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Hémolyse massive par Clostridium perfringens : diagnostic rapide chez une patiente présentant un sepsis sévère


Annales de Biologie Clinique. Volume 65, Numéro 2, 181-4, Mars-Avril 2007, Pratique quotidienne

DOI : 10.1684/abc.2007.0050

Résumé   Summary  

Auteur(s) : M Blanco, C Ferreirós , Service de biochimie clinique, Complejo Hospitalario Universitario de Vigo, Pontevedra, Espagne.

Résumé : La septicémie à Clostridium est une maladie assez rare mais presque toujours fatale. Nous rapportons un cas d’hémolyse massive mortelle avec pratiquement aucun érythrocyte en circulation, chez une patiente atteinte d’une septicémie par Clostridium perfringens. Le fait que Clostridium perfringens ait été trouvé par une coloration de Gram directe du sang périphérique du patient a permis un diagnostic rapide.

Mots-clés : sepsis, Clostridium perfringens, hémolyse massive

Illustrations

ARTICLE

Auteur(s) : M Blanco, C Ferreirós

Service de biochimie clinique, Complejo Hospitalario Universitario de Vigo, Pontevedra, Espagne

Article reçu le 18 Août 2006, accepté le 26 Decembre 2006

Clostridium est formé par des bacilles anaérobies stricts à Gram positif qui forment des spores. Ils font partie de la flore normale de l’homme et ils peuvent apparaître dans le tractus intestinal et le système génital de la femme. Les clostridia peuvent causer le tétanos, le botulisme, la gangrène gazeuse, la colite pseudo-membraneuse, le choc septique, la myosite et l’hémolyse [1]. La septicémie par clostridia est une maladie assez rare mais presque toujours fatale. Elle apparaît après une infection par clostridia, principalement située dans l’utérus, le côlon ou les conduits biliaires.Nous avons trouvé trente descriptions de cas dans la littérature médicale d’hémolyse massive associée à une septicémie par Clostridium perfringens. La plupart de ces cas se sont produits chez des patients cancéreux, diabétiques ou qui venaient de subir une opération abdominale [1-12]. Dans certaines occasions, comme dans le cas décrit, la source du sepsis n’est pas déterminée.

L’observation

Une femme de 70 ans a été admise dans notre hôpital pour ictère et une pression artérielle basse. Elle était traitée pour un diabète sucré de type 2 et présentait une cataracte. Elle n’était apparemment allergique à aucun médicament. La patiente a signalé des douleurs abdominales avec une légère diarrhée et des selles jaunâtres depuis deux jours. À son admission, ces symptômes ont persisté avec frissons, sensation de malaise général, vomissements hématiques, selles foncées et urines foncées. Un examen clinique a révélé une pression artérielle de 90/60 mmHg et une température de 36 °C. La patiente paraissait désorientée et donnait des réponses monosyllabiques. Elle présentait un ictère cutanéo-muqueux, un rythme de respiration basal lent, des douleurs abdominales, principalement au niveau de l’hypocondre droit, ainsi qu’une insuffisance veineuse des membres inférieurs. La patiente saignait abondamment au niveau des cathéters nasogastrique et vésical, et par le nez, la bouche, l’anus et les zones de ponction veineuse. La radio du thorax a révélé une cardiomégalie et une condensation broncho-vasculaire basale gauche. L’échographie abdominale a seulement montré un élargissement a minima des structures intrahépatiques.

