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Le diagnostic, le traitement et la prévention des pasteurelloses humaines


Annales de Biologie Clinique. Volume 61, Numéro 1, 15-21, Janvier - Février 2003, Revues générales


Résumé   Summary  

Auteur(s) : A.-L. Gautier-Lerestif, L. Desbordes, O. Gaillot, J.-L. Avril, Laboratoire de bactériologie-virologie, CHRU Pontchaillou, rue Henri Le Guilloux, 35033 Rennes cedex 9.

Résumé : Les circonstances du diagnostic des pasteurelloses humaines sont examinées. Le diagnostic est généralement suspecté pour les morsures ou griffades par un animal. En revanche, dans les autres circonstances, le diagnostic est une découverte de l'examen bactériologique. Les caractères phénotypiques d'identification des six espèces de Pasteurella potentiellement pathogènes pour l'homme sont présentés. Les morsures ou les griffades infectées sont usuellement polymicrobiennes (cinq espèces isolées en moyenne) et doivent être ensemencées sur des milieux aérobies et anaérobies. Le traitement fait appel aux aminopénicillines (les souches productrices de bêtalactamases sont encore peu répandues), aux céphalosporines de troisième génération ou aux fluoroquinolones. Les données de la biologie moléculaire montrent que les personnes immunodéprimées doivent éviter le contact avec les animaux de compagnie.

Mots-clés : Pasteurella, pasteurellose, animal, morsure

ARTICLE

Lors d'un Contrôle national de qualité (1998/2) 52 % des participants n'ont pas identifié correctement (genre et espèce exacts) une souche de Pasteurella multocida [1]. L'erreur la plus commune est de confondre cette bactérie avec un Haemophilus. Ces deux genres de bacilles à Gram négatif appartiennent avec les Actinobacillus à la famille des Pasteurellaceae mais se distinguent par la détermination des besoins en facteur X et/ou V, constant pour les souches d'Haemophilus alors que seules quelques rares souches de Pasteurella d'origine aviaire ont besoin de facteur V.


Classification


Les travaux taxonomiques de Mutters et al. [2], basés sur l'étude des homologies ADN-ADN de souches appartenant à la famille des Pasteurellaceae, montrent que le genre Pasteurella comprend deux catégories d'espèces :


- des Pasteurella sensu stricto qui présentent plus de 50 % d'homologie ADN-ADN. L'espèce type est Pasteurella multocida subdivisée en trois sous-espèces : multocida, septica, gallicida. Dans ce groupe se trouvent Pasteurella canis, Pasteurella dagmatis, Pasteurella stomatis et Pasteurella bettyae ;


des espèces en attente d'être renommées lui sont rattachées dont Pasteurella aerogenes.

Pasteurella ureae a été transférée en 1986 dans le genre Actinobacillus. Le genre Mannheimia, créé en 1999, comprend les anciennes Pasteurella haemolytica (biovar A) et Pasteurella granulomatis.


Les espèces responsables des infections chez l'homme sont celles qui colonisent les muqueuses orales et nasales des animaux domestiques d'agrément ou de rente. Six espèces de Pasteurella peuvent être rencontrées chez l'homme en situation de pathogène ou à l'état de portage sur les muqueuses de l'oropharynx. Ce sont : Pasteurella multocida, Pasteurella dagmatis, Pasteurella canis, Pasteurella stomatis, Pasteurella aerogenes et Pasteurella bettyae [3]. Pasteurella multocida est de loin l'espèce la plus fréquente. Les autres espèces ont un pouvoir pathogène analogue à Pasteurella multocida.


Habitat et mode de transmission


Pasteurella multocida est un commensal des voies aériennes supérieures de très nombreux vertébrés, principalement les chiens et les chats, mais aussi les lapins, cobayes, rats, singes, etc. [4]. Chez l'homme un portage peut être trouvé, notamment chez des ruraux (travailleurs des élevages intensifs de porcs) ou des citadins, amis des bêtes, vivant en contact étroit et répété avec leurs animaux. Pasteurella multocida est inféodée aux muqueuses des animaux et de l'homme. La bactérie est exceptionnellement trouvée dans l'environnement où elle peut survivre quelques heures, mais pas se multiplier.


La transmission de l'animal à l'homme se fait le plus souvent par inoculation directe à l'occasion d'une morsure ou d'une griffade généralement par un chien ou un chat. Parmi les souches reçues par notre laboratoire où le contact avec un chien ou un chat était connu, les modes de contamination sont rapportées dans le tableau I.


Une pathologie pulmonaire se développe après inhalation de particules aéroportées ou par aspiration de sécrétions colonisées ou infectées par la bactérie.


