Les formes et les arrangements des bactéries

La forme et l’arrangement resserrent le diagnostic, mais ne peuvent pas le conclure, et comprendre pourquoi sépare le bon usage du compte rendu de son mauvais usage. Plusieurs organismes sans lien par leur biochimie, leur virulence et leur traitement partagent un contour microscopique identique. Un coccobacille comme Haemophilus influenzae peut être lu comme une coque ; des bacilles de genres très différents ne se distinguent que par la forme de leurs extrémités. Une même espèce peut aussi changer d’aspect selon l’âge, le milieu et le frottis : les cultures jeunes, en pleine division, paraissent plus longues et plus régulières, tandis que les cultures âgées peuvent être pléomorphes, avec des formes renflées, ramifiées ou granuleuses qui ne ressemblent plus du tout à l’image des manuels. C’est pourquoi l’identification est une cascade, non une observation unique. La réaction de Gram constitue la couche suivante : elle sépare des organismes de même forme mais dont la paroi cellulaire diffère radicalement. Viennent ensuite les tests biochimiques : catalase et oxydase, coagulase pour Staphylococcus aureus présumé, uréase pour Proteus, profils de fermentation des sucres, et groupage de Lancefield des streptocoques. D’autres couches suivent lorsque celles-ci ne tranchent pas — sérologie, méthodes moléculaires, spectrométrie de masse et séquençage génétique — et l’antibiogramme répond enfin à la question distincte du traitement réellement efficace. Pour l’infirmière, la conséquence pratique est simple : une description préliminaire est une hypothèse de travail qui justifie des précautions et un traitement empirique, non un nom d’espèce à annoncer à la famille. La prendre pour définitive conduit à un discours erroné, et parfois au mauvais antibiotique, précisément parce que la forme était la seule chose établie au moment de la décision.

L’arrangement n’est pas une simple curiosité microscopique : il suit le mode de diffusion de l’organisme et donc ce que l’infirmière doit faire. Les streptocoques se divisent dans un seul plan et se déplacent en chaînes. Streptococcus pyogenes, streptocoque bêta-hémolytique du groupe A, provoque la pharyngite, l’impétigo et la scarlatine, et dans sa forme invasive il peut causer une fasciite nécrosante, où l’infection progresse le long des plans tissulaires et détruit muscle et graisse en quelques heures. Parce que l’organisme chemine en chaîne dans la lymphe et les tissus, reconnaître tôt un mal de gorge compte plus qu’il n’y paraît : une pharyngite streptococcique non traitée peut être suivie, des semaines plus tard, d’un rhumatisme articulaire aigu qui abîme les valves cardiaques. Un traitement antibiotique précoce de l’angine prévient cette séquelle, mais il ne prévient pas la glomérulonéphrite post-streptococcique, l’inflammation rénale due à la même réponse immunitaire, qui accompagne d’ailleurs plus souvent une infection cutanée streptococcique comme l’impétigo. Ce ne sont pas des complications de l’antibiotique, mais les conséquences de la réponse immunitaire à une infection laissée évoluer : d’où l’importance, pour l’infirmière, d’achever le traitement et de reconnaître la maladie tôt. Les staphylocoques se comportent autrement. Staphylococcus aureus se divise selon des plans variables et s’agglutine en amas, ce qui en fait un maître de la peau et des collections purulentes bien encapsulées. Il cause furoncles, abcès de plaie, intoxications alimentaires et, dans de mauvaises circonstances, choc toxique et infection sanguine. Ses amas l’aident à persister sur les mains, les vêtements et le matériel, et sa capacité à acquérir des résistances a donné le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline, cause majeure d’infection nosocomiale. La traduction infirmière est précise. Face à un organisme en amas, l’hygiène des mains et le nettoyage de l’environnement sont les défenses dominantes, car il survit sur les surfaces et se transmet par contact ; le drainage d’une collection compte autant que le médicament, car le pus encapsulé ne le reçoit pas. Face à un organisme en chaînes, la reconnaissance précoce et le traitement complet de l’infection initiale dominent, car les lésions tardives viennent de la réponse immunitaire et non de l’organisme lui-même.

La raison pour laquelle une coque devient une chaîne et une autre un amas tient à un petit ensemble de protéines qui s’assemblent au milieu de la cellule et à la chimie de la paroi qu’elles y construisent. La division commence lorsqu’un anneau de la protéine FtsZ, proche de la tubuline des cellules humaines, se polymérise à l’intérieur de la membrane cytoplasmique et marque le futur septum. FtsZ recrute ensuite les autres éléments du divisome, dont les enzymes qui synthétisent le peptidoglycane, ce réseau de chaînes sucrées reliées par de courts peptides qui donne à la bactérie sa forme et sa solidité. Les ponts sont formés par des transpeptidases, les protéines que la pénicilline bloque et inactive : c’est pourquoi la pénicilline ne tue que les cellules en division active, car une cellule qui ne construit pas de septum n’a pas de transpeptidase en action que le médicament puisse attaquer. La position de l’anneau de FtsZ n’est pas aléatoire. Chez les cellules en bâtonnet, le système Min, ensemble de protéines qui oscille d’un pôle à l’autre, empêche FtsZ de s’assembler près des extrémités afin que le septum se forme au milieu, et l’occlusion par le nucléoïde empêche la formation d’un anneau au-dessus du chromosome avant sa réplication. Ces deux systèmes font que la cellule se divise au bon endroit et au bon moment. Ce qui suit la construction du septum varie selon l’organisme. Certaines cellules libèrent des enzymes appelées autolysines qui digèrent la paroi de jonction et laissent les cellules filles se séparer ; d’autres gardent cette paroi intacte et les cellules filles restent unies. Quand l’anneau se forme toujours dans la même orientation, on obtient une chaîne, comme chez les streptocoques. Quand les divisions successives se font dans des orientations différentes, les cellules s’empilent en trois dimensions et forment un amas, comme chez les staphylocoques. Pour la pratique, la forme et l’arrangement portés sur un compte rendu sont l’aboutissement visible d’un processus moléculaire précis, et ce processus est aussi la cible de quelques-uns des antibiotiques les plus utilisés au monde.