Les analyses de laboratoire à l’admission ont donné les résultats suivants : glucose : 6,22 mmol/L, urée : 47,12 mmol/L, bilirubine totale : 304,4 μmol/L, transaminase glutamo-oxalo-acétique (AST) : 1 510 UI/L, créatine kinase (CK) : 430 UI/L, sodium : 137 mmol/L, potassium : 4,3 mmol/L. Le sérum révélait une forte hémolyse avec une couleur vive brun rougeâtre. Une hémoglobinurie était notée. La gazométrie artérielle a montré une acidose métabolique sévère. Les paramètres hématologiques (ADVIA 120, Bayer®) étaient les suivants : leucocytose totale : 8,50 × 109/L (neutrophiles : 73 %, lymphocytes : 20 %, monocytes : 6 %, éosinophiles : 1 %), érythrocytes : 0,08 x 1012/L, concentration d’hémoglobine : 0,93 mmol/L, hématocrite : 0,005, volume globulaire moyen (VGM) : 64,1 fL/globule, teneur corpusculaire moyenne en hémoglobine (TCMH) : 12,03 fmol/globule, concentration corpusculaire moyenne en hémoglobine (CCMH) : 187,6 mmol Hb/L d’érythrocytes, concentration corpusculaire moyenne en hémoglobine mesurée (CHCM) : 4,56 mmol Hb/L, largeur de la répartition des globules rouges (LRGR) : 42,8 %, numération plaquettaire : 487 x 109/L, volume plaquettaire moyen (VPM) : 17,2 fL. Après examen au microscope d’un frottis de sang périphérique, les leucocytes observés étaient bien préservés et le décompte différentiel était similaire au décompte de l’automate, mais avec un nombre élevé de formes immatures de neutrophiles (non segmentés : 26 %, métamyélocytes : 8 %, myélocytes : 2 %). Il n’y avait aucun érythrocyte et pratiquement pas de plaquettes. L’absence d’érythrocytes a rendu impossible la détermination du groupe ABO et Rh, ainsi que la réalisation d’un test de Coombs direct. L’étude de la coagulation a donné les résultats suivants : taux de prothrombine : 9 %, ratio du temps de céphaline : 8,4, fibrinogène non décelable et test D-dimères positif.

Des échantillons de sang ont été prélevés pour des cultures microbiologiques et un traitement antibiotique empirique par méropénème et vancomycine a été administré, accompagné d’acide aminocaproïque et de corticoïdes.

Une coloration de Gram directe d’un étalement enrichi de leucocytes de sang périphérique réalisée en laboratoire a permis de trouver des bacilles à Gram positif intraleucocytaires (figure 1).

La patiente a reçu une transfusion de plasma, d’érythrocytes et de concentrés de plaquettes. Après la transfusion, les résultats des tests de laboratoire étaient les suivants : leucocytes : 6,63 × 109/L, érythrocytes : 0,68 × 1012/L, hémoglobine : 0,81 mmol/L, hématocrite : 0,061, VCM : 88,7 fL/globule, TCMH : 1,18 fmol/globule, CCMH : 13,3 mmol Hb/L d’érythrocytes, LRGR : 15,4 %, plaquettes : 157 × 109/L. Au cours des heures suivantes, les résultats du bilan biochimique étaient : protéine totale : 125 g/L, albumine : 44 g/L, AST : 820 UI/L, sérum glutamopyruvique transaminase (ALT) : 415 UI/L, lacticodéshydrogénase (LDH) : 15 275 UI/L, CK : 1 773 UI/L, amylase : 40 UI/L, calcium : 1,73 mmol/L, sodium : 140 mmol/L, potassium : 5,6 mmol/L.

Le bilan clinique était compatible avec un sepsis à Clostridium, avec une hémolyse intravasculaire massive et des signes de coagulation intravasculaire disséminée (CIVD). Quelques heures plus tard, la patiente affichait des pétéchies généralisées du tronc et des ecchymoses confluentes. Elle répondait uniquement à des stimuli douloureux et sa fréquence cardiaque diminuait. Elle a reçu de l’atropine et a été placée sous ventilation mécanique. Cependant, la patiente n’a réagi à aucune mesure de réanimation cardio-respiratoire et elle est décédée douze heures après son admission du fait d’une insuffisance pluriorganique.

Dans tous les échantillons sanguins envoyés au laboratoire de microbiologie, Clostridium perfringens a été identifié. L’autopsie n’a pas révélé la source principale de l’infection ou une altération anatomique susceptible d’expliquer comment Clostridium perfringens avait pu accéder à la circulation sanguine.

