- Email: [email protected]
Dynamique de la colonisation de Pseudomonas aeruginosa chez les enfants atteints de mucoviscidose
formation |bactériologie
Dynamique de la colonisation de Pseudomonas aeruginosa chez les enfants atteints de mucoviscidose Constante dans la mucoviscidose, la surinfection bronchopulmonaire induit une détérioration des fonctions respiratoires. Parmi les germes responsables, Pseudomonas aeruginosa finit par coloniser les poumons du patient de façon chronique et délétère. Les traitements antibiotiques à long terme permettent notamment une diminution de l’inoculum bactérien et un ralentissement de la dégradation fonctionnelle respiratoire, avec un objectif augmenter significativement la durée de vie.
a surinfection bronchopulmonaire est constante dans la mucoviscidose. Elle est caractérisée par des exacerbations aiguës qui sont responsables d’une détérioration progressive des fonctions respiratoires. Trois germes dominent successivement au cours de ces épisodes. Le premier est Haemophilus influenzae (50 % des enfants de moins de 2 ans étant colonisés par ce germe). Staphylococcus aureus succède à H. influenzae puis spontanément ou du fait d’une prophylaxie disparaît pour laisser la place à Pseudomonas aeruginosa. Après la première apparition de P. aeruginosa ou primo-infection, celui-ci va subir au cours du temps à la fois des modifications morphologiques et une diminution de sa sensibilité aux antibiotiques pour aboutir à la colonisation chronique. La primo-infection à P. aeruginosa intervient en moyenne entre 8 et 10 ans, mais il n’est pas rare qu’elle survienne plus tôt dans la vie des malades ; lorsqu’elle apparaît avant l’âge de 6 ans, les suites de l’évolution sont souvent moins favorables.
L
Au cours de la mucoviscidose Différents mécanismes vont expliquer l’implantation et la persistance de P. aeruginosa au cours de la mucoviscidose. Un déficit du pouvoir bactéricide naturel de l’épithélium respiratoire, associé à une osmolarité élevée dans les voies respiratoires, va neutraliser les défenses et les peptides cationiques antibactériens. Une modification de l’adhésion bactérienne est la conséquence d’une mutation CFTR entraînant une diminution de l’internalisation et de la clairance. Une hyperexpression apicale des récepteurs GM1 est observée favorisant l’adhésion d’un plus grand nombre de germes. Enfin, chez les sujets atteints de mucoviscidose une déplétion ionique conduit à une diminution du liquide périciliaire et à la formation d’une hypersécrétion d’un mucus plus adhérent avec comme conséquence l’arrêt de la clairance mucociliaire. Lorsque P. aeruginosa arrive dans ce contexte, il ne pourra pas être éliminé.
Origine des souches
Chronicisation de l’infection Au cours des rechutes, P. aeruginosa va pénétrer par l’intermédiaire de son flagelle dans les zones hypoxiques du mucus, va s’adapter à cette niche hypoxique, produire des alginates et un biofilm (voir encadré) et finalement former des macrocolonies. L’alginate est un exopolysaccharide dont la production est dépendante des facteurs environnementaux (osmolarité et hypoxie) et de l’adhésion. L’alginate augmente par 2 à 3 le poids de la bactérie et par 10 l’épaisseur du biofilm. L’apparition de ces souches mucoïdes synthétisant l’alginate est un témoin du passage à la chronicité.
Les souches de P. aeruginosa proviennent du réservoir naturel du patient, de son environnement domestique et des équipements médicaux (respirateurs, nébuliseurs) auxquels il est confronté au long de sa maladie. Une autre origine possible est une transmission croisée communautaire et nosocomiale. La possibilité de ce risque de transmission nosocomiale oblige à prendre, en milieu hospitalier, des précautions adaptées pour éviter les contacts entre les nouveaux et les anciens patients colonisés.
De la primo-infection à la colonisation chronique À l’état normal À l’état normal, la surface de l’épithélium respiratoire possède un pouvoir bactéricide naturel avec des défensines capables d’éradiquer P. aeruginosa. Dans les voies respiratoires, P. aeruginosa va adhérer aux protéines CFTR et s’internaliser. La desquamation cellulaire et l’escalator mucociliaire élimineront les bactéries dans les cellules desquamées.
