Salmonelles - agents responsables de la fièvre typhoïde et de la fièvre paratyphoïde

La fièvre typhoïde est une maladie infectieuse aiguë grave caractérisée par une intoxication générale profonde, une bactériémie et des lésions spécifiques du système lymphatique de l'intestin grêle. L'intoxication se manifeste par de violents maux de tête, une altération de la conscience et un délire (typhoïde du grec typhos, brouillard). La fièvre typhoïde en tant qu'entité nosologique indépendante a été initialement tentée par le médecin russe A. G. Pyatnitsky en 1804, mais ce n'est qu'en 1822 que R. Bretonneau y parvint, la différenciant de la tuberculose intestinale et suggérant la nature contagieuse de la fièvre typhoïde.

L'agent responsable de la fièvre typhoïde, Salmonella typhi, a été découvert en 1880 par K. Ebert et isolé en culture pure en 1884 par K. Gaffky. Peu après, les agents responsables des fièvres paratyphoïdes A et B, S. paratyphi A et S. paratyphi B, ont été isolés et étudiés. Le genre Salmonella comprend un large groupe de bactéries, mais seules trois d'entre elles, S. typhi, S. paratyphi A et S. paratyphi B, provoquent chez l'homme une maladie présentant un tableau clinique de fièvre typhoïde. Morphologiquement, elles sont indiscernables: ce sont de courts bâtonnets Gram négatif aux extrémités arrondies, de 1 à 3,5 µm de long et de 0,5 à 0,8 µm de diamètre; ils ne forment ni spores ni capsules et présentent une mobilité active (péritriches). La teneur en G + C de l'ADN est de 50 à 52 mol %.

Les agents responsables de la fièvre typhoïde et de la fièvre paratyphoïde sont des anaérobies facultatifs. La température optimale de croissance est de 37 °C (mais la croissance peut se faire entre 10 et 41 °C), le pH est compris entre 6,8 et 7,2; ils sont peu exigeants en milieux nutritifs. La croissance en bouillon s'accompagne d'une turbidité; sur gélose MPA, de délicates colonies rondes, lisses et translucides de 2 à 4 mm de diamètre se forment. En revanche, les colonies de S. typhi avec l'antigène Vi sont troubles. Les colonies de S. paratyphi B sont plus grossières; après quelques jours, des stries particulières se forment à leur périphérie. Sur milieu Endo, les colonies des trois salmonelles sont incolores; sur gélose au sulfite de bismuth, elles sont noires. En cas de dissociation sur milieu dense, des colonies de forme R se développent. L'environnement sélectif des agents pathogènes de la fièvre typhoïde et de la fièvre paratyphoïde est la bile ou le bouillon biliaire.

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Propriétés biochimiques des agents pathogènes typhoïdes et paratyphoïdes

Les agents pathogènes typhoïdes et paratyphoïdes réagissent positivement à la MR, ne forment pas d'indole, ne liquéfient pas la gélatine, ne réduisent pas les nitrates en nitrites et ne forment pas d'acétoïne. S. typhi ne se développe pas sur gélose de jeûne au citrate. Les principales différences biochimiques entre les agents pathogènes typhoïdes et paratyphoïdes sont que S. typhi fermente le glucose et certains autres glucides, ne formant que de l'acide, tandis que S. paratyphi A et S. paratyphi B, forment à la fois de l'acide et du gaz.

S. typhi est divisé en quatre types biochimiques selon sa capacité à fermenter le xylose et l'arabinose: I, II, III, IV.

Xylose + - + -

Arabinose - - + +

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Structure antigénique des agents pathogènes typhoïdes et paratyphoïdes

Les Salmonella possèdent des antigènes O et H. Elles sont divisées en un grand nombre de sérogroupes par les antigènes O, et en sérotypes par les antigènes H (pour plus d'informations sur la classification sérologique des Salmonella, voir la section suivante). S. typhi, S. paratyphi A et S. paratyphi B diffèrent les unes des autres par leurs antigènes O (appartenant à des sérogroupes différents) et leurs antigènes H.