Le point de vue du clinicien

Clostridium perfringens exerce son action pathogène par la production de multiples substances toxiques et enzymatiques. L’hémolyse est secondaire à l’effet de la toxine alpha. La toxine alpha, produite par tous les types de Clostridium perfringens, contient de la phospholipase C (lécithinase) et de la sphingomyélinase qui sépare la phosphatidylcholine (lécithine) en phosphorylcholine et en diacylglycérol, et a un effet sur les systèmes lipoprotéiques contenant de la lécithine dans les membranes cellulaires. À concentrations élevées, la toxine alpha provoque une dégradation massive de la phosphatidylcholine et de la sphingomyéline des membranes, suivie par leur rupture. À concentrations plus faibles, la toxine cause une hydrolyse limitée de la phosphatidylcholine et de la sphingomyéline, générant respectivement du diacylglycérol et de la céramide. Ces événements activent diverses voies de transduction de signaux, par l’activation de la phospholipase C endogène et/ou de la sphingomyélinase, ce qui conduit à une production incontrôlée de plusieurs médiateurs intercellulaires [13]. Elle détruit les plaquettes, les érythrocytes, les leucocytes, les cellules endothéliales et les membranes des cellules musculaires [1]. L’action de la toxine alpha sur la paroi des érythrocytes les détruit et provoque la libération de phosphorylcholine (lysolécithine), ce qui contribue à l’hémolyse massive [2]. Elle est mortelle, nécrotique et hémolytique. L’observation clinique la plus remarquable dans notre cas était l’hémolyse massive intravasculaire, déjà présente à l’admission.

Le point de vue du biologiste

L’hémolyse importante a interféré avec les analyses biochimiques. L’hémolyse a causé une augmentation importante d’AST, CK et LDH, du fait de la libération dans le plasma de composantes fragmentées d’érythrocytes. On aurait pu s’attendre à une augmentation similaire du potassium (qui affiche un gradient de concentration érythrocyte : plasma de 20:1). Cependant, il se situait à une valeur normale (4,3 mmol/L). Ce résultat contradictoire est dû soit au fait que l’hémolyse in vivo s’est produite plusieurs heures après la mesure [3], soit parce que la diarrhée a provoqué une fuite du potassium libéré. La bilirubine totale était peut-être plus élevée que ne le montrent les chiffres, en raison de l’interférence négative de l’hémoglobine sur l’analyse colorimétrique de la bilirubine. Le taux de protéine total était très élevé (125 g/L) du fait que toute l’hémoglobine (0,93 mmol/L) était dans le sérum, libérée par l’hémolyse in vivo. Cette hémoglobine a migré dans la région bêta à l’électrophorèse des protéines. Les décomptes d’érythrocytes et l’hématocrite étaient extrêmement faibles. De ce fait, les résultats des indices, tels que TCMH et CCMH, en ont été altérés, puisqu’ils sont calculés à partir du décompte d’érythrocytes, de l’hématocrite et de l’hémoglobine mesurée, en partant du principe que toute l’hémoglobine est intracellulaire. La présence d’hémoglobine libre conduit à des erreurs de calcul par les automates hématologiques [3], et ne permet pas non plus de vérifier le ratio d’approche typique hématocrite = 3 x hémoglobine. La CHCM n’était altérée, dans la mesure où ce paramètre (unique aux systèmes d’hématologie Bayer®), est obtenu à partir de la mesure directe de l’hémoglobine cellulaire.

Plus aucun érythrocyte intact ne figurait dans les frottis de sang périphérique. On a pu observer quelques fragments de cellules, peut-être les membranes déchirées d’érythrocytes. L’examen au microscope a révélé une thrombopénie, et non pas une thrombocytose, comme le montrait la mesure automatisée du décompte de plaquettes (suite à l’interférence par les débris de membranes et d’érythrocytes). Les frottis sanguins ont montré un « virage à gauche » avec un nombre élevé de formes immatures de neutrophiles (non segmentés : 26 %, métamyélocytes : 8 %, myélocytes : 2 %), mais le décompte des leucocytes était relativement normal au lieu de la leucocytose à laquelle on aurait pu s’attendre, peut-être du fait d’une lyse partielle des leucocytes causée par l’action lipolytique des enzymes de la toxine alpha.

