Le Clostridium difficile et sa famille

Le Clostridium difficile appartient à une famille de bactéries qui comptent parmi les microbes les plus mortels de la planète. Un autre membre de la famille, le Clostridium tetani, provoque le tétanos ; le Clostridium botulinum est responsable d’une maladie mortelle appelée botulisme ; et le Clostridium perfringens est la principale cause de la gangrène gazeuse. Toutes ces bactéries peuvent tuer un humain en seulement quelques heures ! Heureusement, le C. difficile ne tue pas aussi facilement que les membres de sa famille. Malheureusement, il est beaucoup plus courant et est devenu l’un des pathogènes les plus fréquemment rencontrés dans les hôpitaux [1, 2].

Tous les membres de la famille Clostridium partagent trois propriétés qui expliquent pourquoi ils sont si dangereux. Premièrement, ce sont des bactéries anaérobies. Cela signifie qu’ils ne peuvent pas survivre en présence d’oxygène, et qu’ils ne peuvent se développer qu’en l’absence d’oxygène. Il existe un endroit important dans le corps où l’oxygène est absent : nos intestins. C’est là que l’on peut trouver du C. difficile.

Deuxièmement, les membres de la famille Clostridium peuvent former des spores. Une spore est un moyen pour ces bactéries de survivre chaque fois qu’elles sont menacées par l’environnement. Dès que la cellule bactérienne est confrontée à un ennemi mortel, comme la présence d’oxygène, la chaleur extrême ou même un antibiotique, elle produit une coque épaisse et s’enferme à l’intérieur. La bactérie peut rester inactive pendant des mois, voire des années ! Lorsque l’environnement devient moins hostile, la spore se transforme à nouveau en bactérie active et retrouve la capacité de se multiplier.

Enfin, les bactéries de la famille des Clostridium produisent des toxines. Les toxines sont des poisons produits par les bactéries, qui peuvent reconnaître des cibles spécifiques dans le corps humain et les attaquer. Dans le cas du tétanos et du botulisme, les toxines attaquent les nerfs et provoquent une paralysie, tandis que les toxines de C. difficile ciblent la muqueuse intestinale et provoquent une diarrhée.

Quelle est la maladie provoquée par le Clostridium difficile ?

Le C. difficile est responsable d’une diarrhée sévère qui est associée à des tissus endommagés dans la paroi du côlon, la partie finale du gros intestin. Lorsque ces bactéries commencent à se multiplier, elles sécrètent des toxines qui attaquent la surface des intestins et détruisent les cellules [3]. Ceci provoque une grave inflammation et des saignements. Comme la muqueuse intestinale est faite pour empêcher les liquides de s’échapper du corps, sa destruction par les toxines crée des fuites qui déversent du liquide dans les intestins, entraînant une diarrhée (Figure 1). Toutefois, la caractéristique la plus surprenante du C. difficile est que de nombreuses personnes entrent en contact avec cette bactérie (en mangeant de la viande ou des légumes contaminés) sans pour autant souffrir de diarrhée. Pourquoi ?

Les intestins sont une partie intéressante du corps. Des milliards de bactéries vivent dans les intestins. Si vous preniez un gramme de matière fécale et comptiez le nombre de micro-organismes, vous compteriez plus de 10 000 milliards de cellules ! Le nombre de bactéries dans les intestins est plus élevé que le nombre de cellules humaines qui composent le corps ! Ces bactéries intestinales appartiennent à des centaines d’espèces différentes. La plupart sont anaérobies, ce qui n’est pas surprenant puisqu’il n’y a presque pas d’oxygène dans les intestins.