En 1934, A. Felix et R. Pitt ont établi que S. typhi, en plus des antigènes O et H, possède un autre antigène de surface, qu'ils ont appelé antigène de virulence (antigène Vi). L'antigène Vi diffère des antigènes O et H par sa nature chimique; il est constitué de trois fractions différentes, mais sa base est un polymère complexe d'acide N-acétylgalactosaminouronique d'un poids moléculaire de 10 MD. L'antigène Vi est généralement présent dans les cultures fraîchement isolées, mais il est facilement perdu sous l'influence de divers facteurs (notamment lors de la croissance à des températures supérieures à 40 °C et inférieures à 20 °C, sur des milieux contenant de l'acide carbolique, etc.), et lors d'un stockage à long terme des cultures, il est détruit à une température de 100 °C pendant 10 minutes. Étant situé plus superficiellement que l'antigène O, sa présence empêche l'agglutination de la culture de S. typhi avec le sérum spécifique de l'antigène O. Une telle culture doit donc être testée par réaction d'agglutination avec le sérum Vi. À l'inverse, la perte de l'antigène Vi entraîne la libération de l'antigène O et la restauration de l'agglutination de l'antigène O, mais l'agglutination de l'antigène Vi est perdue. La teneur quantitative en antigène Vi de S. typhi pouvant varier considérablement, F. Kauffmann a proposé de classer S. typhi en trois groupes selon leur teneur en antigène Vi:

• formes en V pures (allemand viel - plusieurs);
• formes w pures (allemand wenig - petit);
• formes vw intermédiaires.

Trois mutants inhabituels de S. typhi ont été découverts: Vi-I, une forme R dans laquelle les cellules sont dépourvues des antigènes H et O, mais conservent l’antigène Vi; O-901, dépourvu des antigènes H et Vi; H-901, contenant les antigènes O et H, mais dépourvu de l’antigène Vi. Les trois antigènes, O, H et Vi, possèdent des propriétés immunogènes prononcées. La présence d’antigènes Vi permet de soumettre les cultures de S. typhi au typage phagique. Il existe deux types de phages qui ne lysent que les cultures contenant l’antigène Vi: Vi-I, un phage universel qui lyse la plupart des cultures de S. typhi contenant Vi; et un ensemble de phages Vi-II qui lysent sélectivement les cultures de S. typhi. Ceci a été démontré pour la première fois en 1938 par J. Craige et K. Ian. À l’aide de phages Vi de type II, ils ont divisé S. typhi en 11 types de phages. En 1987, 106 types de phages Vi différents de S. typhi avaient été identifiés. Leur sensibilité aux phages correspondants est une caractéristique stable, ce qui rend le typage des phages d'une importance épidémiologique majeure.

Des schémas de lysotypage pour S. paratyphi A et S. paratyphi B ont également été développés, les répartissant en dizaines de lysotypes. Il est significatif que les lysotypes de Salmonella ne diffèrent pas les uns des autres par d'autres caractéristiques.

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Résistance des agents pathogènes typhoïdes et paratyphoïdes

Les agents pathogènes de la typhoïde et de la paratyphoïde survivent dans l'environnement extérieur (eau, sol, poussière), selon les conditions, de quelques jours à plusieurs mois. Ils peuvent survivre jusqu'à 10 jours dans l'eau courante, jusqu'à 4 semaines dans l'eau stagnante, 5 à 10 jours sur les légumes et les fruits, jusqu'à 2 semaines sur les plats, jusqu'à 3 mois dans le beurre et le fromage, et jusqu'à 3 mois et plus dans la glace; une température de 60 °C les tue en 30 minutes, et une ébullition instantanée. Les désinfectants chimiques classiques les tuent en quelques minutes. La teneur en chlore actif de l'eau du robinet (0,5 à 1,0 mg/l) ou l'ozonation de l'eau assurent une désinfection fiable contre les salmonelles et autres bactéries intestinales pathogènes.

Facteurs de pathogénicité des agents pathogènes typhoïdes et paratyphoïdes

La principale caractéristique biologique des agents responsables des typhoïdes et paratyphoïdes A et B est leur capacité à résister à la phagocytose et à se multiplier dans les cellules du système lymphoïde. Ils ne produisent pas d'exotoxines. Outre l'antigène Vi, le principal facteur de leur pathogénicité est l'endotoxine, caractérisée par une toxicité exceptionnellement élevée. Des facteurs de pathogénicité tels que la fibrinolysine, la coagulase plasmatique, la hyaluronidase, la lécithinase, etc., sont très rarement retrouvés chez les agents responsables des typhoïdes et paratyphoïdes. La DNAse est la plus fréquemment retrouvée (dans 75 à 85 % des cultures étudiées de S. typhi et S. paratyphi B). Il a été établi que les souches de S. typhi possédant un plasmide de mm 6 MD présentent une virulence plus élevée. Par conséquent, la question des facteurs de pathogénicité de ces salmonelles reste mal comprise.

