Les streptocoques sont un grand groupe de cocci gram-positifs, non mobiles et non sporulants d’environ 0,5 -1,2 µm de taille. Ils se développent souvent en paires ou en chaînes et sont négatifs pour l’oxydase et la catalase.
S pyogenes a tendance à coloniser les voies respiratoires supérieures et est très virulent car il surmonte le système de défense de l’hôte. Les formes les plus courantes de la maladie à S pyogenes comprennent les infections respiratoires et cutanées, avec différentes souches généralement responsables de chaque forme.
La paroi cellulaire de S pyogenes est très complexe et chimiquement diversifiée. Les composants antigéniques de la cellule sont les facteurs de virulence. Les composants extracellulaires responsables du processus pathologique comprennent les invasines et les exotoxines. La capsule la plus externe est composée d’acide hyaluronique, qui a une structure chimique ressemblant au tissu conjonctif de l’hôte, permettant à la bactérie d’échapper à la reconnaissance par l’hôte en tant qu’agent offensant. Ainsi, la bactérie échappe à la phagocytose par les neutrophiles ou les macrophages, lui permettant de se coloniser. L’acide lipotéichoïque et les protéines M situés sur la membrane cellulaire traversent la paroi cellulaire et se projettent à l’extérieur de la capsule.
Invasion des cellules épithéliales
Une caractéristique de S pyogenes est la capacité de l’organisme à envahir les cellules épithéliales. L’échec de la pénicilline à éradiquer S pyogenes de la gorge des patients, en particulier ceux qui sont porteurs de S pyogenes, a été de plus en plus signalé. Les résultats d’une étude suggèrent fortement que si l’état porteur résulte de la survie des streptocoques des cellules intraépithéliales, l’échec de la pénicilline à tuer les S pyogènes ingérés peut être lié à un manque d’entrée efficace de la pénicilline dans les cellules épithéliales. Ces observations peuvent avoir des implications cliniques sur la compréhension des porteurs et la gestion de l’infection à S. pyogenes.
Facteurs de virulence bactérienne
Les antigènes de la paroi cellulaire comprennent le polysaccharide capsulaire (substance C ), le peptidoglycane et l’acide lipotéichoïque (LTA), les protéines R et T et diverses protéines de surface, y compris la protéine M, les protéines fimbriales, les protéines de liaison à la fibronectine (par exemple, la protéine F) et la streptokinase liée aux cellules.
La substance C est composée d’un polymère ramifié de L-rhamnose et de N-acétyl-D-glucosamine. Il peut avoir un rôle dans l’augmentation de la capacité invasive. Les protéines R et T sont utilisées comme marqueurs épidémiologiques et n’ont aucun rôle connu dans la virulence.
Un autre facteur de virulence, la C5A peptidase, détruit les signaux chimiotactiques en clivant le composant complément de C5A.
Protéine M, le facteur de virulence majeur, est une macromolécule incorporée dans les fimbriae présentes sur la membrane cellulaire en saillie sur la paroi cellulaire bactérienne. C’est la principale cause du déplacement antigénique et de la dérive antigénique parmi le SGA. (Voir l’image ci-dessous.)
Infections à streptocoques du groupe A. Protéine M. La protéine M se lie au fibrinogène hôte et bloque la liaison du complément au peptidoglycane sous-jacent. Cela permet la survie de l’organisme en inhibant la phagocytose. Les souches qui contiennent une abondance de protéine M résistent à la phagocytose, se multiplient rapidement dans les tissus humains et déclenchent le processus pathologique. Après une infection aiguë, des anticorps spécifiques de type se développent contre l’activité de la protéine M dans certains cas.
Cependant, bien que de tels anticorps protègent contre l’infection par un type de protéine M homologue, ils ne confèrent aucun immunité contre les autres types M. Cette observation est l’un des facteurs représentant un obstacle théorique majeur à la conception du vaccin S pyogenes, car plus de 80 sérotypes M ont été décrits à ce jour.
Foyers de certaines maladies streptococciques ont tendance à être associées à certains types M; par conséquent, le sérotypage M a été très utile pour les études épidémiologiques.
Facteurs d’adhérence bactériens
Au moins 11 composants de surface différents du SGA ont été suggérés pour jouer un rôle rôle dans l’adhésion. En 1997, Hasty et Courtney ont proposé que le GAS exprime différents tableaux d’adhésines dans diverses niches environnementales. Sur la base de leur examen, la protéine M médie l’adhésion aux cellules HEp-2, mais pas aux cellules buccales, chez l’homme, tandis que FBP54 médie l’adhésion aux cellules buccales, mais pas aux cellules HEp-2. La protéine F médie l’adhésion aux cellules de Langerhans, mais pas aux kératinocytes.
