INFECTION À LÉGIONELLA :

Les légionelles sont des bactéries pathogènes opportunistes pour l’homme et constituent l’agent étiologique de différentes formes de (PAC) et nosocomiales. Leur découverte, il y a un quart de siècle, a révélé un genre bactérien fascinant, dont le cycle de vie apparaît aujourd’hui complexe. La caractérisation des sources de contamination à l’origine d’épidémies est essentielle pour réduire la prévalence de cette maladie. Les actions préventives mises en œuvre consistent principalement en une surveillance régulière des concentrations en

légionelles [67].

La légionellose est une pathologie grave associée à une mortalité élevée. Mieux diagnostiquer cette pathologie est essentiel afin d’optimiser le traitement (ATB) [68].

8.1. Historique :

A partir de 1976, les légionelles ont été découvertes, à la suite de la 58ème convention de l’American Legion, du 21 au 24 juillet, regroupant 4 400 vétérans tous résidants dans un hôtel de Philadelphie. Au retour de cette convention, 182 des vétérans ont présenté une pneumopathie atypique et 16% des patients en sont morts. L’agent responsable de cette maladie, qui fut appelée maladie du légionnaire ou légionellose, n’a été isolé que 6 mois plus tard après l’inoculation de cobayes par Shepard et McDade au (CDC) d’Atlanta. La bactérie fut nommée Légionella en référence aux légionnaires victimes de cette épidémie. C’est en

1979 que l’agent responsable de cette épidémie a été décrit par Brenner et coll. Par la suite,

dans les années 1947 à 1959, des analyses rétrospectives, effectuées sur des échantillons conservés pendant plus de 50 ans et prélevés lors d’épidémies ou de cas isolés de pneumonie et pour lesquels aucune bactérie n’avait pu être clairement identifiée, ont permis de mettre en

8.2. Epidémiologie :

Les infections pulmonaires aiguës appelées légionellose ou la maladie du légionnaire sont moins fréquentes mais plus graves car mortelles dans 10-20 % des cas chez les sujets immunocompétents. Ce taux peut atteindre 40-80 % des cas chez des patients immunodéprimés non traités mais peut être réduit à 5-30 % dans le cas d’une prise en charge appropriée et selon la gravité des signes et des symptômes cliniques [67].

De mars 2007 à avril 2010, en France, 254 patients ont été inclus dont 156 hommes (âge moyen est de 61,3 ans) [68].

La légionella est une infection peu commune, qui survient généralement chez des personnes immunodéprimées. La plupart des épidémies se produisent en été et en automne. L'infection se manifeste souvent chez des personnes d'âge moyen ou plus âgées, spécialement celles qui présentent des complications cardiaques ou pulmonaires. Elle cible également les fumeurs et les personnes immunodéprimées [52].

8.2.1. Agent pathogène :

Légionella est une bactérie aérobie, Gram-négative, non encapsulée, non sporulée,

flagellée, intracellulaire, souvent caractérisée comme étant un coccobacillus. Sa paroi cellulaire contient un acide gras à forte teneur en ubiquinone et la capacité de former des biofilms. Elle est positive à l'oxydase, à la catalase et à la gélatinase, n'a pas de capacité de réduction des nitrates et peut être observée par coloration à la fascine. C’est une bactérie insidieuse qui a besoin de cystéine et de fer pour se développer. C'est pourquoi elle est détectée par culture sur extrait de levure de charbon de bois tamponné, polymyxine B, anisomycine et gélose au céfamandole. Il existe plus de 50 espèces de Légionella, mais il a été démontré que seules 19 d'entre elles provoquent une infection chez l'homme [52].

Les espèces de légionelles sont de petits bacilles qui ont des exigences spéciaux en matière de croissance en laboratoire. Ils ne se colorent pas avec des réactifs courants mais peuvent être vues dans les tissus colorés avec la coloration argentée de Dieterle. Ce sont des organismes intracellulaires qui sont avaler par les macrophages lors de la phagocytose [63].

