COURS DE MICROBIOLOGIE

Dr. Henri Blanc

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Infections Infections nosocomiales Bases épidémiologiques Cours 2005 Techniciens en radiologie médicale Dr C. Petignat, DAMPH CHUV M:\DAM\DAMPH\CPetignat\COURS 03-05\cours TRM\cours 2005\Pathol_infectieuse_complet_TRX_2005.doc1/37 PATHOGENESE DE L’INFECTION COURS ELABORE PAR CHRISTIANE PETIGNAT, MÉDECIN, DAMPH, CHUV I. PATHOGENESE DE L’INFECTION 1. Agents infectieux 4.Colonisation 2.Réservoirs 5. Infection 3. Modes de transmission II : LES INFECTIONS NOSOCOMIALES 4 Prévention et contrôle des infections 1.Définition,étiologie, épidémiologie, nosocomiales : principes généraux 2.Infections nosocomiales endémiques 5. Surveillance des infections nosocomiales 3.Infection nosocomiale épidémique endémiques et en situation épidémique III LES VACCINS M:\DAM\DAMPH\CPetignat\COURS 03-05\cours TRM\cours 2005\Pathol_infectieuse_complet_TRX_2005.doc 2/37 I.PATHOGENESE DE L’INFECTION I. Introduction Pour qu'il y ait infection, il faut d'une part un agent infectieux et d'autre part que cet agent infectieux ait une interaction avec un hôte. Toute interaction entre un agent infectieux et un hôte n'aboutit pas à une infection car dans la grande majorité des cas il se crée un équilibre entre les forces en présence et cet équilibre aboutit à une colonisation de l'hôte par différents germes, ceci sans infection. Pour qu'il y ait infection, il faut qu'il y ait une rupture de cet équilibre. II . Agent infectieux Il existe ...

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            Infections Infections nosocomiales Bases épidémiologiques Cours 2005 Techniciens en radiologie médicale Dr C. Petignat, DAMPH CHUV

 

 

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  P ATHOGENESE DE L INFECTION      C OURS ELABORE PAR   C HRISTIANE PETIGNAT , MÉDECIN , DAMPH, CHUV    I. PATHOGENESE DE L INFECTION   1 . Agents infectieux 2.Réservoirs 3. Modes de transmission   II : LES INFECTIONS NOSOCOMIALES    1.Définition,étiologie, épidémiologie, 2.Infections nosocomiales endémiques 3.Infection nosocomiale épidémique  

III LES VACCINS      

4.Colonisation 5. Infection

4 Prévention et contrôle des infections nosocomiales : principes généraux 5. Surveillance des infections nosocomiales endémiques et en situation épidémique  

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   I.PATHOGENESE DE L INFECTION I. Introduction Pour qu'il y ait infection, il faut d'une part un agent infectieux et d'autre part que cet agent infectieux ait une interaction avec un hôte. Toute interaction entre un agent infectieux et un hôte n'aboutit pas à une infection car dans la grande majorité des cas il se crée un équilibre entre les forces en présence et cet équilibre aboutit à une colonisation de l'hôte par différents germes, ceci sans infection. Pour qu'il y ait infection, il faut qu'il y ait une rupture de cet équilibre .   II . Agent infectieux   Il existe différents agents infectieux (microbes ou micro-organismes) classés dans différentes catégories ( familles). Les principales catégories sont : • les bactéries, • les virus, • les champignons, • les parasites.   Tous les micro-organismes (germes) nont pas les mêmes capacités à provoquer des infections, certains étant pratiquement toujours associés à des manifestations cliniques (maladies) alors que dautres ne provoquent quexceptionnellement des maladies. Les prions bien que ne faisant pas partie des microbes (germes) sont responsable de maladies infectieuses transmissibles. Un agent infectieux pathogène obligatoire est soit :   un micro-organisme qui ne fait pas partie de notre flore normale et qui provoque une • infection. Son identification est toujours pathologique, ce qui veut dire que sa présence provoque en règle générale des manifestations cliniques ( exemple : le virus VIH, la bactérie du choléra) ; • un micro-organisme pouvant faire partie de notre flore mais dont la présence (lidentification) dans certains sites ou localisations entraîne en règle générale des manifestations cliniques ( exemple : la bactérie de la méningite à méningocoque peut être retrouvée dans la gorge sans infection alors que sa présence dans le liquide céphalo- rachidien provoque toujours une méningite). Un agent infectieux pathogène occasionnel  est un micro-organisme qui peut faire partie de notre flore normale sans entraîner de manifestation clinique mais qui peut dans certaines circonstances être responsable de maladies (exemple : Staphylocoque épidermidis  de la peau peut infecter occasionnellement une blessure). Un agent infectieux opportuniste  est un germe qui est habituellement peu agressif mais qui peut le devenir et provoquer des infections graves dans certaines circonstances, en particulier chez des patients présentant une altération des défenses immunitaires (exemple : Pneumocystis carinii  provoque des pneumonies chez le patient VIH).

