de l’homme, auxquels on pourrait imputer les séquelles non suppurées des infections streptococciques.

Constituants diffusibles extracellulaires

Ces constituants comprennent des polyosides et des protéines libérés par les streptocoques au cours de leur croissance chez l’hôte infecté ou dans les milieux de culture.

Polyosides extracellulaires

Il s’agit, notamment, de dextranes (polymères de glucose) de haut poids moléculaire produits par S. mutans et d’autres streptocoques cariogènes de la cavité buccale. Ils sont impliqués, ainsi que l’adhésine pariétale P1, dans la liaison de ces bactéries à la pellicule salivaire couvrant l’émail dentaire.

Protéines extracellulaires

Ces protéines (toxines, exotoxines et exoenzymes), dont certaines sont impliquées dans le pouvoir pathogène ou la virulence, sont sécrétées en nombre variable selon les espèces. En ce qui concerne S. pyogenes , environ 25 à 32 protéines ont été détectées par immunoélectrophorèse des surnageants de cultures en présence d’immunoglobulines sériques humaines concentrées (cf. figure). La détection et le dosage dans le sérum humain de certains des anticorps suscités par ces protéines sont mis à profit pour le diagnostic sérologique de l’infection et de son évolution. Les toxines peuvent être classées en deux groupes: toxines cytolytiques (membranolytiques) et toxines immunocytotropes mitogènes.

Les toxines cytolytiques , couramment appelées hémolysines en raison de leur détection par leurs effets lytiques («hémolyse») sur les érythrocytes humains et ceux d’autres espèces animales, mais qui, également, détruisent les leucocytes et de nombreuses cellules eucaryotes, ont pour cible primaire la membrane cytoplasmique de ces cellules, dont elles provoquent la rupture, donc la libération de nombreux constituants intracytoplasmiques (dont l’hémoglobine au cours de la lyse érythrocytaire). Les principales toxines cytolytiques d’intérêt physiopathologique sont les suivantes:

Streptolysine O (SLO) et pneumolysine (PLY)

La SLO est produite et excrétée par la quasi-totalité des souches de streptocoques du groupe A et par de nombreuses souches des groupes C et G. La PLY, également produite par la quasi-totalité des souches de S. pneumoniae , reste confinée dans le cytoplasme de la bactérie et n’est libérée qu’après autolyse spontanée de celle-ci. Ces deux toxines monocaténaires d’environ 60 et 53 kDa, qui ont été purifiées respectivement par Alouf et Johnson et ultérieurement par d’autres auteurs, appartiennent au vaste groupe (18 toxines) des cytolysines «sulfhydryl-dépendantes» structuralement, antigéniquement et biologiquement apparentées, produites par diverses bactéries des genres Streptococcus , Clostridium , Bacillus et Listeria .

La SLO, la PLY et les toxines analogues sont létales (cardiotoxiques) chez l’animal et probablement chez l’homme. La cytolyse par la SLO provoque la libération de nombreuses molécules cytoplasmiques ou d’organites intracellulaires pharmacologiquement actives. Aux doses sublytiques, de nombreux effecteurs de la cascade inflammatoire (leucotriènes, PAF, cytokines, etc.) sont générées, entraînant une exacerbation de l’inflammation et une désactivation des fonctions phagocytaires des granulocytes. La PLY active le complément in vivo (voie classique) et induit un effet inflammatoire au niveau pulmonaire au cours de l’infection pneumococcique (Boulnois). On sait, en effet, que le complément joue un rôle protecteur important contre cette infection. Le rôle éventuel de la SLO dans la pathogénie du RAA, du choc toxique et au cours des septicémies à streptocoques postulé par certains auteurs (Wannamaker, Kaplan), bien que plausible reste discuté.

Streptolysine S (SLS)

La SLS, un des agents lytiques les plus puissants, produite par les streptocoques des groupes A, C et G, est un peptide non immunogène qui est le facteur soluble responsable de l’hémolyse 廓 autour des colonies sur milieux gélosés au sang. Elle provoque la lyse de toutes les cellules eucaryotes et des protoplastes bactériens. Plusieurs auteurs ont montré que divers composants appelés «inducteurs» (sérum, acide ribonucléique de levure) provoquent la production de novo de la SLS par les streptocoques.

Facteur CAMP (protéine B)

Ce facteur (acronyme de la cytolysine découverte en 1944 par Christie, Atkins et Munch-Petersen), également appelé protéine B, est une protéine amphiphile (Fehrenbach) sécrétée par la majorité des streptocoques du groupe B (S. agalactiae ). Elle provoque d’une manière synergique la lyse des érythrocytes de mouton en association avec la toxine 廓 (sphingomyélinase) de S. aureus . Cette propriété est largement utilisée pour l’identification de S. agalactiae .

