Pseudomonas aeruginosa, connu aussi sous le nom de bacille pyocyanique, bacille du pus bleu ou pyo , est une bactérie gram-négative du genre Pseudomonas. Les bacilles sont fins, droits et très mobiles grâce à un flagelle polaire : ciliature monotriche, dépourvus de spores et de capsules. Ils apparaissent la plupart du temps isolés ou en diplobacilles.
Anodine à l'origine, P. aeruginosa peut devenir pathogène dans certaines conditions. Très résistante, elle est de plus en plus souvent responsable d'infections nosocomiales. 30 % des clones sont devenus résistants aux carbapénèmes ce qui en fait une des bactéries les plus difficiles à traiter.. Des souches totorésistantes sont retrouvées chez des patients atteints de mucoviscidose ou transplantés pulmonaires.. Le taux de mortalité atteint 50 % chez les patients vulnérables (immunodéprimés). L'OMS la liste en 2024 parmi les bactéries résistantes aux médicaments qui représentent la plus grande menace pour la santé humaine..
C'est un germe ubiquitaire, vivant dans les sols et en milieu humide (nuages, robinets, bouchons), très résistant à de nombreux antiseptiques, fréquent en milieu hospitalier, entraînant l'apparition de véritables souches d'hôpital du fait de sa résistance aux antibiotiques. Il peut survivre dans de l'eau distillée ou salée, voire se développer dans certaines solutions antiseptiques ou antibiotiques.
P. aeruginosa fait partie des germes couramment recherchés lorsque l'on procède à une analyse microbiologique d'un échantillon d'eau.
On pense qu'elle se renouvelle dans les hôpitaux via les fruits, plantes et légumes qui y entrent ; c'est une des raisons qui expliquent pourquoi fleurs et plantes vertes sont interdites dans les chambres d'hôpitaux.
Les formes de pathologie qu'elle engendre sont diverses : infection de l'œil, des plaies (surtout brûlures et plaies opératoires), des urines (surtout après sondages), gastro-intestinales et des poumons (par exemple après bronchoscopie), des méningites d'inoculation, des septicémies comme stade terminal d'infections graves ou complication chez des malades soumis à un traitement immunodépresseur, des leucémiques, etc. Elle induit facilement des infections systémiques chez les immunodéprimés (par une chimiothérapie ou par le sida) et chez les victimes de brûlures et de mucoviscidose.
Taxonomie Le nom correct complet (avec auteur) de ce taxon est Pseudomonas aeruginosa (Schroeter 1872) Migula 1900.
Ce taxon porte en français le nom vernaculaire ou normalisé suivant : pourriture bactérienne.
Pseudomonas aeruginosa a pour synonyme : Bacterium aeruginosum Schroeter 1872
Étymologie Le mot Pseudomonas est composé des mots grecs ψεῦδος (pseũdos), ou , et μόνας (mónas), . Dans les débuts de la microbiologie, il est employé pour désigner les « germes ». Æruginosa, en latin (c'est le résultat de la corrosion du cuivre), se réfère à un pigment que cette bactérie contient.
Identification Comme d'autres Pseudomonas, P. aeruginosa sécrète un certain nombre de pigments : entre autres la pyocyanine (bleu-vert), la pyoverdine (jaune-vert fluorescent) et la pyorubine (brun-rouge). In vivo elle forme un biofilm, principale source de sa résistance. C'est une bactérie lactose négative, c'est-à-dire dépourvue d'enzymes dégradant le lactose, pourvue d'une odeur de seringa (fleur de la famille des Philadelphacées, encore appelée ) in vitro. Une reconnaissance préliminaire en laboratoire identifie ses colonies sur les géloses de type MacConkey (géloses contenant entre autres du lactose) à leur apparence de perles beiges, alors que les colonies de bactéries lactose positives sont roses. Pour une identification assurée, on recherche la présence des enzymes de type hydrolase (élastase et protéase parmi d'autres) que cette bactérie sécrète. La production des deux pigments pyocyanine et pyoverdine, et la température de croissance optimale de confirme l'identificationParfois le germe n'a pas de pyocyanine ni même de fluorescéine caractéristique du groupe fluorescent → ne pas se baser uniquement sur l'aspect de la culture ; pour la croissance à 42 °C, il faut toujours faire un bouillon témoin à 37 °C, car la souche peut être morte et, sans témoin, on pourrait croire que le test de croissance à 42 °C est négatif alors qu'en fait le germe est mort..