 

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III. Réservoir On va retrouver ces agents infectieux dans différents types de  réservoirs  (endroit ou le germe se multiplie et se maintient). Les différents réservoirs sont l'homme, l'animal et l'environnement (eau, air, surfaces). Les réservoirs des micro-organismes peuvent donc être endogènes  (germes se trouvant chez le patient) ou exogènes (germes se situant dans lenvironnement du patient). Les notions de réservoir endogène et exogène  sont importantes à connaître car elles permettent d'agir de façon différente dans les mesures de prévention.   IV. Source de l'infection / de la colonisation   Il s'agit du lieu de contact entre l'agent infectieux et l'hôte. Source et réservoir ne sont pas obligatoirement identiques, par exemple lors d'intoxication alimentaire à salmonelles le réservoir peut être aussi bien le cuisinier que la nourriture et la source dans les deux cas est identique (nourriture).   V. Transmission de l'agent infectieux   Il existe différents modes de transmission (acquisition des germes): • par contact   • par voie aérienne (gouttelettes, aérosols) • par l'intermédiaire de supports contaminés (eau, aliment). ou de vecteurs (insectes ) La voie de transmission dépend du germe. Les voies les plus fréquentes sont : ⇒ la voie cutanéo-muqueuse (transmission de germes cutanés dans la bouche) ⇒ la voie fécale-orale (conditions dhygiène non respectées) ⇒ la voie respiratoire (émission de micro-gouttelettes lors déternuement, de toux et réception de ces micro-gouttelettes lors de linspiration) ⇒ la voie sexuelle ⇒ la voie parentérale (transmission de germes dans le sang lors de blessure, transfusion) ⇒ par lintermédiaire de vecteurs vivants tel les animaux (malaria transmise lors de piqûre de moustiques infectés) ⇒ la voie verticale (voie mère-enfant durant la grossesse)     VI. Colonisation   L'homme est colonisé par une flore très large et diversifiée appelée flore normale. Il existe entre la flore et lhôte un équilibre qui peut être rompu dans des circonstances particulières. Cette rupture d'équilibre permet la colonisation (l'acquisition) par de nouveaux germes. Ce risque de colonisation va dépendre : ♦  de l'état du patient ♦  de la pression du réservoir exogène. L'état du patient peut être altéré par différents mécanismes dont les principaux sont : ⇒  une antibiothérapie antérieure qui va modifier ou détruire la flore normale, ⇒  la présence de corps étrangers tels des cathéters, des sondes vésicales, ⇒  la présence d'infections graves pouvant modifier les défenses immunitaires.

