Infection à Bartonella : Traitement et résistance aux médicaments

Traitement antibiotique de la bartonellose

Le traitement des infections à Bartonella par des antibiotiques dépend de la présentation clinique de la maladie et du statut immunitaire du patient, ainsi les recommandations actuelles de traitement doivent être adaptées à chaque situation clinique.

Techniques d’antibiogramme

Méthode de dilution en gélose La méthode de dilution en gélose est utilisée pour l’antibiogramme in vitro des isolats de Bartonella, comme décrit précédemment par Maurin et al. Les souches de Bartonella ont été cultivées sur une gélose Columbia supplémentée avec 5% de sang de mouton. Les cultures ont été complétées par des dilutions sérielles doubles de l’antibiotique concerné. Les cellules ont été récoltées après 5 jours d’incubation et ont été mises en suspension dans un tampon phosphate (pH 7,4). Des suspensions bactériennes diluées dix fois à une concentration équivalente à celle du standard McFarland 0,5 ont été utilisées pour les tests antibiotiques ; la concentration correspond à environ 106 unités formant des colonies/ml, déterminées en utilisant la technique des unités formant des colonies. Un total de 10µl de chaque suspension bactérienne a été étalé sur de la gélose supplémentée en sang. Les plaques ont été incubées à 37°C dans une atmosphère de CO2 à 5%. La croissance bactérienne a été évaluée après 5 jours d’incubation par comparaison avec la croissance sur des géloses témoins sans antibiotique. La valeur de la concentration minimale inhibitrice (CMI) est définie comme la première concentration d’antibiotique permettant l’inhibition de la croissance après 5 jours d’incubation.

Le test Etest Le test Etest a été récemment utilisé pour évaluer la sensibilité aux antibiotiques chez Bartonella. Le gradient d’antibiotique recouvre un gradient stable, continu et exponentiel de concentration d’antibiotique directement sous la bandelette. Après incubation, lorsque la croissance bactérienne devient visible, on observe une ellipse d’inhibition symétrique centrée le long de la bande. La CMI (en µg/ml) est lue directement sur l’échelle à l’endroit où le bord de l’ellipse coupe la bande. Les isolats de Bartonella sont cultivés sur des plaques de gélose au sang de mouton Columbia 5%, et l’antibiogramme de tous les isolats de Bartonella est effectué à l’aide des bandes Etest disponibles pour différents antibiotiques, comme recommandé par le fabricant. La CMI est mesurée après une incubation de 5 à 12 jours (Figure 1). Une étude précédente a montré que les résultats de CMI obtenus à l’aide d’Etest étaient fiables et bien corrélés avec les résultats obtenus par la méthode de dilution en gélose.

Résultats de la sensibilité aux antibiotiques

Selon les tests in vitro, les espèces de Bartonella sont sensibles à de nombreux antibiotiques, y compris la pénicilline et d’autres composés à base de céphalosporine, (ex, aminoglycosides, chloramphénicol, tétracyclines, composés macrolides, rifampicine, fluoroquinolones et cotrimoxazole). Cependant, les résultats de la sensibilité in vitro ne sont pas toujours en corrélation avec les données in vivo des patients ; par exemple, la pénicilline n’a aucune efficacité in vivo malgré les CMI très basses observées in vitro. Les études de sensibilité sur gélose ont également démontré que de nombreux antibiotiques ne sont que bactériostatiques contre les espèces de Bartonella in vitro. Des études antérieures ont démontré qu’in vitro, les aminoglycosides sont la seule classe d’antibiotiques qui sont bactéricides contre les espèces de Bartonella cultivées soit en milieu liquide, soit dans des cellules endothéliales.

Mécanismes de résistance aux antibiotiques chez Bartonella

Les principaux mécanismes par lesquels les agents antimicrobiens agissent sont l’interférence avec la synthèse des acides nucléiques, la liaison au ribosome et l’inhibition de la synthèse de la paroi cellulaire et du métabolisme des folates. Les bactéries peuvent développer une résistance aux antibiotiques par deux processus génétiques. Premièrement, la mutation et la sélection (transfert vertical de gènes) et deuxièmement, l’échange de gènes entre les souches et les espèces (transfert horizontal de gènes). Pour les bactéries intracellulaires, y compris les espèces de Bartonella, la résistance aux antibiotiques est principalement due à des mutations spontanées ou à des mutations intrinsèques dans les gènes cibles (c’est-à-dire le transfert vertical de gènes), qui sont examinées plus loin dans cet article. Cependant, nous avons récemment démontré pour la première fois la possibilité d’un transfert latéral de gènes d’un plasmide conjugatif entre Bartonella rattaustraliani et d’autres bactéries dont B. henselae ou des rhizobiales. Cela peut suggérer que les gènes de résistance aux antibiotiques pourraient être transférés latéralement et que cela devrait faire l’objet d’une enquête plus approfondie à l’avenir.