8
Biofilm Le biofilm se définit comme un ensemble de bactéries immobilisées au niveau d’une surface et enrobées d’une matrice polyosidique, le glycocalyx. Il constitue une stratégie de survie de P. aeruginosa pour résister aux conditions environnementales spécifiques de la mucoviscidose.
OptionBio | Lundi 21 avril 2008 | n° 399
© BSIP/Phototake
bactériologie
| Pseudomonas aeruginosa
L’alginate augmente la viscosité des sécrétions bronchiques, favorise l’adhésion aux cellules de l’épithélium respiratoire et surtout entraîne un trapping local des exo-enzymes synthétisées par P. aeruginosa. La concentration de ces exo-enzymes piégées dans l’alginate devient beaucoup plus importante avec pour conséquence une atteinte délétère locale.
Au laboratoire Au laboratoire, c’est l’existence de trois examens cytobactériologiques des crachats successifs identifiant P. aeruginosa sur une période de 6 mois avec un intervalle de 1 mois et/ou la présence d’au moins deux arcs de précipitines antipyocyaniques qui définit le passage à la chronicité. Le nombre d’arcs de ces précipitines est corrélé au pronostic : plus le nombre d’arcs augmente, plus le pronostic est mauvais.
Stratégie thérapeutique Traitement du premier épisode Les souches de primo-infection sont généralement sensibles aux antibiotiques. Le traitement intensif de la primo-infection (bithérapie ceftazidime-aminosides en intraveineux pendant 15 à 21 jours suivi de nébulisations de colimycine pendant un mois) doit permettre d’obtenir une éradication, au moins transitoire et de retarder la survenue de l’infection chronique. Les souches de primo-infection sont non mucoïdes.
| formation
Traitement de l’infection chronique Le traitement de l’infection chronique bronchopulmonaire associée à un déclin de la fonction respiratoire impose une stratégie à long terme pour éviter l’apparition précoce de souches multirésistantes. De fortes posologies de bêtalactamines et d’aminosides doivent être utilisées, sur des cures de 2 semaines au minimum, du fait d’une pharmacocinétique caractérisée ici par un raccourcissement de la demi-vie d’élimination et une augmentation du volume de distribution. Les fortes posologies permettent d’augmenter le passage bronchique des antibiotiques. En présence de souches multirésistantes, la colistine a trouvé un regain d’intérêt. Des études in vitro suggèrent une synergie avec la rifampicine, mais ceci doit être confirmé en clinique. De plus, en raison de la faible diffusion de la colistine in vitro dans la gélose, la détermination n’est pas fiable lors de l’étude de la sensibilité aux antibiotiques par la méthode des disques. Seule l’évaluation de la CMI par la méthode du E-test® permet une détermination fiable de la sensibilité. L’antibiothérapie par voie inhalée (colimycine ou tobramycine) utilisée en cures séquentielles représente une alternative pour limiter la prolifération bactérienne chez les malades colonisés par P. aeruginosa. Quelles qu’en soient les modalités, le but des traitements antibiotiques est de diminuer l’inoculum bactérien au niveau des voies respiratoires, d’espacer les exacerbations et de ralentir la dégradation fonctionnelle respiratoire pour augmenter significativement la durée de vie. | CHANTAL BERTHOLOM professeur de microbiologie École nationale de physique-chimie-biologie, Paris (75) [email protected]
Source E. Bingen (service de microbiologie, hôpital Robert-Debré, Paris), 27e Réunion interdisciplinaire de chimiothérapie anti-infectieuse, 6 décembre 2007, Paris.
Impact de l’infection à VIH sur la survenue du zona
L
e zona est plus fréquent
taux de CD4, et donc associées à
peut s’expliquer par une plus
en cas d’infection par
l’immunosuppression.
grande fréquence d’activités à
le VIH. Chez 446 sujets
De plus, le risque de survenue
risque. |
séroconvertis au cours d’une
d’un zona était plus élevé chez les
étude prospective longitudinale
sujets VIH-positifs par rapport
et chez 3 449 témoins
aux témoins, non seulement
séronégatifs, les manifestations
après la séroconversion (odds-
zostériennes sont apparues
ratio égal à 3,29), mais aussi
inversement corrélées avec le
avant (OR égal à 1,84), ce qui
OptionBio | Lundi 21 avril 2008 | n° 399
ODILE BIECHLER © www.jim.fr Source Chenglong L et al. Mechanisms of how HIV infection affects Herpes Zoster occurence. 15th Conference on Retroviruses and Opportunistic Infections, Boston, 3-6 février 2008.