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En présence d'un réservoir exogène fortement colonisé par certains germes, le risque d'acquisition de ces germes augmente. Le patient va donc se coloniser par des germes qui habituellement nappartiennent pas à sa flore. Dans une grande majorité des cas, il va se recréer un nouvel équilibre.   VII. L'hôte   L'hôte (lhomme) possède une série de mécanismes de défense dont les principaux sont les barrières anatomiques (peau et muqueuse), l'immunité naturelle (cellules sanguines, anticorps) et la flore normale. La peau et les muqueuses sont les barrières anatomiques qui empêchent de nouveaux germes d'entrer dans le milieu interne. Ces barrières peuvent être altérées soit par des infections sous-jacentes (altération des propriétés biochimiques, cellules épithéliales, disparition des cils vibratoires (muqueuse bronchique), altération du péristaltisme digestif ou par des actes médico-chirurgicaux (plaies opératoires). Les défenses immunitaires peuvent être altérées par certaines maladies (néoplasie, maladies congénitales, maladies immunologiques) ou par certains médicaments [stéroïdes (cortisone), immunosuppresseurs]. Dans la flore normale il existe une compétition entre les différents germes (nutriments, production de substances bactéricides par certains germes, régulation du pH). Cette flore peut être altérée par l'administration de médicaments comme les antibiotiques ou certains antacides.    Résumé des mécanismes de défense de l hôte  Barrières Mécanismes de défense Altéré par: Barrière peau et muqueuse   ♦  intégrité •  affections sous-jacentes anatomiqu ♦ flore     e ♦ propriétés biochimiques •  actes médico-chirurgicaux     ♦  cils vibratoires ♦  péristaltisme Immunité non spécifique ♦  polynucléaires •  néoplasies (cancers) naturelle ♦  macrophages •  certaines maladies ♦  anticorps préformé •  médicaments (stéroïdes, ♦  protéines plasmatiques  immunosuppresseurs) ♦  fièvre ♦  complément spécifique ♦  l ymphocyte B (immunité •  certaines maladies humorale par formation •  médicaments (stéroïdes, anticorps)   immunosuppresseurs,)  ♦  lymphocyte T ( immunité cellulaire) Flore ♦  compétition entre différents germes pour •  médicaments normale nutriment (antibiotiques, ♦  récepteur antacides) ♦  production de bactéricide ♦  altération du milieu (pH) ♦  stimulation de la production danticorps protecteurs

 

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.   VIII. Infection Dans certains cas, léquilibre entre les germes et lhôte ne se crée pas et le patient développe une infection. Une infection implique la présence de micro-organismes  dans un site habituellement s  térile ou non stérile et est toujours  accompagnée par une réponse inflammatoire de l hôte .   Le risque d'infection va dépendre de plusieurs facteurs dont: ♦  des micro-organismes introduits ♦  du nombre de germes introduits ♦  de la virulence du germe ♦  des mécanismes de défense du patient ♦  de la présence de corps étrangers   Période d incubation  La période se situant entre le moment de linfection (moment où le germe pénètre dans lorganisme) et le moment de lapparition de signes cliniques dinfection se nomme la période dincubation. Elle est très variable dun germe à lautre. Pour un même germe, cette période dincubation va également dépendre de facteurs liés à lhôte (immunité). Période de latence Cest le laps de temps qui sécoule entre le moment de linfection et le moment où lagent infectieux devient transmissible à un autre individu. Période de contagiosité La période durant laquelle lagent infectieux est transmissible dune personne à lautre se nomme période de contagiosité   La présence dune infection implique lapparition de signes locaux (signes inflammatoires tels que rougeur chaleur et douleur, ganglions) et /ou des signes généraux (fièvre, frissons chute de la pression sanguine). Il survient au niveau du sang des signes biochimiques dinfection avec : ⇒ une modification de la formule sanguine( augmentation des leucocytes(=leucocytose) ou parfois diminution (=leucopénie), modification de leur aspect (polynucléaires neutrophiles avec noyaux en forme de bâtonnets (= déviation gauche) ; ⇒ une augmentation de la vitesse de sédimentation (VS). Cest un indicateur non spécifique de linflammation (élévation en cas dinfection mais aussi de tumeur, de maladies rhumatismales) et il correspond à la vitesse avec laquelle les globules rouges sédimentent dans un tube(tombent au fond du tube) ; ⇒ une augmentation de la C-reactive protein (CRP). Cest une protéine produite par le foie en cas dinflammation et elle se modifie plus rapidement que la VS en fonction de lévolution clinique. ⇒ une bactériémie. Cest la présence de bactéries dans le sang (confirmée par une culture) . Elle ne nest pas présente lors de toute infection et peut être très transitoire.   Tous les organes ou sites peuvent à un moment donné être infectés et les infections les plus graves sont les infections qui touchent plusieurs organes à la fois et qui sont associées à des signes généraux dinfections tels que fièvre, augmentation de la fréquence cardiaque, augmentation de la fréquence respiratoire, hypotension et modification de la formule sanguine. Lorsque plusieurs de ces signes sont présents le patient présente un sepsis ou encore plus grave un choc septique.

