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DES Biologie Médicale

AUTRES YERSINIA

Les Yersinia sont des entérobactéries regroupant actuellement trois espèces pathogènes pour l'animal et l'homme: Yersinia pestis (le bacille de Yersin, 1894), Yersinia enterocolitica (Fredericksen, 1964) et Yersinia pseudotuberculosis (autrefois appelé le bacille de Malassez et Vignal, 1883), et des espèces habituellement non pathogènes, Yersinia frederiksenii, Yersinia kristensenii, Yersinia intermedia, Yersinia aldovae, Yersinia mollaretii, Yersinia bercovieri et Yersinia rodhei. Y. pseudotuberculosis et Y. pestis sont très apparentées tandis que Y. enterocolitica est génétiquement distinctes des deux autres bactéries. Y. ruckeri, pathogène pour les salmonidés, reste inclus dans le genre alors que nombreux traits génétiques l'en éloignent: son exclusion du groupe est, cependant, probable à terme.

Alignement d'une séquence du gène de l'ARNr 16S sur le site BIBI


YERSINIA ENTEROCOLITICA

1 - HISTORIQUE
Le terme de Yersinia a été choisi en hommage à Alexandre Yersin, jeune médecin d'origine suisse formé à l'Institut Pasteur qui isola, le 20 juin 1894 à Hong-Kong, le bacille de la peste de cadavres humains et de rongeurs. http://www.pasteur.fr/infosci/archives/yer0.html

2 - POUVOIR PATHOGENE NATUREL

2 -1 - Y. enterocolitica

La manifestation clinique la plus commune de l'infection humaine est l'entérocolite. Elle est rapportée, le plus souvent, chez le jeune enfant et se traduit par des diarrhées, de la fièvre (habituellement modérée), des douleurs abdominales et parfois des vomissements. De rares complications ont été rapportées: appendicite aiguë, ulcérations multiples du grêle et du côlon, perforation intestinale, péritonite, invagination intestinale, mégacôlon, nécrose de l'intestin grêle par thrombose des veines mésentériques.

L'adénite mésentérique est plutôt observée chez l'adolescent et l'adulte jeune. Le tableau clinique correspondant est celui d'une appendicite aiguë associant fièvre, douleur dans la fosse iliaque droite, vomissements et constipation. Lors de l'intervention, une adénite mésentérique généralement associée à une iléite terminale est constatée, l'appendice restant le plus souvent sain ou légèrement inflammé. Des manifestations cliniques extra-intestinales, associées ou non à l'infection digestive, ont été décrites. La plus fréquente est une pharyngite parfois accompagnée d'adénopathies cervicales. De nombreuses autres formes cliniques infectieuses ont été rapportées: conjonctivite de Parinaud, cellulite, cystite, ostéomyélite, pneumonie, ainsi que des abcès superficiels ou profonds (psoas, rein, poumon).

La septicémie survient, en général, sur un terrain particulier: immunodépression thérapeutique, diabète, cirrhose éthylique, hémochromatose, hémoglobinopathie, insuffisance rénale chronique avec hémodialyse. Des abcès profonds (foie, rate, rein, poumon), une endocardite, un anévrisme mycotique, une arthrite, une méningite peuvent alors se développer. Le pronostic de ces infections disséminées est habituellement mauvais (30 à 50% de mortalité) en raison du terrain débilité des malades.

Une circonstance particulière est celle du choc septique lors d'une tranfusion de concentrés de globules rouges et, surtout, de plaquettes. Cette bactérie se multiplie, en effet aussi bien à 4°C (température de conservation des poches de sang) qu'à 37°C. Dans tous les cas rapportés, le sang provenait d'un donneur présentant une bactériémie asymptomatique.
La survenue d'une arthrite réactionnelle ou d'un érythème noueux, au décours d'une entérite à Y. enterocolitica, est relativement commune.

http://look4.free.fr/dermato/en.htm
http://www.uvp5.univ-paris5.fr/UV_MED/MINT/DERM/Ico315.HTM

