La Légionellose
Maladie à symptomatologie grippale
Les légionelles, responsables de la légionellose.
Les légionelles sont des bactéries adaptées à l’environnement.
Elles sont responsables d'infections, qui restent souvent dramatiques chez l’homme.
Elles sont mêmes capables d’infecter des protozoaires et c'est pour cette raison, qu'elles ont été de tout temps , considérées comme des rickettsies.
Salim Djelouat
5 - Habitat :
Il existe 3 formes de légionellose :
A - La maladie du légionnaire :
C'est la forme la plus grave.
Elle marquée par des symptômes du type grippale, accompagnés d'une très forte fièvre.
On note :
a1 - L'examen clinique, rappel un syndrome grippal avec :
a2 - L'examen radiologique :
a3 - Complications de la maladie :
a4 - Évolution :
B - La fièvre de Pontiac :
Elle se caractérise toujours par le syndrome pseudo-grippal, qui guérit spontanément en quelques jours.
On note cependant :
C - La légionellose dans sa forme opportuniste :
Elle touche surtout les personnes immunodéprimées et rencontrée le plus souvent dans le milieu hospitalier.
Le taux de mortalité avoisine les 30% des cas.
Légionelle Pneumophila est rare
Les variétés de Légionelles rencontrées sont :
7 - Physiopathologie :
Dans de telles conditions, la bactérie est aussi capable de coloniser des biofilms.
A Souligner :
Chez les patients gravement malades, la recherche peut également être effectuée sur le sang.
Traitement des prélèvements :
Les légionelles sont des bactéries aérobies strictes dont la croissance est favorisée par la présence de CO2 (2,5 %).
Lecture des milieux de culture :
Initiale : peu spécifique avec, quelquefois, un épanchement pleural.
Pour confirmer un cas, il faut se reposer sur :
16 - Liens :
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Photo courtesy of Dr. Barry Fields, CDC |
1 - Objectifs :
Ce document a pour but de répondre à des interrogations par la présentation de quelques notions concernant tant la légionellose comme maladies et le genre Légionella, comme bactéries responsables de cette pathologie.
2 - Argumentation :
La Légionellose est au cœur de l’actualité mondiale et surtout Française et ce depuis qu’une série de contaminations a été décrite dans le département du Pas-de Calais, dont on a noté que 64 personnes ont été malades dont 7 ont décédées.
Il a été aussi rapporté que souvent, les sources de contamination demeurent souvent incertaines.
La légionellose est une maladie ayant des syndromes pseudo-grippaux, risquant de se faite de la diagnostiquer comme une grippe?
3 - Introduction :
Les légionelles sont responsables de la légionellose.
Ceux sont des bactéries adaptées à l’environnement.
Elles sont responsables d'infections, qui restent souvent dramatiques chez l’homme.
Elles sont mêmes capables d’infecter des protozoaires et c'est pour cette raison, qu'elles ont été de tout temps , considérées comme des rickettsies.
4 - Historique :
Les premières souches de légionnelles qui ont été mise en évidence dans les années 1943 et 1968, furent considérées comme des rickettsies.
Aucune étude approfondie les concernant ne fut entreprise jusqu'en 1976, date à laquelle 182 légionnaires logeant dans un hôtel de Philadelphie ont présenté des infections respiratoires gravent entrainant 34 décès.
Cette infection fut appelée "maladie des légionnaires", car toutes les personnes présentent participaient à la 56ème convention de l'American Legion.
L'enquête qui a été menée à l'époque, conclue que la source de l'infection était le système de climatisation de l'hôtel.
En 1979, la bactérie fut isolée et placée dans une nouvelle famille des Legionellaceae et dans le genre Légionnella, avec l'appellation de Légionnella pneumophila.
En 1980, quatre nouvelles espèces ont été décrites.
Le genre Légionnella a suscité de très nombreux travaux et actuellement, il compte 47 espèces différentes et Légionnella pneumophila est divisée en 3 sous-espèces.
5 - Habitat :
La Légionella est une bactérie qui est présente naturellement dans l'environnement et plus spécialement dans les milieux aquatiques qu’ils soient naturels ou artificiels.
