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ISO 690 Rochat, L., Croxatto, A., Vallière, S., d., D’Acremont, V., Genton, B., Panels gastro-intestinaux par PCR multiplex pour la prise en chargedes diarrhées du voyageur : performants et utiles ?, Rev Med Suisse, 2017/561 (Vol.13), p. 963–967. DOI: 10.53738/REVMED.2017.13.561.0963 URL: https://www.revmed.ch/revue-medicale-suisse/2017/revue-medicale-suisse-561/panels-gastro-intestinaux-par-pcr-multiplex-pour-la-prise-en-chargedes-diarrhees-du-voyageur-performants-et-utiles
MLA Rochat, L., et al. Panels gastro-intestinaux par PCR multiplex pour la prise en chargedes diarrhées du voyageur : performants et utiles ?, Rev Med Suisse, Vol. 13, no. 561, 2017, pp. 963–967.
APA Rochat, L., Croxatto, A., Vallière, S., d., D’Acremont, V., Genton, B. (2017), Panels gastro-intestinaux par PCR multiplex pour la prise en chargedes diarrhées du voyageur : performants et utiles ?, Rev Med Suisse, 13, no. 561, 963–967. https://doi.org/10.53738/REVMED.2017.13.561.0963
NLM Rochat, L., et al.Panels gastro-intestinaux par PCR multiplex pour la prise en chargedes diarrhées du voyageur : performants et utiles ?. Rev Med Suisse. 2017; 13 (561): 963–967.
DOI https://doi.org/10.53738/REVMED.2017.13.561.0963
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médecine des voyages
3 mai 2017

Panels gastro-intestinaux par PCR multiplex pour la prise en chargedes diarrhées du voyageur : performants et utiles ?

DOI: 10.53738/REVMED.2017.13.561.0963

Until recently, the search for enteropathogens causing travellers’ diarrhea was based on stool culture (Campylobacter spp., Salmonella spp. and Shigella spp.), direct microscopy with (Cryptosporidium spp.) or without specific staining (Giardia lamblia, Entamoeba histolytica) or specific antigen detection (Giardia lamblia, Entamoeba histolytica). Molecular analyses are progressively replacing traditional diagnostic methods but their clinical usefulness remains to be better defined. This article attempts to describe the advantages and disadvantages of these new molecular methods and to illustrate situations where they could be useful using clinical cases frequently encountered in the practice of travel medicine.

Résumé

Jusqu’à présent, la recherche d’entéropathogènes à l’origine de diarrhées au retour de voyage se basait essentiellement sur la culture bactérienne de selles (Campylobacter spp., Salmonella spp. et Shigella spp.), la microscopie directe sans(Giardia lamblia, Entamoeba histolytica) ou avec coloration spéciale (Cryptosporidium spp.) et la recherche d’antigènes spécifiques (Giardia lamblia, Entamoeba histolytica). Désormais, les analyses moléculaires tendent à supplanter les techniques traditionnelles mais l’utilité clinique de la PCR par rapport aux examens conventionnels doit être mieux définie. Cet article cherche à décrire les avantages et les limitations de ces nouvelles méthodes moléculaires et à illustrer des situations dans lesquelles leur utilisation pourrait être indiquée à la lumière de cas cliniques fréquemment rencontrés dans la pratique de la médecine des voyages.

Introduction

La diarrhée du voyageur représente la maladie infectieuse la plus fréquente lors d’un voyage en pays tropical.1 L’incidence de la diarrhée du voyageur pour un séjour de deux semaines se situe entre 20 et 60 % ;2 elle est en relation avec la saison du voyage et les conditions sanitaires de la région visitée. En règle générale, les symptômes de la diarrhée du voyageur apparaissent pendant les deux premières semaines de voyage et s’estompent après trois à cinq jours sans traitement spécifique. L’étiologie bactérienne est la plus courante, suivie d’une infection virale, puis parasitaire (tableau 1).3 Les diarrhées persistent au-delà d’une dizaine de jours chez 5 % des voyageurs. Les étiologies les plus fréquentes sont alors les protozoaires, suivis des bactéries4 (tableau 2). Les helminthes sont par contre rarement associés à la diarrhée du voyageur.

