Coqueluche du nourrisson, de l’enfantet de l’adulte

Infant, child and adult pertussis

N. Guiso a,*, L. Bassinet b, P. Reinert c

a Unité des Bordetella, Centre national de la coqueluche et autres bordetelloses, Institut Pasteur,25, rue du Docteur-Roux 75724 Paris cedex 15, Franceb Service de pneumologie et de pathologie professionnelle, Centre hospitalier intercommunal de Créteil,40, avenue de Verdun, 94000 Créteil, Francec Service de pédiatrie, Centre hospitalier intercommunal de Créteil, 40, avenue de Verdun,94000 Créteil, France

MOTS CLÉSCoqueluche ;Bordetella pertussis ;Bordetellaparapertussis ;Vaccins à germesentiers etacellulaires ;Épidémiologie ;Calendrier vaccinal ;Couverture vaccinale ;Diagnosticsbiologiques

Résumé La coqueluche est une infection respiratoire humaine, gravissime pour lenouveau-né, et dont les premières descriptions remontent au XVIe siècle. Dès la mise enévidence de son agent étiologique, la bactérie Bordetella pertussis, des vaccins dits àgermes entiers, car composés de suspensions bactériennes inactivées, ont été mis aupoint. Ils peuvent être très efficaces mais sont difficiles à produire et mal tolérés. Grâceà la caractérisation des protéines intervenant dans la pathogénicité de Bordetellapertussis, un autre type de vaccin a été développé. Ce nouveau type de vaccin est ditacellulaire car composé de protéines bactériennes purifiées. La généralisation de l’utili-sation des vaccins à germes entiers, en association avec l’amélioration des conditions devie, a conduit à une diminution drastique de la morbidité et de la mortalité liées à lacoqueluche. Mais trente ans après l’introduction de la vaccination, une résurgence estobservée, secondaire à la durée limitée de l’immunité vaccinale ou naturelle. La maladietouche alors les adolescents et jeunes adultes présentant une toux dont les caractéristi-ques cliniques sont atypiques et de diagnostic difficile. Ceux-ci contaminent les nouveau-nés non vaccinés exposés aux formes mortelles de la coqueluche. Des rappels vaccinauxsont nécessaires et sont heureusement maintenant possibles grâce à la mise sur le marchédes vaccins acellulaires depuis 1998. La France a été le premier pays à introduire unvaccin pour les adolescents. Un rappel pour les jeunes adultes est en cours de discussion.Néanmoins, une surveillance active est toujours indispensable en raison du danger decontamination des nourrissons non vaccinés. Cette surveillance passe par l’utilisation dediagnostics biologiques car la clinique est souvent atypique chez les jeunes adultesanciennement vaccinés.

© 2003 Elsevier SAS. Tous droits réservés.

* Auteur correspondant.Adresse e-mail : nguiso@pasteur.fr (N. Guiso).

EMC-Pédiatrie 1 (2004) 33–44

www.elsevier.com/locate/emcped

© 2003 Elsevier SAS. Tous droits réservés.doi: 10.1016/S1762-6013(03)00013-2

KEYWORDSWhooping cough;Bordetella pertussis;Bordetellaparapertussis;Whole-cell vaccines;Acellular vaccines;Vaccine calendar;Vaccine coverage;Biological diagnosis

Abstract Whooping cough is a human respiratory infection, dramatic for newborns. Thefirst descriptions of this disease are recent, from the 16th century. Soon after thediscovery of the causal agent of the disease, the bacterium Bordetella pertussis, wholecell vaccines, composed of bacterial suspensions inactivated by heat, were developed andtheir use generalized. These vaccines could be very efficacious but are very difficult toproduce and not well tolerated. Because of the characterization of the bacterial proteinsinvolved in the pathogenicity of Bordetella pertussis, an other type of vaccine wasdevelopped. This new type is called acellular vaccine because composed of purifiedbacterial proteins. The generalization of the vaccination with whole-cell vaccinesconducted to an important decrease of mortality and morbidity. However, thirty yearsafter the introduction of the vaccination, a resurgence is observed in vaccinated coun-tries. This resurgence is principally due to the short duration of vaccinal immunity and thelack of vaccinal or natural boosters. The disease affects now adolescents and adults whopresent an atypical cough which difficult to diagnose. These adolescents and adultscontaminate non vaccinated new borns. Vaccinal boosters are necessary and are nowpossible with acellular vaccines since 1998. France was the first country to introduce abooster for adolescents at 11-13 years of age and a booster for young adults is underdiscussion. Nevertheless, surveillance of the disease is of great importance and mustcontinue to analyse the consequences of such boosters which are introduced to reduce thetransmission of the disease to infants too young to be vaccinated

© 2003 Elsevier SAS. Tous droits réservés.

Introduction

À l’époque où l’éradication de la poliomyélite estprévue et celle de la rougeole possible, la maladiecausée par la bactérie Bordetella pertussis est tou-jours une maladie d’actualité dans le monde du faitde sa gravité chez le nourrisson et de la difficultéde son diagnostic chez l’adolescent et l’adulte dansles populations vaccinées. Bien que la vaccinationait eu un impact très important en réduisant lamortalité et la morbidité dues à cette maladie deplus de 95 %, celle-ci reste endémique chez lesadolescents et les adultes qui peuvent contaminerles nouveau-nés non vaccinés pour qui la maladieest dramatique, voire mortelle.

Historique de la maladie

La coqueluche est une maladie récente puisque lapremière description clinique date de 1578 et sonorigine serait liée à l’adaptation à l’homme d’unebactérie animale (Lapin J. Whooping cough. Sprin-gfield, IL, Charles C. Thomas, ed. 1 1943). Commeles symptômes de cette maladie sont très caracté-ristiques et uniques, il est difficile d’expliquerpourquoi il n’est pas fait mention de cette maladieavant le XVIe siècle. Une des hypothèses est quel’espèce bactérienne animale, Bordetella bronchi-septica, responsable d’infections respiratoires chezun grand nombre de mammifères se serait adaptéeà l’homme pour donner l’espèce Bordetella pertus-sis et l’espèce Bordetella parapertussis. Des argu-

ments en faveur de cette hypothèse sont apportéspar la récente publication de la séquence des géno-mes des trois espèces bactériennes. En effet, il a puêtre montré que le génome de B. pertussis est leplus petit des trois espèces, ce qui va dans le sensd’une adaptation de l’espèce à un hôte, l’homme ;celui de B. parapertussis est intermédiaire maisnous savons que cette espèce peut infecterl’homme mais aussi les ovins. Enfin, celui de B.bronchiseptica est le plus grand mais cette espèceinfecte un très grand nombre de mammifères et estcapable de persister dans l’environnement plu-sieurs semaines, à la différence des deux autresespèces.L’étymologie du mot coqueluche serait soit celle

de « cucullum », mot latin désignant le « capu-chon » parce que les personnes atteintes de coque-luche se garantissaient du froid par le port d’uncapuchon soit « coqueliner » car les patients atteintde coqueluche toussent d’une façon ressemblant auchant du coq et que le terme français qui s’appliqueau chant du coq est coqueliner.Après la première description de la maladie, par

Guillaume de Baillou qui n’emploie que l’expres-sion « Tussis quinta » et « Tussis quintana », ce quitend à indiquer que le mot coqueluche est d’originepopulaire, ce furent celles de Sydenham qui l’ap-pelle « Pertussis » (de Baillou G. Traité de méde-cine en 4 tomes Genève 1762 chez les frères deTournes. « Tussis Quinta » Tome 1. p. 178). Lesnoms médicaux aux XVIIe et XVIIIe siècles furenttussis ferina, tussis suffocativa, convulsiva... EnChine, le nom populaire de la maladie est la toux

34 N. Guiso et al.

des cent jours, nom qui est le plus adapté à lamaladie typique.