Pasteurella multocida est un opportuniste. Les infections des voies respiratoires basses surviennent avec prédilection chez des sujets âgés qui ont déjà une pathologie pulmonaire sous-jacente : bronchite chronique obstructive ou dilatation des bronches. Un poumon altéré par une infection virale (ancienne infection seconde) ou par de l'ammoniac dans le cas d'un ouvrier travaillant dans un élevage intensif, est un facteur de risque. Dans les formes bactériémiques, des causes d'immunodépression sont habituellement retrouvées : dénutrition, diabète, éthylisme, néoplasie, traitement immuno-suppresseur.


Pathogénie


Certaines souches de Pasteurella multocida adhèrent aux cellules trachéales du lapin et aux cellules HeLa in vitro, mais dans l'état actuel des connaissances, il est difficile d'avoir une idée précise des mécanismes moléculaires mis en jeu pour coloniser les muqueuses des vertébrés supérieurs.


Une activité antiphagocytaire de la capsule a été mise en évidence chez des souches isolées de différentes espèces animales. Le caractère invasif serait à relier à la production de neuraminidase ou de hyaluronidase. L'acquisition du fer est d'une importance capitale pour l'expression de la virulence de Pasteurella multocida. Les mécanismes de captation mettent en jeu des sidérophores.


Le facteur de pathogénicité le plus étudié dans le cadre des pasteurelloses animales à Pasteurella multocida est la toxine dermonécrotique produite par certaines souches isolées chez le porc [5]. Cette toxine entraîne l'apparition d'une affection appelée rhinite atrophique touchant les cornets nasaux et se traduisant par une disparition du cartilage, une ostéolyse et une hyperplasie épithéliale. L'effet dermonécrotique résulte des dommages causés par la toxine aux cellules de l'endothélium vasculaire. Son rôle en pathologie humaine est indéterminé. Cette toxine n'est pas produite par les souches isolées de blessures d'origine animale, mais existe chez environ un tiers des souches isolées du tractus respiratoire chez des individus professionnellement exposés [6].


La production de protéases clivant les immunoglobulines IgA et les IgG a pu être mise en évidence chez des souches isolées de l'appareil respiratoire de l'homme [7].


Pouvoir pathogène pour l'homme


Une importante revue générale, maintenant ancienne, a été faite par Weber en 1984 [8]. La fréquence des pasteurelloses est plus grande après blessure par un chat qu'après blessure par un chien. Cela s'explique par une inoculation plus profonde et ponctiforme par les griffes ou les dents acérées des chats. Les pasteurelloses consécutives à une inoculation indirecte par des outils ou des épines de végétaux sont très exceptionnelles.

 

Pasteurelloses par inoculation


Forme aiguë


Elle se développe principalement au membre supérieur. La brièveté de l'incubation qui n'est généralement que de quelques heures est caractéristique. La plaie devient inflammatoire et œdématiée, provoquant des douleurs très vives qui irradient le long du membre et entravent le sommeil. Le deuxième jour, les signes locaux s'étendent et s'accompagnent d'une impotence fonctionnelle. Des traînées de lymphangite apparaissent, éventuellement accompagnées d'une adénopathie douloureuse. La fièvre est inconstante [9, 10]. Par la plaie peut apparaître une exsudation sérosanglante qui, recueillie à la seringue à tuberculine, permet d'isoler une souche de Pasteurella éventuellement associée à des pyogènes. La précocité du prélèvement augmente les chances d'isoler la souche de Pasteurella. Des complications locales peuvent survenir : arthrites aiguës suppuratives ou ostéites. En l'absence de traitement, l'infection peut guérir spontanément en une dizaine de jours ou évoluer vers une forme subaiguë.


Forme subaiguë


Survenant quelques semaines après l'inoculation, elle est caractérisée par des manifestations articulaires. La plaie d'inoculation étant souvent cicatrisée, se développe alors une ténosynovite pouvant toucher les extenseurs des doigts ou une arthrite inflammatoire réactionnelle atteignant l'articulation la plus proche. En 4 à 6 semaines peut s'installer un syndrome algodystrophique rebelle. Les doigts et le poignet restent gonflés, douloureux et impotents avec des troubles vasomoteurs, atrophie cutanée et une rétraction tendineuse. Les risques de séquelles fonctionnelles sont importants, notamment pour les infections de la main et du poignet.


Il peut arriver que cette pasteurellose subaiguë se déclare alors que l'inoculation initiale est passée inaperçue. La notion de morsure ou de griffade est essentielle à retrouver pour conduire au diagnostic.


