Caractères antigéniques

Escherichia coli (E. coli) entérohémorragique (ECEH) ou E. coli producteur de Shiga toxines (STEC), anciennement dénommé E. coli producteur de Verotoxines (VTEC) [1], est considéré comme l’un des plus importants groupes de pathogènes émergents. Il est responsable d’infections digestives dont le tableau clinique, dominé par la diarrhée sanglante, peut se compliquer d’un syndrome hémolytique et urémique (SHU) parfois mortel, notamment chez les enfants, ou d’un purpura thrombotique thrombocytopénique (PTT) chez l’adulte [1]. Le sérotype responsable de la majorité des infections sporadiques ou des épidémies à travers le monde est E. coli O157:H7 ; mais d’autres sérotypes sont également incriminés : O26:H11, O103:H2, O111:H8, O113:H21 [1]. Les infections à ECEH sont plus fréquentes dans les pays tempérés à cause de leurs habitudes alimentaires et de l’abondance du réservoir animal. Il existe une variation saisonnière mondiale, avec une croissance annuelle du nombre de cas. Cependant, leur notification et surtout leur confirmation par le laboratoire posent problème à cause de la faiblesse du plateau technique de nombreux laboratoires [2]. Les informations épidémiologiques concernent essentiellement les pays développés ; des épidémies et/ou des cas sporadiques de diarrhée impliquant ECEH ont été rapportées dans certains pays en développement (PED), notamment en Afrique [3, 4, 5, 6, 7]. Devant le potentiel épidémique de cette bactérie, les complications qu’elle engendre et surtout le manque de données la concernant à Dakar, associés au fait que nous travaillons dans le laboratoire d’un hôpital pédiatrique recevant des selles sanglantes et qu’il faut penser à l’éventualité d’une infection à E. coli O157, nous avons entrepris de rechercher systématiquement cette bactérie à côté des Shigella, des Salmonella et d’Entamoeba histolytica.

Classification bactériologique

La croissance est abondante sur les géloses non sélectives comme la gélose Mueller Hinton (MH) et la gélose Trypticase soja (TS). Les principales géloses sélectives sont: la gélose Eosine Methylen Blue (EMB), la gélose Drygalski et la gélose Mac Conkey avec sorbitol (MCS ou sans sorbitol). La gélose la mieux indiquée pour sélectionner E. coli O157:H7 est la gélose Mac Conkey contenant comme sucre le sorbitol. La culture provoque un trouble intense en 18H à +37°C en bouillon ordinaire ou cœur-cervelle. Le pH optimum des milieux de culture est de 7. E. coli est aéro-anaérobie facultatif (AAF). Sa température d’incubation optimale est +37°C ; la bactérie croit entre +30°C et +45°C. Elle survit 3 mois à température ambiante, mais est détruite en 1H à une température de +56°C. Elles sont de type « S », opaques, avec un diamètre variant de 1,5 à 4 mm. Il n’y a pas de production de pigment. Sur gélose Mac Conkey Sorbitol, les colonies d’E. coli sont rose-rouges et jaunes sur gélose Drigalski à cause du changement de pH provoqué par la fermentation des sucres. Les colonies du sérotype E. coli O157:H7 sont claires (« incolores ») sur Mac Conkey Sorbitol, parce qu’il ne fermente pas ce sucre : il est sorbitol (-).

Caractères biochimiques

Le glucose, le lactose, le mannitol, le dulcitol et le sorbitol sont fermentés, mais pas le saccharose et l’inositol. La bactérie produit du gaz mais pas l’acétoïne (VP négatif). Elle ne croit pas sur gélose au citrate de Simmons. La majorité des souches d’E. coli O157 : H7 ne fermentent pas le sorbitol. Métabolisme des protides E. coli sécrète la Lysine Décarboxylase (LDC), l’Ornithine Décarboxylase (ODC) et la nitrate réductase. Il produit de l’indole à partir du tryptophane, mais ne synthétise pas le sulfure d’hydrogène (H2S) ni d’uréase, ni de gélatinase ou de Tryptophane Désaminase (TDA). Les AgO, AgH et AgK sont utilisés pour la classification d’E. coli en sérotypes. Mais la totalité des antigènes structuraux et non structuraux contribue au pouvoir pathogène de la bactérie quelque soit son sérotype ou son pathovar.  Ce typage flagellaire s’effectue par séro-agglutination, uniquement dans des laboratoires spécialisés. Une technique de typage moléculaire a été également développée pour déterminer le gène fliC codant l’antigène H. Une corrélation existe entre le profil fliC (noté F) et le profil obtenu par sérotypage (noté H) ; exemple : F8 correspond à H8.

Il existe 3 types d’antigène K désignés par les lettres L, A et B. L’antigène L est le plus fréquent mais est thermolabile ; l’antigène A est rare, thermostable et relativement fréquent chez les souches uropathogènes ; l’antigène B est toujours présents chez les E. coli entéropathogènes de gastro-entérite infantile. L’antigène O (AgO), partie polysaccharidique terminale du lipopolysaccharide (LPS) est codé par de nombreuses enzymes [Figure 1] dont le support est le cluster de gènes rfb. Le profil de restriction obtenu par l’endonucléase MboII du produit amplifié (profil « R ») observé après électrophorèse, correspond à un sérogroupe d’E. coli donné [12]. Environ 180 AgO différents sont décrits et numérotés O1 à O180. Au sein d’un même sérogroupe O, il existe plusieurs sérotypes H et K. pour caractériser ces sérogroupes O, on utilise un test d’agglutination avec des immun sérums [2]. L’endotoxine (lipide A du LPS) est responsable des manifestations liées au choc toxique. Sa structure de base est commune aux entérobactéries.