Agents de la coqueluche : « Bordetellapertussis » et « Bordetellaparapertussis »

L’agent de la coqueluche est la bactérie, à Gramnégatif, B. pertussis. Elle a été découverte par J.Bordet et O. Gengou dès 1900 mais isolée seule-ment en 1906 après la mise au point d’un milieu deculture à base de pommes de terre. Cela démontredéjà la difficulté à isoler cette bactérie. L’autreagent de la coqueluche est B. parapertussis, qui n’aété isolé qu’en 1938 par Eldering et Kendrick16. Lesdeux bactéries sont responsables d’infections res-piratoires chez l’homme très typiques sur le planclinique par la survenue d’une toux prolongée,émétisante et cyanosante à prédominance noc-turne. L’infection due à B. parapertussis est cepen-dant de moins longue durée et moins sévère et pourcette raison la maladie qu’elle induit est appeléeparacoqueluche.B. pertussis a fait, depuis une quarantaine d’an-

nées, l’objet de nombreuses recherches dans ledessein de mettre au point un moyen de préventionefficace contre la coqueluche. C’est un coccoba-cille à Gram négatif qui nécessite des milieux fraiset additionnés de sang de cheval ou de mouton28 àbase de pomme de terre (Bordet Gengou) ou decharbon (Regan-Lowe). Le sang frais n’est pas né-cessaire à la bactérie pour se multiplier, mais il estessentiel pour permettre la neutralisation des fac-teurs inhibiteurs de croissance tels les acides grasou certains métabolites libérés par la croissancebactérienne.B. pertussis est une bactérie, aérobie stricte et

longue à cultiver (généralement il faut entre 4 et7 jours pour l’isoler). B. parapertussis présente descaractères semblables à ceux de B. pertussis maissa croissance est généralement plus rapide (2-3jours) et elle sécrète une substance entraînant unnoircissement du milieu de culture28.B. pertussis synthétise un certain nombre de

protéines jouant un rôle dans l’infection de l’arbrerespiratoire de l’hôte et qui conduisent à une mala-die unique par ses symptômes cliniques et leurdurée. Ces protéines sont classées en adhésines ettoxines.

Adhésines

Les principales adhésines sont l’hémagglutinine fi-lamenteuse ou FHA, les fimbriae ou FIM, la pertac-tine ou PRN et la toxine de pertussis ou PT.

Hémagglutinine filamenteuseL’hémagglutinine filamenteuse ou FHA est une pro-téine dont le gène de structure code pour uneprotéine de 367 kDa, mais qui subit une protéolyseau moment de sa sécrétion et seul un fragment de220 kDa est sécrété et peut être purifié. La biosyn-thèse de la FHA dépend d’une protéine membra-naire appelée FHA C qui intervient dans sa protéo-lyse et sa sécrétion. L’interaction entre ces deuxprotéines est très spécifique et fait intervenir ledomaine aminoterminal de la FHA. Ce domaine etla protéine FHA C font partie d’une nouvelle famillede systèmes de sécrétion des bactéries Gram néga-tif appelée TPS (two-partner secretion systems)34.La FHA est considérée comme l’adhésine majeurede B. pertussis. Elle a des homologies avec lesprotéines de l’hôte puisqu’elle possède un site RGDqui lui permet de se fixer sur les intégrines desleucocytes tels CD61, CD47 et des macrophages telsCD11b/CD18. Elle exercerait un effet inhibiteur dela réponse immune lors de l’infection vis-à-vis del’infection par B. pertussis mais aussi vis-à-visd’autres pathogènes. Elle inhiberait la synthèsed’interleukine 12 (IL12) via l’induction d’IL10 etd’IL6 par les macrophages42,47.Les premières analyses de la séquence du chro-

mosome de B. pertussis montrent deux autres gè-nes codant pour des protéines semblables à la FHAet dont l’expression est aussi sous le contrôle deprotéines régulatrices1.Cette protéine induit la synthèse d’anticorps

après infection et après vaccination57. En raison deses propriétés, de son absence de toxicité et de sapurification aisée à partir de surnageants de culturede B. pertussis, la FHA a été rapidement inclusedans les vaccins acellulaires.

FimbriaeLe sérotypage des isolats de B. pertussis est fondésur un certain nombre de protéines situées à lasurface de la bactérie, appelées agglutinogènes,car elles induisent la synthèse d’agglutinines (anti-corps agglutinant les bactéries au cours de la mala-die). Parmi ces agglutinogènes se trouvent les fim-briae FIM2 et FIM3. Il a été observé que la présenced’agglutinines chez des enfants est corrélé à laprotection55. Pour cette raison, tous les vaccins àgermes entiers contiennent un mélange de souchesexprimant FIM2 et FIM3. Ces deux protéines sontcomposées de sous-unités identiques de poids mo-léculaire 22,5 et 22 kDa, respectivement. Elles ontà leur extrémité une sous-unité de 40 kDa appeléeFIM D32,62. La biosynthèse de FIM 2 et FIM 3 dépendde deux autres protéines FIM B, une protéine cha-peron périplasmique et FIM C, une protéine mem-branaine60. In vitro, la sous-unité FIM D se fixe sur

35Coqueluche du nourrisson, de l’enfant et de l’adulte

l’intégrine Vla-5 localisée sur les monocytes et lessous-unités de chaque FIM se fixent sur les sucressulfatés se trouvant dans l’appareil respiratoire21.La fixation sur Vla-5 active l’expression de CR3 surlaquelle se fixe la FHA. Ainsi FIM D pourrait contri-buer à l’effet immunosuppresseur de la FHA.Le rôle de FIM2 et FIM3 dans la physiopathologie

de la maladie est peu clair. Cela est en partie dû aufait que leur expression est instable et varie aussibien in vivo qu’in vitro, et que leur purification estdifficile.Ces protéines induisent la synthèse d’anticorps

au cours de l’infection et après vaccination avec unvaccin à germes entiers57. Elles entrent dans lacomposition de certains vaccins acellulaires.

PertactineCette protéine, comme la FHA et les FIM, est uneprotéine sécrétée à la surface de la bactérie. C’estune protéine de 94 kDa, mais seule une protéine de60,5 kDa migrant anormalement sur gel comme uneprotéine de 69 kDa, est purifiée12. Cette protéinepossède un motif RGD et est ainsi capable de sefixer sur les cellules de l’hôte40, comme la FHA. Ellepourrait augmenter l’effet immunosuppresseur dela FHA sur la synthèse d’IL12.Elle induit la synthèse d’agglutinines après infec-

tion ou vaccination57. En raison de son rôle dansl’adhésion bactérienne, de son absence de toxicitéet de sa purification aisée, elle fait maintenantpartie de certains vaccins acellulaires.

Toxine de pertussisCette protéine fait partie de la famille des toxinesde type A-B. Elle est aussi sécrétée par la bactérieet, outre sa capacité à induire un certain nombredes effets biologiques observés au cours de la mala-die chez l’homme, cette toxine a aussi un rôled’adhésine pour B. pertussis. La biogenèse de laPT, qui comporte cinq sous-unités, se fait grâce àun appareil de sécrétion de type IV10. Après syn-thèse de chaque sous-unité, et leur transport àtravers la membrane interne, la PT est formée dansle périplasme puis sécrétée à travers la membraneexterne grâce à l’appareil de sécrétion composé de9 protéines17. La partie B, composée de cinq sous-unités (S2, S3, 2xS4 et S5), se fixe spécifiquementsur les cellules eucaryotes et permet ainsi l’entréede la partie A, composée d’une seule sous-unitéappelée S151. Les sous-unités S2 et S3 de la partie Bde la PT ont une homologie avec les sélectines P etE des cellules endothéliales eucaryotes52,56. Lessélectines, qui sont des glycoprotéines, ont pourfonction de fixer les polylactosamines sialylées etfucosylées situées à la surface des leucocytes.Cette fixation initie le phénomène de diapédèse

des leucocytes qui migrent vers le site de l’inflam-mation. Cette fixation entraîne aussi l’activationdes intégrines exprimées par les leucocytes tellel’intégrine CR3. La partie B de la PT, en raison deson homologie avec les sélectines, se fixerait sur lesleucocytes, inhibant le phénomène de diapédèse,c’est-à-dire leur migration vers le site de l’inflam-mation, et entraînant l’activation de l’intégrineCR3 sur laquelle se fixerait la FHA.

