Revision sheet: Introduction aux bactériémies et endocardites

📋 Plan du Cours

1. Anatomie cardiaque et endocarde
2. Définition des bactériémies
3. Bactériémies non pathologiques
4. Bactériémies par effraction et néonatales
5. Mécanismes physiopathologiques des bactériémies
6. Bactériémies d’origine thromboembolique
7. Bactériémies d’origine lymphatique
8. Endocardites infectieuses et microbiologie
9. Hémocultures et prélèvement
10. Milieux de culture et détection visuelle
11. Détection automatique et interprétation

📖 1. Anatomie cardiaque et endocarde

🔑 Notions clés & Définitions

• Cœur droit : Le cœur droit est une des deux moitiés fonctionnelles du cœur, recevant le sang désoxygéné avant de l’envoyer vers la circulation pulmonaire.
• Cœur gauche : Le cœur gauche est l’autre moitié fonctionnelle du cœur, qui reçoit le sang oxygéné puis l’expulse vers l’aorte.
• Valves cardiaques : Les valves cardiaques sont des structures qui s’ouvrent puis se ferment afin d’imposer une circulation unidirectionnelle du sang.
• Endocarde : L’endocarde tapisse la surface interne du cœur et recouvre les valves cardiaques.
• Endothélium endocardique : L’endothélium endocardique est un revêtement pavimenteux simple reposant sur une couche de tissu conjonctif.

📝 Points essentiels

• Le sang du cœur droit arrive à l’oreillette droite via les veines caves et le sinus coronaire puis passe au ventricule droit avant d’aller dans l’artère pulmonaire.
• Le sang est oxygéné dans la circulation pulmonaire puis revient au cœur par les veines pulmonaires vers l’oreillette gauche et le ventricule gauche, qui l’éjecte dans l’aorte.
• Les 4 valves cardiaques s’ouvrent sous l’effet des variations de pression liées aux contractions/relaxations puis se ferment pour empêcher le reflux, et leur étanchéité est indispensable à la fonction de pompe.
• L’endocarde comprend un endothélium pavimenteux simple posé sur une couche de tissu conjonctif contenant des fibres de collagène et des fibres élastiques.

📖 2. Définition des bactériémies

🔑 Notions clés & Définitions

• Bactériémie : Une bactériémie correspond à la présence de bactéries dans le sang, situation anormale car le sang est normalement stérile.
• Hémoculture : Une hémoculture est le procédé qui met en culture le sang circulant pour mettre en évidence des germes dans le sang.
• Bactériémies non pathologiques : Les bactériémies non pathologiques sont des épisodes transitoires et asymptomatiques liés à de brèves décharges bactériennes dans le sang.
• Bactériémies pathologiques : Les bactériémies pathologiques traduisent une infection généralisée avec une décharge massive de bactéries à partir d’un foyer infectieux initial.
• Sepsis : Le sepsis est la réponse inflammatoire généralisée déclenchée par une infection, dont l’évolution peut engager le pronostic vital.

📝 Points essentiels

• Le sang est normalement stérile, donc la mise en évidence de germes dans le sang est a priori anormale.
• La bactériémie se diagnostique par hémoculture, c’est-à-dire par mise en culture du sang circulant.
• Les bactériémies non pathologiques sont asymptomatiques et transitoires, avec des décharges brèves notamment lors de la digestion, après brossage des dents, après extraction dentaire, après endoscopie digestive, ou…
• Ces bactériémies non pathologiques sont ensuite rapidement éliminées par le système phagocytes-mononucléaires (foie, rate, moelle osseuse), mais peuvent devenir dangereuses en cas de valvulopathie ou d’immunodépression.
• Les bactériémies pathologiques correspondent à une infection généralisée avec décharge massive issue d’un foyer infectieux, et peuvent être intermittentes ou continues (intermittentes pour…
• Le terme de septicémie est à remplacer par bactériémie associée à un sepsis, qui évolue en trois stades : sepsis simple, sepsis sévère puis choc septique avec souvent défaillance multiviscérale.

