Écosystème bactérien cutané Prélèvements bactériologiques en dermatologie
Cours de dermatologie
Rôle de barrière de la peau
:
La peau est indispensable dans la défense contre les infections.
Elle
joue un rôle de barrière mécanique, chimique et bactérienne.
La cohésion des cellules de la couche cornée et le renouvellement
rapide des kératinocytes limitent la colonisation bactérienne.
Si
certaines infections à Staphylococcus (S.) aureus peuvent survenir sur
une peau saine, Leyden a montré qu’une rupture de la couche
cornée était nécessaire pour induire une infection à streptocoque.
Des facteurs chimiques comme le degré de sécheresse de la peau ou
l’acidité du pH cutané empêchent la colonisation par certains
germes.
La présence de substances antibactériennes dans les
sécrétions sébacées joue un rôle important.
La production, à partir
des triglycérides du sébum, d’acides gras libres (acide oléique, acide
palmitique ou acide stéarique) par les bactéries de la flore cutanée
assure une protection efficace.
En effet, certains acides gras libres
ont un effet antibactérien sur le staphylocoque doré et les
streptocoques et limitent la colonisation cutanée.
Enfin, la peau
possède un système immunitaire humoral et cellulaire qui peut
influencer la composition de la flore cutanée.
La sécrétion
d’immunoglobulines (Ig) A et G dans la sueur prévient certaines
infections.
Les cellules T présentes dans la peau sont aussi des
moyens de défense locaux contre les infections.
Flore cutanée bactérienne :
La peau normale est colonisée par de nombreux germes
commensaux présents dans les couches épithéliales superficielles. Comparativement à d’autres organes, comme le tube
digestif, le nombre d’espèces bactériennes est limité.
La flore cutanée normale est un des principaux moyens de résistance
aux infections.
Plusieurs mécanismes sont responsables de cette
résistance.
La production d’antibiotiques ou de bactériocines par
certaines bactéries de la flore joue un rôle dans la résistance aux
infections en régulant la colonisation cutanée.
Selwyn a montré que,
chez des malades porteurs de lésions cutanées (eczéma et ulcères
variqueux), le nombre de bactéries productrices d’antibiotiques
augmente dans la flore cutanée résidente.
Cette augmentation
entraîne une diminution du nombre d’infections cutanées
secondaires, à l’exception des infections à bacilles à Gram négatif,
les antibiotiques produits par la flore cutanée normale n’étant pas
actifs sur ces germes.
Singh et al ont montré que l’éradication
de la flore cutanée normale favorisait la survie du S. aureus sur la
peau et le développement d’infections cutanées suggérant que la
flore normale a un rôle de défense contre les infections.
Enfin, on
note une plus grande fréquence des infections à S aureus chez le
nouveau-né.
À la naissance, le nouveau-né est stérile ou porteur de
la flore de la filière génitale maternelle, composée majoritairement
de S. epidermidis.
Tant qu’il n’a pas encore acquis une flore cutanée
résidente protectrice, il reste vulnérable aux infections, et la
colonisation des gîtes (nez, ombilic) par S. aureus est rapide,
favorisée par l’absence de flore saprophyte.
Cela suggère
fortement un rôle protecteur des staphylocoques résidents.
La flore cutanée est classée en deux groupes : la flore permanente
composée de germes dont le nombre et la composition sont stables
dans le temps et la flore transitoire provenant de l’environnement
extérieur mais pouvant persister quelques temps sur la peau.
A - COMPOSITION DE LA FLORE PERMANENTE :
Les germes aérobies (staphylocoques, corynébactéries) sont
retrouvés dans la couche cornée, tandis que les anaérobies sont dans
les invaginations infundibulopilaires.
1- Staphylocoques et microcoques
:
Les staphylocoques sont divisés en deux groupes : les espèces à coagulase négative dont S. epidermidis est le chef de file et les espèces
à coagulase positive représentées par S. aureus.
