key: cord-007564-ljqrxjvv
authors: Leroy, O.
title: 04 – Apport des explorations microbiologiques au diagnostic des infections des voies respiratoires basses
date: 2006-11-13
journal: Med Mal Infect
DOI: 10.1016/j.medmal.2006.07.008
sha: 
doc_id: 7564
cord_uid: ljqrxjvv

The diagnosis of community-acquired pneumonia is usually based on clinical and radiological criteria. The identification of a causative organism is not required for the diagnosis. Although numerous microbiological techniques are available, their sensitivity and specificity are not high enough to guide first-line antimicrobial therapy. Consequently, this treatment remains most often empiric. If the causative organism is identified, the antimicrobial treatment is adapted. Sputum analysis may be proposed as a diagnostic tool for patients with an acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease, in specific cases (prior antibiotherapy, hospitalization, failure of the empiric antimicrobial treatment).

Les infections respiratoires basses de l'adulte peuvent correspondre à des tableaux cliniques très différents selon que l'infection touche le parenchyme pulmonaire ou l'arbre bronchique, selon l'état sous-jacent de ce dernier (sain, asthme, bronchite chronique, bronchiectasies, mucoviscidose…), selon communautaire, c'est-à-dire acquise en milieu extrahospitalier ou se révélant au cours des 48 premières heures du séjour hospitalier [2] . Puis celui de l'exacerbation des bronchopneumopathies chroniques obstructives (BPCO).

De nombreuses explorations complémentaires sont disponibles pour isoler l'agent causal d'une pneumonie aiguë communautaire (PAC). Bien évidemment, ne serait ce que pour des raisons logistiques et économiques, il est illusoire de penser qu'une recherche étiologique exhaustive s'avère nécessaire pour tous les patients souffrant d'une PAC.

Pour tenter de clarifier l'exposé, les points suivants seront successivement évoqués :

• analyse critique des examens microbiologiques disponibles ;

• indications selon le type de patients (ambulatoire, en médecine, en réanimation, en institution pour personnes âgées) et les situations (voyage, contexte épidémique) ; • stratégie d'utilisation et modalités de réalisation en ville, à l'hôpital ; • prospective : méthodes de diagnostic rapide.

Pour des raisons thérapeutiques évidentes, l'enquête microbiologique au cours d'une PAC a pendant de nombreuses années été exclusivement centrée sur la recherche d'agents bactériens. En l'absence d'antiviraux efficaces sur les virus à tropisme respiratoire, la recherche de ces pathogènes est longtemps apparue sans impact thérapeutique pratique et a peutêtre été délaissée par les cliniciens.

Actuellement, les données se modifient avec d'une part la mise sur le marché de traitements antiviraux, et d'autre part, la reconnaissance accrue de la responsabilité de nombreux virus à l'origine d'infections du tractus respiratoire inférieur. Toutefois, le caractère récent de cette recherche d'agents viraux à l'origine de PAC fait que les techniques utilisées sont encore souvent du domaine de laboratoires hautement spécialisés.

Il nous est donc apparu plus aisé d'envisager dans les trois premiers chapitres de l'exposé uniquement le versant bactériologique du diagnostic des PAC. Le versant virologique sera uniquement envisagé dans le quatrième et dernier chapitre.

Pour les exacerbations des BPCO, nos propos seront très limités dans la mesure où il existe des recommandations consensuelles très récentes à propos du rôle des explorations microbiologiques.

Avant toute chose, il importe de souligner le point suivant : Il n'existe pas de « gold standard » pour le diagnostic microbiologique d'une PAC. Ce point fondamental explique que, pour la plupart des techniques microbiologiques, les valeurs de sensibilité et de spécificité qui seront rapportées pourront être difficiles à comparer d'une étude à l'autre et seront, parfois, soumises à caution.

Sur un échantillon de sécrétions trachéobronchiques obtenu par expectoration, de nombreuses techniques microbiologiques, plus ou moins complexes, peuvent être appliquées. Dans ce chapitre, seules les techniques simples que sont l'examen direct après coloration de Gram et la culture sur milieux usuels seront évoquées.

Cet examen cytobactériologique simple, tel qu'il a été défini, revêt en fait de nombreux écueils. Tout d'abord, techniquement, il n'est pas toujours aisé d'obtenir une expectoration correcte, sans souillure par les sécrétions oropharyngées. Ensuite, il n'est pas simple microbiologiquement de différencier une colonisation des voies aériennes inférieures d'une infection parenchymateuse pulmonaire. Enfin, l'absence de standard diagnostique rend illusoire la comparaison d'études n'ayant pas utilisé la même référence pour chiffrer les valeurs de sensibilité et de spécificité.

Ces difficultés expliquent peut-être les variations considérables dans les résultats des diverses études à notre disposition et sûrement dans l'idée que chacun se fait de cet examen. Ainsi, à titre d'exemple, dans une méta-analyse publiée en 1996 et prenant en compte des données publiées entre 1966 et 1993, Reed et al. [3] notent que la sensibilité et la spécificité de l'examen direct du crachat pour le diagnostic des PAC à pneumocoque varient respectivement de 15 à 100 et de 11 à 100 %… Avant d'être analysé et mis en culture, l'échantillon bactériologique doit être validé. Il faut, en effet, s'assurer qu'il s'agit bien d'un prélèvement issu du tractus respiratoire inférieur. Bien que les critères varient parfois d'une étude à l'autre, la plupart des auteurs considèrent que lorsqu'il y a moins de dix cellules épithéliales squameuses et plus de 25 leucocytes par champ à faible grossissement, l'échantillon est valide.

Cette validation ne semble pas toutefois facile comme en témoignent les résultats de l'étude de Cooper et al. [4] . Cinquante échantillons consécutifs de secrétions trachéobronchiques (expectoration ou aspiration endotrachéale) ont donné lieu à une préparation sur lame en double exemplaire. Trois bactériologistes ont lu la lame initiale, sa copie, puis à nouveau l'original. Ainsi, 450 lectures ont été effectuées. Une concordance concernant le nombre de neutrophiles et de cellules épithéliales par champ a été complète dans respectivement 76 et 57 % des cas.

La difficulté de préparation de l'échantillon pour l'examen direct et la culture a également été soulignée. Nagendra et al. [5] ont évalué la reproductibilité de l'examen direct de l'expectoration et de la culture lors de l'élaboration de la lame et de la mise en culture. Dix échantillons d'expectoration ont été fournis pendant quatre mois par cinq centres hospitaliers. Chaque échantillon a donné lieu à une préparation technique par trois techniciens différents qui chacun préparait une lame pour l'examen direct et la culture. Pour être valides, les échantillons d'expectoration devaient contenir moins de 25 cellules épithéliales. Ainsi, 26 échantillons ont été considérés comme tels. Dans 56 % des cas, il existait des variations dans l'identification, par l'examen direct, d'au moins un des morphotypes bac-tériens. De même, dans 38 % des cas, il a été constaté des variations dans le résultat des cultures pour au moins un des germes.

Le rôle de la quantification bactérienne dans la prise en compte du résultat de la culture doit être également discuté. Selon les recommandations usuelles françaises, un résultat positif ne doit être pris en compte que « s'il existe une culture pure d'un micro-organisme unique ou au moins 10 7 CFU/ml » [6] . Bien évidemment, une telle exigence n'est requise que si le pathogène isolé peut être un germe colonisant usuel des voies aériennes. Toutefois, il faut souligner que ce seuil bactérien n'est pas requis dans les recommandations usuelles nordaméricaines ou britanniques. De même, dans la plupart des publications émanant d'équipes non françaises, la mise en évidence en culture d'un pathogène est considérée comme valide, quel que soit le nombre de colonies identifiées, dès lors que l'échantillon est microscopiquement valide. Enfin, malgré d'importantes recherches, je dois avouer mon incapacité à retrouver le travail princeps qui avait permis de fixer ce seuil de 10 7 CFU/ml comme étant celui en deçà duquel le résultat devait être considéré comme invalide.

Abstraction faite de ces problèmes d'interprétation, l'intérêt de l'examen direct et la culture de l'expectoration, en termes de résultat positif, semble hautement dépendant de la gravité de la pneumonie. Quatre publications récentes illustrent ce propos :

• Dans une série de 507 patients traités en ambulatoire, Marrie et al. [7] notent que seuls 241 ( (19,5 %) des échantillons avec examen direct négatif.

