D O N N É E S N O U V E L L E S Infections respiratoires dues à Mycoplasma pneumoniae ● C. Carrière*, H. Marchandin* Points forts • Les mycoplasmes sont des bactéries dépourvues de paroi et de protéines de liaison aux pénicillines, d’où l’inefficacité des bêtalactamines sur ces germes. • Le pouvoir pathogène de M. pneumoniae est dû à une atteinte bronchopulmonaire par adhésion des bactéries à l’épithélium ciliaire, les alvéoles pulmonaires étant respectées. • La réaction de l’hôte à l’infection est à la fois locale, de type inflammatoire (infiltrat de cellules mononucléées), et générale, par production d’anticorps de classes IgM, IgA, IgG et IgE. • Les infections surviennent principalement chez le jeune enfant. Elles sont ubiquitaires, s’observent tout au long de l’année, avec des pics épidémiques entre octobre et décembre, et évoluent sur un mode récurrentiel (tous les quatre à sept ans). • Sur le plan clinique, la pneumopathie atypique “classique” est rarement observée ; en revanche, la toux, un malaise général et des céphalées sont les symptômes les plus fréquents. • Le diagnostic bactériologique devrait associer un sérodiagnostic (réaction de fixation du complément : RFC, ou détection des IgM spécifiques) et une recherche de l’ADN bactérien directement dans le prélèvement. • M. pneumoniae est sensible aux tétracyclines, aux macrolides et aux fluoroquinolones. Aucun vaccin n’est disponible à ce jour. ycoplasma pneumoniae est un micro-organisme responsable d’infections variées chez l’homme. Le pneumologue est concerné au premier chef, car ce germe est fréquemment responsable d’infections bronchopulmonaires. En effet, M. pneumoniae est probablement la cause la plus fréquente de pneumopathies chez l’enfant âgé de 5 à 9 ans, et il vient au deuxième rang, après le pneumocoque, dans les agents responsables de pneumopathies communautaires. Sur le plan bactériologique, M. pneumoniae est unique, car il ne possède pas de paroi rigide ou de protéines de liaison aux pénicillines ; il est par conséquent insensible aux antibiotiques agissant au niveau de la paroi, comme les bêtalactamines, qui sont une famille d’antibiotiques largement utilisée en pathologie infectieuse respiratoire. La fréquence des infections à M. pneumoniae est probablement sous-estimée du fait de la difficulté à obtenir une confirmation bactériologique de l’infection. Le développement récent des techniques d’amplification génique par polymerase chain reaction (PCR) permet un diagnostic biologique rapide et spécifique. Ces dernières techniques seront probablement accessibles à l’ensemble des thérapeutes dans un avenir proche. M * Laboratoire de bactériologie, hôpital Arnaud-de-Villeneuve, Montpellier. La Lettre du Pneumologue - Volume III - no 2 - avril 2000 LES MYCOPLASMES EN PATHOLOGIE M. pneumoniae appartient au genre Mycoplasma. Ces microorganismes ont des caractéristiques inhabituelles et occupent, de ce fait, une place à part entre les virus et les bactéries. Ce sont les plus petits micro-organismes capables de pousser sur un milieu acellulaire. On les classe parmi les bactéries, car leur composition et leur structure sont proches de celles des procaryotes. Les mycoplasmes sont dépourvus de paroi rigide par absence de muréine ; ils peuvent donc prendre des formes différentes. Trois espèces de mycoplasmes sont pathogènes pour l’homme (1). Il s’agit de M. pneumoniae, qui est responsable d’infections pulmonaires, de M. hominis et d’Ureaplasma urealyticum, qui sont impliqués dans les infections du tractus génito-urinaire. D’autres espèces de mycoplasmes peuvent être isolées chez l’homme, en particulier au niveau de l’oropharynx (M. orale et M. salivarium) et du tractus génito-urinaire (M. genitalium), mais leur rôle pathogène n’a encore jamais été démontré. PATHOGÉNIE DE L’INFECTION BRONCHOPULMONAIRE À M. PNEUMONIAE (2) L’homme infecté constitue le seul réservoir connu de M. pneumoniae. Les patients se contaminent après contact avec les sécré65 D O N N É E S 1. Contact et infection 2. Maladie : Pharyngite Bronchopneumonie Pneumonie lobaire 3. Excrétion et contagion Figure 1. Pathogénie de l’infection par M. pneumoniae. tions respiratoires d’individus transportant le germe (figure 1). Le plus souvent, le porteur du germe responsable de la contamination n’est pas connu, car la plupart des infections à mycoplasmes sont peu symptomatiques. Du fait de leur caractère modérément contagieux, ces infections diffusent dans l’entourage proche du porteur (membres d’une même famille ou collectivité). Un intervalle de deux à trois semaines est le plus souvent observé entre les cas. L’infection pulmonaire à M. pneumoniae débute par l’adhésion des bactéries sur l’épithélium respiratoire. Il a été montré par microscopie électronique que M. pneumoniae possède une structure permettant sa fixation à la surface de l’épithélium cilié trachéal (figure 2). Ces organelles d’attachement seraient des adhésines qui viendraient se fixer sur des récepteurs présents à la surface des cellules ciliées de l’hôte. Lorsque l’on traite les cellules de l’épithélium respiratoire avec des anticorps monoclonaux dirigés contre l’une de ces protéines, l’adhésine P1, l’adhésion des bactéries est inhibée. Dans le déroulement du processus infectieux, cette adhésion joue un rôle important, car elle est suffisamment forte pour empêcher l’élimination des bactéries par les sécrétions muqueuses et les mouvements ciliaires. Le contact 1 µm Cil trachéal Membrane cellulaire de M. pneumoniae Noyau Villosité Membrane de la cellule épithéliale Métabolites toxiques 66 Épithélium trachéal Organe d’adhésion : adhésine P1 Figure 2. Représentation schématique de M. pneumoniae attaché à la surface de l’épithélium ciliaire trachéal. N O U V E L L E S intime entre les mycoplasmes et les cellules de l’hôte permet à la bactérie d’excréter, au contact des cellules, des métabolites toxiques responsables de lésions tissulaires. Lors de l’infection par M. pneumoniae, la réaction de l’hôte consiste essentiellement en une réaction de type inflammatoire par activation des macrophages, production de cytokines et prolifération lymphocytaire. La résultante est un infiltrat de cellules mononucléées entourant les bronches et les bronchioles infectées. Par ailleurs, on observe la production d’anticorps sériques capables de fixer le complément, d’inhiber la croissance bactérienne et de lyser ces bactéries en présence de complément. Généralement, les premiers anticorps produits sont de classe IgM, alors que, plus tard, lors de la convalescence, les IgG sont les anticorps prédominants. Des anticorps de type IgA sécrétoires sont également produits et semblent jouer un rôle important dans la résistance de l’hôte. Enfin, des anticorps de type IgE spécifiques de M. pneumoniae ont été détectés chez certains patients lors de l’infection pulmonaire ; leur rôle dans l’exacerbation de l’asthme a été évoqué (3). La primo-infection dans l’enfance entraînerait une réponse en anticorps brève et de faible intensité qui pourrait expliquer la survenue d’infections récurrentes. ÉPIDÉMIOLOGIE M. pneumoniae est un germe ubiquitaire. Il sévit dans le monde entier sous forme d’épidémies à caractère cyclique, la récurrence de l’infection se faisant tous les quatre à sept ans. Toutes les études montrent que l’enfant entre 5 et 9 ans est le plus souvent concerné. Toutefois, les enfants plus jeunes et les nourrissons peuvent également présenter des infections à M. pneumoniae. Les épidémies surviennent dans les crèches, écoles, camps de vacances ou autres collectivités, car le germe se transmet par voie respiratoire à la faveur de contacts étroits entre les individus. Une étude prospective française récente portant sur 3 897 échantillons provenant de patients présentant une infection respiratoire aiguë a montré que la majorité des infections survient entre octobre et décembre. Utilisant les moyens de diagnostic moléculaire les plus récents (PCR), les auteurs ont également montré que M. pneumoniae était retrouvé dans 7,3 % des échantillons testés, le