Infections ostéo-articulaires de l’enfant: épidémiologie et résistance

Agnès Ferroni

Hôputal Necker-Enfants malades

mai 2008

définitions

Ostéite infectieuse : toute infection de l’os quelles que soient les modalités de l ’infection et le germe en cause

Ostéomyélite aigue :infection aigue hématogène de l ’os

arthrite septique : infection de l ’articulation

Ostéo-arthrite : arthrite septique avec atteinte osseuse

3 types principaux d ’infections chez l ’enfant

Ostéomyélite aiguë de l ’enfant et de l ’adolescent

Arthrite septique de l ’enfant et de l ’adolescent

Ostéo-arthrite du nouveau-né et du nourrisson

Portes d’entréedes infections ostéo-articulaires

Oreilledents et gencivesTractus respiratoire supérieur

Tractus gastrointestinal

peau

inoculation directe

0 % 20 % 40 %

Humérus

Cubitus

Cavité cotyloïde

Fémur

Rotule

Tibia

Péroné

Astragale

Radius

Ostéomyélite aiguë

Os longs, « proche du genou, loin du coude »

Caractéristiques de l’OMA

Siège métaphysaire

Essentiellement grand enfant et adolescent(moyenne d ’âge : 6 ans)

Diagnostic différentiel Tumeurs malignes (ostéosarcome) Hémopathies malignes (leucoses, lymphomes) Fractures Nécroses osseuses (infarctus osseux drépanocytaire)

Douleurs de « croissance »

physe

nid de l’infection

diaphyse(riche en macrophages)

métaphyse(rares macrophages)

épiphyse

Physiopathologie

Arguments diagnostiques de l’ostéomyélite aiguë

Douleur osseuse brutale, pseudo-fracturaire, impotence fonctionnelle

totale du membre, raideur articulaire absente

Fièvre élevée (39-40°C)

AEG

Syndrome infectieux biologique

NFS : hyperleucocytose à PNN

VS augmentée seulement après 24-48H

CRP augmentée dès la 6eme heure

0 % 20 % 40 %

Epaule

Coude

Poignet

Hanche

Doigt

Genou

Cheville

Métatarse

Arthrite septique

caractéristiques

Age moyen : 6 ans (pic de fréquence avant 3 ans)

Toute arthrite aiguë doit être considérée comme bactérienne jusqu ’à preuve du contraire

Diagnostic différentiel : Arthrite rhumatismale Arthrites virales (rubéole, hépatite, mononucléose, oreillons…) Arthrites réactionnelles: Yersinia spp, Salmonella spp, M. hominis,

méningocoque.. Dysplasie synoviale synovialosarcome Arthrite accompagnant certaines maladies inflammatoires (lupus..) Arthrites chroniques monoarticulaires à champignons, mycobactéries

Origine de la contamination

Hématogène (le + souvent)

inoculation directe de l’articulation (plaies, origine iatrogène)

Tableau clinique

Début brutal

fièvre élevée

douleur articulaire et impotence fonctionnelle de l ’articulation

Épanchement articulaire (effacement des reliefs) et T° cutanée

augmentée

NFS : hyperleucocytose à polynucléaires neutrophiles (PNN)

VS fortement accélérée

CRP et fibrinogène augmentée

Liquide synovial : trouble, leucocytes > 5.104/mm3, PNN > 85%.

séquelles : atteinte du cartilage articulaire

Ostéo-arthrite du nouveau-né et du nourrisson

Hanche ++ (50%)

Thrombophlébite septique métaphyse, puis épiphyse et articulation touchés Association épanchement purulent + signes osseux métaphysaires

Localisations multiples fréquentes

2 premiers mois de vie (pic : 1 mois)

Facteurs de risque : hospitalisation, souffrance à la naissance (détresse respiratoire, rupture prématurée des membranes, infection maternelle…), prématurité

Tableau clinique

Forme insidieuse fréquente : absence de fièvre, tableau clinique discret.