Dans la plupart des cas, le pathogène retrouvé par l'examen direct et/ou la culture est le pneumocoque. Au vu des données de la littérature [9, [11] [12] [13] [14] , les pourcentages de résultats positifs au cours des PAC à pneumocoque bactériémiques varient entre 20 et 69 % pour l'examen direct et entre 29 et 94 % pour la culture de l'expectoration (Tableau 1). Ces résultats pourraient apparaître à première vue relativement décevants. Toutefois, il s'agit le plus souvent de travaux anciens, comportant peu de patients et n'ayant pas toujours exclu les patients déjà sous antibiotiques au moment du prélèvement. Un travail récent de Musher et al. [15] relativise ces pourcentages bruts et fournit des résultats plus encourageants. Dans un collectif de 105 patients ayant une PAC à pneumocoque bactériémique, les auteurs ont étudié les fréquences de positivité de l'examen direct et de la culture de l'expectoration selon que cet examen était réalisé, valide et en fonction de la durée de l'éventuelle antibiothérapie instaurée avant que le prélèvement soit réalisé. Les critères de validité de l'échantillon étaient plus de dix polynucléaires/cellule épithéliale au grossissement × 400. Trentetrois examens directs et 46 Ces données montrent que l'examen direct et la culture de l'expectoration dès lors qu'ils sont correctement effectués chez un patient sans antibiothérapie sont fréquemment positifs au cours des PAC à pneumocoque les plus graves, c'est-à-dire bactériémiques.

Si l'on fait abstraction des problèmes d'interprétation liés aux résultats faussement positifs consécutifs à des souillures, l'hémoculture est usuellement reconnue comme une méthode diagnostique fiable et spécifique en pathologie infectieuse. Tableau 1 Pourcentage d'isolement du pneumocoque par l'examen direct et la culture de l'expectoration au cours des PAC à pneumocoque bactériémiques [9, [11] [12] [13] [14] Année

Nombre La relation entre la gravité de la pneumonie, non plus appréciée par le lieu d'hospitalisation, mais par un élément objectif tel que le « pneumonia severity index » (PSI = score de Fine) a fait l'objet d'au moins deux études qui malheureusement apportent des résultats contradictoires. Une première étude, publiée en 2001 [17] , portant sur 209 patients, retrouve une augmentation de la fréquence de positivité de l'hémoculture avec celle du risque de décès apprécié par la classe de risque établie selon le PSI initial. La seconde [21] 

Jusqu'à ces dernières années, la détection d'antigènes pneumococciques au niveau urinaire par les techniques telles que la contre-immunoélectrophorèse, l'agglutination sur latex, la coagglutination ou les tests enzymatiques s'était toujours avérée décevante. La sensibilité de ces techniques est usuellement inférieure à 50 %.

Récemment est apparu sur le marché un test immunochromatographique (Binax NOW ® ) capable de détecter un polysaccharide C de la paroi cellulaire, commun à tous les pneumocoques, et dont les résultats sont disponible en 15 minutes. [33, 34] , il semble que la colonisation oropharyngée par le pneumocoque soit rare chez l'adulte et ne soit donc pas à l'origine de faux résultats positifs [35] .

Au vu de ces résultats, il est possible de penser que ce test permettrait un diagnostic rapide, en moins de 15 minutes, de près de 80 % des PAC pneumococciques bactériémiques et de près de 50 % des PAC pneumococciques non bactériémiques. À l'heure où se posent des questions concernant la prise en charge des PAC pneumococciques bactériémiques (mono-ou bithérapie ?) [36] et où la résistance du pneumocoque peut poser des problèmes, avoir à disposition une méthode de diagnostic rapide de la pneumonie pneumococcique serait loin d'être négligeable. Au vu des travaux de Marcos et al. [30] , il est même possible de penser que la sensibilité du test pourrait être accrue par la concentration des urines au détriment toutefois d'une réponse un peu moins rapide.

Le caractère apparemment hautement spécifique de ce test pourrait également permettre une interprétation d'un résultat positif chez les patients ayant une pneumonie pour laquelle un pathogène autre que Streptococcus pneumoniae a été isolé et chez les patients pour lesquels la recherche étiologique est restée négative (Tableau 5). Dans le premier cas, cela pourrait vouloir dire qu'un S. pneumoniae, non isolé par les techniques traditionnelles, est associé au(x) pathogène(s) isolé(s) chez au moins 5 à 10 % des patients. Dans le second cas, cela pourrait signifier qu'au moins 15 à 25 % des PAC sans étiologie apparente sont d'origine pneumococcique.

Il convient bien sûr d'émettre quelques réserves, liées au caractère récent de ce test qui n'a pas encore fait ses preuves en routine et de répondre aux questions suivantes : [35] . Dans la première étude [31] , prospective, portant sur 107 patients présentant une bactériémie à pneumocoque (77 avaient une pneumonie et 30 une bactériémie sans pneumonie), les auteurs ont répété pour 45 patients, ayant un test initial positif, le test au cours de la première semaine d'antibiothérapie (Tableau 6). À j7, 90 % des examens étaient encore positifs. Dans la seconde étude, Murdoch et al. [35] ont montré que 48 % des patients ayant un test initial positif avaient encore un test positif en moyenne six semaines après le début des symptômes. Le plus long délai de positivité observé a été de 89 jours. Ces données suggèrent deux commentaires, l'un positif, l'autre négatif. Le commentaire positif concerne la possibilité d'affirmer l'origine pneumococcique d'une pneumonie au cours de la première semaine du traitement antibiotique. Le commentaire négatif concerne les éventuels résultats faussement positifs chez les patients ayant déjà présenté une pneumonie pneumococcique au cours des quelques semaines (six semaines, voire plus) précédant l'épisode actuel. Le diagnostic de rechute ou de récidive précoce d'une pneumonie pneumococcique ne peut donc être fondé sur cette technique. Ainsi, en résumé, ce test semble pouvoir permettre un diagnostic rapide des PAC pneumococciques, notamment celles associées avec une bactériémie. Non influencé par l'antibiothérapie antérieure ou en cours, il permet également un diagnostic étiologique « rétrospectif » chez les patients ayant des prélèvements usuels, fondés sur la culture, négatifs. Bien que ce test demeure longtemps positif, sa spécificité globalement élevée doit être soulignée. Ces données ne doivent pas toutefois faire perdre de vue, comme le souligne Pesola [37] que dans plus de 10 % des cas, les PAC ont une étiologie plurimicrobienne et qu'il n'est peut être pas raisonnable de focaliser l'antibiothérapie uniquement sur le pneumocoque en cas de test positif.

Depuis la découverte de la maladie en 1977, 48 espèces et 70 sérogroupes de Legionella sp. ont été décrits. L. pneumophila comporte 15 sérogroupes dont le plus fréquemment incriminé à l'origine des PAC est le sérogroupe 1 [38] .

Dans la littérature récente, au moins cinq revues ont été consacrées au diagnostic microbiologique de la légionellose [38] [39] [40] [41] [42] . Au vu de ces publications, il apparaît important de souligner les points suivants à propos de la recherche d'antigènes urinaires de L. pneumophila.

Environ 80 % des patients présentant une infection à L. pneumophila du sérogroupe 1 excrètent au cours de leur maladie des antigènes au niveau urinaire. Cette excrétion apparaît un à trois jours après le début de la maladie et peut durer un an.

Initialement, la recherche d'antigènes urinaires se faisait par technique radio-immunologique. Celle-ci a été remplacée par une technique Elisa au milieu des années 1980. La concentration des urines par chauffage durant cinq minutes améliore la sensibilité de la technique et sa spécificité en éliminant les faux positifs liés à des antigènes d'autres bacilles à Gram négatif. Il existe également une technique immunochromatographique.

Les Ces données intéressantes ne doivent pas cependant cacher les limites de la méthode. Tout d'abord, il faut insister sur le fait que cette technique ne dépiste que les infections liées à L. pneumophila du sérogroupe 1. La sensibilité de la méthode dépend donc hautement de la prévalence de ce sérogroupe dans l'ensemble des cas de légionellose. Moins ce sérotype sera prévalent, moins la technique sera sensible. Ensuite, il faut souligner que l'excrétion à la fois retardée par rapport au début de la maladie et prolongée pendant plusieurs semaines peut être à l'origine de faux résultats, négatifs et positifs. Au début de la maladie, il est fréquent que le test soit négatif. Il faudra donc savoir le répéter quelques jours plus tard. À l'inverse, le test demeure longtemps positif et il faudra éviter d'évoquer trop vite le diagnostic de récidive.

Pour conclure, il semble important de rapporter les propos de Waterer et al. [39] qui estiment que la sensibilité de cette technique est trop faible pour qu'un clinicien puisse exclure formellement Legionella spp. à l'origine d'une pneumonie et qui pensent que cette recherche est très probablement peu coût-efficace.

À partir d'échantillons provenant du tractus respiratoire inférieur (expectoration, voire prélèvements endoscopiques) ou supérieur (prélèvement nasopharyngé), un certain nombre de techniques ont été mises au point pour le diagnostic des infections liées à des germes tels que Chlamydia pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae ou Legionella spp. Nous allons passer en revue pathogène par pathogène les avantages et les inconvénients de ces diverses techniques.

