Bordetella

JM Scheftel 2010

Historique:

Jules Bordet décrit en 1900 un bacille à Gram (-) commel’agent de la coqueluche dans le frottis d’un prélèvement respiratoire.

En 1906, Bordet et Gengou mettent au point le milieu de culture à base de fécule de pomme de terre + sang qui permet la culture du germe.

Ils le dénomment Haemophilus pertussis.

Taxonomie : L’agent de la coqueluche porte maintenant le nom de Bordetella pertussis (Bp)

Un autre agent responsable d’une coqueluche plus atténuée: Bordetella parapertussis (Bpp)

B.bronchiseptica : agent de la rhinite atrophique du porc

Les Bordetella ont en commun un tropisme pour les muqueuses respiratoires supérieures

Taxonomie :Autres espèces de BordetellaB.holmesiiB.hinziiB.trematumB.aviumB.petrii

Bordetella

Petits bacilles à Gram (-) de 0,5 à 1μ L sur 0,2 à 0,4μ l, à coloration bipolaire, immobiles, aérobie strict, exigeant pour Bp du NAD et des dérivés soufrés

Bp ne pousse pas sur milieu ordinaire, est sensible aux lipides; ne se cultive que sur milieu au charbon (Regan-Love) ou sur milieu de Bordet-Gengou (au sang défibriné et fécule de pomme de terre).

Bordetella pertussis

Culture lente (2 à 3 j) en atmosphère humide: colonies de 0,5 mm de diamètre, brillantes ressemblant à des gouttelettes de mercure, entourées d’une zone d’hémolyse ( colonies S: phase I).

En phase IV, les colonies sont rugueuses.

Bordetella pertussis

agent de la coqueluche

Genre Bordetella

Epidémiologie

La coqueluche atteint selon l’OMS près de 60 M de personnes /an avec une mortalité de 600000 décès /an (1%)

Principalement parmi les nourrissons de moins d’un an dans les pays où la vaccination est insuffisante ou absente.

La vaccination a permis d’éradiquer la coqueluche à partir des années 50 aux US et ensuite en Europe à partir des années 65. (15 ans après)

Epidémiologie

Or depuis 1976 aux US, on enregistre une résurgence de la coqueluche , malgré la couverture vaccinale et en France depuis 1990, soit également 15 ans après les US.

Causes: affaiblissement de l’immunité protectrice vaccinale chez l’adulte et de l’absence de rappel vaccinal tardif (après 6 ans).

Maladie à déclaration obligatoire entre 1950 et 1986.

1950: 5000 cas1985: 86 casDécès : 600 en 50 et <7 en 80

Bordetella pertussis

Bordetella pertussis

Bordetella pertussis

CliniqueA) Forme commune chez l’enfant non vacciné: de 4-5 ans

L’incubation est de 7 à 15 jours1-La phase catarrhale: ressemble à rhino-pharyngite

Toux + à +++, émétisantes, cyanosante et nocturneDurée de 5 à 10 jTrès contagieuse car Bp présent sur la muqueuse

2-La phase des quintes: spécifiqueaccès paroxystiques violents de toux rapprochés , suivis d’une reprise inspiratoire difficile comparée au « chant du coq » + vomissements (20 à 30 accès /j)

Durée de 3 à 4 semaines3-phase de convalescence

Plusieurs semaines (2 à 3 mois)

Clinique (2)B) Forme clinique du petit nourrisson non vaccinéMoins typique , chant du coq le + souvent absent, mais +sévèreQuintes cyanosantes , asphyxiantes, + apnée, bradycardie, vomissements,

Formes suraiguës dyspnéisantes > > > léthales

C) Forme clinique de l’enfant et de l’adulteImmunité vaccinale réduite

moins sévère et atypique mais quintes prolongées possibles chez l‘adulte ce qui doit faire évoquer ce diagnostic.

