Notions de microbiologie - CHU de Saint

Formation des
Correspondants en Hygiène
30 janvier 2014
Dr I. MARTIN
Unité d’Hygiène Inter-Hospitalière CHU SE
Plan
Rappels
• Infection et types d’agents pathogènes
• Milieux ordinaires de vie des agents infectieux
• Modes de transmission
Bactéries :
•
•
•
•
Structure et coloration de Gram
Culture – antibiogramme - nomenclature
Flores bactériennes
Ultrastructure
Antibiotiques et mécanismes d’action
Résistances bactériennes, BMR voire BHR
Infection
Une infection est la pénétration puis le
développement de micro-organismes dans
un être vivant
Maladies infectieuses
Ces organismes vivants microscopiques,
invisibles à l’œil nu, sont aussi appelés
germes, « microbes », flore microbienne ou
agents infectieux ou pathogènes
Les virus
Infiniment petits, de l’ordre du nanomètre (10-9 m)
Vivent uniquement dans les cellules vivantes qu’ils
utilisent pour survivre et se multiplier = cellule hôte
« parasite » cellulaire obligatoire
Forme libre = particule virale
Très fragiles, beaucoup sont détruits par les détergents,
les désinfectants, les antiseptiques, la chaleur…
Certains peuvent survivre dans l’environnement
ex : Varicelle, Hépatite A, Rotavirus (épidémie de gastroentérites aigues GEA hivernales) …
Les parasites
Acariens (ex. : sarcopte de la gale)
Insectes (ex. : poux)
Protozoaires (ex. : amibes)
Vivent au dépend des êtres vivants qui les accueillent,
parfois passent de l’un à l’autre pour atteindre la maturité
cycles parasitaires (ex. : ver du Tænia)
Peuvent vivre partout, dans / sur l’environnement et les
êtres vivants
Les « champignons »
Levures rondes (ex : Candida) Moisissures en filaments
(ex : Aspergillus)
Les prions
= agents transmissibles non conventionnels
Agents infectieux particuliers faits d’une protéine modifiée
dont on ne connaît pas encore bien les propriétés
Présents chez l’homme et certains animaux, au niveau du
Système Nerveux Central SNC (ex : Maladie de la « Vache
Folle » / Maladie de Creutzfeldt-Jakob chez l’humain)
Détruits uniquement par une très forte chaleur (autoclavage
134°C / 18 min.) et par des produits très spécifiques (acide
peracétique)
Les bactéries
Très petite taille : 0.5 à 5 micromètres (10-6 m)
Visibles au microscope optique
Vivent partout dans / sur l’environnement et les êtres vivants
Se multiplient entre 4 et 45°C, selon les espèces
Capables de résister sous forme de spores (forme végétative)
au froid, à la chaleur, aux rayons UV, aux antiseptiques,
aux désinfectants
Capable de développer des résistances dites acquises aux
antibiotiques (≠ résistance naturelle)
Milieux ordinaires de vie des agents
infectieux
L’environnement
Le sol
L’air filtré ou non
L’eau
Les surfaces
Les aliments
Le linge souillé
Les déchets et les
poubelles
L’homme et l’animal
Sur la peau : pores, poils,
cheveux, ongles
Dans la sphère ORL : fosses
nasales, oreilles
Dans le système digestif :
bouche, gorge, intestins
1.5 kg de bactéries !
Muqueuses génitales
Etc …
La flore résidente
= flore de colonisation = permanente = commensale
•Sur la peau et les muqueuses
•Se reconstitue rapidement (alimentation)
•Rôle de barrière protectrice
•Bactéries non pathogènes ou opportunistes : Staphylococcus
epidermidis et haemolyticus (peau), Corynebacteries,
Propionibacterium acnes, Microcoques, Brevibacterium,
Acinetobacter (bacille gram négatif) …
Flore cutanée, flore digestive, flore de Doderlein (gynéco.)…
La flore transitoire
= flore de contamination « en transit »
•Liée à l’activité et l’écologie du service
•Source de contamination : patient, surfaces, soignant …
Manuportage
•Germes pouvant être pathogènes : Staphylococcus aureus
(peau), Pseudomonas aeruginosa (environnement),
Enterobacteries (Escherichia coli, Enterobacter, Klebsiella…),
Streptococoques du groupe A, Enterococcus, spores de
Bacillus et de Clostridium (environnement) ….