Toxines immunocytotropes mitogènes (superantigènes)

Ces toxines produites par S. pyogenes comprennent les toxines érythrogènes (TE) et des facteurs mitogènes vis-à-vis des lymphocytes T encore mal définis. Les toxines érythrogènes comprennent deux variétés sérotypiques A et C. La toxine A a été découverte par Dick et Dick en 1924. Les toxines A et C sont des protéines monocaténaires sécrétées, conjointement ou non, par la plupart des souches de S. pyogenes . Elles sont considérées comme les responsables majeurs de la scarlatine et doivent leur dénomination en raison de l’érythème qu’elles produisent chez l’homme consécutivement à leur injection dans le derme. Ces toxines ont été purifiées, et leurs gènes de structure ont été clonés et séquencés. Ces gènes sont portés par des bactériophages présents sous la forme de prophages chez S. pyogenes . La toxine, antérieurement appelée toxine érythrogénique B, codée par un gène chromosomique semble, d’après les travaux récents, identique à la cystéine-protéinase de S. pyogenes .

Les toxines érythrogènes présentent une multiplicité d’effets biologiques très similaires à ceux des entérotoxines et de la toxine du syndrome de choc toxique staphylococcique: effet mitogène polyclonal puissant sur les lymphocytes T humains et d’autres espèces animales de type superantigène (activation des lymphocytes portant des séquences spécifiques de la chaîne V 廓 du récepteur des lymphocytes T); effet pyrogène et induction de nombreuses cytokines (interleukines -1, -2, -3, -6, -8, -10); interféron- 塚, facteurs de nécrose tumorale 見, 廓; potentialisation du pouvoir léthal des endotoxines chez l’animal, effet suppresseur de la réponse immunitaire humorale, blocage du système réticulo-endothélial; induction d’érythème qui serait dû à un effet cutané direct et à une réaction d’hypersensibilité retardée. La production massive de cytokines par les toxines érythrogènes libérées au cours de l’infection semble très probablement la cause directe du choc toxique streptococcique.

À part les toxines cytolytiques et superantigéniques, un certain nombre d’enzymes sont libérés par les streptocoques (cf. figure).

Pouvoir pathogène

Streptocoques des groupes A, C et G

S. pyogenes , groupe A strictement associé à l’espèce humaine, est responsable de 90 p. 100 des infections streptococciques chez l’homme (angines, scarlatines, abcès, infections cutanées multiples, infections postchirurgicales, syndrome de choc toxique). Les séquelles non suppuratives sont le rhumatisme articulaire aigu (R.A.A.), la glomérulo-néphrite aiguë (G.N.A.), la chorée de Sydenham et l’érythème noueux. Le R.A.A. est précédé par une angine aiguë (durant 2 ou 3 semaines). La G.N.A. est précédée par une infection cutanée (3 semaines) ou par une angine aiguë (10 jours). Cette pathologie a beaucoup diminué dans les pays à niveau sanitaire élevé. En revanche, le taux d’infections graves et invalidantes et la mortalité provoqués par S. pyogenes reste très important dans le Tiers Monde.

Les infections dues aux streptocoques des groupes C et G n’entraînent ni scarlatine ni séquelles non suppuratives.

Le diagnostic biologique d’une infection récente par S. pyogenes , ou en cours, et de son évolution spontanée, ou sous traitement, est essentiellement d’ordre immunologique. Il met à profit l’élévation du taux sérique des anticorps neutralisants, correspondant à l’une ou l’autre des exoprotéines streptococciques. Les test les plus utilisés sont la détermination du taux de l’antistreptolysine O fondée sur la neutralisation du pouvoir hémolytique de la SLO et, un peu moins fréquemment, celui de l’antidésoxyribonucléase B. Le titrage des anticorps antihyaluronidase, antistreptokinase et antiNADase est beaucoup moins utilisé.

Streptocoques du groupe B

Ces streptocoques sont des commensaux de l’intestin, du vagin, de l’urètre (chez l’homme), du périné et des voies respiratoires supérieures. Des infections sévères sont décrites chez le nouveau-né et chez l’adulte. Chez le nouveau-né, les SGB provoquent des infections précoces ou tardives. Les premières sont dues à une contamination materno-fœtale avant ou pendant l’accouchement (apnée, septicémie, signes neurologiques, respiratoires, signes cutanés). Une méningite est observée dans 30 p. 100 des cas. Le pronostic est sombre malgré l’antibiothérapie (mortalité supérieure à 50 p. 100). Les infections tardives apparaissent après la première semaine de vie (généralement entre 10 jours et 4 mois). Elles sont dues à une contamination iatrogène du nouveau-né après l’accouchement.

