Corynebacterium diphtheriae (historiquement « bacille de Klebs-Loeffler ») est une espèce de bacilles à Gram positif de la famille des Corynebacteriaceae. Elle est l'espèce type du genre Corynebacterium. Avec les autres Corynébactéries du « complexe Corynebacterium diphtheriae », c'est un agent pathogène humain responsable d'une grave maladie toxinique, la diphtérie, difficilement curable mais heureusement accessible à la prévention vaccinale.
Caractères morphologiques
C. diphtheriae est un organisme anaérobie facultatif à Gram positif, caractérisé par des bâtonnets (bacilles) non encapsulés, non sporulés, immobiles, droits ou incurvés, de coloration souvent granuleuse. Les cellules sont d'une longueur de et d'une largeur de , disposés en palissades et en lettres V, aux extrémités souvent renflées. Les bâtonnets forment des amas ramifiés en culture (ressemblant à des « lettres chinoises »). C'est un microorganisme strictement parasite des humains. Il produit la toxine diphtérique, une exotoxine de nature protéique de , responsable des signes de la diphtérie. L'inactivation de cette toxine par un antisérum (anatoxine) est à la base de la vaccination antidiphtérique.
Caractères biochimiques
L'espèce C. diphtheriae ne possède pas de pyrazinamidase, ce qui la différencie des espèces C. pseudodiphtheriticum et C. xerosis. Le biovar C. diphtheriae intermedius est le seul biovar lipophile. Les différents biovars de C. diphtheriae peuvent être distingués selon certaines caractéristiques biochimiques, notamment leur capacité à réduire les nitrates et fermenter le glycogène : Corynebacterium diphtheriae biovar gravis : nitrate +, glycogène + ; Corynebacterium diphtheriae biovar intermedius : nitrate +, glycogène - ; Corynebacterium diphtheriae biovar belfanti : nitrate -, glycogène - ; Corynebacterium diphtheriae biovar mitis : nitrate +, glycogène -.
Écologie
Il s'agit d'un germe se transmettant de personne à personne par des particules de salive en aérosol, provenant de malades ou porteurs de germes (il peut y en avoir 3 à 5 % durant les périodes d'épidémie). Il est relativement résistant dans les milieux extérieurs.
Pouvoir pathogène
La diphtérie est une angine pseudomembraneuse : il s'agit d'un exsudat sérofibrineux coagulé adhérant aux tissus sous-jacents. L'angine est généralement bilatérale. Le début est insidieux, elle apparaît après une incubation de 2 à 5 jours. Le nez est généralement aussi infecté (mais la diphtérie nasale isolée est plus rare et moins grave). Plus rares encore sont la diphtérie du conduit auriculaire ou la diphtérie d'une plaie cutanée (surtout tropicale).
Deux mécanismes peuvent entraîner la mort dans la diphtérie : le croup c'est-à-dire l'extension de l'infection pseudo-membraneuse au larynx, d'où mort par étouffement. Fréquente au début du (tout médecin généraliste avait dans sa trousse le matériel pour pratiquer une trachéotomie à domicile), cette complication est aujourd'hui rarissime : les cas actuels de laryngites obstruantes (« faux-croup ») sont plutôt dus soit à Haemophilus influenzae, soit au Myxovirus para-influenzae, soit à la forme atténuée du bacille de Klebs-LoefflerH. Barbier et G. Ulmann, Bactériologie : nouvelles recherches bactériologiques et cliniques, prophylaxie et traitement, Éditions J.-B. Baillière, soit à Bordetella pertussinum, vecteur de la coqueluche qui donne de faux-croup (référence : Manuel Merck édition du centenaire). Des cas d'angines pseudomembraneuses à C. haemolyticum ont été rapportésE.Pilly , page 342 qui indiquent l'autre taxonomie de Corynebacterium diphteriae, qui est le bacille de Klebs-Loeffler ; la toxine qui a pour organes cibles principaux le myocarde et les surrénales. La dose mortelle pour l'homme est d'environ . C. diphtheriae est une bactérie toxinogène, elle se multiplie au niveau du rhinopharynx où elle excrète une exotoxine. Cette dernière, avec son action localisée au rhinopharynx, entraîne une angine diphtérique pseudomembraneuse. La fausse membrane entraîne l'obturation du nasopharynx et mort par asphyxie. Quand la toxine diffuse dans la voie sanguine, elle atteint le cœur, les reins et le Système nerveux central, entraînant la paralysie.
