Stenotrophomonas, stenotrophomonas maltophilia

Créé le  26 février 2005
Dernière mise à jour le 14 novembre 2005

STENOTROPHOMONAS, STENOTROPHOMONAS MALTOPHILIA 

Autres dénominations:
Stenotrophomonas maltophilia : Pseudomonas maltophilia, Xanthomonas maltophilia.

Voir aussi le fichier : ¤ Xanthomonadales, Xanthomonadaceae.

Note: La définition des termes "Commission Judiciaire", "nomen revictum", "nouvelle combinaison", "Request for an Opinion" "synonyme ultérieur" et "synonymes hétérotypiques", cités ci-dessous, est donnée dans le fichier ¤ "Glossaire de nomenclature bactérienne".

Le genre Stenotrophomonas a été validement publié le 10 juillet 1993 pour reclasser une espèce préalablement connue sous les noms de Pseudomonas maltophilia puis de Xanthomonas maltophilia. Ultérieurement quatre autres espèces ont été incluses dans le genre Stenotrophomonas (voir Stenotrophomonas in List of Procaryotic Names with Standing in Nomenclature). Toutefois, Stenotrophomonas africana est un synonyme ultérieur et hétérotypique de Stenotrophomonas maltophilia et le genre Stenotrophomonas renferme actuellement quatre espèces.

Le genre Stenotrophomonas est placé dans la famille des ¤ Xanthomonadaceae (ordre des ¤ Xanthomonadales, classe des ¤ Gammaproteobacteria, phylum des ¤ "Proteobacteria", domaine ou empire des "Bacteria" ou des "Eubacteria").

La systématique de Stenotrophomonas maltophilia, seule espèce d'intérêt médical et vétérinaire, a fait l'objet de controverses.

. La nomenclature de Pseudomonas maltophilia, proposée par Hugh et Ryschenkov en 1961, a été accidentellement omise des Approved Lists of Bacterial Names. Aussi, le 19 mai 1981, Hugh valide la publication de Pseudomonas maltophilia sous la forme d'un nomen revictum [Pseudomonas maltophilia (ex Hugh et Ryschenkov 1961) Hugh 1981].

. En 1973, Palleroni et al. divisent le genre Pseudomonas en 5 groupes d’homologie et ces auteurs placent Pseudomonas maltophilia dans le groupe d'homologie V, alors que les authentiques Pseudomonas sp. forment le groupe d'homologie I. Dans un article consacré à la taxonomie du genre Pseudomonas, Stanier (1975) écrivait : "Il est tentant d’accorder à chaque groupe d’homologie de l’ARN ribosomal le rang d’un genre ...". L'exclusion de Pseudomonas maltophilia du genre Pseudomonas était donc prévisible.

. En 1983, Swings et al. transfèrent cette espèce dans le genre Xanthomonas avec l'appellation de Xanthomonas maltophilia. Ce transfert reposait sur les résultats d'hybridations ADN-ARNr et d'hybridations ADN-ADN, sur la valeur du G + C p. cent, sur le profil d'enzymes isofonctionnelles, sur la composition en acides gras cellulaires, sur la présence d'ubiquinones à 8 unités isoprènes, sur les besoins en facteurs de croissance et sur les caractères écologiques.
La dénomination de Xanthomonas maltophilia n'a pas été universellement acceptée, notamment parce qu'elle impliquait des modifications importantes dans la définition du genre Xanthomonas.

. En 1992, Van Zyl et Steyn ont rédigé une "Request for an Opinion" pour s'opposer au transfert de Pseudomonas maltophilia dans le genre Xanthomonas et ces auteurs suggéraient la création d'un nouveau genre. Comme la Commission Judiciaire ne statue que sur des problèmes de nomenclature et non de taxonomie, la demande de Van Zyl et Steyn n'a pas été examinée.

. En juillet 1993, Palleroni et Bradbury reprennent les arguments de Van Zyl et Steyn et ces auteurs comparent les caractères de Xanthomonas maltophilia et les caractères des autres espèces du genre.
Palleroni et Bradbury concluent que Xanthomonas maltophilia doit être exclu du genre Xanthomonas et ces auteurs proposent la création du nouveau genre Stenotrophomonas et d'une nouvelle combinaison, Stenotrophomonas maltophilia. Cette nouvelle nomenclature semble être acceptée par la majorité des bactériologistes.

