E. coli

Escherichia coli
Pr Jean-Philippe Lavigne – DFGMS2 ‘Infectieux’
Définition
Protéobactéries, Famille des entérobactéries
Groupe hétérogène:
Pathogènes (Shigella, Yersinia pestis)
Commensaux (Escherichia coli, Proteus mirabilis, Klebsiellasp.)
Saprophytes (Serratiasp., Enterobactersp.)
Caractéristiques des entérobactéries:
Bacilles à Gram négatif
Mobiles avec ciliature péritriche
poussant sur milieux de culture ordinaires
aérobies - anaérobies facultatifs
fermentant le glucose avec ou sans production de gaz
réduisant les nitrates en nitrites
oxydase négatif
http://science.howstuffworks.com/environmental/life/cellular-microscopic/cell1.htm
Historique Escherichia coli
Pathogène le plus fréquent en communautaire et hospitalier (nosocomial)
car ubiquitaire et virulent
1879: TheodorEscherich (1857-1911) découvre un bacille qu’il dénomma
Bacterium coli commune dans des selles de nourrissons
1904 : Isolement de cette même bactérie dans un cas d’infection urinaire
1919 : Castellani et Chalmers donne le nom d’Escherichia coli à cette
bactérie
Habitat - Réservoir
Bactérie commensale du tube digestif
E. coli est l’espèce la plus importante des anaérobies facultatifs
de l’intestin :
o
o
108 par gramme de fèces (flore totale : 1011 à 1012 bactéries par
gramme)
<1% de la flore totale du côlon, 99% représentés par les anaérobies
stricts
La présence d’ E. coli dans l’eau = témoin d’une contamination
fécale qui la rend impropre à la consommation (recherche des
coliformes)
Pathogène indiscutable pour l’homme et l’animal
Notion de pathogénicité
Bactérie commensale
Flore digestive
Bactérie pathogène
Produits
bactériens
Infection opportuniste
Surinfection
Pas d’infection
Infection spécifique
Défense de l’hôte normale
Immunodépression
Notion de pathogénicité: Eléments
génétiques mobiles
Acquisition d’Ilôts de pathogénicité
Schmidt et al, Clin MicrobiolRev, 2004; Kaper JB et al, Nat RevMicrobiol, 2004
Aspect clinique des infections à E. coli
Caractères généraux d’E. coli:
Infections spécifiques
Intestinales
Epidémiologie spécifique
rares en France
Pb majeur: EHEC
4 groupes principaux:
EPEC: entéropathogène
ETEC: entérotoxinogène
EIEC: entéroinvasif
EHEC: entérohémorragique
Extra-Intestinales
Infections urinaires
Fréquence majeure 80%
Coût
Pb des récidives
Méningites
Capsule K1
Néo Nat
Bactériémies
Gravité clinique
20% sepsis
45% des bactériémies à BGN
Physiopathologie: Infections intestinales
Classes
Adhésion
Toxine
EPEC
Adhésion étroite et
destruction des
microvillosités des
entérocytes de l’intestin
grêle
(Attachement/effacement)
intimine
EntérotoxineShiga-like
ETEC
Adhésion aux entérocytes de
l’intestin grêle
Entérotoxine thermolabile
Entérotoxine thermostable
EIEC
Invasion et multiplication
dans les entérocytes du
côlon
Entérotoxine Shiga-like
EHEC
Adhésion étroite et
destruction des
microvillosités des
entérocytes du côlon
VérotoxineShigatoxine
http://fr.wikipedia.org/wiki/Escherichia_coli
Clinique: Infections intestinales
4 groupes de souches d’E. coli responsables de diarrhées
o
EPEC responsables de gastro-entérites infantiles
o
ETEC responsables de diarrhées liquidiennes cholériformes
(diarrhées du voyageur ou turista)
o
EIEC : syndromes dysentériformes (diarrhées mucopurulentes
et sanglantes)
o
EHEC: syndrome entéro-hémorragique Responsable chez les
enfants (1 mois à 3 ans) du syndrome hémolytique et urémique
(SHU)
Infections extra-intestinales
Infections urinaires
Bactériémies, choc septique
Suppurations diverses: cholécystites, péritonites,
salpingites, suppurations post-opératoires
Méningites néonatales: due au sérotype K1 (Ag
capsulaire = Ag polysaccharidique proche de l’Ag