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  IX. Système immunitaire Cest un des systèmes de défense de lorganisme. Avant de décrire le système immunitaire, la notion dinflammation est importante à connaître. Il sagit dune réaction tissulaire localisée ou éventuellement généralisée survenant lors dune « agression » par une « substance » étrangère. La réponse   consiste en une modification du flux sanguin avec migration ( afflux) de cellules du système de défense au lieu de lagression dans le but déliminer la substance étrangère et de réparer les tissus endommagés. Les signes inflammatoires typiques sont : Douleur Chaleur Rougeur Tuméfaction Fièvre Inflammation ne signifie pas nécessairement infection. Par exemple une tendinite, une goutte, une allergie cutanée ou un rhume des foins ne signifie pas infection. Cependant, dans toutes ces situations ce sont les cellules du système immunitaire qui sont impliquées. Le système immunitaire se divise en 2 grands groupes qui sont limmunité « naturelle » non spécifique et limmunité « acquise » spécifique.   Immunité naturelle non spécifique Il sagit de défenses non spécifiques qui existent avant lexposition à une substance spécifique, cest à dire un antigène. Ce système na pas de mémoire dune exposition à lautre et il ne reconnaît pas des agents infectieux déterminés. Cette immunité diffère dun individu à lautre (différence génétique), elle varie avec létat de nutrition et avec lâge. Elle est plus faible aux deux extrêmes de la vie. Différents constituants (protéines sanguines, système du complément, différents types de globules blancs(=leucocytes) dont les macrophages et les neutrophiles) composent limmunité naturelle.   Immunité acquise spécifique Il sagit de défenses que lorganisme acquière aux cours de son existence et qui implique une exposition à la « substance ». Elle permet la reconnaissance spécifique de nombreuses substances et micro-organismes cest à dire « des antigènes ». Ses caractéristiques sont sa spécificité, sa diversité, sa mémoire et sa capacité de distinction entre les substances de lorganisme et les substances étrangères. Les principaux constituants composant limmunité spécifique sont des sous-types particuliers de globules blancs (=leucocytes) qui sont les lymphocytes T et B. Limmunité spécifique est divisée en deux sous-groupes qui sont limmunité humorale et limmunité cellulaire.     Immunité humorale  Limmunité humorale implique la formation  d anticorps  (immunoglobulines qui sont des protéines) produite par les lymphocytes B et par les cellules qui en dérivent, les plasmocytes. Lanticorps reconnaît spécifiquement lantigène (antigène = substance qui se lie spécifiquement à un anticorps ou au récepteur dun lymphocyte T). Il existe des multitudes danticorps dans lorganisme, capables de reconnaître de très nombreux antigènes différents. Le complément  est un groupe de protéines du sang qui permet de détruire des cellules ou des micro-organismes étrangers. Il fait partie de limmunité naturelle mais il reconnaît mieux les micro-organismes préalablement « marqués » par des anticorps. M:\DAM\DAMPH\CPetignat\COURS 03-05\cours TRM\cour _ fectieuse_co plet_TRX_2005.doc 7/37 s 2005\Pathol in m

