Etude immunologique des polysaccharides capsulaires de types 5 et 8 de Staphylococcus aureus : applications au dignostic des infections à S. aureus

• Auteur / Autrice : Alain Boutonnier
• Direction : André Dodin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Staphylocoque doré

Polysaccharides

Résumé

Staphylococcus aureus reste encore une cause importante de morbidité et de mortalité malgré l’utilisation extensive des antibiotiques. La complication la plus grave des infections à S. Aureus est la septicémie qui entraine une mortalité importante. Des polysaccharides capsulaires ont été caractérisés chez S. Aureus. Des études épidémiologiques ont montré que deux sérotypes capsulaires, le type 5 et le type 8, sont prédominants chez l’homme, représentant 70 à 80 % des isolats. Nous avons purifié les polysaccharides capsulaires 5 et 8 et nous avons préparé des anticorps monoclonaux spécifiques de ces antigènes. Ces réactifs nous ont permis d’effectuer, au moyen d’une réaction immunoenzymatique (ELISA), le typage capsulaire de 1629 isolats humains et animaux de S. Aureus ; Nous avons confirmé la prédominance des types capsulaires 5 et 8 parmi les isolats humains et nous avons montré leur prédominance parmi les souches isolées de mammites bovines. Nous avons démontré la prédominance du type capsulaire 5 parmi les isolats de S. Aureus résistants à l’oxacilline. La recherche de polysaccharide capsulaire par ELISA, pratiquée directement sur les liquides d’hémocultures, s’est révélée utile pour l’identification de S ; aureus. Il existe sur le marché des réactifs d’agglutination pour l’identification rapide de l’espèce S. Aureus. Ces réactifs utilisent des particules de latex sensibilisées par du sérum humain qui permet de reconnaitre simultanément la protéine A. Et le facteur d’affinité pour le fibrinogène. Nous avons trouvé que toutes les souches de S. Aureus non reconnues par ces réactifs étaient de type capsulaire 5. Nous avons fait l’hypothèse que le polysaccharide capsulaire de ces souches recouvrait la protéine A et le facteur d’affinité pour le fibrinogène. Nous avons alors mis au point un nouveau réactif qui, outre les particules sensibilisées par du sérum humain, comprend des particules sensibilisées avec des anticorps monoclonaux anti-polysaccharides capsulaires. Ce réactif qui agglutine les souches sensibles et les souches résistantes à l’oxacilline, a été commercialisé en 1992. Nous avons étudié la réponse en anticorps anti-polysaccharides capsulaires chez des malades présentant une septicémie à S. Aureus compliquée ou non d’une endocardite. Nous avons trouvé que seuls les malades développant une endocardite à S ; aureus présentaient des taux élevés d’anticorps anti-polysaccharides. Cette recherche d’anticorps pourrait donc représenter une aide pour le diagnostic d’une endocardite chez un malade présentant une septicémie à S ; aureus. D’après nos résultats expérimentaux et d’après les données de la littérature, nous concluons que l’existence de seulement quatre sérotypes capsulaires (1, 2, 5 et 8) est clairement établie. Parmi ceux-ci, les types 5 et 8 sont de loin les plus fréquents.

Staphylococcus aureus remains a major cause of morbidity and mortality despite extensive use of antibiotics. The most serious result of S. Aureus infection is bacteremia directly related to high mortality. Capsular polysaccharides have been charaterized in clinical isolates of S. Aureus. Surveys in human have shown that two capsular serotypes, 5 and 8, account for about 70 to 80% of serological types. We purified type 5 and type 8 S. Aureus capsular polysaccharides and prepared monoclonal antibodies specific to these antigens. These reagents were used to determine by an enzyme-linked immunosorbant assay (ELISA) the capsular types of 1629 isolates of S. Aureus from human and animals. We confirmed the predominance of capsular types 5 and 8 among human isolates and demonstrated the predominance of these capsular types among isolates form bovine mastitis. We demonstrated the predominance of capsular type 5 among oxacillia-resistant S. Aureus. Direct testing by ELISA of blood cultures for detection of S. Aureus capsular polysaccharides provided reliable identification of S. Aureus. Agglutination tests using latex particles coated with human sera for silmultaneous detection of protein A and clumping factor are commercially available for the rapid differentiation of S. Aureus from coagulase-negative staphylococci. We found that all S. Aureus isolates not identified by these tests were of capsular type 5. We hypothetized that the celle wall proteins recognized by these reagents might be masked by the capsular polysaccharide. This hypothesis encouraged us to improve the reagent by adding latex particles sensitized with monoclonal antibodies which react with S. Aureus capsular polysaccharide. This new reagent, reliable for identification of both oxacillin-susceptible and oxacillin-resistant S. Aureus has been commercialized in 1992. We determined the specific antibody reponse against capsular polysaccharides in patients with S. Aureus endocarditis and compared them with those of patients with nonendocarditis S. Aureus spticemia, non-S. Aureus endocarditis, and febrile nonsepticemic infection. We found that positive antibody levels developed in patients with endocarditis whereas all septicemia patients were negative. Thus, testing of anti-capsular polysaccharide antibodies seems to provide important information in the differential diagnosi of endocarditis in patients with S. Aureus septicemia. Form our experimental data and form the literature we conclude that only the existence of four S. Aureus capsular serotypes (1, 2, 5 and 8) is clearly demonstrated. Among these serotypes, type 5 and type 8 are by far the most frequently encountered.