Bacillus : B. anthracis et B. cereus

Taxonomie et habitat

Le genre Bacillus appartient à la famille des Bacillaceae, ordre des Bacillales, phylum des Firmicutes. Il comprend plus de 200 espèces, dont seules quelques-unes ont un intérêt médical majeur : B. anthracis, B. cereus, B. thuringiensis (insecticide) et B. subtilis (modèle de laboratoire). La taxonomie du groupe B. cereus est complexe, incluant également B. mycoides, B. pseudomycoides et B. weihenstephanensis, partageant plus de 99% d'identité dans la séquence de l'ARNr 16S.

Habitat et réservoirs

Les Bacillus sont ubiquitaires dans l'environnement, particulièrement dans le sol où leurs spores peuvent persister des décennies. B. anthracis a un réservoir animal principal (herbivores), tandis que B. cereus est retrouvé dans divers aliments (riz, produits laitiers, épices). La transmission à l'homme se fait par :

• Contact cutané avec des animaux infectés ou leurs produits (laine, peaux) pour B. anthracis
• Ingestion d'aliments contaminés pour B. cereus
• Inhalation de spores (maladie des trieurs de laine)

Épidémiologie

La maladie du charbon est endémique dans certaines régions (Afrique, Asie, Europe de l'Est). En France, des foyers animaux sporadiques surviennent (Pyrénées, Corse). B. cereus est responsable de 1 à 5% des toxi-infections alimentaires collectives, avec des souches pathogènes différenciables par sérotypage ou génotypage.

Caractères culturaux

Les Bacillus sont aérobies stricts (certaines espèces facultatives), catalase +, oxydase variable. Ils poussent sur milieux standards (gélose au sang, gélose nutritive) en 18-24h à 30-37°C. Les colonies sont généralement larges (2-5 mm), plates ou convexes, avec des bords irréguliers.

Morphologie microscopique

Bacilles larges (1-1,5 × 3-10 μm), Gram +, en chaînettes. Les spores, ovales et centrales, ne se colorent pas par le Gram mais apparaissent en clair. La sporulation est induite par carence nutritive. B. anthracis présente une capsule caractéristique en microscopie électronique.

Physiopathologie et facteurs de virulence

Bacillus anthracis

La pathogénicité repose sur deux plasmides : pXO1 (codant la toxine tripartite) et pXO2 (capsule). La toxine combine :

• Facteur protecteur (PA) : se lie aux récepteurs cellulaires (ANTXR1/2)
• Facteur létal (LF) : métalloprotéase clivant les MAP kinases
• Facteur œdémateux (EF) : adénylate cyclase augmentant l'AMPc

La capsule poly-D-glutamique inhibe la phagocytose. L'ensemble provoque nécrose tissulaire, œdème massif et choc septique.

Bacillus cereus

Deux types de toxines :

1. Entérotoxine diarrhéique (HBL, Nhe) : action semblable à la toxine cholérique
2. Céruleide (toxine émétique) : résistante à la chaleur, activant les récepteurs 5-HT3

Certaines souches produisent également des phospholipases (phosphatidylinositol spécifique) et des hémolysines (céréolysine).

Clinique humaine et vétérinaire

Bacillus anthracis

Chez l'homme :

• Forme cutanée (95%) : papule évoluant en escarre noire (charbon) avec œdème périphérique
• Forme pulmonaire : médiastinite hémorragique après inhalation de spores
• Forme digestive : nécrose intestinale avec ascite hémorragique

En médecine vétérinaire (bovins, ovins) : mort subite avec saignements des orifices naturels. La rate est hypertrophiée ("rate charbonneuse").

Bacillus cereus

Deux syndromes alimentaires :

1. Type diarrhéique : incubation 8-16h, diarrhée aqueuse, douleurs abdominales
2. Type émétique : incubation 1-5h, vomissements profus (riz réchauffé)

Infections opportunistes : endophtalmie post-traumatique, méningites sur dérivations ventriculaires, bactériémies sur cathéter.

Diagnostic au laboratoire

Prélèvements selon la forme clinique :

• Cutanée : écouvillon de l'escarre, liquide d'œdème
• Pulmonaire : expectorations, LBA
• Digestive : selles, liquide d'ascite
• B. cereus : aliments suspects, selles, hémocultures

Examen direct

Bacilles Gram + en chaînettes, avec spores non colorées. Pour B. anthracis, coloration à l'encre de Chine met en évidence la capsule. La mobilité est testée en milieu semi-liquide.

Diagnostic moléculaire

PCR ciblant :

• B. anthracis : gènes pagA (PA), lef (LF), cya (EF), capB (capsule)
• B. cereus : gènes hblC (HBL), nheA (Nhe), ces (céruleide)

Sensibilité aux antibiotiques

Traitement

Pour B. anthracis :

• Formes systémiques : ciprofloxacine + clindamycine ± antitoxines
• Prophylaxie post-exposition : doxycycline 60 jours

Pour B. cereus :

• Toxi-infections : traitement symptomatique
• Infections invasives : vancomycine ou fluoroquinolones