L’espèce Staphylococcus aureus: agent pathogène

Staphylococcus aureus est l’espèce la plus pathogène du genre Staphylococcus est la première cause d’infection bactérienne à travers le monde (Corne, 2004). Les infections à S. aureus sont très polymorphes, allant d’atteintes cutanées bénignes comme les furoncles ou les panaris à des pathologies mettant en jeu le pronostic vital comme les septicémies, les intoxications alimentaires et les infections du système nerveux central (Lowy, 1998).

Caractères morphologiques 

A l’examen microscopique, les Staphylococcus aureus se présente sous l’aspect de cocci sphériques de 1µm de diamètre, à coloration de Gram positive, immobiles, non sporulés. La grande majorité des souches sont capsulées in vivo mais perdent progressivement leur capsule en culture, d’autres forment des colonies mucoïdes et sont entourées d’une pseudocapsule (Fauchere et Avril ,2002 ; Guiraud et Rosec, 2004).

Sur les cultures en milieu solide, ils se disposent en amas irréguliers polyédriques, évoquant l’aspect caractéristique de « grappes de raisin » (Ananthanarayan et Paniker, 2006). Alors qu’en milieu liquide, ils sont souvent isolés, en diplocoques, en tétrades ou en très courtes chaînettes (en générale de 3 à 5 éléments) (Le loire et al., 2003). Examinés sur lames, après avoir été isolés d’une gélose, l’aspect en mosaïque est habituel .

Caractères biochimiques 

Toutes les souches de S. aureus ont un métabolisme aérobie prédominant et anaérobie facultatif, produisent une coagulase, une nucléase thermostable et une catalase mais pas d’oxydase (Ananthanarayan et Paniker, 2006). Les S. aureus sont: indole -, acétone +, uréase +, VP +, MR +, réduisant le téllurite de potassium et les nitrates en nitrites, et produisant de l’ammoniaque à partir de l’arginine (Fasquelle, 1974 ; Le Minor et Verron, 1990 ; Freney et al., 1999).

La plupart des souches sont lipolytiques produisant une zone opaque lorsqu’elles sont cultivées dans des milieux contenant le jaune d’œuf (Ananthanarayan et Paniker, 2006). La paroi cellulaire des staphylocoques est résistante au lysozyme et sensible au lysostaphine, qui clive spécifiquement les ponts pentaglycine de Staphylococcus spp (Le loire et al., 2003).

De plus, les souches de S. aureus contrairement aux autres espèces produisent de l’hémolyse bêta, caractéristique utile lorsqu’on cherche à identifier un staphylocoque (Couture, 1990).

S. aureus est capable de dégrader de nombreux substrats glucidiques, protéiques et lipidiques grâce à sont équipement enzymatique (Ferron, 1984). Le métabolisme glucidique est particulièrement intéressant. La plupart des sucres sont fermentés (glucose, saccharose, lactose et mannitol), le glucose est utilisé en anaérobiose et aérobiose ainsi que le mannitol. (Couture ,1990 ; Guiraud et Rosec, 2004). Cependant, la production de pigments (caractères culturaux), d’hémolyse et la dégradation du mannitol; ce sont des indices auxquels on ne peut se fier pour identifier le germe de façon certaine. Il faut donc procéder à son identification par l’étude de différentes propriétés biologiques et biochimiques (Fasquelle, 1974). Globalement, l’espèce S. aureus peut être différenciée des autres staphylocoques par la présence simultanée d’une coagulase libre et d’une DNase thermostable (Fauchere et Avril, 2002 ; Couture, 1990).

Caractères culturaux 

Staphylococcus aureus sont des germes peu exigeants sur le plan nutritif et tolèrent de grandes variations (Guiraud et Rosec, 2004), se cultivent facilement sur milieux usuels simples en aérobie comme anaérobiose dans des températures de 7 °C à 48.5 °C avec un optimal de 30 °C à 37 °C et un pH de 4.2 à 9.3 avec un optimal de 7 à 7.5 (Le loire et al., 2003 ; Bhatia et Zahoor, 2007 ; Di Giannatale et al., 2011). Il est capable de se multiplier dans des milieux contenant 5 à 10% de NaCl. Ces caractéristiques confèrent à S. aureus la capacité de coloniser une grande variété d’aliments (Bhatia et Zahoor, 2007).

