Caractéristiques générales et morphologie
La famille se caractérise par une immense diversité et constitue le groupe le plus vaste de bactéries pathogènes et opportunistes. En ce qui concerne la teneur en paires GC de l'ADN, la famille est extrêmement hétérogène : on y trouve des micro-organismes à faible taux (38 à 42 % chez Proteus et Providencia) et à taux élevé (52 à 60 % chez Klebsiella et Enterobacter). Le genre type Escherichia, ainsi que Shigella et Salmonella, occupent une position centrale avec 50 à 53 % de paires GC.
Les entérobactéries sont de petits ou moyens bacilles à Gram négatif (1–5 × 0,4–0,8 µm). Elles ne forment jamais de spores, bien que certains genres soient capables de synthétiser une capsule polysaccharidique protectrice. De nombreuses espèces sont mobiles grâce à une ciliature péritriche, mais il existe également des espèces amobiles.
Physiologie et propriétés biochimiques
La majorité des entérobactéries sont peu exigeantes quant à leur environnement et se développent parfaitement sur des milieux de culture usuels. En milieu liquide, elles provoquent un trouble difus, tandis que sur milieu solide, elles forment des colonies convexes et brillantes (mucoïdes en présence d'une capsule). La température optimale de croissance est généralement de 37 °C, à l'exception du genre Yersinia, dont les représentants manifestent une activité maximale à des températures plus basses.
Sur le plan respiratoire, ce sont des anaérobies facultatifs associant métabolisme fermentaire et respiratoire. Les critères différentiels majeurs de la famille sont l'oxydase négative, la catalase positive et l'aptitude à réduire les nitrates (nitrate réductase).
Le glucose est fermenté avec production d'acides. Ce processus emprunte l'une des deux voies suivantes :
- Type mixte : production importante d'acides organiques et parfois de gaz. Mise en évidence par le test au rouge de méthyle.
- Type butanediolique : les produits finaux sont le 2,3-butanediol et l'éthanol. Mise en évidence par la réaction de Voges-Proskauer.
Facteurs de pathogénicité
La synthèse des facteurs d'agression chez les entérobactéries est codée par des gènes situés sur des « îlots de pathogénicité » spécifiques, des plasmides ou dans le génome de bactériophages convertisseurs. Les principaux facteurs sont les suivants :
- Endotoxine (antigène O somatique) — présente chez toutes les espèces et libérée uniquement lors de la lyse de la paroi bactérienne.
- Exotoxines — entérotoxines thermostables et thermolabiles, ainsi que diverses cytotoxines.
- Facteurs d'adhésion — pili de type 4 et structures filamenteuses du système de sécrétion de type III (T3SS), indispensables à la fixation sur l'épithélium.
- Enzymes d'agression — ADNase, phosphatase, neuraminidase.
- Capsule — protège efficacement le germe contre la phagocytose et l'action lytique du complément.
Types d'interaction avec l'épithélium intestinal
Le mécanisme pathogénique dépend de la profondeur de pénétration de l'agent pathogène dans les tissus et de sa capacité à les léser :
- Superficiel sans lésion : les bactéries (par exemple, les Escherichia coli entérotoxigènes) se multiplient directement à la surface des cellules sans altérer l'architecture intestinale.
- Superficiel avec lésion : les germes détruisent les microvillosités, provoquant un effet cytopathogène sur la surface apicale (Escherichia coli entéropathogènes et entérohémorragiques).
- Invasif avec cytotoxicité : les bactéries pénètrent à l'intérieur des cellules du côlon, s'y multiplient et entraînent la mort des entérocytes (genre Shigella, Escherichia coli entéro-invasives).
- Transcytose et dissémination systémique : les agents pathogènes traversent les cellules M pour rejoindre les plaques de Peyer, puis se multiplient à l'intérieur des macrophages (genres Salmonella, Yersinia).