taux de détection variant de 2 à 10,1 % selon les années (4). CLINIQUE Si la pneumonie atypique constitue la manifestation clinique la plus classique de l’infection à M. pneumoniae, ce n’est pas la plus fréquente (3 à 7 % des infections). Le délai d’incubation de la maladie est de une à trois semaines et l’apparition des symptômes se fait de façon lente et progressive. Chez l’enfant, cas le plus fréquent, on observe un malaise général avec fièvre, céphalées et souvent myalgies et arthralgies associées. Une rhinite et une pharyngite sont fréquemment observées. La toux est de loin le signe le plus constant ; elle est sèche au début puis devient éventuellement productive. Dans les cas d’atteinte pulmonaire, la radiographie du thorax montre un aspect de pneumopathie atypique avant l’apparition des signes cliniques auscultatoires. Il s’agit d’une opacité hétérogène non systématisée de type interstitiel ou hilo-basale La Lettre du Pneumologue - Volume III - no 2 - avril 2000 à topographie unilatérale ou bilatérale, voire diffuse ; les lobes inférieurs sont atteints dans deux tiers des cas. Il est classique de l’opposer à la pneumonie franche lobaire, qui s’accompagne d’une condensation systématisée avec bronchogramme aérien très évocatrice d’une étiologie pneumococcique. La pneumonie à M. pneumoniae est parfois appelée walking pneumonia par nos confrères américains, car elle est le plus souvent bénigne et ne nécessite pas d’hospitalisation. En pratique courante, ce sont en général des tableaux moins évocateurs que la pneumonie atypique que l’on rencontre. Il peut s’agir d’une trachéo-bronchite fébrile faisant suite à une rhinite accompagnée d’une toux persistante. La toux peut parfois être le seul signe de l’infection à M. pneumoniae. La fréquence des signes cliniques rencontrés lors d’une infection à M. pneumoniae est présentée dans le tableau I. Tableau I. Fréquence des signes cliniques lors d’une infection à M. pneumoniae (5). Symptômes Fréquence (%) Toux 93-100 Malaise général 74-89 Céphalées 60-84 Dysphagie 53-71 Rhinite 29-69 Myalgies 45 Signes d’examen : – Fièvre – Râles sibilants – Pharyngite – Adénopathies cervicales 96-100 80-84 12-73 18-27 De nombreux signes physiques extrapulmonaires peuvent se voir chez des patients présentant des complications. Il peut s’agir d’atteintes cutanéo-muqueuses à type d’éruption maculo-papuleuse qui peuvent aller jusqu’à une ectodermose érosive pluriorificielle (syndrome de Stevens-Johnson), rarement observée. Les arthralgies et myalgies sont fréquentes ; elles sont rarement accompagnées d’épanchements articulaires. On peut parfois observer une hémolyse infraclinique avec test de Coombs positif. Des complications de type neurologique ont été décrites, à type de méningite, encéphalite, méningo-encéphalite, ataxie cérébelleuse aiguë et syndrome de Guillain-Barré. M. PNEUMONIAE ET ASTHME Depuis l’avènement des moyens de détection moléculaire des agents responsables de pneumopathie atypique, les cliniciens et les biologistes montrent un regain d’intérêt pour ces germes afin d’essayer de montrer leur éventuelle responsabilité dans l’“asthme infectieux” (6). De nombreux travaux sont en cours et devraient donner des résultats dans un avenir proche. Les publications récentes montrent que M. pneumoniae est isolé plus fréquemment chez les patients asthmatiques que dans des groupes témoins (7). Chez l’adulte, la fréquence d’isolement varie entre 24 et 50 % des individus (8) et, chez l’enfant, une étude récente La Lettre du Pneumologue - Volume III - no 2 - avril 2000 fait part d’un taux de 2,2 % de positivité (9). La production d’anticorps de type IgE spécifiques induite lors de l’infection à M. pneumoniae pourrait, par le biais d’un mécanisme allergique, expliquer le déclenchement de l’asthme (4). Quoi qu’il en soit, aucune étude ne permet de savoir si ce germe est un facteur déclenchant des exacerbations ou s’il pourrait créer un asthme de novo. DIAGNOSTIC BIOLOGIQUE D’UNE INFECTION À M. PNEUMONIAE M. pneumoniae n’est pas