1-1-1-Staphylococcus aureus -Taxonomie :

Staphylococcus aureus (S.aureus) occupe aujourd’hui, de part sa virulence et sa

résistance aux antibiotiques usuels, une grande importance en pathologie humaine. Cette bactérie appartenant à la famille des Micrococcaceae [37], Staphylococcaceae [38, 39].

-Epidémiologie :

Les Staphylocoques contaminent les surfaces, l’air, et l’eau, donc c’est l’homme qui est le principal réservoir naturel, avec 30% d’adultes sains colonisés. On estime que 10 à 20% de la population a un portage de Staphylococcus aureus persistant, 60% un portage intermittent et 20% ne seront jamais colonisés [40].

Ubiquiste et saprophyte, Staphylococcus aureus constitue l’une des espèces les plus couramment isolées en milieu hospitalier avec Escherichia coli (E.coli) et Pseudomonas

après E.coli, mais aussi son isolement en milieu communautaire est devenu de plus en plus fréquent [41].

Les résidents de maisons de soins courent aussi un grand risque de contracter SARM (Staphylococcus aureus résistant à la méticilline) [42].

-Habitat :

Les germes appartenant au genre Staphylococcus sont résistants à la déssication et au refroidissement [43], et sont des commensaux de la peau et des muqueuses de l’homme et des animaux [43] à sang chaud [44]. Les principales localisations du portage de Staphylococcus

aureus sont les fosses nasales antérieures [43] (30% de la population saine le portent de façon

permanente, 50% de façon intermittente) (figure 8), la peau, les intestins, les mains [44] et les annexes glandulaires [40] (les zones humides de la peau comme les aisselles, le périnée [37] et les plis inguinaux [44]).

Il faut insister sur le fait que beaucoup des marocains mettent leurs doigts dans le nez,

et que le Staphylococcus aureus se propage habituellement par contact physique direct notamment par les mains, donc après avoir salué ces personnes par la main, on peut être infecté par Staphylococcus aureus ou on peut être la cause de propagation du germe à d'autres personnes si on ne lave pas bien les mains [45].

-Terrains exposés :

Certaines populations sont d’avantages exposées à être colonisées par le Staphylococcus

aureus comme les diabétiques de type 1, les usagers de drogue intraveineuse, les dialysés, les

patients récemment opérés, les immunodéficients et les personnels de santé. Les souches retrouvées dans le portage chronique peuvent être méti-résistantes comme ils peuvent être méti-sensibles [40].

-Morphologie :

Staphylococcus aureus est une bactérie [47], cocci [43] gram positif [47], catalase

positive, immobile, non sporulée [38, 39], non capsulé, aéro-anaérobie facultatif [48], formée de coques de 1µm de diamètre dont la répartition est variable en fonction de leur division cellulaire : les coques ont été observées de manière isolées ou agglutinées par paires, grappes (grappes de raisin) (figure 9 (A)) ou chaînes (figure 9 (B)) [47].

Figure 9 : Staphylococcus aureus [49, 50].

Le génome du Staphylococcus aureus est constitué d’un chromosome circulaire d’environ 2800 paires de bases (figure 10). Les gènes de virulence et de résistance aux antibiotiques sont retrouvés à la fois sur le chromosome et sur des éléments

extra-Figure 10 : Le génome de Staphylococcus aureus [52].

-Biochimie :

La paroi du Staphylococcus aureus est composée essentiellement de :

.Peptidoglycane (PPG) (ou muréine, ou mucocomplexe, ou mucopeptide) forme la

paroi bactérienne des bactéries à gram positif et à gram négatif, maintient la forme des cellules et assure une protection mécanique contre la pression osmotique [53]. Elle participe au chimiotactisme en attirant les polynucléaires neutrophiles, et l’interleukine-1, et jouent un rôle dans l’activation du complément et dans l’opsonisation [54].

Il est constitué d’une partie glucidique (=polysaccharide) et d’une partie peptidique. L’épaisseur de la paroi est nettement supérieure chez les bactéries dites à gram+ et est en contact direct avec le milieu extracellulaire. A l’inverse, chez les bactéries à gram-, le PPG est plus fin et enchâssé entre deux membranes plasmiques. C’est cette différence qui confère une réactivité différente de ces 2 types de cellules au colorant de gram, à l’origine de la classification dichotomique des bactéries en « Gram+ », et « Gram- » [53].

.Capsule protectrice, enveloppe la majorité des Staphylococcus aureus des mécanismes

de défense de l’organisme (opsonisation et phagocytose) [54].

-Facteurs de virulence :

Plusieurs facteurs expliquent la fréquence, la pathogénicité et la gravité des infections à

Staphylococcus aureus : le caractère ubiquitaire de la bactérie, la multi- résistance de

certaines souches aux antibiotiques, une diminution des défenses immunitaires des patients hospitalisés, et l’expression des facteurs de virulence (l’espèce aureus est la plus virulente du fait d’une production importante d’enzymes et de toxines extracellulaire) [54].

