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Les streptocoques (le genreStreptococcus) regroupent un vaste ensemble de bactériesubiquitaires et qui comprend de nombreuses espèces. En raison de leur nombre, on distingue les espèces pathogènes des espèces commensales et saprophytes. Certaines d'entre elles sont étudiées pour leurs capacités tumoricides et envisagées pour des traitements contre le cancer[2].
Le genre Streptococcus est souvent associé au genre Leuconostoc car leurs caractéristiques sont très proches et difficilement différenciables encore aujourd’hui.
Étymologie
Le genre Streptococcus tire son nom du grecστρεπτος / streptos, « tourné, torsadé » et κοκκος / kokkos, « baie, graine »)[3],[4].
Les entérocoques, autrefois considérés comme des streptocoques, sont désormais classés comme un genre à part entière. Ils constituent 10 % de la flore aérobie de l’intestin.
Les espèces pathogènes
Le pouvoir pathogène des Streptococcus se limite à certaines espèces et dépend énormément de cette dernière.
Le Streptococcus pneumoniae (ou pneumocoque) est un des principaux responsables de mortalité d’origine infectieuse dans les pays industrialisés. Il est aussi fréquemment responsable d’otites et de sinusites qui peuvent évoluer vers des formes de méningites purulentes. Le pneumocoque est particulièrement dangereux pour les personnes âgées, les nourrissons et nouveau-nés chez lesquels il provoque des infections broncho-pulmonaires débouchant sur des complications de la respiration parfois fatales.
Remarque :
Beaucoup d’individus sont « porteurs sains » et hébergent des streptocoques pathogènes sans présenter les signes de la maladie. Ainsi, près de 50 % des individus sont porteurs sains de Streptococcus pneumoniae dans leur rhinopharynx et 30 à 50 % des femmes sont porteuses de streptocoques du groupe B dans leur vagin.
Caractères bactériologiques
Caractères microscopiques
Les streptocoques sont des coquesgram positifs de 0,5 à 1 µm de diamètre, présentant un groupement typique en diplocoques (deux coques) ou en chaînettes de longueur variable, immobiles, dépourvus de spores et rarement capsulés.
Les caractères microscopiques peuvent légèrement varier suivant les espèces et tout particulièrement Streptococcus pneumoniae qui se différencie par le regroupement en diplocoques capsulés.
Caractères macroscopiques et de culture
Condition de culture
Aéro-anaérobie facultatifs (ou aérobie tolérants), les streptocoques se développent aussi bien en absence d’oxygène qu’avec. Ils sont en revanche sensibles aux conditions de culture, notamment de température et pH. Ils sont mésophiles et neutrophiles (ils sont très peu tolérants au milieu acide, en particulier).
Le genre Streptococcus étant très étendu il existe des exceptions. C’est le cas de Streptococcus thermophilus qui prolifère à des températures proches de 45 °C.
Ce sont des germes exigeants : ils demandent des milieux enrichis en nutriments. Toutefois ils se cultivent sur des milieux ordinaires mais s’y développe peu, excepté pour les streptocoques fécaux.
Gélose BEA(bile-esculine-azide) sélectif des streptocoques du groupe D) ;
Gélose Slanetz(mise en évidence des Streptococcus faecalis).
Caractéristiques de la culture
Aspect en bouillon : trouble souvent peu homogène (présence de coagulats).
Aspect sur gélose ordinaire : petites colonies translucides aux diamètres variables.
Sur gélose au sang : la présence de colonies de certains streptocoques se traduit par un halo : c’est le caractère hémolytique (deux types : alpha : halo verdâtre parce qu'ils transforment l'hémoglobine en biliverdine et bêta : halo clair résultant de la lyse totale des globules rouges).
Caractéristiques biochimiques
L’activité métabolique des streptocoques varie, mais toutes les espèces se caractérisent par l’absence de catalase et l’utilisation de la voie fermentaire pour la dégradation de certains glucides sans production de gaz.
Caractère antigénique
Le sérotypage a une importance capitale dans le classement des streptocoques, la plupart des antigènes recherchés sont des antigènes de paroi (notamment le polyoside C qui est l’antigène de groupe des streptocoques).
Mais des antigènes de capsule sont aussi recherchés principalement pour l’identification de Streptococcus pneumoniae.
