Cocci à Gram positif

Les cocci à Gram positif sont un groupe de bactéries qui peuvent être identifiées par leur forme et leur couleur. Les bactéries sont généralement divisées en deux groupes, à savoir les bacilles et les cocci. Le terme « cocci » fait référence aux bactéries de forme sphérique, alors que le terme « bacille » faire référence aux bactéries en forme de bâtonnets. Les bactéries à Gram positif  donnent un résultat positif au test de coloration de Gram, qui est traditionnellement utilisé pour classer rapidement les bactéries en deux grandes catégories en fonction de leur paroi cellulaire. Les bactéries à Gram positif prennent une teinte violette, puis arborent une couleur pourpre lorsqu’elles sont examinées au microscope.

Trois genres de cocci à Gram positif sont susceptibles de causer des infections chez l’homme, à savoir Streptococcus, Staphylococcus et Enterococcus (Anciennement streptocoque du groupe D). Les cocci à gram positif du genre Lactococcus ne sont généralement pas des pathogènes. Au contraire, ils sont utilisés dans la fabrication de produits laitiers.

Que sait-on des cocci à gram positif du genre Streptococcus ?

Streptococcus est un genre de coccus à Gram positif, appartenant à la famille des Streptococcaceae, à l’ordre des Lactobacillales et au phylum des Firmicutes. La division cellulaire chez les streptocoques se produit le long d’un seul axe, de sorte qu’ils ont tendance à former des paires ou des chaînes qui peuvent apparaître pliées ou tordues. Cela contraste avec celui des staphylocoques, qui se divisent selon plusieurs axes, générant ainsi des amas irréguliers de cellules.

Le terme a été inventé en 1877 par le chirurgien viennois Albert Theodor Billroth (1829-1894). La plupart des streptocoques sont négatifs à l’oxydase et à la catalase, et beaucoup sont des anaérobies facultatifs.

En 1984, de nombreuses bactéries précédemment regroupées dans le genre Streptococcus ont été séparées en deux genres, Enterococcus et Lactococcus. Actuellement, plus de 50 espèces sont classées dans ce genre. Ce genre est fortement représenté dans le microbiome salivaire.

Cocci à Gram positif

Cocci à Gram positif

Classification des streptocoques

Les espèces de streptocoques sont classées sur la base de leurs propriétés hémolytiques. Les espèces alpha-hémolytiques provoquent l’oxydation du fer au sein des globules rouges, lui donnant une couleur verdâtre. Les espèces bêta-hémolytiques provoquent la rupture complète des globules rouges. Les espèces gamma-hémolytiques ne provoquent pas d’hémolyse.

Les streptocoques bêta-hémolytiques sont en outre classés par le groupement de Lancefield, une classification en sérotypes (c’est-à-dire décrivant des glucides spécifiques présents sur la paroi cellulaire bactérienne). Les 20 sérotypes décrits sont nommés groupes de Lancefield. Ce système de classification a été développé par Rebecca Lancefield, scientifique à l’Université Rockefeller.

Dans le milieu médical, les groupes les plus importants sont les streptocoques alpha-hémolytiques, S. pneumoniae et Streptococcus viridans, ainsi que les streptocoques bêta-hémolytiques des groupes de Lancefield A et B (également appelés «streptocoques du groupe A» et «streptocoques du groupe B»). ).

Les maladies causées par les streptocoques

Streptocoque bêta-hémolytiques, S. pneumoniae (parfois appelée pneumocoque) est l’une des principales causes de pneumonie bactérienne. Ce pathogène peut occasionnellement causer une otite moyenne, la sinusite, la méningite et la péritonite. On pense que l’inflammation est le principal mode d’action des pneumocoques.

S. pyogenes du groupe A est l’agent responsable d’un large éventail d’infections à streptocoques. Ces infections peuvent être non invasives ou invasives. Les infections non invasives ont tendance à être plus courantes et moins graves. L’angine streptococcique et l’impétigo sont les infections les plus courantes. La scarlatine est également une infection non invasive, mais elle est maintenant rare.

Les infections invasives causées par les streptocoques β-hémolytiques du groupe A ont tendance à être plus graves et rares. Les maladies pouvant être causées par ces pathogènes incluent le syndrome de choc toxique streptococcique, la fasciite nécrosante, la pneumonie et la bactériémie. À l’échelle mondiale, on estime qu’ils provoquent plus de 500 000 décès chaque année.