S. epidermidis est le principal germe aérobie de la flore cutanée
(fréquence du portage chez l’adulte sain supérieure à 50 %), mais
d’autres espèces de staphylocoques à coagulase négative sont
retrouvées : S. hominis, S. warneri, S. simulans, S. saprophyticus
(souvent retrouvé sur le périnée), S. capitis, S. xylosus, S. haemolyticus
et S. cohnii.
Le rôle pathogène des staphylocoques à coagulase
négative a été clairement démontré dans certaines situations : les
infections sur prothèse ou sur cathéter central, les infections sur
valves cardiaques artificielles et les infections de l’appareil
urinaire.
La capacité de certains staphylocoques à produire des adhésines, permettant leur adhésion aux cathéters et aux surfaces
métalliques est un facteur important de pathogénicité chez ces
germes normalement non pathogènes.
L’homme a une résistance naturelle à la colonisation cutanée par
S. aureus, et il s’agit surtout d’un portage transitoire bien que l’on
retrouve, chez 20 à 40 % des individus, un portage nasal ou périnéal
chronique. La distinction entre colonisation et infection est parfois
difficile à faire sur la peau pathologique. S. aureus a été retrouvé en
plus grande quantité chez des malades suivis pour dermatite atopique ou psoriasis, mais il s’agit le plus souvent d’une
colonisation, favorisée par l’inflammation, plus que de véritables
surinfections, et la pathogénicité du germe est difficile à prouver.
Moins fréquents, les Micrococcaceae sont aussi retrouvés et deux
espèces prédominent : Micrococcus (M.) luteus et M. varians. M.
luteus est exceptionnellement responsable de pneumopathies, d’arthrites
septiques et de méningites.
Les autres microcoques sont rarement responsables d’infections.
2- Corynébactéries :
Bactéries à Gram positif aéroanaérobies facultatives, elles colonisent
surtout les régions des plis.
L’espèce la plus fréquente est Corynebacterium (C.) minutissimum, retrouvée surtout dans les zones
humides (plis axillaires, inguinaux et espaces interorteils), mais
C. xerosis, C. striatum et C. tenuis sont aussi commensales de la peau.
Ces germes jouent un rôle important dans l’équilibre de la flore
cutanée.
Un changement des conditions physiques ou chimiques
(transpiration excessive, hygiène défectueuse) perturbe l’équilibre de
la flore et entraîne une augmentation des corynébactéries,
responsables de l’érythrasma, de la trichomycose axillaire ou de la
kératolyse plantaire ponctuée.
C. jeikum et C. urealyticum sont des espèces lipophiles qui colonisent
les plis et sont retrouvées surtout chez les immunodéprimés.
Mais
12 % des individus sains et près de 35 % des malades hospitalisés
sont colonisés. Brevibacterium epidermidis, apparenté aux corynébactéries colonise
les plis interdigitoplantaires.
Son développement est favorisé par les
infections à dermatophytes.
3- Propionibacterium :
Bactérie à Gram positif anaérobie, Propionibacterium (P.) acnes est le
principal germe qui colonise les glandes sébacées et les follicules
pileux. Il est retrouvé chez 100 % des adultes sur le dos, le front et le
cuir chevelu.
La densité de P. acnes sur la peau est maximale au
moment de la puberté, du fait d’une sécrétion sébacée accrue.
De
nombreux arguments tendent à prouver sa pathogénicité dans l’acné
inflammatoire : il est retrouvé en plus grande quantité chez les
adolescents ayant une acné inflammatoire, les traitements topiques
ou systémiques supprimant le germe entraînent une amélioration
clinique de l’acné et sa responsabilité dans l’activation des
macrophages et du complément par la voie classique a été
démontrée.
D’autres espèces sont aussi retrouvées comme
P. granulosum et P. avidum.
4- Bactéries à Gram négatif
:
Elles sont retrouvées de façon inconstante car leur développement
exige beaucoup d’humidité, et font donc surtout partie de la flore
transitoire.
