Diagnostic bactériologique des infections chez les greffés

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Diagnostic bactériologique
des infections chez les greffés
a Service de bactériologie-hygiène
b Service de néphrologie
Centre hospitalier universitaire de Rangueil
TSA 50032
31059 Toulouse cedex 9
* Correspondance
[email protected]
d’organes solides que des greffes de cellules souches
hématopoïétiques. Cependant, leur incidence varie selon
le site infectieux en cause. Les signes cliniques classiques
font souvent défaut, ce qui entraîne des prélèvements plus
systématiques, réalisés avec des méthodes plus invasi-
ves, permettant un rendement diagnostique supérieur. En
effet, étant donné la gravité des infections bactériennes
chez le transplanté, le traitement adapté doit être le plus
précoce possible.
article reçu le 31 mars, accepté le 25 avril 2008.
© 2008 – Elsevier Masson SAS – Tous droits réservés.
Stéphan Cohen-Bacriea,*, Olivier Cointaultb, Danielle Clavéa, Maryse Archambauda, Nicole Martya
RÉSUMÉ
Les bactéries sont les microorganismes les plus fréquemment impliqués
dans les infections du patient transplanté, le pronostic étant variable selon
l’agent concerné et le contexte de survenue. Il existe deux cadres distincts
qui exposent les malades à des risques relativement spéciques et entraînent
des attitudes préventives différentes : la greffe de cellules souches héma-
topoïétiques et les transplantations d’organes solides. Lors des greffes de
cellules souches hématopoïétiques, la neutropénie, la présence de voies
veineuses centrales à demeure, et la survenue de maladie du greffon contre
l’hôte constituent les éléments majeurs du risque d’infection bactérienne.
L’évolution des régimes de conditionnement et des stratégies de greffe
vise à contrôler ce risque. Après les transplantations d’organes solides,
les infections bactériennes surviennent principalement dans un contexte
postopératoire, favorisées par les dispositifs médicaux. L’amélioration
des techniques chirurgicales joue un rôle décisif dans la maîtrise de ces
complications infectieuses. Quel que soit le type de greffe, les bactéries
habituellement rencontrées sont des germes couramment isolés dans un
environnement hospitalier. D’autres présentent un caractère opportuniste
et leur pathogénicité dépend étroitement de l’état global d’immunodépres-
sion du patient, faisant du transplanté un terrain particulièrement fragile
par rapport à ces bactéries. Dans tous les cas, la rapidité du diagnostic
bactériologique conditionne le pronostic du patient, dans la mesure où
l’antibiothérapie doit être adaptée dans les meilleurs délais.
Transplantation – greffe de cellules souches hématopoïétiques –
transplantation d’organe solide – post-opératoire – immunodépression –
bactéries – infection – Nocardia – Mycobacterium – Listeria – Legionella –
mucoviscidose – bactériémie.
Lbtéi tl i i l lfé tilié
SUMMARY
Bacteriological diagnosis of infections in
transplant recipients
Bacterial agents are the most commonly patho-
gens responsible for transplant infections, and
the prognosis depends on bacterial species as
well as host’s conditions. Actually, we differenti-
ate two pathological situations (haematopoietic
stem cell transplantation: HSCT and solid organ
transplantation: SOT) which expose patients to
particular risks, leading to different preventive
attitudes. When HSCT is carried out, neutropenia,
central venous catheter, and graft versus host
disease represent major risk factors for bacterial
infections. Improvement in conditioning regimens
and in graft proceedings reduces the risk. About
SOT, bacterial infections mostly occur during the
postoperative period, as a result to surgery and
medical devices. Progress in surgical procedures
has been crucial to avoid these complications.
Whatever transplantation is considered, bacterial
infections are mostly due to common nosocomial
pathogens. In some cases, the patient’s net state
of immunosuppression leads to opportunistic
infections, relatively specic to the transplant
recipient. As antibiotic therapy must be adapted
without delay, rapid bacteriological diagnosis
becomes essential for the prognosis.
Transplantation – haematopoietic stem cell
transplantation – solid organ transplantation
– postoperative – immunosuppression – bacteria
– infection – Nocardia – Mycobacterium – Listeria
– Legionella – cystic fibrosis – bacteraemia.
1. Introduction
Les infections représentent une cause majeure de morbi-
mortalité chez les patients transplantés. Les bactéries sont
les premiers agents pathogènes retrouvés lors des épiso-
des infectieux, aussi bien au cours des transplantations

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Il est important de situer les facteurs de risque infectieux
spécifiques à chaque type de greffe et de prendre en
compte les différentes mesures prophylactiques mises
en œuvre pour prévenir ces infections. Ces informations
permettent ainsi de mesurer l’impact de la prise en charge
du patient transplanté sur l’écologie bactérienne.
