Réservoir de H. pylori

Francis MÉGRAUD

Centre National de Référence des Campylobacterset Helicobacters, Laboratoire de Bactériologie, Université Victor-Segalen Bordeaux 2, Bordeaux

RÉSUMÉ

Le réservoir exclusif de Helicobacter pylori est l’estomac de l’homme. Plusieurs animaux qui avaient été considérés comme des réservoirs potentiels (porc, chat, mouton, singe) sont main- tenant disculpés. Les mouches et les cafards pourraient être impliqués si la bactérie était éliminée en quantité importante et sous forme viable dans les selles.

Les sources de contamination potentielles sont les vomissures, la salive et les selles. Chez les sujets infectés, H. pyloriest toujours présent au niveau des vomissures et va survivre quelques heures dans l’environnement. La salive est parfois positive, du fait de régurgitations, mais les selles ne renferment des formes viables qu’en cas de transit accéléré et de manière inconstante.

La transmission survient essentiellement dans l’enfance et est le plus souvent intrafamiliale.

Dans les pays en développement, la voie fécale-orale est plau- sible en plus de la voie orale-orale. En effet, les diarrhées sont fréquentes, l’hygiène fécale mal réalisée et l’eau souvent non traitée. De plus, l’hygiène lors des vomissements peut ne pas être adéquate, du fait des conditions sanitaires déficientes des foyers et certaines coutumes, telles que la prémastication des aliments sont fréquentes. Dans les pays développés par contre, les fac- teurs de la transmission fécale-orale semblent avoir disparus, ce qui est en accord avec une transmission devenue rare et sans doute essentiellement orale-orale.

SUMMARY

When and how does Helicobacter pyloriinfection occur?

Francis MÉGRAUD

(Gastroenterol Clin Biol 2003;27:374-379)

The unique reservoir of Helicobacter pyloriis the stomach of humans. Several animals which were considered as potential reservoirs (e.g. pig, cat, sheep, monkey) have been exonerated.

Flies and cockroaches could be implicated if the bacterium is eliminated in huge numbers and in viable forms in feces.

The potential sources of contamination are vomit, saliva and feces. In infected subjects, H. pyloriis always present in vomit and can survive a few hours in the environment. Saliva is some- times positive because of regurgitations, but feces only contain viable organisms when there is a short transit and even so, this finding is not constant.

Transmission occurs essentially in childhood and is mostly intra- familial. In developing countries the fecal-oral route is plausible, in addition to the oral-oral route; indeed, diarrhea is common, fecal hygiene is rarely performed and water is not treated.

Furthermore, when vomiting occurs, hygienic practice cannot be adequate due to the unsatisfactory sanitary conditions at home, and certain habits, e.g. premastication of food, are frequent. To the contrary, in developed countries, factors for a fecal-oral transmission seems to have disappeared, which is in agreement with a currently rare transmission rate, and probably essential- ly viathe oral-oral route.

Correspondance : F. MÉGRAUD, Laboratoire de Bactériologie, Hôpital Pellegrin, 33076 Bordeaux Cedex.

E-mail : francis.megraud@chu-bordeaux.fr

L’

infection à Helicobacter pylori (H. pylori)est considé- rée être l’infection bactérienne chronique la plus répandue dans le monde. Toutefois, cette reconnais- sance cache une grande variété de prévalence qui est en constant changement. La prévalence dans les pays en dévelop- pement est extrêmement élevée et cette infection semble être acquise très tôt dans l’enfance [1]. Nos pays occidentaux étaient des pays en développement au XIX^esiècle, et l’on peut imaginer que la prévalence y était également extrêmement élevée. Les pro- grès socio-économiques ont modifié cette situation, et la préva- lence a diminué progressivement, avec sans doute un effet sup- plémentaire lié à l’utilisation des antibiotiques, dans la seconde partie du XX^esiècle. Actuellement, la prévalence chez les jeunes Français est très basse, de l’ordre de 5 à 10 % [2, 3]. De même, dans de nombreux pays, dits émergeants du fait qu’ils atteignent un niveau socio-économique proche du nôtre, la prévalence de cette infection diminue dans des proportions importantes, en commençant d’abord par les classes les plus favorisées [4].

Cette situation nous conduit à se demander quand et comment s’infecte-t-on par H. pylori? Pour pouvoir aborder cette question, nous envisagerons en premier lieu quel est le (ou les) réservoir(s) de H. pyloriet les sources possibles de contamination.

