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Streptococcus, Enterococcus, Lactococcus ...

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1. morphologie classification

Ce sont des coques Gram + cultivant en aérobiose, ne possédant pas de catalase, oxydase - , toujours ou presque immobiles. Ils sont souvent en chaînettes plus ou moins longues parfois en diplocoques.

La taxonomie des coques Gram + catalase - (ex Streptococcaceae) est plus complexe que celle des coques Gram + catalase + (ex Micrococcaceae). Cette famille rassemble en effet des bactéries très différentes distinguées :

• sur la morphologie (présence de chainettes ou diplo, présence d'une capsule),
• l'habitat,
• le pouvoir pathogène et
• sur la présence inconstante d'un antigène extractible par la méthode de Lancefield et identifié immunologiquement, le polyoside C (groupe A à H et K à U)

Deux classifications différentes ont été proposées,

• l'une basée sur la polyoside C (immunologique),
• l'autre sur des caractères biochimiques et culturaux avec
  • type d'hémolyse
  • culture dans des conditions hostiles
    • 45°C
    • en présence de 40 % de bile
    • en présence de 6,5 % de NaCl
    • en présence de bleu de méthylène
    • à pH 9,6
  • caractères biochimiques et enzymatiques classiques (VP, enzymes diverses, fermentations) en particulier l'Optochine

La classification immunologique a de sérieuses limites :

• des bactéries possédant le même antigène peuvent être très différentes.
• tous les Streptococcus n'ont pas d'antigène pariétal détectables dans ces conditions.

Elle est toutefois très simple de mise en oeuvre. Elle sera utilisée quand cela est possible.

La classification biochimique utilise une batterie de caractères en galerie miniaturisée assez coûteuse. Elle sera utilisée si l'immunologie n'est pas possible ou donne des résultats douteux (ou négatifs) ou encore pour une approche épidémiologique.

La classification ci après repose sur les données du Bergey manual, issues de la calssification génomique (hybridations DNA/DNA...). Les coques gram + catalase - appartiennent au phyllum (division) des FIRMICUTES et à la classe des Bacilli, Ordre des Lactobacillales, l'autre ordre étant celui des Bacillales incluant Bacillus, Staphylococcus, Listeria...

famille	genre
famille des Streptococcaceae	Streptococcus	groupables par la méthode de Lancefield groupe A (Streptococcus pyogenes) groupe B (Streptococcus agalactiae) groupe C (Streptococcus equisimilis, dysgalactiae, equi, zooepidermicus ) groupe D (Streptococcus bovis, equinus, suis) non groupables par la méthode de Lancefield (streptocoques oraux) S. pneumoniae, S. porcinus, iniae, acidominimus, milleri, mitis, mutans, morbillorum, oralis, salivarius, sanguis, uberis
famille des Streptococcaceae	Lactococcus	appartenant au groupe N : L. lactis, garviae, plantarum, raffinolactis
famille des Enterococcaceae	Enterococcus	appartenant au groupe D de Lancefield en général : E. faecalis, faecium, avium, durans, hirae, gallinarum, casseliflavus, malodoratus, mundtii
famille des Aerococcaceae	Aerococcus	Aerococcus viridans
?	Gemella	Gemella haemolysans
famille des Leuconostocaceae	Leuconostoc	L. mesenteroïdes, paramesenteroïdes, lactis, dextramicum, cremoris, oenos
?	Pediococcus	P. cerevisiae, acidilactici, pentosaceus, halophilus, urinae-equi

On prendra garde au fait que la taxonomie risque d'évoluer car la distinction sur la morphologie est très discutée et discutable : les Lactococcus sont très proches des Lactobacillus qui forment la famille I de la classe...

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2. habitat

Ce sont généralement des bactéries fragiles, parasites des muqueuses.

Streptococcus Aerococcus Gemella	Très généralement parasite des muqueuses, en particulier buccale, digestive et rhinopharyngée.
Enterococcus	Commensal de la flore intestinale, parasite des muqueuses digestives.
Lactococcus	Commensal des muqueuses de mammelles. Saprophyte du lait et des produits laitiers. Les Lactococcus sont utilisé poru la fabrication du yaourt.
Leuconostoc, Pediococcus	Commensaux du tube digestif, saprophytes des végétaux; Utilisés dans la fabrication de divers aliments comme le Cheddar, la choucroute, le saucisson...)