Groupement
Les streptocoques groupables
Depuis les travaux de Rebecca Lancefield, les streptocoques groupables sont classés en dix-huit groupes antigéniques désignés par des lettres majuscules : de « A » à « H » et de « K » à « T » (certains groupes comportent une seule espèce).
Les streptocoques non groupables
Ce classement comprend principalement :
Les streptocoques commensaux de la flore oropharyngée,
les streptocoques oraux (ou viridans), streptocoque alpha hémolytique.
Ce sous-ensemble (Or5) du groupe des streptocoques oraux est dit « mutant » car leurs cellules bactériennes ont la capacité de perdre leur forme de coque en prenant souvent la forme de courts bâtonnets ou coccobacilles.
Elles sont généralement jugées responsables de la plaque dentaire. Ce sont les espèces[7] :
Les streptocoques font partie de la flore commensale normale de la bouche et du rhinopharynx. Des variétés non pathogènes sont aussi répandues dans les produits laitiers et jouent des rôles importants dans l'industrie fromagère.
La première subdivision de cette espèce, dont existent d'innombrables variétés, est établie selon leur comportement sur la gélose au sang, qui permet de distinguer les streptocoques alpha-hémolytiques, bêta-hémolytiques et gamma-hémolytiques. En fait, seuls les bêta-hémolytiques constituent le groupe des streptocoques hémolytiques parce que leurs colonies sont entourées d'un halo clair résultant de la lyse totale des globules rouges sur un milieu au sang de mouton. Les streptocoques alpha-hémolytiques, transformant l'hémoglobine (Hb) en biliverdine, leurs colonies sont entourées d'un halo verdâtre, d'où leur nom courant de streptococcus viridans. Les streptocoques gamma-hémolytiques enfin ne produisent aucune modification et sont donc en réalité non hémolytiques.
Les streptocoques alpha et gamma-hémolytiques sont ceux que l'on trouve dans la bouche, l'arrière-nez et la gorge de tout le monde et sont donc des commensaux normaux. Si toutefois ils sont introduits dans le sang, ce qui est quasi inévitable lors des extractions dentaires et amygdalectomies, ils peuvent s'implanter au niveau des valvules cardiaques, surtout si celles-ci sont préalablement lésées (malformations congénitales du cœur ou séquelles de rhumatisme articulaire aigu (RAA)). C'est l'origine de l'endocardite subaiguë (maladie d'Osler). Certaines variétés de ces streptocoques buccaux interviennent dans la genèse des caries dentaires. Certaines variétés de streptocoques mutants (notamment Streptococcus mutans) transforment les sucres en dextranes, substances gélatineuses qui collent aux dents. Des bacilles lactiques, aussi commensaux normaux de la bouche, peuvent prospérer dans ce dextran et l'acidité qu'ils produisent attaque l'émail dentaire.
Les streptocoques bêta-hémolytiques ne sont pas présents en règle générale, mais de 5 à 10 % d'individus normaux, surtout chez les enfants, peuvent être porteurs de germes et le rester longtemps (plus ou moins deux ans), ce qui explique l'assez longue durée et la persistance des épidémies. Leur rôle pathogène consiste en des infections primaires et leurs complications éventuelles.
L'impétigo est une affection où le streptocoque est généralement associé à un staphylocoque, ce qui donne à cette infection un caractère purulent que n'ont pas les deux précédentes.
Aussi appelée endométrite de la femme en couches. À noter que le streptocoque du groupe B est isolé de la flore vaginale chez 10 à 30 % des femmes saines (commensalisme), contrairement au streptocoque du groupe A. La majeure partie des fièvres puerpérales graves sont néanmoins dues au streptocoque du groupe A.
Complications infectieuses, toxiques ou allergiques
Le RAA survient au décours d'environ 1 % des infections par le streptocoque bêta-hémolytique de type A. Mais, fait important, lorsqu'un individu a eu une atteinte de RAA, il aura 50 % de chances d'en refaire s'il subit une nouvelle infection streptococcique. De plus, la proportion d'atteintes cardiaques et leur gravité augmentent au cours des rechutes. C'est la raison pour laquelle tout convalescent de RAA doit subir une chimioprophylaxie (sulfamidés ou de préférence pénicilline orale tous les jours ou, mieux, pénicilline retard intramusculaire une fois par mois pendant un minimum de cinq ans et au moins jusqu'à l'âge de 18 ans).