L'arthrite apparaît une à plusieurs semaines après l'épisode diarrhéique initial. Il s'agit d'arthropathies inflammatoires et aseptiques, dues à des dépôts de complexes immuns dans les articulations. L'atteinte est symétrique, prédomine aux articulations des membres inférieurs et progresse par poussées fébriles. Elle peut persister plusieurs mois et son évolution n'est pas influencée par une antibiothérapie. L'arthrite réactionnelle atteint préférentiellement les adultes jeunes, surtout ceux (environ 80%) appartenant au groupe tissulaire HLA-B27, et peut s'intégrer dans le cadre nosologique d'un syndrome de Fiessinger-Leroy-Reiter.
L'érythème noueux est plus rarement observé qu'au cours d'une infection à Y. pseudotuberculosis. Il est plus fréquent chez les femmes et n'est pas lié à la présence de l'antigène HLA-B27 chez le malade.


2 -2 . Y. pseudotuberculosis

La pathologie humaine, très proche de celle causée par Y. enterocolitica, se traduit essentiellement par une maladie digestive aiguë, pouvant se compliquer de manifestations cliniques articulaires et cutanées. L'adénite mésentérique représente la principale manifestation clinique de l'infection par Y. pseudotuberculosis. L'entérite, au contraire, est beaucoup plus rarement observée. Parmi les manifestations dermatologiques observées au cours de l'infection par Y. pseudotuberculosis, l'érythème noueux est, de loin, la plus fréquente. Il survient principalement chez des sujets masculins, âgés de moins de vingt ans. De nature immuno-allergique, il est généralement localisé aux membres inférieurs. En revanche, les atteintes articulaires sont plus rarement observées qu'au cours de la pathologie associée à Y. enterocolitica. Sur un terrrain particulier (cirrhose, hémochromatose, diabète, thalassémie, drépanocytose, hémopathies, cancers), l'infection à Y. pseudotuberculosis peut se généraliser et réaliser une septicémie dont le pronostic dépend étroitement de la maladie sous-jacente.

La fièvre scarlatiniforme d'Extrême-Orient est une forme particulière de l'infection humaine à Y. pseudotuberculosis. Elle semble curieusement se limiter à la Russie d'Extrême-Orient. Le tableau clinique associe un syndrome fébrile à des lésions cutanéo-muqueuses de type scarlatiniforme. Après une incubation silencieuse de 3 à 27 jours, survient brutalement un syndrome infectieux : fièvre à 39°C, frissons, céphalées. Quelques jours plus tard, à l'acmé du syndrome fébrile, apparaît un exanthème identique à celui de la scarlatine et qui peut s'étendre à l'ensemble du corps. Une desquamation furfuracée se produit entre le 8ème et le 16ème jour de la maladie. A ce syndrome peuvent s'associer des manifestations digestives (vomissements, diarrhée, douleurs abdominales).


3 - HABITAT - EPIDEMIOLOGIE

3 -1 - Y. enterocolitica est un germe très répandu dans la nature. Il existe un réservoir animal très diversifié (mammifères, oiseaux, poissons, insectes, mollusques, crustacés, batraciens), mais la bactérie est également retrouvée dans l'eau douce et dans le sol. Il convient de noter que, le plus souvent, les sérotypes et les biotypes des souches isolées de l'environnement et d'infections humaines diffèrent.

- Les infections humaines sont le plus souvent sporadiques mais des cas d'infections épidémiques, affectant plusieurs centaines de sujets (essentiellement des enfants), ont été rapportés. La transmission de l'agent pathogène à l'homme a lieu après ingestion d'aliments (souvent la viande de porc), de lait ou d'eau souillés, ou bien après contact avec des animaux domestiques.

- On ne connaît pas de cas documenté de transmission inter-humaine du microorganisme, hormis des cas de choc septique au cours d'une transfusion de sang contaminé.