Une des théories proposées concernant le processus d’adhésion est un modèle en 2 étapes. L’étape initiale pour surmonter la répulsion électrostatique des bactéries de l’hôte est médiée par LTA, qui fournit une adhérence faible et réversible. La deuxième étape prend la forme d’une adhésion ferme et irréversible médiée par la protéine M spécifique du tissu, la protéine F ou FBP54, entre autres.Une fois l’adhérence obtenue, les streptocoques résistent à la phagocytose, prolifèrent et commencent à envahir les tissus locaux.
Les GAS montrent une diversité moléculaire énorme et évolutive, entraînée par la transmission horizontale entre diverses souches. Cela est également vrai lorsqu’ils sont comparés à d’autres streptocoques. L’acquisition de prophages représente une grande partie de la diversité, conférant non seulement une virulence via des facteurs de virulence associés aux phages, mais également une survie bactérienne accrue contre les défenses de l’hôte.
Produits extracellulaires et toxines
Divers produits de croissance extracellulaire et toxines produites par le GAS sont responsables des dommages aux cellules hôtes et de la réponse inflammatoire.
Hémolysines
S pyogenes élabore 2 hémolysines distinctes. Ces protéines sont responsables de la zone d’hémolyse observée sur les plaques de gélose au sang et sont également importantes dans la pathogenèse des lésions tissulaires chez l’hôte infecté. La streptolysine O est toxique pour une grande variété de types de cellules, y compris le myocarde, et est hautement immunogène. La détermination des réponses anticorps à cette protéine (titre antistreptolysine O) est souvent utile dans le sérodiagnostic d’une infection récente.
La streptolysine S est un autre facteur de virulence capable d’endommager les leucocytes polymorphonucléaires et organites subcellulaires. Cependant, contrairement à la streptolysine O, elle ne semble pas être immunogène.
Exotoxines pyrogènes
La famille des streptocoques les exotoxines pyrogènes (SPE) comprennent les SPE A, B, C et F. Ces toxines sont responsables de l’éruption cutanée de la scarlatine. D’autres effets pathogènes causés par ces substances comprennent la pyrogénicité, la cytotoxicité et l’augmentation de la sensibilité à l’endotoxine. SPE B est un précurseur d’une cystéine protéase, un autre déterminant de la virulence.
Les isolats de streptocoques du groupe A associés au streptocoque TSS codent pour certaines SPE (c.-à-d. A, C, F) capables de fonctionner comme des superantigènes. Ces antigènes induisent une réponse fébrile marquée, induisent la prolifération des lymphocytes T et induisent la synthèse et la libération de plusieurs cytokines, y compris le facteur de nécrose tumorale, l’interleukine-1 bêta et l’interleukine-6. Cette activité est attribuée à la capacité du superantigène à se lier simultanément à la région V-bêta du récepteur des lymphocytes T et aux antigènes majeurs d’histocompatibilité de classe II des cellules mononucléées présentant l’antigène, entraînant une prolifération étendue et non spécifique des lymphocytes T et une augmentation production d’interleukine-2.
Nucléases
Quatre nucléases antigéniquement distinctes (A, B, C, D) aident à la liquéfaction du pus et aider à générer un substrat pour la croissance.
Autres produits
D’autres produits extracellulaires comprennent la NADase (leucotoxique) , la hyaluronidase (qui digère le tissu conjonctif hôte, l’acide hyaluronique et la capsule de l’organisme), les streptokinases (protéolytiques) et la streptodornase AD (activité de la désoxyribonucléase).
Protéinase, l’amylase et l’estérase sont des facteurs de virulence streptococciques supplémentaires, bien que le rôle de ces protéines dans la pathogenèse ne soit pas entièrement compris.
Suppur spectre de la maladie ative
Pharyngite streptococcique
S pyogenes cause jusqu’à 15-30% des cas de pharyngite aiguë. La maladie de Frank survient en fonction du degré de virulence bactérienne après la colonisation des voies respiratoires supérieures. Un diagnostic précis est essentiel pour une sélection appropriée des antibiotiques.
Impétigo
La pyodermite est la forme la plus courante d’infection cutanée causée par le SGA . Aussi appelé impétigo streptococcique ou impétigo contagiosa, il se produit le plus souvent dans les climats tropicaux, mais peut également être très répandu dans les climats nordiques, en particulier pendant les mois d’été. Les facteurs de risque qui prédisposent à cette infection comprennent un statut socio-économique bas; faible niveau d’hygiène générale; et les lésions cutanées locales causées par les piqûres d’insectes, la gale, la dermatite atopique et les traumatismes mineurs. La colonisation de la peau intacte précède le développement de la pyodermite d’environ 10 jours.