On a de plus noté des signes de CIVD, du fait de la libération de phospholipoprotéines par les membranes d’érythrocytes, ce qui a activé la coagulation intravasculaire et la toxine alpha [3].

L’observation précoce par microscopie de bacilles à Gram positif dans les frottis de sang périphérique a contribué à un diagnostic rapide. Afin d’améliorer l’analyse, l’échantillon de sang entier non coagulé sur EDTA a été centrifugé à 1 500 tr/min/5 min. Un étalement a été réalisé avec la couche de sédiments où étaient concentrés les leucocytes et les micro-organismes. Une coloration de Gram a été examinée au microscope à immersion et la présence de bacilles à Gram positif a conduit au diagnostic présomptif de septicémie par Clostridium perfringens.

Le diagnostic rapide de micro-organismes présents dans des fluides corporels est d’une grande importance clinique. La coloration de Gram constitue le principal outil pour le diagnostic de ces infections, mais la sensibilité de cette technique varie selon le type d’échantillon et la charge bactérienne présente. Pour cette patiente, la concentration préalable du sang et la charge bactérienne élevée ont permis d’augmenter le rendement de la technique et la sensibilité de l’observation bactérienne et cellulaire.

Remerciements

Nous souhaitons remercier le docteur Maximiliano Álvarez du service de microbiologie clinique pour sa contribution en tant que conseiller scientifique.

Références

1 Rogstad B, Ritland S, Lunde S, Hagen AG. Clostridium perfringens septicemia with massive hemolysis. Infection 1993 ; 21 : 54-6.

2 Kwan C, Pun MD, Wehner JH. Abdominal pain and massive intravascular hemolysis in a 47-year-old man. Chest 1996 ; 110 : 1353-5.

3 Chaplin H, Glazer H, Krewson L, Love P, Hockett R, Murphy K. Abdominal pain, total intravascular hemolysis, and death in a 53-year-old woman. Am J Med 1990 ; 88 : 667-74.

4 Fombuena M, Tormo C, Fajarnés F, et al. Sepsis por Clostridium perfringens en un paciente inmunocompetente. Presentación de un caso y revisión de la literatura. Enferm Infecc Microbiol Clin 1997 ; 15 : 561-2.

5 Gutiérrez A, Florencio R, Ezpeleta C, Cisterna R, Martínez M. Fatal intravascular hemolysis in a patient with Clostridium perfringens septicaemia. Clin Infect Dis 1995 ; 20 : 1064-5.

6 Hübl W, Mostbeck B, Hartleb H, Pointner H, Kofler K, Bayer PM. Investigation of the pathogenesis of massive hemolysis in a case of Clostridium perfringens septicemia. Ann Hematol 1993 ; 67 : 145-7.

7 Bätge B, Filejski W, Kurowski V, Klüter H, Djonlagic H. Clostridial sepsis with massive intravascular hemolysis : rapid diagnosis and successful treatment. Intensive Care Med 1992 ; 18 : 488-90.

8 MacDonald CP, Hartley S, Orchard K, et al. Fatal Clostridium perfringens sepsis from a pooled platelet transfusion. Transfus Med 1998 ; 8 : 19-22.

9 Alvarez A, Rives S, Nomdedeu B, Pereira A. Massive hemolysis in Clostridium perfringens infection. Haematologica 1999 ; 84 : 571-3.

10 Salmerón A, Pravia M, García M. Sepsis fulminante por Clostridium perfringens en una paciente previamente sana. Emergencias 2000 ; 12 : 133-7.

11 Tsai IK, Yen MI, Ho IC, Yu KW, Liu CY, Cheng DL. Clostridium perfringens septicaemia with massive hemolysis. Scand J Infect Dis 1989 ; 21 : 467-71.

12 Zeggwagh AA, Abouqal R, Zekraoui A, Kerkeb O. Quatre sepsis sévères à Clostridium perfringens. Presse Med 1993 ; 22 : 1791.

13 Sakurai J, Masahiro N, Masataka O. Clostridium perfringens alpha-toxin : characterization and mode of action. J Biochem (Tokyo) 2004 ; 136 : 569-74.


 

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