Cette énorme population de micro-organismes constitue ce qu’on appelle la flore intestinale. La flore intestinale joue de nombreux rôles importants. En fait, un être humain ne pourrait pas survivre sans cette flore. L’un des rôles cruciaux de la flore intestinale est d’empêcher l’invasion par des bactéries hostiles. En d’autres termes, lorsqu’une bactérie pathogène comme le C. difficile arrive dans les intestins, elle est confrontée à un si grand nombre de bactéries de la flore intestinale qu’elle n’a pas de place pour se multiplier et produire ses toxines. Elle passe donc à travers les intestins et sort du corps (Figure 2). Cependant, il existe des circonstances dans lesquelles la flore intestinale est perturbée ou partiellement détruite. Cela arrive le plus souvent quand nous prenons des antibiotiques pour traiter une infection.

Antibiotiques : à la fois bons et mauvais

Dans les années 1920, un microbiologiste anglais du nom d’Alexander Fleming a observé un phénomène curieux : en essayant de cultiver des bactéries, il a constaté qu’une moisissure s’était développée dans certains de ses tubes. Étonnamment, dans les tubes contenant la moisissure, les bactéries ne se sont pas développées et ont même été tuées. Après beaucoup de travail, il a identifié une molécule produite par la moisissure, qui pouvait tuer la bactérie. Comme la moisissure était un champignon appelé Penicillium, il a nommé la molécule ≪ pénicilline ≫.

C’était le premier antibiotique. Les antibiotiques sont une classe de médicaments qui peuvent tuer spécifiquement certaines bactéries. Lorsqu’un humain ou un animal souffre d’une infection bactérienne, le premier traitement est le plus souvent un antibiotique. Les antibiotiques sont les ≪ best sellers ≫ des pharmacies du monde entier depuis 80 ans. C’est le ≪ bon côté ≫ des antibiotiques.

Cependant, la thérapie par antibiotiques présente également des inconvénients majeurs. Imaginez que vous vous réveillez demain matin avec un mal de gorge qui vous empêche d’avaler. Vous consultez votre médecin qui diagnostique une infection bactérienne et vous donne de la pénicilline. Grâce à ce merveilleux médicament, vous êtes guéri 2 jours plus tard. Mais il y a un inconvénient ! Lorsque vous prenez un antibiotique, le médicament est absorbé par vos intestins et passe dans votre sang. Le sang passe dans votre gorge et l’antibiotique transporté par le sang tue toutes les bactéries sensibles qu’il rencontre, y compris celles qui ont causé votre mal de gorge. Mais l’antibiotique tue aussi beaucoup d’autres bactéries dans votre corps, y compris certaines de celles qui se trouvent dans vos intestins. La plupart des antibiotiques perturbent la flore intestinale. Ce n’est généralement pas une raison de paniquer. La flore intestinale va progressivement revenir à un état normal, mais cela peut prendre plusieurs semaines. Cependant, des problèmes peuvent survenir si une personne rencontre une bactérie pathogène comme le C. difficile alors que la flore intestinale est encore en cours de rétablissement.

Clostridium difficile dans les hôpitaux

Comme nous l’avons indiqué précédemment, dans la plupart des cas, il ne se passera rien si vous rencontrez le C. difficile dans vos aliments… sauf si vous avez récemment pris des antibiotiques. Sans votre flore intestinale protectrice, le C. difficile peut se développer dans vos intestins, produire beaucoup de toxines et provoquer une inflammation et une diarrhée (Figure 3). Heureusement, la probabilité de rencontrer le C. difficile dans votre alimentation est très faible ; les risques de développer une diarrhée due au C. difficile lorsque vous prenez des antibiotiques sont donc relativement faibles.

Cependant, la situation est tout à fait différente dans les hôpitaux. Les hôpitaux sont des lieux où de nombreux patients reçoivent des antibiotiques. Ainsi, les épidémies de diarrhée causées par le C. difficile sont plus fréquentes dans les hôpitaux. Lorsqu’un patient alité développe une diarrhée, l’environnement (sol, lit, tables, draps, etc.) peut être facilement contaminé par le C. difficile. Vous vous souvenez que les bactéries de la famille du Clostridium peuvent former des spores ? Si le C. difficile provenant des matières fécales contamine la chambre d’un patient, cette bactérie peut former des spores qui peuvent persister longtemps dans l’environnement hospitalier et éventuellement infecter le prochain patient occupant la chambre. Les épidémies de C. difficile peuvent être évitées en isolant les patients qui ont la diarrhée. Si les patients restent seuls dans leur chambre d’hôpital et qu’un nettoyage quotidien complet de tout l’environnement est effectué avec des produits contenant de l’eau de Javel, les spores peuvent être éliminées et la propagation de la diarrhée du C. difficile peut être arrêtée.