Les facteurs de virulence identifiés sont nombreux et expliquent la grande pathogénicité de Staphylococcus aureus. Ils sont codés par des gènes localisés sur l’ADN chromosomique ou sur les éléments génétiques mobiles (figure 11). Ils interviennent dans l’adhésion puis la dissémination de Staphylococcus aureus; ce dernier sécrète après invasion, des facteurs d’adhésion, des toxines ou encore des enzymes [41] : La colonisation est initialisée par les protéines qui sont produites par la paroi, puis le relais pour la dissémination est pris par les exotoxines [47].

Les composés toxiques peuvent être classés en super antigènes (comme la TSST-1 et les entérotoxines), en toxines formant des pores ou « pore forming toxins », en protéases et en toxines ADP-ribosylantes [41]. Parmi ces toxines, certaines sont responsables de syndromes spécifiques.

Ainsi, des facteurs de virulence responsables d’une symptomatologie clinique, peuvent s’associer entre eux pour renforcer la gravité d’une pathologie [55].

Figure 11 : Structure et morphologie d’une bactérie [44, 56].

Les facteurs de virulence rencontrés sont :

a-Capsule ou paroi de Staphylococcus aureus (S.aureus) (figure 11) qui offre

une résistance à la phagocytose est constituée de polysaccharides, des acides lipoteichoïques, et de peptidoglycane :

-Polysaccharides capsulaires sont classés en 11 sérotypes, dont les types 5 et 8 [57] sont

les plus fréquents [58] et les plus rencontrés dans l’espèce humaine [57]. Cette capsule permet une meilleure résistance des souches à l'opsonisation et à la phagocytose. Certaines souches produisent un exopolysaccharide (glycocalix) qui entraîne la formation d'un biofilm engluant les bactéries et leur permettant d'adhérer aux surfaces extérieures [58], et donc augmenter les capacités d’adhésion du Staphylococcus aureus [57] (figure12).

.Les acides lipoteichoïques interviennent dans l’adhésion grâce à leurs propriétés

hydrophobes.

Figure 12 : L’adhésion des Staphylococcus aureus sur une surface infectée [44].

b-Protéines d’adhésion : Il existe de nombreuses protéines d’adhésion à la

surface de Staphylococcus aureus, qui interagissent avec les molécules du plasma ou de la matrice extracellulaire de l’hôte. On retient la protéine A et ses propriétés anti-opsonisantes, et les adhésines qui reconnaissent le collagène, la fibronectine (Fn A et B) et le fibrinogène (clumping factor A et B), appartenant à la famille des « microbial surface component

recognizing adhesive matrix molecules » (MSCRAMMs) intervenant dans l’adhésion aux

tissus [57].

c-Enzymes

-Lipases qui augmentent la durée de vie du Staphylococcus aureus dans les abcès, et

peuvent être considérées comme facteurs de virulence dans ce cas, et les béta-lactamases qui agissent pour la résistance bactérienne [47];

-Coagulases : ils coagulent le plasma afin de protéger les Staphylococcus aureus de la

phagocytose et donc faciliter la dissémination.

-Catalases : ils annulent la bactéricidie au sein des leucocytes.

-Clumping factor [47] (ClfA, ClfB) [44] (ou facteur agglomérant), est un facteur de

virulence de Staphylococcus aureus (S. aureus) [59], qui dans le plasma [47] il se lie au fibrinogène, et donc il induit une agrégation de plasma sanguin. Ce facteur peut être détecté par un test sur lame [59].

d-Toxines sont des « substances toxiques » peptidiques ou protéiques simples ou

complexes (associées à des glucides ou à des lipides) capables, à des doses très faibles (de l'ordre du dixième de milligramme, mais le plus souvent de l'ordre du microgramme voire du nanogramme), de provoquer ou d'induire des désordres pathologiques irréversibles ou réversibles au niveau des organes, des tissus, des cellules ou des liquides biologiques [60] de l’hôte. On distingue :

-Toxine du syndrome de choc toxique ou « Toxic staphylococcic shock toxin-1 » (TSST-1) : Elle appartient aux exotoxines superantigéniques, c’est-à-dire elle est capable

d’activer directement le système immunitaire (via la stimulation des lymphocytes T) [47], et donc induit une réaction lymphocytaire massive avec production excessive de cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, Interleukine-1(IL-1), IL-6 et interféron gamma) bien supérieure aux antigènes conventionnels et induit une cascade inflammatoire systémique associé à un syndrome de fuite capillaire [61].