Candida albicans (immunodéprimés ou diabétiques)
Transmission de l’infection (1)
Le patient, qui est fragile, peut s’infecter :
Avec ses propres germes
Directement, par un autre patient infecté : tuberculose,
gale …
Par un autre patient infecté, mais par l’intermédiaire des
mains d’un personnel Staph. doré, rotavirus…
Directement par un soignant infecté : grippe, herpès...
Par contamination avec un matériel mal nettoyé : matériel
médical, bassins, fauteuils, jouets …
Par contact avec des surfaces contaminées
Par ingestion d’eau ou d’aliments souillés (coliformes)
Transmission de l’infection (2)
Dans 90 % des cas par contact direct
Surtout si présence de liquides bio. = sang, selles, urines
Lors des soins
Lors du transport des patients
Par contact avec des matériels de soins ou des surfaces
souillées, mal nettoyées
Par la nourriture : aliments contaminés par des mains
souillées (intox. alimentaire, salmonellose) ou lors de la
fabrication / transport (rupture chaînes du froid/ chaud)
Ex. : Staph. doré, E. coli, rotavirus, herpès, gale…
Transmission de l’infection (3)
Par voie gouttelettes
Par voie aérienne
Germes > 10 µm
grippe saisonnière, virus
respiratoire syncitial VRS
(bronchiolite du nourrisson),
rubéole, coqueluche, oreillon,
méningite à meningocoque,
pneumopathie à Haemophilus
Germes < 5 µm « droplet
nuclei » Aérosols
Tuberculose pulmonaire
coronavirus SRAS,
varicelle, rougeole
Transmission de l’infection (4)
Cas particuliers
En cas d’air pollué / poussières, à l’occasion de travaux
dans les bâtiments Aspergillus
Par la vapeur d’eau chaude contaminée des douches ou
des climatisations Légionelle
Par du matériel médico-chirurgical qui serait contaminé Maladie de Creutzfeldt-Jakob (SNC)
Pas de transmission inter-humaine directe
RESERVOIR
- Animal
- Humain
- Environnement
HOTE
Fragile ou non
(Immunodéprimé)
INFECTION
PORTE D’ENTREE
- Cutanée
- Digestive
- Respiratoire
- Dispositif invasif
MODE DE
TRANSMISSION
- Contact
- Gouttelettes
- Aéroporté
Attention !
Les bactéries n’ont pas d’ailes !
Elles sont donc véhiculées dans l’air par l’intermédiaire
de goutellettes de Pflügge « postillons »
d’aérosols de « droplet nucléi »
de particules de poussière (20 %)
de gouttelettes d’eau contaminées
Structure et mise en évidence des bactéries
3 types de formes : bacille / coque / spirale
Coloration de GRAM Ex. direct au microscope optique
1.
2.
Gram positif « violet » = paroi de peptidoglycane épaisse
Cocci Gram Positif sauf Neisseria, Moraxella …
Gram négatif « rose » = paroi fine + membrane externe de
lipopolysaccharide percée de porines Bacilles Gram
Négatif sauf Listeria, Corynebactéries …
Développement si glucides (énergie), lipides et protéines
(aliments constitutifs) - facteurs de croissance (sang, sel) - à
37°C (de 4 à 45°C) - à pH 7 - en présence d'air (= aérobies)
ou non (= anaérobies)
Forme sphérique
= coques, coccus / cocci
Forme cylindrique
= bacilles, bacillus
(Microscope électronique)
Forme spiralée = spirochètes
Treponema pallidum
(Syphilis)
Leptospire
(ictère hémorragique
/ rongeurs)
Cocci Gram Positif
Staphylocoques : en “grappe de raisin ”
Staphylococcus aureus = doré
Staph. Coagulase Négative : S. épidermidis, S. capitis, S.
saprophyticus ...
