Analyse microscopique des expectorations

L'examen microscopique des préparations d'expectorations colorées natives et fixées permet une étude détaillée de sa composition cellulaire et, dans une certaine mesure, de refléter la nature du processus pathologique dans les poumons et les bronches, son activité, d'identifier diverses formations fibreuses et cristallines, qui ont également une valeur diagnostique importante, et, enfin, d'évaluer approximativement l'état de la flore microbienne des voies respiratoires (bactérioscopie).

La microscopie utilise des préparations d'expectorations natives et colorées. Pour étudier la flore microbienne (bactérioscopie), les frottis d'expectorations sont généralement colorés selon les méthodes de Romanovsky-Giemsa et de Gram, et pour identifier Mycobacterium tuberculosis selon la méthode de Ziehl-Neelsen.

Éléments cellulaires et fibres élastiques

Parmi les éléments cellulaires qui peuvent être détectés dans les expectorations des patients atteints de pneumonie, les cellules épithéliales, les macrophages alvéolaires, les leucocytes et les érythrocytes ont une valeur diagnostique.

Cellules épithéliales. L'épithélium pavimenteux de la cavité buccale, du nasopharynx, des cordes vocales et de l'épiglotte n'a aucune valeur diagnostique, bien que la détection d'un grand nombre de cellules épithéliales pavimenteuses indique généralement la mauvaise qualité de l'échantillon d'expectorations livré au laboratoire et contenant un important mélange de salive.

Chez les patients atteints de pneumonie, les expectorations sont considérées comme aptes à l'examen si, au microscope à faible grossissement, le nombre de cellules épithéliales dans le champ d'observation ne dépasse pas 10. Un nombre plus élevé de cellules épithéliales indique une prédominance inacceptable du contenu oropharyngé dans l'échantillon biologique.

Les macrophages alvéolaires, également présents en faible quantité dans les expectorations, sont de grandes cellules d'origine réticulohistiocytaire, dotées d'un gros noyau excentré et d'inclusions abondantes dans le cytoplasme. Ces inclusions peuvent être constituées de minuscules particules de poussière (cellules de poussière) absorbées par les macrophages, les leucocytes, etc. Le nombre de macrophages alvéolaires augmente lors des processus inflammatoires du parenchyme pulmonaire et des voies respiratoires, notamment en cas de pneumonie.

Les cellules de l'épithélium cilié cylindrique tapissent la muqueuse du larynx, de la trachée et des bronches. Elles ressemblent à des cellules allongées, élargies à une extrémité, où se trouvent le noyau et les cils. On les trouve dans tous les crachats, mais leur prolifération indique une atteinte de la muqueuse des bronches et de la trachée (bronchite aiguë et chronique, bronchectasie, trachéite, laryngite).

On trouve des leucocytes en faible quantité (2 à 5 dans le champ visuel) dans les expectorations. En cas d'inflammation du tissu pulmonaire ou de la muqueuse des bronches et de la trachée, notamment en cas de processus suppuratifs (gangrène, abcès pulmonaire, bronchectasie), leur nombre augmente considérablement.

La coloration des préparations d'expectorations selon la méthode de Romanovsky-Giemsa permet de différencier les leucocytes individuellement, ce qui a parfois une valeur diagnostique importante. Ainsi, en cas d'inflammation prononcée du tissu pulmonaire ou de la muqueuse bronchique, le nombre total de leucocytes neutrophiles et le nombre de leurs formes dégénératives avec fragmentation des noyaux et destruction du cytoplasme augmentent.

L'augmentation du nombre de formes dégénératives de leucocytes est le signe le plus important de l'activité du processus inflammatoire et d'une évolution plus grave de la maladie.

Érythrocytes. On trouve des érythrocytes isolés dans presque tous les crachats. Leur augmentation significative est observée en cas d'altération de la perméabilité vasculaire chez les patients atteints de pneumonie, de destruction du tissu pulmonaire ou bronchique, de congestion de la circulation pulmonaire, d'infarctus pulmonaire, etc. On trouve des érythrocytes en grande quantité dans les crachats en cas d'hémoptysie, quelle qu'en soit l'origine.

Fibres élastiques. Il convient également de mentionner les fibres plastiques, qui apparaissent dans les expectorations lors de la destruction du tissu pulmonaire (abcès pulmonaire, tuberculose, cancer du poumon en cours de désintégration, etc.). Les fibres élastiques se présentent sous la forme de fils fins, à double contour et torsadés, avec une division dichotomique aux extrémités. La présence de fibres élastiques dans les expectorations chez les patients atteints de pneumonie sévère indique la survenue d'une des complications de la maladie: la formation d'abcès pulmonaires. Dans certains cas, lors de la formation d'un abcès pulmonaire, les fibres élastiques dans les expectorations peuvent être détectées même un peu plus tôt que les modifications radiographiques correspondantes.