Résistance naturelle aux antibiotiques L’hétérogénéité de la sensibilité de 20 nouveaux isolats de Bartonella aux fluoroquinolones isolés de mammifères australiens a récemment été étudiée dans l’une de nos études. Dans cette étude, nous avons constaté que la ciprofloxacine était plus efficace in vitro que l’ofloxacine. Cette hétérogénéité était liée à une mutation naturelle, Ser 83→Ala, dans la région déterminant la résistance aux quinolones (QRDR) de gyrA. De manière intéressante, une étude d’analyse génomique in silico a révélé une mutation naturelle en position 83 de la région QRDR (Ser 83→Ala) de gyrA présente chez trois espèces de Bartonella (B. bacilliformis, B. quintana et B. henselae). De nombreuses études ont démontré que les espèces portant naturellement un résidu sérine en position 83 de gyrA sont généralement sensibles aux fluoroquinolones, tandis que la présence d’une alanine à cette position critique correspond généralement à une résistance naturelle à ces antibiotiques.

De même, une transition A2059G dans le gène codant pour l’ARNr 23S, responsable de la résistance à l’érythromycine, a été détectée dans l’un des 15 ganglions lymphatiques de patients atteints de DSC. Ce ganglion avait été excisé chez une femme de 10 ans qui n’avait pas été traitée par des antibiotiques avant l’excision, ce qui suggère que des souches naturellement résistantes à l’érythromycine peuvent infecter les humains.

Résistance aux antibiotiques in vitro Récemment, des mutations spécifiques de résistance aux antibiotiques ont été caractérisées chez B. henselae, B. quintana et B. bacilliformis, sélectionnées par des passages en série in vitro (tableau 1).

Dans les espèces de Bartonella, différents mécanismes de résistance à l’érythromycine (figure 2A) ont été rapportés dans des études in vitro. Précédemment, nous avons démontré que la souche de B. quintana totalement résistante à l’érythromycine obtenue après le 16e passage in vitro portait une insertion répétée de 27 bases dans la protéine ribosomale L4, entraînant une insertion de neuf acides aminés répétés entre les acides aminés R71 et A72 dans la région hautement conservée de la protéine. Récemment, nous avons signalé plusieurs mutations du gène codant pour l’ARNr 23S et de la protéine ribosomique L4 dans la souche Marseille de B. henselae et dans d’autres mutants de B. henselae résistants à l’érythromycine in vitro. La plupart des mutations dans le gène codant pour l’ARNr 23S (par exemple, A2058G, A2058C et C2611T) ont déjà été montrées comme conférant une résistance à l’érythromycine chez d’autres bactéries. Nous avons trouvé des mutations d’acides aminés à deux positions différentes (G71R et H75Y) dans la protéine ribosomale L4 chez des mutants de B. henselae résistants à l’érythromycine. Une mutation A2058G dans une souche de B. bacilliformis résistante à l’érythromycine a également été rapportée par notre équipe. Une étude plus récente a démontré que l’azithromycine n’était efficace que jusqu’au deuxième passage pour les isolats de B. henselae obtenus chez les chats. Par rapport à la souche parentale, chaque mutant de B. henselae résistant à l’azithromycine présentait une substitution nucléotidique unique homogène en position 2058 (A2058G, numérotation Escherichia coli) dans le gène codant pour l’ARNr 23S….

Nous avons également sélectionné une souche de B. henselae résistante à la gentamicine in vitro. Le gène codant pour l’ARNr 16S, le gène candidat pour la résistance à la gentamicine (figure 2A), a été caractérisé par une analyse de séquence. Le mutant de B. henselae résistant à la gentamicine est porteur d’une mutation A1408G dans le gène codant pour l’ARNr 16S, comme l’indique le double pic A/G. De plus, cette mutation est plus importante que celle du gène codant pour l’ARNr 16S. De plus, cette mutation est la plus fréquemment trouvée dans les isolats cliniques résistants à la gentamicine chez d’autres espèces bactériennes. Bien que nous ayons obtenu un mutant résistant à la gentamicine in vitro, ce mutant a été obtenu après neuf passages (18 semaines), ce qui suggère que la sélection de telles souches résistantes à la gentamicine n’est pas susceptible de se produire in vivo.