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3. pouvoir pathogène

Les Streptococcus et Enterococcus sont des pathogènes opportunistes, peut être parfois pathogènes stricts, provoquant de nombreuses maladies :

• Streptococcus pyogenes : angines (A), infections cutanées
• Streptococcus agalactiae (B) : infections néonatales, mammites.
• Streptococcus pneumoniae : infections respiratoires, otites
• Streptococcus non groupables : caries, endocardites
• Enterococcus : opportuniste dans des infections urinaires, des endocardites

On les retrouvera souvent dans les hémocultures.

Streptococcus pyogenes

Les Streptococcus pyogenes pathogènes chez l'homme appartiennent au groupe A de Lancefield. Le polyoside contient du Rhamnose et de la béta-N-acétyl glucosamine. La protéine M, pili, permet de distinguer plus de 80 sérotypes. Une capsule est souvent présente (acide hyaluronique)

Ils provoquent de très nombreuses sortes d'infections en particulier :

• des angines sévères (qui peuvent se compliquer en RAA et GNA) ainsi qu'en scarlatine (manifestations générales dues à une toxine érythrogène liée à un phage lysogène, de nature superantigène).
• des infections cutanées sévères (érisypèle, impétigo )

Les facteurs de virulence des Streptocoques béta-hémolytiques sont :

• la capsule antiphagocytaire.
• la SLO, hémolysine perceuse oxygène labile qui se fise sur le cholestérol membranaire, active sous forme réduite (thiol dépendante) et qui n'est produite que par les St. A, C, G et pneumoniae.
• d'autres hémolysines.
• la SK ou StreptoKinase qui catalyse la transformation du plasminogène en plasmine donc provoque la destruction des caillots de fibrine.
• la hyaluronidase.
• la C5a peptidase qui hydrolyse une fraction du complément sérique (mais aussi la protéine M, SLO et SK).
• les toxines érythrogènes (probablement de type superantigène).

Les complications RAA et GNA sont des complications aseptiques d'origine immunologique (sorte de dysfonctionnement du système immunitaire).

Le RAA suit obligatoirement une angine chez des personnes prédisposées (3 %) pour certaines souches de Streptococcus pyogenes. Deux causes au RAA :

• une communauté antigénique entre le polyoside C et une mucoprotéine des valves du coeur conduit à une lésion des valvules puis du coeur. La maladie est souvent mortelle, et, en cas de guérison, fait le lit d'endocardites ultérieures liées à la colonisation sanguine des lasions par différents bacgtéries.
• l'action des complexes ASLO-SLO qui se fixent sur les tissus sensibles (après la fin de l'infection) et libèrent lentement la SLO qui déclenchent les troubles articulaires. Le cholestérol inhibe l'action de la SLO.

La GNA est une maladie à complexes immuns (hyperproduction d'IgG) qui se manifeste par des dépôts sur le glomérule d'IgG, de complément, de fibrine et de produits des cellules streptococciques. (hypersensibilité de type III)

L'infection streptococcique est transmise par les aérosols buccaux et éventuellement par les diptères, les aliments (rares)

Streptococcus agalactiae (groupe B)

Ces Streptococcus sont responsables de nombreuses infections chez certains adultes. On retiendra toutefois leur importance dans des infections néonatales graves :

• une forme précoce : septicémie-méningite (taux de mortalité 50 %) liée au portage maternel
• une forme plus tardive : méningite (taux de mortalité 20 %, séquelles neurologiques dans plus de 50 % des cas de méningites) infection intra-hospitalière.

Le nouveau-né est contaminé par la flore vaginale de la mère contenant des Streptococcus agalactiae dont le réservoir est aussi intestinal.

Les Streptococcus B possède un CAMP facteur. Il s'agit d'une molécule capable d'hémolyser seulement des hématies de mouton prétraitées par l'hémolysine béta des Staphylococcus.

Ils possèdent aussi une hippuricase.

Enfin ils portent une capsule permettant de distinguer des sérovars (7)

Streptococcus pneumoniae (Pneumocoque)

Le Pneumocoque est le Streptocoque le plus constamment capsulé. Hôte habituel des muqueuses digestives il est considéré aujourd'hui comme un Streptocoque oral.

Alpha-hémolytique il possède des caractéristiques propres :

• il est lysé par la bile car le désoxycholate active les enzymes autolytiques en particulier :
• il est sensible à l'optochine.