2.5.1. Infections à M. pneumoniae [43, 44] Une culture peut être réalisée à partir d'échantillons du tractus respiratoire inférieur ou nasopharyngés. Elle est lente (de quelques jours à plusieurs semaines d'incubation), laborieuse et coûteuse (milieux hautement spécifiques, nombreuses manipulations). De plus, il est assez difficile d'en connaître les valeurs de sensibilité et de spécificité. En prenant pour référence la sérologie ou la PCR, la culture aurait une sensibilité de l'ordre de 60 %. Sa spécificité serait plus élevée, proche de 100 %. Toutefois, concernant cette dernière, il importe de souligner les points suivants :

• seulement, un peu plus de la moitié des patients avec culture positive présentent une multiplication par 4 du titre des anticorps en réaction de fixation du complément [45] [47, 48] C. pneumoniae est une bactérie intracellulaire obligatoire. La technique de culture est complexe. Toutefois, il s'agit de la seule méthode capable de démontrer la viabilité d'un pathogène, sa sensibilité aux antibiotiques, ses caractéristiques microbiologiques et son évolution sous traitement. Les prélèvements sur lesquels la culture peut être réalisée sont les écouvillons naso-ou oropharyngés, les expectorations, les LBA et les biopsies pulmonaires. La sensibilité et la spécificité de la culture sont mal connues. Il faut cependant savoir que des cultures positives sur des échantillons prélevés au niveau des voies aériennes supérieures ont déjà été rapportées chez des patients asymptomatiques.

2.5.3. Infections à L. pneumophila [38] [39] [40] La culture demeure l'examen de référence pour le diagnostic des légionelloses. Celle-ci peut s'effectuer sur des échantillons issus d'expectoration, d'aspiration endotrachéale, de lavage bronchoalvéolaire (LBA) ou de biopsie pulmonaire. La spécificité de la culture est élevée, voire absolue. La sensibilité est en revanche faible, notamment pour les raisons suivantes : Ainsi, en prenant pour référence les données sérologiques, la sensibilité diagnostique de la culture se situerait de façon optimale aux alentours de 60 %. Elle apparaît toutefois, pour les raisons que nous venons de citer, souvent inférieure à 10 % [49] [50] [51] . En prenant pour référence l'immunofluorescence directe sur les crachats, la sensibilité de la culture atteint dans une étude 61 % [52] . Cependant, dans des séries où le diagnostic de légionellose est fait sur des arguments sérologiques ou sur la présence d'antigène urinaire, les cultures sont négatives chez 33 à 66 % des patients présentant une recherche positive par immunofluorescence [53] [54] [55] .

En conclusion, la plupart des experts soulignent la faible utilité diagnostique de la culture pour le diagnostic de légionellose en raison de la faible sensibilité de la méthode et du délai nécessaire à l'obtention du résultat.

À partir d'échantillons respiratoires, il est également possible d'effectuer une recherche de Legionella spp par la technique d'immunofluorescence directe par anticorps. Il s'agit d'une technique délicate à réaliser, ce qui est une source d'erreur potentiellement fréquente. Les limites immédiates de la technique sont au nombre de deux. La première concerne les échantillons analysés. Bien évidemment si le patient n'expectore pas, il n'y a pas de matériel analysable et il faudra alors réaliser soit une aspiration endotrachéale soit un prélèvement endoscopique. La seconde concerne les anticorps utilisés. Ceux-ci sont spécifiques du sérotype de Legionella. La sensibilité de la méthode dépendra donc du ou des sérotypes recherchés et de la fréquence respective des différents sérotypes incriminés en clinique humaine. La sensibilité de cette technique dépend aussi de la méthode de référence utilisée. En référence à la culture, la sensibilité est comprise entre 33 et 68 %. Par rapport à la sérologie, elle est de l'ordre de 50 %. En prenant en compte toutes les modalités diagnostiques (culture, antigène urinaire, sérologie), elle est également de l'ordre de 50 %. En prenant pour référence ces trois méthodes diagnostiques, la spécificité est proche de 100 %. Il faut toutefois signaler que des faux positifs par contamination par des pathogènes tels que Pseudomonas fluorescens ou Haemophilus influenzae ont été rapportés. Cela est plus fréquent lorsque des anticorps polyvalents sont utilisés. Ainsi, il faut retenir de l'immunofluorescence directe qu'il s'agit d'une méthode spécifique dont la sensibilité est proche de 50 % chez les patients pouvant fournir un échantillon respiratoire. De plus, bien que cette technique procure des résultats rapides, elle ne peut être réalisée que par des laboratoires très spécialisés.

Les méthodes sérologiques ont longtemps été les seules techniques à même d'évoquer la responsabilité étiologique d'agents tels que Chlamydia spp, Mycoplasma spp et Legionella spp. Nous envisagerons, pathogène par pathogène, les diverses techniques disponibles.

2.6.1. Infections à L. pneumophila [38] [39] [40] Les méthodes sérologiques représentent encore actuellement la méthode de diagnostic la plus communément utilisée. Différentes techniques ont été décrites : immunofluorescence indirecte, agglutination sur latex, micro-Elisa, contreimmunoélectrophorèse ou microagglutination. En Europe, le test rapide de microagglutination est largement utilisé. Le test de référence serait toutefois plutôt représenté par l'immunofluorescence indirecte [41] .

La sensibilité diagnostique de ces méthodes varie selon le test utilisé, la méthode de référence et selon le sérogroupe de Legionella incriminé. Ainsi, globalement, la sensibilité varie dans les séries entre 41 et 75 %. Elle serait plus élevée avec le test de microagglutination (80 %) et lorsque qu'il s'agit d'un sérogroupe 1-4 (75-80 %). Les points suivants permettent éventuellement de comprendre ces différences et fixent les limites de la technique sérologique :

• le temps requis pour une séroconversion excède parfois plusieurs semaines. Si environ 80 % des patients développent des anticorps au cours des quatre premières semaines de la maladie, certains patients ne font leur séroconversion qu'après deux mois ou plus. Il est donc nécessaire d'attendre un long délai de plusieurs semaines pour recueillir l'échantillon de convalescence nécessaire à l'affirmation de la séroconversion ; • les infections liées à des Legionella spp autre que L. pneumophila ne donnent une séroconversion que dans moins d'une fois sur deux.

Concernant la spécificité de la sérologie, les points suivants doivent être mis en exergue :

• chez près de 33 % des patients, la présence d'anticorps est encore détectable 48 mois après le début de la maladie ; • la prévalence d'anticorps anti-Legionella dans la population générale est élevée ; Ces faits soulignent la non-pertinence diagnostique d'un seul taux élevé d'anticorps. Le travail de Plouffe et al. est à ce titre tout à fait exemplaire [56] . Il démontre qu'un seul titre supérieur à 1/256 ne différencie pas les patients avec une légionellose de ceux ayant une PAC d'autre étiologie. Soixante-huit patients avec une légionellose certaine et 636 patients avec une PAC mais sans culture positive ni séroconversion ont été étudiés. Un taux d'anticorps initial supérieur à 1/256 est retrouvé chez 10 % des légionelloses prouvées versus 6 % chez les autres (p > 0,05).

Au terme de cette revue, il apparaît clairement que le sérodiagnostic est plus un outil épidémiologique qu'une technique utile pour le diagnostic et le traitement initial d'un patient souf-frant de PAC. Pour terminer, il apparaît important de souligner que des experts français [42] ont récemment suggéré que le diagnostic de légionellose probable pouvait être retenu devant un titre unique d'anticorps supérieur à 1/256. Cette suggestion va à l'encontre des données colligées plus haut et notamment de celles rapportées par Plouffe et al.

2.6.2. Infections à Chlamydia spp. [47, 48, 57] L'isolement de C. pneumoniae étant délicat, le diagnostic de ces infections repose usuellement sur la sérologie. Différentes techniques sont disponibles : micro-immunofluorescence, réaction de fixation du complément, réaction immunoenzymatique. Toutefois, la méthode de micro-immunofluorescence est la méthode sérologique de choix.

Outre le fait que le délai de résultat soit long (en cas de primo-infection, la réponse IgM apparaît en trois semaines. La réponse IgG apparaît en six à huit semaines), cette technique a de nombreuses limites : la méthodologie n'est pas standardisée, l'interprétation des résultats est subjective et, enfin, la présence chez les sujets sains d'une séropositivité résiduelle, voire celle d'un seul titre élevé d'IgG chez des sujets âgés ou BPCO sans signe apparent d'infection rend délicate l'interprétation d'un seul taux d'anticorps.

Il est donc actuellement proposé comme critères d'infection aiguë uniquement la séroconversion des IgG avec une multiplication par 4 du taux ou un taux unique d'IgM supérieur ou égal à 16.

Comme pour C. pneumoniae, le diagnostic d'une infection due à C. psittaci repose sur soit sur une séroconversion avec multiplication du taux des anticorps par 4 en réaction de fixation du complément ou en micro-immunofluorescence, soit sur un titre d'IgM supérieur ou égal à 16 en microimmunofluorescence.

