Serratia marcescens : caractéristiques et infections

Serratia marcescens est une bactérie opportuniste responsable d'infections nosocomiales, notamment chez les patients fragilisés. Découvrez ses caractéristiques, les infections qu'elle provoque et les mesures de prévention.

1. Introduction à Serratia marcescens

Serratia marcescens est une bactérie appartenant à la grande famille des Enterobacteriaceae, tout comme Escherichia coli ou Klebsiella pneumoniae. Découverte en 1819 par le pharmacien italien Bartolomeo Bizio, cette bactérie a une particularité pour le moins frappante : elle produit un pigment rouge vif appelé prodigiosine, qui a longtemps intrigué les scientifiques. Au fil des siècles, ce pigment a été confondu avec du sang, donnant naissance à de nombreuses légendes, notamment religieuses. Bizio lui-même attribua initialement la couleur rouge à un phénomène de « génération spontanée », avant de démontrer qu’il s’agissait bien d’une bactérie vivante.

Aujourd’hui, Serratia marcescens est reconnue comme un agent pathogène opportuniste majeur, particulièrement impliqué dans les infections nosocomiales (infections contractées en milieu hospitalier). Bien qu’elle puisse toucher des personnes en bonne santé dans certains cas, elle menace surtout les patients immunodéprimés, les nouveau-nés prématurés, les personnes âgées et les patients hospitalisés en soins intensifs.

2. Caractéristiques microbiologiques de la bactérie

Morphologie et structure

Serratia marcescens se présente sous la forme de bacilles à Gram négatif, mobiles grâce à des flagelles péritriches (plusieurs flagelles répartis sur toute la surface de la cellule). Elle mesure entre 0,5 et 0,8 micromètre de diamètre pour 0,9 à 2 micromètres de longueur. Sa paroi cellulaire, riche en lipopolysaccharides (LPS), est typique des bactéries à Gram négatif et lui confère une endotoxine puissante.

Propriétés biochimiques

Cette bactérie est un anaérobie facultatif, capable de survivre aussi bien en présence qu’en l’absence d’oxygène. Elle fermente le glucose et de nombreux autres sucres, possède une DNase, une gélatinase et une lipase, ce qui lui permet de dégrader divers substrats. Elle se développe idéalement à des températures comprises entre 30 et 37 °C, mais peut survivre à des températures plus basses, ce qui favorise sa persistance dans l’environnement.

La prodigiosine : un pigment unique

Le pigment rouge produit par certaines souches (environ 90 % des isolats cliniques) est dû à la prodigiosine, une molécule aux propriétés antibactériennes, antifongiques et même immunosuppressives. La production de ce pigment est maximale à basse température (25-30 °C) et en milieu pauvre en nutriments, ce qui explique pourquoi les colonies apparaissent souvent rouges sur les milieux de culture incubés à température ambiante, mais non à 37 °C.

Résistance environnementale

Serratia marcescens possède une capacité remarquable à survivre sur les surfaces inertes (plastiques, acier inoxydable, verre, caoutchouc) pendant plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Elle résiste également à de nombreux antiseptiques et désinfectants classiques, ce qui complique son éradication dans les hôpitaux.

3. Modes de transmission et facteurs de risque

Sources et réservoirs

Les principales sources de contamination sont :

• Les mains du personnel soignant : mode de transmission principal en milieu hospitalier
• L’environnement hospitalier : robinets, siphons de lavabos, tuyaux de dialyse, respirateurs, cathéters
• Les solutions de lavage, antiseptiques et désinfectants contaminés
• L’eau et les aliments contaminés
• Le tube digestif : la bactérie peut coloniser transitoirement les intestins sans provoquer de symptômes

Facteurs de risque d’infection

Plusieurs facteurs augmentent le risque de développer une infection à Serratia marcescens :