Les infections qu'il provoque sont multiples. On notera son rôle, comme d'ailleurs Haemophilus, dans :

• les méningites
• les pneumonies
• les otites, sinusites

Il s'agit en règle générale d'infections de nature opportuniste, autant qu'il est possible de le dire car il peut y avoir des variations de virulence selon les souches.

Il est possible de typer la capsule des pneumocoques. Il existe 84 types capsulaires. Quatre dominent les infections : 19, 6, 23, 14. On trouvera des précisions sur les sérovars dans une page empruntée au site de Jean EUZÉBI.
D'après le BEH n°33/2001, le sérovar 23 domine pour les PSDP des infections de l'arbre respiratoire tandis que le 19 prédomine les otites, généralement chez l'enfant.

Un vaccin polyvalent existe.

L'évolution de la résistance aux antibiotiques montre :

• l'émergence de la résistance à la Pénicilline G (44 % environ) et aux bétalactamines (par modifications des PLP) donnant les «PSDP» (Pneumocoques de sensibilité diminué aux Pénicillines).
• la résistance à l'érythromycine (56 % mais 82 % chez les PSPD et 30 % chez les Pneumo. Sensibles)
• la résistance aux tétracyclines (32 % mais 49 % chez les PSPD et 18 % chez les Pneumo. Sensibles)
• la résistance au cotrimoxazole (SXT) (42 % mais 73 % chez les PSPD et 17 % chez les Pneumo. Sensibles)
• la résistance au chloramphénicol (25 % mais 40 % chez les PSPD et 11 % chez les Pneumo. Sensibles)
• l'apparition de souches multirésistantes qui laissent peu de possibilités thérapeutiques et sont donc redoutables.

La France est particulièrement touchée par les résistances. L'abus de la consommation antibiotique trouve certainement là une grave conséquence. La mise en place d'une limitation de l'utilisation des antibiotiques devrait permettre de réduire la résistance de Pneumocoques et accessoirement les factures de santé !

Données : résistance à la Péniciline G en EUROPE (2000) :

• France, Espagne : 60 %
• Roumanie : 41 %
• Hongrie : 23 %
• Slovaquie : 26 %
• Irlande : 24 %
• Portugal : 20 %
• Grèce : 16 %
• Islande : 15 %
• Allemagne, Pologne : 14 %
• Grande Bretagne : 12 %
• Belgique, Suisse : 11 %
• Norvège 9 %
• Italie, Russie : 7 %
• Pays Bas : 5 %

Enterococcus

Les Enterococcus sont des coques gram + catalase - "solides" possédant un Ag du groupe D de nature acide teichoïque.

Ils sont hôtes fréquents de l'intestin.

Les infections provoquées sont en particulier :

• des infections du tractus urinaire comme E. coli, mais moins fréquemment.
• des endocardites.

Ils sont très résistants aux Ab en particulier à toutes les céphalosporines.

Dans l'ordre on trouve comme pathogènes :

• E. faecalis 79,6 %
• E. faecium 13,0 %
• E. durans 6,0 %
• E. avium 1,4 %

Lactococcus

Les Lactococcus ne sont jamais pathogènes. Il sont proches de certains Lactobacillus.

Autres Streptocococcus

Streptococcus D non entérocoques

Il s'agit d'espèces du groupe D de Lancefield qui sont de la flore commensale de l'intestin donc des Entérocoques au sens étymologique et qui pourtant n'en sont pas du point de vue des hybridations ADN-ADN.

S. bovis est fréquemment rencontré dans l'organisme au niveau d'un carcinome de l'intestin.

Streptococcus "oraux" (non groupables ou viridans)

Ils sont des hôtes très importants de la cavité buccale comme le pneumocoque qui appartient à ce groupe mais présente souvent un caractère pathogène plus marqué. Souvent producteurs de dextranes, ils participent activement à la plaque dentaire et sont cause des caries.
Passant dans la circulation, ils sont à l'origine de nombreuses endocardites pouvant se compliquer en méningites en particulier. Ces endocardites font parfois suite aux lésions cardiaques du RAA dû au Streptococcus pyogenes, même des années après.