Ce sont surtout Acinetobacter (A.) johnsonii et A. lwoffi
qui proviennent de souches digestives, et sont isolés plus souvent
en été du fait d’une augmentation de la transpiration.
Le portage
cutané en milieu hospitalier est fréquent.
Les Acinetobacter peuvent
être responsables de nombreuses infections (endocardite, infections
pulmonaires ou de l’appareil urinaire, méningites...) surtout chez les
malades immunodéprimés.
Les folliculites à germes à Gram négatif sont le plus souvent dues à Escherichia (E.) coli et à différentes espèces de klebsielles.
Il s’agit
surtout de surinfections de lésions d’acné chez des malades recevant
des traitements antibiotiques par voie orale au long cours ayant
entraîné un déséquilibre de la flore.
Enfin, les infections à Gram négatif des espaces interorteils sont dues
aux espèces Proteus et Pseudomonas et sont favorisées par la
macération.
5- Autres
:
La flore cutanée permanente comporte aussi des levures. Malassezia
(M.) furfur, sous sa forme blastospore, colonise surtout les zones
séborrhéiques, car sa croissance nécessite des lipides (surtout de
l’acide oléique).
Dans certaines circonstances (humidité, application
d’huile, immunodépression...)
M. furfur, autrefois dénommé
Pityrosporum ovale ou Pityrosporum orbiculare, peut devenir
pathogène.
Il se trouve alors sur la peau dans sa forme mycélienne
et sporulée, et c’est l’agent responsable du pityriasis versicolor.
Chez
les malades diabétiques, immunodéprimés ou recevant des
traitements antibiotiques ou des corticostéroïdes, des folliculites pityrosporiques sont observées.
Sa responsabilité dans la dermite
séborrhéique est discutée.
M. furfur est aussi responsable de
septicémies chez les prématurés recevant une alimentation
parentérale lipidique par cathéter central.
De nombreuses espèces de Candida, saprophytes des muqueuses,
peuvent coloniser la peau, surtout lorsqu’elle est lésée ou qu’il existe
une pathologie sous-jacente.
Candida albicans est l’espèce le plus
souvent retrouvée.
On a montré une augmentation de la colonisation
de la peau par Candida chez des malades diabétiques,
immunodéprimés ou porteurs de maladies cutanées comme la
dermatite atopique ou le psoriasis.
B - COMPOSITION DE LA FLORE CUTANÉE TRANSITOIRE
:
N’importe quel organisme présent dans l’environnement ou
provenant des flores digestives, vaginales ou buccales, peut être
retrouvé à un moment donné sur la peau.
Les principales espèces
sont les streptocoques alpha- et bêta-hémolytiques, plus fréquents chez
l’enfant, S. aureus et certains bacilles à Gram négatif.
Les streptocoques du groupe A ne font pas partie de la flore cutanée
permanente.
Leur présence sur la peau est le plus souvent un facteur
prédisposant à une infection cutanée streptococcique.
Ferrieri a
montré que la colonisation de la peau normale précède le
développement de lésions cutanées infectieuses dans la grande
majorité des cas. S. pyogenes, saprophyte du nasopharynx chez
10 % de la population, est rarement retrouvé sur la peau (0,5 à 1 %
des individus), probablement à cause de l’effet inhibiteur d’acides
gras insaturés.
L’isolement d’un streptocoque sur un prélèvement
cutané doit être pris en considération et sa responsabilité dans la
survenue d’une infection cutanée doit être systématiquement
discutée.
Les streptocoques du groupe B colonisent les muqueuses
(anus, rectum, vagin), mais leur présence sur la peau normale n’a
pas été étudiée.
Ils sont responsables d’infections néonatales graves
et, chez certains diabétiques ou chez les grands brûlés, de
surinfections secondaires.
C - FACTEURS MODIFIANT LA FLORE CUTANÉE NORMALE
:
De nombreux facteurs modifient la composition et la densité de la
flore cutanée.
L’âge et le sexe influencent la composition de la flore
bactérienne.