S. agalactiae, ou streptocoque du groupe B, provoque une pneumonie et une méningite chez les nouveau-nés et les personnes âgées, avec parfois une bactériémie systémique. Streptococcus agalactiae est la cause la plus fréquente de méningite chez les nourrissons âgés de un à trois mois.

Ces pathogènes peuvent également coloniser les intestins et l’appareil reproducteur féminin, augmentant ainsi le risque de rupture prématurée des membranes pendant la grossesse et de transmission de l’organisme au nourrisson.

Quelles sont les spécificités des cocci à gram positif du genre Staphylococcus ?

Staphylococcus est un genre de bactérie à Gram positif de la famille des Staphylococcaceae et de l’ordre Bacillales. Au microscope, ils apparaissent sphériques et forment des amas ressemblant à du raisin. Les espèces de Staphylococcus sont des organismes anaérobies facultatifs.

Le nom du genre a été inventé en 1882 par le chirurgien et bactériologiste écossais Alexander Ogston (1844-1929). Le genre comprend au moins 40 espèces. La plupart sont inoffensifs et résident normalement sur la peau et les muqueuses des êtres humains et d’autres organismes.

Ces bactéries formant des amas peuvent provoquer une grande variété de maladies chez l’homme et les animaux, que ce soit par la production ou la pénétration de toxines. Les toxines staphylococciques sont une cause fréquente d’intoxication alimentaire.

Quelles sont les maladies causées par les staphylocoques ?

Les staphylocoques pathogènes sont omniprésents. Ils sont généralement présents dans les narines d’environ 30% des adultes en bonne santé et sur la peau d’environ 20%. A partir de ces endroits, les staphylocoques peuvent causer une infection chez l’hôte et chez ses proches.

Staphylococcus aureus est l’espèce de staphylocoque la plus virulente. Il provoque généralement des infections cutanées et parfois une pneumonie, une endocardite ou une ostéomyélite. Cela conduit généralement à la formation d’abcès. Certaines souches élaborent également des toxines responsables de la gastro-entérite, du syndrome de la peau échaudée et du syndrome de choc toxique.

La bactériémie à S. aureus, qui cause fréquemment des foyers d’infection métastatiques, peut survenir avec toute infection localisée, mais est particulièrement fréquente avec une infection liée à des cathéters intravasculaires ou à d’autres corps étrangers. S. epidermidis et d’autres staphylocoques à coagulase négative provoquent de plus en plus de bactériémies d’origine hospitalière, car ils peuvent former des biofilms sur le matériel médical. La bactériémie à staphylocoques est une cause importante de morbidité et de mortalité chez les patients affaiblis.

Les infections cutanées sont la forme la plus courante d’infection à staphylocoque. Les infections superficielles peuvent être diffuses, avec des pustules vésiculaires et des croûtes (impétigo) ou parfois une cellulite. Elles peuvent également être focales avec un abcès nodulaires (furoncles et anthrax). Les abcès cutanés plus profonds sont fréquents. Des infections cutanées nécrosantes graves peuvent aussi survenir, mais elles sont rares.

Les staphylocoques sont fréquemment impliqués dans les infections de plaies et de brûlures, les infections à incision postopératoires et les mastites ou abcès du sein chez les mères qui allaitent. S. Lugdunensis est une cause rare d’endocardite, de méningite, ainsi que d’infections de la peau et des tissus mous. D’autres espèces de staphylocoques ( haemolyticus, warneri, schleiferi, intermedius) sont des agents pathogènes occasionnels.

Les infections néonatales apparaissent généralement dans les 6 semaines suivant la naissance et incluent :

  • les lésions cutanées avec ou sans exfoliation
  • la bactériémie
  • la méningite
  • la pneumonie

La pneumonie à staphylocoques peut être une primo-infection ou être le résultat d’une propagation hématogène de l’infection à S. aureus ailleurs dans le corps. Cependant, S. aureus est une cause fréquente de pneumonie d’origine hospitalière, y compris de pneumonie acquise par ventilation. La pneumonie à staphylocoques est parfois caractérisée par la formation d’abcès pulmonaire suivie d’un développement rapide de pneumatocèles et d’empyèmes. Le pathogène peut parfois causer une pneumonie nécrosante grave.

Que sait-on des cocci du genre Enterococcus ?

Enterococcus est un vaste genre de bactéries lactiques appartenant au phylum des Firmicutes. Les entérocoques sont des cocci à Gram positif qui apparaissent très souvent en paires (diplocoques) ou en chaînes courtes. Il est difficile de les distinguer des streptocoques uniquement à partir de leurs caractéristiques physiques. Deux espèces sont des commensaux des intestins des humains, à savoir E. faecalis (90–95%) et E. faecium (5–10%).