  Immunité cellulaire Les lymphocytes T sont responsables de limmunité cellulaire. Tout comme il existe de nombreux anticorps différents, il existe une grande quantité des lymphocytes T légèrement différents permettant la reconnaissance de différents antigènes. Ces lymphocytes T peuvent soit coordonner lactivité dautres cellules du système de défense, soit détruire directement des cellules infectées par des substances (cellules cancéreuses ou cellules infectées par des micro-organismes).   La mémoire est une caractéristique fondamentale de limmunité spécifique. Quand le corps rencontre pour la première fois une substance (micro-organisme), les lymphocytes B (production danticorps) et les lymphocytes T correspondants se multiplient. Lorsque lorganisme rencontre une nouvelle fois ce micro-organisme, il est déjà prêt à se défendre. Cest le mécanisme à la base de toutes les vaccinations.  

 

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LES ANTIVIRAUX   On distingue 2 types d'action antivirale : 1.1. Substances virucides   Ce sont des substances qui « tuent » ou inactivent le virus (forte chaleur, eau de javel). En général elles sont incompatibles avec une thérapeutique par voie générale mais elles sont utilisées pour désinfecter des locaux ou le matériel. 1.2. Substances virostatiques   Ce sont des substances qui empêchent la multiplication virale. Lutilisation de telles substances posent différents problèmes : Toxicité cellulaire   En effet un bon antiviral doit respecter le métabolisme cellulaire et inhiber celui du virus, or les virus utilisent le métabolisme cellulaire. Il est difficile de mettre au point ce type de substance et pour bien des virus de telles substances nexistent pas. Inefficacité contre les virus latents   Ces substances n'ont aucune action sur les virus latents (virus dormants dans les cellules). On a plein de virus dormants contre qui on ne fera rien.  Mode d action des antiviraux   Les médicaments antiviraux sont des substances qui vont bloquer le cycle de réplication (multiplication) du virus. Le virus pour se multiplier doit chercher la partie du matériel génétique qui lui manque dans dautres cellules (cellule hôte). Les antiviraux ont comme cibles daction des différentes étapes nécessaire à la multiplication du virus. La première cible est l étape qui permet au virus de se fixer sur la membrane de la cellule. La cible suivante est létape dinternalisation (pénétration) du virus dans la cellule et finalement lantiviral peut agir dans la cellule au moment de la multiplication du virus.  

 

                  

