Streptococcus pneumoniae

1.1.1 Morphologie

Figure 7 : Streptococcus pneumoniae [75]

A l'examen microscopique, le pneumocoque présente un aspect de diplocoque en flamme de bougie, en "8" ou en courtes chaînettes, Gram positif (figure 6). Les formes virulentes sont capsulées. Cependant, l'aspect n'est pas toujours évocateur. Par exemple, si

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l'environnement est carencé en magnésium ou en présence d'anticorps dirigés contre le sérotype capsulaire, on peut observer des chaînettes relativement longues. Dans certains cas, si le malade est sous traitement, les pneumocoques peuvent prendre un aspect pseudo-bacillaire. Dans certains produits pathologiques fibrineux et dans les cultures anciennes, le pneumocoque prend mal le Gram et peut apparaître Gram négatif [76].

Figure 8 : Aspect en coloration de Gram d’un S. pneumoniae [77].

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1.1.2 Caractères culturaux

Tous les streptocoques sont à métabolisme anaérobie facultatif, homofermentaire, ne produisant ni catalase ni oxydase. Le S.pneumoniae est particulièrement sensible à l’acidification des milieux de culture et à l’eau oxygénée. Cette sensibilité impose l’utilisation de milieux de culture glucosés tamponnés et/ou enrichis de sang défibriné de cheval ou de mouton. Les conditions optimales de croissance de ce germe fragile sont un ensemencement sur milieu enrichi, un pH à 7,8, une température à 37 °C et une atmosphère enrichie de 5 à 10 % de gaz carbonique. En 24 heures, sur gélose au sang, les colonies sont α-hémolytique, de 1 mm de diamètre, à bord régulier et surface bombée. Les bactéries capsulées donnent un aspect S (smooth), les non capsulées un aspect R (rough) et certains sérotypes un aspect muqueux. Les colonies s’aplatissent et rapidement sous l’action d’autolysines. Ce phénomène d’autolyse impose en pratique des repiquages fréquents pour conserver la vitalité des souches [78].

1.1.3 Pouvoir pathogène

S. pneumoniae colonise les surfaces muqueuses du rhinopharynx et des voies

respiratoires supérieures, et les symptômes d’inflammation apparaissent lorsque la bactérie migre dans les parties stériles des voies respiratoires. C’est l’agent étiologique le plus fréquent de la pneumonie et de l’otite moyenne d’origine communautaire et il vient au deuxième rang des causes de méningite bactérienne (après N.meningitidis). Au nombre des premiers symptômes figurent de grands frissons et une forte fièvre, ainsi qu’une toux produisant des expectorations de couleur rose à rouille. En l’absence de traitement, une fièvre soutenue et une douleur pleurétique se développeront, de même qu’une sinusite, une endocardite, une arthrite et une péritonite. Lorsque des pneumocoques migrent dans les poumons, ils peuvent causer une pneumonie, ou ils peuvent pénétrer dans la circulation sanguine et entraîner une bactériémie ou une septicémie. Une colonisation non contrôlée du poumon, des méninges ou de l’oreille moyenne par S. pneumoniae résultera en une lyse du pneumocoque, qui peut provoquer une inflammation. L’infection à S. pneumoniae est la plus courante chez les patients splénectomisés et elle peut accroître la morbidité et la mortalité chez ces patients [79].

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1.1.4 Facteurs de virulence

Capsule : Le rôle de la capsule est fondamental. Seules les souches capsulées possèdent un pouvoir pathogène expérimental (démontré grâce à l’expérience de Griffith). Ce complexe polysaccharidique forme un gel hydrophile à la surface de la bactérie. La capsule permet à la bactérie d’échapper au système immunitaire de l’hôte en résistant à la phagocytose en l’absence d’anticorps spécifiques, en diminuant l’opsonisation et l’activation de la voie alterne du complément. Le degré de virulence dépend de la quantité de capsule produite et de sa composition [80].

Pneumolysine : La pneumolysine appartient à la famille des toxines thiol activables. Intracytoplasmique, elle ne devient active qu’après libération dans le milieu extérieur par l’action d’une autolysine. Elle possède une activité cytotoxique directe vis-à-vis des cellules respiratoires et endothéliales. Sa capacité de liaison au fragment Fc des immunoglobulines et de fixation au fragment C1q du complément est responsable d’un effet pro-inflammatoire [81].

Autres facteurs de virulence : D’autres facteurs sont déterminants dans l’expression de la virulence du S.pneumoniae. Parmi les éléments de surface du S.pneumoniae, les protéines de surface PspA et PspC (pneumococcal surface protein) par inhibition de la voie alterne du complément, contribuent à l’activité antiphagocytaire. Les autres facteurs n’agissent qu’après la lyse bactérienne ; Parmi eux, les éléments de la paroi bactérienne induisent des réactions inflammatoires puissantes. Le peptidoglycane active la voie alterne du complément, les acides téichoïques permettent l’attachement aux cellules activées. Certaines protéines hydrolytiques cytoplasmiques (neuraminidase, hyaluronidase, immunoglobuline A1 protéase) contribuent aux phénomènes de colonisation et d’invasion systémique [82].

1.1.5 Structure antigénique

La caractérisation antigénique des pneumocoques se fait essentiellement à l’aide de la capsule, polysaccharide immunogène. Les anticorps produits sont spécifiques de sérotype. Des réactions croisées sont possibles entre certains sérotypes d’un même sérogroupe. Ce polysaccharide antigénique est à la base de la classification sérotypique des pneumocoques.

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Les sérotypes sont classés selon deux nomenclatures, une américaine et une danoise, centre de référence pour l’Organisation mondiale de la santé du pneumocoque. Dans la classification danoise, les sérotypes antigéniquement proches sont réunis en 46 sérogroupes numérotés de 1 à 48. Quatre-vingt-dix sérotypes de pneumocoques sont maintenant connus, tous sont potentiellement pathogènes pour l’homme (Tableau I). La classique distinction entre sérotypes de « portage » et sérotypes « invasifs » ne semble plus aussi tranchée qu’auparavant. Ainsi, la majorité des pneumocoques résistants à la pénicilline G isolés de méningites appartiennent à des sérotypes considérés comme non invasifs [83].

Tableau I Classification danoise des 90 sérotypes de S.pneumoniae [78]

1.1.6 Caractères biochimiques [80]

Le pneumocoque est dépourvu de catalase et de péroxydase. Son identification formelle repose en pratique sur trois critères :

Sensibilité à l’optochine : L'optochine est un dérivé proche de la quinine. Des disques de 6mm de diamètre sont chargés de 5μg d'optochine, dose calculée pour provoquer sur une culture de pneumocoque sur gélose au sang, une zone d'inhibition dont le diamètre est compris entre 14 et 35mm. Les autres streptocoques sont résistants à l'optochine et se multiplient jusqu'au contact du disque.

Mise en évidence des antigènes capsulaires : Il s’agit d’une technique d’agglutination utilisant des particules de latex sensibilisées par des anticorps capsulaires.

Lyse par la bile : S. pneumoniae est soluble dans la bile par activation du système autolytique (phénomène de NEUFELD).

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