Selon la nature de l'antigène somatique O, cinquante sept sérogroupes ont été individualisés au sein de cette espèce, mais les souches pathogènes pour l'homme se répartissent essentiellement dans les sérogroupes O:3, O:9, O:5,27 et O:8. Par ailleurs, les souches isolées d'infections humaines appartiennent à des chimiotypes (ou biotypes) et lysotypes particuliers (souches dites "adaptées" à l'homme). En France, il s'agit de souches appartenant aux types 4/3/VIII (biotype 4, sérotype 3 et lysotype VIII) et 2/9/X3 (biotype 2, sérotype 9 et lysotype X3). Enfin, il convient de mentionner que des souches de Y. enterocolitica, dénuées de pouvoir pathogène, peuvent contaminer les aliments et transiter dans le tube digestif sans induire d'infection.

3 -2 - Y. pseudotuberculosis est l'agent de la pseudotuberculose, zoonose parfois d'allure épidémique atteignant les mammifères (notamment les rongeurs) ainsi que les oiseaux. L'homme peut occasionnellement être infecté par cette bactérie. Les cas humains d'infection sont le plus souvent isolés ou familiaux, mais des cas d'infection épidémiques ont été rapportés. L'homme s'infeste par voie orale, en consommant des légumes ou des fruits crus souillés par les selles d'animaux infectés (rongeurs, oiseaux), ou de l'eau contaminée. L'infestation de l'homme peut également se produire par contact direct avec des rongeurs domestiques (hamsters, cobayes) ou des chats infectés. Quinze sérogroupes O ont été identifiés et le type 1 est communément isolé (plus de 80% des cas) dans notre pays.

4 - PHYSIOPATHOLOGIE

La physiopathologie de l'infection par Y. enterocolitica et Y. pseudotuberculosis commence à être mieux connue à la lumière de données expérimentales obtenues chez l'animal de laboratoire. Après ingestion, une forte proportion de bactéries (plus de 90 %) est détruite, lors de la traversée de l'estomac, par l'acidité gastrique. Les bactéries survivantes gagnent alors l'intestin, envahissent la muqueuse iléale (via les cellulles M) et colonisent sélectivement les plaques de Peyer.


Drainées par la lymphe, les bactéries atteignent les ganglions mésentériques où elles se multiplient, provoquant une hypertrophie de ces formations lymphoïdes (adénite mésentérique). La dissémination lymphatico-sanguine des microorganismes reste un évènement rare, ne survenant que s'il existe une défaillance du système immunitaire de l'hôte.

Yersinia (Y) dans une cellule M (M) contigue à un entérocyte (E)


Le pouvoir pathogène de Y. pseudotuberculosis est lie à la présence d'un plasmide de 70 kb, qui n'est pas conjugatif très apparenté au plasmide pCD de Y. pestis et qui est dénommé pYV (Yersinia Virulence). Ses produits inhibent globalement la réponse immunitaire de la muqueuse intestinale selon des modes d'action identitiques à ceux décrits pour le bacille de la peste. Il convient de signaler que pYV porte un gène désigné yadA (le gène homologue de Y. pestis est inactif) qui spécifie une adhésine/invasine. YadA (Yersina adhesin) est insérée dans la membrane externe et forme des fibrilles recouvrant la surface des microorganismes. In vitro, elle se lie à divers types de collagène, la fibronectine, la laminine et, compte tenu de sa capacité à s'attacher à différents constituants de la matrice extracellulaire, YadA pourrait ainsi faciliter la colonisation de zones endommagées de l'intestin par Y. enterocolitica ou Y. pseudotuberculosis. Une autre propriété biologique intéressante de YadA est son aptitude à inhiber la voie alteme d'activation du complément sérique (par fixation de la protéine sérique H) et de conférer ainsi une résistance des bactéries à l'action du sérum.

Des gènes chromosomiques contrôlent également le pouvoir pathogène de Y. pseudotuberculosis. Deux d'entre eux, inv (invasin) et ail (attachment invasion locus), confèrent aux microorganismes la capacité de franchir la muqueuse intestinale. Singulièrement, ces deux gènes sont présents chez Y. pestis, mais ils sont inactifs (pseudogènes). Enfin, un gène propre à Y . enterocolitica, yst (Yersinia stable toxin), code une entérotoxine.