Les hypothèses pathogéniques sont les suivantes :
hypersensibilité à des produits d'origine streptococcique, antigènes (Ag) de leur membrane cytoplasmique. On remarque en effet chez ces patients des taux plus élevé d'anticorps (Ac) contre les antigènes streptococciques (notamment antistreptolysines) que chez les convalescents d'angines sans RAA.
Auto-immunité: une certaine parenté antigénique existerait entre un antigène de streptocoques de type A et un antigène trouvé dans les membranes synoviales et le muscle cardiaque: ces organes seraient dès lors lésés par l'anticorps élaboré lors de l'infection streptococcique (« pseudo-auto-antigène »).
Production par les streptocoques d'une "cardiotoxine".
La fréquence de cette complication est variable: nulle dans la majorité des épidémies, elle peut atteindre 10 % dans certaines d'entre elles. Ceci est dû au fait que seuls certains types de streptocoques sont « néphritogènes » : surtout les types A 12 et A 49 (qui se rencontrent surtout dans les streptococcies cutanées) et plus rarement les types A 4, A 25 et A 55. La GNA est aussi moins récidivante que le RAA.
L'auto-immunité est aussi invoquée comme mécanisme possible, basée cette fois sur une similitude entre un antigène du streptocoque A 12 et un antigène de la membrane basale des glomérules rénaux. Mais une autre hypothèse pathogènique est plus souvent invoquée: un complexe antigène streptococcique avec l'anticorps correspondant s'adsorbe facilement sur les cellules des membranes glomérulaires, entraînant avec lui du complément (ce qui explique la chute du complément sérique au cours de la GNA). Ces différents éléments (antigène streptococcique, immunoglobuline et complément) ont été retrouvés par immunofluorescence au niveau des glomérules atteints.
Complication apparemment allergique, relativement rare, pouvant résulter par ordre de fréquence, d'une streptococcie (plus ou moins 50 % des érythèmes noueux), d'une sarcoïdose, d'une tuberculose, d'une pasteurellose.
Épidémiologie
Moins résistants dans le milieu extérieur que les staphylocoques, les streptocoques sont surtout disséminés par les particules de salive des malades et porteurs sains (rarement par des aliments contaminés). Ils sont par ailleurs restés généralement bien sensibles aux antibiotiques, et ne jouent dès lors que peu de rôle dans les infections hospitalières (où ils furent autrefois florissants, surtout dans les services de gynécologie et obstétrique). Mais si les portes d'entrée cutanées et génitales ont beaucoup diminué, les angines par contre ont gardé toute leur importance, en milieu scolaire surtout.
Propriétés bactériologiques
Morphologie
Petits cocci de 0,5 à 1,0 micron, immobiles, rondes ou ovalaires, disposés en chaînettes (généralement plus longues et plus typiques dans les préparations faites à partir de milieux liquides). Ils n'ont généralement pas de capsule visible.
Culture
Les streptocoques sont aérobies - anaérobies, mais la majorité des souches pousse mieux en anaérobiose relative ou en atmosphère enrichie en CO2 (10 %). Quelques souches peuvent être anaérobies strictes (surtout celles que l'on trouve dans les abcès profonds, pulmonaires par exemple).
Quoique sans exigences nutritives particulières, ils croissent beaucoup mieux et plus vite sur des milieux enrichis de produits organiques (sang de cheval ou de mouton).
L'aspect en bouillon est celui d'un dépôt finement granuleux tandis que, sur gélose, les streptocoques forment de petites colonies (de plus ou moins un mm) rondes et transparentes alpha, bêta ou gamma-hémolytiques sur gélose au sang.
Antigènes
La paroi des streptocoques possède 2 principaux antigènes:
Un antigène polysaccharidique « C » Celui-ci est présent sur la paroi et c'est sur celui-ci que se base la classification de Lancefield qui divise, d'après cet antigène, les streptocoques bêta-hémolytiques en type A, B, C jusqu'à R. Presque toutes les infections épidémiques sont dues au type A. Le type B, fréquent chez les bovidés, se rencontre chez l'homme dans les infections génitales (et peut, par le vagin, infecter le nouveau-né: méningites néonatales). Le type C est fréquent chez le cheval (gourme). Le type D représente en fait les entérocoques qui seront étudiés séparément. Les types ultérieurs existent chez des animaux divers et dans les produits laitiers. La détermination du type de Lancefield peut se faire par précipitation d'un extrait de culture au contact de l'anticorps spécifique (préparé chez le lapin) ou par immunofluorescence. Comme seul le type A est sensible à la bacitracine, l'ajout à la culture sur gélose d'un disque contenant 1 ou 2 unités de cet antibiotique permet de classer sommairement les souches en A et "non-A" (méthode de Maxted).