• Hospitalisation prolongée, particulièrement en unités de soins intensifs (USI)
• Immunodépression : patients transplantés, sous chimiothérapie, atteints du VIH
• Présence de dispositifs invasifs : cathéters veineux centraux, sondes urinaires, tubes endotrachéaux, drains
• Prématurité chez les nouveau-nés
• Antibiothérapie à large spectre préalable, qui déséquilibre la flore commensale
• Âge avancé et polypathologies
• Chirurgie récente, notamment abdominale ou urologique

4. Principales infections causées par Serratia marcescens

Infections urinaires

Les infections urinaires représentent l’un des tableaux cliniques les plus fréquents, particulièrement chez les patients sondés. S. marcescens est responsable de cystites, pyélonéphrites et prostatites, parfois associées à des bactériémies.

Bactériémies et septicémies

La bactériémie à Serratia est une infection grave, avec un taux de mortalité pouvant atteindre 25 à 50 % selon les études et le terrain. Elle survient souvent dans un contexte de cathétérisme vasculaire, de chirurgie ou chez des patients immunodéprimés. La dissémination hématogène peut entraîner des septicémies, des endocardites et des infections métastatiques.

Infections respiratoires

Chez les patients sous ventilation mécanique, Serratia marcescens peut provoquer des pneumonies nosocomiales, souvent graves et difficiles à traiter. Elle est également impliquée dans des infections chroniques chez les patients atteints de mucoviscidose ou de bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO).

Infections oculaires

L’endophtalmie post-opératoire à Serratia est une complication redoutable des chirurgies de la cataracte et des injections intravitréennes. Elle peut conduire à une perte de vision définitive en quelques heures.

Infections cutanées et des plaies

La bactérie peut coloniser les plaies chirurgicales, les brûlures et les ulcères cutanés, retardant la cicatrisation et favorisant les surinfections. Le pigment rouge peut colorer les pansements ou la peau, ce qui aide parfois au diagnostic.

Autres infections

Plus rarement, S. marcescens peut être responsable de méningites (notamment chez les prématurés), d’ostéomyélites, d’arthrites septiques et d’abcès profonds.

5. Diagnostic de l’infection

Prélèvements biologiques

Le diagnostic repose sur l’identification de la bactérie à partir de prélèvements adaptés à la localisation de l’infection : hémocultures (bactériémies), examen cytobactériologique des urines (ECBU), prélèvement respiratoire (aspiration trachéale, lavage broncho-alvéolaire), prélèvement de plaie, ponction oculaire ou de liquide céphalo-rachidien.

Identification bactériologique

La culture se fait sur milieux standards (gélose au sang, gélose de MacConkey). Les colonies apparaissent souvent roses ou rouges à 25-30 °C en raison de la production de prodigiosine, mais peuvent être blanchâtres à 37 °C. L’identification définitive repose sur des galeries biochimiques, le test de DNase (positif) et de plus en plus sur la PCR ou la spectrométrie de masse MALDI-TOF, aujourd’hui standardisée dans les laboratoires de microbiologie.

Antibiogramme

Un antibiogramme est indispensable en raison de la fréquence des résistances acquises. Il permet de guider le traitement selon le profil de sensibilité de la souche isolée.

6. Traitement et résistance aux antibiotiques

Antibiotiques habituellement actifs

Historiquement, Serratia est sensible aux aminoglycosides (gentamicine, amikacine), aux céphalosporines de 3e génération (ceftriaxone, ceftazidime), aux fluoroquinolones (ciprofloxacine, lévofloxacine) et aux carbapénèmes (imipénème, méropénème). Cependant, la sensibilité in vitro doit impérativement être vérifiée pour chaque souche.

