Streptococcus pneumoniae

Anche polisaccaridi, la cui diversità antigenica consente di distinguere più di 90 tipi di pneumococchi. Il 75% delle infezioni respiratorie sono dovute ai tipi I , II , III (i più virulenti), V e VIII .

È stato lo studio di questi antigeni capsulari che è stato l'inizio della genetica batterica . Griffith aveva osservato nel 1928 che se un topo viene iniettato con pneumococco R (non capsulato) e una piccola quantità di pneumococchi S uccisi, il topo muore e gli pneumococchi S (capsulati) vengono recuperati nel suo sangue. Inoltre, se il ceppo R è derivato da uno pneumococco di tipo I , ad esempio, e lo pneumococco di tipo S di tipo II ucciso viene aggiunto allo stesso, gli pneumococchi capsulati che vengono recuperati saranno di tipo II .

Oswald Avery , nel 1943, dimostrò che è il DNA dello pneumococco liscio ucciso che induce questa "trasformazione".

È quindi il possesso di una capsula con il suo antigene tipo specifico che conferisce la sua virulenza allo pneumococco. Solo gli anticorpi anticapsulari conferiscono un'immunità valida. In vitro , i leucociti fagocitano gli pneumococchi incapsulati solo in presenza di specifici anticorpi di tipo capsulare.

Determinare il tipo di pneumococco era essenziale nel momento in cui la sieroterapia era l'unico trattamento efficace, a condizione ovviamente che fosse utilizzato il siero corrispondente al tipo in questione. Il metodo più semplice era basato sul fenomeno di Neufeld: se emulsioniamo uno pneumococco incapsulato (prodotto o coltura patologica) in una goccia di antisiero, osserviamo un ispessimento molto netto della capsula se il tipo di questa corrisponde al siero utilizzato.

La competenza nello Streptococcus pneumoniae è controllata dal quorum sensing o dal quorum sensing .

L'induzione della competenza in S. pneumoniae si articola in due fasi temporali. La fase “early” e la fase “late”, regolate rispettivamente da ComE ~ P e ComX .

Man mano che la popolazione batterica cresce, la concentrazione di autoinduttore CSP ( peptide stimolante la competenza) aumenta proporzionalmente. Una volta raggiunta la soglia di concentrazione critica, il CSP extracellulare si lega e attiva il recettore ComD per la corrispondente istidina chinasi. L'attivazione di ComD determina la sua auto-fosforilazione e fosforilazione di ComE , un regolatore della risposta citosolica.

ComE fosforilato si lega a una sequenza promotrice conservata Ceb e attiva la trascrizione di C omX, ComAB e ComCDE, ComE. ComE è responsabile dell'attivazione di almeno altri 17 geni necessari per lo sviluppo dello Stato competente. L'attivazione della trascrizione genica del proprio gene e del gene che codifica per il CSP, ComC induce la sovrapproduzione del segnale auto-induttivo (CSP), determinando un loop di feedback positivo che permette di sincronizzare la sua percezione all'interno della popolazione batterica. e, assicurando che tutte le cellule della popolazione diventino competenti.

I livelli di espressione dei primi geni indotti da ComE raggiungono un picco tra 7,5 e 10 minuti dopo l'induzione di PSC extracellulare.

Per quanto riguarda ComX , attiva RNAP ( RNA polimerasi ) che trascrive i geni tardivi necessari per l'assorbimento e l'integrazione del DNA. I livelli di espressione dei geni tardivi indotti da ComX raggiungono un picco da circa 12,5 a 15 minuti dopo l'induzione di CSP. I geni tardivi includono più di 80 geni, 14 dei quali sono stati identificati come essenziali per la trasformazione .

La funzione di ComAB è esportare e scindere ComC in un CSP attivo.

Ecologia, ruoli patogeni ed epidemiologia

Lo pneumococco è la causa più comune di meningite batterica comunitaria negli adulti ed è uno dei due principali agenti coinvolti nelle infezioni dell'orecchio .

Nei bambini, le infezioni da pneumococco invasive colpiscono principalmente la fascia di età inferiore ai 2 anni e possono portare a polmonite e meningite . Quest'ultima causa mortalità nell'8-15% dei casi e frequenti sequele: epilessia , sordità , paresi . Il germe è responsabile di poco più del 10% della mortalità dei bambini sotto i 5 anni, principalmente nei paesi del terzo mondo, che rappresenta un grave problema di salute pubblica . Nei bambini le malattie che favoriscono le infezioni invasive da streptococco pneumoniae sono asplenia, anemia falciforme, HIV, ma anche immunodeficienze congenite, cardiopatia congenita cianogenica, insufficienza cardiaca, insufficienza renale e sindrome nefrosica, pneumopatie croniche, diabete, trattamenti immunosoppressivi e radioterapici, cerebrali -meningeal violazioni. Agli inizi del XXI °  secolo, le infezioni da pneumococco uccidono quasi 800 000 bambini in tutto il mondo un anno.

