Chapitre 5. Les bactéries des voies respiratoires
Francis Zech
PLAN DU CHAPITRE
Flore bactérienne naturelle de la bouche
Les muqueuses de la bouche et du pharynx sont toujours couvertes d’un nombre très important de bactéries, et ces bactéries appartiennent à des espèces multiples. En temps normal, les espèces bactériennes qui s’implantent sur les muqueuses de la bouche sont celles qui adhèrent à la fibronectine, une glycoprotéine de la salive qui se colle sur la surface des cellules épithéliales. L’alimentation apporte dans la bouche d’autres espèces bactériennes, mais celles-ci n’y persistent pas : faute d’adhérence à la fibronectine, elles sont emportées par le flux de salive, par les mouvements de la langue et par le passage des boissons et des aliments.
Parmi les espèces les plus abondantes de la bouche, il y a des streptocoques peu pathogènes — appelés des « streptocoques viridans » —, des petits bacilles à Gram négatif fragiles capnophiles (c’est-à-dire ayant besoin d’une concentration élevée en gaz carbonique), des coques et des bacilles anaérobies. Dans l’ensemble, ce sont des espèces assez peu virulentes, et qui n’interviennent que rarement dans les infections des voies respiratoires. Les germes capnophiles et anaérobies ont cependant un pouvoir nécrosant lorsqu’ils parviennent à pénétrer dans les tissus profonds. Les infections provoquées par ces germes ont deux caractéristiques : la première est qu’il faut une grande quantité de bactéries pour déclencher l’infection ; la seconde est que les bactéries attaquent en mélange de plusieurs espèces, profitant de synergies mutuelles (synergies d’explication assez mystérieuse). Le prototype d’infection par ces germes est l’infection qui fait suite à une morsure : c’est une infection qui peut être sévère, avec une nécrose importante des tissus. Qu’une infection sévère soit provoquée par des bactéries considérées comme peu virulentes s’explique par le fait qu’une morsure inocule une grande quantité de bactéries, qu’elle inocule un mélange d’espèces qui peuvent bénéficier de synergies entre elles, et par le fait que l’écrasement des tissus au cours de la morsure crée d’emblée des zones de tissus peu viables, propices à la multiplication bactérienne, mais défavorables à l’action des moyens de défense.
L’écosystème le plus remarquable de la bouche est celui de la surface des dents. Au contact de la couronne des dents, les bactéries sécrètent un matériel polysaccharidique dur et collant : ces sécrétions se mêlent à des constituants de la salive, et forment une couche épaisse qui adhère aux dents ; des bactéries s’installent dans cette couche. L’ensemble constitue un « biofilm » ; la genèse d’un biofilm est une règle quasi universelle lorsque des bactéries ont l’occasion de se déposer sur une surface inerte. Le biofilm qui se construit sur la surface des dents est remarquable par son épaisseur, par sa solidité, et par le nombre de bactéries qui y habitent ; on lui donne le nom de « plaque dentaire ». En aucun autre site du corps humain, même au sein de la flore intestinale, on ne trouve une densité aussi grande de germes. La plaque dentaire s’épaissit au cours de la vie, et la seule façon d’en limiter l’évolution naturelle est de recourir à des soins dentaires : il faut utiliser des moyens mécaniques pour attaquer cette couche solide, et aucun antiseptique ni antibiotique n’est capable de rendre service dans ce combat. Une plaque dentaire âgée et mal soignée évolue vers une extension en surface : le biofilm s’insinue entre la surface de la racine dentaire et la gencive. Il en résulte un état inflammatoire permanent de la gencive, qui aboutit à un recul de celle-ci et à une fonte progressive de l’os alvéolaire : c’est la « parodontite », nommée populairement « déchaussement dentaire ». La flore bactérienne d’une plaque dentaire très évoluée se modifie : les streptocoques viridans qui prédominaient au début laissent la place à une quantité croissante d’espèces capnophiles, puis à une quantité croissante de bacilles à Gram négatif anaérobies : parmi ces derniers, on voit surtout proliférer des Prevotella et des Fusobacterium ; ces espèces sont plus dangereuses et ont un pouvoir nécrosant plus prononcé encore que les autres espèces de la bouche.