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quels milieux de culture différentiels utilise-t-on pour l'ensemencement des selles en cas d'infections intestinales ?
Pour l'ensemencement des selles en cas d'infections intestinales, on utilise des milieux sélectifs et différentiels contenant du lactose.
- Gélose Endo et gélose de Levine — milieux différentiels au lactose (la gélose de Levine présentant une faible sélectivité).
- Gélose de Ploskirev — milieu combiné à faible sélectivité.
- Gélose MacConkey et gélose au désoxycholate — milieux à faible sélectivité.
- Gélose Salmonella-Shigella et gélose xylose-lysine-désoxycholate — milieux modérément sélectifs.
- Gélose au bismuth-sulfite — milieu combiné hautement sélectif.
Quels antigènes entrent dans la composition de la structure antigénique des entérobactéries et quelle est leur nature chimique ?
La structure antigénique des entérobactéries comprend des antigènes somatiques, flagellaires, capsulaires et des antigènes additionnels.
- Antigène O — somatique, présent chez toutes les entérobactéries.
- Antigène H — flagellaire, présent chez les espèces mobiles.
- Antigène K — de surface, capsulaire ; de nature polysaccharidique.
- Antigènes additionnels — pili de type 4 et antigènes spéci-spécifiques.
Quelles maladies infectieuses spécifiques sont provoquées par les représentants de la famille des entérobactéries ?
Les représentants de la famille des entérobactéries provoquent un large éventail d'affections.
- Infections intestinales aiguës — salmonelloses, eschérichioses et shigelloses ; les salmonelles sont également responsables de la fièvre typhoïde.
- Yersinioses — peste (Yersinia pestis), pseudotuberculose (Yersinia pseudotuberculosis) et yersiniose intestinale (Yersinia enterocolitica).
- Affections dues aux sous-espèces de Klebsiella pneumoniae — pneumonie classique, sepsis, ozène et rhinosclérome.
- Infections urinaires — lors des infections à Proteus, l'uréase favorise la formation de calculs rénaux.
- Infections nosocomiales — causées par des genres opportunistes tels que Klebsiella, Proteus, Providencia et Serratia ; les tableaux cliniques incluent des toxi-infections alimentaires, des atteintes respiratoires et des infections urinaires.
Pour mémoriser les antigènes de base des entérobactéries, utilisez une règle simple : O — Origine/Somatique, H — Hanches/Flagelle, K — Kapuchon/Capsule (ou Base, Brin, Capsule).
Questions des cours et des examens
Comment réalise-t-on le diagnostic microbiologique des infections à entérobactéries ?
La méthode de référence est bactériologique. Durant la phase fébrile (première semaine), le sang est ensemencé en bouillon bilié pour obtenir une hémoculture. À partir de la deuxième semaine, les prélèvements de choix sont les selles, les urines ou la bile.
En quoi consiste le marquage épidémiologique des souches ?
Pour rechercher la source de l'infection, on recourt à la phagotypage — technique consistant à traiter la souche isolée avec des bactériophages spécifiques (par exemple, les phages Vi pour les salmonelles).
Sur quoi repose la classification intraspécifique et générique des entérobactéries ?
Le critère principal repose sur l'activité biochimique. On évalue l'aptitude à fermenter les sucres (lactose, saccharose), à hydrolyser l'urée, à produire de l'indole et de l'hydrogène sulfuré, ainsi qu'à utiliser le citrate.
À étudier également sur le sujet
- Spécificités du genre Klebsiella : thermo-dépendance de la mobilité et coloration bipolaire
- Principes de fonctionnement du système de sécrétion de type III (T3SS) chez les entérobactéries
- Géloses Endo, de Ploskirev et au bismuth-sulfite : mécanisme de différenciation
- Rôle des entérobactéries opportunistes (Proteus, Providencia, Serratia) dans la survenue des infections nosocomiales
- Particularités de culture de Klebsiella granulomatis (utilisation de la vésicule vitelline)
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