Réservoir de H. pylori

Homme

Toutes les données actuelles convergent vers le fait que l’homme est le réservoir exclusif de H. pylori. En effet, une meilleure connaissance des bactéries des muqueuses du tractus digestif nous a montré ces dernières années que de nombreuses espèces animales possédaient leur propre espèce d’Helicobacter et que chaque espèce bactérienne était quasi exclusive de son hôte [5]. On estime que les Helicobactersont suivi l’évolution du tractus digestif des animaux vers la formation de l’estomac et qu’il en résulte une adaptation parfaite à leur environnement [6]. La production d’uréase qui peut les protéger de l’acidité, la morphologie spiralée et la présence de flagelles sont des signes d’adaptation à cet environnement, présents chez tous les Heli-

Quand et comment s’infecte-t-on

par Helicobacter pylori ?

cobacters gastriques. H. pylori constituerait ainsi l’espèce d’Helicobacter inféodée à l’homme. Toutefois, à la différence de la plupart des autres Helicobactersgastriques, cette bactérie ne peut être considérée comme un commensal, car sa présence s’accompagne toujours d’une inflammation et elle peut évoluer vers des maladies graves [7]. La différence entre cette espèce et les autres tient sans doute surtout à ses capacités d’adhérence et à la présence d’un îlot de pathogénicité appelé cag acquis durant une évolution de plusieurs millions d’années, qui lui a conféré des propriétés pathogènes particulières [8].

L’étude de la séquence du génome indique également que H. pylori n’est pas adapté à la vie dans des environnements variés comme le suggère l’absence de gènes de régulation [9].

Ainsi, expérimentalement, il est assez difficile d’implanter H. pyloridans l’estomac d’autres animaux comme la souris et le rat.

D’autres Helicobacters gastriques sont parfois rencontrés au niveau de l’estomac humain. Il s’agit d’un groupe d’Helicobacters de morphologie différente (allongés, à plu- sieurs spires) difficilement cultivables, transmis par le porc ou les animaux de compagnie (chien, chat) et connus sous le nom de Helicobacter heilmannii, ainsi que Helicobacter suis, Heli- cobacter bizzozeroni, Helicobacter salomonis, Helicobacter felis [10]. Ils sont à l’origine d’infections moins persistantes dont l’épidémiologie est tout à fait différente. On doit les considérer comme des zoonoses et l’homme semble être un cul-de-sac dans leur développement. Cet aspect sera dévelop- pé dans un autre chapitre.

Animaux

Plusieurs espèces animales ont été suspectées d’héberger H. pyloriet, par là, de pouvoir constituer des réservoirs secon- daires, mais dans tous les cas ces hypothèses se sont révélées non fondées.

P

ORCS

En 1990, une souche de H. pylori a été isolée de l’estomac d’un porc de laboratoire [11]. Le porc est l’un des rares animaux qui peut être infecté et l’hypothèse d’un réservoir porcin a été le sujet de plusieurs études. Elles se sont toutes révélées négatives et il est maintenant connu que les porcs hébergent leur propre espèce d’Helicobacter : H. heilmanniitype 1, aussi appelé H. suis[12-14].

La souche de H. pyloridécrite à l’origine avait pu être transmise de l’homme au porc.

C

HATS

En 1994, aux Etats-Unis, l’infection par H. pylori a été décrite dans un élevage de chats de laboratoire [15]. Toutefois, aucune des recherches ultérieures n’a permis d’isoler d’autres souches de H. pylorisur les chats domestiques qui sont les hôtes d’espèces différentes [16]. De plus, la présence de chats au foyer n’a jamais été décrite comme un facteur de risque pour l’infection à H. pylori[17].

M

OUCHES

Il est bien connu que les mouches peuvent véhiculer des pathogènes entériques et les transmettre ensuite aux aliments [18]. Ainsi, après mise en présence de mouches avec des boîtes de Pétri comportant des colonies de H. pylori[19], les bactéries étaient retrouvées, non seulement à la surface des mouches,

mais aussi adhérentes à leur tube digestif. Bien que ces résultats soient un argument pour une transmission fécale-orale de H. pyloriimpliquant les mouches, il est difficile d’accepter cette hypothèse, car H. pylori n’est pas trouvé viable et en nombre suffisant dans les selles. L’utilisation des selles d’un sujet H. pylori positif ou de selles inoculées au préalable par cette bactérie n’a d’ailleurs pas permis de retrouver H. pylori au niveau des mouches [20].