Tableau 1

Etiologies des diarrhées aiguës chez le voyageur

Tableau 2

Etiologies des diarrhées persistantes chez le voyageur

Nouvelles méthodes rapides d’analyses moléculaires

Actuellement, le diagnostic des diarrhées vit une révolution technologique avec l’introduction des méthodes moléculaires classiques ou rapides qui pourraient théoriquement remplacer, en partie ou totalement, la culture bactérienne ainsi que la microscopie et les tests antigéniques pour la recherche des parasites. Les méthodes moléculaires rapides sont des systèmes compacts dans lesquels toutes les étapes de la PCR (extraction ADN / ARN et amplification) sont effectuées sans intervention humaine, du prélèvement des selles du récipient de transport jusqu’au résultat analytique, offrant à la fois une facilité d’utilisation et une diminution significative du temps de rendu des résultats (1 à 10 heures selon les plateformes). Les méthodes moléculaires rapides commerciales sont proposées sous forme de cibles restreintes, comme par exemple les tests détectant le norovirus ou les toxines A / B du Clostridium difficile, ou de panels élargis comprenant de multiples cibles syndromiques comme les panels détectant un certain nombre de microorganismes responsables de diarrhées.57 Ces panels peuvent être proposés en un seul bloc ou en plusieurs panels pouvant être utilisés selon la clinique du patient. Par exemple, les systèmes du Filmarray (Biofire) et xTAG GPP (Luminex) 811 proposent un seul bloc comprenant respectivement 22 et 15 cibles incluant des bactéries, parasites et virus à l’origine de diarrhées (tableau 3). A l’opposé, le système BDmax (Becton Dickinson) propose plusieurs panels différents qui peuvent théoriquement être utilisés sélectivement selon la clinique du patient et / ou la valeur pré-test.1215 Ainsi, le système BDmax propose un panel bactérien comprenant les bactéries les plus fréquemment associées avec des diarrhées (Campylobacter spp., Salmonella spp., Shigella spp., shiga toxines (STEC / S. dysenteriae)), un panel bactérien élargi qui comprend des bactéries non endémiques en Europe et / ou moins fréquemment associées avec des infections digestives (Vibrio spp., Yersinia enterocolitica, Plesiomonas shigelloides), un panel de parasites protozoaires entériques (Entamoeba histolytica, Giardia lamblia et Cryptosporidium spp.) et un panel viral (adénovirus, rotavirus, norovirus, astrovirus et sapovirus). Ces systèmes diffèrent par leur nombre de cibles et leur conception mais également par leur sensibilité, leur spécificité, leur débit (nombre de tests effectués simultanément), le temps de rendu des résultats et leur facilité d’utilisation (tableau 3). Par rapport aux approches conventionnelles du diagnostic des diarrhées que sont la culture bactérienne ou la microscopie et les tests antigéniques pour la recherche de parasites, ces méthodes moléculaires confèrent en général une sensibilité et une spécificité microbiologiques plus grandes tout en permettant de rendre un résultat plus rapidement. Les tests avec les meilleures performances présentent des sensibilités > 93 % et spécificité > 97 % pour la plupart des cibles incluses dans les panels (tableau 3), à l’exception de Aeromonas spp. (23,8 %) par Filmarray, Yersinia enterocolitica (48,1 %) par Luminex, Salmonella spp. (60 %) et C. difficile toxine B (40 %) avec le système de Seegene.9,16 Par exemple, en se basant sur deux études multicentriques effectuées avec le système BDmax,13,14 on peut démontrer que la sensibilité des panels entériques bactériens et protozoaires permet d’obtenir des valeurs prédictives négatives (VPN) > 99 % pour une population présentant une prévalence < 7 % pour les bactéries et < 10 % pour les parasites (tableau 4). La sensibilité accrue et l’excellente VPN conférées par ces plateformes pour la plupart des microoganismes inclus dans les panels permettent de réduire le nombre de tests nécessaires pour atteindre une valeur prédictive négative proche de 100 %. Ainsi, une recherche de protozoaires entériques par méthode moléculaire rapide ne nécessite probablement plus qu’une selle, alors que l’approche conventionnelle par microscopie nécessite, selon les recommandations, trois selles pour obtenir une sensibilité et une VPN hautes.17,18 Les tests moléculaires permettent également une identification spécifique de E. histolytica et donc de différencier E. histolytica (pathogène) de E. dispar (non pathogène), ce qui n’est pas possible ou extrêmement difficile avec des méthodes conventionnelles de microscopie et de tests rapides immunochromatographiques. De plus, la sensibilité des méthodes moléculaires à partir d’échantillons natifs ou fixés est similaire, permettant une plus grande souplesse sur le temps d’acheminement des échantillons au laboratoire. La performance des tests moléculaires rapides est associée à une diminution significative du temps de rendu des résultats pour le diagnostic des diarrhées bactériennes. En effet, selon les bactéries recherchées, une analyse de coproculture bactérienne demande en général de 24 à 72 h avant finalisation du résultat (positif ou négatif), alors qu’une approche de test rapide moléculaire peut être validée en 1 à 3 h pour les systèmes les plus rapides (tableau 3).15