Un antigène protéique « M » Cet antigène permet de subdiviser les souches A en une cinquantaine de types selon la classification de Griffith : A 1, A 2… jusqu'à A 12.
La différenciation se fait également par précipitation d'extraits à l'aide de sérums spécifiques. Ce typage peut être intéressant au point de vue épidémiologique mais n'est guère entré dans la pratique courante. Il faut signaler que cet antigène M parait important au point de vue pathogène: seules les souches qui le possèdent sont virulentes, peut-être parce que cette protéine M inhibe la phagocytose.
Plus de 20 produits extracellulaires antigéniques ont été décrits.
Les streptolysines S sont stables en présence d'oxygène (O2) et non antigéniques. Les streptolysines O sont antigéniques et neutralisées par oxydation.
Un mélange de streptokinase et de streptodornase peut être employé pour accélérer la résorption et la détersion de certains dépôts fibrino-purulents (pleurésies, ulcères variqueux, etc.).
L'hyaluronidase est, en décollant les cellules des unes des autres, un facteur de diffusion. Elle est également préparée commercialement pour faciliter la résorption d'injections assez volumineuses.
La toxine érythrogène de Dick, est responsable de la scarlatine. Pour qu'une infection streptococcique (généralement angine) se complique de scarlatine, 2 conditions sont nécessaires :
la souche doit sécréter cette toxine, ce qui n'est pas le cas pour environ 1/3 des souches. Il semble que cette propriété dépende de la présence d'un bactériophage.
le patient doit être sensible à cette toxine, ce qui peut se déterminer par la « réaction de Dick » : si l'on injecte dans le derme 0,1 cm3 d'un filtrat de culture d'un streptocoque scarlatinogène, il se produira chez le sujet sensible une rougeur de 5 à 10 mm de diamètre (microscarlatine) alors que chez le sujet résistant, l'anticorps conférant cette résistance neutralise la toxine. Cette résistance ne vaut que pour la toxine érythrogène : l'individu « Dick négatif » reste réceptif à l'infection streptococcique et à ses autres complications. C'est la raison pour laquelle on n'utilise pas la vaccination (théoriquement possible) contre cette toxine. La proportion de sujets résistants ("Dick négatifs") augmente avec l'âge et peut atteindre 50 à 70 % chez les adultes. Bon nombre de ces adultes immunisés n'ont aucun commémoratif de scarlatine: soit qu'ils aient subi une infection par un streptocoque sécrétant assez de toxine pour immuniser le sujet, mais trop peu pour provoquer l'érythème, soit qu'il existe des souches sécrétant un produit antigèniquement comparable à la toxine de Dick, mais non érythrogène. Quoi qu'il en soit, ces considérations permettent de comprendre qu'au cours d'une épidémie causée par une même souche, il y aura des cas d'angines simples, d'autres compliquées de scarlatine. On peut donc « attraper la scarlatine » au contact d'un sujet qui a une simple angine sans éruption. Il est dès lors logique de soumettre aux mêmes mesures de prophylaxie (éviction scolaire, etc.) les sujets atteints d'infection streptococcique, qu'ils aient ou non l'éruption scarlatineuse.
Il existe, par ailleurs, une réaction en quelque sorte inverse de la réaction de Dick : la réaction de Schulz-Charlton. Pour préciser la nature scarlatineuse d'une éruption (différenciation d'un "rash scarlatiniforme" d'origine médicamenteuse par exemple), on peut faire une injection intradermique d'anticorps neutralisant la toxine de Dick (sérum d'un individu Dick négatif) : il y aura un "effacement" de l'éruption autour du point d'inoculation s'il s'agit effectivement de scarlatine. (Les réactions de Schulz-Charlton et de Dick ne sont guère utilisées en pratique courante. Les réactifs nécessaires ne sont d'ailleurs plus trouvables dans le commerce).
