Serratia marcescens: caractéristiques, taxonomie, pathologie et symptômes

Serratia marcescens est un bacille à Gram négatif, un agent pathogène opportuniste appartenant à la famille des Enterobacteriaceae. Cette bactérie était auparavant connue sous le nom de Bacillus prodigiosus, mais a ensuite été renommée Serratia marcescens.

L'espèce marcescens est le plus important du genre Serratia, car elle a été associée à une grande variété d'infections opportunistes chez l'homme. A une époque, ce microorganisme était utilisé comme marqueur inoffensif de la contamination environnementale, mais il est aujourd'hui considéré comme un microorganisme invasif.

On sait qu'au cours des dernières décennies, l'environnement hospitalier a fait des ravages, notamment dans les salles de soins intensifs et les postes de contrôle. Il a été isolé des cultures de crachats et de sang chez des patients recevant une chimiothérapie. Également dans des échantillons d'urine et de LCR.

Par conséquent, il a été l'agent causal de la pneumonie, de la septicémie, des infections des voies urinaires, de la méningite infantile, entre autres. Certains foyers ont été provoqués par la contamination de solutions, d'objets et d'instruments destinés à un usage hospitalier.

Cependant, en dehors de l'environnement nosocomial peut également causer une infection. Il a été constaté que 8% des cas de kératite ulcéreuse sont causés par Serratia marcescens . En outre, il a été associé à la détérioration de certains aliments riches en amidon.

Caractéristiques

Caractéristiques générales et conditions de croissance

Serratia marcescens est un bacille aérobie facultatif, mobile comme la plupart des entérobactéries. C'est un habitant omniprésent du sol, de l'eau et de la surface des plantes. Pour cette raison, il est courant de le trouver dans des environnements humides tels que salles de bains, drains, éviers, éviers, etc.

Il est capable de subsister dans des conditions défavorables. Par exemple, il peut pousser à des températures allant de 3, 5 ° C à 40 ° C. En outre, il peut survivre dans des solutions de savon de chlorhexidine jusqu'à une concentration de 20 mg / mL.

En laboratoire, il peut croître à la température ambiante (28 ° C), où certaines espèces développent un pigment caractéristique de l'espèce rouge-brique, appelé prodigiosine. Mais il pousse également à 37 ° C, où ses colonies sont d'un blanc crème, c'est-à-dire qu'à cette température, il ne produit pas de pigment.

Ceci représente une variation phénotypique physiologique stimulée par la température. Cette caractéristique est unique dans cette bactérie car aucune autre espèce de la famille n’est capable de le faire.

La production de pigments est sans aucun doute un outil très utile pour poser le diagnostic.

En ce qui concerne la gamme de pH pouvant être supportée, celle-ci varie de 5 à 9.

Caractéristiques biochimiques

Biochimiquement parlant, Serratia marcescens respecte les caractéristiques de base qui décrivent la famille complète des Enterobacteriaceae, c’est-à-dire qu’il fermente le glucose, réduit les nitrates en nitrites et est négatif pour l’oxydase.

Maintenant, il a d'autres caractéristiques biochimiques qui sont décrites ci-dessous:

S. marcescens est positif aux tests suivants: Voges-Proskauer, citrate, motilité, lysine décarboxylase, ornithine et O-nitrophényl-β-D-galactopyranoside (ONPG) et catalase.

Dans la mesure où cela donne des effets négatifs sur: la production d'hydrogène sulfuré (H 2 S), d'indole, de phénylalanine désaminase, d'urée et d'arginine.

Le test du rouge de méthyle peut être variable (positif ou négatif).

Enfin, devant le demi-cylindre, il se produit une réaction alcaline / acide, c’est-à-dire que le fermente le glucose avec une production de gaz mais pas de lactose.

Facteurs de virulence

Le genre Serratia se distingue dans cette famille car il possède 3 enzymes hydrolytiques importantes: la lipase, la gélatinase et la DNase extracellulaire. Ces enzymes favorisent la capacité invasive de ce microorganisme.

Il contient également 3 chitinases et une protéine de liaison à la chitine. Ces propriétés sont importantes dans la dégradation de la chitine dans l'environnement.

En outre, les kinases confèrent à S. marcescens la propriété d’exercer un effet antifongique sur les champignons Zygomycetes, dont la paroi cellulaire est composée principalement de chitine.

D'autre part, S. marcescens est capable de former des biofilms. Cela représente un facteur de virulence pertinent, car dans cet état, la bactérie est plus résistante à l'attaque d'antibiotiques.