📖 3. Bactériémies non pathologiques

📖 4. Bactériémies par effraction et néonatales

🔑 Notions clés & Définitions

• Évasion de la phagocytose : Situation où une bactérie n’est pas éliminée rapidement et échappe à la phagocytose, ce qui lui permet de persister et de déclencher des foyers infectieux secondaires.
• Effraction cutanéo-muqueuse : Voie d’entrée où des bactéries franchissent la peau ou une muqueuse avant de gagner les compartiments profonds via les vaisseaux lymphatiques.
• Bactériémies d’origine lymphatique : Bactériémies rares dont la porte d’entrée est souvent digestive et où les germes rejoignent les ganglions puis la circulation générale par le canal thoracique.
• Décharge bactérienne continue : Caractéristique de certaines bactériémies d’origine lymphatique où la libération des bactéries dans le sang se fait de façon continue.

📝 Points essentiels

• Certaines bactéries échappent à l’élimination rapide et provoquent des foyers secondaires pulmonaires, ostéoarticulaires ou endocarditiques.
• Dans les bactériémies par effraction, les bactéries franchissent peau ou muqueuse puis atteignent les ganglions par les vaisseaux lymphatiques afférents.
• Dans les ganglions, certains germes résistent à la destruction par les macrophages et s’y multiplient, puis quittent le ganglion par le lymphatique efférent vers le canal thoracique.
• La fièvre est plutôt régulière lors d’une décharge bactérienne continue, et le risque de choc endotoxinique est fréquent quand des bactéries résiduelles sont lysées au niveau des ganglions mésentériques.
• Ce schéma pathogénique est typique de la typhoïde (Salmonella Typhi, S. paratyphi A, B) et de la brucellose (Brucella spp).

💡 Astuce mémo

Peau/Muqueuse ou digestion → Ganglion → Canal thoracique → décharge continue → fièvre régulière + risque choc endotoxinique.

📖 5. Mécanismes physiopathologiques des bactériémies

🔑 Notions clés & Définitions

• Bactériémie transitoire : Bactériémie de courte durée liée à une effraction ou à un acte invasif, permettant le passage transitoire de microbes dans le sang.
• Survie intracellulaire de Bartonella : Propriété des Bartonella de vivre dans des cellules en parasitant les hématies, ce qui facilite leur persistance et leur diffusion.
• Multiplication des Coxiella : Capacité de Coxiella burnetii à se multiplier dans les phagolysosomes des macrophages, milieu acide particulier.
• Multiplication en phagolysosomes acides : Mécanisme de niche intracellulaire où certains agents infectieux se développent dans des compartiments cellulaires à pH bas.

📝 Points essentiels

• Les portes d’entrée à l’origine de bactériémies transitoires se sont diversifiées, les actes invasifs et la toxicomanie intraveineuse ayant supplanté les soins dentaires.
• Bartonella quintana provoque une fièvre cyclique tous les 5 jours et se transmet notamment par les poux.
• Bartonella henselae peut entraîner une endocardite chez des patients présentant une valvulopathie.
• Coxiella burnetii est une bactérie intracellulaire obligatoire qui se multiplie dans les phagolysosomes des macrophages à pH 5.
• Les bactériémies à hémocultures négatives sont surtout liées à une antibiothérapie préalable ou à des germes difficilement cultivables sur milieux classiques.

💡 Astuce mémo

Transitoire = geste/voie invasive ; Bartonella = sang via hématies ; Coxiella = macrophage et pH 5.