Les fluoroquinolones ont été largement utilisées pour le traitement des infections à Bartonella chez l’homme et en médecine vétérinaire. Cependant, les fluoroquinolones seules ne devraient pas être utilisées pour le traitement de la bartonellose car il existe un faible niveau intrinsèque de résistance dû à la mutation gyrA. De plus, un haut niveau de résistance aux fluoroquinolones est facilement obtenu in vitro. L’altération des enzymes cibles semble être le facteur le plus dominant dans le développement de la résistance aux quinolones (Figure 2B). La petite région des codons 67-106 de gyrA dans E. coli a été désignée comme la QRDR. Des variations dans la région QRDR ont été trouvées chez des espèces présentant une résistance naturelle aux fluoroquinolones. En 2003, Minnick et al. ont isolé et caractérisé des mutants de B. bacilliformis qui étaient résistants à la ciprofloxacine. En 2007, nous avons obtenu une souche de B. bacilliformis résistante à la ciprofloxacine in vitro ; la souche contenait une transition de C à T à la position 549 (numérotation E. coli) du gène gyrA, codant pour le changement d’acide aminé prédit Asp 87→Asn dans gyrA. Cette même mutation (Asp 87→Asn) a également été récemment trouvée dans des souches de B. henselae et B. quintana résistantes à la ciprofloxacine (tableau 1).

Une autre étude récente a démontré que les isolats de B. henselae obtenus à partir de chats sont devenus résistants à la pradofloxacine et à l’enrofloxacine (toutes deux sont des fluoroquinolones principalement utilisées en médecine vétérinaire) après différents nombres de passages. Par rapport aux souches parentales de B. henselae, les mutants résistants à la pradofloxacine et à l’enrofloxacine présentaient une mutation d’acide aminé de la sérine à la valine en position 83 (numérotation E. coli) dans gyrA. La mutation Ser 83→Val trouvée dans les mutants résistants à la pradofloxacine et à l’enrofloxacine dans cette étude avait été rapportée précédemment par Tavío et al. dans un isolat d’E. coli résistant aux fluoroquinolones.

Enfin, des substitutions d’acides aminés dans l’ARN polymérase et des mutations ponctuelles dans le gène rpoB ont été mises en évidence après la sélection in vitro de souches de B. bacilliformis et B. quintana résistantes à la rifampicine (Figure 2B) par notre groupe. Ces souches présentaient une mutation à la sérine 531 (Ser→Phe) dans la région déterminant la résistance à la rifampicine du gène rpoB. L’acide aminé 531 est l’un des sites les plus fréquemment mutés conférant une résistance à la rifampicine chez d’autres espèces bactériennes (tableau 1).

Traitement de la bartonellose chez les animaux

Aucun antibiotique ne s’est avéré pleinement efficace contre les infections à Bartonella chez les chats et les chiens. Dans des études antérieures menées par Kordick et al, la doxycycline et l’enrofloxacine semblaient être efficaces contre les infections à Bartonella chez les chats. Dans cette étude, 22,7 mg d’enrofloxacine ont été administrés par voie orale toutes les 12 h et 25 mg de doxycycline ont été administrés par voie orale toutes les 12 h ; la durée du traitement était de 14 à 28 jours. La bactériémie chez les chats infectés naturellement et présentant une infection chronique a été éliminée avec succès chez neuf des 14 chats traités à l’enrofloxacine et chez seulement deux des huit chats traités à la doxycycline. Il est intéressant de noter que l’azithromycine, un composé macrolide avec une bonne pénétration intracellulaire, est apparemment devenu le médicament de choix pour traiter les chats et les chiens atteints d’infections à B. henselae. Cependant, des rechutes après l’arrêt de l’antibiotique ont également été rapportées pour ce traitement. La doxycycline et l’enrofloxacine peuvent être utilisées pour le traitement des chats et les fluoroquinolones avec la doxycycline ou l’azithromycine peuvent être utilisées pour le traitement des chiens. Cependant, étant donné que de nombreux schémas thérapeutiques différents ont été testés, il est difficile de tirer une conclusion sur l’efficacité d’une fluoroquinolone seule ou en association. Enfin, le traitement des chats contre les puces est également essentiel pour éviter la transmission à l’homme.

Traitement de la bartonellose chez l’homme

Les recommandations de traitement pour les infections causées par les espèces de Bartonella sont décrites dans le tableau 2. La doxycycline et l’érythromycine sont les antibiotiques les plus fréquemment recommandés pour le traitement de l’infection à Bartonella chez l’homme, cependant, une amélioration clinique a été rapportée suite à l’utilisation de la pénicilline, de la gentamicine, de la ceftriaxone, de la ciprofloxacine et de l’azithromycine.