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4. isolement

Les Streptococcus A, pneumoniae, non groupables et bien d'autres cultivent difficilement sur gélose ordinaire voire pas du tout, à la fois pour des raisons nutritionelles et de conditions de culture. Le milieu d'isolement doit donc être riche : une gélose au sang frais ou au chocolat enrichie (au sang cuit) sera le milieu de choix. Les Streptococcaceae, catalase négative, apprécieront particulièrement la gélose au sang frais parce qu'elle apporte la catalase grâce à l'hémoglobine, catalase qui facilitera la culture en éliminant le peroxyde d'hydrogène H₂O₂ produit en aérobiose.
Les Streptococcaceae sont des bactéries uniquement fermentaires : l'anaérobiose leur convient parfaitement, même si leur culture aérobie est possible. Étant généralement des commensals des muqueuses, ils sont baignés de l'atmosphère des tissus qui contient les gaz de l'air et du dioxyde de carbone à 5,3 - 6,2 kPa soit 5 % des gaz. Une atmosphère du même type est particulièrement recommandée : les colonies de Streptococcus pneumoniae y gagnent quelques mm. On utilisera donc une étuve à CO₂ ou une jarre avec le générateur adéquat, l'atmosphère restant aérobie.

Le milieu peut être rendu sélectif par :

• addition d'azide de sodium, Na⁺,N₃^- qui inhibe les bactéries respirant en aérobiose comme les Entérobactéries, les Pseudomonas, les Staphylococcus...
  
• addition d'un mélange ANC (Acide nalidixique, Colimicine ou Colistine) qui inhibent de nombreuses bactéries.

Les Enterococcus sont des bactéries beaucoup moins exigeantes qui peuvent être isolés sur gélose ordinaire. Le milieu habituel contient des agents sélectifs, azide de sodium et bile qui inhibe de nombreux Gram+. La mise en évidence de la fermentation de l'esculine à l'aide de fer III facilite la reconnaissance. La gélose sélective habituelle est le milieu BEA ou BEAA (Bile Esculine Azide Agar).

Les Streptococcus B peuvent cultiver sur gélose ordinaire comme les Enterococcus.

Le milieu de choix sera donc LA GÉLOSE AU SANG FRAIS incubée en anaérobiose ou en atmosphère enrichie en dioxyde de carbone.

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5. identification

À l'isolement : Gram et catalase permettent de donner la famille. La catalase est délicate à faire sur gélose au sang mais la morphologie peut fortement guider.

Le type respiratoire et la voie d'attaque du glucose doivent être aéroanaérobies, fermentatif.

moyens utilisés pour l'identification

• hémolyse
  
• galerie biochimique : on pourra utiliser :
  • la galerie de Sherman ancestrale avec :
    • un bouillon Glucosé tamponné (lyse par la bile)
    • une galerie de Sherman :
    • milieu bile esculine (BEA en tube) (hydrolyse de l'esculine et culture en milieu bilié)
    • BGT hypersalé et pH 9,6
    • Lait au bleu de méthylène
    • BGT 45°C, 10°C (culture à )
    • résistance 30 minutes à 60°C.
    • résistance à l'optochine
  • une galerie miniaturisée : API20 Strepto ou Id32 strepto
    
• tests immunologiques :
  • agglutination sur lame des pneumocoques (PneumoKit)
  • agglutination sur lame des Streptocoques bétahémolytiques A, B, C, D, F, G

On ne peut tout faire, et on tiendra particulièrement compte du milieu de départ :

• · Les Streptococcus pyogenes et pneumoniae EN CULTIVENT PAS ou TRÈS MAL SUR GO
• · SEULS les Enterococcus cultivent sur BEA (parfois Streptococcus B)

On distinguera donc deux cas : isolement sur GS ou isolement sur GO ou autre gélose ordinaire

isolement sur gélose au sang (frais)

L'identification de Streptococcus se fera en tenant compte du résultat de l'hémolyse :

bétahémolytique : On soupçonne un Streptococcus pyogenes

On réalise le sérogroupage immédiatement.

En cas de résultat négatif : galerie biochimique.

alphahémolytique : On soupçonne un Streptococcus pneumoniae.

• On réalise le sérogroupage du pneumocoque ou/et la recherche de la capsule. (on peut envisager de tester l'optochine mais l'intérêt en est limité sauf en cas d'indisponibilité du sérum). Formule de l'optochine.
• En cas de résultat négatif : galerie biochimique.

non hémolytique ou alphahémolytique non pneumocoque

• galerie biochimique (si l'identification est nécessaire).

isolement sur gélose ordinaire ou équivalent

Si l'on soupçonne un Enterococcus on peut réaliser le sérogroupage (a priori conseillé seulement pour les bétahémolytiques).