Lo pneumococco è presente come commensale delle vie respiratorie nel 5-10% degli individui normali, solitamente in piccole quantità (antagonizzato dallo streptococco viridans ). È più frequente (25 a 60%) e più abbondante in pazienti con bronchite cronica senza il suo ruolo patogenetico in questa malattia essendo chiaramente stabilito: è generalmente associata ad emofilia bacilli .

Queste forme commensali generalmente non hanno una capsula, a differenza delle forme virulente che possono causare in particolare:

• la polmonite lobare acuta (comunità), soprattutto negli adulti indeboliti (infezione virale, lesioni da respirazione di gas tossici, atelettasia , asma, ecc.) o alcol (l'alcol sopprime il riflesso della tosse e deprime la fagocitosi ); la polmonite lobare è spesso accompagnata da batteriemia che può essere complicata dalla meningite;
• di broncopolmonite , (comprese le esacerbazioni della BPCO ) soprattutto nei bambini e negli anziani, spesso complicanze di infezioni virali ( influenza );
• di pleurite purulenta ( empiema ) che complica le due precedenti malattie;
• di sinusite , otite , congiuntivite  ;
• di meningite  ;
• una cellulite pneumococcica , più raramente, e può rivelare un mieloma .

Queste varie infezioni sono accompagnate da reazioni fibrinose che portano a partizioni difficili da trattare.

Abbastanza fragile in ambienti esterni, questo germe viene trasmesso principalmente dalle particelle di saliva di pazienti e portatori sani attraverso il contatto diretto o indiretto con le secrezioni del naso o della gola di un portatore (bacio, tosse , starnuti ).

Da un punto di vista epidemiologico la frequenza della polmonite lobare è nettamente diminuita (igiene generale, chemioterapia); le altre località rimangono relativamente frequenti. Va notato che le persone con la pelle nera sono più suscettibili a questo germe .

Metodi diagnostici

Esame microscopico

La presenza di diplococchi capsulati (nell'espettorato arrugginito della polmonite lobare, nel liquido cerebrospinale , nelle emocolture , nel seno pus, ecc.) Consente una diagnosi tanto più certa e precisa in quanto i germi sono abbondanti e costituiscono l'unica flora osservata.

Cultura e identificazione

Per sensibilità all'optochina e ai sali biliari

Inoculazione intraperitoneale nei topi

Permette l'isolamento da una flora mista.

Sierologia

Il test per gli anticorpi nel sangue del paziente è di scarso interesse (troppo tardi) ma la presenza dell'antigene capsulare nel sangue o nel liquido cerebrospinale può essere eventualmente rivelata utilizzando un siero anti-pneumococcico specifico o polivalente (contro- immuno-elettroforesi ).

Trattamento

Finora gli pneumococchi sono stati generalmente molto sensibili alla maggior parte degli antibiotici , ad eccezione degli aminoglicosidi . Le penicilline , la sulfonamide , gli antibiotici macrolidi sono attivi su tutti gli pneumococchi, indipendentemente dalla loro tipologia. Come per gli streptococchi, è stata osservata una resistenza relativa alle tetracicline .

Sfortunatamente, come la maggior parte dei germi, la resistenza agli antibiotici si sta gradualmente diffondendo e nel 1998 negli Stati Uniti c'erano fino a un quarto dei ceppi resistenti alla penicillina .

Prevenzione

Esistono diversi tipi di vaccini pneumococcici:

• il vaccino coniugato, immunizzante contro 13 sottotipi ( sierotipi ) di pneumococco ( Prevenar 13 ). Negli Stati Uniti, l'uso su larga scala di questo vaccino, nei bambini piccoli, ha portato ad un forte calo delle infezioni pneumococciche invasive (sierotipi contenuti nel vaccino), nei bambini vaccinati e più in generale nella polmonite che necessita di cure. ma anche, in misura minore, nei bambini non vaccinati, nella popolazione generale e in quelli di età superiore ai 50 anni. In Francia, la vaccinazione è obbligatoria (dal 2018) per tutti i bambini dall'età di due mesi. Per i bambini di età superiore ai due anni, la vaccinazione è consigliata quando è presente una malattia che promuove infezioni da pneumococco: rotture cerebrale-meningee, asplenia, immunodeficienza, cardiopatia congenita cianogenica, polmonite cronica eccetto asma e diabete. Questo vaccino non ha praticamente alcuna efficacia nella prevenzione delle infezioni dell'orecchio;

• il vaccino polisaccaridico, immunizzante contro 23 sottotipi di pneumococco ed apparso nel 1983 , utilizzato in situazioni di rischio, nella vaccinazione di adulti e bambini sopra i cinque anni (vedi sopra) ( Pneumo 23 ). È questo tipo di vaccino che è raccomandato dall'OMS per le indicazioni specificate. La sua effettiva efficacia è, tuttavia, controversa. Nel Regno Unito, il17 marzo 2011, le autorità hanno raccomandato di abbandonare il vaccino polisaccaridico nella vaccinazione di routine per i soggetti di età superiore ai 65 anni. Da allora hanno revocato la loro decisione, confermando l'interesse di questo vaccino nelle persone di età superiore ai 65 anni (20 luglio 2011).

