Bacilles à Gram positif

Les bacilles à Gram positif sont des bactéries en forme de bâtonnet qui retiennent le violet de gentiane en raison de leur paroi de peptidoglycane épaisse. Parmi les membres aérobies et anaérobies facultatifs d'importance médicale figurent les espèces de Bacillus sporulantes (notamment Bacillus anthracis, l'agent de l'anthrax), les non-sporulantes Listeria monocytogenes et Corynebacterium diphtheriae, ainsi que les Actinomyces et Nocardia ramifiés. Une première division utile sépare les sporulantes des non-sporulantes.

Definition

Les bacilles à Gram positif sont des bactéries en forme de bâtonnet, Gram positif ; parmi les agents pathogènes aérobies et anaérobies facultatifs, on trouve les Bacillus sporulantes, les Listeria et Corynebacterium non sporulantes, et les Actinomyces et Nocardia filamenteux.

Scope

Cette entrée aborde la séparation pratique des bacilles à Gram positif par la formation de spores, la réaction à la catalase et la motilité, les principaux agents pathogènes aérobies et anaérobies facultatifs, leurs toxines caractéristiques et leurs stratégies de virulence (les toxines de l'anthrax, la listériolysine, la toxine diphtérique), ainsi que leurs corrélations cliniques générales. Les bacilles à Gram positif anaérobies classiques (Clostridium) sont traités dans le sujet sur les bactéries anaérobies. Il s'agit d'un matériel de référence et éducatif.

Core questions

• Comment la formation de spores divise-t-elle les bacilles à Gram positif et pourquoi est-elle cliniquement importante ?
• Quelles toxines définissent les principaux agents pathogènes de ce groupe (toxines de l'anthrax, toxine diphtérique, listériolysine O) ?
• Quelles caractéristiques distinguent Listeria en tant qu'agent pathogène intracellulaire des autres bacilles à Gram positif ?

Key concepts

• Formation d'endospores (Bacillus, Clostridium)
• Toxines de l'anthrax (antigène protecteur, facteur létal, facteur œdémateux)
• Toxine diphtérique et Corynebacterium diphtheriae
• Listériolysine O et motilité intracellulaire
• Catalase et motilité dans l'identification
• Actinomycètes filamenteux (Actinomyces, Nocardia)

Mechanisms

Parmi les bacilles à Gram positif aérobies et anaérobies facultatifs, la capacité à former des endospores thermorésistantes sépare le genre Bacillus (et, parmi les anaérobies, Clostridium) des organismes non sporulants. Bacillus anthracis provoque la maladie par une toxine tripartite et une capsule antiphagocytaire (Dixon et al., 1999), tandis que Corynebacterium diphtheriae agit par une seule toxine sécrétée qui arrête la synthèse des protéines de l'hôte. Listeria monocytogenes est un agent pathogène intracellulaire facultatif qui échappe au phagosome en utilisant la toxine formant des pores, la listériolysine O, puis se propulse entre les cellules en polymérisant l'actine de l'hôte (Vázquez-Boland et al., 2001). L'identification en laboratoire repose sur la coloration des spores, la catalase, la motilité et la morphologie des colonies, les Actinomyces et Nocardia filamenteux étant reconnus par leurs formes ramifiées.

Clinical relevance

Les bacilles à Gram positif aérobies et anaérobies facultatifs vont de maladies rares mais graves (anthrax, diphtérie, listériose invasive) à des infections courantes d'origine alimentaire et opportunistes, et les membres sporulants sont remarquables par leur persistance environnementale et leur pertinence en matière de bioterrorisme. Cette entrée présente la biologie et la classification du groupe comme matériel de référence et ne fournit pas de critères diagnostiques ni de recommandations de traitement.

Epidemiology

Listeria monocytogenes est un important agent pathogène d'origine alimentaire avec une prédilection pour les personnes enceintes, les nouveau-nés, les personnes âgées et les hôtes immunodéprimés, et est notable pour sa létalité élevée dans les maladies invasives (Vázquez-Boland et al., 2001). L'anthrax est maintenant rare chez l'homme mais reste significatif en tant que zoonose et agent de bioterrorisme reconnu (Dixon et al., 1999), tandis que la diphtérie est devenue rare là où la vaccination par anatoxine infantile est maintenue.

Evidence & guidelines

Des revues faisant autorité dans Clinical Microbiology Reviews (Vázquez-Boland et al., 2001; Bottone, 2010) et le New England Journal of Medicine (Dixon et al., 1999), ainsi que des ouvrages de microbiologie médicale standard, encadrent la biologie et les corrélations cliniques de ce groupe. Les recommandations de vaccination (par exemple, les calendriers de vaccination par anatoxine diphtérique) et les réponses aux épidémies sont couvertes dans les directives de santé publique référencées ailleurs.

History

Plusieurs bacilles à Gram positif sont fondamentaux pour la bactériologie : les travaux de Robert Koch sur Bacillus anthracis dans les années 1870 et 1880 ont contribué à établir la théorie des germes et le cycle des spores, et la découverte de la toxine diphtérique et de son antitoxine dans les années 1880 et 1890 a lancé l'ère des maladies à médiation toxinique et de la sérothérapie. Le rôle de Listeria en tant qu'agent pathogène intracellulaire a été élucidé bien plus tard et est devenu un modèle pour l'étude de la propagation de cellule à cellule.

Key figures

• José A. Vázquez-Boland
• Matthew Meselson
• Edward J. Bottone
• Emile Roux

Seminal works

• vazquezboland-2001
• dixon-1999

Frequently asked questions

Pourquoi la formation de spores est-elle importante pour la classification des bacilles à Gram positif ?

Les endospores sont des structures dormantes, très résistantes, qui permettent aux genres sporulants tels que Bacillus de survivre à la chaleur, à la dessiccation et à la désinfection ; leur présence ou leur absence est un point de ramification précoce dans l'identification des bacilles à Gram positif et a des implications pratiques pour la persistance environnementale.

Qu'est-ce qui distingue Listeria monocytogenes des autres bacilles à Gram positif aérobies ?

C'est un agent pathogène intracellulaire facultatif : il échappe au phagosome en utilisant la listériolysine O et se déplace directement entre les cellules hôtes en détournant l'actine, ce qui lui permet de se propager tout en évitant la réponse immunitaire extracellulaire.