Épidémiologie
L'épidémiologie est très nettement influencée par la vaccination : dans toute communauté dont au moins 75 % des membres sont vaccinés la diphtérie devient rare ou même disparaît. La mortalité (5 à 10 %) est influencée par la rapidité du diagnostic et du traitement.
Taxonomie Le nom correct complet (avec auteur) de ce taxon est Corynebacterium diphtheriae (Kruse 1886) Lehmann & Neumann 1896.
Historique C'est T.A.E. Klebs qui décrit pour la première fois C. diphteriae en 1883 sous le nom de « bacille diphtérique » dans une conférence donnée au 2ème congrès de médecine interne à WiesbadenKlebs TAE « Ueber Diphtherie » in: Verhandlungen des Congresses für innere Medizin – Zweiter Congress, gehalten zu Wiesbaden, 18.–23. April 1883. Wiesbaden : 1883, Verlag von J.F. Bergman, pp. 139-154. Accès libre (ouvrage en allemand).. Il y expose l'anatomie pathologique des lésions diphtériques et remarque que, dans un certain nombre de cas, la létalité de la maladie ne s'explique pas (ou pas uniquement) par une prolifération bactérienne. F. Loeffler lui consacre en 1884 une monographie dans laquelle il présente une méthode de culture, le milieu Loeffler au sérum coagulé, qui donne des résultats de laboratoire reproductiblesLoeffler F. Untersuchungen über die Bedeutung der Mikroorganismen für die Entstehtung der Diphtherie beim Menschen, bei der Taube und beim Kalbe. Berlin : 1884, L. Schumacher. Accès libre (ouvrage en allemand)..
Le précis de microbiologie médicale publié en 1886 par C. Flügge contient la première description de cette espèce sous un nom binomial (invalide) : « Bacillus diphtheriae » Flügge C. Die Mikroorganismen : mit besonderer Berücksichtigung der Ätiologie der Infektionskrankheiten. Leipzig : F.C.W. Vogel, 1886, p. 225. Accès libre (ouvrage en allemand). Ce n'est qu'en 1896 que le nom binomial actuel et valide, Corynebacterium diphtheriae, apparaît dans un atlas médical publié par et Lehman KB & Neumann RO. Lehmann's Medicin, Handatlanten, Band X (Atlas und Grundriss der Bakteriologie und Lehrbuch der speziellen bakteriologischen Diagnostik. Theil II: Text). München : J.F. Lehmann (ed.), 1896, p. 350. Accès libre (ouvrage en allemand)..
Étymologie L'étymologie du som spécifique est la suivante : diph.the’ri.ae. Gr. fem. n. diphthera, pièce de cuir; N.L. fem. n. diphtheria, une maladie dans laquelle une membrane coriace se forme dans la gorge; N.L. gen. fem. n. diphtheriae, de la diphtheria ».
Propriétés bactériologiques
Morphologie Dimensions : 3 à 8 micromètres sur 0,5 à 1,0 micromètre. Les pseudodiphtériques sont souvent plus courts (plus ou moins 1 à 2 micromètres) et trapus ; leur coloration est moins granuleuse (ces différences ne sont que relatives).
Culture Développement peu caractéristique sur les milieux usuels.