📖 6. Bactériémies d’origine thromboembolique

🔑 Notions clés & Définitions

• Tropheryma whipplei : Bactérie responsable de la maladie de Whipple pouvant aussi provoquer une endocardite infectieuse, avec atteinte possible de plusieurs organes.
• Bactérie intracellulaire obligatoire : Caractéristique d’une bactérie qui se multiplie à l’intérieur de cellules hôtes, ici dans les phagolysosomes de macrophages.
• Phagolysosomes à pH 5 : Compartiment intracellulaire où la bactérie se multiplie, avec une croissance liée à un environnement acide autour de pH 5.
• Endocardite sur prothèses valvulaires : Contexte à risque où des lésions valvulaires ou des prothèses favorisent la survenue d’une endocardite et donc d’une bactériémie associée.

📝 Points essentiels

• Certaines bactéries associées à des endocardites ont un mode de transmission probable lié à la voie orale, avec une endocardite pouvant être isolée sans symptômes digestifs.
• La multiplication intracellulaire se fait dans les phagolysosomes des macrophages à pH 5, expliquant un tropisme cellulaire.
• Le risque concerne notamment l’endocardite sur prothèses valvulaires ou sur valves présentant des lésions.
• L’endocardite à Tropheryma whipplei peut entraîner des signes digestifs, des arthralgies et des adénopathies, et parfois des atteintes cérébrales ou cardiaques.
• Les personnes à risque d’endocardite à Tropheryma whipplei sont des hommes d’environ 50 ans avec anomalies immunitaires.

📖 7. Bactériémies d’origine lymphatique

📖 8. Endocardites infectieuses et microbiologie

🔑 Notions clés & Définitions

• Endocardite infectieuse : Infection microbienne du revêtement interne du cœur où l’interprétation microbiologique dépend du contexte clinique et des résultats des hémocultures.
• Hémoculture monomicrobienne : Situation où une seule espèce microbienne semble responsable de la croissance observée dans les hémocultures.
• Hémoculture plurimicrobienne : Situation où plusieurs espèces microbiennes semblent présentes, ce qui justifie des analyses complémentaires orientées.

📝 Points essentiels

• En cas de suspicion d’endocardite infectieuse, un prélèvement unique n’est pas conseillé.
• Les examens microscopiques (examen direct et coloration de Gram) sont réalisés systématiquement et les résultats positifs sont communiqués rapidement au médecin.
• La microscopie sert d’abord à juger si l’hémoculture paraît monomicrobienne ou plurimicrobienne, pour orienter le diagnostic.
• Avec une hémoculture, l’aspect de certains germes peut tromper, imposant de confronter la morphologie à Gram et la mobilité avec le contexte clinique.
• Pour une hémoculture positive jugée monomicrobienne, des milieux d’isolement non sélectifs sont ensemencés systématiquement et doivent être suffisamment riches pour toutes les bactéries présentes.
• Si l’hémoculture semble plurimicrobienne, l’usage de milieux sélectifs se justifie en complément.

💡 Astuce mémo

Endocardite = pas prélèvement unique : privilégier plusieurs prises pour ne pas rater le bon germe.

📖 9. Hémocultures et prélèvement

🔑 Notions clés & Définitions

• SPS (polyanéthol sulfonate) : Anticoagulant ajouté aux flacons pour éviter les amas de fibrine et préserver l’isolement microbien, tout en ayant aussi des effets inhibiteurs sur plusieurs défenses de l’hôte.
• Résines ou charbon actif : Additifs de certains flacons capables de neutraliser des antibiotiques, ce qui limite l’impact du traitement préalable sur la croissance détectée.
• Hemoline Performance Duo : Flacon d’hémoculture diphasique proposé par bioMérieux avec une phase liquide et une phase gélifiée pour faciliter l’observation et les subcultures.
• Hémoculture Signal : Flacon d’hémoculture Oxoïd utilisant un milieu liquide unique et un indicateur dont le contenu se déplace quand la croissance bactérienne produit des gaz.
• MALDI-TOF : Spectromètre de masse utilisé au laboratoire pour identifier rapidement une souche à partir de la culture obtenue après incubation courte.