Selon Van Den Mooter & Swings et Singer et al., Stenotrophomonas maltophilia, Pseudomonas hibiscicola et Pseudomonas beteli sont des synonymes hétérotypiques et l'épithète beteli a priorité sur celle de maltophilia. Aucune publication ne tire les conséquences d'une telle synonymie, mais on ne peut exclure la possibilité d'un nouveau changement dans la nomenclature de l'espèce primitivement décrite sous le nom de Pseudomonas maltophilia.

Le genre Stenotrophomonas est classé dans la famille des ¤ Xanthomonadaceae (ordre des ¤ Xanthomonadales, classe des ¤ Gammaproteobacteria, phylum des ¤ "Proteobacteria", domaine des "Bacteria").

Les souches de Stenotrophomonas maltophilia rassemblent des bacilles à Gram négatif, d'environ 0,5 µm de diamètre sur 1,5 µm de longueur, non sporulés, mobiles grâce à la présence de plusieurs flagelles polaires, possédant des fimbriae, dépourvus de granules de poly-bêta-hydroxybutyrate, aérobies, oxydase négative (ou faiblement et tardivement positive), catalase positive et nitrate réductase positive)
La mobilité est constamment observée à 18 °C, mais certaines souches sont immobiles à 37 °C.

. Une réponse positive est notée pour les tests LDC, hydrolyse de la gélatine, DNase, hydrolyse de l'esculine, hydrolyse du Tween 80, croissance sur le milieu au citrate de Simmons supplémenté en méthionine(50 mg/L), acidification du glucose et du maltose, assimilation (milieu enrichi de 50 mg/L de méthionine) du glucose, du lactose, du maltose et du tréhalose.
. Une réponse négative est obtenue avec les tests ODC, ADH, TDA, VP, rouge de méthyle, indole, uréase, production d'hydrogène sulfuré, hydrolyse de l'amidon et lécithinase.
. La réponse au test ONPG est variable selon les souches.

La plupart des souches nécessite de la L-méthionine comme facteur de croissance. La L-méthionine peut cependant être remplacée par un autre acide aminé soufré comme la L-cystine ou la L-cystéine. La température optimale de croissance est de 35 °C et aucune culture n'est observée pour des températures inférieures à 5 °C ou supérieures à 40 °C.
Sur une gélose trypticase soja, les colonies sont rondes, à contour régulier, généralement mates avec une zone claire périphérique, non pigmentées ou pigmentées en jaune pâle ou en vert lavande et leur diamètre atteint 1,5 à 2 mm après 48 heures d'incubation à 30-37 °C. Les colonies ont généralement une odeur ammoniaquée, considérée comme caractéristique.
Les souches isolées d'expectorations peuvent avoir un aspect muqueux.
Après culture sur une gélose au sang, les colonies s'entourent souvent d'une zone verdâtre et quelques souches provoquent une hémolyse totale.

Stenotrophomonas maltophilia est une espèce ubiquiste, présente dans le sol, les plantes, les eaux de surface, les eaux usées, le lait de vache et de brebis, le lait pasteurisé, les aliments réfrigérés...
Chez l'homme sain, cette espèce peut être isolée des fèces, de la gorge ou des mains, mais le portage semble peu fréquent.
Chez l'animal, Stenotrophomonas maltophilia a été mise en évidence chez des poissons, dans les fèces de lapins, de lézards et de grenouilles, dans le cloaque des serpents et dans l'intestin des rongeurs de laboratoire.

Pouvoir pathogène chez l'homme   

Par ordre de fréquence, Stenotrophomonas maltophilia est la deuxième espèce de bactéries à Gram négatif aérobie stricte isolée à l'hôpital. Elle est responsable d'infections nosocomiales principalement chez des individus immunodéprimés (cancers, infections par le virus HIV, neutropénies, traitements immunosuppresseurs) ou mis sous assistance respiratoire ou traités avec des antibiotiques à large spectre ou hospitalisés durant une longue période ou hospitalisés dans des unités de soins intensifs. L'augmentation du nombre de patients immunodéprimés et la résistance de Stenotrophomonas maltophilia aux antibiotiques expliquent l'émergence de cette bactérie.

En milieu hospitalier, Stenotrophomonas maltophilia est isolée de l'eau des stérilisateurs, des éviers, des machines à glace, des blocs opératoires, de divers désinfectants, des circuits de ventilation, du matériel médical et chirurgical (cathéters, bronchoscopes, spiromètres, nébulisateurs, machines à dialyse...) et, parfois, des mains du personnel soignant.

Les manifestations cliniques associées à Stenotrophomonas maltophilia sont très diverses : septicémies, pneumonies, infections de la peau et des tissus mous, endocardites, infections urinaires, méningites, mastoïdites, péritonites, cholangites, abcès hépatiques, abcès du scrotum, conjonctivites, kératites, dacryocystites, arthrites...