C

AFARDS

Les cafards qui vivent près de l’homme et sont attirés par la nourriture ont aussi été utilisés dans des études de transmission de H. pylori. Cette bactérie est retrouvée par culture des excré- ments des cafards qui pourraient ainsi participer à sa transmis- sion [21].

M

OUTONS

L’existence d’une prévalence élevée de l’infection à H. pylori chez les bergers sardes [22] et la mise en évidence d’ADN de H. pyloridans 6 % des laits crus de brebis ainsi que l’isolement d’une souche en 1999 [23] ont conduit à suspecter la présence de cette bactérie dans l’estomac des moutons. Plus récemment, les mêmes auteurs ont confirmé l’isolement à partir de tissu gas- trique de mouton, de souches ayant 99 % d’homologie avec H. pylori [24]. Ces données constituent un argument fort en faveur d’un possible réservoir ovin de H. pylori. Toutefois, la même équipe a récemment montré que la souche du mouton avait probablement une origine humaine [25]. L’abomasum du mouton peut d’ailleurs être colonisé par un Helicobacter très proche, mais différent de H. pylori[26].

S

INGES

Les singes ont leur propre Helicobacter, de type H. heilman- nii. Toutefois, il existe des cas d’isolement de H. pylorichez ces animaux [27]. Ceci est exceptionnel et là encore on a émis l’hypothèse que ces animaux auraient pu être infectés par l’homme. De toute manière, les contacts homme-singe sont si peu fréquents que le singe ne pourrait pas jouer un rôle impor- tant dans la chaîne épidémiologique.

Sources de contamination

Le réservoir apparemment exclusif de H. pyloriétant l’esto- mac, quelles sont donc les sources de contamination ?

À partir de l’estomac, H. pyloripeut être éliminé par vomis- sement, se retrouver dans la bouche par régurgitation, et être éliminé dans les selles.

Vomissures

Les vomissures contiennent du liquide gastrique où H. pylori peut être présent du fait du “turn-over” de la muqueuse gas- trique. Récemment H. pyloria été cultivé avec succès du liquide gastrique obtenu à l’endoscopie de 3 enfants, alors qu’un résul- tat négatif était obtenu pour tous les autres sites explorés (bouche, selles...) [28]. Différentes études ont montré la pré- sence de H. pyloridans les vomissures. Parsonnet et al.ont pro- voqué des vomissements par administration d’un émétique chez 14 sujets volontaires H. pyloripositif et à jeun. La culture pour

H. pylorides 80 échantillons de vomissures obtenus a toujours été positive. Le nombre de bactéries présentes dans 38 échan- tillons variait de 10 à 30 000 UFC/ml et était supérieur à 10⁴ UFC/ml dans 11 échantillons [29]. On peut donc estimer que des millions de bactéries peuvent être ainsi éliminées dans l’environnement. Ces bactéries peuvent survivre quelques heures. Dans une autre étude, la culture était encore positive dans 62 % des cas après 2 heures, 42 % après 6 heures et 10 % après 24 heures [30].

Salive

La salive est une autre source potentielle de transmission de H. pyloridu fait qu’à l’occasion de vomissements ou de régur- gitations, le liquide gastrique peut atteindre la bouche.

Dans l’étude de Parsonnet et al.[29], la salive était positive pour H. pylori, avant le déclenchement des vomissements, par culture chez 3 (18,8 %) des sujets infectés et par PCR chez 7 incluant les 3 positifs par culture. Dans la demi-heure après les vomissements, la culture était positive dans la salive de 9 sujets infectés (56,3 %). Cependant, les quantités de bactéries pré- sentes dans la salive étaient faibles (50 à 500 UFC/ml). Ces résultats sont donc en faveur d’une contamination possible par la salive. Toutefois, on peut admettre que la bouche est un réser- voir transitoire.

Les nombreux résultats utilisant la PCR et faisant état de taux très élevés de H. pylori dans la bouche, parfois sans rapport avec la présence dans l’estomac, doivent être considérés avec beaucoup de circonspection, car la méthodologie ne permettait pas toujours de conclure. En effet, des bactéries proches des Helicobacterssont présentes dans la cavité buccale [31].

Selles

Tout ce qui se trouve dans l’estomac se retrouve un jour dans les selles, et il est donc logique de penser que c’est le cas de H.

pylori. Toutefois, une confirmation de la présence constante de H.

pyloridans les selles chez les patients infectés a pu être donnée par la recherche des antigènes de H. pylori par ELISA [32].