8.2.1.1. Taxonomie :

La description faite en 1979 par Brenner et coll a conduit à la création du nouveau genre bactérien Légionella, qui est le seul représentant de la famille des Légionellaceae. Ce genre forme donc un groupe cohérent, placé dans l’ordre des Légionellales et appartient à la classe des Gammaproteobacteria. Les espèces les plus proches phylogénétiquement des bactéries du genre Légionella sont C.burnetii et Rickettsiella grylli. Les espèces incriminées sont

principalement L. pneumophila mais également d’autres espèces comme L. micdadei et

L. bozemanii. À ce jour, 53 espèces de Légionella ont été décrites et leur nombre augmente

régulièrement : L. pneumophila, L. bozemanii,L. dumoffii,L. gormanii, L. micdadei, L.

longbeachae, L. jordanis, L. wadsworthii, L. oakridgensis, L. feeleii, L. sainthelensi, L. anisa, L. cherrii, L. erythra, L. hackeliae, L. jamestowniensis, L. maceachernii, L. parisiensis, L. rubilucens, L. santicrucis, L. spiritensis, L. steigerwaltii, L. israelensis, L. birminghamensis, L. brunensis, L. cincinnatiensis, L. moravica, L. gratiana, L. quinlivanii, L. tucsonensis, L. adelaidensis, L. fairfieldensis, L. lansingensis, L. shakespearei, L. geestiana, L. londoniensis, L. nautarum, L. quateirensis, L. worsleiensis, L. genomospecies , L. lytica , L. waltersii, L. taurinensis, L. beliardensis, L. drozanskii , L. fallonii , L. gresilensis, L. rowbothamii , L. busanensis, L. drancourtii, L. impletisoli, L. yabuuchiae, L. dresrenensis, L. cardiaca, L. nagasakiensis [67].

8.2.1.2. Facteur de virulence :

Les organismes Légionella produisent des facteurs de virulence qui améliorent la survie et la croissance intracellulaires au sein des macrophages : se sont les chimiokines et les cytokines libérées par les macrophages infectés déclenchent une réponse inflammatoire

chaude sanitaire ou les circuits de refroidissement avec tour aéroréfrigérante (TAR). Ces installations constituent aujourd’hui les principaux réservoirs à l’origine des cas de légionelloses. Les légionelles sont des bactéries d’origine hydro-tellurique et sont ubiquitaires dans les environnements hydriques qu’ils s’agissent de fleuves, de rivières, de nappes phréatiques, de mares ou d’étangs, de sources thermales ou encore de sols humides. La contamination à partir d’un aérosol généré par l’utilisation d’une eau chaude sanitaire (essentiellement lors de douches) est à l’origine d’un grand nombre de cas de légionellose. Dans ces environnements, les légionelles y trouvent parfois des conditions favorables à leur survie, voire même à leur prolifération [67].

8.2.3. Mode de transmission :

La légionelle ne se transmet pas d'une personne à l'autre, mais généralement par exposition à l'eau [63].

L’inhalation des poussières de sols contaminés (sols humides ou terreau) ont également été identifiées comme la cause de légionellose [67].

Il n'existe aucune preuve de la transmission de personne à personne de la maladie du légionnaire. Les bactéries sont inoculées par aérosolisation des nébuliseurs et des humidificateurs, mais elles peuvent aussi être transmises directement lors d'interventions chirurgicales et par la consommation d'eau contaminée. Les personnes immunodéprimées, les receveurs de greffes d'organes solides, les patients en convalescence après une opération ou sous ventilation endotrachéale, les patients admis dans des unités de soins intensifs (USI) ou les personnes exposées à des systèmes de ventilation sont les plus exposés au risque d'infection [52].