En règle générale on fait une galerie type avec :

• gélose au sang (hémolyse)
• VF
• API20 Strepto ou équivalent
• bouillon hypersalé

isolement sur gélose au sang cuit ou chocolat enrichie

L'hémolyse n'est pas lisible. Il convient donc, en fonction du contexte et de l'examen microscopique (et éventuellement état frais à l'encre de Chine), de l'urgence, des moyens financiers, de réaliser :

• sérogroupage du pneumocoque
• sérogroupage des bétahémolytiques
• galerie biochimique

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6. traitement et antibiogramme

La surveillance ou le diagnostic des Streptococcies peut utiliser des méthodes immunologiques (détection des ASLO, des antistreptodornases...)

Attention : le milieu choisi doit être un Mueller Hinton au SANG si la souche est exigeante. La dilution utilisée doit tenir compte de la petitesse des colonies.

Les Streptococcus résistent toujours à :

• azide
• acide nalidixique
• polymyxines et Colistine
• aminosides à concentration thérapeutique

Les Streptococcus A restent très sensibles à la Pénicilline : l'antibiogramme est a priori inutile.

Les Streptococcus pneumoniae étaient particulièrement sensibles à la pénicilline mais émergent des souches mutants des PLP à résistance diminuée, souches dangereuses. De plus, pour mieux détecter la sensibilité du pneumocoque il faut utiliser des disque d'OXACILLINE 5 µg. Les disques à 1 µg ont été abandonnés car la confusion était probable au niveau du laboratoire.

On peut réaliser la recherche des hauts niveaux de résistance aux aminosides pour faire des traitements doubles, bétalactamines-aminosides :.en effet, un effet synergique peut être observé dans le cas de l'association à condition que la souche soit "intérieurement" sensible, c'est à dire dispose de cible sensible aux aminosides puisque la résistance est liée à la limitation de l'entrée de l'antibiotique qui utilise la chaine respiratoire absente des Streptococcaceae. Pour tester le haut niveau de réistance on utlise des disques très chargés.

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7. prophylaxie

Elle est pratiquement impossible vu la fréquence des Streptococcus sauf par vaccination contre le pneumocoque, grâce de nouveaux vaccins très efficaces, combinaisons de protéines (anatoxine diphtérique) et de polyosides capsulaires.

On peut limiter l'incidence des complications RAA et GNA par un diagnostic rapide et la prescription de Pénicilline pour éradiquer le germe.

L'hygiène a permis d'éliminer les fièvres purpuréales fréquentes autrefois (infections à l'accouchement transmises par les accoucheurs d'une femme infectée aux autres).

Pour les Streptococcus agalactiae des infections néonatales, il peut être procédé à une antibioprophylaxie de la mère juste avant l'accouchement dans le cas où la bactérie est mise en évidence dans un prélèvement vaginal et un prélèvment rectal.

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compléments

Coques Gram + catalase - d'intérêt alimentaire :

Le genre Lactococcus

Ce sont les bactéries lactiques les plus nombreuses (synonyme vieillot : Streptocoques lactiques).
Leur rôle principal est de produire de l'acide lactique à partir du lactose.Ils sont les principaux responsables de la formation du caillé du lait.
Ils produisent aussi de petites quantités d'aldéhydes volatils composants d'arôme.
On trouvera très souvent le nom Streptococcus en lieu et place de Lactococcus : la "nouvelle" nomenclature n'est pas souvent reprise dans les normes ! (Ex : Streptococcus thermophilus au lieu de Lactococcus thermophilus).
De plus, leurs liens avec les Lactobacillus sont importants !

Leuconostoc et Pediococcus

Ils constituent le troisième groupe important des bactéries lactiques.

Ces bactéries hétérofermentaires produisent de l'éthanol et des acides organiques à partir du lactose : ils participent à la constitution de l'arôme (Leuconostoc cremoris aromatisant) et de la saveur (Leuconostoc lactis acidifiant) lors de la fabrication de nombreux aliments où ils sont utilisés comme levains (saucisson, levain du pain au levain ....).

Certaines espèces de Leuconostoc interviennent aussi dans la fabrication de fromages notamment en permettant grâce à la production de gaz, " des ouvertures " dans le caillé du lait .

Exemple : Leuconostoc dextranicum et Leuconostoc mesenteroïdes interviennent dans le développement du Roquefort.

Par ailleurs, certaines espèces de ces bactéries peuvent être nuisibles aux qualités organoleptiques de l'aliment (bière, cidre..).

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