Les infections du transplanté sont le plus souvent dues à
des bactéries couramment isolées dans le cadre hospitalier.
Pour le diagnostic bactériologique, elles seront envisagées
en fonction des différents sites infectieux.
2. Greffe et infections
bactériennes : variations
selon le type de greffe
2.1. La greffe de cellules souches
hématopoïétiques (GCSH)
La chronologie du risque infectieux s’articule en trois
périodes [2].
La première phase, du conditionnement prégreffe jusqu’à
la greffe, est celle où le patient est le plus vulnérable. Le
principal événement est la neutropénie, dont la durée et
la sévérité conditionnent le risque d’infection bactérienne.
De plus, la mucite prédispose le patient aux bactérié-
mies par translocation à partir des ores digestive et oro-
pharyngée. Enn, les cathéters veineux centraux à demeure
constituent une porte d’entrée quasi inéluctable pour cer-
taines espèces bactériennes cutanées.
De la greffe à J100, le risque d’infection bactérienne est
en majorité conditionné par la présence du cathéter vei-
neux central.
Au-delà de J100, le pronostic infectieux est déterminé par
la présence ou l’absence de maladie du greffon contre
l’hôte (GVHD pour graft versus host disease). C’est l’im-
munité à médiation cellulaire qui est fortement altérée lors
de la GVHD et de son traitement, ce qui expose surtout
le patient à des infections virales et fongiques, mais aussi
à des microorganismes comme les mycobactéries ou
Listeria. L’immaturité persistante de l’immunité humorale
explique la survenue d’infections par des bactéries cap-
sulées (pneumocoque…).
2.2. Les transplantations
d’organe solide (TOS)
La problématique posée au cours des TOS est différente
de celle des GCSH, car est associé à l’immunodépression
le risque infectieux lié au geste chirurgical lui-même, et à
la prise en charge post-chirurgicale lourde réalisée dans
les unités de soins intensifs (figure 1).
L’incidence des infections bactériennes est signifi-
cativement plus élevée pendant la période précoce
(3,5 épisodes pour 1 000 jours de transplantation au cours
des 6 premiers mois) par rapport à la phase tardive
(0,4 épisodes pour 1 000 jours de transplantation au-delà
du 6e mois) (p < 0,0001) [22]. En réalité, ces infections dimi-
nuent de façon très nette au-delà du premier mois post-
transplantation.
Figure 1 – Chronologie des infections bactériennes lors des transplantations d’organes solides.

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Au cours du premier mois, les infections bactériennes ont
schématiquement trois origines [12]:
r celles liées à l’acte chirurgical et à la prise en charge
dans les unités de soins intensifs (pneumonies, infec-
tions urinaires, infections de site opératoire, infections
sur cathéter ou drain) ; plus de 95 % des infections sont
de ce type [21] ;
r la contamination de l’organe transplanté (rare mais poten-
tiellement fatale, due à une bactériémie chez le donneur,
ou à une contamination du liquide de transport)
;
r une infection préexistante à la transplantation chez le
receveur.
Entre les 2e et 6e mois, l’immunodépression expose le
patient à des infections opportunistes telles que nocardiose,
listériose… Celles-ci sont relativement rares et dépendent
de l’intensité du traitement immunosuppresseur. La réacti-
vation d’une infection antérieure à la transplantation peut
encore émerger (Mycobacterium tuberculosis…).
Au-delà du sixième mois, le patient est surtout soumis aux
pathogènes communautaires (pneumocoque…).
Les sites infectieux préférentiels dépendent du type de
transplantation, ce qui amène à appréhender chaque TOS
comme une entité particulière.
2.2.1. La transplantation hépatique
Les bactériémies constituent la complication infectieuse
la plus fréquente après greffe hépatique et ont été rappor-
tées chez 25 à 35 % des patients. Leur incidence varie
en fonction de la source : les cathéters (9 %), le tractus
biliaire (7 %), les infections intra-abdominales (3 %), le trac-
tus respiratoire (5 %) [23]. La mortalité globale à 30 jours
associée aux bactériémies est de 28 % (24,4 % pour les
Gram- et 31,3 % pour les Gram+).
Les stratégies de décontamination digestive ont montré leur
inefcacité sur l’incidence des épisodes bactériémiques.