2.6.3. Infections à M. pneumoniae [43, 44] En raison du manque de sensibilité et de la complexité de la culture, la sérologie a longtemps représenté la méthode de référence pour le diagnostic des infections à M. pneumoniae. Historiquement, la réaction de fixation de complément a été la première utilisée. Ont ensuite été proposées les techniques suivantes : immunofluorescence indirecte, agglutination sur microparticules et méthodes immunoenzymatiques.

Avant d'envisager les valeurs respectives de sensibilité et de spécificité de ces diverses techniques sérologiques, il convient de savoir qu'elles auront d'importantes limites pour les simples raisons suivantes :

• les IgG ne sont généralement pas détectables durant la première semaine de la maladie. Elles atteignent un pic cinq semaines après le début de la maladie ; • les IgM apparaissent la première semaine de la maladie et atteignent un pic au cours de la troisième semaine. Toutefois, chez l'adulte, la production d' 

Différentes techniques invasives ont été évaluées pour le diagnostic microbiologique des PAC. Il s'agit notamment de la ponction transtrachéale, de la ponction transpariétale et des endoscopies bronchiques avec simple fibroaspiration, brossage distal protégé et/ou lavage bronchoalvéolaire (LBA).

Les deux premières méthodes avaient été développées pour s'affranchir de la contamination oropharyngée. En raison de son caractère trop invasif, la ponction transtrachéale est tombée en désuétude. La seconde est encore utilisée par quelques cliniciens.

Une revue récente de la littérature a fait le point sur cette technique [59] . La ponction transthoracique s'effectue, sans anesthésie, dans la zone de condensation pulmonaire repérée par une radiographie thoracique face et profil. Environ 0,5 ml de liquide est aspiré pour analyse. Les données obtenues chez les sujets ou animaux sains suggèrent que le tissu pulmonaire sain comporte rarement assez de pathogènes pour produire une culture significative à partir d'une ponction transthoracique. La spécificité de la technique apparaît donc très élevée. Les faux positifs peuvent avoir trois origines :

• contamination du prélèvement lors de la ponction. Celle-ci ne devrait pas dépasser ce qui est observé avec les hémocultures soit environ 1 à 3 % de contamination ; • détection d'une infection sanguine par piqûre vasculaire. En cas de pneumonie, le fait de savoir si le pathogène provient du sang ou du poumon ne semble pas avoir d'intérêt ; • culture d'une bactérie de surinfection. Il ne s'agit pas à proprement parler de faux positifs et ces données bactériologiques doivent être prises en compte pour le traitement des patients.

La sensibilité de la technique est difficile à évaluer dans la mesure où il n'y a pas de technique de référence… Chez l'adulte, l'étude de 19 publications rapportées entre 1911 et 1999 et compilant 2432 patients montre que la ponction isole un ou plusieurs pathogènes dans 47 % des cas. D'une étude à l'autre, il existe une grande variation de résultats qui semble être expliquée par l'âge différent des patients étudiés, leur origine géographique disparate et, enfin, leur accessibilité aux soins très différente. En prenant pour référence les hémocultures, il est possible de chiffrer la sensibilité de la ponction transpariétale. À partir de 13 études publiées entre 1923 et 1999, les auteurs estiment la sensibilité de l'aspiration à 74 %. Les auteurs estiment que la fréquence du diagnostic étiologique passe de 17 % avec des hémocultures isolées à 48 % lorsque la ponction est ajoutée aux hémocultures. En dehors de problèmes techniques, les faux négatifs des cultures des liquides obtenus par ponction semblent essentiellement liés à une antibiothérapie antérieure. La réalisation de PCR sur ces prélèvements devrait faire disparaître cet écueil.

Les complications sont représentées par le décès (< 0,1 %), le pneumothorax (3,3 %) et les hémorragies pulmonaires sévères (< 0,1 %). Cette technique semble donc contreindiquée en cas de troubles de l'hémostase (TP < 50 % ou thrombopénie < 70 000/mm 3 ). De même, une hypoxie sévère rendant impossible une apnée de deux secondes, une hypertension artérielle pulmonaire primitive (HTAP) ou une BPCO avec bulles d'emphysème contre-indiquent généralement cette technique.

Au terme de leur revue, les auteurs suggèrent que la ponction transthoracique pourrait être utile en cas d'échec du traitement initial, en cas de surinfection nosocomiale et, enfin, en cas de suspicion de tuberculose avec analyse négative de l'examen direct du crachat ou des tubages gastriques.

L'endoscopie bronchique permet de réaliser une fibroaspiration, un brossage distal protégé et/ou un LBA. La fibroaspiration n'apparaît pas supérieure à l'examen cytobactériologique usuel des expectorations dans la mesure où la contamination par la flore oropharyngée est fréquente. Elle n'est donc potentiellement utile que chez les patients incapables d'expectorer. risque moindre de contamination oropharyngée. Celles-ci seront cultivées et une quantification bactérienne sera obtenue en cas de culture positive. Le seuil de 10 3 CFU/ml est considéré comme cliniquement pertinent pour la brosse. Pour le LBA, le seuil de significativité de la culture varie entre 10 3 et 10 5 CFU/ml selon les études [60] . Les prélèvements endoscopiques ont dans la littérature été utilisés dans deux indications majeures chez les patients non immunodéprimés : le diagnostic microbiologique initial de la PAC et la gestion de l'échec du traitement initial.

Les principales études consacrées au diagnostic primitif bactériologique de la PAC ont été les suivantes :

• dès 1993, Jimenez et al. [61] Pour conclure sur l'intérêt des techniques endoscopiques avec brossage distal protégé et/ou LBA pour le diagnostic microbiologique des PAC, il nous paraît important de rapporter les propos de Marquette et Tonnel [60] : « Même si le LBA peut être réalisé, en unité de réanimation, chez le patient sévèrement hypoxique, le risque de la technique n'est pas contrebalancé par un bénéfice suffisant dans les cadre des PAC toutvenant. Chez le patient dont la sévérité nécessite une intubation et une ventilation assistée, il est à notre sens déraisonnable de proposer un brossage, la sonde d'intubation offrant un accès direct permettant l'aspiration de sécrétions ».

Les techniques endoscopiques ont également été proposées pour guider la conduite thérapeutique en cas d'échec du traitement initial. Les résultats retrouvés dans la littérature [64] [65] [66] [67] sont assez décevants dans la mesure où la culture obtenue par endoscopie est peu fréquemment positive (Tableau 8).

3. Indications selon le type de patients (ambulatoire, en médecine, en réanimation, en institution pour personne âgée) et les situations (voyage, contexte épidémique)

Envisager que les indications des explorations à visée microbiologique puissent être différentes selon le type de patients et/ou les situations épidémiologiques revient à penser qu'il existe peut-être des différences étiologiques selon la gravité de la PAC (ou le lieu d'hospitalisation du patient souffrant de cette infection) et des éléments anamnestiques, cliniques ou radiologiques en faveur d'une étiologie particulière. Ces deux questions seront envisagées tour à tour. Le cas particulier des PAC du sujet âgé sera évoqué séparément avec l'étude de l'impact potentiel de l'âge puis celui du lieu de vie (institution versus domicile) sur l'étiologie. Enfin, nous verrons si le contexte épidémique et le lieu géographique où a été acquise la PAC peuvent orienter le clinicien vers certaines étiologies particulières. • dans le premier travail [70] , portant sur 395 patients hospitalisés pour une PAC, ils ont montré en analyse multivariée que les PAC sévères, admises en réanimation, étaient significativement associées avec des agents étiologiques tels que S. pneumoniae (OR = 2,5) ou les bacilles à Gram négatif (entérobactéries, P. aeruginosa ; OR = 2,5) ; • dans le second travail [71] , ils ont apparié 89 patients admis en réanimation pour une PAC avec autant de patients hospitalisés pour une PAC, en dehors d'un service de réanimation. Il n'existait aucune différence étiologique significative entre les deux populations (Tableau 10).

Enfin, il apparaît utile de rapporter le travail de Roson et al. [72] . Dans un collectif de 533 patients hospitalisés, les données étiologiques ont été analysées selon la sévérité de la PAC appréciée par le pneumonia severity index (Tableau 11). Bien que les auteurs n'aient pas réalisé de tests statistiques sur ces données, un calcul rapide du χ 2 montre que l'incidence de S. pneumoniae et celle des pathogènes intracellulaires varient significativement selon les classes de PSI. Concernant le pneumocoque, même si la différence entre les classes est significative, elle apparaît difficile à interpréter… C'est plus simple pour les agents pathogènes intracellulaires dont la fréquence est plus élevée en cas de PAC avec un pneumonia severity index bas.

En résumé, l'aspect étiologique d'une PAC varie selon sa sévérité et par conséquent son lieu de prise en charge. Dans les formes ambulatoires, les agents intracellulaires tels que les mycoplasmes et les chlamydiae sont significativement plus fréquemment en cause que dans les PAC nécessitant une hospitalisation. Parmi ces dernières, il ne semble exister aucune différence entre les PAC sévères admises en réanimation et celles traitées hors réanimation.

