Actinomycetes: Historique

1. Infections à actinomycètes anaérobiesaspects cliniquesdiagnostic microbiologiquethérapeutiqueDr. Olivier Join-Lambert (AHU)Service de MicrobiologieHôpital Necker Enfants-Malades, Paris

2. première description par Israel: Bacille gram positif présentant une formes filamenteuses branchées ± mycelium aérien Confusion avec les champignons, en fait très proches des mycobacteries (bactéries à haut GC%) Nocard, vétérinaire, décrit le farcin, infection du bétail qui ressemble à une tuberculose chronique premier cas décrit de nocardiose pulmonaire associée à des abcès cérébraux Erickson décrit plusieurs espèces anaérobies: A. israeli, A. bovis Classification de Waksman distinguant les actinomycetes anaérobies stricts ou facultatifs des Nocardia agent des mycétomes, aérobies Classification de Holdemann Actinomycetes: Historique 1878 1888 1890 1940 1959 1977

3. Classe des actinobacteria (high G+C% Gram-positive bacteria)

4. Pseudoramifications possibles Bacilles réguliers Classification d’Holdeman, 1977Actinomycetes pathogènes (1) • Bacilles Gram + anaérobies ( Paroi bactérienne sans acides mycoliques) • Actinomyces • A. israeli +++ • A. naeslundii, A. odontolyticus, A. viscosus • A. meyeri, A. gerencseriae • A. bovis (animaux) • Propionibacterium • Propionibacterium propionicum • Bifidobacterium • Eubacterium, Lactobacillus NB: anaérobies facultatifs sauf A. bovis et A. meyeri

5. A différencier des actinomycetes aérobies pathogènes (2) • Paroi bactérienne avec acide mycolique • Corynebacteriaceae • Mycobacteriaceae • Nocardiaceae • Rhodococcus • Paroi bactérienne sans acide mycolique • Actinomadura, Rothia spp, Streptomyces

6. Epidémiologie • Zoonose • Maladie du bétail (A. bovis) et des chevaux • Forme clinique ressemblant à l ’actinomycose oro-faciale humaine • Chèvres, chevreuil, élan, antilope • Chien, chat, • Facteurs favorisants • Plaie muqueuse traumatique par ingestion d ’aliments coupants • Plaie dentaire http://www.fsis.usda.gov/OFO/HRDS/SLAUGH/DepRed/LCDR/Granulom/Links/JawACTI.html

7. Actimomycose humaine • Terrain • Homme/femme 2/1 • Pas d ’augmentation d ’incidence chez les immunodéprimés • Différent des nocardioses : • Transplantation,cancer, hémopathie • Diabète,alcoolisme • SIDA, corticothérapie au long cours • Localisations • Cervico-faciale 60% • Thoracique 15% • Abdomino-pelvienne 20% • Autres 5% Slack et al, 1975

8. Actinomycose: physiopathologie • Sinus, cavité buccale (plaque dentaire), • Tube digestif, • Filière génitale féminine Germe commensal • Carie dentaires+++, extraction dentaire, • Diverticulite, • Dispositif intra utérin • Chirurgie • Pas de transmission interhumaine Traumatisme tissulaire Infection subaiguë ou chronique Germes de la flore commensale associés Abcédation Fistulisation Dissémination -locorégionale (ostéite) -hématogène (arthrite, abcès cérébral)

9. Facteurs de virulence • Pour les dentistes: les fimbriae (plaque dentaire) • Une étude compare la virulence de différentes souches d ’Actinomyces et de P. propionicum par injection intrapéritonéale chez la souris • Espèces comparées: Actinomyces israeli, A. naeslundi, A. viscosus P. propionicum - >Guérison en quelques semaines:A. odontolyticus,A. naeslundi and A. viscosus - > Infection chronique évoluant vers la mort:A. israeli et P. propionicum

10. Actimomycoses: formes cliniques • Formes évolutives • aiguës, • Chroniques +++ • Germe à croissance lente: diagnostic différentiel des pathologies tumorales