Aspect pseudo-paralytique du membre inférieur, mobilisation douloureuse de la hanche lors des changes, position anormale permanente

NFS : hyperleucocytose à PNN (>15 000 GB)

VS augmentée ou normale, CRP augmentée mais inertie de 12 H

Séquelles : luxation de la hanche, troubles de croissance

Principales bactéries responsablesdes infections ostéo-articulaires aigües

de l’enfant

Ostéomyélite aiguë

Arthrite septique

Bactéries Nouveau-né Enfant Nouveau-né Enfant Staphylococcus aureus +++ +++ +++ +++ Streptococcus groupe A +++ + Streptococcus groupe B ++ ++ Streptococcus pneumoniae

+ ++

Entérobactéries ++ ++ Kingella kingae ++ +++ Neisseria meningitidis +

Adolescent : P. aeruginosa, N. gonorrheae

Autres causes microbiologiques

Facteurs de risque organisme

Ostéomyélites

Drépanocytose Salmonella, S. aureus

Granulomatose chronique Aspergillus, S. aureus, Serratia

Milieu rural Coxiella burnetii

Animaux domestiques Bartonella, Pasteurelle

Arthrites

Milieu rural Brucelles

Exposition aux tiques Borrelia burgdorferi

Infection virale Rubéole, Parvovirus B19, varicelle, hépatite B

Et aussi : Candida (prématurés, cathétérisme),Mycoplasme, Eikenella corrodens, Fusobacterium necrophorum, Propionibacterium acnes, Haemophilus influenzae non b….

D’après Gutierrez, Pediatr Clin N Am, 2005

Principales causes de l'ostéomyélite aiguë de l’enfant

Faden, AJDC, 199130

20

10

0

0-3 3-6 6-9 9-12 12-15 >15

No

mb

re d

'en

fan

ts

Age

autres

Streptococcus pneumoniae

StreptococcusGroup A

Pseudomonas aeruginosa

Staphylococcus aureus

Haemophilus influenzae

Emergence (USA++) des SARM communautaires responsables d’IOA (PVL ++) Goergens, J Paediatr Child Health. 2005 (Westmead, Australie) :

9% des OM et 6% des AS = SARM communautaires

Arnold, J Pediatr Orthop. 2006 (Memphis, USA) : 40% IOA = SARM communautaires

Kaplan , CID, 2005 (Texas, USA) :les OM sont les plus fréquentes des infections invasives à SARM communautaires.

Diminution attendue des arthrites à S. pneumoniae en relation avec la diminution des infections invasives depuis l’introduction du Prevenar.

Augmentation importante de l’incidence de Kingella kingae dans les IOA du nourrisson (Europe, USA)

Cause probable: amélioration du rendement diagnostique des arthrites enrichissement systématique des prélèvements en flacons d’hémoculture PCR : gain diagnostic pour Kingella kingae essentiellement

Evolution actuelle de l’épidémiologie des infections ostéo-articulaires (IOA) en pédiatrie

Microbiologie petit bacille à Gram négatif, famille des Neisseriaceae du groupe HACEK

bactérie exigeante (10% CO2, milieux enrichis), croissance lente

(délai moyen : 3 jours en flacon d’hémoculture)

immobile, non sporulé, non capsulé

aérobie-anaérobie facultatif

oxydase positive, catalase négative, hémolyse de type ß caractéristique

fermente le glucose et le maltose, urée - , indole - (galerie Rapid NH)

Habitat

bactérie commensale de l’oro-pharynx

portage variable en fonction de l’âge :

prévalence élevée de 6 mois à 4 ans (Yagupsky, Katz ; J. Clin. Microbiol. 2002 )

Kingella kingae Petit bacille à Gram négatif, famille des Neisseriacae, groupe HACEK

bactérie exigeante (10% CO2, milieux enrichis),

croissance lente (délai moyen : 3 jours en flacon d’hémoculture)

immobile, non sporulé, non capsulé

aérobie-anaérobie facultati

oxydase positive, catalase négative, hémolyse ß caractéristique

fermente le glucose et le maltose, urée -, indole -(galerie RapidNH)

Habitat bactérie commensale de l’oro-pharynx portage variable en fonction de l’âge :

prévalence élevée de 6 mois à 4 ans

70% sont colonisés au moins une fois/an

Persistance de la même souche au moins 2 mois dans l’oropharynx (Yagupsky,J. Clin. Microbiol. 2002, Lancet, 2004 )

Physiopathologie des infections à K. kingae

Lésion préalable de la barrière muqueuse Antécédents fréquents d’infections respiratoires hautes, lésions buccales,

interventions dentaires. 16 (25 %) gingivostomatites sur 65 infections à K. kingae chez l’enfant

Amir, Pediatr Infect Dis J, 1998 Prédominance des infections en automne - hiver (rôle des

infections virales?)Yagupsky,J. Clin. Microbiol; 2002; Chometon, Pediatr Infect Dis J, 2007

Facteurs de virulence : très peu étudiés

Kehl-Fie, J. Bac, 2007 : rôle de la toxine RTX Cytotoxicité sur des lignées cellulaires épithéliales respiratoires Cytotoxicité +++ sur cellules macrophagiques et synoviales Les 5 gènes nécessaires à la production + sécrétion sont situés sur un même

ilot chromosomique => transfert horizontal?