Les péritonites sont également une complication majeure
des greffés hépatiques (incidence de 10 %). Elles sont asso-
ciées à des complications biliaires (35 %), des hémorragies
intra-abdominales (27 %), ou des perforations digestives
(18 %). Ces infections sont polymicrobiennes dans 60 %
des cas, avec une ore regroupant des entérobactéries,
entérocoques, Pseudomonas aeruginosa, et Staphylococ-
cus sp. Elles s’accompagnent de septicémies dans 37 %
des cas. La survenue d’une péritonite chez le transplanté
hépatique est associée à une surmortalité ou un risque aug-
menté de perte du greffon (risque multiplié par 2,7) [17].
Une antibioprophylaxie péri-opératoire à large spectre
de 3 à 5 jours permet de prévenir les abcès de la paroi
abdominale.
2.2.2. La transplantation rénale
Les infections bactériennes concernent environ 40 % des
patients au cours des 6 premiers mois de la greffe rénale
(30 à 80 % selon les pays).
Le tractus urinaire représente le 1er site infectieux, avec
une incidence variant de 35 à 80 % selon les centres.
Une pyélonéphrite sur le greffon survient dans 20 à 30 %
des cas. Les infections urinaires sont le plus souvent non
compliquées. Leur fréquence est probablement sous-
estimée car elles sont souvent asymptomatiques et de
découverte fortuite sur l’examen cytobactériologique des
urines. Les facteurs favorisants fréquemment retrouvés sont
l’âge avancé, le sexe féminin (risque multiplié par 2), un
reux vésico-urétéral préexistant à la transplantation, un
greffon issu de donneur cadavérique. Au-delà du sixième
mois, le risque d’infection urinaire est comparable à celui
de la population générale, en dehors d’évènements par-
ticuliers. Les deux antibiotiques ayant un impact réel sur
l’incidence de ces infections sont le sulfométhoxazole-
triméthoprime (SMX-TMP) et la ciprooxacine, mais la
prophylaxie par SMX-TMP a entraîné une augmentation
de la résistance des Klebsiella à cette molécule.
Le tractus respiratoire est le 2e site infectieux chez le trans-
planté rénal, avec une incidence de 5 à 16 %.
Les infections de site opératoire sont les 3e en fréquence
(< 5 %). Elles regroupent les abcès de loge, les lympho-
cèles, hématomes et urinomes surinfectés, les infections
de cicatrices [16].
2.2.3. La transplantation du poumon
et cœur/poumon
La mucoviscidose fait partie des maladies pulmonaires
où le patient est exposé à des complications infectieuses
particulières qui seront détaillées par la suite.
Les infections respiratoires constituent la complication
majeure des transplantations pulmonaires, avec une inci-
dence globale de 35 à 66 %. Contrairement à d’autres
types de TOS, les greffons pulmonaires portent une ore
bactérienne, ce qui impose de réaliser des prélèvements
des voies aériennes aussi bien chez le donneur que chez
le receveur au moment de l’intervention. Cela permet
d’orienter l’antibiothérapie de première intention chez le
patient transplanté. La bronchiolite oblitérante (7 à 54 %
des patients), secondaire au rejet chronique du greffon,
favorise la survenue de pneumonies récurrentes impliquant
le plus souvent Pseudomonas sp. Le taux de survie globale
est signicativement plus faible pour les patients qui déve-
loppent une bronchiolite oblitérante (30 % vs 60 %).
Les bactériémies ont une incidence de 11,5 % chez le
transplanté pulmonaire. L’infection pulmonaire est la source
majoritaire (50 %) au cours de la 1re année après trans-
plantation ; par la suite, elle n’est impliquée que dans
27 % des cas et les cathéters deviennent alors la cause
principale (53 %). Les autres sources bactériémiques,
rares, sont les infections de site opératoire, urinaires et
abdominales. La mortalité globale des bactériémies à
28 jours est de 25 % [10].
Les médiastinites, bien que caractéristiques de ce type
de greffe, sont rares (2,7 %). Elles sont de mauvais pro-
nostic, en raison du caractère extensif de la suppuration
(30 % de mortalité). L’infection est monomicrobienne dans
90 % des cas. Staphylococcus aureus est impliqué dans
la moitié de ces infections [1].
Lorsque la transplantation est réalisée dans le cadre d’une
maladie pulmonaire comme la mucoviscidose ou la bron-
chectasie, l’antibioprophylaxie est dictée par les prélè-
vements respiratoires préopératoires du receveur, puis
adaptée aux résultats des prélèvements péri-opératoires
et maintenues au moins 2 semaines ou jusqu’à l’obtention
d’une culture négative. Dans les autres cas, elle doit cou-
vrir un large spectre bactérien (notamment P. aeruginosa
et S. aureus), et peut être arrêtée au bout de 3 à 5 jours

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en cas de négativité des prélèvements du donneur et des
prélèvements péri-opératoires du receveur.