Elle est rencontrée surtout en ville dans les circuits de distribution de l’eau et plus particulièrement dans les circuits d'eau chaude :
- réseaux d’eau chaudes
- tours aéro-réfrigérantes
- robinetterie
- systèmes de climatisations
- eaux thermales…
6 - Pouvoir Pathogène Naturel :
Les légionelles sont responsable de La légionellose maladie et de la fièvre de Pontiac:
Incubation : 2 à 14 jours, avec une moyenne d'1 semaine pour la légionellose
24 à 48 heures pour la fièvre de Pontiac
taux d'attaque : 0.1 à 5 %
Létalité : 10 à 30%
A - La maladie du légionnaire :
C'est la forme la plus grave.
Elle marquée par des symptômes du type grippale, accompagnés d'une très forte fièvre.
On note :
a1 - L'examen clinique, rappel un syndrome grippal avec :
- Fièvre > 40° C
- Asthénie
- Myalgies
- Toux
- Céphalées
- Douleurs thoraciques
- Malaises
- Nausées
- Vomissements
- Diarrhées dans 20 à 40 % des cas
a2 - L'examen radiologique :
- Présence de lésions pulmonaires
a3 - Complications de la maladie :
- Choc septique
- Insuffisance respiratoire
- Insuffisance rénale
a4 - Évolution :
- Les complications sont mortelles dans 20 % des cas.
B - La fièvre de Pontiac :
Elle se caractérise toujours par le syndrome pseudo-grippal, qui guérit spontanément en quelques jours.
On note cependant :
- Fièvre
- Frissons
- Malaises
Elle touche surtout les personnes immunodéprimées et rencontrée le plus souvent dans le milieu hospitalier.
Le taux de mortalité avoisine les 30% des cas.
Légionelle Pneumophila est rare
Les variétés de Légionelles rencontrées sont :
- Legionella micdaei
- Legionella bozemanii
- Legionella longbeachae.
La transmission de la bactérie à l’homme se fait par voie aérienne et surtout par inhalation de petites particules d’eau d’une taille avoisinant les 5 microns, qui vont permettre aux bactéries d’atteindre plus facilement les alvéoles pulmonaires.
Au niveau du poumon, elle va être phagocytée par les macrophages, cellules qui normalement digèrent les bactéries.
La légionella est une bactérie qui résiste à la digestion par les macrophages et va même se multiplier à l'intérieur de celui-ci et qui va lui servir de moyen de transport vers d'autres sites.
Après sa multiplication à l'intérieur du macrophage, elle va le lyser, se libérer et va infecter d'autres macrophages et ainsi de suite.
La lyse des macrophage va entrainer l'apparition de liquide au niveau du poumon ce qui va aggraver la maladie par l'apparition d'une inflammation au niveau du poumon.
8 - Épidémiologie :
1 - la contamination se fait par inhalation d’aérosols ou par micro-aspiration d’eau contenu dans la vapeur d'eau et contaminée par les bactéries (voir plus haut).
2 - Il n'y a pas de transmission inter-humaine
3 - le diagnostic des légionelloses est peu réalisé, ce qui conduit le plus souvent que de rencontrées que les formes graves de légionelloses.
4 - la période favorable de voir apparaitre la légionellose se situe entre le mois de juin et la fin du mois de septembre.
5 - les facteurs de risques de voir se développer la maladie sont :
- L’âge (le risque augmente avec l’âge)
- Les personnes immunodéprimées
- Les personnes atteintes de diabète
- Les personnes atteintes d’infections respiratoires chroniques
- Les personnes atteintes d’infections cardiaques
- Le tabagisme et l’alcoolisme (facteurs de risque non négligeable).
- Les personnes atteintes de VIH/SIDA
- Le sexe masculin est le plus atteint (3 hommes pour 1 femme)
- Personne traitée par chimiothérapie
9 - Étude bactériologique :
Plus de 48 espèces de bactéries du genre Legionella ont été décrites avec 60 sérogroupes différents.
Parmi les plus fréquemment responsables d'épidémies on trouve :
- Legionella pneumophila du sérogroupe 1 (responsable de 95% des cas)
- légionella pneumophila du sérogroupe 6
- Legionella jordanis
- Legionella bozemani
A - Prélèvements :
- aspiration endobronchique
- aspiration trachéale
- lavage broncho-alvéolaire
- biopsie pulmonaire
- urines
- sang
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| Photo Credit: Janice Haney Carr, Centers for Disease |
Légionella pneumophila est une bactérie :
- en forme de bâtonnet Gram (-)
- longueur 1.5 à 5 micron de longueur, sur 0,5 à 2 microns de diamètre
- Présence des formes filamenteuses (de 20 µm ou plus)
- Mobilité (+) grâce à la présence d'un ou de plusieurs flagelles polaires, subpolaires ou latéraux (sorte de filament permettant de propulser la bactérie)
- Spore (-)
- Capsule (-)
C - Caractères Culturaux :
- la cystéine comme source de carbone
- des oligo-éléments (fer, magnésium, calcium…)
D - Caractères Biochimiques et Enzymatiques :
Ils ont peut d'intérêt dans le diagnostic, mais sont très important pour différencier les diverses espèces .