vignette| Pseudomonas en culture sur gélose. P. aeruginosa utilise des flagelles pour la mobilité, des systèmes introduisant des protéines effecteurs dans les cellules hôtes, et un lipopolysaccharide qui supprime les réponses immunitaires des hôtes, en plus d'intervenir directement dans l'établissement d'infections persistantes, Cryz, S. J., Jr., T. L. Pitt, E. Furer, et R. Germanier, 1984, Role of lipopolysaccharide in virulence of Pseudomonas aeruginosa. Infect. Immun. 44:508-513. Parmi les sécrétions de P. aeruginosa, on trouve des protéines (élastase et peptidase) qui détruisent l'intégrité des tissus de l'hôte en dégradant leurs protéines telles que l'élastine, le collagène et les transferrinesAumercier, M., D. M. Murray, et J. L. Rosner, 1990, Potentiation of susceptibility to aminoglycosides by salicylates in Escherichia coli. Antimicrob. Agents Chemother, 23:835-845Kawaharajo, K., J. Y. Homma, Y. Aoyama, K. Okada, K. Morihara, 1975, Effects of protease and elastase from Pseudomonas aeruginosa on skin. Jpn. J. Exp. Med. 45:79-88. On trouve aussi des toxines de poids moléculaire faible comme la pyocyanine, affectant différents processus clés du fonctionnement de la cellule hôteLau, G. W., H. Ran, F. Kong, D. J. Hassett, et D. Mavrodi, 2004, Pseudomonas aeruginosa pyocyanin is critical for lung infection in mice. Infect. Immun. 72:4275-4278Ran, H., D. J. Hassett, et G. W. Lau, 2003, Human targets of Pseudomonas aeruginosa pyocyanin. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100:14315-14320.
Tout comme chez Serratia marcescens, il existe des souches de P. aeruginosa (ex : souches GS9–119, LBI, DS10–129… notamment trouvées dans les sols pollués et les déchets liquides de l'industrie pétrolièreWei, Y. H., Chou, C. L., & Chang, J. S. (2005). Rhamnolipid production by indigenous Pseudomonas aeruginosa J4 originating from petrochemical wastewater. Biochemical Engineering Journal, 27(2), 146-154 (résumé).) capables de sécréter un surfactant émulsifiant (glycolipide)Rahman, K. S. M., Rahman, T. J., McClean, S., Marchant, R., & Banat, I. M. (2002) [Rhamnolipid biosurfactant production by strains of Pseudomonas aeruginosa using low‐cost raw materials]. Biotechnology progress, 18(6), 1277-1281. et de se nourrir d'hydrocarbures. Elles sont pour cette raison source de dégradation microbienne du diesel, de l'essence, du kérosène, voire d'huiles lubrifiantesWongsa, P., Tanaka, M., Ueno, A., Hasanuzzaman, M., Yumoto, I., & Okuyama, H. (2004). Isolation and characterization of novel strains of Pseudomonas aeruginosa and Serratia marcescens possessing high efficiency to degrade gasoline, kerosene, diesel oil, and lubricating oil. Current microbiology, 49(6), 415-422., contribuant probablement à l'épuration de sols pollués par des hydrocarburesHong, J. H., Kim, J., Choi, O. K., Cho, K. S., & Ryu, H. W. (2005) Characterization of a diesel-degrading bacterium, Pseudomonas aeruginosa IU5, isolated from oil-contaminated soil in Korea. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 21(3), 381-384..