Autres adhésinesUne nouvelle famille de protéines, les autotrans-porteurs, synthétisée par B. pertussis a été récem-ment mise en évidence. Ces protéines possèdent undomaine carboxy-terminal, hautement conservé etimpliqué dans la sécrétion de ces protéines. Outrela PRN, trois autres protéines possédant ce domainesont exprimées par B. pertussis : le «bordetellaresistance serum factor », ou BRK A, le «trachealcolonization factor », ou TCF et Vag818,19,20. Cestrois protéines possèdent toutes des motifs RGD,BRK A en possède deux, TCF trois et Vag 8 un. Cesprotéines seraient impliquées, comme la PRN, dansl’adhésion de la bactérie aux cellules eucaryotes.De plus, BRK A permettrait à B. pertussis d’êtrerésistante à l’effet bactéricide du sérum humain.L’analyse et la séquence du chromosome montrel’existence de 10 gènes codant 10 autres autotrans-porteurs1.

Toxines

B. pertussis synthétise plusieurs toxines. Toutd’abord une toxine cytotrachéale, ou TCT, qui vadétruire l’épithélium respiratoire cilié. Durantcette période de destruction, les bactéries se mul-tiplient et sécrètent d’autres toxines telle la toxinede pertussis, ou PT, et l’adényl-cyclase-hémolysineou AC-Hly. Ces deux toxines ont la particularité depouvoir pénétrer dans les cellules de l’hôte et dedéréguler les fonctions cellulaires en augmentantla concentration intracellulaire d’acide adénosinemonophosphorique cyclique (AMPc).

Toxine cytotrachéale ou TCTCette toxine est un peptide constitutivement sé-crété par la bactérie. C’est un fragment du pepti-doglycane de la bactérie, un muramyl-peptide, quiagit sur l’épithélium respiratoire en détruisant lemécanisme de clairance ciliaire et en empêchantde façon durable sa réparation43. La TCT induiraitla synthèse d’IL1 qui induirait la synthèse de mo-noxyde d’azote (NO), composé particulièrementtoxique pour les cellules30. Ces effets de la TCT,mis en évidence in vitro, ressemblent à la patholo-gie observée chez des patients atteints de coquelu-che.

36 N. Guiso et al.

Toxine de pertussis ou PTAprès fixation du domaine B de cette toxine sur lacellule eucaryote, la sous-unité S1 va pénétrer dansla cellule41. Cette sous-unité S1, possédant uneactivité ADP-ribosyl-transférase, va inactiver lesprotéines G impliquées dans les mécanismes derégulation cellulaire, en particulier celles régulantl’activité de l’adényl-cyclase eucaryote. Commentcette modification enzymatique induit-elle les ef-fets biologiques, telle la sensibilité à l’histamine oul’activation de la sécrétion d’insuline, observéslorsque la PT est injectée à un animal ? La réponseà cette question n’est pas encore connue, mais lefait que cette toxine induise des effets biologiqueschez l’animal a conduit à la considérer comme latoxine majeure synthétisée par B. pertussis. Ce-pendant, la PT ne semble pas avoir de rôle dansl’apparition de la toux typique de la coqueluchepuisque B. parapertussis, bactérie aussi responsa-ble de coqueluche, ne synthétise pas cette toxine.La PT induit la synthèse d’anticorps après infec-

tion et vaccination57. Elle est incluse dans tous lesvaccins acellulaires après détoxification, soit chi-mique, soit génétique.

Adényl-cyclase-hémolysine ou AC-HlyCette enzyme fait partie de la famille des toxinesRTX («repeats in toxins »). Ces protéines sont sé-crétées par la bactérie grâce à la présence de troisautres protéines. Leur gène de structure fait partied’un opéron qui comprend outre leur gène de struc-ture, ceux de ces trois protéines. Après synthèse,les toxines RTX subissent une modification post-traductionnelle (addition d’un ou de plusieurs aci-des gras) nécessaire à leur activation14. La toxineRTX de B. pertussis possède, outre une activitéhémolytique et une activité invasive qui sontcalcium-dépendantes, une activité adényl-cyclaseactivable par la calmoduline, protéine eucaryote23.Après fixation sur la cellule par son domaine hémo-lysine, cette enzyme bactérienne entre dans lescellules de son hôte, est activée par la calmodu-line, augmente ainsi la concentration d’AMPc etperturbe les fonctions cellulaires. C’est cettetoxine qui est responsable de la mort cellulaire parapoptose des macrophages alvéolaires mis encontact avec B. pertussis38. Ce phénomène, mis enévidence in vitro, a été observé in vivo grâce à unmodèle murin d’infection respiratoire et dans cer-taines conditions de culture des bactéries26. Lestrois activités de l’AC-Hly sont nécessaires à sonrôle in vivo37. Le récepteur de l’AC-Hly sur lescellules eucaryotes serait l’intégrine aMb2(CD11b/CD 18)27. Cette toxine serait internaliséepar un mécanisme de macropinocytose, mécanismeindispensable à son activité toxique36.

L’AC-Hly induit la synthèse d’anticorps au coursde l’infection ou après vaccination25,29. Cette en-zyme n’a jamais été incluse dans un vaccin acellu-laire en raison de sa faible expression et de ladifficulté à la purifier.

Toxine dermonécrotique ou TDNC’est une toxine thermolabile de 102 kDa possédantdeux sous-unités de 30 et 24 kDa. Elle est la seule àne pas être sécrétée par la bactérie58. Sous saforme purifiée, elle est létale, pour la souris, quandelle est injectée à haute dose par voie i.v.Lorsqu’elle est injectée de façon sous-cutanée, elleinduit des nécroses. Il a été montré qu’elle inter-fère avec la différenciation cellulaire puisqu’elleélimine, in vitro, l’amine de la glutamine 63 de laguanosine triphosphatase Rho ou induit une polya-mination de cette même protéine44,53, ce qui af-fecte l’activité de cette importante protéine euca-ryote.

Lipopolysaccaride ou LPSLe LPS est présent chez la plupart des bactéries àGram négatif, comprend le lipide A, l’oligosaccha-ride et un long polysaccharide appelé antigène O.La structure du LPS de B. pertussis est différente ence sens qu’elle manque d’antigène O. B. pertussisexprime deux types de LPS, A et B, qui diffèrent parla présence d’un trisaccharide sur le LPS A11. Lelipide A a une faible toxicité mais une activitéadjuvante. La fraction oligosaccharidique est mito-gène pour les lymphocytes murins et induit la syn-thèse d’IL1 par les monocytes humains.

CapsuleLes gènes de structure de la capsule ont été mis enévidence grâce au séquençage du chromosome deB. pertussis1. Une étude à l’aide de fusions trans-criptionnelles suggère que cet opéron, composé degènes vrg, ne serait exprimé qu’en condition demodulation (voir chapitre « Régulation de l’expres-sion des déterminants de virulence » et31).