Cette toxine entraîne un choc toxique staphylococcique, caractérisé par : une fièvre, une éruption maculaire diffuse, une desquamation cutanée, des signes de défaillance hémodynamique, et une atteinte multiviscérale [47].

-Entérotoxines : Il existe 18 entérotoxines, elles possèdent les mêmes propriétés

superantigéniques que les TSST-1 et sont potentiellement responsables de chocs toxiques staphylococciques. Sept d’entre elles sont responsable de toxi- infections alimentaires [47].

La γ-hémolysine appartient à la famille des synergohyménotropes, au même titre que les leucocidines [47].

-Leucocidines : Elles sont formées de 2 composants agissant de façon synergique pour

lyser la membrane cellulaire en formant des pores, qui permettent un afflux calcique intra cellulaire et la libération de médiateurs de l’inflammation.

On distingue : lukE-lukD, lukEv-lukDv, γ-hémolysine, lukM, Leucocidine de Panton Valentine (PVL) [47] (capable de détruire les leucocytes) [44].

La PVL est une cytotoxine, produite par environ 2% des souches de Staphylococcus

aureus, et capable de lyser les leucocytes et les cellules épithéliales en créant des pores

transmembranaires à la surface des cellules [62].

e-Système de régulation

La synthèse de l’ensemble de facteurs de virulence est coordonnée par des systèmes de régulation et dépend de la densité bactérienne. Les deux principaux régulateurs sont l’agr (accessory gene regulator), composé d’au moins de 4 groupes, et le sar (staphylococcal accessory regulator). Ils établissent l’ordre d’apparition des facteurs d’adhésion, des toxines et enzymes en fonction de la densité microbienne. Leur bon fonctionnement est déterminant pour le rôle de l’isolat (ainsi des souches mutées au niveau de ces gènes agr et sar sont d’une virulence moindre) [47].

-Pouvoir pathogène :

La symptomatologie est polymorphe [41], Staphylococcus aureus, comme toute bactérie pyogène, est à l’origine d’infections suppuratives. Il s’agit souvent d’auto-infections à partir de la flore endogène, mais l’origine peut aussi être exogène, c’est le cas des toxi-infections.

.Staphylococcies cutanées, sous-cutanées et muqueuses, ils peuvent être superficielles

[43] qu’ils s’agissent le plus souvent d’auto-infestations [44] (impétigos, onyxis, folliculites [43], sinusites, otites [41], panaris et cellulites [44]) ou profondes (furoncles, abcès, hidrosadénites et anthrax).

.Septicémies ;

.Staphylococcies viscérales à partir de bactériémies, avec des localisations

ostéoarticulaires (ostéomyélites), pleuropulmonaires (abcès bulleux) [41], neuroméningées, cardiaques [43] (comme les endocardites aiguës) [41] et urogénitales [43] (phlegmon périnéphrétique).

 Les infections non suppuratives d’origine toxinique appelées toxémies staphylococciques, sont dues à la diffusion de toxines à partir d’un foyer infectieux ou à l’ingestion d’une toxine préformée dans un aliment contaminé. Ces toxémies regroupent les syndromes cutanés staphylococciques, les intoxications alimentaires [41] (les produits laitiers et la viande sont les aliments incriminés) [44], et le choc toxique staphylococcique (CTS) [41] qui est provoqué par la diffusion dans l’organisme de la toxine « Toxic staphylococcic shock

toxin-1 » (TSST-1) et/ou des entérotoxines [43], c’est le cas des femmes en période

menstruelle lors de l’utilisation de tampons vaginaux. Dans ce cas, il n’existait pas de foyer d’infection suppurative à Staphylococcus aureus, mais c’était la présence de tampon qui favorisait la production de TSST-1 par des souches de Staphylococcus aureus colonisant le vagin [44].

Le choc toxique staphylococcique est caractérisé par une fièvre, une éruption maculaire diffuse, une desquamation cutanée, des signes de défaillance hémodynamique, et une atteinte multiviscérale [47].

.Les exfoliatines A et B lors du syndrome d'exfoliation généralisée ;

.La toxine du choc staphylococcique lors du syndrome de choc toxique ou de tableaux

scarlatiniformes ;

.Entérotoxines responsables de toxi-infections alimentaires [43].

 De nombreux autres cas ont été rapportés :

.Infections postopératoires ; .Scarlatine staphylococcique ;

.NTED (Neonatal toxic shock syndrome-like Exanthematous disease) ;

.syndrome REDD (Recalcitrant Erythematous Desquamating Disorder) décrit chez les

sidéens [44].

.Endophtalmies acquises à la suite d’une effraction [41].

.Infections nosocomiales à Staphylococcus aureus ne sont pas exceptionnelles :

infections du site opératoire, ostéo-articulaires, neurochirurgicales ou endophtalmiques [43].