La pasteurelline de Reilly, utilisée en intradermoréaction pour mettre en évidence l'état d'hypersensibilité retardée, n'est plus disponible aujourd'hui.


Infections respiratoires


Les infections respiratoires à Pasteurella multocida sont, par ordre de fréquence, la deuxième localisation des pasteurelloses chez l'homme, venant après les pasteurelloses d'inoculation consécutives à une morsure ou griffade par un vertébré.


Les infections respiratoires hautes ou ORL dans lesquelles une souche de Pasteurella peut être isolée sont variées : mastoïdites, sinusites, rhinites, épiglottites, amygdalites, abcès périamygdaliens. Le tableau clinique est sans particularités, si ce n'est une tendance à la chronicité. Ces infections précèdent souvent la survenue d'une pleuropneumopathie.


Les pleuropneumopathies observées peuvent être des bronchites (60 % des cas) parfois dyspnéïsantes avec ou sans hémoptisie, des pleurésies purulentes (20 % des cas), des empyèmes, des abcès du poumon (3 %). Les abcès du poumon sont rarement abcédés. Ils peuvent se présenter comme un nodule solitaire du poumon évoluant chez un patient asymptomatique pendant plusieurs mois et dont l'image radiologique évoque un cancer primitif. Cependant il y a lieu de considérer aussi qu'une Pasteurella peut aussi survenir chez un malade ayant un cancer du poumon. Ces infections contribuent à dégrader l'état général d'un patient atteint de dilatation des bronches, d'une bronchite ou d'un emphysème [11, 15].


Un contact répété avec des animaux vivant au domicile du patient est retrouvé à l'interrogatoire dans plus de la moitié des cas.


Une épidémie de bronchopneumopathies nosocomiales survenue dans un service de soins intensifs a été décrite. La souche Pasteurella multocida avait été retrouvée dans les gaines de ventilation [16].


Infections du système nerveux central


Quatre modes de contamination sont possibles : inoculation directe par un animal, extension à partir d'une infection ORL, infection post-neurochirurgicale et dissémination hématogène. Deux revues générales réalisées ces dernières années rassemblaient l'une 38 cas et l'autre 21 cas de méningites à Pasteurella multocida chez l'adulte [17, 18]. Il s'agit donc d'une cause rare de méningites purulentes. La contamination est souvent en rapport avec une brèche ostéoméningée traumatique ou neurochirurgicale. Le tableau clinique réalisé n'a pas de particularité si ce n'est la fréquence des troubles de la conscience et des convulsions. Les abcès cérébraux sont rares, consécutifs à une infection de voisinage ou même à une inoculation directe. Une infection sur valve de dérivation du liquide céphalorachidien a été décrite [19]. Les méningites chez l'enfant sont également très rares [20]. Une contamination maternelle lors de l'accouchement est possible [21].


Bactériémies


Les bactériémies à Pasteurella sont le plus souvent une complication d'une infection locale consécutive à une morsure ou une griffade. En 1984, Weber et al. en rassemblaient 47 observations, tandis qu'en 1987, Raffi et al. présentant 13 cas personnels en relevaient 82 autres observations dans la littérature [22]. Ces bactériémies n'ont pas de particularités cliniques. La mortalité atteint le tiers des patients. Elle est en relation directe avec la gravité d'une maladie sous-jacente très fréquemment retrouvée : cirrhose, néoplasie, immunodépression, etc. Une curiosité est la description de deux bactériémies, l'une à Pasteurella multocida, l'autre à Pasteurella dagmatis, survenues chez un patient diabétique à 1 an d'intervalle. Les rares bactériémies néonatales sont habituellement associées à une méningite. Les bactériémies peuvent parfois survenir au cours de la grossesse. Quant aux endocardites dues à Pasteurella multocida, elles sont tout à fait exceptionnelles. Une revue générale récente faite à propos d'une observation d'endocardite à Pasteurella dagmatis en rassemblait dix cas [23]. Des anévrismes mycotiques sont aussi très rares.


Infections abdominales


Elles sont de deux types : les péritonites spontanées et les appendicites avec leurs complications. Les péritonites spontanées à Pasteurella multocida surviennent principalement chez des patients atteints de cirrhose du foie. La mortalité dépasse les 50 %. Ces péritonites sont souvent consécutives à une endoscopie et rarement consécutives à une perforation appendiculaire. Les appendicites qui ont donné lieu à l'isolement d'une souche de Pasteurella n'ont pas de particularité clinique. Une observation particulière est celle d'un garçon de 12 ans opéré pour une péritonite appendiculaire à Pasteurella multocida chez qui a été découverte une cirrhose due à une hépatite non-A non-B. Une péritonite à Pasteurella dagmatis peut survenir à la suite d'une dialyse péritonale [24].