📝 Points essentiels

• Les flacons doivent être prélevés en conditions d’asepsie rigoureuses par ponction veineuse, soit 2 à 3 prélèvements sur 24 h à des points différents, soit 1 prélèvement unique avec 2 ou 3 flacons aérobies et 2 ou 3…
• Les flacons inoculés doivent être acheminés rapidement au laboratoire, et si l’automate est un système fermé, ils sont laissés à température ambiante avant incubation à 37°C dans l’automate.
• La présence d’aérosols impose une manipulation des flacons positifs sous PSM, avec gants, sans ouverture du flacon, après désinfection de l’opercule et ponction avec une aiguille stérile sur un bouillon dégazé.
• Le délai de détection automatique de la croissance à l’automate est d’environ 5 jours à 37°C contre 7 jours avec des systèmes à détection visuelle.
• En pratique, 8 à 15% des hémocultures sont positives, mais 30 à 50% de ces positivités correspondent à des faux positifs dus à des contaminations lors du prélèvement.

💡 Astuce mémo

SPS = Stop fibrine + freins défenses (phagocytose, complément, lysozyme).

📖 10. Milieux de culture et détection visuelle

🔑 Notions clés & Définitions

• BacT/ALERT : Système automatisé d’hémoculture qui détecte la croissance microbienne à partir du CO2 grâce à une mesure de type réflectométrie.
• Bactec : Système automatisé d’hémoculture qui détecte la croissance microbienne à partir du CO2 grâce à une mesure de type fluorimétrie.
• Réflectométrie CO2 : Principe de détection des hémocultures où le CO2 produit par les microbes est mesuré indirectement pour signaler une croissance.
• Fluorimétrie CO2 : Principe de détection des hémocultures où le CO2 produit par les microbes déclenche une mesure indirecte via fluorescence.
• Alarme de positivité : Signal visuel et/ou sonore déclenché par l’automate pour avertir dès qu’un flacon devient positif.

📝 Points essentiels

• En France, l’offre d’automates d’hémoculture repose sur deux appareils aux performances très proches : BacT/ALERT et Bactec.
• La détection repose sur une mesure indirecte du dioxyde de carbone (CO2) dégagé par les bactéries, par réflectométrie pour BacT/ALERT et par fluorimétrie pour Bactec.
• Une alarme visuelle et/ou sonore avertit immédiatement tout résultat positif.
• Avec les systèmes automatisés, le délai de détection est d’environ 5 jours à 37°C contre 7 jours pour les systèmes à détection visuelle.
• Quand le laboratoire utilise un système automatisé fermé, les flacons doivent être laissés à température ambiante avant l’incubation à 37°C dans l’automate.

💡 Astuce mémo

CO2 = croissance : BacT/ALERT (réflecto) et Bactec (fluor) ; alarme = cloche visuelle/sonore.

📖 11. Détection automatique et interprétation

🔑 Notions clés & Définitions

• Faux positifs de prélèvement : Un faux positif correspond à une hémoculture positive due à une contamination lors du prélèvement plutôt qu’à une vraie bactériémie.
• Hémocultures polymicrobiennes : Des hémocultures sont polymicrobiennes quand plusieurs microorganismes sont mis en évidence, situation peu fréquente et à interpréter avec précautions selon le contexte.
• Fausse négativité : Une fausse négativité est une hémoculture négative malgré une infection, car la croissance n’a pas abouti pour des raisons liées au prélèvement, au traitement ou aux conditions de culture.
• Fongémie : Une fongémie est la présence d’un champignon dans le sang, le plus souvent à Candida dans ce contexte.