Ainsi, chez l’enfant, les microcoques, les corynébactéries et les bactéries à Gram négatif sont retrouvés plus souvent et en
plus grand nombre que chez l’adulte.
À la naissance, le nouveau-né
porte la flore de la filière génitale maternelle, essentiellement
composée de S. epidermidis.
L’absence de flore cutanée favorise la
colonisation par S. aureus et le risque d’infection à staphylocoque
est accru.
La flore bactérienne varie aussi selon la région du corps : dans les
zones séborrhéiques et les plis, la densité bactérienne est plus élevée
que sur la peau sèche.
Certains traitements modifient la flore cutanée.
Les antibiotiques,
utilisés par voie générale ou en application locale réduisent la flore
saprophyte et augmentent la colonisation par des germes à Gram
négatif résistants et par C. albicans.
Ils favorisent aussi l’apparition
de germes résistants dans la composition de la flore.
Les oestroprogestatifs augmentent la colonisation par les levures.
La
corticothérapie per os entraîne un changement de la flore cutanée et
favorise le développement de germes de la flore transitoire aux
dépens de la flore permanente.
Les traitements oraux par
rétinoïdes modifient aussi la flore, en diminuant la sécrétion sébacée
et en entraînant un dessèchement cutané peu favorable à la
croissance des germes.
D’autres facteurs peuvent modifier la flore cutanée comme
l’influence du climat, de la profession (travail en atmosphère
humide), l’utilisation de savons (rendant le pH cutané plus alcalin)
et d’antiseptiques ou encore certaines pathologies comme le diabète,
l’immunodépression ou la dialyse chronique qui favoriseraient le
portage de S. aureus.
Prélèvements bactériologiques :
Différentes méthodes sont utilisées pour réaliser des prélèvements
bactériologiques.
Le choix de la méthode dépend de la maladie
dermatologique sous-jacente et des germes recherchés.
A - ÉCOUVILLONNAGE
:
Il consiste à prélever en frottant sur la peau un ou plusieurs
écouvillons stériles qui sont ensuite mis en culture sur différents
milieux.
Sa réalisation est simple et non invasive.
Cette méthode est
utilisée dans les infections cutanées superficielles, pour rechercher
un portage chronique de S. aureus dans les gîtes (narines, ombilic,
périnée) ou dans certaines études épidémiologiques de la flore
cutanée.
Les résultats obtenus sont qualitatifs mais ne permettent
pas de quantifier les germes retrouvés.
Le nombre d’organismes
retrouvé dépend de la durée de l’écouvillonnage, de la pression
externe exercée sur l’écouvillon et du degré d’humidité de
l’écouvillon.
B - PONCTION SOUS-CUTANÉE À L’AIGUILLE
:
Cette technique est utilisée dans les érysipèles ou les cellulites.
Elle
est facile à réaliser, pour ponctionner un liquide de bulle ou une
collection de pus.
Dans les hypodermites ou les cellulites, une
injection de sérum physiologique avec aspiration est parfois
nécessaire.
La ponction est réalisée sans anesthésie préalable, et la
peau doit être soigneusement désinfectée avant de piquer, pour
éviter toute contamination par des germes de la flore cutanée.
Dans
les érysipèles, elle permet, dans 5 à 15% des cas, d’obtenir le germe
responsable en culture.
Le faible rendement de cet examen
suggère que le germe n’est pas présent en grande quantité dans les
lésions, mais qu’il s’agit plutôt d’une réaction inflammatoire aux
antigènes bactériens ou aux toxines.
En revanche, c’est un examen
très utile dans les cellulites nécrosantes, car il retrouve le germe en
cause dans plus de 70 % des cas, permettant d’adapter
l’antibiothérapie.
C - BIOPSIE CUTANÉE :
C’est l’étude du broyat d’une biopsie profonde stérile que l’on
ensemence sur différents milieux de culture en aérobiose et en
anaérobiose. Elle permet une étude des germes présents dans
l’hypoderme.
