Staphylococcus

Staphylococcus est un genre de coques, gram positifs, coagulase positive pour Staphylococcus aureus, négatif pour les autres.



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Staphylococcus (Louis Pasteur, 1880) est un genre de coques, gram positifs, coagulase positive pour Staphylococcus aureus, négatif pour les autres.

Une vingtaine d'espèces de la familles de staphylocoques sont aujourd'hui identifiées, dont l'espèce principale : Staphylococcus aureus, responsable de nombreuses infections humaines et animales.

Écologie et habitat

Ubiquitaire, les staphylocoques sont présents sur de nombreux sites. Ils sont capables de vivre :

L'Homme est le réservoir de plusieurs espèces de staphylocoques :

Les animaux hébergent des espèces de staphylocoques qui ne sont pas tout le temps retrouvées chez l'homme : Staphylococcus hyicus chez les animaux de fermes et Staphylococcus intermedius chez les chiens et les chevaux...

Pouvoir pathogène

L'espèce la plus pathogène de la famille des staphylocoques est staphylococcus aureus. En effet, il peut être responsable de plusieurs infections.

Icône de détail Article détaillé : Staphylococcus aureus.

La plupart des autres espèces de staphylocoques ne sont pas pathogènes.

Toutefois certaines espèces commensales sont dites pathogènes opportunistes, elles peuvent entraîner des infections dans des conditions spécifiques :

Du point de vue épidémiologie, le caractère ubiquitaire des staphylocoques, leur assez bonne résistance aux mécanismes d'épuration naturels (oxydation, dessiccation), leur grande capacité à donner des mutants résistants aux antibiotiques, expliquent le maintien - ou alors l'augmentation - de la fréquence des infections staphylococciques. Ceci est spécifiquement net en milieu hospitalier, où ces germes trouvent en outre un rassemblement de patients débilités leur assurant un excellent terrain de développement. Ils partagent avec les bacilles pyocyaniques le premier rôle dans les infections hospitalières.

Morphologie

Les staphylocoques sont des coques gram positifs arrondis, de 0, 7 a 1 µm de diamètre (les S. blancs sont fréquemment légèrement plus volumineux que les S. dorés), immobiles, dépourvus de spores et de capsules. Ils apparaissent le plus fréquemment en amas dit en grappes de raisin. Les amas sont spécifiquement nets dans des préparations faites à partir de cultures sur milieux solides. Dans des cultures liquides et produits pathologiques, les amas sont bien plus petits (3 à 4 éléments - ou même formes isolées ou en paires = diplocoques).

Culture

Les staphylocoques poussent facilement sur les milieux usuels, donnant un trouble uniforme en milieux liquides et , sur gélose, des colonies rondes, lisses, blanches (S. blancs) ou dorées (S. dorés), opaques, atteignant 2 à 3 mm de diamètre (ou un enduit confluent si l'ensemencement est massif). Ils sont catalase positifs et oxydase négatifs, aérobies - anaérobies facultatifs, fermentant le glucose sans gaz. Outre la couleur des colonies, qui n'est fréquemment pas suffisament tranchée, les staphylocoques potentiellement pathogènes se distinguent des commensaux par les caractères suivants :

  • Coagulase : S. Aureus + S. Albus -
  • Désoxyribonucléase : S. Aureus + S. Albus -
  • Phosphatase : S. Aureus + S. Albus -
  • Fermentation du mannitol : S. Aureus + S. Albus -
  • Tolérance au NaCl (7, 5 %)  : S. Aureus ++ S. Albus -
  • Noircissement du tellurite  : S. Aureus + S. Albus -

Certaines de ces propriétés sont mises à profit dans les préparations de milieux sélectifs donnant la possibilité l'isolement à partir de produits polycontaminés. Le milieu de Chapman, par exemple, inhibe le développement de nombreux contaminants par sa teneur en NaCl (7, 5 %) et sert à reconnaître les colonies de staphylocoques dorés par la fermentation du mannitol. Le milieu de Baird et Parker contient surtout du tellurite (la réduction de ce sel par le S. doré donne aux colonies une coloration noire).

Milieux d'isolement utilisés

Caractéristiques de culture

Les cultures se développent dès 24 heures et résistent au vieillissement ainsi qu'à la diminution de l'activité de l'eau (ou activity of water aw) pendant plusieurs mois.

  • Aspect en bouillon : trouble homogène le long du tube.
  • Aspect sur gélose ordinaire : en aérobiose, colonies assez grandes d'à peu près 1 mm de diamètre, rondes, régulières, bombées, lisses et brillantes : de type Smooth. Elles sont aussi crème ou pigmentées en jaune (suspicions de staphylococcus aureus si jaune-or).