Comme cela a été récemment souligné par un groupe de travail [73] , « aucun signe clinique ou radiologique n'a de valeur discriminante suffisante pour préciser, sur ces seuls arguments, le micro-organisme en cause ». Ce point clairement établi ne sera donc pas revu. [49, 76] . Enfin, l'insuffisance cardiaque chronique sous-jacente serait plus en faveur d'une pneumonie virale que d'une pneumonie à pneumocoque [77] . Le travail le plus abouti sur ce sujet est celui de Ruiz [70] . À partir d'un collectif de 395 patients, cet auteur a pu retrouver certaines relations entre le terrain sous-jacent et l'étiologie (Tableau 12). Bien évidemment, ces résultats sont intéressants pour une enquête étiologique ciblée. Toutefois, on peut se demander ce qui se passe lorsque les comorbidités se cumulent : qu'en est-il chez un alcoolique, fumeur, bronchopathe, de 55 ans ?

Dans deux publications récentes [78, 79] , les auteurs ont compilé les données de la littérature à propos des agents étiologiques de la pneumonie du sujet âgé de plus de 65 ans et de celle acquise en institution (Tableau 13). Les résultats sont déconcertants tant les variations de la fréquence d'isolement des divers pathogènes causals sont importantes.

Les nombreuses revues consacrées à la pneumonie du sujet âgé arrivent à des conclusions similaires, à savoir que l'aspect étiologique des PAC du sujet âgé est mal connu [80] [81] [82] [83] . Cette ignorance est particulièrement nette dans le cas des pneumonies acquises en institution. Le rôle potentiellement majeur joué par les bacilles à Gram négatif dans ces pneumonies a été souligné par une grande étude portant sur plus de 600 000 patients [84] . Toutefois, ce résultat est soumis à caution dans la mesure où il est difficile chez de tels patients de différencier colonisation et infection. Comme le souligne Marrie [81] , la colonisation oropharyngée par des bacilles à Gram négatif croît avec l'âge et est particulièrement fréquente chez les patients institutionnalisés. Les prélèvements usuels de crachats sont donc potentiellement à l'origine de résultats bactériologiques erronés.

Comme précédemment, il nous est donc apparu important de rapporter les rares études comparant, sur le même site et avec les mêmes méthodes de recherche étiologique, les patients selon leur âge et selon le lieu d'acquisition de la pneumonie.

Deux études, l'une portant sur des patients hospitalisés pour une pneumonie acquise en ville [85] et l'autre sur des patients admis en réanimation pour une pneumonie acquise en ville [86] , ont comparé les données étiologiques obtenues selon l'âge des patients (Tableau 14). Concernant les bactéries usuelles, aucune différence majeure n'apparaît entre les patients âgés de plus de 65 ans, voire de plus de 75 ans et les patients plus jeunes. Les bactéries dites atypiques sont en revanche, peutêtre plus fréquentes chez les sujets les plus jeunes. Ce dernier point a d'ailleurs été souligné par Ruiz et al. [70] qui ont montré qu'un âge inférieur à 60 ans était significativement corrélé La comparaison de l'aspect étiologique des pneumonies acquises en institution avec celles acquises en ville a fait l'objet de deux études (Tableau 15). Dans la première, réalisée en Angleterre [87] , les patients ayant acquis une pneumonie en institution ont été appariés avec des patients du même âge ayant acquis leur infection en ville. Aucune différence d'étiologie n'a été retrouvée entre les deux populations. Dans la seconde, réalisée aux USA [88] , les patients admis en réanimation pour une pneumonie sévère acquise en institution ont bénéficié d'une recherche étiologique exhaustive comprenant un LBA protégé. Staphylococcus aureus est l'agent dominant des pneumonies acquises en institution avec un pourcentage non négligeable de souches résistantes à la méthicilline.

Bien évidemment, ces travaux sont difficilement comparables dans la mesure où ils n'ont pas été réalisés dans le même pays, n'ont pas utilisé la même méthodologie diagnostique et n'ont pas étudié des patients de gravité comparable. Toutefois, ils mettent en exergue un problème majeur qui est celui de la définition même de la pneumonie acquise en institution. Il paraît en effet « audacieux » d'inclure sous le même vocable toutes les pneumonies acquises au sein d'une collectivité de personnes âgées. Cette nuance indispensable à faire entre les différentes pneumonies acquises par le sujet âgé en dehors de son domicile est le préalable incontournable à une conduite diagnostique rationnelle. Dans la plupart des conférences d'experts telles que celles proposées récemment par les nordaméricains et les britanniques [57, 89, 90] , la pneumonie acquise en institution est considérée comme une pneumonie communautaire et doit donc être prise en charge en tant que telle. Dans leurs recommandations de 2000, les experts de l'Infectious Diseases Society of America [91] avaient toutefois rappelé que seules pouvaient être considérées comme communautaires les pneumonies acquises en ville ou survenant au cours des 15 premiers jours d'un séjour dans une institution de long séjour. Enfin, pour certains auteurs [92] les pneumonies acquises dans les unités de long séjour devraient à l'inverse être considérées comme nosocomiales et donc être prises en charge différemment des pneumonies communautaires. Comme on peut le voir, la situation demeure confuse. Un travail récent d'El Sohl et al. [93] pourrait apporter un début de solution. À partir de l'étude de 88 patients admis en réanimation pour une pneumonie sévère acquise en institution, cet auteur a pu construire un algorithme évaluant le risque qu'un germe résistant (S. aureus résistant à la méthicilline ou P. aeruginosa) soit incriminé en tant qu'agent causal de la pneumonie. Ce risque est majeur (90 %) chez les patients ayant eu une antibiothérapie antérieure (plus de trois jours de traitement au cours des six mois précédant la pneumonie) et une autonomie limitée (score ADL > 12,5). À l'inverse, le risque est nul chez les patients autonomes sans antibiothérapie antérieure.

Dans certaines circonstances, le lieu d'acquisition de la PAC ou le contexte épidémiologique doivent inciter le clinicien à évoquer certaines étiologies spécifiques ou plus fréquentes qu'à l'ordinaire [89] [90] [91] . Ces circonstances, en fait assez nombreuses, sont rapportées dans le Tableau 16.

Selon le lieu de prise en charge de la PAC, sa gravité, le terrain sous-jacent, voire le lieu d'acquisition, le spectre étiologique d'une PAC peut avoir quelques particularités. Toutefois, chez un patient donné, il n'existe aucun élément suffisamment pertinent pour exclure une quelconque étiologie…

Dans ce chapitre, il aurait pu être envisagé de passer en revue, pathogène par pathogène, les examens microbiologiques les plus à même d'affirmer leur responsabilité en tant qu'agent causal d'une PAC. Cet exercice apparaît toutefois plus fastidieux qu'utile.

Il semble préférable d'envisager la stratégie d'utilisation des diverses techniques microbiologiques sous un angle plus général pour tenter de répondre aux questions suivantes :

• quel est l'impact d'une recherche étiologique sur le pronostic des patients ? 

2,3 0 9 0 C. pneumoniae (%) 16 18 2 0 a Dont 21 % de souches résistantes à la méthicilline.

• Quel est l'impact pronostique de l'antibiothérapie ?

• Quel est l'impact d'une donnée microbiologique positive sur la prise en charge des patients ?

Une fois les éléments de réponse obtenus, les modalités pratiques, quotidiennes, d'utilisation des explorations microbiologiques seront abordées.

Il n'existe que peu de travaux dans la littérature sur ce sujet. Ils sont toutefois unanimes : la réalisation d'explorations microbiologiques et la connaissance de l'agent causal n'ont aucun impact pronostique significatif.

Deux études ont été réalisées chez des patients hospitalisés pour une PAC [94, 95] . Dans la première, les auteurs ont rétrospectivement évalué l'impact d'un diagnostic microbiologique positif dans une cohorte de 482 patients ayant bénéficié d'une analyse de l'expectoration, d'hémocultures et d'une analyse sérologique à la recherche de M. pneumoniae et des virus respiratoires [94] . Les patients soumis à cette enquête étiologique ont, trois mois après l'épisode pneumonique, une mortalité plus faible que ceux sans enquête étiologique réalisée (9 versus 24 % ; p = 0,001). Toutefois, cette différence semble plutôt liée à un terrain sous-jacent moins altéré qu'à l'enquête étiologique proprement dite. Concernant le pronostic immédiat, aucune différence n'a été retrouvée entre les patients avec et sans diagnostic étiologique précis. Dans la seconde étude, van der Eerden et al. [95] ont comparé l'impact de deux démarches thérapeutiques : la première correspondait à une antibiothérapie probabiliste fondée sur les recommandations usuelles, la seconde à une antibiothérapie ciblée fondée sur les données des explorations microbiologiques. Les taux de mortalité étaient identiques dans les deux groupes (14 versus 13 %, respectivement).

