Chlamydia pneumoniae

M~d Ma! Infect. 1 9 9 2 ; 22, 1-18 : 26-9

Chlamydia pneurnoniae* J. ORFILA

RESUME

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Chlamydia pneumoniae est une esp~ce de Chlamydia r~cemment d~crite. Elle est

responsable d'infection de la sphere respiratoire chez renfant, radulte et le vieillard. L'infection peut ~tre limit~e ~ la sphere respiratoire sup~rieure avec sinusite, pharyngite avec e n r o u e m e n t , bronchite. Dans une 2~me phase, le p o u m o n est atteint et un tableau de pneumopathie atypique s'installe. Le diagnostic direct repose sur la mise en ~vidence soit du germe par culture cellulaire, soit de l'antig~ne par immunofluorescence. Le diagnostic indirect r~v~le la presence d'anticorps sp~cifique de l'esp~ce C. pneumoniae ~ des taux ~lev~s avec ou sans IgM. La th~rapeutique n~cessite l'utilisation d'un antibiotique ~ p~n~tration intracellulaire comme la cycline et les macrolides.

Mots-cl/~s : Chlamydia pneumoniae - Manifestation clinique - Diagnostic direct et s~rologie Th~rapie.

sugg~rent que C. pneumoniae est essentielleme~t un pathog~ne humain et que la transmission se fait d'humain ~ humain.

C'est en 1978 lots d'une ~pid~mie de pneumonie de gravit~ moyenne survenant chez de jeunes recrues en Finlande du Nord, que l'attention des biologistes est attir~e par le fait de la presence d'anticorps antichlamydiens dans le s~rum de ces sujets. Uhypoth~se d'une infection ~ Chlamydia psittaci n'est pas retenue ~ cause de l'absence d'animaux dans la proximit~ des malades. Les travaux de l'~quipe de Seattle confirment qu'il s'agit d'une nouvelle esp~ce

Les m o d e s de t r a n s m i s s i o n ne sont pas compl~tement ~lucid~s. La vole respiratoire est sflrement tr~s importante en relation avec la persistance deJa toux. II faut noter que la p~riode d'incubation est souvent tr~s longue, d'une dur~e d'un mois, mais nous ne savons pas quand commence la transmission du germe pathog~ne et pendant combien de temps un sujet infect~ peut transmettre ce germe.

Chlamydia pneumoniae .

EPIDEMIOLOGIE

MANIFESTATIONS PATHOLOGIQUES

Les ~tudes de prevalence d'anticorps dans des populations adultes dans diff~rentes parties du Monde ont montr~ que cette nouvelle esp~ce de Chlarnydia est un germe pathog~ne tr~s largement r~pandu. II semble qu'il y ait une plus grande prevalence dans les pays tropicaux que dans les pays du Nord o~ les aires urbaines sont touch~es tr~s t6t dans renfance.

Les cliff,rents ~tages de rappareil respiratoire peuvent ~tre atteints : 5 % des sinusites de radulte jeune seraient associ~s 8 une infection ~ C. pneumoniae. La pharyngite est fr~quente : elle ouvre souvent le tableau clinique avant que n'apparaisse une infection respiratoire basse. EUe est caract~ris~e par une forte raucit~ de la voix. Puis apr~s un temps de latence, un tableau de bronchite apparaR ; le d~but est souvent insidieux, compliqu~ dans la moiti~ des cas environ par une pneumopathie atypique qui ressemble ~ une infection 8 mycoplasme avec une fi~vre mod~r~e 37°5 - 39 °, une gorge douloureuse et une persistance de renrouement.

Des ~tudes s~rologiques ont montr~ que rinfection existe d'une fagon end~mique dans des grandes villes comme Seattle. La haute fr~quence d'anticorps chez les personnes r~sidant dans diff~rentes aires du globe exclut une transmission animale. Tous ces r~sultats * C o m m u n i c a t i o n pr~sent~e au Premier Colloque sur le Contr61e Epid~miologique des Maladies Infectieuses, tenu le 6 n o v e m b r e 1 9 9 2 8 rlnstitut Pasteur de Paris.