Remarque : l'aspect des colonies peut fluctuer et devenir de type Rugh si les colonies sont trop anciennes : colonies mates, peu bombées, un peu irrégulières et d'aspect sèches.

  • Aspect sur gélose Baird Parker : en aérobiose, colonies noires de 1 mm à peu près, (avec une zone claire de 2 mm de diamètre et un précipité dans la zone claire pour les staphylococcus aureus)

Caractéristiques biochimiques

L'activité métabolique des staphylocoques est assez bien marquée. Ils possèdent de nombreuses enzymes capables de catalyser de nombreux substrats. Ces enzymes fluctuent d'une espèce à une autre.

  • Cependant, l'ensemble des staphylocoques ont les caractéristiques suivantes :
    • Présence d'une catalase qui décompose l'eau oxygénée, contrairement aux streptocoques qui ne possèdent pas de catalase.
    • Absence d'une oxydase.
    • Fermentation du glucose sans production de gaz.

Enzymes et toxines

1) Coagulase.

C'est le plus souvent la principale (fréquemment l'unique) substance recherchée pour établir la nature "aureus" d'un staphylocoque. Il existe, en réalité, deux coagulases le plus souvent associées : la coagulase liée ou clumping factor qui provoque la formation de grumeaux quand on émulsionne une culture de staphylocoques dans une goutte de plasma sur lame et la coagulase sécrétée qui provoque la naissance d'un caillot quand on cultive le staphylocoque dans un milieu additionné de plasma (dilué à 1/4).

Ces coagulases semblent bien jouer un rôle dans la pathogénie des infections in vivo : elles permettent en effet au staphylocoque qui ne possède normalement pas de capsule, de s'en procurer une en coagulant autour de lui le plasma ou les humeurs intercellulaires.

2) Hémolysines.

Principale est l'hémolysine alpha qui lyse, in vitro, les G. R. de lapin. Elle est caractéristique des S. dorés d'origine humaine.

In vivo, elle détruit les membranes cellulaires, provoquant des nécroses (nécrotoxine) et peut même être létale (danger des solutions injectables contaminées par des staphylocoques !).

Les hémolysines bêta (agissant sur les G. R. de mouton) et gamma (agissant sur les G. R. humains) sont inconstantes et se trouvent quelquefois aussi chez le S. albus.

3) La leucocidine entrave en particulier les neutrophiles.

4) L'entérotoxine sécrétée par certaines souches, joue un rôle dans 2 maladies intestinales d'origine staphylococcique. Initialement une intoxication alimentaire due à l'accumulation de cette entérotoxine par le développement d'une souche productrice dans un aliment préparé d'avance, ayant séjourné un certain temps à une température supérieure à 10 °C. Les aliments le plus fréquemment en cause sont les desserts à base de laitages et crèmes pâtissières mais aussi diverses sauces : mayonnaise, etc... (Le staphylocoque tolère autant d'assez fortes concentrations de sucre que de NaCl). Cette entérotoxine est thermostable, elle peut par conséquent rester active dans un aliment réchauffé dont les staphylocoques ont été tués. Elle provoque après une incubation brève : 3 à 6 heures, un état nauséeux, avec vomissements éventuels et diarrhées violentes. Ces troubles, fréquemment intenses et angoissants, disparaissent sans trace après quelques heures. C'est la plus fréquente et la plus bénigne des intoxications alimentaires d'origine bactérienne.

Par contre, l'entérite fulminante à staphylocoques présente une extrême gravité et une grosse mortalité. Il s'agit cette fois du développement des staphylocoques producteurs d'entérotoxine dans l'intestin même. Théoriquement, les staphylocoques de passage dans l'intestin ne peuvent s'y implanter ni s'y multiplier, étant inhibés par la flore commensale normale. Mais si celle-ci est éliminée par des antibiotiques auxquels le staphylocoque résiste, cette implantation devient envisageable : c'est par conséquent une complication de l'antibiothérapie, survenant essentiellement en milieu hospitalier, en particulier chez des opérés du dispositif digestif dont on a tenté de stériliser le contenu intestinal en vue de l'opération. Il importe dans ces cas d'obtenir un diagnostic rapide et de trouver un produit auquel la souche est toujours sensible (par ex. staphylomycine, oxacilline).

La mise en évidence de cette entérotoxine est malaisée. Les Ac. pour mise en évidence immunologique ne sont guère disponibles (il y a d'ailleurs plusieurs types antigéniques). En dehors de l'homme, seuls certains singes et le petit chat de 2 à 8 semaines sont sensibles.