Comment traiter le Clostridium difficile ?

Heureusement, il existe quelques antibiotiques qui agissent de manière spécifique contre le C. difficile et qui peuvent être utilisés pour traiter les personnes infectées. Cependant, dans environ 20 % des cas, l’infection peut rechuter, c’est-à-dire qu’elle revient après le traitement. Parfois, plusieurs rechutes peuvent survenir [4]. La principale façon d’aider les personnes qui font une rechute de C. difficile est de restaurer une flore intestinale normale. Cela peut par exemple se faire avec des probiotiques. Les probiotiques sont des pilules ou des gélules contenant des micro-organismes qui ont été sélectionnés et cultivés en laboratoire, car ils sont connus pour bien se développer dans les intestins et peuvent restaurer une flore intestinale normale.

Il y a quelques années, un médecin a eu une autre idée pour restaurer la flore intestinale d’un patient souffrant de diarrhée récurrente due au C. difficile. Pourquoi ne pas restaurer la flore intestinale endommagée à l’aide de la flore d’une personne en bonne santé qui n’a pas pris d’antibiotiques ? C’est ce qu’a fait une équipe de médecins aux Pays-Bas… et ça a marché ! Ils ont pris 250 g de matières fécales d’une personne en bonne santé et les ont diluées dans de l’eau. Ensuite, ils les ont insérées dans les intestins du patient à l’aide d’un tube appelé cathéter. La plupart des patients ont été guéris ! Nous savons donc maintenant que la transplantation fécale est une technique efficace pour traiter les patients atteints de diarrhée récurrente due au C. difficile.

Conclusion

Dans cet article, nous vous avons présenté une bactérie qui ne peut provoquer une infection que chez un humain qui a pris des antibiotiques. Ceci est très surprenant puisque les antibiotiques sont censés traiter les infections ! Cette bactérie est appelée C. difficile et, contrairement à la plupart des autres bactéries, elle peut se protéger contre les antibiotiques en formant une spore.

La principale leçon à tirer de cet article est que les antibiotiques sont des médicaments précieux qui doivent toujours être utilisés à bon escient et uniquement en cas d’absolue nécessité.

Glossaire

Clostridium: ↑ Un genre bactérien comprenant des espèces pathogènes qui sont anaérobies, produisent des toxines et peuvent former des spores.

Spore: ↑ Une coque épaisse composée de protéines qui permet aux Clostridium de se protéger contre les menaces extérieures.

Toxines: ↑ Molécules sécrétées par les bactéries qui ciblent spécifiquement les cellules humaines ou animales en induisant un effet toxique.

Flore Intestinale: ↑ L’ensemble des milliards de bactéries contenues dans l’intestin.

Antibiotiques: ↑ Un médicament qui tue spécifiquement certaines bactéries et qui est utilisé pour traiter les infections bactériennes.

Conflit d’intérêts

Les auteurs déclarent que les travaux de recherche ont été menés en l’absence de toute relation commerciale ou financière pouvant être interprétée comme un potentiel conflit d’intérêts.

Remerciements

L’auteur remercie Susan Nasif Obeid, Anna Wozniak et Marie Neunez qui ont aimablement dessiné les figures et relu le texte.

Déclaration d’utilisation des outils d’IA

Tout texte alternatif fourni avec les figures de cet article a été généré par Frontiers grâce à l’intelligence artificielle. Des efforts raisonnables ont été déployés pour garantir son exactitude, notamment par une relecture par les auteurs lorsque cela était possible. Si vous constatez des problèmes, veuillez nous contacter.