9
Dynamique de la colonisation de Pseudomonas aeruginosa chez les enfants atteints de mucoviscidose Constante dans la mucoviscidose, la surinfection bronchopulmonaire induit une détérioration des fonctions respiratoires. Parmi les germes responsables, Pseudomonas aeruginosa finit par coloniser les poumons du patient de façon chronique et délétère. Les traitements antibiotiques à long terme permettent notamment une diminution de l’inoculum bactérien et un ralentissement de la dégradation fonctionnelle respiratoire, avec un objectif augmenter significativement la durée de vie.
a surinfection bronchopulmonaire est constante dans la mucoviscidose. Elle est caractérisée par des exacerbations aiguës qui sont responsables d’une détérioration progressive des fonctions respiratoires. Trois germes dominent successivement au cours de ces épisodes. Le premier est Haemophilus influenzae (50 % des enfants de moins de 2 ans étant colonisés par ce germe). Staphylococcus aureus succède à H. influenzae puis spontanément ou du fait d’une prophylaxie disparaît pour laisser la place à Pseudomonas aeruginosa. Après la première apparition de P. aeruginosa ou primo-infection, celui-ci va subir au cours du temps à la fois des modifications morphologiques et une diminution de sa sensibilité aux antibiotiques pour aboutir à la colonisation chronique. La primo-infection à P. aeruginosa intervient en moyenne entre 8 et 10 ans, mais il n’est pas rare qu’elle survienne plus tôt dans la vie des malades ; lorsqu’elle apparaît avant l’âge de 6 ans, les suites de l’évolution sont souvent moins favorables.
L
Au cours de la mucoviscidose Différents mécanismes vont expliquer l’implantation et la persistance de P. aeruginosa au cours de la mucoviscidose. Un déficit du pouvoir bactéricide naturel de l’épithélium respiratoire, associé à une osmolarité élevée dans les voies respiratoires, va neutraliser les défenses et les peptides cationiques antibactériens. Une modification de l’adhésion bactérienne est la conséquence d’une mutation CFTR entraînant une diminution de l’internalisation et de la clairance. Une hyperexpression apicale des récepteurs GM1 est observée favorisant l’adhésion d’un plus grand nombre de germes. Enfin, chez les sujets atteints de mucoviscidose une déplétion ionique conduit à une diminution du liquide périciliaire et à la formation d’une hypersécrétion d’un mucus plus adhérent avec comme conséquence l’arrêt de la clairance mucociliaire. Lorsque P. aeruginosa arrive dans ce contexte, il ne pourra pas être éliminé.
Origine des souches
Chronicisation de l’infection Au cours des rechutes, P. aeruginosa va pénétrer par l’intermédiaire de son flagelle dans les zones hypoxiques du mucus, va s’adapter à cette niche hypoxique, produire des alginates et un biofilm (voir encadré) et finalement former des macrocolonies. L’alginate est un exopolysaccharide dont la production est dépendante des facteurs environnementaux (osmolarité et hypoxie) et de l’adhésion. L’alginate augmente par 2 à 3 le poids de la bactérie et par 10 l’épaisseur du biofilm. L’apparition de ces souches mucoïdes synthétisant l’alginate est un témoin du passage à la chronicité.
Les souches de P. aeruginosa proviennent du réservoir naturel du patient, de son environnement domestique et des équipements médicaux (respirateurs, nébuliseurs) auxquels il est confronté au long de sa maladie. Une autre origine possible est une transmission croisée communautaire et nosocomiale. La possibilité de ce risque de transmission nosocomiale oblige à prendre, en milieu hospitalier, des précautions adaptées pour éviter les contacts entre les nouveaux et les anciens patients colonisés.
De la primo-infection à la colonisation chronique À l’état normal À l’état normal, la surface de l’épithélium respiratoire possède un pouvoir bactéricide naturel avec des défensines capables d’éradiquer P. aeruginosa. Dans les voies respiratoires, P. aeruginosa va adhérer aux protéines CFTR et s’internaliser. La desquamation cellulaire et l’escalator mucociliaire élimineront les bactéries dans les cellules desquamées.
8
Biofilm Le biofilm se définit comme un ensemble de bactéries immobilisées au niveau d’une surface et enrobées d’une matrice polyosidique, le glycocalyx. Il constitue une stratégie de survie de P. aeruginosa pour résister aux conditions environnementales spécifiques de la mucoviscidose.