Les principaux caractères sont :
- catalase (+) (très faiblement)
- oxydase généralement (-) ou très faiblement positive
- hydrolyse de l'hippurate de sodium (+)
- uréase (-)
- gélatinase (+)
E - Vitalité :
La bactérie résiste assez bien aux traitements désinfectants habituels :
- le chlore jusqu'à 2 mg/l
- rayons U.V. (160 J/m2)
Elle est inactivée par :
- la chaleur humide (121°C pendant 15 min)
- la chaleur sèche (170°C pendant 1h)
Elle est capable de survivre des mois dans l'eau du robinet.
Les légionelles ont la particularité de pouvoir parasiter des organismes unicellulaires aquatiques comme les amibes et les protozoaires, ce qui leur permet de se protéger de conditions défavorables.
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| Photograph by Janice Carr, Atlanta, GA USA. |
Dans de telles conditions, la bactérie est aussi capable de coloniser des biofilms.
10 - Démarche du diagnostique :
A - Culture et identification des colonies dans les prélèvements cliniques
La culture des légionelles est difficile mais l'isolement reste la méthode de choix pour un diagnostic de certitude.
Les légionelles, peuvent être recherchées de différents prélèvements :- liquide broncho-alvéolaire
- ponction transtrachéale
- liquide pleural
- biopsie pulmonaire broyée
- Crachats…
A Souligner :
Chez les patients gravement malades, la recherche peut également être effectuée sur le sang.
Traitement des prélèvements :
Les prélèvements contaminés peuvent être traités par la chaleur (60°C durant 2 minutes)
ou
Par la technique d' homogénéisation : acidification (HCl-KCl à 0,2N, pH 2), pendant 15 minutes et neutralisation avec de la potasse à 0,1N pendant 15 minutes.
L'homogénéisation n'a d'intérêt qu'en cas de contamination du prélèvement par les pseudomonas sp., résistants aux antibiotiques contenus dans les milieux de culture sélectifs.
Technique d'isolement : L'isolement est réalisé sur milieux non sélectifs et milieux sélectifs.Les légionelles sont des bactéries aérobies strictes dont la croissance est favorisée par la présence de CO2 (2,5 %).
Le Centre National de Référence de France préconise une mise en culture sur quatre milieux, avec deux incubation différentes:
1 - un milieu BCYE (milieu de référence)
2 - un milieu BKAB
Incubation à 35°C et en présence de 2.5% de dioxyde de carbone.
3 - une gélose au sang
4 - Un milieu BKAB
5 - Un milieu GVPC
Incubation à 37°C en atmosphère normale.
Les milieux sont observés à J3, J5 et J10.
Les colonies sont observées à la loupe binoculaire.
Sur le milieu BCYE : Les colonies de légionelles présentent un aspect caractéristique dit en “verre fritté” lorsqu’elles sont observées à la loupe binoculaire (grossissement x 30).
Sur le milieu BCYE : Les colonies de légionelles présentent un aspect caractéristique dit en “verre fritté” lorsqu’elles sont observées à la loupe binoculaire (grossissement x 30).
B - Toute colonie suspecte fera l'objet :
- d'une coloration de Gram
- de la recherche de la catalase (+ faiblement)
- de la recherche de l'oxydase (-/+)
- hydrolyse de l'hippurate (+)
- hydrolyse de la gélatine (+)
- ensemencement d'une galerie biochimique ou galerie API 20E
c1 – réaction d’Immunofluorescence directe :
L'immunofluorescence directe sur les prélèvements (expectorations, aspirations trachéales, lavages bronchiques, biopsies pulmonaires, liquide pleural) fait appel à des réactifs commercialisés.
Elle nécessite des sérums spécifiques de tous les sérogroupes de Legionella.
Elle est couramment employée dans les laboratoires spécialisée, mais elle manque de spécificités à causes de réactions croisées avec : Bacteroides fragilis, Bordetella pertussis, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens…).
c2 - Mise en évidence d'antigènes solubles dans les urines :
Dès l’apparition des premiers symptômes, les antigènes solubles apparaissent dans les urines de presque 80% des malades.