Tableau 3

Exemples de cibles et paramètres de plateformes d’analyse moléculaire multiplex rapide

1 Campylobacter jejuni / Campylobacter coli ; 2 Vibrio vulnificus / Vibrio parahaemolyticus / Vibrio cholerae ; 3 Cryptosporidium parvum / Cryptosporidium hominis ; 4 BDmax : Valeurs de sensibilité et spécificité seulement pour les panels bactériens (Campylobacter spp., Salmonella spp., EIEC / Shigella spp. et sxt1 / sxt2) et parasites ; EAEC : E. coli entéroaggrégatif ; EPEC : E. coli entéropathogénique ; ETEC : E. coli entérotoxigénique ; STEC : E. coli producteur de shiga toxines (stx1 / stx2) ; EHEC : E. coli entérohémorragique.

Tableau 4

Performances du système BDmax employé au CHUV

VPP : valeur prédictive positive ; VPN : valeur prédictive négative ; N : nombre d’échantillons testés ; Sx 1 / Sx 2 : E. coli producteur de shiga toxines + Shigella dysenteriae.

Les méthodes moléculaires présentent aussi certains inconvénients (tableau 5), notamment : 1) la capacité de ne détecter que ce qui est inclus dans un panel (par exemple, absence de Cyclospora, Isospora et Dientamoeba fragilis dans les panels parasites entériques), 2) un résultat uniquement qualitatif ne permettant pas de distinguer une réelle infection d’un simple portage, 3) une détection d’ADN sans notion de viabilité, et 4) une culture bactérienne toujours nécessaire pour tester la susceptibilité aux antibiotiques en cas de positivité. De plus, les tests moléculaires rapides pour le diagnostic des diarrhées requièrent des précautions analytiques similaires aux méthodes conventionnelles de PCR pour éviter tout risque de contamination pouvant générer des faux positifs. Finalement, il est essentiel que les résultats des méthodes moléculaires soient interprétés dans le contexte clinique, car l’excellente sensibilité permet de détecter de nombreux agents pathogènes, mais également des microorganismes qui ne sont pas la cause de la diarrhée. En effet, un test positif peut être seulement le reflet d’un portage dont le traitement est inutile.

Tableau 5

Avantages et inconvénients possibles des tests moléculaires rapides

Une étude finlandaise s’est intéressée à la détection d’entéropathogènes par PCR chez des voyageurs asymptomatiques, des voyageurs récemment traités pour une diarrhée aiguë et des voyageurs toujours symptomatiques au moment du prélèvement des selles. Des bactéries potentiellement pathogènes ont été détectées chez 61 % des voyageurs asymptomatiques et 83 % des voyageurs avec une diarrhée récente ou en cours. Si la présence d’ETEC (E. coli entérotoxigénique) était plus fréquente parmi les patients symptomatiques, la détection de Campylobacter jejuni se retrouvait chez un même pourcentage de patients récemment traités ou toujours symptomatiques alors que des Salmonella spp. étaient retrouvées en proportions égales chez tous les voyageurs.19 Par conséquent, l’évaluation du rôle des pathogènes détectés par les méthodes moléculaires dans l’étiologie de la diarrhée du voyageur est extrêmement complexe, d’autant plus lorsque plusieurs entéropathogènes sont mis en évidence sans notion quantitative. Le bénéfice clinique des tests moléculaires sur les examens conventionnels reste donc à démontrer par le biais d’études contrôlées. Le séquençage génomique pour l’identification des souches de virulence élevée,20 la détection d’ARN messager comme mesure de la viabilité du pathogène, des méthodes moléculaires quantitatives,21 des analyses plus sensibles pour la détection des toxines produites par certains entéropathogènes22 ou l’identification concomitante de marqueurs inflammatoires fécaux23 ou sanguins sont autant de pistes pour augmenter la valeur diagnostique des tests moléculaires rapides actuels qui permettront ainsi d’apporter de nouveaux éléments à la compréhension des étiologies de la diarrhée du voyageur. En attendant, l’interprétation de résultats positifs doit donc être faite avec précaution, pour éviter une surprescription d’antibiotiques qui ne ferait qu’induire elle-même des diarrhées et surtout des résistances.