Streptocoques du groupe D

S. bovis et S. equinus sont des commensaux de l’intestin humain et animal. S. bovis est un agent responsable de septicémies et d’endocardites ; l’association fréquente de ces deux infections aux cancers gastro-intestinaux est maintenant bien documentée. S. bovis est aussi responsable de méningites (souvent comme complication d’une endocardite) et d’infections néonatales.

Streptocoques non groupables

Ces streptocoques (S. mutans , S. sanguis et S. anginosus ) sont des commensaux de la cavité buccale (dont ils représentent 30 à 60 p. 100 de la flore bactérienne), de l’intestin, de la peau et des voies génitales. Ces streptocoques jouent un rôle étiologique prédominant dans la formation des caries dentaires et des parodontopathies. On les trouve, avec une fréquence élevée, comme agents étiologiques d’endocardite subaiguë. S. anginosus est un agent pathogène fréquemment retrouvé dans diverses suppurations telles qu’abcès cérébraux, hépatiques, pulmonaires, dentaires, appendiculaires, cutanés, sous-cutanés, ainsi que dans les péritonites, les pleurésies purulentes, l’ostéomyélite, les arthrites et les plaies abdominales (seul ou en association avec d’autres bactéries).

Pneumocoques

Ces germes constituent l’espèce Streptococcus pneumoniae (autrefois Diplococcus pneumoniae ), agent principal de la pneumonie franche lobaire aiguë et de diverses infections (méningites, arthrites, otites médianes, péritonites, septicémies) caractérisées par des dépôts de fibrine et des lésions purpuriques dues à l’affinité particulière de la bactérie pour les séreuses (plèvre, péricarde, méninges). L’antibiothérapie a beaucoup diminué la mortalité par pneumonie.

3. Genre «Enterococcus»

La classification des neuf espèces du genre Enterococcus (cf. tableau) est désormais relativement bien établie grâce aux techniques d’hybridation ADN-ADNr et à différents critères biochimiques. La dizaine d’espèces responsables d’infections chez l’homme (E. faecalis étant de loin le plus prépondérant) est essentiellement localisé dans l’intestin de l’adulte sain. On les trouve également dans le vagin et la cavité buccale, y compris parmi la flore de la plaque dentaire. Sur le plan infectieux, ils sont responsables de 5 à 15 p. 100 des endocardites bactériennes, d’infections du tractus génito-urinaire, de bactériémies, d’infections néonatales, du système nerveux, intra-abdominales et nosocomiales.

E. faecalis produit une cytolysine-bactériocine (dont le gène de structure est porté par un plasmide) qui semble se comporter comme un facteur de pathogénicité de cette bactérie.

4. Traitement et prophylaxie des infections streptococciques

L’antibiothérapie a radicalement transformé le pronostic des maladies d’origine streptococcique naguère cause d’une mortalité importante (pneumonie, fièvre puerpérale, septicémie, scarlatine, cardiopathie rhumatismale). Elle permet une prophylaxie remarquable du R.A.A. chez l’enfant (traitement pendant plusieurs années). À part les entérocoques nettement plus résistants aux antibiotiques, les streptocoques sont très sensibles aux agents bactériens suivants (action bactéricide): 廓-lactamines (pénicilline, ampicilline), macrolides (érythromycine, oléandomycine, clindamycine, spiramycine), lincosamines, tétracyclines, chloramphénicol, vancomycine. Les infections provoquées par les entérocoques sont traitées par des associations synergiques d’antibiotiques.

Depuis quelques années, la résistance acquise aux antibiotiques est apparue chez les streptocoques pathogènes pour l’homme. Dans les groupes A, B, C, G et D, des plasmides R, transférables par conjugaison, ont été identifiés. Plus récemment, le transfert par conjugaison de résistances multiples a été obtenu en absence d’ADN extrachromosomique.

Les mesures prophylactiques au niveau des collectivités (crèches, écoles, conscrits) sont les suivants: isolement des malades, traitement des porteurs sains de streptocoques, hygiène de la peau, désinfection des locaux, pour les streptocoques du groupe A; vaccination antipneumococcique, notamment des personnes âgées dans les pays ou régions à risque pour les pneumocoques; hygiène dentaire appropriée pour la prévention de la carie et les paradontopathies dues à S. mutans et autres streptocoques non groupables.

Encyclopédie Universelle. 2012.