La pyodermie streptococcique peut survenir chez les enfants appartenant à certains groupes de population et dans des établissements surpeuplés. Les modes de transmission sont le contact direct, la contamination de l’environnement et les mouches domestiques. Les souches de streptocoques qui causent la pyodermite diffèrent de celles qui causent une amygdalite exsudative.
Les toxines bactériennes provoquent une protéolyse des couches épidermiques et sous-épidermiques, permettant aux bactéries de se propager rapidement le long des couches cutanées et provoquent ainsi des cloques ou des lésions purulentes. L’autre cause fréquente d’impétigo est Staphylococcus aureus.
Pneumonie
Le SGA invasif peut provoquer une infection pulmonaire, souvent avec une progression rapide à la pneumonie nécrosante.
Fasciite nécrosante
La fasciite nécrosante est causée par une invasion bactérienne dans le tissu sous-cutané, avec une propagation ultérieure à travers les fasciites superficielles et profondes Avions. La propagation du SGA est facilitée par les toxines et enzymes bactériennes (p. Ex. Lipase, hyaluronidase, collagénase, streptokinase), les interactions entre les organismes (infections synergiques), les facteurs tissulaires locaux (p. Ex., Diminution de l’approvisionnement en sang et en oxygène) et les facteurs généraux de l’hôte (p. Ex. , état immunodéprimé, maladie chronique, chirurgie).
À mesure que l’infection se propage profondément le long des plans fasciaux, une occlusion vasculaire, une ischémie tissulaire et une nécrose se produisent. Bien que le SGA soit souvent isolé dans les cas de fasciite nécrosante, cet état pathologique est souvent polymicrobien.
Otite moyenne et sinusite
Ce sont des complications suppuratives courantes de l’amygdalopharyngite streptococcique. Elles sont causées par la propagation d’organismes via la trompe d’Eustache (otite moyenne) ou par propagation directe aux sinus (sinusite).
Spectre de maladie non suppurative
Fièvre rhumatismale aiguë
L’ARF est une séquelle retardée et non suppurative de l’amygdalopharyngite à SGA. Après la pharyngite, une période de latence de 2 à 3 semaines s’écoule avant que les signes ou symptômes de l’ARF n’apparaissent. La maladie se manifeste par diverses manifestations cliniques, notamment l’arthrite, la cardite, la chorée, les nodules sous-cutanés et l’érythème marginal.
La fièvre rhumatismale peut être le résultat d’une prédisposition génétique de l’hôte. Le gène de la maladie peut être transmis soit de manière autosomique dominante, soit de manière autosomique-récessive, avec une pénétrance limitée. Cependant, le gène de la maladie n’a pas encore été identifié.
De nombreuses preuves soutiennent le lien entre les infections streptococciques du groupe A des voies respiratoires supérieures et la FRA, bien que seuls certains sérotypes du groupe M (c’est-à-dire 1, 3, 5, 6, 18, 24) sont associés à cette complication. Des souches très mucoïdes, en particulier des souches de type M 18, sont apparues dans de nombreuses communautés avant l’apparition du rhumatisme articulaire aigu. Le rhumatisme articulaire aigu est le plus fréquemment observé chez les enfants âgés de 5 à 15 ans (le groupe d’âge le plus sensible aux infections à SGA).
Le taux d’attaque suite à une infection des voies respiratoires supérieures est d’environ 3% pour les personnes atteintes d’une infection non traitée ou insuffisamment traitée. La période de latence entre l’infection à SGA et l’apparition du rhumatisme articulaire aigu varie de 2 à 4 semaines. Contrairement à la glomérulonéphrite post-streptococcique (PSGN), qui peut suivre soit une pharyngite, soit une pyodermite streptococcique, la fièvre rhumatismale ne peut survenir qu’après une infection des voies respiratoires supérieures.
Malgré la profondeur de connaissances accumulées sur la microbiologie moléculaire de Streptococcus pyogenes, la pathogenèse de l’ARF reste inconnue. Un effet direct d’une toxine extracellulaire streptococcique, en particulier la streptolysine O, pourrait être responsable de la pathogenèse de l’ARF, selon certaines hypothèses. Les observations selon lesquelles la streptolysine O est cardiotoxique dans les modèles animaux soutiennent cette hypothèse, mais il a été difficile de relier cette toxicité aux dommages valvulaires observés dans l’ARF.