Acquisition du ferLes bactéries pathogènes doivent, pour survivre,acquérir chez l’hôte qu’elles infectent du fer. B.pertussis exprime et sécrète des sidérophores ca-pables de lier le fer et de l’amener à la bactérie oùils se fixent sur des récepteurs spécifiques. L’inter-nalisation du fer se fait grâce au système TonB/ExbBD. Un mutant déficient en TonB a une plus faiblehabileté à coloniser l’arbre respiratoire que la sou-che parentale50. L’expression du gène TonB n’estpas régulée par Bvg. La biosynthèse du sidérophoreest sous le contrôle de cinq gènes (alc A, B, C, D, E)dont l’expression est réprimée par Fur et non par

37Coqueluche du nourrisson, de l’enfant et de l’adulte

Bvg35. Cette expression dépend de la protéineAlcR6.Le récepteur de l’alcaligine Fau A est une pro-

téine de membrane externe dont l’expression estrégulée par le fer et AlcR9.L’analyse du génome de B. pertussis a permis de

mettre en évidence jusqu’à 10 gènes codant pourdes récepteurs de sidérophores1. Certains récep-teurs, tel BfeA, fixent des sidérophores non pro-duits par B. pertussis4,5.

Action synergique des déterminantsde virulence

B. pertussis est un pathogène respiratoire qui nepeut se multiplier que chez son hôte, l’homme. Afind’assurer sa survie, elle synthétise, comme nousvenons de le voir, un grand nombre de détermi-nants jouant un rôle dans sa pathogénicité, ce quiillustre bien la complexité des mécanismes d’adhé-sion et de pathogénicité bactériennes. Ces déter-minants bactériens agissent en synergie. En effet :

• le domaine B de la PT, la PRN et les FIM, qui selieraient aux leucocytes, activerait l’intégrineCR3 sur laquelle se fixerait la FHA ;

• l’AC-Hly interagirait avec la PRN et la FHA pourêtre correctement présentée ;

• la FHA ne pourrait être une adhésine efficacesans interagir avec la PRN ;

• la PT agirait de concert avec l’AC-Hly pourdéclencher la réaction inflammatoire pendantque la TCT détruirait les cellules trachéalesciliées.B. pertussis sécrète des protéines qui reconnais-

sent des récepteurs sur les cellules de leur hôte(PT, AC-Hly, FHA, FIM, PRN, TCF, BRK) ou se lientavec des protéines de leur hôte pour être activées(AC-Hly). Cette fixation sur des récepteurs cellulai-res est due à l’homologie avec des protéines del’hôte telle la fibronectine (FHA, PRN, TCF, BRK),les sélectines (PT), le C3bi (FHA), le facteur X(FHA).Les déterminants de virulence exprimés par B.

parapertussis sont très semblables à ceux expriméspar B. pertussis à l’exception de la PT qui estspécifique de B. pertussis2.

Régulation de l’expression des déterminantsde virulence

B. pertussis, et B. parapertussis peuvent modulerl’expression de leurs déterminants de virulence39.Quatre phases ont été décrites. La phase I corres-pond à la bactérie virulente exprimant et sécrétanttoxines et adhésines et isolée en début de maladie.La phase IV correspond à une bactérie avirulente ne

sécrétant plus les toxines et adhésines qui viennentd’être décrites.À la suite de nombreuses recherches, l’on sait

maintenant que ces phases correspondent soit àune variation de phase, soit à une modulation dephase. Variation et modulation sont sous lecontrôle de deux protéines régulatrices Bvg (« Bor-detella virulence genes »), Bvg S et Bvg A8. Bvg S estune protéine de membrane dont l’activité est mo-dulée en fonction de l’environnement. Bvg S phos-phoryle Bvg A qui est un activateur positif de latranscription des gènes vag (« vir activated genes »)codant les toxines et les adhésines8. La transcrip-tion des gènes se fait grâce à l’interaction de lapartie C-terminale de Bvg A avec la sous-unité á del’acide ribonucléique (ARN) polymérase. Cepen-dant, les contacts entre Bvg A et l’ARN polymérasedépendent de la structure du promoteur et c’estpourquoi les gènes vag sont exprimés différem-ment. Certains sont exprimés immédiatementaprès fixation de Bvg A et d’autres après plusieursheures8. Les gènes codant pour les adhésines se-raient exprimés en premier et ceux codant pour lestoxines ensuite.À basses températures ou en présence d’acide

nicotinique ou d’ions sulfate, Bvg S ne phosphoryleplus Bvg A et les gènes vag ne sont pas exprimés.C’est ce qui s’appelle la modulation de phase.La variation de phase s’observe à une fréquence

d’environ 10–6 et est quasiment irréversible,puisqu’il s’agit souvent de mutations inactivant lesprotéines régulatrices. Ces mutations se traduisentpar l’arrêt de l’expression des déterminants devirulence.Quand les gènes vag ne sont pas exprimés, les

gènes vrg (« vir repressed genes ») le sont. Larégulation de l’expression des gènes vrg par Bvg Aest indirecte et implique un répresseur, Bvg R45. Cerépresseur se fixe sur les opérateurs des gènes vrgau niveau de séquences conservées. La fonction desgènes vrg est mal connue chez B. pertussis, mais unmutant ne possédant pas de gène codant pour Bvg Rest moins virulent que la souche parentale dans unmodèle murin d’infection respiratoire alors qu’unmutant constitutif se comporte comme la soucheparentale46.Enfin, dans des conditions de semi-modulation,

la synthèse de certains gènes vag tels ceux codantpour l’AC-Hly et la PT est réprimée alors que celled’autres gènes vag continue telle celle du gènecodant pour la FHA. De plus, la synthèse d’un gènespécifique BipA apparaît. Ce gène n’est pas ex-primé par B. parapertussis. La non-expression decette protéine BipA par B. pertussis entraîneraitune virulence atténuée dans un modèle murin15.L’expression de BipA serait importante lors de latransmission de la bactérie d’un hôte à un autre.

38 N. Guiso et al.

Modulation et variation de phase ont-elles unrôle au cours de la maladie ? Les bordetelles font-elles varier l’expression de leurs toxines et adhési-nes au cours de l’infection, permettant ainsi unéchappement à la réponse immune de l’hôte ? Lesréponses à ces questions ne sont pas encoreconnues.

Prévention de la coqueluche

Deux types de vaccins anti-coquelucheux existent,les vaccins à germes entiers composés de suspen-sions bactériennes inactivées à la chaleur et lesvaccins acellulaires composés de protéines bacté-riennes inactivées.

Vaccins à germes entiers

Les vaccins à germes entiers sont utilisés en routinedepuis 50 ans environ dans certains pays. Ce typede vaccin peut être très efficace et donner desrésultats reproductibles, la France en est un bonexemple3,49,54. Cependant, sa fabrication est trèsdifficile et il est mal toléré en raison de ses effetssecondaires qui varient grandement d’un produc-teur à l’autre, rendant difficile une généralisationdes résultats obtenus après études.C’est pour ces raisons que les chercheurs ont

cherché à mettre au point des vaccins aussi effica-ces mais dépourvus d’effets secondaires et plusfaciles à produire.

Vaccins acellulaires

Les vaccins acellulaires contiennent tous de la PTinactivée seule ou additionnée de FHA, de FHA etPRN ou de FHA, PRN et FIM. Ces vaccins sont mieuxtolérés que les vaccins à germes entiers par lesnourrissons et sont efficaces. Cependant, même siles objectifs sont atteints, il faut rester vigilantscar on ne connaît pas encore avec précision l’immu-nité induite par ces vaccins comparée à celle in-duite par les vaccins à germes entiers. De plus, unautre aspect, qui suscite des inquiétudes depuisplusieurs années, est l’évolution de l’agent de lamaladie au cours du temps. Il a, en effet, étémontré que la population des isolats de B. pertus-sis, bien que clonale, évoluait au cours du temps.Un polymorphisme est observé au niveau de quel-ques protéines, en particulier la PT et la PRN quisont deux constituants des vaccins acellulaires48,59.