Caractéristiques des IOA à K. kingae

En France : étiologie majoritaire des IOA chez l’enfant < 3 ans Moumile, Acta Paediatr, 2005; Chometon, Pediatr Infect Dis J 2007 2ème étiologie des spondylodiscites chez l’enfant

Garron, J Pediatr Orthop, 2002

Description d’  » épidémies » d’IOA à K. kingae dans les crèchesKiang, Pediatrics, 2005 (USA)Yagupsky, Pediatr Infect Dis J. 2006 (Israel)

Tableau clinique fièvre inconstante, signes inflammatoires biologiques modérés absence de notion de traumatisme cutané local hémocultures rarement positives

Moumile, Pediatr Infect Dis J, 2003, Chometon, Pediatr Infect Dis J 2007

Evolution en général très favorable sous antibiothérapie

Epidémiologie actuelle des infections ostéo-articulairesService de chirurgie orthopédique pédiatrique

Hôpital Necker-Enfants Malades

Etude prospective sur toutes les infections ostéo-articulaires aigües: arthrites, ostéomyélites, ostéo-arthrites, spondylodiscites

But : évaluer le nouveau protocole local d’antibiothérapie (depuis nov 2006) Déterminer le rendement diagnostique actuel des prélèvements bactériologiques

Recueil des données cliniques + biologiques (NFS, CRP, bacterio) + imagerie (radio,écho, IRM, scan) + traitement

Recueil des données radiologiques + biologiques à J0, J10, 2 mois, 6 mois

Prélèvements à visée diagnostique :

hémocultures, liquides articulaires, biopsies synoviales, os

Moyens diagnostiques microbiologiques

Liquides articulaires et biopsies osseuses

culture directe aéro-anaérobie Enrichissement flacon d’hémoculture aéro-anaérobie (10j)

Si culture négative : PCR 16SPCR pneumolysinePCR K. kingaePCR S. aureus

Sang Hémocultures aéro-anaérobie (étuve 10j ) Sérologie antistreptodornases - antistreptokinases

Données mars - décembre 2007 :

84 infections cliniques:31 arthrites , 16 ostéo-arthrites, 35 ostéomyélites, 2 spondylodiscites

Age médian 1,8 ans (20 jours - 14,3 ans), sex-ratio : 0,6

Prélèvements effectués Arthrites et ostéo-arthrites (47):

44 liquides articulaires44 hémocultures ( 1 à 4 paires d’hémocultures)

Ostéomyélites (35)7 ponctions osseuses30 hémocultures (1 à 4 paires d’hémocultures)

Spondylodiscites : 1 hémoculture (2 paires)

Documentation microbiologique des 47 arthrites + ostéo-arthrites

44

liquides articulaires

44

Hémocultures

28 positifs

16 K. kingae

5 S. aureus

2 streptocoques A

1 S. pneumoniae

1 N. meningitidis

1 entérobactérie

1 streptocoque B

1 Neisseria sp (morsure)

4 positives

Infections documentées : 64 %

1 K. kingae (diagnostic isolé)

3 S. aureus

+ 1 antistreptodornase +

Documentation microbiologique des 35 ostéomyélites

7

Ponctions osseuses

30

Hémocultures

6 positifs 3 positifs

Infections documentées : 29 %

4 S. aureus (3 : diagnostic isolé)

1 S. pneumoniae (diagnostic isolé)

1 K. kingae (diagnostic isolé)

3 S. aureus (2 : diagnostic isolé)

+ 2 antistreptodornases +

Distribution des germes retrouvés dans les liquides articulaires (+ biopsies synoviales)

prélevées du 1/01 /2005 au 31/12/ 2007Necker-Enfants malades

Gain de la PCR : 58% des prélèvements stériles

0

2

7

0

Culture std +

110H. influenzae (1%)

411S. pneumoniae (6%)

700

N. meningitidis (1%)

S. pyogenes (10%)

1312S. aureus (19%)

41356K. kingae (59%)

totalCulture std -

Enrichisst -

PCR +

Culture std -

Enrichisst +Germe

10

entérobactérie (1%) 1

1

1

10

0 0

0

Neissseria spp (1%) 0 0 1 1

Age de survenue et localisation en fonction des germes isolés

Données Necker : S. aureus : tous âges, prédominance > 36 mois, ostéomyélites >> arthrites S. pyogenes : tous âges S. pneumoniae : tous âges, prédominance < 36 mois, ostéomyélites > arthrites Streptocoque B : 100% ≤ 36 mois