Bien qu'il y ait des variations d'ann~e en annie, 8 peu pros 10 % des cas de pneumonies atypiques semblent associ~s 8 une infection ~, C. pneumoniae. Dans la

** Laboratoire de Bact~riologie-lmmunologie G~n~rale. C . H . U , 80054 Amiens.

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Mise en ~vidence du germe

majorit~ des cas l'~volution est tr~s favorable, la pneumonie reste l~g~re et les troubles g~n~raux sont de courte dur~e. Mais si un traitement n'est pas instaur~, les sympt6mes peuvent ~tre prolong~s avec des signes de malaise, de fatigue et une toux persistante pendant plusieurs mois. II faut noter clue d ' a p r ~ s les r e c h e r c h e s b i o l o g i q u e s , 7 sur 10 des infections ~ C. p n e u m o n i a e p e u v e n t ~tre a s y m p t o m a t i q u e s ou s e u l e m e n t tr~s faiblement symptomatiques.

Les pr~l~vements doivent ~tre d'une qualit~ irr~prochable afin de ne pas diminuer la sensibilit~ de la d~tection, lls se font au niveau du naso-pharynx post~rieur par ~couvillonnage precis ou par aspiration apr~s intubation avec un catheter fin. Le pr~l~vement sera transmis tr~s rapidement au laboratoire dans un milieu de transport type "2 SP" (sucrose phosphate s~rum de veau foetal).

La s~v~rit~ de la maladie peut quelquefois ~voquer une psittacose grave; dans ce cas le diagnostic sera i m p o r t a n t et le t r a i t e m e n t devra ~tre instaur~ rapidement. II semble bien que chez l'adulte l'infection C. pneumoniae soit le r~sultat d'une r~infection et les sympt6mes sont souvent chroniques. La maladie est plus s~v~re chez les patients ~g~s qui pr~sentent d'autres sympt6mes de maladie comme des atteintes d ' o b s t r u c t i o n p u l m o n a i r e ou des d~faillances cardiaques. Dans ces cas, la mort peut survenir.

Pour la culture, si le pr~l~vement n'est pas ensemenc~ imm~diatement, il sera conserv~ ~ +4°C au m a x i m u m 2 4 h e u r e s , sinon il sera c o n g e l ~ -70°C apr~s une r~frig~ration lente de 4 heures 4°C. Pour la d~tection d'antig~nes, le pr~l~vement peut ~tre conserv~ ~ 4°C. Des frottis sur lames sont effectu~s pour rexamen direct. Isolement par culture Comme pour les autres esp~ces de Chlamydia, on peut utiliser la culture sur oeuf de poule embryonn~ apr~s inoculation par vole intra-vitelline. Cette m~thode est plus laborieuse que la culture cellulaire mais certaines souches de C. pneumoniae n'ont ~t~ isol~es que par cette technique.

Chez les patients hospitalis~s pour d'autres maladies s~v~res qui n~cessitent des intubations, on a not~ rapparition de pneumopathies dont rorigine peut ~tre nosocomiale. Mais on peut ~galement envisager une r~activation des Chlarnydia dans le poumon aussi bien qu'une transmission interhumaine. Dans quelques cas on p e u t rioter une myocardite et une endocardite.

Les cultures cellulaires en lign~e c o n t i n u e repr~sentent la m~thode de choix pour l'isolement des Chlamydia. C. pneumoniae est plus difficile cultiver que les autres esp~ces. La souche de ceUules HL est celle qui donne les meilleurs r~sultats.

Les crit~res de laboratoire ne sont pas tr~s typiques : le nombre de globules blancs reste normal, la vitesse de s~dimentation est souvent ~lev~e, la radiographie en cas de p n e u m o n i e m o n t r e des l~sions caract~ristiques sub-segmentales qui peuvent apparaitre dans n'importe quelle partie des poumons. Chez les malades plus gravement atteints hospitalis~s on peut voir des l~sions bilat~rales, des pleur~sies.

La lecture se fait par la mise en ~vidence d'inclusions au 4~me jour apr~s l'ensemencement. On pr~f~rera la coloration de May-Grfinwald-Giemsa l'utilisation d'anticorps marquis ~ la fluoresc~ine, ns peuvent ~tre polyclonaux mais on ne pourra pas affirmer l'esp~ce. En cas de positivit~ une seconde lamelle peut ~tre color~e par un anticorps monoclonal sp~cifique de l'esp~ce C. pneumoniae. C. pneumoniae se multiplie lentement en dormant de p e t i t e s inclusions tr~s rondes, intracytoplasmiques tout 8 fair caract~ristiques.