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Immunité post-infectieuse

Les fièvres typhoïdes et paratyphoïdes persistantes, persistantes et répétées sont rares. L'immunité est due à l'apparition d'anticorps dirigés contre les antigènes Vi, O et H, à des cellules mémoires immunitaires et à une activité phagocytaire accrue. L'immunité post-vaccinale, contrairement à l'immunité post-infection, est de courte durée (environ 12 mois).

Épidémiologie de la fièvre typhoïde et de la fièvre paratyphoïde

La source de la typhoïde et de la paratyphoïde A est uniquement l'homme, un patient ou un porteur. La source de la paratyphoïde B, outre l'homme, peut également être animale, y compris les oiseaux. Le mécanisme d'infection est féco-oral. La dose infectieuse de S. typhi est de 105 cellules (elle provoque la maladie chez 50 % des volontaires), tandis que les doses infectieuses de Salmonella paratyphoïde A et B sont nettement plus élevées. L'infection survient principalement par contact direct ou indirect, ainsi que par l'eau ou les aliments, en particulier le lait. Les épidémies les plus importantes ont été causées par des infections par des agents pathogènes présents dans l'eau du robinet (épidémies hydriques).

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Symptômes de la fièvre typhoïde et paratyphoïde

La période d'incubation de la fièvre typhoïde est de 15 jours, mais elle peut varier de 7 à 25 jours. Elle dépend de la dose infectante, de la virulence de l'agent pathogène et du statut immunitaire du patient. La pathogénèse et le tableau clinique de la fièvre typhoïde et des paratyphoïdes A et B sont très similaires. Les stades suivants sont clairement identifiés dans le développement de la maladie:

• stade d'invasion. L'agent pathogène pénètre dans l'intestin grêle par la bouche;
• par les voies lymphatiques, la salmonelle pénètre dans les formations lymphoïdes de la sous-muqueuse de l'intestin grêle (plaques de Peyer et follicules solitaires) et, en s'y multipliant, provoque une lymphangite et une lymphadénite (une sorte de granules typhoïdes);
• Bactériémie: libération massive de l'agent pathogène dans le sang. La bactériémie débute à la fin de la période d'incubation et peut (en l'absence de traitement efficace) perdurer tout au long de la maladie;
• le stade d'intoxication survient à la suite de la dégradation des bactéries sous l'influence des propriétés bactéricides du sang et de la libération d'endotoxines;
• Stade de diffusion parenchymateuse. Les salmonelles sont absorbées par les macrophages de la moelle osseuse, de la rate, des ganglions lymphatiques, du foie et d'autres organes. L'agent pathogène de la fièvre typhoïde s'accumule en grande quantité dans les voies biliaires du foie et de la vésicule biliaire, où il trouve des conditions favorables à sa reproduction et où les propriétés bactéricides du sang sont affaiblies par l'influence de la bile.
• Stade excrétoire-allergique. À mesure que l'immunité se développe, le processus de libération de l'agent pathogène commence. Ce processus est réalisé par toutes les glandes: salivaires, intestinales, sudoripares, lactation (pendant l'allaitement), urinaires et, plus particulièrement, par le foie et la vésicule biliaire. Les salmonelles libérées par la vésicule biliaire pénètrent à nouveau dans l'intestin grêle, d'où elles sont partiellement excrétées avec les selles, tandis que d'autres envahissent à nouveau les ganglions lymphatiques. La pénétration secondaire dans les ganglions déjà sensibilisés provoque une réaction hyperergique, qui se manifeste par une nécrose et une ulcération. Ce stade est dangereux en raison du risque de perforation de la paroi intestinale (ulcères), d'hémorragie interne et de développement d'une péritonite.
• Phase de guérison. Le processus de cicatrisation de l'ulcère se déroule sans formation de cicatrices défigurantes dans les zones débarrassées des dépôts nécrotiques.