L’élimination de ses antigènes solubles se prolonge durant plusieurs semaines, voir plusieurs mois.
Leur détection dans les urines se réalise grâce à des tests commercialisés de radio-immunologie, des tests d’immuno-enzymologie ou d’immunochromatographie.
Comme pour les réactions d’immunofluorescence directe, aucun test ne permet la détection de tous les sérogroupes.
La mise en évidence des antigènes solubles dans les urines, a plusieurs avantages : précocité, rapidité, détection possible des antigènes malgré une antibiothérapie, recueil facile du prélèvement, conservation possible des urines plusieurs jours à température ambiante, plusieurs mois à 4 ° C et jusqu'à 265 jours à - 70 ° C.
c3 – La sérologie :
La sérologie est la méthode la plus utilisée et fait appel à l’immunofluorescence indirecte détectant les anticorps dirigés contre le lipopolysaccharide.
Malheureusement, seule la recherche de Legionella pneumophila sérogroupe 1 est reconnue au niveau international.
La séroconversion n’apparait qu’au-delà de la 6e semaine et chez seulement 15% des malades.
Seule une augmentation significative (x 4) des titres d'anticorps dans deux sérums n’a un intérêt réel de diagnostic.
Des réactions croisées ont été observées et plus particulièrement avec : Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Bordetella pertussis, Campylobacter jejuni, Citrobacter freundii…
c4 – techniques de biologie moléculaire, pourront remplacer dans un proche avenir les techniques d’identification actuelles
L'immunofluorescence directe sur les prélèvements (expectorations, aspirations trachéales, lavages bronchiques, biopsies pulmonaires, liquide pleural) fait appel à des réactifs commercialisés.
Elle nécessite des sérums spécifiques de tous les sérogroupes de Legionella.
Elle est couramment employée dans les laboratoires spécialisée, mais elle manque de spécificités à causes de réactions croisées avec : Bacteroides fragilis, Bordetella pertussis, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens…).
c2 - Mise en évidence d'antigènes solubles dans les urines :
L’élimination de ses antigènes solubles se prolonge durant plusieurs semaines, voir plusieurs mois.
Leur détection dans les urines se réalise grâce à des tests commercialisés de radio-immunologie, des tests d’immuno-enzymologie ou d’immunochromatographie.
Comme pour les réactions d’immunofluorescence directe, aucun test ne permet la détection de tous les sérogroupes.
La mise en évidence des antigènes solubles dans les urines, a plusieurs avantages : précocité, rapidité, détection possible des antigènes malgré une antibiothérapie, recueil facile du prélèvement, conservation possible des urines plusieurs jours à température ambiante, plusieurs mois à 4 ° C et jusqu'à 265 jours à - 70 ° C.
c3 – La sérologie :
La sérologie est la méthode la plus utilisée et fait appel à l’immunofluorescence indirecte détectant les anticorps dirigés contre le lipopolysaccharide.
Malheureusement, seule la recherche de Legionella pneumophila sérogroupe 1 est reconnue au niveau international.
La séroconversion n’apparait qu’au-delà de la 6e semaine et chez seulement 15% des malades.
Seule une augmentation significative (x 4) des titres d'anticorps dans deux sérums n’a un intérêt réel de diagnostic.
Des réactions croisées ont été observées et plus particulièrement avec : Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Bordetella pertussis, Campylobacter jejuni, Citrobacter freundii…
c4 – techniques de biologie moléculaire, pourront remplacer dans un proche avenir les techniques d’identification actuelles
D - Recherche des légionelles dans l'eau :
La recherche et la numération des légionelles dans l'eau sont effectuées selon la norme AFNOR NT90-431 de novembre 1993.
Le prélèvement, constitué par un litre d'eau, doit parvenir au laboratoire dans les 48 heures.
L'eau est filtrée sur un filtre en polycarbonate de porosité 0, 22 µm, le filtre est repris dans 5 ml d'eau stérile et les bactéries sont remises en suspension à l'aide d'ultrasons.
Cent microlitres sont ensemencés directement et après acidification sur des milieux spécifiques pour les légionelles (BCYE, BYCE AB, GVPC) puis les milieux sont incubés à 35 ° C dans une atmosphère contenant 2,5 p. cent de dioxyde de carbone.
Cent microlitres sont ensemencés directement et après acidification sur des milieux spécifiques pour les légionelles (BCYE, BYCE AB, GVPC) puis les milieux sont incubés à 35 ° C dans une atmosphère contenant 2,5 p. cent de dioxyde de carbone.