En milieu liquide, la culture est rapide, en quelques heures un trouble homogène puis un dépôt sont observés, il n’y a pas de production de pigment en milieu liquide (Ananthanarayan et Paniker, 2006). Sur milieux solides, Les colonies observées après 24 heures d’incubation sur gélose ordinaire sont larges (2-4 mm de diamètre) circulaires, légèrement bombées lisses, luisantes. La pigmentation des colonies peut varier du blanc au jaune ou jaune orangé (Denis et poly, 2007 ; Flandrois, 1997 ; Ananthanarayan et Paniker, 2006). Sur gélose au sang, les souches typique de S. aureus peuvent produire des colonies de grand diamètre que celles produites sur gélose nutritive et de couleur jaune doré, entourées d’une hémolyse béta (Couture, 1990 ; Denis et Poly, 2007). S. aureus peut également être cultivé en milieu sélectif tel que : Le milieu Chapman, milieu gélosé hypersalé (7.5 % de Na Cl) qui contient du mannitol, il permet une culture abondante de S. aureus après une incubation de 24-48 heures. Les colonies sont alors entourées d’un halot jaune puisqu’elles fermentent le mannitol. La pousse sur ce milieu ne constitue qu’une indication puisque d’autres germes tel que les entérocoques ou les Proteus, peuvent cultiver dessus. Par contre, en bactériologie alimentaire pour isoler et caractériser le staphylocoque, le milieu de Baird Parker est utilisé. Il est à base de téllurite de potassium et de jaune d’œuf. S. aureus s’y présente sous forme de colonies noires (réduction du tellurite) avec un halo claire autour (protéolyse) (Ananthanarayan et Paniker, 2006 ; Denis et Poly, 2007).

Pouvoir pathogène de S. aureus

La pathogénie de S. aureus est un phénomène complexe, faisant intervenir une multitude de facteurs de virulence. C’est l’action combinée de l’ensemble de ces facteurs qui explique le fort pouvoir pathogène de cette bactérie et la multitude de maladies humaines qu’elle provoque (Hiron, 2007).

Facteurs de virulence
Pratiquement toutes les souches de Staphylococcus aureus expriment de nombreux facteurs de virulence potentiels qui contribuent a la pathogénicité du germe, en produisant des enzymes et des cytotoxines (Todar, 2005) qui permettent en particulier de convertir les tissus locaux de l’hôte en nutriments nécessaires à la croissance bactérienne : il s’agit d’hémolysines, de nucléases, de protéases permettant une pénétration des tissus et une adhésion sélective, mais aussi des lipases, des hyaluronidases et des collagènases (Dinge et al.,2000 ; Nehal et al.,2010 ). Certaines souches produisent une ou plusieurs exoproteines : la toxine-1 du syndrome du choc toxique (TSS-1), des entérotoxines (SE), des toxines exfoliatives (ET) qui affectent les cellules du système immunitaire ou le TSST-1 et les entérotoxines staphylococciques sont considérées comme des toxines pyrogènes super antigènes (PTSAgs) (Dinges et al., 2000 ; Thomas et al., 2007; Zhang, 2011) .

Composants de surface
S. aureus exprime un certain nombre de facteurs qui ont le potentiel d’interférer avec les mécanismes de défense de l’hôte. Cela comprend des éléments à la fois structurelle et solubles de la bactérie (Nehal et al., 2010 ).
• Exopolysaccharides capsulaires
L’interaction de S. aureus avec son hôte dépend fortement de ses propriétés de surface. La majorité des isolats de S. aureus expriment un polysaccharide de surface. Cela a été appelé une microcapsule, car elle peut être visualisée que par microscopie électronique à la différence des capsules vraies de certaines bactéries qui sont facilement visualisés en microscopie optique (Todar, 2009). La capsule polysaccharidique est exprimée durant la phase de croissance postexponentielle (O’riordan et Lee, 2004). Une classification de ces polysaccharides en 11 sérotypes capsulaires a été proposée dont les types 5 et 8 représentent 75 % des infections humaines.

La plupart des isolats de S. aureus résistants à la méthicilline sont de type 5 (Lowy, 1998). Les souches de S. aureus isolées d’infections expriment des niveaux élevés du polysaccharide, mais perdent rapidement la capacité lorsqu’elles sont cultivées en laboratoire (Timothy, 2008). La fonction de la capsule dans la virulence n’est pas entièrement claire, bien qu’elle faciliter l’adhérence de la bactérie aux cellules endothéliales (Pöhlmann-Dietze et al., 2000), la capsule est capable d’interférer avec la phagocytose des S. aureus (Thakker et al., 1998) et pourrait masquer les antigènes de la paroi cellulaire (Risley et al., 2007), et confère à la bactérie une forme de résistance vis-à-vis des antibiotiques (Deverrière, 2007).