Les espèces bactériennes qui adhèrent aux muqueuses ou qui vivent dans la plaque dentaire peuvent se détacher : elles constituent le principal de la flore de la salive.
Infections par la flore bactérienne naturelle de la bouche
La flore bactérienne naturelle de la bouche intervient dans certaines infections des voies respiratoires : une première occasion est la fausse déglutition ; une autre occasion est la colonisation de muqueuses respiratoires dégénérées.
Une fausse déglutition peut apporter brutalement une grande quantité de salive dans la profondeur de l’arbre bronchique. Comme les bactéries sont abondantes et variées dans la salive, et qu’elles peuvent exprimer une certaine virulence lorsqu’elles sont nombreuses et multiples, il y a là un risque d’infection. Une pathologie pulmonaire qui survient après une fausse déglutition n’est pourtant pas toujours une maladie infectieuse : le risque le plus grand pour les poumons est la fausse déglutition du contenu gastrique, qui entraîne de redoutables lésions par une action chimique. Parmi les complications de la fausse déglutition, celles qui sont de nature infectieuse peuvent relever de la flore buccale ; nous n’envisageons ici que la flore buccale naturelle, et nous parlerons plus loin des modifications de cette flore dans certaines situations pathologiques. On peut s’y attendre : le danger infectieux de la fausse déglutition est d’autant plus grand que la plaque dentaire est évoluée, donc plus riche en bactéries, et surtout en bactéries nécrosantes. Le meilleur marqueur clinique du risque de pneumonie infectieuse par la flore de la bouche est la constatation d’une parodontite. On pose ce diagnostic lorsqu’on constate un déchaussement des dents (une partie de la racine est apparente ; la dent branle dans son socle), un liseré rouge et des saignements faciles au bord libre de la gencive, voire un dépôt grisâtre et malodorant à la jonction entre dent et gencive. En pratique, les pneumonies par la flore buccale sont exceptionnelles lorsque la santé des gencives est bonne. Les pneumonies provoquées par la flore buccale sont particulièrement nécrosantes : ceci se traduit par la fréquence des expectorations contenant du sang, et par un creusement rapide du tissu pulmonaire, visible par la radiographie — la « pneumonie nécrosante » évolue vers un « abcès du poumon ». L’abondance des bactéries anaérobies donne aux expectorations une odeur putride caractéristique.
Les muqueuses respiratoires dégénérées sont celles qui ont perdu leur structure histologique naturelle : la couche monocellulaire où prédominent les cellules ciliées et les cellules sécrétrices de mucus a été profondément détruite, puis remplacée par un épithélium « à tout faire » multicouche, et non fonctionnel (un épithélium pavimenteux stratifié, comme celui qui tapisse la bouche). Ce qui a provoqué ce changement catastrophique n’est pas toujours clair : on accuse souvent des infections respiratoires virales de la petite enfance, en particulier par le virus de la rougeole, ou parfois par le virus Respiratory syncytial — dans la petite enfance, ces infections peuvent être sévères et se prolonger très longtemps — ; on observe aussi ce changement lorsque le patient souffre d’une déficience en gammaglobulines ; on connaît de rares cas où le problème provient d’une anomalie congénitale des cils vibratiles de l’épithélium respiratoire. L’épithélium respiratoire dégénéré est la cause des sinusites chroniques et des bronchectasies. Dans ces deux maladies, il y a une prolifération bactérienne presque permanente à la surface de muqueuses qui devraient normalement être stériles ; il en résulte un état inflammatoire habituel et des écoulements purulents fréquents. Des poussées d’exacerbations peuvent être responsables de fièvre ; de tension douloureuse dans le sinus malade et de rhinorrhée purulente ; d’expectorations purulentes ou sanglantes et de douleurs thoraciques provenant des bronches malades. Autour des bronches atteintes, l’inflammation chronique et ses exacerbations aiguës détruisent la trame élastique de la paroi bronchique et du parenchyme pulmonaire avoisinant : les bronches se dilatent et, tout autour, le poumon se fibrose et se rétracte. La flore bactérienne de ces infections est de type buccal : bactéries abondantes, avec un mélange de plusieurs germes, dont certains sont anaérobies (donnant une odeur désagréable au pus), la plupart des espèces étant réputées peu virulentes — puisque leur virulence ne s’exprime que si leur nombre est grand et si elles bénéficient de synergie entre les espèces.