Streptocoques : en “chainette”
Béta-Hémolytique : S. pyogenes (A), S. agalactiae (B)
Oraux : S. pneumoniae (= Pneumocoque), S. oralis ...
Enterocoques (D digestifs) : E. fecalis, E. faecium ...
Etc ...
Microcoques
Staphylocoque
Streptocoque
Pneumocoque
Diplocoque
EXCEPTIONS : Cocci Gram Négatif
Neisseria méningitidis = Méningocoque (A B C …)
● Neisseria gonorrhoeae = Gonocoque (Infection
Sexuellement Transmissible)
● Moraxella (= Branhamella) catarrhalis
●
Méningocoque
« grain de café »
Bacilles Gram négatif
Entérobactéries : famille de diverses bactéries
Pseudomonas
Haemophilus
Bordella pertussis (coqueluche)
Légionella (réseaux d’eau chaude)
Pasteurella
Brucella
Acinetobacter
Helicobacter pylori (ulcère)
Etc …
Enterobactéries
Klebsiella pneumoniae, oxytoca
Escherichia coli = « colibacille » (infection urinaire)
Serratia marcescens
Salmonella enterica typhi, paratyphi (typhoïde) mais il
existe d’autres sérotypes (TIAC)
Shigella
Enterobacter aerogenes, cloacae
Citrobacter freundii
Proteus mirablis, vulgaris
Morganella morganii
Provindencia
Yersinia enterolytica, pseudotuberculosis, pestis ...
Pseudomonas
Bacille gram négatif
Pseudomas aeruginosa = « pyo » = « bacille pyocyanique »
Autres pseudomonas :
Pseudomonas mallei et pseudomallei
Pseudomonas de l'environnement / eau
EXCEPTIONS : Bacilles Gram Positif
Listeria monocytogenes ● Corynébactéries
● Clostridium
●
Autres bactéries
Bactéries atypiques :
Mycoplasma pneumoniae, hominis ...
Chlamydia trachomatis, pneumoniae …
Rickettsia …
Bactéries anaérobies strictes :
Prevotella
Propionibacterium acnes
Clostridium difficile, tetanii …
Spirochètes : leptospira, treponema pallidum (syphilis),
borrelia …
Mycobacteries : Mycobacterium tuberculosis = BK,
Mycobacterium leprae …
Nomenclature bactérienne
Ex.1 : Salmonella enterica typhi
(Famille Entérobactéries)
Genre ou espèce Salmonella
Sous - espèce enterica
Sérotype typhi
Ex. 2 : Staphylococcus aureus
(Famille Streptococcaceae)
Genre ou espèce Staphylococcus
Sous - espèce aureus
Ensemensement et culture
En 24 H 1 colonie = 1 clone de 106 bactéries visible à
l’œil nu
Géloses
Bouillon de culture
Culture et antibiogramme sur gelose
« Repiquage » d’1 colonie + disques imprégnés de divers
ATB 24 – 48H :
Développement
bactérien
Disque
ATB
CMI
Concentration
Minimale
Inhibitrice =
zone où la
bactérie ne
pousse plus
couronne
d’efficacité de
l’ATB
Antibiogramme automatisé
Structure interne = ultra structure
Microscopie électronique
Escherichia coli
Méningocoque
Staph. doré
Structure bactérienne (1)
Enveloppes
Membrane
externe si
Gram négatif
Noyau
Mésosome
0.2 µm
Structure bactérienne (2)
Bactéries gram négatif = membrane externe en plus qui
est située à l’extérieur de la paroi
Capsule = protection / Ag
Noyau = ADN chromosomique = information génétique
Ribosome = ARN
Mésosome = invagination mb cytoplasmique / vacuole
Plasmide = rôle dans la résistance aux ATB
Pili (des) = adhérence (plutôt chez gram négatif)
Flagelle (1) = mobilité
Existe parfois des pili sexuels = échange de matériel
génétique dont plasmide
Antibiotiques = Anti-bactéries
1940 Alexander Fleming : pénicilline G (issue d’une
moisissure : penicillium notatum)