Épidémiologie

L’épidémiologie de la maladie est très variablesuivant les pays en raison du vaccin utilisé, du

calendrier vaccinal, de la couverture vaccinale et iln’est donc pas possible de généraliser les observa-tions.

Populations non vaccinées

Dans les populations non vaccinées, la circulationdu germe est très élevée, l’incidence de la maladieaussi et elle touche principalement les enfants vers4-5 ans quand ils se retrouvent en collectivité. Lesadolescents et les adultes ont des rappels naturelstoute leur vie en raison de l’importante circulationdu germe et sont donc souvent immuns. La morta-lité et la morbidité des enfants sont cependant trèsélevées.La définition clinique de l’Organisation mondiale

de la santé (OMS) peut être appliquée (voir « Clini-que ») et le diagnostic clinique suffit générale-ment.

Populations vaccinées

Dans les populations vaccinées avec un vaccin effi-cace et une couverture vaccinale élevée, on ob-serve depuis plusieurs années un changement dansla transmission de la maladie par rapport aux popu-lations non vaccinées. Le calendrier vaccinal dansla plupart des pays industrialisés consistait en uneprimo-vaccination suivie ou non par un rappel à16-18 mois. Les rappels ultérieurs n’étaient pasréalisés en raison des effets secondaires du vaccin àgermes entiers. Vingt ans après l’introduction decette vaccination généralisée, on a observé uneaugmentation de la morbidité chez les adolescentset les adultes et de la mortalité chez les nourris-sons61. Après de nombreuses études menées dansplusieurs pays, il s’avère que l’incidence de lamaladie a très nettement diminué chez les enfantsentre 2 ans et 5-6 ans ou 8-10 ans (variation due auxvaccins utilisés dans le pays en question) car ils sontcorrectement vaccinés61. Une baisse de l’immunitéest ensuite observée au cours du temps en raison del’absence de rappel vaccinal mais aussi de la raretédes rappels naturels par manque de contact avecdes personnes infectées61. Et c’est ainsi que dansces populations il y a une augmentation du nombrede cas chez les adolescents et les adultes qui en-suite contaminent les nourrissons non ou incomplè-tement vaccinés. Grâce à la mise au point desvaccins acellulaires des rappels vaccinaux sontmaintenant possibles. La France a été le premierpays à introduire un rappel vaccinal pour les ado-lescents (11-13 ans) avec un vaccin acellulaire.

Diagnostics

La coqueluche est une maladie très contagieuse. Lacontamination se fait par voie respiratoire, par

39Coqueluche du nourrisson, de l’enfant et de l’adulte

l’intermédiaire de gouttelettes de pfugge émisesau cours de la toux par un sujet malade.

Clinique

Sujets non vaccinés

Symptômes cliniques

Succède à l’incubation comprise entre 10 et20 jours une phase catarrhale qui est assimilée àune banale infection des voies aériennes supérieu-res, avec rhinorrhée, éternuements, injectionconjonctivale et toux modérée. Pendant cette pé-riode de 5 à 10 jours, le sujet est contagieux. Lafièvre est généralement absente ou modérée nedépassant pas 38,5 °C. Ensuite après cette phasecattarrhale apparaît la phase des quintes. À ladifférence de la rhinopharyngite banale, la toux vaprogressivement se transformer pour devenir insis-tante émétisante, cyanosante, à prédominancenocturne et devenir caractéristique par la survenuede quintes. La quinte consiste en la survenue pa-roxystique d’accès violents de toux sans respirationefficace pendant 1 minute, entraînant une turges-cence du visage avec rougeur conjonctivale. Laquinte peut durer 1 minute et les dernières secous-ses libèrent parfois une expectoration muqueuse etsont suivies par la reprise inspiratoire qui annoncela fin de la quinte. Elle est sonore, ressemble auchant du coq, souvent marquée par un vomisse-ment et laisse le sujet exténué. Entre les quintes,le sujet n’a pas de symptômes. La contagiositédiminue rapidement dès les premières quintes. Lesquintes sont à prédominance nocturne. Elles aug-mentent pendant 10 à 15 jours et peuvent durer de3 à 4 semaines. Ensuite il y a une phase de conva-lescence qui dure pendant plusieurs semaines pen-dant laquelle les quintes deviendront moins sévèreset moins fréquentes puis disparaîtront. Mais la touxpeut parfois durer de 2 à 3 mois.Le nourrisson de moins de 6 mois fait des formes

sévères du fait de son jeune âge. Les vomissementspeuvent compromettre l’alimentation et peuventinduire une malnutrition ou une déshydratation. Àcet âge, le chant du coq est absent, les quintes sontmal tolérées et peuvent s’accompagner d’accès decyanose, d’apnée et de bradychardies profondes.Les autres complications sont les pneumopathies desurinfection et les exceptionnelles formes surai-guës avec hyperlymphocytose majeure souvent lé-tales malgré la réanimation.Dans les populations non vaccinées, la définition

clinique de cas OMS (toux parosxystique avec quin-tes de plus 21 jours) peut être appliquée61.

Signes radiologiquesLa radiographie pulmonaire est souvent anormalechez le nourrisson atteint de coqueluche, montrantgénéralement un syndrome bronchique uni- ou bila-téral, plus rarement un foyer pulmonaire systéma-tisé ou non, une distension thoracique, une atélec-tasie, voire plus exceptionnellement, unpneumothorax7.

Signes biologiquesLa numération-formule sanguine montre souventune hyperleucocytose avec hyperlymphocytose au-delà de 10 000/mm3, voire 30 000/mm3. Cettehyperlymphocytose, secondaire à l’effet systémi-que de la PT, peut guider le clinicien lors de sondiagnostic.

ComplicationsLes complications demeurent fréquentes et redou-tables dans les pays en voie de développement. Lescomplications respiratoires touchent surtout lejeune nourrisson malnutri qui a souvent des surin-fections bronchopulmonaires dont l’évolution estsouvent létale à cet âge. À l’opposé, les complica-tions sont devenues beaucoup plus rares dans lespays industrialisés en raison de l’amélioration desconditions de vie et d’hygiène. L’infection à B.pertussis pourrait provoquer les lésions épithélialesdécrites auparavant et faciliter ainsi la sensibilisa-tion du patient à de multiples allergènes. Suite à lacoqueluche, une maladie asthmatique peut se dé-velopper mais il n’est pas possible de dire à l’heureactuelle si la coqueluche est à l’origine de l’asthmeou si elle ne fait que révéler un terrain sous-jacent.L’infection à B. pertussis pourrait provoquer les

lésions épithéliales décrites auparavant et faciliterainsi la sensibilisation du patient à de multiplesallergènes.Les complications neurologiques peuvent aussi

s’observer chez le nourrisson. On décrit des convul-sions dans environ 3 % des cas et des états de malconvulsif avec encéphalopathies dans 0,1 % des caschez des nourrissons âgés de moins de 1 an. Laplupart des complications neurologiques seraienten fait secondaires à l’hypoxie et aux à-coups d’hy-pertension entraînés par les accès violents de touxdu nourrisson.