Méthodes de diagnostic
Examen microscopique
L'examen microscopique ne donne un diagnostic définitif que s'il s'agit d'un produit de ponction non contaminé par des germes commensaux. Il est toutefois toujours utile pour donner une première orientation: nombre de germes, présence ou non de flores associées (ce qui permet aussi de choisir les milieux de culture les plus appropriés). Il est nécessaire aussi dans les angines, pour ne pas passer à côté du diagnostic d'angine de Vincent.
Culture
La culture sur gélose au sang est nécessaire pour préciser le type alpha, bêta ou gamma-hémolytique du streptocoque en cause: de préférence une boite en aérobiose et une autre en anaérobiose ou sous CO2 généré par la flamme d'une bougie.
Pour le diagnostic d'endocardite infectieuse, il est souvent nécessaire de pratiquer plusieurs hémocultures (les germes n'étant disséminés dans le sang que par intermittence) et de prolonger la culture pendant 2 à 3 semaines avec adjonction éventuelle de pénicillinase si le malade est en traitement.
Réactions sérologiques
Elles n'interviennent que comme aide au diagnostic des affections post-streptococciques (RAA, GNA). On utilise surtout le dosage des antistreptolysines O ("ASLO"), un taux égal ou supérieur à 200 unités indiquant une infection streptococcique récente.
Prophylaxie, immunité et traitement
Prophylaxie
Des mesures spéciales ne sont généralement envisagées qu'au cours des épidémies dues au streptocoque bêta-hémolytique de type A, surtout en milieu scolaire. Les enfants atteints sont soumis à l'éviction scolaire jusqu'à disparition des symptômes et pour un minimum de 40 jours ou moins à condition que deux recherches de streptocoques hémolytiques pratiquées à une semaine d'intervalle soient négatives. Les mêmes mesures sont appliquées aux contacts à domicile (frères et sœurs de l'enfant malade). Si malgré l'éviction des enfants malades, des cas continuent à se manifester, il peut être indiqué de dépister les porteurs de germes sains et de les écarter jusqu'à ce qu'un traitement les ait négativés.
On envisagera une chimioprophylaxie dans 2 genres de circonstances :
convalescents de RAA,
manipulations dentaires chez un patient cardiaque.
Immunité
La multiplicité des types antigéniques (particulièrement des protéines M) exclut la possibilité d'une vaccination préventive, qui ne pourrait d'ailleurs s'envisager qu'avec prudence, vu le rôle possible de l'hypersensibilité dans les affections post-streptococciques.
Une vaccinothérapie vis-à-vis de la flore des voies respiratoires (mélange de streptocoques, pneumocoques, staphylocoques, haemophilus) ou autovaccin réussit parfois à prévenir les exacerbations hivernales de bronchites chroniques. Le même type de vaccin mixte peut être utilisé pour la désensibilisation d'un asthmatique si l'on soupçonne sa flore microbienne d'être l'allergène responsable.
Traitement
Les streptocoques bêta-hémolytiques, tous bien sensibles à la pénicilline, ne posent guère de problèmes. Pour les patients hypersensibles à la pénicilline, on peut avoir recours aux macrolides ou aux sulfamidés (les streptocoques sont généralement résistants aux aminoglycosides employés seuls et quelques souches résistent aux tétracyclines).
Le traitement des endocardites est plus délicat, vu la grande dispersion des sensibilités des streptocoques alpha-hémolytiques et le mauvais apport de l'antibiotique in situ (quoiqu'elle baigne dans le sang, la végétation elle-même est très peu irriguée). C'est dans ces cas que l'on peut devoir administrer jusqu'à 20 à 40 millions d'unités par jour pendant 6 semaines. Il est utile de déterminer sur la souche isolée la CMI (concentration minimale inhibitrice) et la CMB de la pénicilline seule et en mélange avec de la streptomycine ou kanamycine : ces 2 antibiotiques sont des aminoglycosides. Il y a une synergie habituelle de l'action bactéricide. Il peut être utile aussi, pendant le traitement, de vérifier si le sang du patient acquiert une action inhibitrice et bactéricide sur sa propre souche.
Dans les pays de l'ex-Union soviétique, le traitement des streptocoques par phagothérapie est possible. Le médicament existe sous forme liquide ou en pulvérisateur (PhagyoSpray).