sensible aux bêtalactamines, antibiotiques les plus souvent prescrits en première intention dans le traitement des infections respiratoires basses. Par conséquent, le diagnostic biologique se doit d’être le plus rapide possible afin qu’une antibiothérapie adaptée puisse éventuellement être prescrite. Diagnostic non bactériologique La numération des leucocytes n’est généralement guère utile au diagnostic puisque la NFS peut être normale ou montrer une polynucléose modérée inférieure à 15 000 GB/mm3. La CRP et la VS sont peu élevées, contrairement aux pneumopathies bactériennes typiques. La recherche d’agglutinines froides est un test non spécifique qui est positif chez environ 50 % des patients après sept à dix jours d’infection. Ce test est rapide, peu coûteux et de réalisation facile. Un test négatif n’exclut pas l’infection à M. pneumoniae. À l’inverse, d’autres pathogènes (adénovirus, VRS...) peuvent donner des réactions faussement positives. Ces examens ne fournissent donc qu’un diagnostic non spécifique. Diagnostic bactériologique Le sérodiagnostic des infections à M. pneumoniae est un diagnostic indirect, mais c’est encore, à ce jour, la méthode la plus utilisée en pratique courante (10). Comme pour tous les sérodiagnostics, les résultats de deux sérums prélevés à trois semaines d’intervalle doivent être comparés. Le diagnostic de pneumopathie atypique à mycoplasme ne peut être posé qu’en présence d’une séroconversion ou d’une montée significative du taux des anticorps entre les deux sérums. C’est la technique de réaction de fixation du complément (RFC) qui est le plus souvent réalisée. Cette technique détecte principalement, mais non exclusivement, les anticorps de type IgM. Le taux de positivité retenu est un titre d’anticorps multiplié par quatre entre les deux sérums. Cette technique est de réalisation relativement simple et de coût peu élevé, mais elle manque de sensibilité et peut parfois donner des résultats faussement positifs. Actuellement, des techniques ELISA permettant la recherche des anticorps IgM spécifiques de M. pneumoniae sont également utilisées. Les réactions utilisant comme antigène la protéine d’adhésion P1 sont les plus spécifiques. Lors d’une primo-infection, les anticorps spécifiques de type IgM sont détectés à partir du septième jour après la survenue des premiers symptômes et leur taux augmente en deux à trois semaines. Lors de réinfections, les anticorps de type IgM sont absents la plupart du temps. Il faut alors s’intéresser au taux d’IgG ou au taux d’IgA, dont le titre doit s’élever de façon significative. En effet, un titre haut mais stable d’anticorps IgG ne doit pas être retenu, compte tenu de la durée de persistance 67 D O N N É E S de ces anticorps après l’infection (en moyenne une année). Le sérodiagnostic présente deux inconvénients majeurs : quelle que soit la technique utilisée, il fournit un diagnostic rétrospectif compte tenu de la cinétique d’apparition des différentes classes d’anticorps, et il ne peut être utilisé chez les malades immunodéprimés et les nourrissons, dont les réponses immunitaires sont respectivement altérées ou immatures. Un test de détection d’un antigène de M. pneumoniae est actuellement disponible ; il fournit des résultats rapides, mais son manque de sensibilité fait qu’il est peu utilisé. Le diagnostic direct, par mise en évidence de la bactérie, peut être réalisé dans les expectorations, les produits d’aspiration bronchique, les liquides pleuraux, les liquides de lavage bronchoalvéolaires, les brossages endobronchiques et les prélèvements nasopharyngés. L’examen direct ne permet pas de visualiser les mycoplasmes du fait de leur petite taille. Le seul intérêt de l’examen direct est d’éventuellement exclure la présence d’un autre pathogène. L’isolement de M. pneumoniae est actuellement rarement pratiqué car la culture sur milieu acellulaire est longue (sept jours au moins), peu sensible, et réservée à des laboratoires spécialisés (milieux spéciaux, personnel qualifié). Le diagnostic