2.2.4. La transplantation cardiaque
L’incidence des infections bactériennes est d’environ 40 %
chez le transplanté cardiaque. Les sites infectieux les plus
fréquents sont le sang (29 %), le poumon (21 %), la peau
(18 %), les plaies sternales supercielles et profondes
(9 %), et les urines (8 %). Les assistances ventriculaires
mises en place en pré-opératoire ont été corrélées à un
risque accru de médiastinite et d’infection de suture au
niveau de l’aorte.
Les staphylocoques sont responsables de près de la moi-
tié des infections bactériennes. Staphylococcus aureus
résistant à la méthicilline est le pathogène le plus souvent
retrouvé (30 % des infections bactériennes). Klebsiella
pneumoniae et Pseudomonas aeruginosa sont les bac-
téries à Gram- les plus fréquentes et sont à l’origine de
39 % des infections bactériennes [9].
Une antibioprophylaxie périopératoire de 48 heures diminue
le risque d’infection de site opératoire ; il s’agit d’une antibio-
thérapie active en premier lieu sur Staphylococcus aureus.
2.2.5. La transplantation du pancréas
ou rein/pancréas
Ce type de transplantation est fréquemment compliqué
d’infections bactériennes dans la mesure où le chirurgien
manipule des organes creux non stériles (duodénum asso-
cié au pancréas).
Le drainage entérique du pancréas expose à des infections
intra-abdominales plus sévères que le drainage vésical en
cas de fuite anastomotique. En revanche, le drainage vésical
entraîne plus de complications urologiques, notamment
des infections urinaires récurrentes (10 à 20 %), avec
plusieurs sources infectieuses possibles : cathéter vésical,
contamination à partir du duodénum transplanté, foyers
infectieux persistants au niveau des agrafes ou des sutu-
res de l’anastomose.
Les bactériémies surviennent chez 16 % des patients,
avec comme origines principales, les infections intra-
abdominales et les cathéters [3].
Les infections de site opératoire sont plus fréquentes après
transplantation du pancréas, avec une atteinte monomi-
crobienne habituellement par des bactéries à Gram+ en
l’absence d’infection intra-abdominale associée. Dans
le cas contraire, l’infection sera le plus souvent polymi-
crobienne.
3. Transplantation
et infections bactériennes :
selon le type d’infection
Le diagnostic bactériologique résulte avant tout
de l’examen d’un prélèvement qui sera analysé à la
lumière des particularités propres à chaque type
de greffe.
Figure 2 – Démarche bactériologique dans le cadre des infections respiratoires chez le patient greffé.
BCYE : buffered charcoal yeast extract.
CNR : Centre national de référence.
SB : sécrétions bronchiques.
TBC : mycobactéries du groupe tuberculosis.

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3.1. Diagnostic bactériologique
d’une infection broncho-pulmonaire
3.1.1. Les prélèvements
Étant donné la gravité des infections, on aura plus fréquem-
ment recours à un prélèvement de type lavage broncho-
alvéolaire. Outre le diagnostic bactériologique, il permet
l’étude cytologique (signes de rejet) et de réaliser un bilan
infectieux exhaustif. Il ne faut pas oublier l’apport des
hémocultures, de la ponction pleurale, et des antigénuries
(figure 2). Le diagnostic indirect par sérologie, permettant
un diagnostic rétrospectif, est souvent pris à défaut dans
ce contexte d’immunodépression ; la séroconversion,
lorsqu’elle existe, peut être retardée.
3.1.2. Les bactéries standards
Au cours des premiers mois, toutes les bactéries sont
prises en considération (exception faite pour les sta-
phylocoques à coagulase négative et les streptocoques
oraux). Les bacilles à Gram- (BGN) sont retrouvés dans
environ trois quarts des pneumonies bactériennes, avec
une nette prédominance de Pseudomonas aeruginosa.
Staphylococcus aureus est le cocci à Gram+ (CGP) le plus
fréquemment isolé. Les pneumopathies à Acinetobacter
baumanii et Stenotrophomonas maltophilia surviennent
préférentiellement chez des patients hospitalisés pendant
des périodes prolongées, traités par des antibiothérapies
multiples [2].
Les bactéries responsables de pneumonies tardives sont
Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae,
Mycoplasma pneumoniae. S. pneumoniae est décrit comme
le pathogène le plus fréquent au cours des pneumonies
tardives.