Les légionelles sont dénombrées et identifiées à J3, J5 et J10.
La sensibilité de la méthode est de 50 UFC/litre et les résultats sont généralement disponibles en 8 à 10 jours.
11 - Typage des souches :
Intérêt épidémiologique afin d’établir un lien de clonalité entre les souches isolées chez les malades des souches isolées de l’environnement.
12 - Legionellose : imagerie
Initiale : peu spécifique avec, quelquefois, un épanchement pleural.
Évolution : progression d'images infiltratives.
Le nettoyage de l'image radiologique peut durer un à quatre mois.
Pour confirmer un cas, il faut se reposer sur :
- des signes cliniques (signes de pneumopathies),
- des signes radiologiques
- et surtout sur des signes biologiques et qui sont :
1 - identification des Legionella sp. par culture ou par immunofluorescence directe dans
un prélèvement clinique
un prélèvement clinique
2 - présence d'antigènes solubles de Legionella sp. dans les urines
3 - augmentation des titres d'anticorps de 4 fois (soit 2 dilutions) avec un deuxième titre
minimum de 128.
4 . Voir les différentes techniques présentées de la démarche d'identification
minimum de 128.
4 . Voir les différentes techniques présentées de la démarche d'identification
13 - Antibiogramme et Antibiothérapie :
La prise en charge thérapeutique par antibiotiques doit être faite le plus rapidement possible afin d'éviter la survenue de complications.
La réalisation d'un antibiogramme de routine n'est pas tout à fait conseillée, car il existe des discordance entre les résultats in vitro et l'efficacité réelle des traitements.
En plus, la réalisation d'un antibiogramme selon les normes classique, ne peut être réalisé pour les légionelles, car le temps de régénération des légionelles est assez long.
Les légionelles sont sensibles à différents antibiotiques, comme :
- l'érythromycine, azithromycine ou la clarithromycine (le traitement par les macrolides, reste le traitement de référence).
- la rifampicine
- la ciprofloxacine (le traitement par les quinolones est réservé aux formes sévères et aux personnes immunodéprimés).
En cas de gravité « moyenne », le traitement par l'érythromycine ou la spiramycine sera prescrit pendant plusieurs semaines.
Dans les cas les formes sévères et chez les personnes immunodéprimées, il sera prescrit une combinaison de Rifampicine avec soit un macrolide (spiramycine) ou une quinolone (ciprofloxacine, ofloxacine, péfloxacine, lévofloxacine)
Les légionelles possèdent une résistance naturelle :
- à la pénicilline
- aux céphalosporines
- aux aminosides
14 - Prophylaxie :
Les légionelloses sont une maladie à déclaration obligatoire depuis 1987.
Les mesures prophylactiques reposent sur les bonnes pratiques d'entretien et de désinfection de tous les circuits d'eau chaude des établissements et plus particulièrement des établissements hospitaliers.
Ces bonnes pratiques doivent aussi concerner les systèmes de climatisation, les tours aéro-réfrigérantes et la prévention des légionelloses en milieu thermal.
15 - Annexes :
GÉLOSE BCYE (Buffer Charcoal Yeast Extract) :
- Extrait de levure : 10 g
- Charbon activé : 2 g
- Agar : 17 g
- Tampon ACES (acide N2-acétamido-2-amino-éthane-sulfonique) : 10 g
- L-cystéine HCl, 2 H2O : 0,4 g
- Pyrophosphate ferrique soluble : 0,25 g
- KOH 1 N : 40 mL
- Eau distillée : 1000 mL
- pH : 6,9 ± 0,05
MILIEUX SÉLECTIFS
- Milieu BCYE AB : milieu BYCE contenant de la céfalotine (4 mg/L), de la colistine (16 mg/L) et de la vancomycine (0,5 mg/L).
- Milieu BKAB : milieu BYCE contenant de l'alpha-cétoglutarate (1 g/L), de la colistine (5 mg/L) et de la vancomycine (5 mg/L).
- Milieu GVP : milieu BYCE contenant de la glycine (3 g/L), de la vancomycine (5 mg/L) et de la colistine (5 mg/L).
- Milieu GVPC : milieu BYCE contenant de la glycine (3 g/L), de la polymyxine B (100 000 UI/L), de la cycloheximide (80 mg/L) et de la vancomycine (1 mg/L).
16 - Liens :
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