Physiologie et classification

Les entérocoques sont des organismes anaérobies facultatifs. Bien qu’ils ne soient pas capables de former des spores, les entérocoques tolèrent un large éventail de conditions environnementales, allant des températures extrêmes au pH très élevés, en passant par les concentrations élevées de chlorure de sodium.

Pathologie

Parmi les principales infections cliniques causées par les bactéries du genre Enterococcus, on peut citer les infections des voies urinaires, la bactériémie, l’endocardite bactérienne, la diverticulite et la méningite.

La méningite à entérocoque est une complication rare de la neurochirurgie. Elle nécessite parfois un traitement par vancomycine par voie intraveineuse ou intrathécale, mais il n’est pas certain que son utilisation ait un impact sur les résultats: l’enlèvement de tout dispositif neurologique est un élément crucial de la gestion de ces infections.

De nouvelles preuves épidémiologiques ont montré que les entérocoques sont le principal agent infectieux dans la prostatite bactérienne chronique. Les entérocoques sont capables de former un biofilm dans la glande prostatique, ce qui rend leur éradication difficile.

Cocci à gram positif du genre Lactococcus

Lactococcus est un genre de bactéries lactiques précédemment incluses dans le genre Streptococcus On les appelle homofermenteurs, ce qui signifie qu’ils produisent un seul produit : l’acide lactique. Ce pouvoir de fermentation peut être modifié en ajustant les conditions environnementales telles que le pH, la concentration en glucose et certains éléments nutritifs. Ce sont des cocci non mobiles, à catalase négative et à Gram positif, que l’on trouve seuls, en paires ou en chaînes.

Douze espèces de lactocoques sont actuellement reconnues, à savoir :

  • chungangensis,
  • formosensis,
  • fujiensis,
  • Lactococcus hircilactis,
  • garvieae,
  • lactis,
  • Lactococcus laudensis,
  • Nasutitermite à Lactococcus,
  • piscium,
  • plantarum,
  • raffinolactis,
  • taiwanensis.

Utilisations des Lactococcus

Les cocci à gram positif du genre Lactococcus sont couramment utilisés dans l’industrie laitière pour la fabrication de produits laitiers fermentés tels que les fromages. Ils peuvent être utilisés seuls ou avec d’autres bactéries lactiques telles que Lactobacillus et Streptococcus. Un intérêt particulier est placé sur l’étude de L. lactis subsp. lactis et L. lactis subsp. cremoris, car ce sont les souches utilisées comme levains dans les fermentations industrielles laitières.

Leur utilisation principale dans la production laitière est l’acidification rapide du lait. cela provoque une chute du pH du produit fermenté, ce qui empêche la croissance des bactéries pathogènes. Les bactéries jouent également un rôle dans la saveur du produit final. Les lactocoques sont actuellement utilisés dans l’industrie des biotechnologies. Ils sont facilement cultivés à l’échelle industrielle sur des supports à base de lactosérum. En tant que bactéries de qualité alimentaire, elles sont utilisées dans la production de protéines.

Quid de la résistance aux antibiotiques des cocci à Gram positif ?

Les cocci à Gram positif prédominent toujours comme cause d’infections nosocomiales et communautaires. Ces organismes révèlent souvent une résistance naturelle et intrinsèquement élevée aux antimicrobiens. De plus, ces bactéries sont capables d’acquérir rapidement une résistance aux médicaments fréquemment utilisés grâce à la pression sélective de l’environnement et à l’évolution génétique.

La large utilisation des antimicrobiens dans les pratiques médicales et vétérinaires, l’emploi d’antibiotiques en agriculture et l’utilisation courante d’antiseptiques et de désinfectants entraînent une pression sélective. Le recours aux antibiotiques sélectionne directement les variants résistants à différents antibiotiques ou désinfectants.

Le même élément génétique conférant une résistance à certains désinfectants est très souvent présent sur le même plasmide conférant une résistance aux antibiotiques. La sélection des variantes résistantes a lieu le plus souvent dans le milieu hospitalier. Staphylococcus aureus et les entérocoques sont les principaux responsables d’infections nosocomiales.

Les staphylocoques résistants à la méthicilline et les entérocoques résistants à la vancomycine font partie des problèmes thérapeutiques. La résistance à des taux élevés d’aminosides ou de pénicillines parmi les souches hospitalières d’entérocoques peut complètement abolir la synergie des médicaments.