📝 Points essentiels

• Dans la majorité des laboratoires, 8 à 15% des hémocultures sont positives, mais environ 30 à 50% le sont en réalité par contamination au moment du prélèvement.
• Pour distinguer souillure et vraie bactériémie, on s’appuie surtout sur l’espèce du germe, le nombre de flacons positifs au même germe, les signes cliniques, et l’existence du même germe sur un autre site ou une porte…
• Une bactériémie polymicrobienne reste rare et se rencontre notamment chez l’immunodéprimé, en cas de point de départ cutané (brûlures, escarres), digestif avec effraction chirurgicale, ou chez l’enfant, avec pronostic…
• Une hémoculture négative signifie le plus souvent l’absence de bactériémie, mais une fausse négativité est possible si prélèvement à un moment inopportun, antibiothérapie préalable, charge bactérienne insuffisante, ou…
• Les virus ne peuvent pas être isolés par hémoculture, car cette technique ne permet de cultiver que des bactéries et certains champignons.
• Les fongémies sont en augmentation surtout en contexte nosocomial, Candida est majoritaire, la mortalité des candidémies est d’environ 35%, et les flacons classiques ne détectent qu’environ 50% des fongémies, d’où…

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre bactériémie et sepsis : le sepsis est une réponse inflammatoire, et « septicémie » doit être remplacé par « bactériémie associée à un sepsis ».
2. Croire que toute bactériémie est pathologique : les bactériémies non pathologiques sont asymptomatiques et transitoires.
3. Penser que l’endocardite se dépiste avec un prélèvement unique : pour l’endocardite, il faut une série d’hémocultures (3 paires sur 24 h).
4. Interpréter une hémoculture positive sans tenir compte du nombre de flacons positifs : un seul flacon positif peut orienter vers contamination selon le germe.
5. Négliger l’antibiothérapie préalable dans les causes de fausse négativité : elle inhibe la croissance et peut rendre des hémocultures négatives malgré l’infection.
6. Oublier que la microscopie (Gram/EF) sert d’abord à juger monomicrobien vs plurimicrobien, et à orienter le diagnostic malgré des aspects parfois trompeurs.
7. Confondre détection visuelle vs automatique : à 37°C, détection auto ~5 jours contre ~7 jours en visuel.

✅ Checklist Examen

1. Décrire la circulation du cœur droit (veines caves/sinus coronaire → oreillette droite → ventricule droit → artère pulmonaire).
2. Décrire la circulation du cœur gauche (veines pulmonaires → oreillette gauche → ventricule gauche → aorte).
3. Définir endocarde et endothélium endocardique (revêtement pavimenteux simple sur tissu conjonctif à collagène/élastique).
4. Définir bactériémie et son diagnostic par hémoculture (mise en culture du sang), puis distinguer bactériémies non pathologiques vs pathologiques.
5. Lister des situations typiques de bactériémies non pathologiques (digestion, brossage dents, extraction dentaire, endoscopie digestive, pose sonde/cathéter).
6. Expliquer les bactériémies pathologiques : infection généralisée avec décharge massive, intermittentes pour thromboembolique/endocarditique et continues pour origine lymphatique.
7. Expliquer le schéma général des bactériémies en 4 étapes : porte d’entrée → foyer infectieux primaire → passage dans le sang (continu/intermittent) → activation phagocytes-mononucléaires et foyers secondaires si…
8. Décrire les mécanismes thromboemboliques : inflammation thrombophlébite, migration dans le caillot, dissociation en embols septiques, dissémination.
9. Décrire les mécanismes lymphatiques : porte souvent digestive, traversée peau/muqueuse → ganglions, multiplication (résistance aux macrophages) → canal thoracique, décharge continue, fièvre régulière et risque choc…
10. Définir endocardite infectieuse et sa physiopathologie : végétation fibrinoplaquettaire initialement stérile sur endocarde lésé, croissance en couches, fragmentation en embols et complications.
11. Citer au moins 2 signes cliniques fréquents d’endocardite (fièvre quasi constante, souffle cardiaque) et des complications (insuffisance cardiaque, neurologiques).
12. Maîtriser le prélèvement/transport et le traitement des hémocultures : avant ATB 3 hémocultures sur 24 h (3 paires), délais auto ~5 j vs visuel ~7 j à 37°C, manipulation sous PSM sans ouvrir les flacons.