11. Localisations • Actinomycose cervico-faciale (Foyer ou extraction dentaire) • Tuméfaction cervicale, maxillaire, parotidienne • Sortie de pus ou grains blancs-jaunes ou bruns par fistulisation ou au point de ponction • ostéite ou périostéite associée+++ Image www.med.sc.edu:85/mycology/ actino-lump.jpg

12. Les  grains de souffre • Nom donné du fait de leur similitude avec les particules de souffre de pharmacie • Grains d ’1 à 2 mm de diamètre, composés d ’amas bactériens enchevêtrés + dépôts fibrineux et calciques • Evocateurs d ’actinomycose mais • Non spécifiques: • nocardiose, chromomycose, eumycétome, botryomycose • Streptococcus, staphylococcus • Pas toujours présents • Pas toujours extériorisés

13. Flore des caries dentaires • Gram +: 91% • Cocci/Bacilles :37/63% • Streptococcus spp 100% • Lactobacillus spp 90% • Staphylococcus spp 73% • Actinomyces spp 63% • Candida spp. 63% (rares col) 30 patients, Shen et al, Oral Dis 2002 Jul;8(4):207-17

14. Actinomycose thoracique (par inhalation) • Parenchymateuse, pleurale, médiastinale, pariétale • Origine gingivale ou amygdalienne (voie hématogène?) • inhalation, sur corps étranger • Aspect divers: pseudo-tuberculeux ou pseudo tumoral, miliaire1… • Actinomycose abdominale (plaie opératoire/traumatique) • Abdominale: sur appendicite, cholécystite, perforation, geste opératoire • Actinomycose pelvienne • sur dispositif intra-utérin (2%, après 2 ans) • post opératoire • Actinomycose ophtalmique chronique • Canaliculite et kératite après plaie cornéenne . • A. israeli et P. propionicum, femme agée 1Conant E, Wechsler R: Actinomycosis and nocardiosis of the lung. J Thorac Imaging 7:75-84 1992 www.emedicine.com/oph/topic491.htm

15. http://www.vh.org/adult/provider/internalmedicine/ATS/ Case02/RepeatHeadCT.html Formes disséminées (voie hématogène) • cérébro-méningées (sinusite, otite chronique, hématogène) 1 • Abcès cérébral le plus souvent unique 67% • méningite ou meningoencéphalite 13%, • actinomycome 7% • empyème sous dural 6% • abcès épidural 6%. • Abcès hépatique, atteinte vertébrale... 170cas, Smego et col, Rev Infect Dis 1987;9(5):855-65

16. ActinomycoseDiagnostic différentiel clinique • Infections à germes à croissance lente • Germes anaérobies • Nocardiose ++ • Mycobactéries ++ • Blastomycose, cryptococcose, • Aspergillose, mucormycose • Pathologie tumorale ou inflammatoire* • lymphome, • Cancer primitif ou secondaire • Granulomatoses non infectieuses (Wegener) *Existence de pathologies associées

17. Diagnostic différentielNocardiose • Physiopathologie • Bactérie tellurique +++ • sols, eaux douces et salées, atmosphère • Pas de commensalisme • l ’isolement signe l’infection • Infection par Inhalation (tropisme broncho pulmonaire) • Rarement, contamination d ’une plaie • bacille long filamenteux aérobie strict, • Coloré par le Ziehl (≠Actinomyces) • Clinique • Nocardia asteroides 80% • pulmonaire, path. disséminée, empyème, mycétome, lésions lymphocutanées • Nocardia brasiliensis 20% • pathologie diséminée, mycetome, amérique latine • Plus fréquente chez les hommes (2:1) et les immunodéprimés • forme aiguë ou surtout chronique suppurative

18. http://gsbs.utmb.edu/microbook/images/fig33_8.JPG Une nocardiose doit être évoquée parmi les étiologies de pneumonie d'évolution subaiguë ou chronique résistant aux traitements antibiotiques habituels. L'association d'une atteinte pulmonaire, de pustules cutanées et de troubles neurologiques est considérée comme hautement suggestive, en particulier chez un patient immunodéprimé (http://www.splf.org/rubriques/cas-cliniques/cas97/Com971.htm).

