Escherichia coli
Proteobacteria (phylum), enterobacterales (ordre)
Aspect
- Bacille Gram négatif
- Colonie devient rose sur la gélose Mc Conkey parce que c’est une bactérie qui métabolise le lactose.
Pathogenèse
C’est une bactérie commensale du tube digestif des animaux à sang chaud.
La particularité de E. coli est de pouvoir acquérir des facteurs de virulence par transfert génétique horizontal, entre différentes souches, en fonction du milieu dans lequel elle se développe.
Par exemple, si elle a besoin de fer et qu’elle est dans un milieu qui en contient peu, la bactérie est capable d’acquérir des sidérophores, lui permettant de chélater le fer de son environnement.
Il existe 5 pathovars responsables de diarrhées: E. coli entérotoxinogène (en anglais ETEC), E. coli entéropathogènes(en anglais EPEC), E. coli entéroaggrégatif (en anglais EAEC), E. coli entérohémorragique (en anglais EHEC, ou encore STEC, voulant dire Shiga toxin E. coli) et E. coli entéroinvasif (similaire aux shigella spp., en anglais EIEC).
E. coli entérohémorragiques sont dites productrices de Shiga-toxines. Aussi appelée Verotoxines, en raison de leur pathogénicité pour les cellules de cultures épithéliales rénales Vero, ces dernières s’appellent Shiga-toxine en raison de leur similitude avec la toxine Shiga produite par la bactérie du genre Shigella, causant la dysenterie.
Il existe 2 Shiga-toxines, STX1 et STX2. Ces toxines sont codées par la le prophage Stx.
La transcription de cette séquence est induite par le système de défense SOS de la cellule hôte, engagé en cas de dommages à l’ADN.
Divers facteurs de stress, comme certains traitements antibiotiques, peuvent induire l’expression du prophage Stx et donc augmenter le risque de souffrir d’un syndrome hémolytique urémique causé par les toxines STX1 et STX2.
Pour plus d’informations sur les syndromes causés par les différentes souches E. coli, nous vous conseillons les lectures suivantes:
- Philippe Bidet et Stéphane Bonacorsi, Société française de microbiologie, E. Coli et Shigelle
- Yujie Zhang & al, 2020, Front. Microbiol., 10:309
Transmission
La transmission peut être endogène, comme p.ex. dans l’infection urinaire. En effet, le tractus urinaire, étant à proximité de l’anus, il peut être contaminé par E. coli. La distance entre le tractus urinaire et l’anus étant plus courte chez les femmes, elles sont plus souvent sujettes à des infections urinaires par voie ascendante.
On parle de transmission exogène, lors de consommation d’eau souillée par des déjections ou d’aliments pas assez cuits, par exemple de la viande contaminée par EHEC.
Syndrome
Les pathologies les plus fréquentes associées à E. coli sont les pathologies intestinales et urinaires, dues aux souches entéropathogènes (ETEC, EIEC, EAEC, EPEC, EHEC) et uropathogènes respectivement.
La présentation clinique dépend du pathovar.
Par exemple, les entérites causées par EHEC se présentent comme des diarrhées parfois sanglantes, voir un syndrome hémolytique urémique (SHU), caractérisé par une insuffisance rénale aiguë (créatinine/urée élevée dans le sang) et une anémie hémolytique.
Ce bacille est également responsable de bactériémies primaires ou secondaires à une infection focale, qui peuvent parfois causer un choc septique. E. coli est également un agent de méningite néonatale.
Diagnostic
De manière générale le diagnostic syndromique est clinique. Cependant le diagnostic étiologique est microbiologique et il peut être parfois utile de faire une culture afin d’effectuer un antibiogramme. Des tests de biologie moléculaire peuvent aussi être effectués, notamment dans le cadre d’infections gastro-intestinales, avec des « PCR » spécifiques détectant par exemple des facteurs de virulence.
La PCR est également très important pour la détection d’E. coli dans du LCR en cas de suspicion de méningite (E. coli est une des bactéries responsable des méningites néonatales).
Traitement
Pour certaines des maladies gastro-intestinales causées par E.coli (tourista) le traitement peut être symptomatique. Cependant, les infections urinaires, sepsis et tout autre infection sévère justifiera l’instauration d’un traitement antibiotique (quinolone, cotrimoxazole, ou bêta-lactames selon le syndrome).
Remarques
E. coli est le premier agent d’infections urinaires et de bactériémies.
La virulence d’une souche n’est pas uniquement conférée par l’acquisition de facteurs supplémentaires, mais peut également être conférée par la suppression de gènes:
Ainsi la bactérie du genre Shigella, génétiquement très proche de EIEC, nécessite une plus petite dose infectieuse, car elle a perdue le gène CadA, qui réduisait la production des Shiga-entérotoxines.