5 - DIAGNOSTIC

Le diagnostic est essentiellement bactériologique

5 -1 - Prélèvements: Y . enterocolitica et Y. pseudotuberculosis peuvent être recherchées dans le sang, les ganglions mésentériques ou l'appendice iléo-caecal après intervention chirurgicale, et dans les selles. Il faut signaler que Y. enterocolitica peut être mise en évidence dans les fécès durant toute la phase diarrhéique de la maladie et pendant plusieurs semaines après la guérison clinique. En revanche, Y. pseudotuberculosis disparait de la lumière du tube digestif après avoir envahi les ganglions mésentériques. Contrairement à Y. enterocolitica, Y. pseudotuberculosis n'est jamais détectée dans les selles lors de la survenue d'un érythème noueux ou d'une atteinte articulaire.

5 -2 - Lorsqu'il s'agit d'un produit monomicrobien (sang ou ganglion mésentérique), l'isolement des Yersinia est aisé. La recherche de ces bactéries dans un produit polymicrobien comme les selles est plus délicate mais peut être facilitée par un enrichissement préalable (culture d'un échantillon de matières fécales dans un bouillon incubé pendant 2 semaines à 4° C, température qui permet encore la multiplication de Y. enterocolitica et Y. pseudotuberculosis mais qui inhibe celle de la plupart des espèces constituant la coproflore.

Un milieu de culture (gélose ou bouillon) dépourvu d'inhibiteur ("non sélectif") est ensemencé dans la première éventualité. Les milieux qui permettent l'isolement de Y. enterocolitica ou celle de Y. pseudotuberculosis d'une coproflore sont habituellement des milieux sélectifs.

Culture de Y. enterocolitica sur le milieu gélosé au sang frais après 24 h d'incubation à 37°C


Aspects culturaux de Y. pseudotuberculosis sur le milieu gélosé au sang frais et sur celui de Drigalski après 24 h d'incubation à 37°C




Actuellement, le milieu CIN (cefsulodine-irgasan novobiocine) décrit par Schiemann est recommandé. La gélose est ensemencée avec un échantillon de selles, puis est incubée à 28-29°C (ou à température ambiante). Après 18-24 heures, les colonies (à centre rouge sombre, par suite de la fermentation du mannitol inclus dans le milieu) ont un très faible diamètre (0,5 mm). Elles grandissent si l'incubation est maintenue 18 heures supplémentaires, et atteignent alors un diamètre de 2 à 3 mm: cet aspect morphologique des colonies est très caractéristique de Yersinia.

- Il convient de mentionner que certaines souches de Y. pseudotuberculosis ne poussent pas sur ce milieu; une culture des selles sur une gélose de Drigalski (milieu moins inhibiteur) peut alors convenir.

- Outre les caractères d'une entérobactérie, les deux espèces possèdent une uréase très active et la recherche de cette activité enzymatique sur des colonies suspectes permet d'orienter rapidement le diagnostic bactériologique. En cas de positivité du test, le diagnostic présomptif sera confirmé par une étude biochimique complète de la souche selon les méthodes habituellement employées pour l'identification des entérobactéries.

http://www.bacterio.cict.fr/bacdico/yy/enterocolitica.html


En pratique, l'identification biochimique est obtenue après 24 h d'incubation à 37°C de galerie API® 20E.

Exemple d'une souche de Y. enterocolitica

Enfin la sensibilité aux ß-lactamines est très différente selon l'espèce (cf sensibilité aux antibiotiques).
Identification de biovars possible: http://www.bacterio.cict.fr/bacdico/yy/tbiovarenterocolitica.html

  Devant toute suspicion, ne pas oublier d'adresser la souche au CNR:


http://www.pasteur.fr/sante/clre/cadrecnr/yersinia-index.html


- Le caractère pathogène d'une souche isolée des selles (surtout dans le cas de Y. enterocolitica après enrichissement) peut être affirmé par la mise en évidence, chez celle-ci, du plasmide de virulence pYV. Il est détecté soit par amplification (par PCR) de gènes spécifiques (yadA, par exemple), soit indirectement grâce à certaines propriétés qu'il confère aux bactéries : (1) auto-agglutination des Yersinia pathogènes à 37°C, mais pas à 28°C, dans un milieu de culture cellulaire du type RPMI 1640 ou MEM; (2) restriction à 37°C, mais pas à 28°C, de la croissance bactérienne dans un milieu déficient en calcium (bouillon ou agar additionné de chlorure de magnésium (20 mM) et d'oxalate de sodium (20mM), milieu dit MOX).