8.2.4. Facteur favorisant :

L’existence du germe pathogène dans les aérosols, l’état immunitaire de l’hôte ainsi que la densité et la durée d’exposition aux aérosols infectés présentent des facteurs favorisants la contamination. Les paramètres physico-chimiques et les facteurs biotiques jouent un rôle capital en influençant la survie et la multiplication des légionelles dans l’environnement. La température est un paramètre clé car les légionelles sont capables de survivre à des

températures comprises entre 5 et 63 °C mais ne peuvent se multiplier que pour une gamme plus étroite de température, comprise entre 25 et 45 °C. Le pH est un autre paramètre qui influence la croissance des légionelles. Les espèces connues du genre Légionella sont considérées comme des espèces neutrophiles, mais le pH des environnements dans lesquels elles ont été détectées peut être très variable allant de très acide à pH 3,0 à très basique de 9,2 de pH. Cependant, elles ne sont capables de se multiplier que sur une gamme de pH allant de 5,5 à 8,5 et présentent un optimum de croissance in vitro à pH 6,9. D’autre part, des études menées dans des réseaux d’eau sanitaire ont prouvé des corrélations positives entre le pH et le nombre de légionelles. D’autres facteurs chimiques favorisent la croissance des

Légionelles dans leur environnement. Elles sont exigeantes en fer et en certains acides

aminés qu’elles sont incapables de synthétiser mais qui constituent leur seule source de carbone car elles sont incapables d’utiliser les sucres contrairement à de nombreuses bactéries [67].

Le contact avec de l'eau stagnante dans des rivières ou des lacs, ainsi que les systèmes de climatisation et ceux du chauffage présentent aussi des facteurs favorisants la prolifération des légionelles [52].

8.2.5. Distribution géographique :

Depuis 1976, plusieurs épidémies de la maladie de légionellose ont été décrites en Amérique du Nord, en Asie et en Europe et estime le nombre de cas de légionellose chaque année aux Etats-Unis de 8000 à 18000. Au contraire, la vraie incidence n’est pas connue car tous les cas ne sont pas mieux diagnostiqués. En France, entre 1200 et 1500 cas sont évalués

La maladie de légionellose connaît aujourd’hui une certaine recrudescence. En Europe, pour la seule année 2017, plus de 9 238 cas ont été notifiés dont près des deux-tiers dans quatre pays seulement dont l’Italie, la France, l’Espagne et l’Allemagne. La France a décrite une augmentation capitale et le nombre de cas étant passé de 1218 en 2016 à 1630 en 2017 [71].

Figure 19 : Evolution du nombre et du taux d'incidence annuels des cas notifiés de légionellose en France, entre 1988 et 2017 [72].

Légionella est une bactérie de l’environnement qui existe sur tous les continents, mais

dont l’isolement est plus couramment notifiés dans les pays industrialisés. En 1999, en France, 440 cas de légionellose ont été décrites, soit une incidence de 0,73 cas pour 100 000 habitants. On estime cependant qu’en 1998, en France, 1 124 cas de légionellose sont survenus et que seuls 33% des cas avaient été notifiés. Les cas décrites sont pour la plupart du

temps des malades hospitalisés ; Ces données ne représentant qu’une fraction des cas réels, car en France 90% des pneumonies acquises hors de l’hôpital sont soignées en ville.

Légionella a été retrouvée dans les eaux douces et les lacs ainsi que dans des sources chaudes,

la terre et les composts. En 1999, aux Pays Bas, les bains à remous ont été à l’origine de 181 cas et 93 cas en Belgique. En 1998, à Paris, les (TAR)ont été à l’origine de 20 cas et de 8 cas en 1999 et de 110 cas à Melbourne en 2000 [73].

8.2.5.2. Au Maroc :

Depuis 1987, la légionellose est introduite dans la liste des maladies à (DO), afin de permettre aux systèmes de veille sanitaire d'identifier des phénomènes épidémiologiques. Au Maroc, la direction d’épidémiologie et la lutte contre les maladies ne disposent pas jusqu’à ce jour des données sur cette maladie, mais la légionellose existe au Maroc [74].