Souvent, dans les cas de pneumonie lobaire, de tuberculose, d'actinomycose et de bronchite fibrineuse, de fines fibres de fibrine peuvent être trouvées dans les préparations d'expectorations.

Les signes d’un processus inflammatoire actif dans les poumons sont:

1. la nature des expectorations (mucopurulentes ou purulentes);
2. une augmentation du nombre de neutrophiles dans les expectorations, y compris leurs formes dégénératives;
3. une augmentation du nombre de macrophages alvéolaires (à partir de groupes uniques de plusieurs cellules dans le champ de vision et plus);

L'apparition de fibres élastiques dans les expectorations indique la destruction du tissu pulmonaire et la formation d'un abcès pulmonaire.

Les conclusions finales sur la présence et le degré d'activité de l'inflammation et de la destruction du tissu pulmonaire ne sont formulées que lorsqu'elles sont comparées au tableau clinique de la maladie et aux résultats d'autres méthodes de recherche en laboratoire et instrumentales.

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Flore microbienne

La microscopie des frottis d'expectorations colorés par Gram et l'étude de la flore microbienne (bactérioscopie) chez certains patients atteints de pneumonie permettent d'identifier approximativement l'agent causal le plus probable de l'infection pulmonaire. Cette méthode simple de diagnostic rapide de l'agent causal n'est pas suffisamment précise et ne doit être utilisée qu'en association avec d'autres méthodes (microbiologiques, immunologiques) d'examen des expectorations. La microscopie à immersion des frottis d'expectorations colorés est parfois très utile pour le choix en urgence et la prescription d'un traitement antibactérien adapté. Il convient toutefois de garder à l'esprit le risque d'ensemencement du contenu bronchique par la microflore des voies respiratoires supérieures et de la cavité buccale, notamment en cas de recueil incorrect des expectorations.

Par conséquent, les expectorations ne sont considérées comme aptes à un examen plus approfondi (bactérioscopie et examen microbiologique) que si elles remplissent les conditions suivantes:

• La coloration de Gram révèle un grand nombre de neutrophiles dans les expectorations (plus de 25 dans le champ de vision à faible grossissement du microscope);
• le nombre de cellules épithéliales, plus caractéristiques du contenu de l'oropharynx, ne dépasse pas 10;
• la préparation contient une prédominance de micro-organismes d'un type morphologique.

Lors de la coloration d'un frottis d'expectorations selon la méthode de Gram, il est parfois possible d'identifier assez bien les pneumocoques à Gram positif, les streptocoques, les staphylocoques et un groupe de bactéries à Gram négatif (Klebsiella, bacille de Pfeiffer, Escherichia coli, etc.). Dans ce cas, les bactéries à Gram positif acquièrent une couleur bleue et les bactéries à Gram négatif, une couleur rouge.

Agents pathogènes bactériens de la pneumonie

Gram positif	Gram négatif
Pneumocoques Streptococcus pneumoniae. Streptocoques Streptococcus pyogenes, Streptococcus viridans. Staphylocoques: Staphylococcus aureus, Staphylococcus haemolyticus.	Klebsiella pneumoniae Haemophilus influenzae (bacille de Pfeiffer) Haemophilus influenzae Pseudomonas aeruginosa Pneumophilie à Legionella Escherichia coli

La bactérioscopie préliminaire des expectorations est la méthode la plus simple pour identifier l'agent causal de la pneumonie et revêt une importance cruciale pour le choix de l'antibiothérapie optimale. Par exemple, si des diplocoques à Gram positif (pneumocoques) ou des staphylocoques sont détectés sur les frottis colorés au Gram, un traitement ciblé, actif contre les pneumocoques ou les staphylocoques, peut être prescrit plutôt que des antibiotiques à large spectre, qui augmentent le risque de sélection et de propagation de micro-organismes résistants aux antibiotiques. Dans d'autres cas, la présence d'une flore à Gram négatif prédominante dans les frottis peut indiquer que l'agent causal de la pneumonie est une entérobactérie à Gram négatif (Klebsiella, Escherichia coli, etc.), ce qui nécessite la mise en place d'un traitement ciblé approprié.

Certes, une conclusion approximative sur l'agent causal probable d'une infection pulmonaire ne peut être tirée par microscopie que sur la base d'une augmentation significative des bactéries dans les expectorations, à une concentration de 10 ⁶ - 10 ⁷ mc/ml et plus (LL Vishnyakova). De faibles concentrations de micro-organismes (< 10 ³ mc/ml) sont caractéristiques de la microflore associée. Si la concentration de corps microbiens fluctue de 10 ⁴ à 10 ⁶ mc/ml, cela n'exclut pas le rôle étiologique de ce micro-organisme dans la survenue d'une infection pulmonaire, mais ne le prouve pas non plus.