Chez les plantes, P. aeruginosa induit des symptômes de pourriture molle () chez l'arabette des dames (Arabidopsis thaliana) et la laitue (Lactuca sativa)Rahme, L., E. Stevens, S. Wolfort, J. Shao, R. Tompkins, et F. M. Ausubel. 1995. Common virulence factors for bacterial pathogenicity in plants and animals. Science 268:1899-1902Rahme, L. G., M-W. Tan, L. Le, S. M. Wong, R. G. Tompkins, S. B. Calderwood, et F. M. Ausubel, 1997, Use of model plant hosts to identify Pseudomonas aeruginosa virulence factors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94:13245-13250. C'est un agent pathogène puissant chez ArabidopsisWalker, T. S., H. P. Bais, E. Déziel, H. P. Schweizer, L. G. Rahme, R. Fall, et J. M. Vivanco. 2004. Pseudomonas aeruginosa-plant root interactions. Pathogenicity, biofilm formation, and root exudation. Plant Physiol. 134:320-331 et chez certains animaux : Caenorhabditis elegansMahajan-Miklos, S., M. W. Tan, L. G. Rahme, et F. M. Ausubel. 1999. Molecular mechanisms of bacterial virulence elucidated using a Pseudomonas aeruginosa-Caenorhabdititis elegans pathogenesis model. Cell 96:47-56Martinez, C., E. Pons, G. Prats, et J. Leon. 2004. Salicylic acid regulates flowering time and links defense responses and reproductive development. Plant J. 37:209-217, DrosophilaD'Argenio, D. A., L. A. Gallagher, C. A. Berg, et C. Manoil. 2001. Drosophila as a model host for Pseudomonas aeruginosa infection. J. Bacteriol. 183:1466-1471 et Galleria mellonellaMiyata, S., M. Casey, D. W. Frank, F. M. Ausubel, et E. Drenkard.,2003, Use of the Galleria mellonella caterpillar as a model host to study the role of the type III secretion system in Pseudomonas aeruginosa pathogenesis. Infect. Immun. 71:2404-2413. Les associations de facteurs de virulence sont les mêmes pour les infections végétales et animalesRahme, L. G., F. M. Ausubel, H. Cao, E. Drenkard, B. C. Goumnerov, G. W. Lau, S. Mahajan-Miklos, J. Plotnikova, M. W. Tan, J. Tsongalis, C. L. Walendziewicz, et R. G. Tompkins, 2000, Plants and animals share functionally common bacterial virulence factors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 97:8815-8821.
Caractéristiques générales bacilles Gram -, souvent isolés à ciliature polaire Elle possède l'oxydase. Elle est de type respiratoire A.S. (aérobie stricte) VAG (Voie d’Assimilation du Glucose) oxydative. Elle est nitrate-réductase +++. Glucose -. Elle ne produit pas d'H2S. Elle utilise le mannitol.. Elle utilise l'ion citrate comme seule source de carbone. Elle est gélatinase +. ADH+, Uréase+, Indole-, TDA-.
Des milieux d'isolement comme Muller-Hinton ou Cetrimide, sont aussi utilisés. Sur Muller-Hinton, la production de fluorescéine (pigment coloré diffusible de couleur verte) par la bactérie est observable. Sur Cetrimide, la production de la pyocyanine (pigment coloré diffusible de couleur bleue) par la bactérie peut être vue, comme la résistance au cétrimide (antiseptique) et à l'acide nalidixique (antibiotique).
Des tests King A et King B peuvent être également pratiqués pour voir la production de pyocyanine et de fluorescéine respectivement.
Matrice d'identification des Pseudomonas aeruginosa et fluorescens Légende : -1= négatif ou absence, caractère absent ; 1= positif ou présence, caractère présent ; 0 ou espace libre = caractère variable ou absence d'information