Rello et al. ont étudié 106 patients admis en réanimation pour une PAC sévère [24] . Un diagnostic microbiologique pré-cis a été fait pour 57,3 % des patients au prix d'explorations multiples y compris invasives. La mortalité a été de 26,4 % chez les patients avec diagnostic étiologique établi et de 19,5 % chez les patients sans diagnostic étiologique. Sanyal et al. [96] ont étudié 54 patients avec une PAC sévère. Tous les patients ont bénéficié d'hémocultures et d'une analyse de l'expectoration. Parmi eux, 14 patients en échec thérapeutique à la 24 e heure ont bénéficié d'une modification du traitement antibiotique, soit empirique (n = 11), soit fondée sur les données des explorations microbiologiques (n = 3). La mortalité a été la même dans les deux groupes (7/11 versus 2/3).

Enfin, El Solh et al. [67] ont étudié 52 patients présentant une PAC et admis en réanimation pour un échec du traitement instauré dans l'institution où ils séjournaient. Tous les patients ont bénéficié d'explorations étiologiques multiples, y compris invasives. Dans 20 cas, les explorations se sont révélées positives. La mortalité globale dans ce collectif de 52 patients a été de 42 %. Elle n'était pas différente selon que les explorations avaient (50 %) ou non (39 %) isolé un agent étiologique précis.

Les données concernant l'impact pronostique de l'antibiothérapie n'existent que pour les PAC nécessitant une hospitalisation. Il n'existe à notre connaissance aucune donnée à propos des PAC traitées en ambulatoire. Bien que les définitions utilisées ne soient pas toujours identiques et que les études soient peu nombreuses et parfois discordantes, le rôle délétère d'une antibiothérapie inadaptée aux germe(s) causal(s) apparaît très probable :

• Roson et al. [97] Le rôle pronostique du délai d'instauration de l'antibiothérapie par rapport à l'admission hospitalière du patient a été évalué dans deux études. Dans la première, réalisée par Meehan et al. Dans six d'entre elles, il apparaissait qu'un traitement empirique par une quinolone ou par une association β-lactamine + macrolide, comparé avec un traitement par une β-lactamine seule, était associé avec une réduction de la mortalité. Dans un souci de clarté, il nous est apparu important de rapporter seulement quelques-unes de ces huit études, auxquelles s'ajoutent quelques publications plus récentes, en différenciant le cas général des PAC de celui des PAC à pneumocoque.

Parmi les travaux sélectionnés par Oosterheert et al. [102] , l'étude la plus significative est peut-être celle de Gleason et al. [103] . Dans un collectif de 12 945 patients de plus de 65 ans hospitalisés, les auteurs ont montré qu'en référence au traitement par une céphalosporine de troisième génération sans activité anti-Pseudomonas utilisée en monothérapie, un traitement par une telle céphalosporine combinée avec un macrolide ou une quinolone en monothérapie était associé avec une diminution significative de la mortalité à 30 jours.

Deux études non prises en compte par Oosterheert et al. en raison de leur publication postérieure apportent des résultats similaires :

• Brown et al. [104] 

Avant d'envisager les modalités pratiques de réalisation des explorations microbiologiques au cours des PAC, il faut d'emblée insister sur le fait que seul l'intérêt individuel immédiat du patient sera pris en compte dans ce chapitre.

Bien évidemment, les connaissances épidémiologiques globales sont importantes pour la prise en charge d'un patient. Personne ne peut nier l'intérêt des travaux évaluant, par exemple, l'évolution de la sensibilité du pneumocoque. Toutefois, aussi importantes que soient ces données, elles ne peuvent justifier une recherche étiologique exhaustive pour tous les patients souffrant de PAC. De telles explorations exhaustives devraient peut être se limiter aux patients admis dans des centres pilotes dont les caractéristiques restent à définir.

Les points suivants seront donc successivement envisagés :

• limites et intérêts individuels du diagnostic microbiologique ;

• analyse critique des recommandations de sociétés savantes étrangères ; • propositions personnelles.

Pour définir au mieux ces points, il faut répondre aux trois questions suivantes.

La première question concerne le diagnostic même de la PAC : le diagnostic étiologique est-il nécessaire au diagnostic positif de PAC ? Même si l'isolement d'un pathogène par une technique spécifique peut conforter le diagnostic, le critère microbiologique ne fait pas partie des critères diagnostiques usuellement requis.

La deuxième question est celle de savoir si une donnée étiologique pourrait guider le traitement antibiotique initial. Ainsi que nous l'avons vu précédemment, le pronostic d'une PAC peut être aggravé par une antibiothérapie tardive et inadéquate. Comme la symptomatologie clinique, le tableau radiologique et les données anamnestiques sont incapables de prédire avec suffisamment de sensibilité et de spécificité l'étiologie de la PAC, le traitement probabiliste initial ne pourra être fondé que sur des considérations épidémiologiques générales, voire sur d'éventuels examens microbiologiques dont le résultat peut être obtenu en quelques heures. Dans l'état actuel des techniques, il n'y a que peu d'examens à même de fournir un résultat rapide. Bien évidemment, il ne s'agit pas des hémocultures et encore moins des techniques sérologiques. Certaines méthodes complexes (immunofluorescence par exemple) de recherche des pathogènes au niveau des sécrétions respiratoires fournissent théoriquement des résultats rapides. Malheureusement, ces techniques n'étant disponibles que dans des laboratoires spécialisés, il est évident que le délai d'obtention du résultat est loin d'être aussi rapide qu'annoncé. Ainsi, il n'existe que trois examens capables de fournir un résultat rapide. Il s'agit de l'examen direct des expectorations et de la recherche d'antigènes pneumococciques ou de L. pneumophila type 1 dans les urines. Ces examens ont toutefois d'importantes limites : premièrement, ils ne peuvent souvent incriminer que deux des pathogènes causals potentiels, S. pneumoniae et L. pneumophila. Deuxièmement, même en cas de positivité, il ne faut pas perdre de vue que leur spécificité est loin d'être absolue et que dans un certain nombre de cas, la PAC a une étiologie plurimicrobienne. Il est donc peut-être déraisonnable de focaliser l'antibiothérapie sur le seul pathogène isolé. Les experts de l'ATS [89] insistent d'ailleurs sur le fait que l'examen direct de l'expectoration ne devra pas être utilisé pour diminuer la largeur du spectre antibactérien du traitement empirique mais, au contraire, pour l'élargir si un pathogène, non couvert par le traitement empirique usuel, est suspecté. Enfin, en cas de négativité, leur sensibilité est trop faible pour exclure définitivement S. pneumoniae et L. pneumophila. Comme on peut le voir, il ne semble donc pas exister réellement d'explorations microbiologiques capables de guider utilement l'antibiothérapie initiale.

La troisième question concerne l'impact du diagnostic microbiologique sur l'adaptation éventuelle de l'antibiothérapie après 48 à 72 heures d'administration. À ce moment-là, le clinicien dispose d'une part de paramètres cliniques, biologiques et radiologiques permettant d'évaluer l'efficacité du traitement et, d'autre part, du résultat de certaines explorations microbiologiques telles que les cultures des expectorations ou sécrétions trachéobronchiques et telles que les hémocultures. Sans entrer dans le détail des critères d'évaluation, quatre situations sont envisageables :

• le traitement est un succès et les explorations microbiologiques sont négatives. Il est logique de penser que le traitement ne sera pas modifié ; • le traitement est un succès et les explorations microbiologiques isolent un pathogène précis. La question est alors la suivante : faut-il modifier l'antibiothérapie sur la foi de cette donnée microbiologique avec notamment réduction du spectre antibactérien selon la sensibilité du pathogène isolé. Plusieurs éléments semblent devoir être pris en compte. Tout d'abord, il faut dire qu'il n'existe pas de techniques microbiologiques suffisamment rapides pour infirmer en 48 à 72 heures la responsabilité d'un pathogène tel que L. pneumophila, C. pneumoniae ou M. pneumoniae. Comme, par ailleurs, les données de la littérature soulignent le bénéfice thérapeutique d'une antibiothérapie incluant à la fois une β-lactamine et un macrolide, il semble déraisonnable de stopper un traitement efficace sur ces pathogènes sur la seule foi de l'isolement d'une autre bactérie usuelle. Ensuite, concernant le pneumocoque, certaines données récentes suggèrent qu'une bithérapie efficace est bénéfique en cas de bactériémie. Ainsi, en cas d'hémocultures positives à pneumocoque, le bien-fondé d'une simplification du traitement n'est pas certain. Ces données expliquent peutêtre les résultats de la littérature où l'adaptation du traitement aux données microbiologiques est loin d'être la règle [21, 111] ; • le traitement est un échec et les données microbiologiques permettent d'incriminer un pathogène résistant au traitement initial empirique. Bien évidemment, le traitement sera adapté. Malheureusement, il est probable que ce retard à l'instauration d'un traitement adéquat ait des conséquences délétères irrémédiables [97, 99] ; • le traitement est un échec et les données microbiologiques initiales sont négatives. Il se pose le problème de nouvelles explorations microbiologiques, notamment invasives. Malgré la logique de cette démarche, il semble malheureusement qu'un diagnostic étiologique tardif ne modifie pas le pronostic sévère observé dans ces circonstances [67] .