Facteurs de virulence

2 phases: colonisation des muqueuses et effets toxiques

1) facteurs d’adhésionfimbriae (agglutinogènes)FHA: Filamentous Hemagglutinin AntigenPT: pertussis toxin (ou PTX)

2) toxines:PTX, Adénylate cyclase, Toxine cytotrachéale (TCT),Toxine thermolabile (HLT) , endotoxine

Bordetella pertussis

Bordetella pertussis

Bordetella pertussis 20

Toxine cytotrachéale (TCT)

Exprimée par Bp, Bpp, Bb en phase I ou IV

Sous-unité monomérique du peptiglycane, libérée dans milieu de culture pendant la phase exponentielle de croissance. Clivage spécifique de type muramidase du PG.

Structure: disaccharide tétrapeptide (muramylpeptide)NAcGlc-NAcMur-Ala-Glu-DAP-Ala (921 daltons)

Non soumise à régulation

Bordetella pertussis 20

TCT Modifications morphologiques:

Arrondissement cellulaireRéduction du nombre de cilsGonflement des mitochondries et vacuolisationDisparition des jonctions intercellulairesSynthèse d’ADN inhibée

À fortes conc : toxique sur PNN , pas effet sur Mφ

Inhibition de la migration et de la chimioluminescence

TCT

Pourrait jouer un rôle dans la survie de Bp

TCT : seule toxine capable d’induire la destruction des cellules ciliées de l’épithélium respiratoire.

Stimulerait la capacité de la cellule de l’hôte à produire de

cytokines et du NO apoptose

Destruction des cellules ciliées: absence élimination mucus (toux)

Adénylate-Cyclase Hémolysine (AC Hly)

Découverte en 1973 par Wolff dans une préparation vaccinale commerciale.

Membre de la famille des toxines RTX, protéine bifonctionnelleActivité AC + faible activité hémolytiquePM: 177 KDa,

Catalyse la réaction ATP AMPc, activée 100 à 1000 x par la calmoduline (Cam), n’est pas strictement dépendante du Ca2+

AC Hly

Confer et Eaton : les premiers à suggérer que AC-Hly pénétrait dans les Mφ alvéolaires et les PNN : hauts niveaux AMPc

AC-Hly altère les fonctions phagocytaires et bactéricidesInhibition du chimiotactisme , chimiluminescence, libération d’ions superoxydes et synthèse de leucotriènesCytotoxicité par apoptose

Facteur de virulence majeur de Bp

Mutants n’expriment pas AC sont avirulents dans un modèle murind’infection léthale

La toxine pertussique (PTX)

S1 ADP ribosyle la SU α de la Gi protéine au niveau d’une cystéine de la région C-terminale

L’endotoxine

Effet pyrogène, toxicité, effet local et généralisé de Schartzmann-Sanarelli, induction d’une immunité non spécifique, induction de la production d’interféron, propriétés adjuvantes

Physiopathologie

Colonisation spécifique des cellules ciliées de l’épithélium respiratoire

Destruction des cellules ciliées

Résistance vis-à-vis des défenses de l’organisme

Diagnostic direct

Prélèvements frottis naso-pharyngés

aspiration pharyngée

Milieu de transport: milieu de Stainer et Scholte

Culture: Milieu de Bordet-Gengou ou de Regan-Love

Incubation à 37°C en chambre humide

colonies en 3 à 4 j pour Bp,

colonies en 2à 3j pour Bpp

Prélèvement naso-pharyngé (écouvillon en dacron)

Amplification génique: PCR en temps réel (LightCycler PCR)

oligonucléotides et sondes pour cibler séquence d’insertion

IS481 pour B.pertussis

IS1001 pour B.parapertussis

Diagnostic indirect

Sérodiagnostic:

Western Blot

- Anticorps anti toxine pertussique

Prophylaxie et Traitement

Vaccination et calendrier vaccinal

Mesures de prévention

Traitement antibiotique

CONCLUSION