OptionBio | Lundi 21 avril 2008 | n° 399
© BSIP/Phototake
bactériologie
| Pseudomonas aeruginosa
L’alginate augmente la viscosité des sécrétions bronchiques, favorise l’adhésion aux cellules de l’épithélium respiratoire et surtout entraîne un trapping local des exo-enzymes synthétisées par P. aeruginosa. La concentration de ces exo-enzymes piégées dans l’alginate devient beaucoup plus importante avec pour conséquence une atteinte délétère locale.
Au laboratoire Au laboratoire, c’est l’existence de trois examens cytobactériologiques des crachats successifs identifiant P. aeruginosa sur une période de 6 mois avec un intervalle de 1 mois et/ou la présence d’au moins deux arcs de précipitines antipyocyaniques qui définit le passage à la chronicité. Le nombre d’arcs de ces précipitines est corrélé au pronostic : plus le nombre d’arcs augmente, plus le pronostic est mauvais.
Stratégie thérapeutique Traitement du premier épisode Les souches de primo-infection sont généralement sensibles aux antibiotiques. Le traitement intensif de la primo-infection (bithérapie ceftazidime-aminosides en intraveineux pendant 15 à 21 jours suivi de nébulisations de colimycine pendant un mois) doit permettre d’obtenir une éradication, au moins transitoire et de retarder la survenue de l’infection chronique. Les souches de primo-infection sont non mucoïdes.
| formation
Traitement de l’infection chronique Le traitement de l’infection chronique bronchopulmonaire associée à un déclin de la fonction respiratoire impose une stratégie à long terme pour éviter l’apparition précoce de souches multirésistantes. De fortes posologies de bêtalactamines et d’aminosides doivent être utilisées, sur des cures de 2 semaines au minimum, du fait d’une pharmacocinétique caractérisée ici par un raccourcissement de la demi-vie d’élimination et une augmentation du volume de distribution. Les fortes posologies permettent d’augmenter le passage bronchique des antibiotiques. En présence de souches multirésistantes, la colistine a trouvé un regain d’intérêt. Des études in vitro suggèrent une synergie avec la rifampicine, mais ceci doit être confirmé en clinique. De plus, en raison de la faible diffusion de la colistine in vitro dans la gélose, la détermination n’est pas fiable lors de l’étude de la sensibilité aux antibiotiques par la méthode des disques. Seule l’évaluation de la CMI par la méthode du E-test® permet une détermination fiable de la sensibilité. L’antibiothérapie par voie inhalée (colimycine ou tobramycine) utilisée en cures séquentielles représente une alternative pour limiter la prolifération bactérienne chez les malades colonisés par P. aeruginosa. Quelles qu’en soient les modalités, le but des traitements antibiotiques est de diminuer l’inoculum bactérien au niveau des voies respiratoires, d’espacer les exacerbations et de ralentir la dégradation fonctionnelle respiratoire pour augmenter significativement la durée de vie. | CHANTAL BERTHOLOM professeur de microbiologie École nationale de physique-chimie-biologie, Paris (75) [email protected]
Source E. Bingen (service de microbiologie, hôpital Robert-Debré, Paris), 27e Réunion interdisciplinaire de chimiothérapie anti-infectieuse, 6 décembre 2007, Paris.
Impact de l’infection à VIH sur la survenue du zona
L
e zona est plus fréquent
taux de CD4, et donc associées à
peut s’expliquer par une plus
en cas d’infection par
l’immunosuppression.
grande fréquence d’activités à
le VIH. Chez 446 sujets
De plus, le risque de survenue
risque. |
séroconvertis au cours d’une
d’un zona était plus élevé chez les
étude prospective longitudinale
sujets VIH-positifs par rapport
et chez 3 449 témoins
aux témoins, non seulement
séronégatifs, les manifestations
après la séroconversion (odds-
zostériennes sont apparues
ratio égal à 3,29), mais aussi
inversement corrélées avec le
avant (OR égal à 1,84), ce qui
OptionBio | Lundi 21 avril 2008 | n° 399
ODILE BIECHLER © www.jim.fr Source Chenglong L et al. Mechanisms of how HIV infection affects Herpes Zoster occurence. 15th Conference on Retroviruses and Opportunistic Infections, Boston, 3-6 février 2008.
9