19. http://www.md.ucl.ac.be/entites/mint/intr/hainaut/dossierprojet/Images/nocardschema.gifhttp://www.md.ucl.ac.be/entites/mint/intr/hainaut/dossierprojet/Images/nocardschema.gif

20. Diagnostic aux laboratoires

21. Diagnostic histologique • Macroscopie • Lésion abcédée (forme aiguë) • Lésion granulomateuse chronique, polycyclique, entourée de PNN et de fibrose (favorise l ’anaérobiose) avec sinus de drainage (forme chronique) • Microscopie • Lésion élémentaire= Filaments fins de  <1 µ (à la différence des champignons) • Aspect branché rudimentaire et non branché, • extrémités externes rondes (clubs - pseudo conidies) • Impossible de différencier actinomyces de nocardia sauf par la coloration de Ziehl modifiée (nocardia +) • Absence de caséification et ni de cellules géantes • Absence de BAAR à la coloration de Ziehl

22. x 50 x 10 x100 Actinomyces spp. Sce de microbiologie, CHU Necker-Enfants malades Grains, coloration de gram

23. Coloration argentique Grain, x 20 Actinomyces, du grec « champignon en rayon »

25. Grain, HES

26. Coloration de Ziehl

27. Nocardiose, Coloration de Ziehl

28. Diagnosticmicrobiologique • Connaissance du contexte clinique +++ • lésion souvent chronique, pseudotumorale inflammatoire, évoluant vers la suppuration et la fistulisation • Présence de gaz et odeur fétide • Lésion cavitaire • Présence de grains blancs-jaunes ou bruns dans le pus • Transport du prélèvement • protégé de l ’oxygène • Ne pas laisser au réfrigérateur

29. Culture • Milieux aéro-anaérobie • sur milieux riches, et sélectif (CNA) • prolongée (> 3 jours- jusqu’ à 21 jours si suspiscion d ’actinomycose) • Grains+++ • 6-10% de CO2 • sur milieu liquide • Prélèvement plurimicrobien+++ (flore commensale) imposant d ’étudier différents types de colonies et de procéder parfois à des réisolements

30. Actinomycose : germes associésde la flore commensale • Actinobacillus actinomycetemcommitans • Ekeinella corrodens • Fusobactérium, Prevotella, Porphyromonas, Bacteroides, Capnocytophaga, • Staphylococcus sp., Streptococcus sp., Enterococcus sp. • rôle supposé dans la physiopathologie de l ’infection • le traitement de l ’actinomycose reste néanmoins ciblé sur l’actinomycète isolé

31. A. israeli Colonie en « dent molaire » Aspect des colonies • A. israeli • Croissance lente ≥ 5 jours (5-21j) • Anaérobie > aérobie (aérotolérant) • Aspect des colonies variable selon le milieu et l’âge de la culture • Forme typique irrégulière en « dent molaire » (forme « rough ») • Aspect de la culture en bouillon en « mie de pain » • Souvent au sein d’une flore polymorphe anaérobie+++ • Subcultures souvent indispensables (isolement) • Autres Actinomyces • de la forme smooth blanche à la colonie irrégulière • P. propionicum • Croissance en 2-5 jours http://path.upmc.edu/cases/case237.html

32. Actinomyces spp. Sce de microbiologie, CHU Necker-Enfants malades Coloration de Gram • Actinomyces • Bacilles Gram + Non sporulé, droit ou légèrement incurvés • Corynéforme, branchements rudimentaires • Parfois renflements terminaux (pseudo conidies) • Parfois fins filaments (10-50µ de long) • Seuls, paires, palissade • Arrangements en V, Y, L (coryneforme) • A. meyeri, A. odontolyticus, A. pyogenes • Cocco-bacilles corynéformes • P. propionicum • Bacilles corynéformes A. israeli http://medic.med.uth.tmc.edu/path/scan16.gif