Dans ces cas, les glycopeptides seront les médicaments de choix dans le traitement des infections graves. Des souches de S. aureus présentant une sensibilité réduite à la vancomycine sont récemment apparues. Le mécanisme de cette résistance élevée, bien qu’étudié de manière intensive, reste encore inconnu.

Du point de vue médical, une caractéristique importante des entérocoques est le niveau élevé de résistance intrinsèque aux antibiotiques. Certains entérocoques sont intrinsèquement résistants aux antibiotiques à base de β-lactamines (pénicillines, céphalosporines, carbapénèmes), ainsi qu’à de nombreux aminoglycosides.

Au cours des deux dernières décennies, des souches d’entérocoques particulièrement virulentes et résistantes à la vancomycine sont apparues dans les infections nosocomiales de patients hospitalisés, en particulier aux États-Unis. D’autres pays développés, tels que le Royaume-Uni, ont été épargnés par cette épidémie. En 2005, Singapour a réussi à enrayer une épidémie similaire.

Ces infections peuvent être traitées avec de la quinupristine ou de la dalfopristine (Synercid) avec un taux de réponse d’environ 70%. Il a également été démontré que la tigécycline avait une activité antientérococcique, tout comme la rifampicine.

Comment sont traitées les infections causées par des cocci à Gram positif ?

Les antibiotiques constituent le traitement de choix des infections causées par des cocci à Gram positif. En raison de la morbidité et de la mortalité élevées associées à ces infections, une évaluation rapide et un traitement antibiotique empirique approprié revêtent une importance primordiale. Une fois que le pathogène organisme a été complètement identifié, la sélection de l’antibiotique peut être affinée.

Infections à staphylocoques

Si les β-lactames ont toujours été efficaces dans le traitement des infections à S. aureus, l’émergence de souches de Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline rend les bêta-lactames pratiquement obsolètes.

un traitement empirique initial avec de la vancomycine ou de la daptomycine par voie intraveineuse est conseillé dans ces situations. La daptomycine n’est pas indiquée pour les infections pulmonaires. Le linézolide ou la tigécycline ne sont pas considérés comme des antibiotiques de première ligne pour la bactériémie à S. aureus en raison de leurs propriétés bactériostatiques et du manque de données cliniques.

La durée du traitement antibiotique pour la bactériémie à S. aureus doit être d’au moins 2 semaines avec un agent intraveineux. Si la bactériémie est secondaire à une source d’infection éloignée ou dans le contexte d’une embolisation septique, le traitement recommandé est d’au moins 4 à 6 semaines.

Infections à entérocoques

Les entérocoques sont intrinsèquement résistants à de nombreuses classes d’antibiotiques actifs contre d’autres cocci à Gram positif, notamment les céphalosporines, les macrolides et la clindamycine. Les antibiotiques ayant divers degrés d’activité in vitro contre les entérocoques comprennent

  • les pénicillines (en particulier la pénicilline et l’ampicilline, mais pas la nafcilline)
  • les glycopeptides (vancomycine et teicoplanine)
  • les carbapénèmes (imipénème et méropénème mais pas l’ertapénème)
  • la daptomycine (difomycine)
  • daptomycine

L’ampicilline est le médicament de choix si l’isolat est sensible. La vancomycine est le traitement de première intention chez les patients allergiques à la pénicilline ou chez les patients présentant des souches résistantes à l’ampicilline.

Traitement des infections à streptocoques

Les bêta-lactamines sont actives contre les streptocoques du groupe des viridans et constituent le médicament de choix. La vancomycine et la clindamycine peuvent être utilisées chez les patients allergiques aux pénicillines. Une antibiothérapie de deux semaines est généralement suffisante.

S. pneumoniae est encore relativement sensible aux bêta-lactamines, qui restent le traitement de première intention. Les agents alternatifs dans les zones de résistance élevée à la pénicilline comprennent les macrolides ou les quinolones. Pour les streptocoques bêta-hémolytiques (streptocoques du groupe A, streptocoques du groupe B, etc.), les bêta-lactamines constituent l’antibiothérapie de première intention.

Sources :

https://fpnotebook.com/id/Bacteria/GrmPstvBctr.htm

https://academic.oup.com/femsre/article/37/4/520/2399123

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11118861

http://healthcare.bioquell.com/en-us/resources-and-support/efficacy/bacteria/gram-positive-cocci

https://www.merckmanuals.com/professional/infectious-diseases/gram-positive-cocci/staphylococcal-infections

http://www.antimicrobe.org/e38.asp

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