Comme, on peut le constater, les contraintes de l'antibiothérapie au cours de la PAC sont telles que la place laissée aux explorations microbiologiques dans la prise en charge globale d'un patient avec PAC pourrait dans l'état actuel des techniques être minimale.

Depuis 2000, diverses sociétés américaines (Infectious Disease Society of America, American Thoracic Society) [89, 91, 112] et anglaises (British Thoracic Society) [90, 113] ont émis des recommandations concernant les explorations microbiologiques à réaliser chez un patient présentant une PAC. Elles sont schématisées dans le Tableau 18.

Comme on peut le voir, aucun bilan étiologique n'apparaît indispensable pour les patients traités en ambulatoire. Pour les patients hospitalisés, en dehors des services de réanimation, le bilan proposé varie d'une recommandation à l'autre. Les experts américains proposent tous des hémocultures. Ils sont plus nuancés vis-à-vis de l'analyse cytobactériologique des expectorations. Les recommandations récentes font état de l'intérêt de la recherche des antigènes urinaires pneumococciques. Les recommandations britanniques sont simplifiées à l'extrême puisque les experts suggèrent que les hémocultures puissent ne pas être utiles et que l'analyse de l'expectoration n'est utile que chez les patients indemnes de toute antibiothérapie antérieure. Pour les patients admis en réanimation, le bilan proposé est plus complet avec hémocultures, analyse cytobactériologique des expectorations et recherche d'antigè-nes urinaires de L. pneumophila et de pneumocoque. Vis-àvis des sérologies et des explorations invasives endoscopiques les avis semblent partagés.

Tout d'abord, il apparaît indispensable de différencier les pneumonies acquises au domicile des pneumonies acquises en milieu institutionnalisé.

Pour les pneumonies acquises en ville, en dehors d'une institution :

• il apparaît inutile de proposer un quelconque bilan pour les patients traités en ambulatoire ; • pour les patients hospitalisés en dehors d'un service de réanimation, les propositions minimalistes britanniques sont séduisantes. Il est en effet clair que les hémocultures, en raison de leur faible fréquence de positivité et de leur résultat tardif, ne sont que peu contributives à la prise en charge thérapeutique initiale. Il en va de même pour l'analyse cytobactériologique des expectorations. Dans un contexte épidémique évocateur, la recherche d'antigènes urinaires de L. pneumophila apparaît cependant indispensable ; • en cas de pneumonie admise en réanimation, la recherche d'antigènes urinaires de pneumocoque pourrait être utile dans la mesure où, positive, elle pourrait être le témoin initial d'une bactériémie. Un tel résultat pourrait, de fait, conduire à la mise en route d'une bithérapie antipneumococcique efficace. De même, la recherche d'antigènes urinaires de L. pneumophila pourrait conduire à l'instauration d'un traitement adéquat d'une légionellose grave. Les hémocultures seraient intéressantes, ne serait ce que pour stopper une bithérapie initiale en cas de négativité. Enfin, l'analyse cytobactériologique des sécrétions trachéobronchiques prélevées lors de l'intubation, chez les patients nécessitant une ventilation mécanique, apparaît utile et semble pouvoir remplacer les prélèvements endoscopiques. Pour les patients non ventilés, l'obtention d'une expectoration permettant une analyse correcte apparaît plus illusoire. De même, la place de [120] [121] [122] [123] .

Jusqu'à ces dernières années, affirmer l'origine virale d'une infection pulmonaire communautaire n'était ni aisé ni utile : [131] [132] [133] [134] [135] [136] . La plupart de ces travaux ont été réalisés sur des échantillons de population comportant à la fois des enfants et des adultes. Les résultats (Tableau 20) montrent que la sensibilité de ces tests rapides est de l'ordre de 50-60 % avec une spécificité supérieure à 90 %.

Les progrès récents des méthodes du diagnostic moléculaire, telles que la PCR, permettent d'imaginer que la plupart des agents viraux responsables d'infections respiratoires basses puissent être rapidement identifiés. Il importe toutefois de signaler d'emblée que ces techniques, ainsi que l'interprétation des nombreuses études réalisées sur le sujet, ont d'importantes limites. Tout d'abord, il s'agit de techniques complexes qui ne sont disponibles que dans des laboratoires spécialisés. Ainsi, même si elles peuvent potentiellement fournir un résultat rapide en quelques heures, elles ne sont pas d'une disponibilité aisée d'une part et d'autre part, même dans les laboratoires de pointe, elles ne sont pas toujours accessibles 24 heures sur 24. Ensuite, bon nombre d'études ont été réalisées avec des techniques « maison » ce qui rend les résultats parfois difficilement comparables d'un travail à un autre. Enfin, comme toujours, l'absence de « gold standard » diagnostique rend aléatoire les valeurs de sensibilité et de spécificité rapportées [137] . Quoi qu'il en soit, pour certains virus, comme les picornavirus, les hantavirus ou les coronavirus, il n'existe pas de technique d'immunofluorescence directe permettant leur dépistage rapide dans des échantillons cliniques. La PCR apparaît donc comme l'un des seuls moyens de diagnostic rapide.

Un travail réalisé par Johnston et al. [138] a ainsi montré, dans une population essentiellement pédiatrique, que la PCR permettait d'identifier un picornavirus trois fois plus souvent que la culture. Pour les coronavirus, l'émergence du SRAS soulignait l'importance du diagnostic microbiologique rapide. La littérature revue par Murdoch [137] permet de souligner les points suivants. Pendant les deux premières semaines de la maladie, la mise en évidence du virus par PCR est la méthode la plus sensible, tandis que la sérologie devient la méthode privilégiée de détection dans la phase de convalescence. Différentes techniques de PCR ont été mises au point. Le virus peut être détecté au niveau d'échantillons respiratoires supérieurs Tableau 20 Comparaison des tests de diagnostic rapide de la grippe avec la culture virale et/ou l'immunofluorescence directe [131] [132] [133] [134] [135] [136] ou inférieurs ainsi qu'au niveau des urines ou des selles. Pendant les cinq premiers jours de la maladie, la positivité de la PCR chez les patients qui auront un SRAS sérologiquement prouvé est au niveau de l'expectoration, des aspirations nasopharyngées, des écouvillons de gorge ou de nez, des selles et de l'urine respectivement de 56, 30, 28, 20 et [146] [147] [148] . Il est assez difficile d'évoquer des chiffres de sensibilité et de spécificité dans la mesure où la PCR détecte généralement plus de virus que les autres techniques (Tableau 22). Soit il s'agit de vrais résultats positifs et on doit alors parler de sensibilité supérieure à celle des autres techniques, soit il s'agit de faux résultats positifs et alors il faut évoquer une faible spécificité. À l'heure actuelle, il semble impossible de trancher en faveur de l'une ou l'autre des deux hypothèses.

Nous avons largement passé en revue dans les chapitres précédents les divers examens permettant l'isolement des bactéries causales des PAC. Il importe toutefois d'évoquer le rôle que peut ou que pourrait jouer la technique de PCR pour le diagnostic bactériologique de ces infections. Deux revues récentes de la littérature, réalisées par Murdoch [137, 149] [146] [147] [148] infections bactériennes au cours des PAC. Celui-ci semble être double : d'une part, cette technique peut identifier des pathogènes pour lesquels la culture in vitro est impossible, insensible, complexe ou longue. D'autre part, elle est indépendante, à l'opposé des cultures, de la viabilité du pathogène causal. La sensibilité ne semble donc pas influencée par une éventuelle antibiothérapie antérieure. Parmi les désavantages et/ou limites actuelles, il faut citer :

• l'absence d'étude possible de la sensibilité du pathogène identifié ; • la difficulté à évaluer, en l'absence de « gold standard » diagnostique, la sensibilité et de la spécificité de la PCR. Il faut toutefois insister sur les points suivants : ○ la présence dans les échantillons étudiés d'inhibiteurs, dont la nature est souvent inconnue, peut diminuer la sensibilité de la méthode ; ○ à l'inverse, la spécificité de la technique est grandement influencée par son incapacité à différencier contamination, colonisation et infection ; • l'absence fréquente de PCR commerciales rend la validité des résultats hautement dépendante des techniques utilisées par le laboratoire qui les produit. Cela est à l'origine d'un manque de reproductibilité des résultats, ce qui rend la comparaison interlaboratoire difficile ; • la sensibilité de la PCR dépend de la nature des échantillons étudiés.

Selon les données actuelles, la PCR pourrait être appliquée pour la recherche de nombreuses bactéries (Tableau 23).