Flore bactérienne naturelle du pharynx
L’oropharynx est habité par une flore assez comparable à celle de la bouche : on y trouve une grande abondance de bactéries ; il y prédomine des streptocoques viridans ; il y a des espèces anaérobies, mais moins abondantes que dans la plaque dentaire. Une particularité de l’oropharynx est d’héberger assez souvent une espèce bactérienne virulente, Streptococcus pyogenes, le « streptocoque bêta-hémolytique du groupe A ». La présence de ce germe de mauvaise réputation est banale chez les enfants d’âge scolaire, et occasionnelle chez les adultes, surtout s’ils vivent au contact d’enfants.
Le rhinopharynx est riche en bactéries. La plupart sont banales : des streptocoques viridans — pas exactement les mêmes espèces que dans la bouche —, des coques à Gram négatif (Neisseria, entre autres Moraxella catarrhalis), des petits bacilles à Gram négatif (diverses espèces d’Haemophilus, entre autres Haemophilus influenzae), etc. Mais le nasopharynx offre aussi la particularité remarquable d’héberger parfois des espèces bactériennes de haute virulence : Neisseria meningitidis (les « méningocoques »), ou des souches d’Haemophilus influenzae pourvues d’une capsule et, plus souvent encore, Streptococcus pneumoniae (les « pneumocoques »). Il s’agit là de l’échantillon des germes les plus dangereux de la bactériologie : ils provoquent parfois des infections sanguines sévères et rapides et des méningites, surtout chez les enfants. Heureusement, la présence de ces espèces dans le nasopharynx n’est pas automatiquement synonyme d’infection. Dans nos régions, les souches d’Haemophilus influenzae pourvues d’une capsule sont devenues rares, grâce à la vaccination systématique au cours de l’enfance — tandis que les souches non capsulées d’Haemophilus influenzae, de virulence bien moins considérable, continuent à coloniser le nasopharynx d’une large proportion de la population. Quant aux méningocoques et aux pneumocoques, leur présence dans le nasopharynx devient plus rare au cours de la vie, sauf contacts fréquents avec des enfants ; chez les vieillards, les pneumocoques sont statistiquement rares, mais il en reste assez souvent pour provoquer de sérieux problèmes cliniques.
Le nasopharynx peut encore héberger de façon naturelle un des sérotypes respiratoires de Klebsiella pneumoniae. Ces sérotypes sont rares, et il ne faut pas les confondre avec les sérotypes supérieurs, beaucoup plus fréquents, qui ne font pas partie de la flore naturelle des voies respiratoires.