Adolescents et adultes anciennement vaccinésou infectésLa coqueluche touche maintenant les adolescentset adultes avec une immunité résiduelle (vaccinaleou naturelle). Ainsi, l’infection va se traduire pardes tableaux de gravité extrêmement variable al-lant de la forme typique sus-décrite à une touxbanale et parfois de courte durée22, 61. La coquelu-

40 N. Guiso et al.

che peut aussi s’inscrire dans cette population dansle registre des toux chroniques c’est-à-dire durantplus de 21 jours. La toux peut ne recouvrir aucundes caractères typiques du chant du coq et c’estseulement au cours d’une enquête étiologiqued’une toux chronique qu’il va falloir penser à lacoqueluche – au même titre que l’asthme, le refluxgastro-œsophagien ou la sinusite chronique24,33. Lanotion d’un contage dans l’entourage oriente évi-demment le diagnostic vers une origine infectieuse.Chez l’adulte, la numération-formule sanguine neretrouve que rarement une hyperlymphocytose etn’aide que peu au diagnostic. La radiographie tho-racique est le plus souvent normale mais indispen-sable à réaliser dans le contexte d’une toux chroni-que pour envisager les diagnostics différentiels dela coqueluche. Elle peut parfois révéler des compli-cations du caractère chronique de la toux telles desfractures de côtes.

Biologiques

CultureC’est la méthode de choix actuelle pour identifierla bactérie chez un sujet malade. La technique deprélèvement est l’aspiration nasopharyngée surtube sec stérile à l’aide d’une sonde molle28. En casd’impossibilité, l’écouvillonnage nasal avec untampon d’alginate de calcium peut aussi être uti-lisé. Pour les adultes, l’isolement à partir d’expec-torations est aussi possible. Les prélèvements doi-

vent être acheminés dans les deux heures aulaboratoire pour être ensemencés sur le milieuadéquat et très frais car les bordetelles et B. per-tussis en particulier sont des germes très fragiles.B. pertussis et parapertussis sont difficiles à isoleret à cultiver. Cette technique est donc peu sensibleet ne doit être pratiquée que dans les trois premiè-res semaines de toux. L’isolement dure entre 4 et8 jours et l’identification demande 4 jours de plus.Ce diagnostic est remboursé en France.

« Polymerase chain reaction »Cette technique a l’avantage d’être plus rapide(2 jours) et plus sensible que la culture (elle peut sepratiquer jusqu’à 4 semaines après le début desquintes). Elle est réalisée par un certain nombre delaboratoires d’analyses médicales à partir des mê-mes prélèvements biologiques que pour la culture.Cependant, dans le cas de la PCR, le prélèvementpeut être conservé jusqu’à 24 heures à tempéra-ture ambiante ou alors congelé jusqu’au momentde la réalisation du test. Pour l’instant une PCRspécifique de B. pertussis est utilisée en routine.Très peu de laboratoires possèdent une PCR pour B.parapertussis mais cela est en cours de réalisation.Ce diagnostic n’est pas remboursé en France, pourl’instant.

SérologieLa sérologie est précieuse pour rendre le diagnosticau cas où la culture est défaillante. Il faut toujours

Conduite pratique du diagnostic

Cas indexEn pratique clinique, le diagnostic doit être posé le plus rapidement possible afin de prendre les

mesures thérapeutiques urgentes chez les sujets à risque (tels les nourrissons, les personnes âgées, lesenfants non vaccinés), les isoler afin de limiter la contagiosité et traiter les cas contacts afin de stopperla transmission. Devant un patient suspect de coqueluche les critères retenus sont une toux inhabituellequi survient en quintes, à prédominance nocturne, sans fièvre et qui dure plus de 7 jours. Le diagnosticde certitude passe par la biologie (culture dans les deux-trois premières semaines de toux, polymerasechain reaction (PCR) dans les trois-quatre premières semaines de toux ou sérologie à partir de latroisième semaine de toux).

Enquête autour du cas indexDans tous les cas, une enquête doit être menée autour du cas index pour dépister les contaminateurs

et les cas secondaires. En effet, la transmission est essentiellement intrafamiliale ou au sein d’unecollectivité car la transmission se fait par voie aérienne. Cette enquête permet au clinicien de conforterson diagnostic clinique en établissant un contact antérieur dans un délai compatible d’incubation(minimum 10 jours) entre le contaminateur et le cas index. Elle permet aussi de confirmer le diagnosticpar culture ou PCR sur les sujets contacts qui sont encore en phase catharrale. Enfin, l’enquête dansl’entourage des cas permet la mise en œuvre de la prévention des cas secondaires en les traitantrapidement pour éviter la propagation de la maladie. Le risque de contamination doit être considérécomme d’autant plus important que l’exposition vis-à-vis des sécrétions est prolongée, répétée et celadans une enceinte fermée de petite taille.

41Coqueluche du nourrisson, de l’enfant et de l’adulte

comparer deux sérums à 1 mois d’intervalle. L’in-fection est confirmée lorsqu’il y a augmentation de100 % ou diminution de 50 % du taux d’anticorpsanti-toxines et adhésines entre les deux sérums.Les taux d’anticorps mesurés sont ceux dirigés

contre la PT, l’AC-Hly, la FHA ou la PRN générale-ment. Ces taux sont mesurés soit par immunoem-preinte soit par technique immunoenzymatique(Elisa). L’infection à B. pertussis est confirmée sides anticorps anti-PT sont détectés dans le sérumd’un sujet non vacciné. En revanche, si le sujet aété vacciné, la sérologie ne pouvant faire la diffé-rence entre anticorps infectieux et vaccinaux, il estinutile de la pratiquer à moins de 1 an de la vacci-nation.De plus en plus, dans les populations vaccinées

où une résurgence de la maladie est observée chezles adolescents et les adultes, une seule sérologieest acceptée pour confirmer la maladie, à conditionque le titre en anticorps anti-PT soit très élevé(100 U/mL ELISA ou détection d’anticorps anti-PTpar immunoempreinte).Il est souvent inutile de pratiquer une sérologie

chez un nourrisson de moins de 6 mois en raison despremières vaccinations ou de la présence des anti-corps maternels. Cependant, au moment de sonhospitalisation, on peut prélever du sérum à samère et comparer son titre en anticorps à celui deson sérum pré-partum, qui est conservé par leslaboratoires d’analyse 1 an. Cela doit être réaliséque la mère soit symptomatique ou asymptomati-que. L’infection est confirmée s’il y a variation dutaux d’anticorps entre les sérums pré- et post-partum.La sérologie par immunoempreinte est rembour-

sée en France mais pas celle par Elisa, pour l’ins-tant.

Traitement

Hospitalisations

Tout nourrisson de moins de 6 mois doit être impé-rativement hospitalisé car une surveillance de tousles instants s’impose tant est grand le risque dequintes asphyxiantes et d’apnée. Les techniques deréanimation peuvent être justifiées, en particulierventilation artificielle, parce que les cas d’asphyxiesurviennent s’accompagnant d’hypoxie secondaire.La durée d’hospitalisation varie avec l’âge du

nourrisson (souvent 3 semaines pour les nourrissonsâgés de moins de 3 mois et 2 semaines pour lesnourrissons âgés de 3 à 5 mois). Entre 8 à 10 % desnourrissons nécessitent une unité de réanimation.