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En pratique, les méthodes moléculaires sont de plus en plus répandues en Suisse comme outils de diagnostic de première ligne ; concomitamment, elles commencent à être intégrées dans les algorithmes décisionnels pour la prise en charge des diarrhées au retour de voyage.24 Les exemples suivants présentent des situations dans lesquelles les méthodes moléculaires pourraient être utilisées pour l’investigation de la diarrhée du voyageur.

A titre indicatif, le prix d’une coproculture est de CHF 78.– en cas de négativité et de CHF 155.- en cas de résultat positif, celui d’un examen microscopique couplé à une recherche d’antigène de CHF 111.– et celui d’une PCR de CHF 180.– (selon les tarifs en vigueur au CHUV). La PCR devient financièrement plus avantageuse lorsqu’un deuxième ou troisième examen microscopique est nécessaire (tableau 6).

Tableau 6

Prix en fonction du nombre d’échantillons investigués à la recherche de protozoaires

Comparaison entre méthodes traditionnelles et système BDmax employé au CHUV.

Exemples d’utilisation clinique

Vignette clinique 1

Un voyageur de 18 ans, en bonne santé habituelle, est rentré il y a cinq jours d’un voyage de trois mois en Asie du Sud-Est. Il se plaint de diarrhées non sanglantes et de douleurs abdominales diffuses depuis sept jours. A l’examen clinique, il a une température de 38,2 °C. Que faire ?

La durée des symptômes et l’état clinique font suspecter une étiologie bactérienne,3 responsable d’une diarrhée possiblement invasive ou d’une fièvre typhoïde. Une antibiothérapie empirique par ciprofloxacine 500 mg 2 x / jour pendant 3 jours (Afrique, Amérique du Sud) ou azithromycine 1000 mg en dose unique (Asie) doit être instaurée. Une recherche du pathogène incriminé est recommandée en vue de modifier le traitement antibiotique si nécessaire vu les résistances de plus en plus fréquentes des entéropathogènes aux quinolones mais aussi aux macrolides.25 Soit une coproculture traditionnelle, soit une PCR multiplex (panel bactérien) peuvent être demandées en plus d’autres examens complémentaires tels que formule sanguine, hémocultures, sérologie VIH et recherche de malaria, selon le lieu de séjour. Même si une PCR multiplex est demandée, une coproculture est nécessaire pour pouvoir faire un antibiogramme en cas de positivité de la PCR.

En présence de selles sanglantes, un examen microscopique à la recherche de protozoaires doit être fait en plus de la coproculture. Une alternative est de demander une PCR (panels bactéries et protozoaires), ce qui devrait permettre de distinguer d’emblée une diarrhée bactérienne d’une amibiase par exemple.

Au cas où les diarrhées aiguës (< 7 jours) ne sont pas associées à des critères de sévérité (> 6 selles / jour, douleurs abdominales sévères, état fébrile et selles sanglantes ou avec mucus), des mesures symptomatiques sont suffisantes puisque la plupart des patients auront une évolution rapidement favorable.

Vignette clinique 2

Une voyageuse de 48 ans, en bonne santé habituelle, est rentrée il y a une semaine d’un voyage de trois mois en Amérique du Sud. Elle se plaint de quelques épisodes de diarrhée et de ballonnements depuis 3 semaines. A l’examen clinique, elle est afébrile. Que faire ?