6 - DIAGNOSTIC SEROLOGIQUE

 Le diagnostic d'infection par Y. pseudotuberculosis ou Y. enterocolitica peut être établi indirectement par la mise en évidence d'anticorps spécifiques dans le sérum du malade. Ce sérodiagnostic est utile lors de l'échec de l'isolement du germe de produits pathologiques. La méthode communément employée est la séro-agglutination bactérienne. Le sérum suspect est examiné vis-à-vis d'une gamme de souches de Y. pseudotuberculosis (sérogroupes I à V) et Y. enterocolitica (sérogroupes 0:3, 0:9 et 0:5, 27). Les titres d'agglutinines anti-Yersinia inférieurs à la dilution 1/200 (macrométhode) ou 1/40 (microméthode) du sérum, sont considérés comme non significatifs. La cinétique des anticorps évolue, dans les formes communes d'infections digestives, sur 3 à 4 semaines. Les anticorps peuvent persister plus longtemps lors de la survenue d'arthrites réactionnelles ou d'érythème noueux et, dans ces cas, la baisse du titre en anticorps sériques associée à la régression des phénomènes inflammatoires témoignent d'une évolution favorable de la maladie. Cependant, l'interprétation d'un sérodiagnostic est problématique lorsque l'on ne dispose que d'un seul sérum dont le titre en anticorps est faible, proche du seuil de positivité. L'examen d'un second sérum, prélevé à 15 jours d'intervalle du premier, est alors indispensable. Par ailleurs, il existe des communautés antigéniques d'une part entre Y. enterocolitica (sérogroupe 0:9) et Brucella et d'autre part entre Y. pseudotuberculosis (sérogroupes Il et IV) et Salmonella (des groupes B et D). La spécificité du sérodiagnostic peut être considérablement améliorée en utilisant comme antigènes, non pas les bactéries entières, mais les Yops qui sont propres aux Yersinia pathogènes; malheureusement, une telle préparation antigénique n'a pas encore été commercialisée.


7 - TRAITEMENT

Comme pour toute entérobactérie, l'antibiogramme est effectué sur le milieu de Mueller-Hinton, le plus souvent à 37°C.
Y. enterocolitica et Y pseudotuberculosis sont habituellement sensibles in vitro aux aminosides telle la gentamicine, aux tétracyclines, au chloramphénicol, aux triméthroprime et quinolones.
Alors que Y. pseudotuberculosis est sensible aux ß-lactamines, en revanche, Y. enterocolitica résiste aux pénicillines (amino-, carboxy-, et à un moindre degré acyluréido-pénicillines) ainsi qu'aux céphalosporines de première génération, par production d'une pénicillinase et d'une céphalosporinase chromosomique.

Antibiogramme par diffusion (ß-lactamines) de Y. pseudotuberculosis


Antibiogramme par diffusion (ß-lactamines) de Y. enterocolitica


- Pour les autres antibiotiques comme les aminosides et les quinolones montrés ci-dessous, il n'y a pas de différence notable entre ces deux espèces.


- En cas d'infection strictement digestive, un traitement antibiotique n'est pas nécessaire, car il ne réduit pas significativement la durée de la maladie. En revanche, une antibiothérapie peut être envisagée chez des sujets "à risque": patients immunodéprimés ou porteurs de l'antigène HLA B27, qui sont susceptibles de développer, respectivement, une infection systémique ou une arthrite réactionnelle. Les fluoroquinolones (ciprofloxacine et ofloxacine), dont les concentrations tissulaires sont élevées et qui sont très actives in vitro peuvent être proposées en première intention.


 Ce cours a été préparé par le Professeur Michel SIMONET (Faculté de Médecine de Lille)

Version du 10.06.05

 

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