Antibiothérapie

Les macrolides constituent une arme très efficacepour le contrôle de la maladie et un complément àla vaccination13. B. pertussis et parapertussis sontsensibles à de nombreuses familles d’antibiotiquesin vitro mais seuls les macrolides ont prouvé leurefficacité clinique. Dans une coqueluche non trai-tée, la durée de la contagiosité est estimée à unevingtaine de jours. Sous antibiotiques, les sujetssont considérés non contagieux au bout de 5-7jours. Cependant, si les antibiotiques sont prescritsau moment de la phase des quintes (ce qui est larègle pour le cas index), ils n’améliorent pas lessymptômes et ne peuvent modifier le cours de lamaladie. Au contraire, s’ils sont prescrits pendantla phase asymptomatique ou la phase catarrhale, ilsmodifient l’évolution clinique. Le traitement deréférence reste l’érythromycine à la dose de50 mg/kg/j, en quatre prises pendant 14 jours.D’autres composés mieux tolérés, appartenant àcette famille (spiramycine, josamycine, roxithro-mycine, clarithromycine, azithromycine) ont descaractéristiques pharmacocinétiques et pharmaco-dynamiques qui laissent entrevoir une activité pro-metteuse.En l’absence de traitement, les contacts non

immunisés d’un cas (ou dont l’immunité a diminué)contractent la maladie. Administrés très tôt, lesantibiotiques utilisés en prophylaxie préviennenten partie la survenue de la maladie.

Autres traitements

Pour ce qui est du traitement de la toux, lié à ladestruction de l’épithélium mucociliaire, le traite-ment est aléatoire. Certains ont proposé les corti-coïdes inhalés pour lutter contre l’inflammation,ces corticoïdes administrés par voie générale sousforme de bétaméthasones à la dose de0,075 mg/kg/24 h peuvent être utilisés chez lenourrisson.L’utilisation du salbutamol repose sur l’hypo-

thèse d’un b2 blocage adrénergique au cours desquintes. La dose conseillée est de 0,3 à0,5 mg/kg/24 h en trois prises.Enfin, la fréquence des surinfections broncho-

pulmonaires peut justifier une antibiothérapie typeamoxicilline plus acide clavulanique.Rappelons enfin, que chez le jeune enfant, il est

indispensable de surveiller le bon état nutritionnel,l’alimentation par sonde gastrique pendant 8 à15 jours peut être nécessaire.

Traitement des sujets contact

En plus de l’isolement des sujets malades, le trai-tement prophylactique des sujets contacts par

42 N. Guiso et al.

5 jours de macrolides est actuellement la seuleprophylaxie recommandée pour l’entourage d’unsujet malade et contagieux (c’est-à-dire dans lestrois premières semaines de toux). L’efficacité dece traitement est liée à la précocité de sa mise enœuvre et à sa diffusion la plus étendue possible auxsujets concernés, en particulier les nourrissons nonvaccinés et les personnes âgées.

Références

1. Antoine R, Alonso S, Raze D, Coutte L, Lesjean S, Wil-lery E, et al. New virulence-activated and virulence-repressed genes identified by systematic gene inactivationand generation of transcriptional fusions in Bordetellapertussis. J Bacteriol 2000;182:5902–5905.

2. Arico B, Rappuoli R. Bordetella parapertussis and Borde-tella bronchiseptica contain transcriptionally silent per-tussis toxin genes. J Bacteriol 1987;169:2847–2853.

3. Baron S, Njamkepo E, Grimprel E, Begue P, Desenclos JC,Drucker J, et al. Epidemiology of pertussis in French hos-pitals in 1993 and 1994: thirty years after a routine use ofvaccination. Pediatr Infect Dis J 1998;17:412–418.

4. Beall B. Two iron-regulated putative ferric siderophorereceptor genes in Bordetella bronchiseptica and Bordetellapertussis. Res Microbiol 1998;149:189–201.

5. Beall B, Hoenes T. An iron-regulated outer-membraneprotein specific to Bordetella bronchiseptica and homolo-gous to ferric siderophore receptors. Microbiology 1997;143:135–145.

6. Beaumont FC, Kang HY, Brickman TJ, Armstrong SK. Iden-tification and characterization of alcR, a gene encoding anAraC-like regulator of alcaligin siderophore biosynthesisand transport in Bordetella pertussis and Bordetella bron-chiseptica. J Bacteriol 1998;180:862–870.

7. Bellamy EA, Johnston ID, Wilson AG. The chest radiographin whooping cough. Clin Radiol 1987;38:39–43.

8. Bock A, Gross R. The BvgAS two-component system ofBordetella spp.: a versatile modulator of virulence geneexpression. Int J Med Microbiol 2001;291:119–130.

9. Brickman TJ, Armstrong SK. Essential role of the iron-regulated outer membrane receptor FauA in alcaliginsiderophore-mediated iron uptake in Bordetella species. JBacteriol 1999;181:5958–5966.

10. Burns DL. Biochemistry of type IV secretion. Curr OpinMicrobiol 1999;2:25–29.

11. Caroff M, Chaby R, Karibian D, Perry J, Deprun C, Szabo L.Variations in the carbohydrate regions of Bordetella per-tussis lipopolysaccharides: electrophoretic, serological,and structural features. J Bacteriol 1990;172:1121–1128.

12. Charles IG, Dougan G, Pickard D, Chatfield S, Smith M,Novotny P, et al. Molecular cloning and characterization ofprotective outer membrane protein P.69 from Bordetellapertussis. Proc Natl Acad Sci USA 1989;86:3554–3558.

13. Cohen R, Aberrane S, Ovetchkine P. Antibiotics and pertus-sis. Méd Mal Infect 2001;31(suppl):82S–85S.

14. Coote JG. Structural and functional relationships amongthe RTX toxin determinants of Gram-negative bacteria.FEMS Microbiol Rev 1992;88:137–162.

15. Cotter PA, Miller JF. A mutation in the Bordetella bron-chiseptica bvgS gene results in reduced virulence andincreased resistance to starvation, and identifies a newclass of Bvg-regulated antigens. Mol Microbiol 1997;24:671–685.

16. Eldering G, Kendrick P. Bacillus parapertussis: a speciesresembling both Bacillus pertussis and Bacillus bronchisep-tica, but identical with neither. J Bacteriol 1938;35:561–572.

17. Farizo KM, Huang T, Burns DL. Importance of holotoxinassembly in Ptl-mediated secretion of pertussis toxin fromBordetella pertussis. Infect Immun 2000;68:4049–4054.

18. Fernandez RC, Weiss AA. Cloning and sequencing of aBordetella pertussis serum resistance locus. Infect Immun1994;62:4727–4728.

19. Finn TM, Amsbaugh DF. Vag8, a Bordetella pertussis bvg-regulated protein. Infect Immun 1998;66:3985–3989.

20. Finn TM, Stevens LA. Tracheal colonization factor: a Bor-detella pertussis secreted virulence determinant. MolMicrobiol 1995;16:625–634.

21. Geuijen CAW, Willems RJL, Mooi FR. The major fimbrialsubunit of Bordetella pertussis binds to sulfated sugars.Infect Immun 1996;64:2657–2665.

22. Gilberg S, Njamkepo E, Du Chatelet IP, Partouche H,Gueirard P, Ghasarossian C, et al. Evidence of Bordetellapertussis infection in adults presenting with persistentcough in a french area with very high whole-cell vaccinecoverage. J Infect Dis 2002;186:415–418.

23. Glaser P, Ladant D, Sezer O, Pichot F, Ullmann A,Danchin A. The calmodulin-sensitive adenylate cyclase ofBordetella pertussis: cloning and expression in Escherichiacoli. Mol Microbiol 1988;2:19–30.

24. Gonzales R, Sande MA. Uncomplicated acute bronchitis.Ann Intern Med 2000;133:981–991.

25. Grimprel E, Begue P, Anjak I, Njamkepo E, Francois P,Guiso N. Long-term human serum antibody responses afterimmunization with whole-cell pertussis vaccine in France.Clin Diagn Lab Immunol 1996;3:93–97.

26. Gueirard P, Druilhe A, Pretolani M, Guiso N. Role of adeny-late cyclase-hemolysin in alveolar macrophage apoptosisduring Bordetella pertussis infection in vivo. Infect Immun1998;66:1718–1725.