La technique de PCR a ainsi été évaluée pour le diagnostic des PAC dues à L. pneumophila, M. pneumoniae, Chlamydia spp et Coxiella burnetii. Bien que cela apparaisse d'emblée moins utile et, en contradiction avec nos propos précédents, la PCR a également été évaluée pour le diagnostic des infections à pneumocoque… 5.2.1. Rôle de la PCR pour le diagnostic des infections pneumococciques Un certain nombre de travaux ont été consacrés à l'étude de la technique de PCR pour le diagnostic des PAC à pneumo-coque. Malheureusement, il est très difficile de savoir quelle peut être la sensibilité ou la spécificité d'une telle technique en raison du manque patent de référence diagnostique. De plus, la spécificité de la pneumolysine dépistée par la PCR ne semble pas absolue. Les gènes codant la pneumolysine ont été retrouvés chez d'autres streptocoques tels que le S. mitis. Par conséquent, la spécificité de la technique pourrait être faible. Selon Murdoch [137] [150] [151] [152] [153] [154] [155] . Ces données montrent bien que même en se limitant aux PAC avec hémoculture(s) positive (s), la fréquence de positivité de la PCR réalisée sur le sérum varie considérablement d'une étude à l'autre. Quant à l'interprétation des résultats positifs de la PCR chez les patients ayant des cultures négatives, on peut tout autant évoquer une faible spécificité de la méthode qu'une meilleure sensibilité de celle-ci… 5.2.2. Rôle de la PCR pour le diagnostic des infections à L. pneumophila Une grande variété de techniques de PCR ont été évaluées pour la recherche des Legionella spp. Quand elles sont appliquées sur des échantillons respiratoires, elles apparaissent aussi sensibles voire plus sensibles que la culture. Chez les patients incapables d'expectorer, ce qui est fréquent au cours de la légionellose, le recours à des prélèvements tels que le LBA 

Les nombreuses études évaluant l'intérêt de la PCR pour le diagnostic des PAC à M. pneumoniae ont été récemment colligées par Daxboeck et al. [44] . Selon ces auteurs, cette technique s'avérerait plus sensible que toutes les autres méthodes diagnostiques. Toutefois, la PCR pourrait poser des problèmes de spécificité. En effet, plusieurs études ont retrouvé un manque de corrélation entre une PCR positive et la réponse immunitaire avec apparition d'anticorps. Bien que cette discordance apparente soit également connue pour la culture et la sérologie [157] , elle demande réflexion. Plusieurs explications à cette discordance entre culture ou PCR positives et absence d'anticorps ont été avancées :

• la première correspond au fait que la présence de M. pneumoniae au niveau du tractus respiratoire n'est pas obligatoirement associée avec une symptomatologie clinique [46] ; • la deuxième correspond au fait que la réponse immunitaire est retardée et que la présence de M. pneumoniae peut au cours de la maladie précéder l'élévation des anticorps… Malgré cela, les auteurs considèrent qu'une PCR positive associée avec un tableau clinicoradiologique de PAC doit conduire à instaurer un traitement efficace sur M. pneumoniae. Cette technique de PCR peut s'appliquer sur des échantillons issus du tractus respiratoire inférieur mais aussi sur des échantillons provenant d'un écouvillonnage pharyngé. Ce dernier point est tout particulièrement intéressant car il exonère le clinicien des difficultés éventuelles de prélèvement. Avant de considérer cette technique comme étant celle devant faire référence, il convient toutefois de standardiser les protocoles de prélèvements et de comparer les très nombreuses techniques actuellement employées. 5.2.4. Rôle de la PCR pour le diagnostic des infections à Chlamydia spp. [137] Bien que la PCR apparaisse pour certains experts au moins aussi sensible que la culture [158] , il semble assez difficile de se faire une idée précise de l'intérêt de cette technique pour de nombreuses raisons : les résultats des différentes études sont souvent contradictoires. L'absence de standardisation de la technique rend difficile la comparaison entre les différentes publications. Enfin, l'absence de « gold standard » rend difficile l'évaluation de la sensibilité et de la spécificité.

Le travail de Verkooyen et al. [159] illustre parfaitement ce dernier point. Les auteurs ont étudié 156 patients avec une PAC nécessitant une hospitalisation. La PCR a été réalisée soit sur un prélèvement nasopharyngé, soit sur un prélèvement de gorge soit sur un LBA. Vingt-trois patients avaient une évaluation sérologique compatible avec le diagnostic d'infection à C. pneumoniae. Neuf de ces patients avaient une PCR positive. À l'inverse, 22 patients avaient une PCR positive avec une sérologie négative. Bien évidemment, il est difficile de savoir si la PCR est plus sensible que la sérologie ou, à l'inverse, moins spécifique… Enfin, actuellement, il est difficile de savoir quel est le meilleur site de prélèvement pour rechercher par PCR une infection à C. pneumoniae.

Signalons enfin qu'il n'existe que peu de données sur l'intérêt de la PCR pour le diagnostic des infections à Chlamydia psittaci.

Diagnostic des PAC à pneumocoque par la PCR [150] [151] [152] [153] [154] [155] Études Milieux de réalisation PCR Référence PCR+/référence+ PCR+/référence- [150] Liquide [160] . L'immunofluorescence est la technique de référence. Il semble toutefois que les techniques de PCR puissent également être appliquées pour le diagnostic de cette infection [161] . Une publication récente [162] suggère même que deux techniques de PCR soient associées (PCR et PCR nichée) pour accroître la sensibilité et la spécificité de la méthode.

Comme précédemment avec les virus, avoir à disposition une technique de PCR multiple capable d'identifier à la fois M. pneumoniae et/ou C. pneumoniae et/ou L. pneumophila pourrait être très utile. Quelques études [163] [164] [165] portant sur un faible nombre de patients, montrent des résultats intéressants dans la mesure où la technique de PCR apparaît au moins aussi performante que la sérologie en termes de sensibilité (Tableau 25).

Dans un futur assez proche, la PCR qui est encore une technique d'exception, pourrait devenir un examen incontournable pour le diagnostic rapide des PAC. Deux publications récentes, l'une consacrée aussi bien aux patients ambulatoires qu'aux patients hospitalisés [166] et l'autre consacrée aux patients admis en réanimation pour une PAC sévère [167] laissent entrevoir le rôle que pourraient jouer les techniques de biologie moléculaire dans l'amélioration des performances du diagnostic microbiologique des PAC (Tableau 26).

Dans un futur plus éloigné, il faut évoquer le rôle potentiel des techniques de diagnostic par « micropuces ». Ces techniques sont, dans l'absolu, capables de dépister dans le même temps de très nombreux agents pathogènes et d'évaluer l'interaction entre l'hôte et le pathogène [168] . Toutefois, à notre connaissance, il n'existe pas encore actuellement de données précises concernant l'intérêt pratique de ces méthodes en pathologie infectieuse bronchopulmonaire usuelle.

Les agents bactériens et viraux incriminés au cours des exacerbations aiguës de BPCO sont très nombreux. Dans le Tableau 27, quelques résultats d'études récentes ont été rapportés [169] [170] [171] [172] . Bien évidemment, ces données sont très loin d'être exhaustives. Leur seul but était de montrer d'une part que tous les pathogènes incriminés au cours des PAC l'ont aussi été au cours des exacerbations aiguës de BPCO et d'autre part que la responsabilité respective des différents pathogènes dépend de la méthode diagnostique utilisée.

Les recommandations récentes de prise en charge émanant de la Société de pneumologie de langue française (SPLF), de l'Afssaps et des sociétés européennes et américaines (ATS/ ERS) sont claires et assez unanimes. Le seul examen à visée microbiologique proposé est l'examen cytobactériologique des sécrétions trachéobronchiques. Ses indications et ses modalités de réalisation varient peu d'une recommandation à l'autre :

• en 1997, la SPLF [173] soulignait que les prélèvements microbiologiques bronchiques ne devaient être réalisés qu'en cas de suspicion ou de risque d'infection bronchique à germes résistants aux antibiotiques usuels (malades porteurs de dystrophies bronchiques et/ou en échec d'antibiothérapie probabiliste). Les prélèvements seront alors effectués soit de façon protégée perfibroscopique soit de façon moins fiable par fibroaspiration ou par ECBC ; • les recommandations de l'Afssaps [1] en juillet 2001 soulignaient que l'examen cytobactériologique de l'expectoration n'est pas recommandé en routine. Cet examen n'est indiqué que dans certaines situations d'échec. Il doit alors comprendre un examen direct avec coloration de Gram et culture ; 

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Chips with everything: DNA microarrays in infectious diseases

Bronchial microbial patterns in severe exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease (COPD) requiring mechanical ventilation

Relationship between bacterial flora in sputum and functional impairment in patients with acute exacerbations of COPD. Study Group of Bacterial Infection in COPD

Microbial airway colonization is associated with noninvasive ventilation failure in exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease

Infectious etiologies in acute exacerbation of COPD

Recommandations pour la prise en charge des bronchopneumopathies chroniques obstructives

Standards for the diagnosis and treatment of patients with COPD: a summary of the ATS/ERS position paper

Agents infectieux incriminés au cours des exacerbations de BPCO [169] [170] [171] [172]