33. Section of Lung stained with Gram stain. http://home.primus.com.au/royellis/nocast.jpg N. asteroides, colonie (pseudomycelium aerien) Culture en aérobiose http://www.medinfo.ufl.edu/year2/mmid/bms5300/images/d7120.jpg Nocardia asteroides Spilf 2002, prix cas cliniques JNI, CC N°7

34. Diagnostic des bacilles Gram + anaérobies non sporulés GENRE/esp MORPHOLOGIE Tps Cult Resp Cat Indole Lactobacillus Bacille ± allongé 24-48 ANA 0 0 Bifidobacterium Coryneforme bifide 24-48 ANA 0 0 Eubacterium Petit bacille 48-72 ANA 0 0 P. propionicum Coryneforme branché 48-72M-ANA 0 0 Actinomyces Coryneforme branché >72 M-ANA 0* 0 Corynebacterium Coryneforme typique 24-48 Aer ANA + V Nocardia Filamenteux + Fragm** Aer STRICT Streptomyces Filamenteux + Fragm** Aer STRICT ** mycelium aérien * sf A. viscosus

35. galeries d’identification Galeries standardisées (% ident correcte, N° de souches testées) API 20 A Rapid-ID Ana Actinomyces spp.14% (7) 40%(5) Propionibacterium spp. 90% (10) NT P. acnes NT 96%() P. granulosum NT 100%(2) • Inoculum très riche (3-5 McFarlad) +++ • API 20 A • Rapid ID 32 A

36. Apport de la biologie moléculaire: diagnosticc de genre • PCR + séquençage du gène de l ’ARN ribosomal 16S +++ (diagnostic de genre) • Diagnostic d ’espèce • Etude de la composition de la paroi en acides gras par chromatographie en phase gazeuse ou HPLC • en Laboratoire de référence

37. Antibiogramme Aspects thérapeutiques

38. Sensibilité des BG+ anaérobies strictsaux antibiotiques • Sensible à • pénicilline G (CMI C3G < CMI PéniG) • chloramphenicol, érythromycine, clindamycine, tétracycline • R naturelle • Métronidazole (Actinomyces, Propionibacterium, Bifidobacterium) • AAG, fluoroquinolones, colimycine, fosfomycine, TMP et sulfamides, aztréonam

39. Etude de la sensibilité aux antibiotiques in vitro Clin Infect Dis, 1997 25(S2): 262-3

40. Traitement • Curatif • Antibiothérapie • Péni G ou tétracycline , clindamycine, pyostacine • Durée prolongée +++ variable selon le terrain, la localisation (os, cerveau), la gravité (3 à 6 mois) • Mise à plat chirurgicale (selon la localisation), drainage sous scanner ++, après antibiothérapie à haute dose +++ • Mortalité périopératoire élevée • Abdomen, pelvis, thorax, cerveau • Drainage et excision des tissus nécrotiques • Ablation d’un stérilet

41. TTT: drainage par ponction + chloramphénicol 6 mois

42. Prévention • Hygiène dentaire • Prophylaxie lors des gestes dentaires

43. Importance du diagnostic différentiel avec Nocardia • Résistance naturelle à la pénicilline • Sensibilité • augmentin, C3G, imipénème • aminoglycosides • sulfamides, • Linézolide • Mais toxicité neurologique non réversible au long cours

44. Traitement de référence: 6-12 mois • Formes non sévères: • Bactrim 15 mg/kg/j • Formes graves et cérébrales ( 50% de mortalité avec Bactrim seul) • Bactrim + Imipénème • Bactrim + Imipénème + Amikacine • Nombreuses souches résistantes • Bactrim: N. asteroides • Amikacine: toutes N. transvalensis • Ceftriaxone: toutes N. farcinia