Antigènes

La paroi des staphylocoques contient 2 Ag principaux :

  1. une protéine A vis-à-vis de laquelle n'importe qui a des Ac.
  2. l'acide teichoïque, à base de polyribitol chez S. aureus et de polyglycérol chez S. albus. Cet ac. teichoique est particulièrement résistant au lysozyme ainsi qu'aux enzymes des globules blancs.

Il existe de nombreuses variétés antigéniques mais le typage des staphylocoques par l'étude de ces variétés (sérotypie) n'est guère entré dans la pratique.

Par contre, la lysotypie peut rendre de grands services en épidémiologie.

Cette méthode permet aussi de déterminer si plusieurs cas dans un service sont dus à une même souche et de rechercher quels membres du personnel soignant sont porteurs de cette souche.

Examen microscopique

Cet examen donne une première orientation et sert à déterminer si la flore est abondante ou non, pure ou mixte.

Culture

La culture sert à déterminer si c'est un S. aureus ou albus (test de coagulase). L'antibiogramme est le plus souvent indispensable vu les sensibilités particulièrement variables. Addition de pénicillinase au milieu si le produit provient d'un malade en traitement.

Sérologie

La sérologie est peu utilisée. Outre les Ag de paroi cités plus haut, les diverses toxines pourraient faire l'objet de réactions Ag. -Ac. Mais on ne constate guère de variations notables entre les taux d'Ac. des individus sains, malades ou convalescents. On recherche quelquefois le taux des antistaphylolysines selon le diagnostic d'ostéomyélite.

Prophylaxie

En général

  • Mesures d'hygiène générale.
  • Nettoyage et désinfection des plaies.
  • Débarrasser les malades et leur entourage des germes portés dans le nez (pommades à base de néomycine, bacitracine, chlorhexidine, etc... )
  • En rapport avec l'entérotoxine : attention spécifique aux infections superficielles chez les cuisiniers; réfrigération des aliments préparés à l'avance.

En milieu hospitalier

  • Renforcement des mêmes mesures (asepsie, lutte contre les poussières, lampes à UV dans certains locaux, ventilation, etc. )
  • S'il y a des cas d'infection dans un service, on procèdera à la détection des porteurs de souches dangereuses (lysotypes 80 - 81 du groupe III), polyrésistantes et leur élimination jusqu'à ce qu'ils en soient débarrassés.
  • Ensemencement éventuel avec une souche peu virulente qui, par interférence, entraverait la colonisation par les souches dangereuses.
  • Politique d'emploi des antibiotiques tenant compte que, dès qu'un antibiotique est beaucoup utilisé dans une communauté, des souches résistantes apparaissent. On devrait par conséquent n'employer que deux ou trois produits dans tout l'hôpital et en changer l'ensemble des quatre à six mois. De toute façon, il faut maintenir en réserve deux ou trois produits sûrs à n'employer que dans les cas graves et urgents.
  • Isolement des malades contagieux et de ceux dont la sensibilité est accrue (immunosuppression, diabète, brûlés graves).
  • Surveillance de ces mesures et de la fréquence des contaminations par un «épidémiologiste d'hôpital».

Immunité

Le rôle des Ac est discuté : si d'une part, on ne constate guère de concordance entre leur taux et la résistance aux infections staphylococciques, celles-ci sont , d'autre part, bien plus habituelles chez les patients atteints de hypo-gammaglobulinémie. Il est vraiidentique que la résistance résulte de l'interaction de mécanismes sériques et cellulaires.

L'efficacité de la vaccinothérapie est aussi discutée : mais on constate fréquemment l'interruption d'une succession de furoncles par l'application de cette vaccination (de prédilection avec un autovaccin, vu la multiplicité des souches.

Traitement

  • Pénicillines :
    • Pénicilline G : à peu près 50 % des souches «sauvages» sont toujours sensibles mais les souches d'hôpitaux sont régulièrement résistantes.
    • Pénicillines résistantes à la pénicillinase (méthicilline, oxacilline, etc. ) et céphalosporines : les souches «sauvages» sont le plus souvent sensibles, les souches d'hôpitaux présentent des fréquences de résistance variables selon la fréquence de leur emploi.
  • Macrolides, tétracyclines : les souches «sauvages» sont le plus souvent sensibles mais les souches d'hôpitaux sont le plus souvent résistantes.

Espèces appartenant au genre Staphylococcus

S. afermentans
S. aureus
S. auricularis
S. capitis
S. capræ
S. epidermidis
S. felis
S. hæmolyticus
S. hominis
S. hyicus
S. intermedius
S. lugdunensis
S. pettenkoferi
S. saprophyticus
S. schleiferi
S. simulans
S. vitulus
S. warneri
S. xylosus

Voir aussi

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