Infections par la flore bactérienne naturelle du pharynx
Neisseria meningitidis, les souches d’Haemophilus influenzae pourvues d’une capsule et Streptococcus pneumoniae passent parfois directement de la surface des muqueuses nasopharyngées vers le sang : c’est dans ces cas que l’on observe des infections sanguines compliquées d’un choc sévère, ou l’implantation de bactéries dans les espaces méningés. On sait de ces infections que l’attaque se produit assez rapidement après que la souche se soit installée dans le nasopharynx : le germe prend une ou deux semaines pour s’adapter, puis franchit par ses propres moyens la barrière des cellules épithéliales. Le destin de la victime dépend du temps dont il a disposé pour synthétiser déjà des anticorps valables ; ou de la chance qu’il a de posséder à l’avance des anticorps dirigés contre d’autres espèces bactériennes, moins dangereuses, qu’il a rencontrées auparavant, et dont la surface ressemble plus ou moins à celle du germe virulent ; et aussi d’une prédisposition génétique. En fait, tous les êtres humains font face à plusieurs reprises à des attaques de ce genre, et la bataille se produit souvent de façon fort discrète, tournant rapidement à l’avantage du patient ; une petite fraction seulement de ces attaques évolue mal, et donne alors lieu à une maladie. Ceci se produit souvent chez les enfants de moins de 2 ans. Avec l’âge, le répertoire des anticorps spécifiques ou approximatifs s’enrichit : pour les méningocoques, dont il n’existe que deux modèles dans nos régions, et pour les souches d’Haemophilus influenzae pourvues d’une capsule, dont il n’existe qu’un seul modèle fréquent dans nos régions, il est relativement facile de s’équiper en anticorps ; la chose est plus difficile pour les pneumocoques, dont il existe plusieurs dizaines de modèles différents. Il est intéressant de noter qu’après une attaque par l’un de ces germes virulents, la colonisation du nasopharynx se prolonge pendant plusieurs mois.
Streptococcus pyogenes se comporte probablement de la même façon : installation d’une souche nouvelle à la surface de l’oropharynx, puis attaque des tissus profonds, et enfin colonisation prolongée sans inconvénients. Cette espèce s’intéresse assez peu aux muqueuses des voies respiratoires profondes : son site de pénétration préféré est un épithélium pavimenteux stratifié, comme celui de l’oropharynx ou celui de la peau. Les infections sont des pharyngites et des dermites. À l’heure actuelle, les souches de Streptococcus pyogenes qui attaquent le pharynx ne sont pas très virulentes, et une pharyngite streptococcique ne met d’ordinaire pas la vie en danger. Il y a quelques décennies, des souches plus virulentes provoquaient parfois des maladies plus sévères, et l’infection s’étendait alors à partir de la muqueuse du pharynx vers les sinus, les oreilles moyennes et les cavités mastoïdes, les bronches et les poumons : on voit encore occasionnellement des cas d’otites et de mastoïdites ; les bronchites et bronchopneumonies sont exceptionnelles — parfois comme complication d’une pneumonie par le virus de la varicelle.
La présence de pneumocoques dans le nasopharynx est souvent bien tolérée ; elle expose cependant à une complication majeure : la pneumonie. On suppose que la cause immédiate des pneumonies est une fausse déglutition ; cette hypothèse se vérifie dans la moitié des cas, où l’on retrouve un antécédent d’intoxication éthylique, d’abus de sédatifs, de crise d’épilepsie, de coma ou d’anesthésie générale. En fait, même si le langage quotidien associe souvent la notion de fausse déglutition avec le risque de pneumonie nécrosante et d’abcès du poumon par la flore buccale, c’est la pneumonie par Streptococcus pneumoniae qui est la conséquence la plus fréquente de la fausse route. Alternativement, un certain nombre de pneumonies à pneumocoques surviennent comme complication d’une infection virale des voies respiratoires : on incrimine ici un défaut du tapis mucociliaire qui devrait faire obstacle à la migration des bactéries des voies respiratoires hautes vers la profondeur des poumons.
Un patient peut posséder suffisamment d’anticorps pour s’opposer au passage sanguin direct de Streptococcus pneumoniae à partir du pharynx, il n’est pas pour autant protégé contre la pneumonie : sans doute, le nombre de germes qui attaquent simultanément au niveau des alvéoles est trop grand pour se suffire des anticorps. D’ailleurs la vaccination contre les souches les plus fréquentes de pneumocoques met à l’abri contre les infections sanguines spontanées mais pas contre les pneumonies provoquées par ces souches.