Infections génito-urinaires


L'isolement de Pasteurella multocida à partir de l'appareil génital féminin paraît exceptionnel. Dans la plupart des cas l'attention est attirée par un écoulement vaginal où Pasteurella multocida est retrouvée en culture pure. Les infections urinaires sont également rares. Ces infections à Pasteurella multocida surviennent volontiers dans un contexte de pathologie préexistante, souvent cancéreuse [25].


Diagnostic bactériologique


Prélèvements


Formes locales ou locorégionales


Au stade initial, le prélèvement sera réalisé à l'écouvillon, ou mieux, à l'aiguille fine puis placé dans un milieu de transport assurant la survie des bactéries fragiles si l'examen bactériologique devait être différé. Il est indispensable de recueillir la sérosité de la plaie en exerçant une légère pression si nécessaire. Au stade subaigu, ces formes ne justifient aucun prélèvement, les lésions étant classiquement stérilisées.


Formes systémiques


Le diagnostic est souvent une découverte de l'examen bactériologique du liquide céphalorachidien, liquide pleural, brossage bronchique, suppurations diverses ou d'hémocultures.


Isolement et identification


Examen microscopique


Il est souvent peu informatif quand il est réalisé sur des sérosités polymicrobiennes. Dans un produit monomicrobien (liquide pleural, LCR, ascite, hémoculture) il constitue un bon élément d'orientation. On observe des petits coccobacilles à Gram négatif et à coloration bipolaire. Ils sont isolés ou associés par paires, pouvant former des courtes chaînettes, immobiles, asporulés. La présence d'une capsule est variable et elle est mise en évidence par observation en contraste de phase ou après visualisation à l'encre de Chine.


Isolement


Deux notions sont à connaître lors de l'ensemencement des milieux de culture :


les Pasteurella peuvent croître sur milieux usuels mais leur isolement est facilité par l'utilisation de milieux convenant pour des germes exigeants [26] ;


le polymicrobisme des morsures est de règle, avec une moyenne de cinq espèces isolées par morsure [27]. Outre les Pasteurella, peuvent être inoculées de multiples espèces bactériennes : des bacilles à Gram négatif (bactéries du groupe EF-4, Neisseria weaveri ou M-5, Weeksella zoohelcum ou II-j, Eikenella corrodens, Capnocytophaga canimorsus, entérobactéries), des cocci à Gram positif (streptocoques pyogènes des groupes A, C et G, Streptococcus viridans, staphylocoques à coagulase positive : Staphylococcus aureus et Staphylococcus intermedius, et à coagulase négative : Staphylococcus epidermidis), ainsi que de nombreuses espèces de bactéries anaérobies (Peptostreptococcus, Clostridium, Bacteroides, Porphyromonas, Fusobacterium).


Pour les morsures, il est donc indispensable d'ensemencer deux types de milieux enrichis : une gélose au sang cuit, incubée 72 à 96 heures dans une atmosphère contenant 5 % de CO2 et une gélose au sang pour culture des espèces anaérobies exigeantes incubée au moins 48 heures à 37 °C dans les conditions d'anaérobiose stricte.


Identification


Les caractères d'orientation sont simples :


croissance sur les milieux usuels telle la gélose nutritive ou de Mueller-Hinton : petites colonies, de 1 à 2 mm de diamètre, translucides en 24 heures ;


absence de croissance sur le milieu de Drigalski ou de Mc Conkey (exception pour Pasteurella aerogenes) ;


catalase +, oxydase + parfois faible, mieux mise en évidence par du tétraméthyl-paraphénylène-diamine.


Les caractères biochimiques essentiels sont recherchés par ensemencement d'une galerie API 20 E (suspension riche)
et non pas une galerie API NH avec laquelle on rendrait faussement une identification d'Haemophilus. Les caractères de Pasteurella multocida sont :


la présence d'une nitrate-réductase,


la production d'indole,


la présence d'une ornithine-décarboxylase (ODC),


l'absence d'arginine-dihydrolase (ADH) et de lysine-décarboxylase (LDC),


la fermentation sans gaz de certains sucres (mannitol et saccharose). Rhammose, maltose et inositol sont négatifs.


L'aspect de la croissance en gélose VF est assez caractéristique, elle est renforcée dans la zone de microaérophilie. La sensibilité au composé vibriostatique O/129 est recherchée lors de l'antibiogramme. Noter que les souches résistantes triméthoprime ont une résistance croisée à O/129 en raison de la composition voisine des deux molécules qui sont des diaminopyrimidines.


