Escherichia Coli

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DIAGNOSTIC BIOLOGIQUE DUNE INFECTION A ESCHERICHIA COLIHortense GONSU Mdecin Biologiste FMSB/ CHUY

PLAN Introduction et historique Taxonomie Epidmiologie Caractres bactriologiques Facteurs de pathognicit Pouvoir pathogne Diagnostic biologique Sensibilit aux antibiotiques Rsistance aux antibiotiques Traitement Mesures dhygine

INTRODUCTION ET HISTORIQUE Escherichia coli encore appele colibacille (bacille du colon)est un bacille gram ngatif dcouvert en 1885 par le pdiatre allemand Theodor Escherich dans les selles de nourrissons Dans les annes 1950, de nombreuses souches dE. coli ont t incrimines en tant quagents tiologiques de diarrhes infantiles On a dcouvert par la suite que certaines souches spcialises dE. coli sont associes des pathologies trs diverses y compris extra intestinales tant chez lhomme que chez lanimal

TAXONOMIERgne Embranchement Classe Ordre Famille Bacteria Proteobacteria Gamma proteobacteria Enterobacteriales Enterobacteriaceae

GenreEspces

EscherichiaE. coli E. fergusonii E. hermannii E. vulneris E. blattae

EPIDEMIOLOGIE Les E. coli sont des htes normaux du tube digestif, de la partie distale de lilon et du colon de lhomme et de la plupart des animaux sang chaud quils colonisent ds les premires heures aprs la naissance. Ils constituent lespce dominante de la flore arobie (106 108 bactries par gramme de selles chez ladulte = 1000 fois moins importante que la flore anarobie).

Une dizaine de srotypes coexistent normalement chez un mme individu mais cette flore nest pas fixe et subit frquemment des fluctuations dans sa composition. La plupart des souches sont sans danger mais certains gnes peuvent donner des E. coli commensaux des potentialits pathognes.

EPIDEMIOLOGIE Les E. coli nexistent pas normalement dans leau et le sol. Leur prsence est un indicateur de contamination fcale. Le dnombrement des coliformes dans leau est appel colimtrie. Les infections E. coli peuvent se transmettre par les aliments souills, les mains sales souilles par le contact avec des animaux porteurs ou leurs djections, par contact avec une personne malade qui excrte des bactries dans ses selles

CARACTERES BACTERIOLOGIQUESCARACTERES MORPHOLOGIQUES BG 2-3 de long sur 0,7 de large Isol ou group en diplobacille ou en amas (rares)

Mobilit positive rduite Ciliature pritriche sauf srotypes O:111 qui est immobile

Des formes capsules ont t rencontres (prsence de lAntigne A)

CARACTERES BACTERIOLOGIQUESCARACTERES CULTURAUX

Aero-anaerobie facultatif pH optimum : 7,5 Temperature : 37 (pousse entre 15 et 45 )

CARACTERES BACTERIOLOGIQUES CARACTERES BIOCHIMIQUESRouge de mthyle VP Lactose ONPG Mannitol Indole Urase Actoine Citrate H2S Gaz Rduit les nitrates en nitrites Saccharose Salicine LDC (+) (-) (+) (+) (+) (+++) (-) (-) (-) (-) (+) (+) (+) (+)

CARACTERES BACTERIOLOGIQUES On peut rencontrer des variants ngatifs pour un caractre habituellement positif (par exemple indole). Ceci est conscutif une mutation. A linverse, on peut exceptionnellement rencontrer des variants positifs pour un caractre habituellement ngatif (par exemple la production de H2S). Ce caractre est dans de tels cas souvent code par un plasmide. Les variants immobiles et agazognes dE. coli peuvent causer des problmes de diagnostic diffrentiels avec les Shigella et avaient reu un nom particulier : AlkalescensDispar

CARACTERES BACTERIOLOGIQUESCARACTERES ANTIGENIQUES Les composants antigniques de E. coli sont varies et appartiennent 3 types de structures. Leur identification permet de dfinir le srotypes cest- -dire lassociation des spcificits des antignes O, H et si possible K. Cette srotypie permet de caractriser une souche, en particulier les souches pathognes et endmiques. Ex: srotypes O111:K4:H2 de souches enteropathognes Srotypes O157:H7 de souches enterohmorragiques

CARACTERES BACTERIOLOGIQUES Antigne somatique O Correspond au lipopolysaccharide de surface avec une composition trs complexe 181 types antigniques dtectables par agglutination Des mthodes de srotypage molculaires sont actuellement dveloppes La mthode classique de dtection est limite par : la prsence dagglutinations croises entre les antignes O des Shigella et de certains Salmonella Le passage de certaines colonies de la forme S la forme R avec pour consquence labsence de synthse de lantigne O Le nombre de plus en plus lev de srum fabriquer

CARACTERES BACTERIOLOGIQUES Antigne H Il correspond aux protines flagellaires La diversit des antignes est du aux diffrents types de flagelline (composante essentielle du flagelle) 56 srotypes difficiles mettre en vidence en raison de leur fragilit et de la faible mobilit de la plupart des souches lors de leur isolement Intrt pidmiologique pour la confirmation lappartenance dE. coli la mme souche bactrienne Le typage de lAntigne H peut se faire par sro-agglutination ou encore par des techniques molculaires de srotypage