L'association de C. pneumoniae avec les maladies cardio-vasculaires a ~t~ d~crite. Les patients atteints d'insuffisance c o r o n a r i e n n e chronique ou ayant pr~sent~ un infarctus du myocarde r~cent pourraient presenter une infection chronique ~ C. pneumoniae. En effet respectivement 50 % (52 sur 104) et 57 % (23 sur 42) d'entre eux poss~dent des immuns complexes circulants contenant du LPS chlamydiens. La prevalence de titres ~lev~s en anticorps antiC. pneumoniae est plus ~lev~e pour les s~rums positifs en complexes LPS et 60 % des patients ayant pr~sent~ un infarctus ont une r~ponse tr~s ~lev~e contre le LPS chlamydien.

D~tection d'antig~nes

Immunofluorescence avec anticorps monoclonaux Cette technique utilise des anticorps monoclonaux sp~cifiques de l'esp~ce de C. pneumoniae marquis la fluoresc~ine. Le frottis est fix~ ~ l'ac~tone. II peut ~tre ainsi conserv~ ~ 4°C pendant 24 heures. La lecture en immunofluorescence objective de petites particules rondes color~es en vert pomme sur un fond rouge grace 8 rutilisation du bleu d'Evans.

DIAGNOSTIC Le diagnostic biologique repose sur l'isolement du g e r m e e t / o u la raise en ~vidence d ' a n t i c o r p s sp~cifiques. 27

M~thodes enzymatiques

plus d'une souche de cette esp~ce. La connaissance des s~rovars de C. pneumoniae n'est pas encore precise.

Elles utilisent des anticorps monoclonaux ou polyclonaux conjugu~s avec un enzyme (peroxydase ou phosphatase alcaline). Les antig~nes utilis~s ont ~t~ d~natur~s pour permettre une bonne fixation sur le support et sont g~n~ralement tous des anticorps de genre. Ces diff~rentes techniques ne permettront pas d'affirmer l'esp~ce en cause et ne sont pas t~ retenir pour l'~tude d'une infection ~ C. pneumoniae.

Immunofluorescence sur cellules infect~es L'antig~ne mis en jeu dans c e t t e r~action est rinclusion qui apparaTt dans la cellule infect~e par l'esp~ce ~tudi~e. Elle d~tecte des anticorps de sp~cificit~ anti-esp~ce et anti-genre en raison de la p r e s e n c e du L P S et r e n d r a d o n c difficile la diff~renciation des diff~rents anticorps. Pour pouvoir mieux diff~rencier l'esp~ce de Chlamydia en cause il faudra pour un m~me s~rum utiliser ~ la fois un antigone C. trachornatis en culture cellulaire et un antigone C. pneumoniae en culture cellulaire. La preparation des plaques est donc beaucoup plus laborieuse.

Biologie mol~culaire L'avenir est peut-~.tre ~ l'utilisation des techniques de biologie mol~culaire. Mais il s'agit de m~thodes c o m p l e x e s , r~serv~es p o u r le m o m e n t t~ des laboratoires specialists et elles sont peu accessibles en routine.

Technique ELISA

Mise en ~vidence des anticorps

Comme pour C. trachomatis de tr~s nombreux Kits sont t~ notre disposition mais ne permettent pas de diff~rencier les esp~ces en cause car ils utilisent un antigone chlamydien de genre. Uantig~ne est fix~ sur un s u p p o r t et la l e c t u r e se fair sur un s p e c t r o p h o t o m ~ t r e . Les lectures sont souvent-~ qualitatives avec la notion de r~action n~gative faiblement positive ou fortement positive. EUes sont difficiles t~ comparer d'un s~rum t~ un autre. Une r~ponse quantitative peut ~.tre calcul~e t~ partir des valeurs des index standards. L'interpr~tation d'une s~rologie pose de tr~s nombreux probl~mes.

R~action de fixation du cornpl~ment Pour certains auteurs, en particulier pour l'~cole de Seattle, l'~tude des anticorps fixant le compl~ment peut a p p o r t e r des ~l~ments int~ressants pour le diagnostic d'une infection ~, C. pneumoniae. Elle utilise un antigone de genre commun t~ toutes les esp~ces, thermostable, g~n~ralement cultiv~ en sac vitellin d'oeuf de poule embryonn~, inocul~ ~ partir d'une souche de Chlamydia. Elle ne permet ni la distinction entre les esp~ces, ni la distinction des classes d'anticorps d~tect~s en particulier des IgM. Sa sensibilit~ est relativement faible.