À leur tour, les périodes suivantes sont distinguées dans le tableau clinique de la maladie:

• Stade initial - stade incrementi (1ère semaine): augmentation progressive de la température jusqu'à 40-42 °C, augmentation de l'intoxication et d'autres manifestations de la maladie.
• II - stade de développement maximal de tous les symptômes - stade acmé (2-3 semaines de maladie): la température reste élevée;
• III - stade de déclin de la maladie - stadium decrementi (4ème semaine de la maladie): diminution progressive de la température et affaiblissement de la manifestation des autres symptômes;
• IV - étape de récupération.

Entre le 8e et le 9e jour de la maladie, et parfois plus tard, de nombreux patients développent une éruption cutanée roséole sur l'abdomen, le thorax et le dos. L'apparition de cette éruption (petites taches rouges) est la conséquence de processus inflammatoires locaux de nature allergique dans les couches superficielles de la peau, à proximité des vaisseaux lymphatiques, qui contiennent en abondance l'agent causal de la maladie. La guérison clinique ne coïncide pas toujours avec la guérison bactériologique. Environ 5 % des personnes guéries deviennent des porteurs chroniques de salmonelles typhoïdes ou paratyphoïdes. Les raisons du portage prolongé (plus de 3 mois, voire plusieurs années) de salmonelles restent obscures. Les processus inflammatoires locaux des voies biliaires (parfois urinaires), qui surviennent souvent en lien avec les infections typhoïdes-paratyphoïdes ou sont exacerbés par ces infections, jouent un rôle dans le portage. Cependant, leur transformation L joue un rôle tout aussi important dans la formation d'un portage à long terme des salmonelles typhoïdes et paratyphoïdes A et B. Les formes L des salmonelles perdent leurs antigènes H, partiellement O et Vi, et sont généralement localisées intracellulairement (dans les macrophages de la moelle osseuse). Elles deviennent ainsi inaccessibles aux médicaments de chimiothérapie ou aux anticorps et peuvent persister longtemps dans l'organisme d'une personne guérie. En reprenant leur forme initiale et en restaurant complètement leur structure antigénique, les salmonelles redeviennent virulentes, pénètrent à nouveau dans les voies biliaires, aggravent le portage, sont excrétées dans les selles et deviennent une source d'infection pour d'autres. Il est également possible que la formation d'un portage dépende d'une déficience du système immunitaire.

Diagnostic en laboratoire de la fièvre typhoïde et de la fièvre paratyphoïde

La méthode la plus précoce et la plus importante pour diagnostiquer la fièvre typhoïde et paratyphoïde est bactériologique: hémoculture ou myéloculture. Pour cela, une ponction de sang ou de moelle osseuse est effectuée. Il est préférable d'inoculer le sang sur milieu Rapoport (bouillon biliaire additionné de glucose, d'un indicateur et d'un flotteur en verre) dans un rapport de 1:10 (1 ml de sang pour 10 ml de milieu). La culture doit être incubée à une température de 37 °C pendant au moins 8 jours et, compte tenu de la présence éventuelle de formes L, jusqu'à 3 à 4 semaines. Pour identifier la culture de salmonelles isolée, on utilise des sérums adsorbés contenant des anticorps dirigés contre les antigènes 02 (S. paratyphi A), 04 (S. paratyphi B) et 09 (S. typhi) (en tenant compte de leurs propriétés biochimiques). Si la culture isolée de S. typhi n'est pas agglutinée par le sérum 09, elle doit être testée avec le sérum Vi.

Pour isoler S. typhi, on peut utiliser l'exsudat obtenu par scarification de roséole - des cultures de roséole se développent.

L'examen bactériologique des selles, de l'urine et de la bile est réalisé pour confirmer le diagnostic, surveiller la récupération bactériologique à la sortie des convalescents et diagnostiquer le portage bactérien. Dans ce cas, le matériel est préalablement inoculé sur des milieux d'enrichissement (milieux contenant des substances chimiques, comme le sélénite, qui inhibent la croissance d'E. coli et d'autres représentants de la microflore intestinale, mais n'inhibent pas la croissance des salmonelles), puis, à partir du milieu d'enrichissement, sur des milieux de diagnostic différentiel (Endo, gélose au sulfite de bismuth) afin d'isoler des colonies isolées et d'en obtenir des cultures pures, identifiées selon le schéma ci-dessus. Pour détecter les antigènes O et Vi dans le sérum sanguin et les selles des patients, on peut utiliser la RSC, la RPGA avec anticorps diagnosticum, les réactions de coagglutination, l'hémagglutination agrégée et l'IFM. Pour une identification accélérée de S. typhi, l'utilisation d'un fragment d'ADN portant le gène de l'antigène Vi comme sonde est prometteuse (temps d'identification: 3 à 4 heures).