Dans le cadre d'enquêtes épidémiologiques, il est nécessaire de procéder à un typage des souches.
L'étude des antigènes O (31 antigènes identifiés) est peu utilisée car les réactifs ne sont pas commercialisés et plus de 10 p. cent des souches sont non typables. L'étude des caractères biochimiques et de la sensibilité aux antibiotiques ne permettent pas une bonne discrimination des isolats car les variations entre les souches sont peu nombreuses. Les techniques actuellement les plus utilisées font appel à l'analyse du génome (ribotypage, électrophorèse en champ pulsé, RAPD, ERIC-PCR).
Les études épidémiologiques révèlent une diversité considérable des souches isolées suggérant que les contaminations ont pour origine de multiples sources environnementales.

Les facteurs de pathogénicité sont encore peu connus.
. Stenotrophomonas maltophilia adhère au plastic ce qui lui permet de coloniser des cathéters et d'autres matériels à usage médical. Cette espèce est également capable d'adhérer au verre et au téflon.
. Stenotrophomonas maltophilia survit, se multiplie et excrète un pyrogène de faible poids moléculaire dans les solutés injectables et dans les liquides de dialyse.
. La paroi possède des sites de fixation pour le fragment Fc des immunoglobulines G, mais leur rôle dans la pathogénie est encore incertain.
. Une résistance au pouvoir bactéricide du sérum a été identifiée, notamment chez les souches isolées de malades.
. Stenotrophomonas maltophilia excrète, en grandes quantités, de multiples enzymes (protéase, DNase, RNase, enzymes cytolytiques, élastase, fibrinase, chitinase, lipase, hyaluronidase, mucinase) qui pourraient jouer un rôle dans le pouvoir pathogène.

Importance de Stenotrophomonas maltophilia en médecine vétérinaire    

Chez l'animal, les infections à Stenotrophomonas maltophilia sont peu fréquentes ou non diagnostiquées, même si quelques cas de pyodermites (en association avec Pseudomonas aeruginosa) ont été décrites chez le mouton.
L'importance de Stenotrophomonas maltophilia en médecine vétérinaire est double : (i) cette espèce peut contaminer le sperme récolté par les centres d'insémination artificielle et (ii) elle peut produire des amines biogènes dans les denrées alimentaires.

Une contamination du sperme a été mise en évidence dans la semence des taureaux et des verrats.
Chez les bovins et les porcs, il est très difficile d'éviter les contaminations lors de la récolte du sperme qui est ainsi fréquemment contaminé par des bactéries ayant pour origine l'animal, l'environnement, le personnel ou le matériel utilisé pour la collecte, la conservation et le conditionnement.
Stenotrophomonas maltophilia a été identifiée dans 15 à 16 p. cent des échantillons contaminés de semence de verrats et elle est un des contaminants les plus fréquents de la semence de taureaux. Expérimentalement, il a été montré que Stenotrophomonas maltophilia réduit la mobilité des spermatozoïdes et inhibe le développement embryonnaire.
Chez les bovins, Stenotrophomonas maltophilia a également été mis en évidence chez des embryons cryoconservés.

Stenotrophomonas maltophilia synthétise une lysine décarboxylase pouvant conduire à la formation de cadavérine dans les aliments. Dans une moindre mesure, cette espèce est également capable de produire de l'histamine à partir de l'histidine.
Des souches de Stenotrophomonas maltophilia, aptes à produire de grandes quantités de cadavérine (5000 ppm) ainsi que de faibles quantités d'histamine (<25 ppm), ont été mises en évidence chez des thons blancs ou germons (Thunnus alalunga*) frais ou congelés à - 25 °C.
La cadavérine augmente la toxicité de l'histamine en inhibant l'histamine-N-méthyltransférase et la diamine oxydase intestinales (enzymes responsables du métabolisme intestinal de l'histamine). De ce fait, Stenotrophomonas maltophilia pourrait renforcer le pouvoir pathogène des souches bactériennes fortes productrices d'histamine (comme ¤ Morganella morganii) et être incriminée dans les intoxications alimentaires à l'histamine**.

Le diagnostic de Stenotrophomonas maltophilia est considéré comme un diagnostic facile et la plupart des systèmes commercialisés identifient correctement cette espèce.