Substance d’origine naturelle, hémi-synthétique ou
synthétique, ayant la capacité d’arrêter la
multiplication (bactériostatique) ou de détruire des
bactéries (bactéricide)
Classes d’antibiotiques
Beta-lactamines
Penicillines => Peni G, Peni M, Peni A…
Céphalosporines => C1G, C2G, C3G
Pénèmes => Imipénème, ertapénème, doripénème
Aminosides (gentamicine, amikacine, etc…)
Macrolides et apparentés
Macrolides
Lincosamides
Streptogramines
Glycopeptides
Quinolones
Autres
Rifampicine
Fosfomycine
Cyclines
Mécanismes d’action des ATB
Sur la paroi bactérienne
Beta-Lactamines : Pénicillines + Céphalosporines
Glycopeptides
Fosfomycine
Sur la synthèse bactérienne des protéines
Aminosides
Macrolides
Tétracyclines
Acide fusidique …
Sur la réplication d’ADN = Fluoro-Quinolones
Inhibiteurs des Beta-Lactamases (acide clavulanique)
Etc …
Résistances aux antibiotiques
1. Résistance naturelle = constitutionnelle X Phénotype
sauvage
Résistance qui touche toutes les bactéries d'une même
espèce. Ces résistances définissent les spectres d'activité
des antibiotiques.
S. aureus R à la Pénicilline G
BGN R aux Glycopeptides
Streptocoques R aux Aminosides
≠
2. Résistance acquise Pression de sélection
Survenue dans une espèce naturellement sensible aux
antibiotiques d'une souche résistante :
S. aureus normalement S à la Penicilline M mais devenu R
E. coli normalement S à la Penicilline A mais devenu R
Bactéries Multi-Résistantes BMR
Staphylocoque aureus R à la Méticilline (Bristopen®)
= SARM voire aussi R aux Glycopeptides = GISA
Pseudomonas aeruginosa R à la Ceftazidine (Fortum®)
Entérobactéries R au Cefotaxime (Claforan®)
Acinetobacter baumanii R à l’Imipenem (Tienam®)
= ABRI
Cas particulier : Mycobacterium tuberculosis (BK)
multirésistant
Bactéries Hautement Résistantes émergentes
BHRe
• Enterococcus faecium R aux Glycopeptides
• Entérobactéries R aux Carbapenemes par production d’une
carbapénèmase
Bactéries commensales du tube digestif, résistantes à de
nombreux antibiotiques, avec des mécanismes de résistance
transférables entre bactéries et n’ayant, à ce jour, diffusé en
France que sur un mode sporadique ou épidémique limité Pas de liste des pays à haut risque d’importation de ces BHRe, il
faut considérer tout rapatriement sanitaire ou antécédent
d’hospitalisation à l’étranger comme à risque potentiel, et les
patients concernés sont alors soumis à des mesures de
prévention / dépistage (ER)
Ex. DCI* / Noms commerciaux
*Dénomination Commune Internationale
B-Lactamines :
Penicillines : Péni M = Meticilline = Bristopen® (au labo. = Oxacilline) - Orbénine®
Peni A = Amoxicilline = Clamoxyl ®
Penicilline G = Extencilline ® en IM
Céphalosporines 3 G : Ceftriaxone = Rocéphine®
Cefotaxime = Claforan® / Ceftazidime = Fortum®
Inhibiteur des B-lactamases : Acide clavulanique
Ex. Augmentin = Clamoxyl ® + A. clavulanique
Carbapénemes : Imipenem = Tienam® / Ertapenem = Ivanz ®
Aminosides :
Gentamicine = Gentalline® Action sur S. aureus
Amikacine = Amiklin®
Action sur BGN
Fluoroquinolone : Pefloxacine = Peflacine® / Ofloxacine = Oflocet ®
Ciprofloxacine = Ciflox®
Glycopeptides : Vancomycine = Vancocine® Action sur SAMR
Teicoplanine = Targocid® Enterocoques R