Il convient également de rappeler que les agents pathogènes intracellulaires « atypiques » (mycoplasmes, légionelles, chlamydia, rickettsies) ne se colorent pas selon Gram. Dans ces cas, la présence d'une infection « atypique » peut être suspectée si une dissociation entre un grand nombre de neutrophiles et un nombre extrêmement faible de cellules microbiennes est détectée dans les frottis d'expectorations.

Malheureusement, la bactérioscopie présente généralement une sensibilité et une spécificité plutôt faibles. La valeur non prédictive, même pour les pneumocoques bien visualisés, atteint à peine 50 %. Cela signifie que dans la moitié des cas, la méthode donne des résultats faussement positifs. Cela est dû à plusieurs raisons, notamment au fait qu'environ un tiers des patients ont déjà reçu des antibiotiques avant leur hospitalisation, ce qui réduit considérablement l'efficacité de la bactérioscopie des expectorations. De plus, même en cas de résultats positifs indiquant une concentration assez élevée de bactéries pathogènes « typiques » dans le frottis (par exemple, des pneumocoques), la présence d'une co-infection par des agents pathogènes intracellulaires « atypiques » (mycoplasmes, chlamydia, légionelles) ne peut être totalement exclue.

La bactérioscopie des frottis d'expectorations colorés par Gram permet dans certains cas de déterminer l'agent causal de la pneumonie, bien qu'en général sa valeur prédictive soit très faible. Les agents pathogènes intracellulaires « atypiques » (mycoplasmes, légionelles, chlamydia, rickettsies) ne sont pas du tout détectés par bactérioscopie, car ils ne sont pas colorés par Gram.

Il convient de mentionner la possibilité d'un diagnostic microscopique chez les patients atteints de pneumonie ou d'infection pulmonaire fongique. Pour les patients traités au long cours par des antibiotiques à large spectre, la détection de Candida albicans sous forme de cellules de levure et de mycélium ramifié lors de l'examen microscopique d'expectorations natives ou colorées est particulièrement pertinente. Ces observations indiquent une modification de la microflore du contenu trachéobronchique, qui survient sous l'effet du traitement antibiotique et nécessite une correction thérapeutique importante.

Dans certains cas, les patients atteints de pneumonie doivent différencier une atteinte pulmonaire existante d'une tuberculose. À cette fin, une coloration des frottis d'expectorations selon la méthode de Ziehl-Neelsen est utilisée, ce qui permet parfois d'identifier les mycobactéries de la tuberculose. Cependant, un résultat négatif ne signifie pas pour autant que le patient n'est pas atteint de tuberculose. Lors de la coloration des expectorations selon la méthode de Ziehl-Neelsen, les mycobactéries de la tuberculose sont colorées en rouge et tous les autres éléments des expectorations sont colorés en bleu. Les mycobactéries de la tuberculose se présentent sous la forme de bâtonnets fins, droits ou légèrement incurvés, de longueur variable, présentant des épaississements individuels. Elles sont présentes dans la préparation en groupes ou isolées. La détection même d'une seule mycobactérie de la tuberculose dans la préparation a une valeur diagnostique.

Pour améliorer l'efficacité de la détection microscopique des mycobactéries de la tuberculose, plusieurs méthodes complémentaires sont utilisées. La plus courante est la méthode dite de flottation, qui consiste à agiter des expectorations homogénéisées avec du toluène, du xylène ou de l'essence, dont les gouttes, en flottant, capturent les mycobactéries. Une fois les expectorations décantées, la couche supérieure est appliquée sur une lame de verre à l'aide d'une pipette. La préparation est ensuite fixée et colorée selon la méthode de Ziehl-Neelsen. Il existe également d'autres méthodes d'accumulation (électrophorèse) et de microscopie des bactéries de la tuberculose (microscopie luminescente).

L'examen microscopique (analyse) des expectorations permet de détecter du mucus, des éléments cellulaires, des formations fibreuses et cristallines, des champignons, des bactéries et des parasites.