La durée des symptômes et l’état clinique font suspecter une origine parasitaire telle que des protozoaires.4 Ceux-ci peuvent être recherchés par microscopie conventionnelle dans trois échantillons de selles prélevés à 24 heures d’intervalle et acheminés au laboratoire dans un milieu de transport SAF, ou alors par PCR (panel protozoaires) sur un seul échantillon acheminé au laboratoire dans un milieu de transport SAF ou sous la forme de selles natives. En cas de résultat négatif, une PCR bactérienne peut alors être faite. Le traitement sera ciblé sur le pathogène détecté.

Vignette clinique 3

Une voyageuse de 70 ans, rentrée il y a deux mois d’un voyage de huit semaines en Afrique de l’Est, se plaint de diarrhées intermittentes sans autres symptômes. Elle a déjà été investiguée à 3 reprises par des tests conventionnels (coproculture, examens microscopiques et détection d’antigènes) toujours négatifs. Que faire ?

Dans ce cas régulièrement rencontré en pratique, la PCR, du fait de sa meilleure sensibilité, permet parfois d’identifier des entéropathogènes non détectés par les méthodes traditionnelles. Cette constellation clinique et les résultats de laboratoire négatifs représentent une excellente indication pour la PCR multiplex et apporte un réel avantage car elle est plus sensible. L’administration empirique d’ornidazole reste néanmoins une attitude parfaitement appropriée. En cas de persistance des diarrhées sans parasites, ni bactéries démontrables, une étiologie non infectieuse doit être envisagée.

Conclusion

Les méthodes moléculaires rapides pourraient remplacer la coproculture, la microscopie et la recherche d’antigènes spécifiques à certains protozoaires comme outil de dépistage. En effet, la meilleure sensibilité, la diminution du temps de rendu des résultats, ainsi que le spectre élargi pour certains protozoaires qui ne sont pas détectés par les examens parasitologiques de routine (par exemple Cryptosporidium spp.) sont des avantages pratiques indéniables lors de la prise en charge de diarrhées au retour de voyage.

A l’heure actuelle cependant, il n’est pas possible de développer des recommandations fondées sur les preuves puisqu’il n’existe pas d’étude qui compare une prise en charge avec PCR multiplex ou tests conventionnels. Les avantages d’une méthode sur l’autre en termes de bénéfice sur la mesure de résultat clinique et sur les coûts n’ont pas été évalués rigoureusement dans le contexte de la diarrhée du voyageur et ne peuvent donc pas servir de base pour le développement de recommandations appropriées. Dans l’attente de résultats d’études prospectives qui comparent les différentes méthodes en termes d’utilité clinique (durée des symptômes, etc.) et de coûts, il faudra se résoudre à une attitude pragmatique.

Conflit d’intérêts :

Les auteurs n’ont déclaré aucun conflit d’intérêt en relation avec cet article.

Implications pratiques

▪ Une diarrhée aiguë (< 7 jours) sans fièvre, ni sang dans les selles ne nécessite ni diagnostic étiologique documenté, ni traitement antibiotique

▪ Les méthodes moléculaires permettent de détecter des entéropathogènes avec plus de sensibilité, plus de rapidité et dans des conditions de stockage et de transport plus pratiques que les tests conventionnels

▪ La détermination du lien de causalité entre le (les) entéropathogène(s) détecté(s) par PCR et les symptômes cliniques est complexe et peut entraîner l’administration de traitements antimicrobiens inutiles, induisant des effets secondaires et le développement de résistances

▪ Il n’existe pas actuellement d’études qui permettent de développer des recommandations fondées sur les preuves pour l’utilisation de la PCR multiplex dans la prise en charge de la diarrhée des voyageurs

Auteurs

Laurence Rochat

Centre de vaccination et médecine des voyages
PMU
1011 Lausanne
laurence.rochat@hospvd.ch

Antony Croxatto

Institut de microbiologie, CHUV et Université de Lausanne
1011 Lausanne

Serge De Vallière

Policlinique de médecine tropicale, voyages et vaccinations, Centre universitaire de médecine générale et santé publique, Unisanté
1011 Lausanne
serge.devalliere@chuv.ch

Valérie D’Acremont

Policlinique de médecine tropicale, voyages et vaccinations, Centre universitaire de médecine générale et santé publique, Unisanté
1011 Lausanne
valerie.dacremont@unisante.ch

Blaise Genton

Policlinique de médecine tropicale, voyages et vaccinations, Centre universitaire de médecine générale et santé publique, Unisanté
1011 Lausanne
blaise.genton@unisante.ch

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