Pour différencier les autres espèces de Pasteurella multocida, une galerie d'identification plus complète est utile. Les caractères discriminants sont indiqués dans le tableau II. L'étude de la fermentation du sorbitol et du dulcitol permettent de reconnaître trois sous-espèces de Pasteurella multocida (tableau III).

Le tableau IV montre la répartition dans les différentes espèces et sous-espèces de 405 souches de Pasteurella en fonction de la pathologie observée. Ces souches, ainsi que les renseignements cliniques correspondants, nous ont été transmis en 2000 et 2001 par différents laboratoires hospitaliers ou de ville. Il est à noter qu'il n'a pas été rencontré de souche de Pasteurella aerogenes ni de Pasteurella bettyae.


Identification moléculaire


L'identification des Pasteurella par les méthodes conventionnelles est parfois difficile. Même si des souches typiques de Pasteurella multocida sont responsables de la majorité des infections, 5 à 10 % des isolats cliniques ne sont pas identifiables de façon satisfaisante, y compris par des laboratoires de référence. Des méthodes d'analyse moléculaire ont donc été développées depuis quelques années, s'appuyant sur la comparaison de séquences de gènes présents dans toutes les bactéries [28]. Ainsi, le séquençage des gènes de l'ARN ribosomal a permis l'identification de souches auparavant inclassables. Cependant, l'analyse de ces gènes ne permet pas de différencier certaines espèces proches (Pasteurella dagmatis et Pasteurella canis par exemple). L'étude d'autres gènes ayant subi une divergence évolutive plus importante devrait permettre de pallier cette carence dans un avenir proche. Cependant, les techniques mises en œuvre ne sont encore accessibles qu'à des laboratoires spécialisés.


Recherche d'anticorps sériques


Le diagnostic sérologique repose sur la mise en évidence d'anticorps dirigés contre la capsule et les lipopolysaccharides. Une forte prévalence d'anticorps est retrouvée chez les individus professionnellement exposés ou possédant un animal familier [29]. Son utilisation diagnostique est sujette à caution : si le niveau de la réponse anticorps est satisfaisant pour le type capsulaire A, la faible immunogénicité du type D rend le test peu sensible. Les réactifs ne sont pas commercialisés.


Un sérodiagnostic négatif n'exclut pas une pasteurellose, et inversement la présence d'anticorps peut n'être que le témoin d'une immunisation au contact d'animaux, et ceci sans conséquences pathologiques.


Choix du traitement antibiotique


La pénicilline et les tétracyclines ont longtemps été considérées comme traitement de choix des pasteurelloses. Cela n'est plus le cas pour les tétracyclines qui sont bactériostatiques. La pénicilline est actuellement remplacée par l'amoxicilline mieux adaptée aux bactéries des infections consécutives à une morsure ou à localisation respiratoire [30].


Quelques souches résistantes à la pénicilline et à l'amoxicilline par production d'une bêtalactamase de type ROB codée par un plasmide ont été isolées d'infections à Pasteurella multocida [31]. La bêtalactamase de type TEM-1 codée par un plasmide a été l'objet d'une caractérisation récente [32, 33]. Il est donc à recommander de procéder à la recherche systématique de bêtalactamase sur toutes les souches de Pasteurella. Les souches productrices de ces bêtalactamases restent sensibles à l'association amoxicilline-acide clavulanique et aux céphalosporines de troisième génération.


Les tétracyclines, bactériostatiques, sont donc insuffisantes pour traiter une infection sévère chez des patients débilités.


Les aminosides utilisés seuls ne sont pas actifs, leur concentration minimale inhibitrice (CMI) est proche de la concentration critique.


Les fluoroquinolones sont très actives in vitro et associent des CMI basses et une vitesse de bactéricidie rapide. Leur utilisation peut être recommandée dans les pasteurelloses graves bactériologiquement documentées survenant chez un patient débilité [34].


Prophylaxie


La prophylaxie consiste en l'éviction du logement des patients à risque (insuffisant respiratoire chronique, immunodéprimé) des animaux de compagnie : chats, chiens, oiseaux [35]. Les comparaisons soit par électrophorèse en champs pulsés, soit par séquençage du gène de l'ARN ribosomal des souches isolées chez les malades avec celles isolées chez leur animal de compagnie justifient cette attitude [11, 20].

CONCLUSION

Nous remercions les biologistes qui ont bien voulu nous adresser des souches de Pasteurella accompagnées de renseignements cliniques.


Article reçu le 14 juin 2002,   accepté le 2 septembre 2002

REFERENCES

1   Annales du Contrôle national de qualité, septembre 2000 : n° 22.


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