Streptococcus pneumoniae possède un pouvoir pro-inflammatoire extraordinaire, qui donne à la pneumonie une touche clinique bien particulière : extension très rapide de l’inflammation à une zone considérable du poumon à partir d’un petit foyer alvéolaire ; vasodilatation majeure des vaisseaux sanguins interalvéolaires, avec effet de shunt et dyspnée ; exsudation abondante dans les alvéoles ; extension fréquente vers la surface pulmonaire, qui donne une auscultation riche, et souvent une douleur pleurale — par un dépôt de fibrine à la surface. L’infection pneumococcique dont il est question ici est une pathologie alvéolaire, avec une participation minime des bronches : il en résulte que les expectorations sont tardives, et que la place de la kinésithérapie respiratoire est limitée dans cette maladie.
Dans le passé, les souches d’Haemophilus influenzae pourvues d’une capsule pouvaient occasionnellement provoquer une pneumonie semblable. Cela n’a jamais été fréquent, et est devenu bien rare depuis que les enfants de nos régions sont vaccinés systématiquement. Les souches d’Haemophilus influenzae que nous côtoyons tous les jours ne sont pas capsulées, sont beaucoup moins virulentes, et ne provoquent pas les mêmes infections.
Bien rarement, on voit encore des pneumonies semblables provoquées par l’un des sérotypes respiratoires de Klebsiella pneumoniae. Il s’agit des sérotypes numérotés de 1à6;cenesontpasceuxquenousrencontronsquotidiennement dans nos hôpitaux ou que nous observons parfois dans la flore intestinale naturelle.
L’importance du pharynx comme réservoir de bactéries dépasse ce qui a été dit jusqu’à présent : certaines espèces qui colonisent le nasopharynx envahissent d’autres territoires de l’arbre respiratoire. Nous étudierons les conséquences de cette migration dans les rubriques suivantes.
Flore bactérienne naturelle des fosses nasales
Bouche et pharynx hébergent des bactéries en très grand nombre. Il n’en est pas de même pour les fosses nasales. Nous arrivons ici dans un écosystème différent : des muqueuses couvertes d’une couche épaisse de mucus. Le mucus est hostile aux bactéries. Il l’est de deux façons. D’abord parce que le mucus est mobile : la couche de mucus qui tapisse une bonne partie de l’arbre respiratoire se déplace, par l’action des cils vibratiles. Le mucus des fosses nasales est progressivement poussé soit en avant, vers les narines, soit en arrière, vers le nasopharynx. Le mucus des sinus est poussé vers les fosses nasales. Le mucus de la trachée et des bronches est poussé vers le larynx. Les bactéries qui se déposent sur la couche de mucus sont ainsi ramenées vers d’autres sites, plus superficiels ; ces bactéries sont celles qui entreprennent une migration à la surface de l’épithélium, à partir du pharynx, ou celles qui tourbillonnent en suspension dans l’air inspiré. Mais un autre facteur intervient : la plupart des espèces bactériennes vivent mal à la surface du mucus ou dans le mucus. Vivre au contact du mucus des voies respiratoires requiert des propriétés particulières, et est une spécialisation : parmi les espèces naturelles des voies respiratoires, trois seulement sont douées pour cet écosystème : Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae (souches non capsulées incluses) et Moraxella catarrhalis. Qu’elles apprécient de vivre dans le mucus paraît probable, puisqu’elles sécrètent toutes trois des facteurs ciliostatiques, qui réduisent l’activité des cils vibratiles, favorisant ainsi la stagnation du mucus ; de toute façon, ce sont les seules espèces bactériennes naturelles que l’on retrouve régulièrement à la surface des voies respiratoires tapissées de mucus.