La maladie des griffes du chat ne répond généralement pas bien à l’antibiothérapie. De nombreux rapports ont évalué l’efficacité de nombreux agents antimicrobiens pour le traitement de la DLC typique et non compliquée. La plupart des chercheurs n’ont observé aucun bénéfice avec le traitement antibiotique, alors que des rapports anecdotiques ont indiqué que la ciprofloxacine, la rifampicine et le cotrimoxazole pouvaient être efficaces. Dans une étude prospective, randomisée, en double aveugle, contrôlée par placebo, portant sur le traitement antibiotique de la DCT chez l’homme, réalisée par Bass et al. l’azithromycine administrée par voie orale pendant 5 jours a été considérée comme efficace pour diminuer la taille des ganglions lymphatiques au cours des 4 premières semaines de traitement. Cependant, une hypertrophie de différents ganglions lymphatiques ou une augmentation de la taille du ganglion lymphatique d’origine est survenue chez certains sujets de l’étude malgré le traitement à l’azithromycine.

Dans le cas d’une DSC typique, un traitement antibiotique n’est pas recommandé même si l’azithromycine pourrait être utile pour les patients présentant une adénopathie volumineuse et encombrante. Pour la présentation atypique de la DSC, un traitement antibiotique est nécessaire et une combinaison de doxycycline et de rifampicine a été proposée pour la neurorétinite et l’encéphalopathie.

Pendant la Première Guerre mondiale, les soldats atteints de la fièvre des tranchées ont éliminé l’infection en l’absence de traitement antibiotique. Cependant, le traitement réussi de certains patients atteints de la fièvre des tranchées par la tétracycline ou le chloramphénicol a été rapporté après la Seconde Guerre mondiale, bien que ces données restent anecdotiques. Un essai clinique randomisé réalisé par Foucault et al. a indiqué que les sans-abri présentant des épisodes de bactériémie à B. quintana devaient être traités par une combinaison de gentamicine et de doxycycline. Les résultats ont montré l’éradication de la bactériémie chez sept des neuf patients traités, contre deux des onze témoins non traités. Les patients atteints de bactériémie aiguë à B. quintana ont pu être traités par la gentamicine en association avec la doxycycline pendant 28 jours.

Le traitement de l’endocardite à Bartonella est critique car le taux de décès et la chirurgie valvulaire sont plus élevés chez ces patients. Raoult et al. ont rapporté que le taux de guérison des patients était plus élevé lorsque les aminoglycosides étaient utilisés en association avec une β-lactamine ou avec d’autres antibiotiques. Ainsi, la recommandation pour les patients atteints d’endocardite à Bartonella est la doxycycline pendant 6 semaines plus la gentamicine pendant 14 jours.

L’angiomatose bacillaire et le PH doivent être traités par l’érythromycine pendant 3 à 4 mois comme traitement antibiotique de première intention. Bien que l’érythromycine ait une activité antibiotique contre Bartonella, il a été démontré que l’érythromycine avait également un effet anti-angiogénique sur les cellules endothéliales qui pourrait contribuer à sa bonne activité in vivo. La doxycycline peut être utilisée comme régime alternatif. La durée du traitement par érythromycine est critique (3 mois pour l’angiomatose bacillaire et 4 mois pour la PH) pour limiter les rechutes.

La pénicilline G, le chloramphénicol, la tétracycline, la streptomycine et l’érythromycine ont été utilisés pour le traitement de la fièvre d’Oroya, causée par B. bacilliformis. Les fluoroquinolones ont été utilisées avec succès pour le traitement de la fièvre d’Oroya mais nous ne recommandons pas leur utilisation seule, car il existe un faible niveau intrinsèque de résistance aux fluoroquinolones dans le genre Bartonella en raison d’une mutation intrinsèque de l’ADN gyrase. Comme traitement alternatif, le chloramphénicol seul ou en association avec une β-lactamine ou la ciprofloxacine pourrait être utilisé.

Depuis 1975, la rifampicine est devenue le médicament de choix pour le traitement du verruga peruana. Cependant, l’échec du traitement à la rifampicine a également été rapporté, ce qui pourrait être dû à des souches résistantes qui sont facilement obtenues in vitro. Dans l’une de nos récentes études, nous avons recommandé la doxycycline associée à la gentamicine comme régime de choix pour le traitement de la phase chronique de la maladie de Carrion.