Résistances naturelles et acquises

Serratia marcescens présente une résistance naturelle à la colistine, à la nitrofurantoïne (au niveau urinaire), ainsi qu’à de nombreux antibiotiques anciens. Elle acquiert facilement des mécanismes de résistance, notamment :

• Bêta-lactamases : pénicillinases chromosomiques de type AmpC inductible, qui hydrolysent les pénicillines et certaines céphalosporines
• Production de bêta-lactamases à spectre étendu (BLSE) : rendant la bactérie résistante à la plupart des bêta-lactamines
• Métallo-bêta-lactamases (NDM, IMP, VIM) : entraînant une résistance aux carbapénèmes, constituant une menace majeure
• Résistance aux fluoroquinolones par mutation des cibles (ADN gyrase et topoisomérase IV)
• Résistance aux aminosides par enzymes modificatrices (AAC, ANT, APH)

Stratégies thérapeutiques

Le traitement doit être adapté aux résultats de l’antibiogramme. En cas de multirésistance, on peut avoir recours à des associations synergiques (bêta-lactamine + aminoside), à de nouveaux antibiotiques comme la ceftazidime-avibactam, le céfidérocol, ou à d’anciennes molécules comme la tigécycline. Il est également crucial de retirer tout dispositif invasif colonisé (cathéter, sonde).

7. Prévention et mesures d’hygiène

Hygiène des mains

Le lavage et la désinfection des mains à la solution hydro-alcoolique (SHA) constituent la mesure préventive la plus efficace pour limiter la transmission croisée. Le personnel soignant doit se désinfecter les mains avant et après chaque contact avec un patient ou son environnement.

Entretien de l’environnement

Un entretien rigoureux des surfaces et des équipements médicaux est indispensable. Les produits à base de chlore, de peroxyde d’hydrogène ou d’ammonium quaternaire de nouvelle génération sont efficaces contre S. marcescens. Les points d’eau, robinets et siphons doivent être régulièrement détartrés et désinfectés, car ils constituent des réservoirs importants.

Bon usage des antibiotiques

La politique de bon usage des antibiotiques (stewardship) est essentielle pour limiter l’émergence de souches résistantes. Toute antibiothérapie doit être prescrite de manière raisonnée, avec réévaluation à 48-72 heures.

Précautions complémentaires

Pour les patients infectés ou colonisés, des précautions contact (chambre seule, port de gants et de surblouse) sont recommandées. Le dépistage rectal des patients contacts permet d’identifier rapidement les porteurs asymptomatiques.

Maîtrise des dispositifs invasifs

La pose et l’entretien des cathéters, sondes et dispositifs invasifs doivent suivre des protocoles stricts (asepsie chirurgicale, changements réguliers, retrait précoce dès qu’ils ne sont plus nécessaires). Les protocoles « bundle » ont démontré leur efficacité pour réduire les infections associées aux soins.

8. En résumé : ce qu’il faut retenir sur Serratia marcescens

Serratia marcescens est une bactérie opportuniste majeure en milieu hospitalier, capable de provoquer des infections graves chez les patients fragilisés. Voici les points clés à retenir :

• Bactérie à Gram négatif de la famille des entérobactéries, productrice d’un pigment rouge caractéristique (la prodigiosine).
• Transmission principalement manuportée et environnementale, via les surfaces humides, le matériel médical et les mains du personnel.
• Infections variées : urinaires, respiratoires, bactériémies, infections de plaies, endophtalmies, en particulier chez les patients porteurs de dispositifs invasifs ou immunodéprimés.
• Diagnostic bactériologique avec antibiogramme indispensable en raison des résistances fréquentes.
• Résistance aux antibiotiques croissante, notamment aux carbapénèmes, posant un défi thérapeutique majeur et justifiant l’usage raisonné des antibiotiques.
• Prévention par l’hygiène des mains, l’entretien de l’environnement, le respect des précautions contact et la gestion rigoureuse des dispositifs invasifs.

En cas de suspicion d’infection à Serratia ou lors d’une hospitalisation à risque, n’hésitez pas à interroger l’équipe médicale sur les mesures d’hygiène mises en place. Pour les proches et visiteurs, le lavage simple des mains à l’entrée et à la sortie de la chambre reste un geste essentiel. La vigilance collective est la meilleure arme contre ces infections nosocomiales de plus en plus redoutées dans le monde entier.