capsulaire du méningocoque de type B)
Quelques chiffres sur les infections
urinaires à E. coli
Très fréquent
1ère cause d’infections
>2 millions de consultations
>3,5 millions de prescriptions
coût 23 millions d’euros
Escherichia coli
bactérie n°1 dans les infections urinaires
80-90% des infections urinaires communautaires
50% des infections urinaires nosocomiales
Problème
Augmentation des souches résistantes
Physiopathologie: Infections urinaires
http://gardenofeaden.blogspot.fr/2011/06/what-is-ecoli.html
Pouvoir pathogène des UPEC
Attributs de virulence nécessaires aux souches responsables de cystites sont
différents de ceux nécessaires aux souches responsables de pyélonéphrites
Adhésion - Colonisation
Fimbriae type I
Fimbriae P
Fimbriae S
Défense de l’hôte
Système de
capture du fer
Entérobactine
Yersiniabactine
Aérobactine
Salmochéline
Sit système
Johnson JR et al, Clin MicrobiolRev 1991
Toxines: α-hémolysine,
Cnf-1, CDT
Capsule
Souches d’E. coli:
-tropisme vésical
-tropisme rénal
Diagnostic biologique
Prélèvements bactériologiques à réaliser dans les conditions
d’aseptie et avant tout traitement ATB:
Selles (coprocultures)
Urines
Sang : hémocultures
LCR
Pus, Plaies, Liquides internes
Etude bactériologique
Examen direct au Microscope optique
o
o
o
Bacille à Gram négatif
2 à 4 microns de long sur 0,4 à 0,6 microns de large
Germe pyogène = Polynucléaires neutrophiles
http://faculty.ccbcmd.edu/courses/bio141/lecguide/unit2/control/gnrod.html
Etude bactériologique
Caractères biochimiques
Aérobie anaérobie facultatif
Mobile
Glucose fermenté +
Lactose + (différence avec de nombreuses autres entérobactéries) dans
la majorité des cas
indole (+), citrate (-), mannitol (+)
Sauf E. coli O157:H7
http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Api20e.jpg
Etude bactériologique
Culture bactérienne
o
Pousse sur milieux non sélectifs ou sélectifs
24h à 37°C
o
Colonies rondes, translucides, parfois hémolytiques
o
géloses semi-sélectives: Drigalski (colonies jaunes), Mc Conkey (colonies
rose-rouge) et β-hémolyse sur milieu au sang
o
peut survivre 3 mois à température ordinaire
tué à 56°C pendant 1h
o
o
www.microbes-edu.org/etudiant/staph.html
Etude bactériologique
Biologie moléculaire
o
Recherche des gènes codant pour les toxines (stx, eae, ehxA, cnf, eagg,
katP,…)
Agglutination pour sérotypage
Recherche d’E. coli K1
o Sérotypage par le sérum agglutinant, par
Immunoconcentration ou par immunocapture par
billes = EHEC O157:H7
o Sérotypes de gastroentérites infantiles EPEC
(à l’aide de sérums agglutinants nonavalents,
trivalents, monovalents)
o Agglutination de particules de latex (RPLA) ou par immunochromatographie: recherche de vérotoxines (Toxines VT1, VT2)
o
http://www.biolifeit.com/biolife et http://www.cdc.gov/meningitis/lab-manual/chpt06-culture-id.html
Etude bactériologique
Antibiogramme
o
o
o
Détermination de la sensibilité aux antibiotiques
Les souches sauvages sont sensibles à toutes les bêta-lactamines, aux aminosides,
aux fluoroquinolones
Les E. coli multirésistants (BMR) concernent près de 10% des souches
Péni A
Carboxy Uréido
Péni
Péni
Péni +
IBL
Uréido
+ IBL
C2G
C3G
E. coli
S
S
S
S
S
S
S
BMR
R
R
R
R/L
S/L
R
R
Carbapé Aminosi
nèmes
des
FQ
Cotrimo Furanes Fosfomy
xazole
cine
E. coli
S
S
S
S
S
S
BMR
S
S/R
R
R
S
S
IBL: Inhibiteur de β-lactamases; C2G/C3G: céphalosporines de 2/3 génération;
FQ: fluoroquinolones
Hygiène
E. coli étant excrétés en quantité abondante dans les
matières fécales, leur présence dans l'eau ou les aliments
est le témoin d'une contamination fécale = Péril fécal
Traitement préventif = Mesures d'hygiène générale
notamment alimentaire et aux mesures d'hygiène
individuelle