Mais ce test ne permet pas de conclure sur la viabilité des souches. En fait, la culture de H. pyloridans les selles s’est révé- lée très rarement possible. Le premier rapport vient de Thomas et al.qui ont pu isoler H. pyloride selles de jeunes enfants afri- cains ayant un temps de transit très court [33]. De la même manière, Parsonnet et al.ont pu isoler H. pyloride selles d’adul- tes volontaires H. pylori positif chez qui l’on avait induit une diarrhée osmotique (phosphate de sodium). Les selles de 7 sujets sur 14 (50 %) ont permis la culture de H. pylori, d’autant plus souvent qu’elles étaient prélevées plus tard après l’induction de la diarrhée (jusqu’à 8 heures). La quantité de bactéries pré- sentes chez 5 sujets allait de 5 à 2 000 UFC/ml. Dans une autre étude, Dore et al. ont pu ainsi cultiver H. pylori des selles de 5 malades sur 19 en ajoutant la cholestyramine (qui fixe les aci- des biliaires) au milieu de culture [34].

Les selles de sujets infectés sont donc une source potentielle de contamination par H. pylori. La survie dans l’environnement est toutefois difficile à imaginer compte tenu de l’adaptation de la bactérie à sa niche écologique. L’existence de formes dites viables, mais non cultivables a été proposée et reste toujours controversée. Des études ont montré qu’il s’agissait de formes de dégénérescence [35], mais les formes coccoïdes induites in vivo pourraient être différentes de celles qui sont induites in vitro.

Modalités de transmission

La transmission de H. pylori semble être essentiellement interhumaine, avec la possibilité d’une transmission indirecte compte tenu de la survie limitée, mais possible de cette bactérie dans l’environnement.

Les données actuelles montrent que la transmission a lieu essentiellement dans l’enfance et dans la famille [36]. Dans une étude italienne, seulement 20 % des enfants de parents non infectés étaient eux-mêmes infectés, et le taux d’infection était plus élevé si les deux parents étaient infectés [37]. La fratrie joue aussi un rôle dans la contamination, puisqu’il est possible de mettre en évidence une différence de taux d’infection selon le rang dans la fratrie : l’infection semble transmise plus souvent des plus vieux aux plus jeunes et d’autant plus que leur âge est rapproché [38].

L’âge d’acquisition peut varier beaucoup selon les commu- nautés et l’époque. Il existe très peu de cohortes suivies pendant de longues périodes qui documentent l’âge d’acquisition.

Malaty et al.ont suivi 224 enfants (dont 99 de race noire) pen- dant 20 ans de 1975 à 1995 et ont vu la prévalence augmen- ter de 8 % à l’âge de 1-3 ans jusqu’à 24,5 % à 18-23 ans.

L’incidence maximale (2,1 %) a été observée chez les enfants ayant 4-5 ans [39]. Toutefois, il faut reconnaître que ces don- nées peuvent être faussées par la perte d’infection, du fait de la prise d’antibiotiques, en particulier chez les enfants blancs.

En dehors de la famille, la fréquentation d’une crèche serait un facteur de risque de l’infection [40]. La vie en institution s’accompagne également d’un risque élevé de transmission.

Ceci a été bien montré dans une étude où le typage moléculaire des souches a été réalisé [41].

Dans la vie adulte, certaines circonstances amenant une grande promiscuité, comme la vie dans un sous-marin ou sur un bateau, peuvent être une cause de contamination [42]. La popu- lation exposée sera d’autant plus importante que le nombre de sujets contaminés dans l’enfance est bas.

Les modalités de transmission semblent différentes entre les pays développés et les pays en développement.

Pays en développement

Dans ces pays l’exposition est maximale.

V

OIE FÉCALE

-

ORALE

Certaines diarrhées en diminuant le transit intestinal vont permettre l’élimination de formes viables de H. pylori. Les diar- rhées aqueuses touchant l’intestin grêle seraient plus concernées que les colites. À partir des selles, on peut imaginer une trans- mission, comme elle existe pour les bactéries entéropathogènes.

Il y aurait donc une synergie entre l’infection gastrique à H. pyloriqui, par l’hypochlorhydrie qu’elle provoque dans sa phase initiale, faciliterait le passage des pathogènes entériques et les diarrhées [43], notamment à Vibrio cholerae[44, 45] et, d’autre part, la diarrhée qui, par la diminution du temps de transit, favoriserait l’élimination de H. pylori sous forme viable et donc le risque de transmission.

La transmission à un autre hôte à partir des selles pourrait se faire directement, en cas d’hygiène déficiente notamment, par les mains comme cela a été décrit pour les Shigellasp. ou indirectement vial’eau et les aliments.