CARACTERES BACTERIOLOGIQUES Antigne K 93 Antignes K Ce sont des antignes de surface de nature polysaccharidique qui constituent soit: une enveloppe dimportance variable antigne K de type B . Sa mise en vidence est difficile; cest pourquoi ces antignes napparaissent plus dans les formules antigniques soit une vritable capsuleantigne K de type A de Kaufmann. Dans ce cas, les colonies bactriennes sont alors mucoides et lantigne O est masqu. Il ne peut tre rvl quaprs chauffage

FACTEURS DE PATHOGENICITEL'tude des facteurs de pathognicit des Escherichia coli a montr que dans l'espce, il existe des facteurs de virulence spcifiques permettant de regrouper les souches dans des varits pathognes : les pathovars. Les facteurs de pathognicit sont : Une capsule qui s'oppose la phagocytose

Des protines de la membrane externe et le LPS donnant aux bactries la capacit d'chapper l'activit bactricide du srum de l'hte en s'opposant la fixation du complment Des systmes de captation du fer - les sidrophores fournissant aux bactries le fer indispensable leur multiplication, au dtriment de la transferrine.

FACTEURS DE PATHOGENICITE Des adhsines : confrant aux souches qui les possdent la proprit de se fixer aux cellules pithliales. De nature protique, elles sont portes le plus souvent par des pili communs. L'adhrence constitue une tape essentielle de la pathogense des infections dues aux bactries entriques. Des toxines l'endotoxine, commune aux entrobactries les entrotoxines : ST (thermostables) et LT (thermolabiles)

Ce sont des toxines cytotoniques qui agissent sur le contrle entrocytaire de la scrtion hydro-lectrolytique. Ces facteurs de virulence sont cods par les plasmides. La toxine LT est proche de la toxine cholrique les cytotoxines SLT1 et SLT2 (Shiga-like toxin) Ce sont des toxines qui altrent l'intgrit des entrocytes On les appelle encore des Vro-toxines (VT) cause de leur effet toxique sur les cellules Vro en culture

POUVOIR PATHOGENELES INFECTIONS DE L'ARBRE URINAIRE : Mcanisme La migration des germes du tube digestif vers l'arbre urinaire par voie ascendante et externe Contamination par voie lymphatique Urthre fminin plus court que celui de lhomme plus frquent chez la femme Toutes les causes de stase telles que : lithiase, prostatite, compression, grossesse, malformation. En effet, le pH acide et les vidanges priodiques de la vessie jouent un rle important pour empcher la prolifration intra vsicale des bactries

Facteurs favorisants :

E. Coli est impliqus dans 90% des infections communautaires du tractus urinaire survenant sur un arbre urinaire anatomiquement normal. Il sagit essentiellement des cystites, pylites et pylonphrites.

POUVOIR PATHOGENE Cependant, la contamination vsicale par le colibacille ne donne une infection urinaire et surtout une atteinte du parenchyme rnal, qu'avec certaines souches particulires Souches uro pathognes (UPEC = uropathogenic E. coli) Facteurs de pathogenicite : adhsion aux cellules uropitheliales grce aux Les adhsines S, M et Afa/Dr Induction de la scrtion de cytokines pro-inflammatoire Synthse des sidrophores Capsule pili de type P ou pili PAP (pyelonephritis Associated Pili) Pili de type 1 et F1C

Les souches uro-pathognes appartiennent plus frquemment aux : srotypes O : 1, 2, 4, 6, 7, 16, 18, 25, 50, 75 srotypes K : 1, 2, 3, 5, 12, qui possdent des adhsines

POUVOIR PATHOGENELES INFECTIONS ABDOMINALES

Suppurations (pritonales, biliaires, appendiculaires, gnitales) et maladies inflammatoires (maladie de Crohn) Les souches en cause Colonisent la muqueuse grce aux pili de type 1, pntrent lintrieur de la cellule pithliales sy multiplient Appartiennent au pathovar AIEC = Adherent-invasive E. coli ont un pouvoir cytotoxique sur les polynuclaires, opposent une rsistance la phagocytose Survivent et se multiplient lintrieur des macrophages possdent des systmes de captation du fer

POUVOIR PATHOGENELES BACTRIMIES Les pathovars des Escherichia coli incrimins dans les bactrimies sont caractriss par un fort pouvoir invasif. Ils possdent dans ce cas : des systmes de captation du fer, des cytotoxines qui, occasionnent des dgts tissulaires en facilitant leur diffusion des facteurs de rsistance la phagocytose (par la capsule) et l'action bactricide du complment (par les chanes latrales du LPS)

LE CHOC ENDOTOXINIQUE Fivre, collapsus et hmorragies sont les symptmes principaux du redoutable choc septique qu'engendre la lyse massive dans l'organisme d'entrobactries (ou de bactries Gram ngatif) qui librent de grandes quantits de LPS.

POUVOIR PATHOGENELES MNINGITES ET LES BACTRIMIES DU NOUVEAU NE ET DU NOURRISSON

30% environ des mningites nonatales sont dues Escherichia coli. Elles s'accompagnent presque toujours d'un tat bactrimique, voire septicmique. L'infestation du nouveau-n est cert