Les Escherichia coli pathogènes
Introduction
Les facultés d'adaptation de cette bactérie et certaines situations épidémiques ont permis l'apparition de nouvelles souches pathogènes grâce à des échanges génétiques (bactériophages, plasmides, éléments transposables).
Leur pouvoir pathogène chez l'homme se traduit par des infections intestinales ou extra intestinales comme les infections de l'arbre urinaire, suppurations diverses, méningites et septicémies.
Le CNR a comme objectif de détecter et caractériser les Escherichia coli pathogènes. Le système de typage sérologique ou sérotypie, utilisé depuis 1947, est basé sur les propriétés antigéniques du lipopolysaccharide (O), et flagellaire (H) (la combinaison des antigènes O et H définit la structure antigénique des différents sérotypes de E. coli). Mais il n'est pas toujours en rapport avec la pathogénicité.
Or, les souches pathogènes possèdent des propriétés spécifiques permettant de les regrouper dans des pathovars ou variétés pathogènes. Chaque pathovar est associé à un syndrome infectieux caractéristique.
Les différents pathovars et pathotypes
On reconnaît les E. coli extra intestinaux et intestinaux :
I - E. coli extra intestinaux :
- Escherichia coli uropathogènes (UPEC)
Ils sont responsables de la majorité (90 %) des infections survenant sur un arbre urinaire normal : cystites, pyélonéphrites.
Leur pouvoir pathogène est caractérisé par une adhésion aux cellules uro-épithéliales grâce à plusieurs types d’adhésines, et à d’autres facteurs comme l’hémolysine alpha et les sidérophores.
- autres Escherichia coli pathogènes non responsables de diarrhées
Les E. coli sont responsables de 50 % des septicémies dues à des bactéries à gram négatif et de 4 % des méningites bactériennes touchant principalement les nouveaux nés et les patients de neurochirurgie. Les souches possédant l’antigène K1 sont en cause dans 80 % des méningites néonatales et 40 % des septicémies à E.coli. L’antigène K1, homopolymère d’acide sialique, est considéré comme le facteur de pathogénicité le plus important parmi les E. coli causant les méningites néonatales. Il a une activité antiphagocytaire importante et présente une communauté antigénique avec le polysaccharide B du méningocoque. Les sidérophores jouent un rôle dans la septicémie.
Les E. coli sont également isolés dans des péritonites, cholécystites, prostatites, infections puerpérales, infections nosocomiales, de plaies chirurgicales, bactériémies….
II - E. coli intestinaux, agents de diarrhées :
Les souches pathogènes de Escherichia coli sont reconnues comme des agents responsables de syndromes diarrhéiques d’origine alimentaire ou hydrique.
Six principaux pathotypes intestinaux sont décrits en fonction des signes cliniques engendrés et des facteurs de pathogénicité exprimés.
Ce sont :
- les E. coli entérotoxinogènes (ETEC),
responsables des diarrhées du voyageur, fréquents dans les pays chauds et humides et seulement rencontrés en France lors de cas importés par des voyageurs venant de ces pays d’où le nom de "turista" donné à ces diarrhées.
Ils sont liés à la présence d’entérotoxines, les unes thermostables (ST), les autres thermolabiles (LT), et d’adhésines permettant aux bactéries d’adhérer aux cellules épithéliales de la muqueuse de l’intestin grêle et de s’y multiplier. Les gènes de ces deux types de facteurs de pathogénicité ont un support plasmidique.
- les E. coli entéropathogènes (EPEC)
à l’origine d’entérites épidémiques (antérieurement aussi appelés gastro-entérites infantiles (GEI), et historiquement classés selon leur appartenance à des sérotypes. Ces E. coli étaient une cause majeure de diarrhées chez les nourrissons qui sévissaient dans les maternités, les crèches... Ils ont pratiquement disparus dans les pays industrialisés, mais continuent d’être responsables de diarrhées dans les pays en voie de développement.
Les EPEC colonisent la muqueuse intestinale en adhérant très fortement aux entérocytes intestinaux, produisent des lésions d’attachement et d’effacement caractérisées par la destruction localisée des micro villosités de la bordure en brosse, et en induisant des altérations au niveau du cytosquelette des cellules épithéliales.
- les E. coli entérohémorragiques (EHEC)
Voir Escherichia coli producteurs de Shiga-toxines (STEC)
Les souches isolées chez les malades sont appelées EHEC
- les E. coli entéroinvasifs (EIEC)
à l’origine de syndromes dysentériques. Intermédiaires entre les E. coli et les Shigella dont ils possèdent le pouvoir pathogène, ils provoquent des ulcérations de la muqueuse du gros intestin, d’où la présence de pus et parfois de sang dans les selles et sont caractérisés par le caractère invasif des cellules dû à l’acquisition d’un plasmide. La capacité de la bactérie à envahir les cellules épithéliales peut être démontrée par le test de Sérény in vivo, en provoquant une kératoconjonctivite purulente à la suite du dépôt de la bactérie sur la cornée du cobaye.
- les E. coli entéroagrégatifs ou EaggEC, ou AAEC
Ce pathotype, reconnu depuis quelques années, est associé plus particulièrement à des diarrhées aqueuses persistantes chez les jeunes enfants dans les pays en développement (Inde, Brésil), ou développés mais aussi à des diarrhées sanglantes occasionnelles. Les souches EaggEC se caractérisent par un type d’adhésion agrégative en "briques empilées" à l’origine de nécroses au pôle apical des villosités avec œdème inflammatoire et hémorragique de la sous-muqueuse. Elles élaborent une entérotoxine thermostable (EASTI) et une thermolabile.
- les E. coli à adhésion diffuse ou DAEC
Ils ont été récemment associés à des diarrhées aiguës et persistantes chez des enfants dans les pays développés ou en développement. Les diarrhées peuvent être aqueuses et contenir du mucus. La durée moyenne est de 8 jours. Les DAEC adhèrent seulement aux cellules Hep-2 et paraissent uniformément dispersés sur toute la surface des cellules épithéliales en un profil diffus.