L’utilisation d’un “pot de chambre” pour recueillir les selles a été montrée être un facteur de risque dans une communauté indienne du Canada [46].

En effet, dans les pays en développement, il n’existe pas tou- jours de système d’assainissement et par ruissellement il peut y avoir contamination de l’eau qui sera utilisée le plus souvent non traitée ou insuffisamment traitée. Des souches de H. pyloriont pu être isolées d’un canal servant d’égout au Mexique [47], et dans une étude menée au Kazakhstan, la prévalence de l’infec- tion à H. pyloriétait inversement corrélée à un “index de pro- preté de l’eau” créé pour l’occasion [48].

Ces différents points permettent d’imaginer que dans ces pays la contamination fécale-orale puisse exister.

V

OIE ORALE

-

ORALE

H. pylori pouvant être présent dans la bouche des mères suite à des régurgitations pourra être transmis aux enfants. La coutume de prémastiquer les aliments par exemple existe dans certaines ethnies et a été montrée être un facteur de risque de la transmission [49]. D’autres coutumes impliquant un contact intime entre mère et enfant peuvent être en jeu. Les vomisse- ments sont fréquents dans l’enfance et l’hygiène et les conditions sanitaires des foyers en général déficientes. De ce fait, il est facile de comprendre que les enfants qui portent tout à la bou- che puissent se contaminer.

De plus, l’étude de Parsonnet et al. a montré que lors du vomissement, il y a aérosolisation de H. pylori. Des boîtes de Pétri placées à 30 cm de 6 sujets qui vomissaient ont toutes per- mis la culture de H. pylori[29].

Les conditions existant dans les pays en développement, à savoir surpopulation des logements, présence de beaucoup d’enfants, diarrhées fréquentes, manque d’hygiène et d’éduca- tion, défaut d’assainissement et d’adduction d’eau, sont des fac- teurs de risque de l’infection à H. pylori[50] qui peuvent expli- quer la transmission par l’une ou l’autre voie.

Pays développés V

OIE FÉCALE

-

ORALE

Les conditions décrites pour la transmission fécale-orale ont progressivement disparu de nos sociétés occidentales. Les loge- ments sont plus grands, les familles plus petites, les diarrhées peu fréquentes, l’hygiène des selles est réalisée et l’eau est traitée.

La probabilité d’une transmission fécale-orale est donc extrêmement faible.

V

OIE ORALE

-

ORALE

La voie orale-orale semble, par contre, encore plausible. Elle pourrait se faire par les vomissements et/ou la salive des parents à l’enfant et entre enfants. Peu de cas ont été documentés, car l’infection aiguë à H. pyloriest rare. Cependant, Mitchell et al.

ont rapporté le cas de l’infection aiguë de 2 jumelles d’un an suite aux vomissements de leur mère H. pyloripositive [51].

Des infections anecdotiques de l’adulte peuvent également être citées comme celle survenue après la réalisation d’un bouche-à-bouche à des fins de réanimation [52].

Les métiers qui impliquent un contact avec le liquide gas- trique augmentent également le risque d’infection à H. pylori. En France, par exemple, la prévalence de l’infection à H. pylori

chez les endoscopistes ayant réalisé des gastroscopies avant les années 80, à une époque où l’on croyait l’estomac stérile, et où donc des mesures préventives n’étaient pas appliquées, est supé- rieure à ce que l’on pourrait s’attendre, compte tenu du statut socio- économique de ces médecins et de leur famille d’origine [53].

De même, les infirmières qui ont travaillé plus de 3 mois dans les services de réanimation où la pose de sondes gastriques est fréquente ont plus de chance d’être infectées par H. pylori[54].

Une infection aiguë à H. pyloria aussi été décrite chez un chercheur qui manipulait du liquide gastrique [55].

En revanche, la salive semble avoir un impact modeste dans la transmission, car les dentistes ne sont pas plus souvent infec- tés que la population générale [56] et l’infection dans les cou- ples est loin d’être homogène.

En conclusion, les données actuelles nous indiquent que le seul réservoir de H. pyloriest constitué par l’estomac humain et que dans les pays développés la voie de transmission interhu- maine est probablement orale-orale mettant en jeu les vomisse- ments. Ceci rend compte de la rareté de la transmission telle qu’elle est actuellement observée. Toutefois, nous n’avons pas la preuve formelle de cette transmission qui nécessiterait une expé- rimentation humaine considérée comme non éthique.

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