27. Guermonprez P, Khelef N, Blouin E, Rieu P, Ricciardi-Castagnoli P, Guiso N, et al. The adenylate cyclase toxin ofBordetella pertussis Binds to Target Cells via the alpha(M)beta(2) Integrin (CD11b/CD18). J Exp Med 2001;193:1035–1044.

28. Guiso N. Isolation, identification and characterization ofBordetella pertussis. Dev Biol Stand 1997;89:233–238.

29. Guiso N, Grimprel E, Anjak I, Begue P. Western blot analy-sis of antibody responses of young infants to pertussisinfection. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 1993;12:596–600.

30. Heiss LN, Lancaster Jr JR, Corbett JA, Goldman WE. Epi-thelial autotoxicity of nitric oxide: role in the respiratorycytopathology of pertussis. Proc Natl Acad Sci USA 1994;91:267–270.

31. Hot D, Antoine R, Renauld-Mongenie G, Caro V, Hennuy B,Levillain E, et al. Differential modulation of Bordetellapertussis virulence genes as evidenced by DNA microarrayanalysis. Mol Genet Genomics 2003;269:475–486.

32. Irons LI, Ashworth LA, Robinson A. Release and purificationof fimbriae from Bordetella pertussis. Dev Biol Stand 1985;61:153–163.

33. Irwin RS, Madison JM. The diagnosis and treatment ofcough. N Engl J Med 2000;343:1715–1721.

34. Jacob-Dubuisson F, Locht C, Antoine R. Two-partner secre-tion in Gram-negative bacteria: a thrifty, specific pathwayfor large virulence proteins. Mol Microbiol 2001;40:306–313.

35. Kang HY, Armstrong SK. Transcriptional analysis of theBordetella alcaligin siderophore biosynthesis operon. JBacteriol 1998;180:855–861.

43Coqueluche du nourrisson, de l’enfant et de l’adulte

36. Khelef N, Gounon P, Guiso N. Internalization of Bordetellapertussis adenylate cyclase-hemolysin into endoxyticorganelles is important for cytotoxicity. Cell Microbiol2001;3:721–730.

37. Khelef N, Sakamoto H, Guiso N. Both adenylate cyclase andhemolytic activities are required by Bordetella pertussis toinitiate infection. Microb Pathog 1992;12:227–235.

38. Khelef N, Zychlinsky A, Guiso N. Bordetella pertussisinduces apoptosis in macrophages: role of adenylatecyclase-hemolysin. Infect Immun 1993;61:4064–4071.

39. Lacey BW. Antigenic modulation of Bordetella pertussis. JHyg 1960;58:57–93.

40. Leininger E, Roberts M, Kenimer JG, Charles IG, Fair-weather N, Novotny P, et al. Pertactin, an Arg-Gly-Asp-containing Bordetella pertussis surface protein that pro-motes adherence of mammalian cells. Proc Natl Acad SciUSA 1991;88:345–349.

41. Locht C, Antoine R. Bordetella pertussis protein toxins.The Comprehensive sourcebook of Bacterial Protein Tox-ins. 1999. p. 130–146.

42. Locht C, Bertin P, Menozzi FD, Renauld G. The filamentoushaemagglutinin, a multifaceted adhesion produced byvirulent Bordetella spp. Mol Microbiol 1993;9:653–660.

43. Luker KE, Tyler AN, Marshall GR, Goldman WE. Trachealcytotoxin structural requirements for respiratory epithe-lial damage in pertussis. Mol Microbiol 1995;16:733–743.

44. Masuda M, Betancourt L, Matsuzawa T, Kashimoto T,Takao T, Shimonishi Y, et al. Activation of Rho through across-link with polyamines catalyzed by Bordetella der-monecrotizing toxin. EMBO J 2000;19:521–530.

45. Merkel TJ, Barros C, Stibitz S. Characterization of the bvgRlocus of Bordetella pertussis. J Bacteriol 1998;180:1682–1690.

46. Merkel TJ, Stibitz S, Keith JM, Leef M, Shahin R. Contribu-tion of regulation by the bvg locus to respiratory infectionof mice by Bordetella pertussis. Infect Immun 1998;66:4367–4373.

47. Mills KH. Immunity to Bordetella pertussis. MicrobiolInfect 2001;3:655–677.

48. Mooi FR, Hallander H, Wirsing von Köning CH, Hoet B,Guiso N. Epidemiological typing of Bordetella pertussisisolates: recommendations for a standard methodology.Eur Clin Infect Dis J 2000;19:174–181.

49. Njamkepo E, Rimlinger F, Thiberge S, Guiso N. Thirty-fiveyears’experience with the whole-cell pertussis vaccine inFrance: vaccine strains analysis and immunogenicity. Vac-cine 2002;20:1290–1294.

50. Pradel E, Guiso N, Menozzi FD, Locht C. Bordetella pertus-sis TonB, a Bvg-independent virulence determinant. InfectImmun 2000;68:1919–1927.

51. Rappuoli R, Pizza M. Structure and evolutionary aspects ofADP-ribosylating toxins. Sourcebook of Bacterial ProteinToxins. 1991. p. 1–20.

52. Saukkonen K, Burnette WN, Mar VL, Masure HR,Tuomanen EI. Pertussis toxin has eukaryotic-like carbohy-drate recognition domains. Proc Natl Acad Sci USA 1992;89:118–122.

53. Schmidt G, Goehring UM, Schirmer J, Lerm M, Aktories K.Identification of the C-terminal part of Bordetella der-monecrotic toxin as a transglutaminase for rho GTPases. JBiol Chem 1999;274:31875–31881.

54. Simondon F, Preziosi MP, Yam A, Kane CT, Chabirand L,Iteman I, et al. A randomized double-blind trial comparinga two-component acellular to a whole-cell pertussis vac-cine in Senegal. Vaccine 1997;15:1606–1612.

55. Standfast AF. The comparison between field trials andmouse protectionj tests against intranasal and intracere-bral challenges with Bordetella pertussis. Immunology1958;2:135–143.

56. Stein PE, Boodhoo A, Armstrong GD, Heerze LD, Cockle SA,Klein MH, et al. Structure of a pertussis toxin-sugar com-plex as a model for receptor binding. Nat Struct Biol1994;1:591–596.

57. Thomas MG, Ashworth LA, Miller E, Lambert HP. SerumIgG, IgA, and IgM responses to pertussis toxin, filamentoushemagglutinin, and agglutinogens 2 and 3 after infectionwith Bordetella pertussis and immunization with whole-cell pertussis vaccine. J Infect Dis 1989;160:838–845.

58. Walker KE, Weiss AA. Characterization of the dermone-crotic toxin in members of the genus Bordetella. InfectImmun 1994;62:3817–3828.

59. Weber C, Boursaux-Eude C, Coralie G, Caro V, Guiso N.Polymorphism of Bordetella pertussis isolates circulatingthe last ten years in France, where a single effectivewhole-cell vaccine has been used for more than thirtyyears. J Clin Microbiol 2001;39:4396–4403.

60. Willems RJ, Geuijen C, van der Heide HG, Renauld G,Bertin P, van den Akker WM, et al. Mutational analysis ofthe Bordetella pertussis fim/fha gene cluster: identifica-tion of a gene with sequence similarities to haemolysinaccessory genes involved in export of FHA. Mol Microbiol1994;11:337–347.

61. Wirsing von Konig CH, Halperin S, Riffelmann M, Guiso N.Pertussis of adults and infants. Lancet Infect Dis 2002;2:744–750.

62. Zhang JM, Cowell JL, Steven AC, Carter PH, McGrath PP,Manclark CR. Purification and characterization of fimbriaeisolated from Bordetella pertussis. Infect Immun1985;48:422–427.

44 N. Guiso et al.