L’incidence globale des infections pneumococciques est de
7 pour 1 000 GCSH, avec un risque accru pour les GCSH
allogéniques et en cas de GVHD. 93 % de ces infections
surviennent de façon communautaire, après J100 de la
greffe. Les infections à pneumocoque se présentent sous
forme de pneumonie dans 80 % des cas, le plus souvent
avec une bactériémie concomitante. La mortalité globale
est de 13 % [26].
L’incidence de S. pneumoniae est plus faible au cours des
TOS que des GCSH, et la mortalité associée est également
plus basse. Les manifestations les plus courantes sont
les pneumonies et les bactériémies. La vaccination anti-
pneumococcique (23 valences) est recommandée chez
l’adulte et l’enfant de plus de 2 ans. La première injection
se fait avant la transplantation, un rappel est nécessaire
tous les 5 ans. Chez l’enfant ≤ 10 ans, la 2e injection peut
se faire 3 ans après la 1re dose.
Concernant M. pneumoniae, sa recherche ne se fait jamais
à partir d’une expectoration (prélèvement trop contaminé),
mais sur frottis rhinopharyngé réalisé avec un écouvillon en
dacron, le meilleur prélèvement restant le lavage broncho-
alvéolaire ; comme la culture est de réalisation difcile,
le diagnostic de pneumopathie à M. pneumoniae se fait
souvent par biologie moléculaire et par la sérologie.
Certains germes ne présentent pas de prédominance
stricte dans le délai de survenue, mais l’infection résulte
plus de la confrontation entre un patient immunodéprimé et
des sources infectieuses présentes dans l’environnement.
Le patient atteint de mucovisicidose présente des carac-
téristiques physiopathologiques particulières, nécessitant
de le considérer comme un cas à part entière.
3.1.3. Legionella
Les infections à Legionella surviennent autant dans un
contexte nosocomial que communautaire, étant donné
que la contamination dépend avant tout d’un contact
avec une source environnementale de légionelles. Elles
sont plus fréquemment rapportées plusieurs semaines
après la greffe. Leur recherche doit être spéciée car elle
nécessite un ensemencement sur milieu de culture spé-
cial au charbon, le BCYE (pour buffered charcoal yeast
extract), avec une atmosphère contrôlée en CO2 (2,5 %).
Il existe habituellement un inoculum bactérien faible dans
les sécrétions du patient, justiant l’étalement de grosses
quantités de produit pathologique. La bactérie se conser-
vant bien dans le prélèvement, la mise en culture peut
être différée. La croissance s’obtient en moyenne entre
4 et 10 jours.
La détection des antigènes urinaires est un outil qui s’est
fortement imposé, en raison de son aptitude à détec-
ter L. pneumophila sérogroupe 1 et de sa simplicité
d’obtention au cours de la phase aiguë de la maladie. Le
test immuno-enzymatique est capable de détecter diffé-
rents sérogroupes de L. pneumophila et d’autres espèces
de légionelles à des degrés variables, mais il n’est validé
que pour L. pneumophila sérogroupe 1. Helbig et al. [8]
ont montré que, lors des légionelloses communautaires,
la sensibilité du test immuno-enzymatique est de 86,5 %,
la grande majorité des souches étant des légionelles de
sérogroupe 1 positives pour l’épitope mAb 3/1 ; elle chute
à 44 % lors des légionelloses nosocomiales, où plus de
50 % des cas sont dues à L. pneumophila sérogroupe 1 non
mAb 3/1 ou à des souches d’autres sérogroupes. L’antigé-
nurie, même si elle permet une présomption diagnostique
précoce, ne dispense pas de la culture ; cette dernière est
la seule technique permettant un diagnostic d’espèce et
de groupe (envoi au centre national de référence).
La recherche de légionelles par biologie moléculaire est
toujours en cours d’évaluation et ne permet pas de dénir
un cas de légionellose conrmé.
Le traitement repose avant tout sur les quinolones, les
macrolides et la rifampicine.
3.1.4. Nocardia
Dans la population des transplantés, les infections à Nocar-
dia surviennent le plus souvent entre les 1er et 6e mois
après TOS et dans la période précoce post-greffe des
GSCH. La fréquence moyenne des nocardioses avoisine
habituellement 2 à 3 % selon le type de transplantation. La
grande majorité des patients ont une pneumopathie inau-
gurale ; dans un tiers des cas, il existe une dissémination
à la présentation (système nerveux central dans 15-20 %
des cas, peau et tissus mous dans 15-20 % des cas, os
et articulations dans 2 à 5 % des cas) [2].
L’examen microscopique montre des bacilles irréguliers
à Gram+ se présentant typiquement sous la forme de
laments plus ou moins longs, souvent groupés ; il peut
exister une fragmentation, surtout en culture, avec appa-
rition de petits bâtonnets.