moléculaire est en général utilisé pour rechercher les bactéries de culture difficile en mettant en évidence leur acide nucléique (ADN le plus souvent). M. pneumoniae est par conséquent un candidat idéal pour l’application de ce type de technique. Tout d’abord ont été proposées des techniques d’hybridation avec des sondes d’ADN spécifiques, ces dernières présentant une bonne spécificité mais une mauvaise sensibilité. C’est en 1989 que le diagnostic moléculaire des infections à M. pneumoniae a réellement progressé avec la mise au point d’une technique d’amplification génique (PCR) de l’ADN de M. pneumoniae réalisée directement dans les prélèvements (11). Cette technique est rapide (24 à 48 heures), spécifique de M. pneumoniae (94 à 100 %) et très sensible (19 à 0,019 CCU/ml). Diverses variantes de cette technique de PCR sont actuellement proposées. Certaines permettent d’améliorer la sensibilité et la spécificité de détection de l’ADN (double PCR appelée nested-PCR). D’autres permettent, en une seule manipulation, la détection du génome de plusieurs micro-organismes dans un seul et même prélèvement : on parle alors de multiplex PCR. La détection simultanée de l’ADN des trois principales bactéries impliquées dans les pneumopathies atypiques, M. pneumoniae, Chlamydia pneumoniae et Legionella pneumophila, a été réalisée. Dernièrement, une nonaplex PCR a été publiée, permettant la détection simultanée du génome de neuf micro-organismes impliqués dans les infections respiratoires (12). Il est à noter que la grande sensibilité de la PCR permet la détection de M. pneumoniae dans diverses circonstances cliniques (persistance après infection, porteurs sains) et dans des prélèvements cliniques variés comme le LCR. Des progrès ont donc été réalisés en termes de diagnostic bactériologique des infections à M. pneumoniae, mais tout n’est pas encore parfait. En effet, les techniques sérologiques, seules disponibles en pratique courante, manquent de sensibilité et de spécificité. À l’inverse, les techniques les plus performantes restent pour l’instant l’apanage de laboratoires spécialisés (tableau II). À ce jour, aucun kit n’est commercialisé pour effectuer en routine le diagnostic moléculaire d’une infection à M. pneumoniae dans un laboratoire de ville. 68 N O U V E L L E S Tableau II. Principaux avantages et inconvénients des méthodes de diagnostic bactériologique d’une infection à M. pneumoniae. Méthodes de diagnostic Avantages Inconvénients Sérologie Réalisation facile Intérêt des IgM (primo-infection) Diagnostic rétrospectif Tester 2 sérums à 3 semaines d’intervalle Oui Isolement de la souche Diagnostic de certitude Long (7-15 j), peu sensible Laboratoires spécialisés Non Rapide, sensible et spécifique Laboratoires spécialisés Non Culture PCR Faisabilité en “ville” TRAITEMENT M. pneumoniae est sensible aux tétracyclines, aux macrolides et aux fluoroquinolones, mais est résistant aux antibiotiques agissant sur la synthèse de la paroi bactérienne. En pratique de ville, dans laquelle le traitement antibiotique est presque toujours probabiliste, c’est souvent en l’absence d’amélioration clinique après 48 à 72 heures d’antibiothérapie par une bêtalactamine que celle-ci est remplacée par un macrolide ou une fluoroquinolone. L’amélioration clinique faisant suite au changement d’antibiothérapie permet alors de penser qu’il s’agissait bien d’un germe atypique. L’antibioprophylaxie des infections à mycoplasmes n’est pas recommandée. Seuls les patients immunodéprimés peuvent éventuellement en bénéficier car ils sont prédisposés aux formes sévères de l’infection. Aucun vaccin n’est à ce jour disponible, bien que de nombreuses voies de recherche aient été explorées (13). R É F É R E N C E S B I B L I O G R A P H I Q U E S 1. Storch G.A. Les mycoplasmes. Microbiologie et pathologie infectieuse. De Boeck Université, Paris-Bruxelles 1999 : 368-72. 2. http://129.109.112.248/microbook/ch037.htm 3. Seggev J.S., Sedmak G.V., Kurup V.P. 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