Récemment, il a été constaté que certaines souches de S. marcescens possèdent un système de sécrétion de type VI (T6SS), qui sert à la sécrétion de protéines. Cependant, son rôle dans la virulence n'a pas encore été défini.

Résistance antimicrobienne

Des souches de S. marcescens produisant des Ampal de type Betalactamasas chromosomiques ont été détectées.

Cela leur confère une résistance intrinsèque à l'ampicilline, à l'amoxicilline, à la céfoxitine et à la céphalothine. La seule option parmi les bêta-lactames pour le traitement des souches productrices de BLSE serait donc les carbapénèmes et le pipéracilline tazobactame.

De plus, il a la capacité d'acquérir des mécanismes de résistance aux autres antibiotiques couramment utilisés, notamment les aminosides.

Des souches de S. marcescens productrices de KPC-2 et de bla TEM-1 ont également été détectées. Dans ce cas, les carbapénèmes ne sont plus efficaces.

La première souche de KPC en dehors de l'hôpital a été isolée au Brésil. Elle était résistante à l'aztréonam, au céfépime, au céfotaxime, à l'imipénème, au méropénème, à la gentamicine, à la ciprofloxacine et à la céfazidime et n'était sensible qu'à l'amikacine, la tigécycline et la gatifloxacine.

Taxonomie

D ominium: Bactéries

Phylum: Protéobactéries

Classe: Protéobactéries Gamma

Ordre: Enterobacteriales

Famille: Enterobacteriaceae

Tribu: Klebsielleae

Genre: Serratia

Espèce: marcescens.

Morphologie

Ce sont de longs bacilles qui, contrairement à la coloration de Gram, sont colorés en rouge, c’est-à-dire qu’ils sont Gram négatif. Il ne forme pas de spores. Ils ont des flagelles et lipopolysaccharides percutanés dans leur paroi cellulaire.

Pathologies et symptômes

Parmi les pathologies pouvant provoquer Serratia marcescens chez les patients affaiblis figurent les suivantes: infection des voies urinaires, infection des plaies, arthrite, conjonctivite, endophtalmite, kératoconjonctivite et kératite ulcéreuse.

En outre, il peut causer des pathologies plus graves telles que: septicémie, méningite, pneumonie, ostéomyélite et endocardite.

La solution à ces pathologies est généralement représentée par des solutions contaminées, des cathéters veineux avec formation de biofilm ou d’autres instruments contaminés.

Dans le cas de pathologies ophtalmiques, il est principalement causé par l'utilisation de lentilles de contact colonisées par cette bactérie ou d'autres. En ce sens, la kératite ulcéreuse est la complication ophtalmique la plus grave, qui survient chez les porteurs de lentilles de contact. Elle se caractérise par une perte d'épithélium et une infiltration stromale pouvant entraîner une perte de vision.

Une autre manifestation ophtalmique moins agressive est celle du syndrome de CLARE (yeux rouges aigus induits par les lentilles de contact). Ce syndrome se manifeste par une douleur aiguë, une photophobie, un larmoiement et une rougeur de la conjonctive sans lésion épithéliale.

Diagnostic

Ils se développent dans des milieux simples tels que l'agar nutritif et l'infusion cerveau-coeur, sur des milieux enrichis tels que l'agar au sang et le chocolat.

Dans ces milieux, les colonies tendent à devenir blanc crème si elles sont incubées à une température de 37 ° C, tandis qu'à la température ambiante, les colonies peuvent présenter un pigment rouge-orange.

Ils se développent également sur des géloses MacConkey moyennes et différentielles. Dans ce cas, les colonies deviennent rose pâle ou incolores à 37 ° C et à 28 ° C, leur teinte monte.

L'agar Müeller Hinton est utilisé pour effectuer l'antibiogramme.

Traitement

En raison de la résistance naturelle de cette bactérie aux pénicillines et aux céphalosporines de première génération, d'autres antibiotiques doivent être utilisés, à condition qu'ils soient sensibles à l'antibiogramme et qu'aucun mécanisme de résistance, tel que la production de bêta-lactamases à spectre étendu, ne soit présent.

Parmi les antibiotiques qui peuvent être testés pour tester leur sensibilité, il y a:

  • Fluorquinolones (ciprofloxacine ou lébofloxacine),
  • Carbapénèmes (ertapénème, imipénème et méropénem),
  • Céphalosporines de troisième génération (céfotaxime, ceftriaxone ou céfadroxil),
  • Céphalosporine de quatrième génération (céfépime),
  • Les aminosides (amikacine, gentamicine et tobramycine),
  • Le chloramphénicol est particulièrement utile dans les cas d'infections impliquant la formation de biofilms.