Une hypothèse plus répandue est qu’une anomalie la réponse immunitaire de l’hôte à certains composants du streptocoque du groupe A est responsable. La protéine M du GAS partage certaines séquences d’acides aminés avec certains tissus humains, ce qui a été proposé comme source de réactivité croisée entre l’organisme et l’hôte humain qui pourrait conduire à une réponse immunitaire immunopathologique. En outre, la similitude antigénique entre le polysaccharide spécifique au groupe de S pyogenes et les glycoprotéines trouvés dans les valves cardiaques humaines et bovines a été reconnue, et les patients atteints de FRA ont une persistance prolongée de ces anticorps par rapport aux témoins atteints de pharyngite non compliquée. D’autres antigènes du SGA semblent avoir des réactions croisées avec les membranes du sarcolemme cardiaque.
Au cours de la réponse immunitaire de l’hôte au GAS, les antigènes de l’hôte peuvent, en raison de ce mimétisme moléculaire, être confondus avec des étrangers; cela conduit à une cascade inflammatoire avec des lésions tissulaires résultantes. Chez les patients atteints de FRA avec la chorée de Sydenham, des anticorps communs contre les antigènes trouvés dans la membrane cellulaire S pyogenes et le noyau caudé du cerveau sont présents, ce qui soutient davantage le concept d’une réponse auto-immune aberrante dans le développement de la FRA.
L’intérêt de savoir si ces réponses auto-immunes jouent un rôle dans la pathogenèse du syndrome connu sous le nom de troubles neuropsychiatriques auto-immunes pédiatriques associés aux infections streptococciques (PANDAS) a été considérable, bien que des travaux supplémentaires soient nécessaires pour établir le lien entre infections streptococciques et ces syndromes.
Glomérulonéphrite post-streptococcique
La glomérulonéphrite peut suivre les infections streptococciques du groupe A du pharynx ou de la peau, et son incidence varie selon la prévalence des souches dites néphritogènes de streptocoques du groupe A dans la communauté. Le type 12 est le sérotype M le plus fréquent à l’origine du PSGN après une pharyngite, et le type M 49 est le sérotype le plus souvent lié à la néphrite associée à la pyodermite. La période de latence entre l’infection à SGA et le début de la glomérulonéphrite varie de 1 à 2 semaines.
La pathogenèse semble être à médiation immunologique. Les immunoglobulines, les composants du complément et les antigènes qui réagissent avec les antisérums streptococciques sont présents dans le glomérule au début de l’évolution de la maladie, et les anticorps provoqués par les streptocoques néphritogènes sont supposés réagir avec le tissu rénal de manière à favoriser les lésions glomérulaires. Contrairement au rhumatisme articulaire aigu, les récidives de PSGN sont rares. Le diagnostic du PSGN est basé sur les antécédents cliniques, les résultats de l’examen physique et les preuves de confirmation d’une infection streptococcique récente.
Syndrome de choc toxique
Des infections sévères à SGA associées à un choc et à une défaillance d’organe ont été signalées de plus en plus fréquemment, principalement en Amérique du Nord et en Europe.
Un chevauchement considérable se produit entre le SCT streptococcique et la fasciite nécrosante streptococcique, dans la mesure où la plupart des cas surviennent en association avec des infections des tissus mous. Cependant, le SCT streptococcique peut également survenir en association avec d’autres infections streptococciques focales, y compris une infection pharyngée.
La pathogenèse du SCT streptococcique semble être en partie liée à la capacité de certains ( ie, A, C, F) exotoxines pyogènes streptococciques (SPE) pour fonctionner comme superantigènes.
Scarlatine
Quand une éruption érythémateuse fine, diffuse est présente dans le cadre de la pharyngite streptococcique aiguë, la maladie est appelée scarlatine. L’éruption cutanée de la scarlatine est causée par les exotoxines pyrogènes (c’est-à-dire SPE A, B, C et F). L’éruption cutanée dépend fortement de l’expression de la toxine; l’immunité humorale préexistante à la toxine SPE spécifique empêche les manifestations cliniques de la scarlatine.
La scarlatine est apparemment devenue moins courante et moins virulente qu’au cours des dernières décennies; cependant, l’incidence est cyclique, en fonction de la prévalence des souches productrices de toxines et du statut immunitaire de la population. Les modes de transmission, la répartition par âge des cas et d’autres caractéristiques épidémiologiques sont similaires à ceux de la pharyngite streptococcique.
Maladies du système nerveux central
Les principales preuves de La maladie post-streptococcique auto-immune du système nerveux central (SNC) est fournie par des études sur la chorée de Sydenham, manifestation neurologique du rhumatisme articulaire aigu. Les rapports de trouble obsessionnel-compulsif (TOC), de tics et d’autres symptômes neuropsychiatriques survenant en association avec des infections streptococciques bêta-hémolytiques du groupe A suggèrent que diverses séquelles du SNC peuvent être déclenchées par l’auto-immunité post-streptococcique.