Cellules

• Les macrophages alvéolaires sont des cellules d'origine réticulohistiocytaire. On en trouve un grand nombre dans les expectorations lors de processus chroniques et lors de la résolution de processus aigus du système bronchopulmonaire. Les macrophages alvéolaires contenant de l'hémosidérine (« cellules cardiaques ») sont détectés lors d'infarctus pulmonaire, d'hémorragie et de congestion de la circulation pulmonaire. La présence de macrophages contenant des gouttelettes lipidiques est un signe d'obstruction des bronches et des bronchioles.
• Les cellules xanthomateuses (macrophages graisseux) se trouvent dans les abcès, l’actinomycose et l’échinococcose des poumons.
• Les cellules épithéliales ciliées cylindriques sont les cellules de la muqueuse du larynx, de la trachée et des bronches; on les retrouve dans la bronchite, la trachéite, l'asthme bronchique et les néoplasmes malins des poumons.
• L'épithélium plat est détecté lorsque la salive pénètre dans les expectorations et n'a aucune valeur diagnostique.
• Les leucocytes sont présents en quantités variables dans les expectorations. On trouve un grand nombre de neutrophiles dans les expectorations mucopurulentes et purulentes. Les expectorations sont riches en éosinophiles en cas d'asthme bronchique, de pneumonie à éosinophiles, de lésions pulmonaires helminthiques et d'infarctus pulmonaire. Des éosinophiles peuvent être présents dans les expectorations en cas de tuberculose et de cancer du poumon. Les lymphocytes sont présents en grande quantité dans les cas de coqueluche et, plus rarement, de tuberculose.
• Globules rouges. La détection de globules rouges isolés dans les expectorations n'a aucune valeur diagnostique. Si du sang frais est présent dans les expectorations, des globules rouges inchangés sont détectés, mais si du sang ayant séjourné longtemps dans les voies respiratoires est libéré avec les expectorations, des globules rouges lessivés sont détectés.
• Les cellules tumorales malignes se trouvent dans les néoplasmes malins.

Fibres

• Les fibres élastiques apparaissent lors de la désintégration du tissu pulmonaire, qui s'accompagne de la destruction de la couche épithéliale et de la libération de fibres élastiques; on les retrouve dans la tuberculose, les abcès, l'échinococcose et les néoplasmes des poumons.
• Les fibres en forme de corail se retrouvent dans les maladies pulmonaires chroniques telles que la tuberculose caverneuse.
• Les fibres élastiques calcifiées sont des fibres élastiques imprégnées de sels de calcium. Leur présence dans les expectorations est caractéristique de la désintégration de la pétrification tuberculeuse.

Spirales, cristaux

• Les spirales de Kurshman se forment en cas de spasticité bronchique et de présence de mucus. Lors d'une poussée de toux, du mucus visqueux est projeté dans la lumière d'une bronche plus grosse, formant une spirale. Les spirales de Kurshman apparaissent en cas d'asthme bronchique, de bronchite et de tumeurs pulmonaires comprimant les bronches.
• Les cristaux de Charcot-Leyden sont des produits de dégradation des éosinophiles. Ils apparaissent généralement dans les expectorations contenant des éosinophiles; ils sont caractéristiques de l'asthme bronchique, des allergies, des infiltrats éosinophiles dans les poumons et de la douve pulmonaire.
• Les cristaux de cholestérol apparaissent dans les abcès, l’échinococcose pulmonaire et les néoplasmes des poumons.
• Les cristaux d’hématoïdine sont caractéristiques de l’abcès pulmonaire et de la gangrène.
• Les drusen d'actinomycètes se retrouvent dans l'actinomycose pulmonaire.
• Les éléments d'Echinococcus apparaissent dans l'échinococcose pulmonaire.
• Les bouchons de Dietrich sont des amas gris-jaunâtre à l'odeur désagréable. Ils sont constitués de détritus, de bactéries, d'acides gras et de gouttelettes de graisse. Ils sont caractéristiques d'un abcès pulmonaire et d'une bronchectasie.
• La tétrade d'Ehrlich est constituée de quatre éléments: des détritus calcifiés, des fibres élastiques calcifiées, des cristaux de cholestérol et des mycobactéries de la tuberculose. Elle apparaît lors de la dégradation d'une lésion tuberculeuse primaire calcifiée.

Le mycélium et les cellules fongiques bourgeonnantes apparaissent lors d'infections fongiques du système bronchopulmonaire.

Les bactéries Pneumocystis apparaissent dans la pneumonie à Pneumocystis.

Des sphérules fongiques sont détectées dans la coccidioïdomycose des poumons.

Les larves d'Ascaris sont détectées dans l'ascaridiose.

Les larves d'anguillules se trouvent dans la strongyloïdose.

Les œufs de douves pulmonaires sont détectés lors de la paragonimose.

Éléments retrouvés dans les expectorations en cas d'asthme bronchique. L'asthme bronchique se caractérise généralement par la sécrétion d'une petite quantité d'expectorations muqueuses et visqueuses. Macroscopiquement, des spirales de Curschmann sont visibles. L'examen microscopique révèle généralement des éosinophiles, un épithélium cylindrique et des cristaux de Charcot-Leyden.