Chez le jeune enfant jusqu'~ 10 ~ 12 ans, il n'existe g ~ n ~ r a l e m e n t p a s d ' a n t i c o r p s sp~cifiques de C. trachornatis et les r~sultats sont facilement interpr~tables puisqu'ils ne donnent une r~action positive qu'avec l'antig~ne de C. pneumoniae. C'est alors le titre qui permet d'affirmer le diagnostic mais les taux significatifs varient avec les auteurs. II semble que ron puisse retenir comme taux significatifs d'IgG un taux sup~rieur au 1/126~me. Une ascension du titre des anticorps ou un taux d'IgM sup~rieur au 1 / 8 ~ m e . N a t u r e l l e m e n t l ' i n t e r p r ~ t a t i o n de la s~rologie ne peut se faire qu'en fonction de la connaissance de la prevalence des anticorps dans la p o p u l a t i o n ~tudi~e. C h e z le j e u n e enfant, qui g~n~ralement, pr~sente une primo-infection, les anticorps apparaissent tardivement. Les IgM sont pr~sentes vers la troisit~me semaine, les IgG vers la 8~me semaine. II faudra r~aliser des pr~l~vements s~par~s de 4 semaines et tardifs de fagon a pouvoir faire le diagnostic d'infection ~ C. pneumoniae.

Microimrnunofluorescence C'est la technique de r~f~rence pour la mise en ~ v i d e n c e d e s a n t i c o r p s dans les i n f e c t i o n s t~ Chlarnydia. Mise au point par Wang, elle n~cessite l'utilisation de C. trachornatis, de C. psittaci et de

C. pneumoniae. Les antig~nes sont cultiv~s sur sac vitellin d'oeuf de poule embryonn~ ou en culture cellulaire. Cette t e c h n i q u e p e r m e t de diff~rencier la classe des anticorps d~tect~s (IgG, IgA ou IgM). II existe des r~actions crois~es entre les diff~rentes espt~ces en raison de l'influence de l'antig~ne sp~cifique de genre de nature polysaccharidique. II faudra donc atre vigilant dans rinterpr~tation de la r~action. Notons que r~cemment, des souches de C. pneumoniae ont ~t~ isol~es t~ Atlanta ayant des caract~ristiques antig~niques particuli~res sugg~rant que le d i a g n o s t i c s ~ r o l o g i q u e d ' u n e i n f e c t i o n C. pneurnoniae pourrait n~cessiter rutilisation de

Chez l'adulte, il s'agit le plus souvent d'une r~infectation. La r~ponse en IgG apparaTt beaucoup plus t6t, environ 2 semaines apr~s le d~but de la maladie et les taux sont rapidement tr~s ~lev~s. G~n~ralement ' on constate rabsence de r~ponse IgM. II est donc 28

s u r C. pneumoniae : c e s o n t c e l l e s q u i p ~ n ~ t r e n t l'int6rieur des cellules, c'est-~-dire les cyclines, les m a c r o l i d e s , les f l u o r o q u i n o l o n e s . L e s i n f e c t i o n s C. pneumoniae s e r o n t t r a i t 6 e s e n p r e m i e r e i n t e n t i o n a v e c d e s m a c r o l i d e s p e n d a n t t r o i s s e m a i n e s . S i la g u ~ r i s o n n ' a p p a r a i t p a s , les c y c l i n e s s e r o n t utilis~es.

l e s i n f e c t i o n s ~ C. pneutr6s fr~quentes et qui d e v r o n t ~.tre t r a i t ~ e s d ' u n e p a r t p o u r le c o n f o r t d u m a l a d e , d ' a u t r e p a r t p o u r ~ v i t e r les c o n t a m i n a t i o n s interhumaines. Les mol~cules actives sur C. trachomatis e t s u r C. psittaci le s o n t ~ g a l e m e n t important

de reconna~tre

moniae qui apparaissent

SUMMARY

CHLAMYDIA

PNEUMONIAE

The newly described species of C h l a m y d i a , C. p n e u m o n i a e is responsible of respiratory tract infections in children, adults and elderly. The clinical manifestations may be limited to the upper respiratory tract such as sinusitis pharyngitis very often with hoarseness, bronchitis. In a second phase t h e lung is involved giving rise to atypical pneumonia. Diagnosis relies on t i s s u e culture for isolation of the strain and immunofluorecence for antigen detection. Serology is a good h e l p a s long as the C . p n e u m o n i a e specific antigen is used. High titer, seroconversion with or without IgM are good markers of active infection. The drugs of choice are cycline and macrolide.

Key-words

: Chlamydia pneumoniae

-

Clinical manifestation - Diagnosis direct and serology -

Therapy.

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