Cette technique est utilisée chez les grands brûlés,
pour rechercher des emboles septiques cutanés et, dans certaines
cellulites profondes, pour orienter l’antibiothérapie.
Elle permet
aussi la recherche de mycobactéries atypiques par culture sur
milieux spéciaux (Löwenstein-Jensen ou milieu Bactect) ou par
amplification génique (PCR : polymerase chain reaction) et la
recherche de champignons (culture sur milieux Sabouraudchloramphénicol-actidione) dans des lésions cutanées.
Seule cette
méthode permet une étude des germes profonds et n’est pas utile
pour des études de la flore cutanée.
D - TECHNIQUE DU CYLINDRE DE KLIGMAN
ET WILLIAMSON :
Elle consiste à laver et à frotter avec une palette de caoutchouc
stérilisable, une surface de peau délimitée par un cylindre de verre
dans lequel se trouvent 2 mL d’un liquide de lavage approprié.
Les couches superficielles de l’épiderme sont ainsi détachées et le
liquide de lavage est ensuite ensemencé immédiatement.
Après 24 heures d’incubation, les colonies présentes sur les boîtes sont
dénombrées (en unités formant colonies [UFC]/cm2 de peau).
Cette
technique permet une étude rapide des différentes espèces de
bactéries et une quantification précise de la flore cutanée en peau
saine.
Du fait de sa relative agressivité, elle n’est pas utilisable chez
des patients souffrant d’une rupture de la barrière cutanée.
Elle est
surtout utilisée pour les études portant sur la flore cutanée en peau
saine et n’est pas utilisable dans la pratique clinique quotidienne.
Cette méthode a été comparée à la culture de biopsies cutanées.
Les résultats retrouvés sont concordants, prouvant que la technique
de Kligman est très fiable pour l’étude de la flore cutanée.
E - MÉTHODE D’EMPREINTES INDIRECTES
PAR LA MOQUETTE
:
Une moquette stérile est appliquée sur la peau, puis six empreintes
sont réalisées sur une boîte de gélose trypticase-soja pour chaque
site cutané prélevé.
Après 24 à 48 heures d’incubation, une étude semi-quantitative de la flore est réalisée et les résultats sont exprimés
en total de croix correspondant à un nombre de colonies.
Cette
technique, utilisée pour réaliser des cartes bactériennes, est moins
fiable que la précédente.
F - MÉTHODE D’EMPREINTES DIRECTES
PAR COUNT-TACT :
Cette méthode consiste à appliquer directement sur la peau une
boîte faite de gélose biotrycase et de neutralisants (laboratoire Bio-Mérieux), en exerçant une pression modérée.
Trois boîtes, contenant
trois milieux différents sont appliquées sur une même zone, puis
directement incubées à 35 °C pendant 24 à 48 heures.
Cinq régions
de la peau sont prélevées à chaque fois.
La fréquence des
prélèvements dépend de la maladie sous-jacente (toutes les 48 ou
72 heures dans les syndromes de Lyell), et permet de suivre les
changements dans l’écologie bactérienne cutanée.
Une numération
globale (en UFC/boîte) et une identification des colonies est ensuite
effectuée.
Simple et rapide, c’est la technique utilisée pour réaliser
des cartes bactériennes au cours des syndromes de Lyell ou des
maladies bulleuses auto-immunes.
Les résultats, surtout qualitatifs,
permettent d’identifier les germes présents sur la peau et d’adapter,
en urgence, l’antibiothérapie si l’on suspecte une infection à point
de départ cutané.
On l’utilise aussi dans les études de la flore
cutanée chez les malades atopiques.
Une étude a comparé cette
technique et celle du cylindre de Kligman et Williamson.
Qualitativement la méthode d’empreintes directes est plus sensible
que le prélèvement avec la technique du cylindre, probablement
parce que la surface en contact avec la peau est plus grande.
Dans
les dermatoses étendues, la méthode d’empreintes directes paraît
mieux adaptée.