Toxine Protéine antigéniquement identique, quelle que soit la souche productrice. C'est une protéine de poids moléculaire d'environ 72kDa. Elle inhibe la synthèse des protéines en inactivant la transférase des acides aminés au niveau des ribosomes des cellules de mammifères (les ribosomes bactériens sont insensibles). Les cellules du myocarde et des surrénales sont les plus sensibles. En outre, dans 10 % des cas, on peut observer des paralysies tardives ( au ), réversibles, généralement peu graves (limitées aux muscles pharyngés et oculomoteurs). La capacité d'élaborer cette toxine dépend de la présence d'un bactériophage. Une souche non toxigène le devient si elle est lysogénisée par ce phage, dit « phage bêta ». , au-dessus ou en dessous d'une concentration optimale de 100 gamma/ml de fer, il n'y a que peu ou pas de production de toxine. S'il y a davantage de fer, les molécules de cette protéine s'y unissent pour former du cytochrome b, non toxique. La toxine serait donc une protéine entrant dans la composition du cytochrome dont la synthèse reste incomplète par manque de fer.
Méthodes de diagnostic
Comme il n'y a guère de réaction sérologique d'intérêt pratique, le diagnostic est fondé sur la mise en évidence du bacille dans le produit d'écouvillonnage de la gorge et/ou du nez (l'écouvillon nasal est surtout important pour la recherche des porteurs de germes ou chez les malades dont la gorge est partiellement désinfectée par des pastilles antiseptiques ou antibiotiques mais il faut, de préférence faire ces prélèvements avant l'administration d'antibiotiques. S'agissant de la diphtérie induite par le bacille de Klebs-Loeffler, le test d'Elek est vivement recommandé. Diagnostic : La diphtérie doit être évoquée systématiquement devant une angine à fausses membranes ou une ulcération cutanée subaiguë pseudo-membraneuse. Le diagnostic de diphtérie constitue une des urgences du laboratoire de microbiologie. L'isolement s'effectue à partir d'écouvillons de prélèvements rhinopharyngés, de membranes ou de prélèvements cutanés. À partir de ces échantillons le plus souvent polymicrobiens, l'isolement des colonies suspectes nécessite un milieu sélectif. Toutes les corynébactéries du complexe diphtheriae isolées par les laboratoires de microbiologie doivent être adressées en urgence au CNR des Corynebactéries pour la recherche du gène de la toxine et l’identification de l’espèce. Devant une suspicion de diphtérie, un échantillon de fausses membranes doit être envoyé simultanément au CNR. Pour la confirmation bactériologique d'une diphtérie, le CNR doit être averti et être destinataire des renseignements cliniques et épidémiologiques recueillies lors du signalement initial. L’envoi au CNR ne doit pas différer la mise en route urgente du traitement devant toute suspicion clinique de diphtérie.
Méthodes : isolement/identification + recherche toxinogenèse (gène tox + production in vitro (Elek))+ antibiogramme ; des échantillons de sérum du patient doivent être obtenus avant toute sérothérapie (sérothèque et envoi au CNR). La détermination du titre en anticorps antitoxine diphtérique peut permettre de déterminer, en fonction du statut vaccinal, si la bactérie isolée exprimait la toxine.
Traitement : Sérothérapie administrée sans retard si signes toxiniques avant même confirmation de la présence du gène codant la toxinediphtérique (tox+), pour neutraliser la toxine le plus rapidement possible (faire demande d'Autorisation temporaire d'utilisation nominative ATU).
Antibiothérapie à ajuster en fonction de l'antibiogramme : Pénicilline G en intramusculaire en fonction du poids, associée à Pyostacine et à Erythromycine. Durée du traitement 21 jours. ou moins efficace
Amoxicilline par jour chez l'adulte en trois prises (voie orale ou IV), macrolides en cas d'allergies aux bêta-lactamines. Durée de traitement pendant 14 jours sauf pour azithromycine pendant trois jours (modalités faire un lien avec rapport HCSP 2011). S'assurer de la négativité des prélèvements de gorge (ou cutanés) sous traitement à J15 et J16 (J7 et J8 pour azithromycine) en raison de rechute précoce possible après traitement.
Examen microscopique Inefficace au point de vue diphtérie, il faut cependant, avec tout écouvillon d'angine, faire un frottis au Gram pour détecter la présence éventuelle de l'association fusospirillaire de Vincent.
Culture Tout écouvillon d'angine sera ensemencé sur une gélose au sang pour la détection du streptocoque bêta-hémolytique. La détection du bacille diphtérique repose sur l'emploi des 2 milieux suivants :