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LES ANTIBIOTIQUES Les antibiotiques sont des substances qui inactivent les bactéries. La plupart des antibiotiques sont produits par des micro-organismes, par exemple les champignons. Un antibiotique doit: ¾  être non toxique ou faiblement toxique. ¾  être capable datteindre la partie du corps humain où linfection a lieu. ¾  avoir une durée de demi-vie suffisante dans lorganisme. ¾  avoir un large spectre dactivité permettant de détruire les bactéries responsables dinfections. Certains antibiotiques tuent les bactéries ( bactéricides ) et dautres inhibent leur croissance ( bactériostatique ). Chez les patients avec des défenses immunitaires intactes, l'un ou l'autre type d'antibiotique peut être utilisé, il ne fait qu'aider le système immunitaire à éliminer les bactéries. Par contre, chez les personnes immuno-compromises, les antibiotiques bactériostatiques peuvent se révéler inefficaces.   U TILISATION DES ANTIBIOTIQUES ( A TITRE INDICATIF )   Traitement d une maladie infectieuse d origine bactérienne . La plupart des infections bactériennes peuvent se traiter par des antibiotiques. Le choix de l'antibiotique dépendra du germe causant l'infection, de son "antibiogramme" (spectre de susceptibilité aux antibiotiques), et du lieu de l'infection (pénétration par l'antibiotique). Très souvent, face à une infection ou à une suspicion d'infection, le germe n'est pas connu. Le choix de l'antibiotique se fait en fonction du type de germes le plus fréquemment rencontrés dans ce genre d'infection. Traitement prophylactique.  Lors de procédures invasives (opérations chirurgicales, traitements dentaires chez certaines personnes, etc.) un antibiotique peut être prescrit dans le but de diminuer les risques d'infection par le fait que les bactéries pénétrants dans la plaie opératoire lors de la procédure sont inactivés par la présence de l'antibiotique. R ESISTANCE AUX ANTIBIOTIQUES ( A TITRE INDICATIF ) Les bactéries peuvent devenir résistantes à certains antibiotiques par mutation de gènes déjà présents dans la bactérie. Mais, dans beaucoup de cas, un nouveau gène doit être acqui. Il existe plusieurs mécanismes par lesquels les bactéries peuvent acquérir de nouveaux gènes. Le problème clinique majeur survient lorsque certains germes deviennent résistants à   plusieurs antibiotiques (multirésistants) car le choix de lantibioti  que se restreint à quelques antibiotiques souvent chers et dutilisation plus délicate. L exemple type de germe multirésistant est Staphylococ  cus aureus  résistant à la méticilline (ou MRSA) qui se transmet essentiellement à l hôpital.  Il existe également au USA certaines souches dEntérocoques qui sont résistantes à tous les antibiotiques. Heureusement, ce ne sont pas des germes très virulents, mais dans certains hôpitaux, il a fallu fermer tout une unité pour résoudre le problème . .

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    L ES DIFFERENTES FAMILLES D ANTIBIOTIQUES : ACTIVITE , MECANISMES D ACTION ET DE RESISTANCE   ( A TITRE INDICATIF )    Antibiotiques Activité Mécanisme d action, Mécanisme de résistance cible β -lactames gram+ inhibition de la synthèse de - modification de la cible gram- la paroi bactérienne  - production de β -lactamase anaérobes Glycopeptides gram + inhibition de la synthèse de - modification de la cible la paroi bactérienne Aminoglycosides gram- inhibition de la synthèse - modification de la cible  des protéines, ribosomes - production dun inhibiteur Tetracyclines gram+ inhibition de la synthèse - modification de la cible gram- des protéines, ribosomes - mécanisme de reflux Macrolides et gram+ inhibition de la synthèse - modification de la cible Lincosamides gram- des protéines, ribosomes - imperméabilité de la paroi gram-     inhibition de la réplication - modification de la cible de lADN, ADN gyrase inhibition de la synthèse de - modification de la cible lARN, ARN polymérase inhibition de la synthèse - modification de la cible des acides nucléiques, enzyme

+ gram gram- gram+ gram + gram-

Quinolones Rifampin Trimethoprim et Sulfonamides   A connaître Un antibiotiques est une substance qui permet de traiter une infection bactérienne, soit en tuant les bactéries (bactéricie) ou en empêchant les bactéries de se multiplier (bactériostatique). La découverte des antibiotiques a constitué une véritable révolution dans le domaine des maladies infectieuses. L'antibiothérapie a sauvé un très grand nombre de vies et l'on a cru que les maladies infectieuses seraient un jour toutes jugulées. L'apparition et l'extension rapide du phénomène de résistance aux antibiotiques a assombri ce brillant tableau. Suite aux mécanismes de résistance développés par les bactéries, les antibiotiques perdent de leur efficacité et des maladies que l'on croyait maîtrisées réapparaissent. Le phénomène est mondial et pour espérer renverser la tendance, il devient urgent de soutenir la recherche de nouveaux modes d'actions pour les antibiotiques et de changer certains de nos comportements (meilleur contrôle de l utilisation des antibiotiques).  Les antibiotiques n ont aucune efficacité envers les virus et les parasites.     

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