Au sein des bacilles à Gram négatifs et aérobies, le diagnostic est orienté par l'aspect et l'odeur des cultures, par l'absence d'oxydase et par la production d'une DNase.
La recherche de la DNase, qui peut être effectuée sur une gélose au bleu de toluidine et à l'ADN, est un critère important du diagnostic à condition de prolonger la lecture durant au moins trois jours.
L'oxydation du glucose et du maltose, l'hydrolyse de la gélatine, l'hydrolyse de l'esculine, la production d'une lysine décarboxylase ainsi que la mise en évidence de la ciliature sont également des caractères à prendre en considération.

Stenotrophomonas maltophilia peut être confondue avec ¤ Burkholderia cepacia. Toutefois, ¤ Burkholderia cepacia est oxydase positive, DNase négative, elle acidifie le xylose et le mannitol et elle peut cultiver sur un milieu au citrate de Simmons non enrichi en méthionine.

Plusieurs milieux d'isolement sélectifs ont été proposés.
. En bactériologie médicale on peut utiliser une gélose au sang ou une gélose de MacConkey contenant 10 mg/L d'imipénème. Plus récemment, Kerr et al. ont proposé le milieu VIA rendu sélectif par l'adjonction de 5 mg/L de vancomycine, 10 mg/L d'imipénème et 2,5 mg/L d'amphotéricine B.
. Le milieu XMSM*** a été mis au point pour l'isolement de souches à partir de l'environnement.

Une technique de PCR, amplifiant l'ARNr 23S, identifie les isolats et détecte directement Stenotrophomonas maltophilia dans les crachats.
Ben-Gigirey et al. ont développé une technique d'hybridation ADN-ADN permettant de caractériser Stenotrophomonas maltophilia dans les muscles du thon blanc. Cette technique spécifique et sensible pourrait permettre de détecter rapidement cette bactérie dans les produits de la pêche.

L'étude de la sensibilité de Stenotrophomonas maltophilia aux antibiotiques est délicate car la méthode de diffusion en gélose donne des résultats peu reproductibles, notamment pour les fluoroquinolones et pour l'association triméthoprime-sulfaméthoxazole. Le "National Committee for Clinical Laboratory Standards" (NCCLS) préconise l'utilisation d'une technique par dilution en milieu liquide ou en milieu gélosé. Toutefois, la technique du E-test, beaucoup plus facile à mettre en oeuvre, donne des résultats satisfaisants.
Pour des renseignements complémentaires sur les techniques permettant d'évaluer la sensibilité des bactéries aux antibiotiques, voir le fichier ¤ "Évaluation in vitro de la sensibilité des bactéries aux antibiotiques".

Stenotrophomonas maltophilia présente une résistance vis-à-vis de nombreux antibiotiques d'usage courant.
. Cette espèce synthétise au moins deux bêta-lactamases inductibles et codées par le chromosome : (i) une carbapénamase zinc-dépendante ou bêta-lactamase L1, non inhibée par l'acide clavulanique et (ii) une céphalosporinase ou bêta-lactamase L2, inhibée par l'acide clavulanique. La bêta-lactamase L1 hydrolyse la plupart des bêta-lactamines, y compris les carbapenems, et seul l'aztréonam est relativement résistant à l'hydrolyse.
. La membrane externe ne possède qu'un nombre limité de porines et elle s'oppose à la pénétration de plusieurs antibiotiques. De plus, un système d'efflux confère une résistance aux fluoroquinolones et aux aminosides.
. La minocycline, la doxycycline et le chloramphénicol semblent actifs in vitro, cependant des résistances croisées ont été observées chez les souches insensibles aux fluoroquinolones.

Une étude réalisée entre 1997 et 1999, et portant sur 842 souches, a montré que les antibiotiques les plus actifs sont l'association triméthoprime-sulfaméthoxazole, l'association ticarcilline-acide clavulanique, la gatifloxacine et la travofloxacine.

Chez l'homme, l'association triméthoprime-sulfaméthoxazole est l'antibiothérapie la plus utilisée, même si une augmentation du nombre de souches résistantes est observée.
L'association ticarcilline-acide clavulanique est une alternative lors d'intolérance à l'association triméthoprime-sulfaméthoxazole. L'addition d'aztréonam à l'association ticarcilline-acide clavulanique augmente l'effet bactéricide.

D'autres schémas thérapeutiques ont été préconisés :
association triméthoprime-sulfaméthoxazole + association ticarcilline-acide clavulanique + minocycline ;
ceftazidime + ciprofloxacine ;
ceftazidime + association triméthoprime-sulfaméthoxazole ;
ceftazidime + association ticarcilline-acide clavulanique ;
trovafloxacine + association ticarcilline-acide clavulanique ;
trovafloxacine + association triméthoprime-sulfaméthoxazole.

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