9. PHYSIOPATHOLOGIE :

Les voies aériennes inférieures sont en contact constant avec la flore oropharyngée ainsi qu’avec les germes environnementaux. Ces germes micro inhalés ne donnent pas systématiquement lieu à une infection des voies respiratoires basses du fait de l’existence de phénomènes de défense mécaniques (éternuement, mouvement ciliaire, mucus, toux) et non mécaniques (macrophages présents dans les alvéoles). A l’occasion d’un déséquilibre entre les mécanismes de défense (immunodépression, pathologie ciliaire, co-infection virale diminuant la clairance bactérienne) et la virulence des germes inhalés ((ATB) perturbant la flore oropharyngée, rupture entre colonisation et invasion, ou germe pathogène), le germe peut devenir pathogène responsable d’une pneumopathie. Suite à l’invasion bactérienne se développe une réponse inflammatoire cellulaire avec engagement de macrophages et de lymphocytes sur le site de l’infection. Cette réaction provoque un comblement de l’alvéole constitué de cellules inflammatoires, de débris cellulaires résultant de la phagocytose et d’un exsudat inflammatoire. Par ailleurs, les macrophages recrutés localement peuvent entraîner des lésions à l’épithélium pulmonaire. Cela aboutit à une diminution de la compliance pulmonaire et à l’obstruction des petites voies aériennes conduisant aux symptômes respiratoires [75].

M.pneumoniae serait capable de pénétrer à l’intérieur des cellules et de s’y multiplier lentement. Les désordres immunopathologiques expliquent l’apparition d’auto-anticorps au cours de l’infection. Ces auto-anticorps seraient dus à des parentés antigéniques existant entre glycolipides membranaires de M.pneumoniae et certains tissus [76].

végétative le (CR) pour se répliquer par fission binaire. Lorsque l'inclusion se remplit de sa progéniture, les chlamydiae se transforment à nouveau en (CE) métaboliquement inactif mais infectieux et sont libérées par la rupture de la cellule hôte ou la fusion de l'inclusion avec la membrane plasmique de la cellule hôte [49].

F.tularensis sont capables de se multiplier dans le cytosol des macrophages et des cellules non phagocytaires telles que les cellules épithéliales des voies respiratoires. Cette propriété est liée notamment à la présence de gènes spécifiques regroupés sous forme d’un ilot de pathogénicité [26].

C.burnetii : La variation du lipopolysaccharide externe de C. burnetii provoque deux phases antigéniques: la phase I est la phase pathogène, et la phase II est dérivée après passage en laboratoire et a une faible virulence. Les personnes atteintes d'une infection aiguë présentent principalement des anticorps dirigés contre l'antigène de phase II, tandis que les personnes atteintes d'une infection chronique par la fièvre Q présentent principalement une réponse d'anticorps de phase I [37].

Légionella : Les organismes Légionella produisent des facteurs de virulence qui améliorent la survie et la croissance intracellulaires au sein des macrophages : les chimiokines et les cytokines libérées par les macrophages infectés déclenchent une réponse inflammatoire souvent sévère qui peut entraîner un afflux rigoureux de neutrophiles dans les alvéoles [63].

C.psittaci : L'organisme de C.psittaci existe dans deux états : extracellulaire, hautement infectieux, avec (CE) métaboliquement inactif, et le plus grand intracellulaire, réplicatif, avec (CR) métaboliquement actif. Après contact avec une cellule eucaryote (typiquement une cellule épithéliale respiratoire), le (CE) est endocytosé en restant à l'intérieur d'un corps d'inclusion fermé par une membrane et en échappant à l'hôte. L'organisme se différencie en un (CR) qui subit la réplication par fission binaire, en utilisant de l'(ATP) parasité par la cellule hôte. Les (CR) se réorganisent en (CE) et sont libérés de la cellule. Le cycle de développement complet prend plus de 48 heures [21].