Note e riferimenti

1. (in) David M. Morens , Jeffery K. Taubenberger e Anthony S. Fauci , "  Ruolo predominante della polmonite batterica come causa di morte nell'influenza pandemica: implicazioni per la preparazione all'influenza pandemica  " , The Journal of Infectious Diseases , vol.  198, n o  7,ottobre 2008, p.  962–970 ( ISSN  0022-1899 e 1537-6613 , PMID  18710327 , PMCID  PMC2599911 , DOI  10.1086 / 591708 , letto online , accesso 28 aprile 2020 )
2. Questo è visibile perché non è colorato con coloranti convenzionali. Pertanto, gli pneumococchi sono circondati da un alone incolore nei prodotti patologici
3. (in) Carolyn Marion , Amanda M. Burnaugh , Shireen A. Woodiga e Samantha J. King , "  Sialic Acid Transport Contributes to Pneumococcal Colonization  " , Infection and Immunity , vol.  79, n o  3,marzo 2011, p.  1262–1269 ( ISSN  0019-9567 e 1098-5522 , PMID  21189320 , PMCID  PMC3067482 , DOI  10.1128 / IAI.00832-10 , letto online , accesso 23 marzo 2020 )
4. Nel 2016 erano noti almeno 92 sierotipi [1]
5. Erin Shanker e Michael J. Federle , “  regolamento Quorum Sensing di competenza e di batteriocine in Streptococcus pneumoniae e mutans  ”, Geni , vol.  8, n o  1,5 gennaio 2017( ISSN  2073-4425 , PMID  28067778 , PMCID  PMCPMC5295010 , DOI  10.3390 / genes8010015 , letto online , accesso 18 maggio 2019 )
6. “Meningite acuta negli adulti” su http://www.vidalrecos.fr  : “L'incidenza della meningite batterica è di 2,5 casi ogni 100.000 abitanti in Francia. Tre germi sono più spesso coinvolti. Lo Streptococcus pneumoniae (pneumococco) è il più comune (49% dei casi nel 2002), con una mortalità dal 20 al 40%. La Neisseria meningitidis (meningococco) è responsabile del 33% dei casi con una mortalità del 5%; Listeria monocytogenes nel 4% dei casi con una mortalità del 20-30%. "
7. Infezioni invasive da H. influenzae, L. monocytogenes, N. meningitidis, S. pneumoniae, S. agalactiae e S. pyogenes in Francia nel 2001-2002 su http://www.invs.sante.fr  : "In children up all'età di due mesi si osserva principalmente meningite streptococcica di gruppo B (82,5%), da due mesi a due anni meningite da S. pneumoniae (47%) e N. meningitidis (48%); dai tre ai ventiquattro anni, N. meningitidis (75%) è la principale causa di meningite. Dopo venticinque anni, S. pneumoniae è il principale organismo responsabile della meningite in Francia (dal 60% tra venticinque e trentanove anni al 72% dopo sessantaquattro anni). "
8. O'Brien KL, Wolfson LJ, Watt JP, Burden of disease causato da Streptococcus pneumoniae nei bambini di età inferiore ai 5 anni: stime globali , Lancet, 2009; 374: 893-902
9. Cynthia Gorney , "  Vaccini ancora milioni di bambini da salvare  ", National Geographic , Francia,novembre 2017
10. Durupt, S., Durieu, I., Nove-Josserand, R., Dumontet, C., Tognet, E., & Durand, DV (2000). Cellulite pneumococcica che rivela il mieloma. The Journal of Internal Medicine, 21 (5), 464-465.
11. (in) "  Meningite da pneumococco  " su www.meningitis.ca (visitato il 2 agosto 2017 )
12. (en) Whitney CG, Farley MM, Hadler J et al. "Crescente prevalenza di Streptococcus pneumoniae multiresistente negli Stati Uniti" N Engl J Med . 2000; 343: 1917-24. PMID 11136262
13. CG Grijalva, JP Nuorti, PG Arbogast, SW Martin, KM Edwards, MR Griffin, "Declino dei ricoveri per polmonite dopo l'immunizzazione infantile di routine con vaccino coniugato pneumococcico negli Stati Uniti: un'analisi delle serie temporali" Lancet 2007; 369; 1179-1186 .
14. secondo l'opinione del CSHPF  : Consiglio superiore di igiene pubblica della Francia
15. (in) WHO, "Vaccino polisaccaridico pneumococcico 23-valente: position paper OMS" Weekly epidemiological record . 2008; 83: 373-384.
16. (en) Huss A, Scott P, Stuck AE, Trotter C, Egger M, "Efficacia della vaccinazione pneumococcica negli adulti: una meta-analisi" CMAJ . 2009; 180: 48-58.
17. http://www.nelm.nhs.uk/en/NeLM-Area/News/2011---March/17/JCVI-issues-preliminary-advice-on-pneumococcal-polysaccharide-vaccination-programme/
18. http://www.dh.gov.uk/prod_consum_dh/groups/dh_digitalassets/documents/digitalasset/dh_128537.pdf