Dès la fin de la première semaine de la maladie, des anticorps apparaissent dans le sérum des patients. C'est pourquoi, en 1896, F. Widal a proposé la réaction d'agglutination en tube à essai expansé pour le diagnostic de la fièvre typhoïde. La dynamique de la concentration en anticorps anti-S. typhi est particulière: les anticorps anti-antigène O apparaissent en premier, mais leur titre diminue rapidement après la guérison; les anticorps anti-H apparaissent plus tard, mais persistent pendant des années après la maladie et les vaccinations. Compte tenu de ce qui précède, la réaction de Widal est réalisée simultanément avec des diagnostics O et H distincts (ainsi qu'avec des diagnostics paratyphoïdiques A et B) afin d'exclure d'éventuelles erreurs liées à des vaccinations ou à une maladie antérieure. Cependant, la spécificité de la réaction de Widal n'étant pas suffisamment élevée, l'utilisation de la RPGA, dans laquelle le diagnostic érythrocytaire est sensibilisé soit avec l'antigène O (pour détecter les anticorps anti-O), soit avec l'antigène Vi (pour détecter les anticorps Vi), s'est avérée préférable. La réaction la plus fiable et la plus spécifique est la dernière réaction (hémagglutination Vi).

Diagnostic du portage de la fièvre typhoïde et de la fièvre paratyphoïde

La seule preuve du portage bactérien est l'isolement de cultures de S. typhi, S. paratyphi A et S. paratyphi B à partir du porteur. Le matériel d'étude est le contenu duodénal, les selles et l'urine. La complexité du problème réside dans le fait que les porteurs n'excrètent pas toujours l'agent pathogène avec ces substrats; des pauses, parfois assez longues, sont observées. Des méthodes auxiliaires permettant de restreindre le cercle des personnes à examiner sont utilisées: des réactions sérologiques (la détection simultanée d'anticorps anti-O, anti-H, anti-Vi ou anti-O, anti-Vi) et un test cutané allergique à la Vi-typhine sont utilisés. Cette dernière contient l'antigène Vi qui, en interagissant avec les anticorps anti-Vi, provoque une réaction allergique locale se manifestant par une rougeur et un gonflement pendant 20 à 30 minutes. Une réaction positive à la Vi-typhine indique la présence d'anticorps anti-Vi dans l'organisme et la présence possible de S. typhi. Des anticorps immunofluorescents spécifiques (dirigés contre les antigènes des formes L du pathogène) ont été proposés pour identifier les formes L de S. typhi. Une méthode originale d'identification des porteurs de la bactérie a été proposée par V. Moore. Elle consiste à examiner des tampons jetés simultanément dans des regards d'égout sur toute la longueur du réseau d'égouts d'une zone habitée.

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Traitement de la fièvre typhoïde et de la fièvre paratyphoïde

Le traitement de la fièvre typhoïde repose sur l'utilisation de divers antibiotiques, auxquels les agents pathogènes sont très sensibles (lévomycétine, ampicilline, tétracyclines, etc.). Les antibiotiques réduisent la gravité de la maladie et en raccourcissent la durée. Cependant, le transfert de plasmides R d'E. coli ou d'autres entérobactéries aux salmonelles peut entraîner l'apparition de clones épidémiques dangereux parmi ces bactéries.

Prévention spécifique de la fièvre typhoïde et de la fièvre paratyphoïde

Au lieu des sept vaccins antityphoïdiques utilisés auparavant, notre pays n'en produit plus qu'un seul depuis 1978: un monovaccin antityphoïdique chimiquement adsorbé. Cependant, la fièvre typhoïde étant passée du statut épidémique à celui de maladie sporadique (ce qui est devenu possible, notamment grâce à l'amélioration des réseaux d'approvisionnement en eau et d'assainissement et à l'amélioration des conditions sanitaires de la population), la nécessité d'une vaccination de masse a disparu. Par conséquent, la vaccination contre la fièvre typhoïde n'est pratiquée qu'en cas d'indication épidémique.