K. kingae : comparaison Lyon / Necker

Necker LyonAge médian 14,6 mois (ext : 8,2 mois - 29,5 mois) 14,5 mois (ext : 6,8 mois-6,8 ans)

Arthrites 77% 75%

Ostéoarthrites 15%

OM 8% 25%

Sensibilité aux antibiotiquesOrthopédie Necker-Enfants Malades

S. aureus 2005-2007: 100% S oxacilline, 94% ß-lactamase + 100% S clindamycine 9% R érythromycine 2% R quinolones

Kingella kingae 1998-2007 83% S amoxicilline, 1 souche ßlactamase + 100% S céphalosporines 89% R clindamycine 73% R triméthoprime 20% I gentamycine

S. pneumoniae : 1998-2007 ß-lactamines :

45% I ou R pénicilline 24% I amoxicilline et ceftriaxone 1 souche R amoxicilline (CMI = 6) et I ceftriaxone (CMI = 1,3)

Macrolides, lincosamides : 11/20 (31%) R érythromycine et clindamycine

Sensibilité aux antibiotiques de Kingella kingae(littérature)

Yagupsky, JAC, 2001 (Israel)145 K. kingae (portage pharyngé/infections invasives) : 100% S pénicilline, érythromycine, cipro,

genta, tetracyclines, chloramphénicol 99,3% S cotrimoxazole 56% R clindamycine

Verdier, PIDJ 2005 , Chometon, PIDJ 2007 (Lyon) 39 K. kingae (IOA) 100% S amoxicilline, céphalosporines, quinolones,

cotrimoxazole 95% S gentamycine 82% S tobramycine 97% R acide nalidixique

traitement antibiotique des infections ostéo-articulaires

Immédiat, juste après les prélèvements bactériologiques

Association d ’antibiotiques bactéricides par voie parentérale

Traitement étayé par l ’épidémiologie bactérienne en fonction de l ’âge La pharmacocinétique et l ’efficacité des ATB au niveau osseux

Emploi de fortes doses d ’emblée

Classification des ATB selon leur pénétration osseuse

Excellente rifampicine, fosfomycine (associations obligatoires) fluoroquinolones (effet sur cartilage de croissance) fucidine (veinite, association obligatoire)

lincosamines (entérocolites)cyclines (inactivation)

Moyenne bêta-lactaminesTMP - SMXvancomycine, teicoplanine (efficacité variable)chloramphénicol, macrolides, synergistines

(bactériostatique)

Faible aminosides (mais synergie bêtalactamines)

Propositions issues de la réunion du groupe de pathologie infectieuse pédiatrique(GPIP)

juin 2008, archives de pédiatrie (à paraître)

Traitement initial probabiliste

En milieu communautaire, considérer le SA méthi-S en première intention (sauf si l’épidémiologie locale est connue et comporte plus de 10% de SARM. Une monothérapie est recommandée, au choix :

Céfamandole 150 mg/kg/j en 4 injections/24hCloxacilline 150 à 200 mg/kg/j en 4 injections/24hOu AmoxyClav : 150 mg/kg/j en 4 injections/24h (utiliser la formule pédiatrique moins

dosée en acide clavulanique : 500 mg AMX et 50 mg acide clav)

En milieu hospitalier, considérer le SA méthi-R en première intention. Une bi-thérapie est recommandée :

Vancomycine 60 mg/kg/j en 4 injections/24h ou en perfusion continue/24h+ Rifampicine 20 mg/kg/j en 2 inj/24h

Place des aminosides L’adjonction d’un aminoside à la monothérapie initiale est envisageable si le

nourrisson est jeune (âge < 3 mois), a fortiori le nouveau-né ou en cas de syndrome septique au moment du diagnostic :

Gentalline 5 mg/kg/j en 1 injection/24h pendant 44 à 72h

Traitement initial lorque le germe est d’emblée identifié

S. aureus methi S cloxacilline 150 à 200 mg/kg/j en 4 injections/24h Ou céfamandole 150 mg/kg/j en 4 injections/24h Ou céfuroxime 75-100 mg/kg/j en 4 injections/24h Ou AmoxyClav : 150 mg/kg/j en 4 injections/24h Une monothérapie par la Clindamycine IV est possible si le S. aureus est S

Clindamycine et érythromycine) : 40 mg/kg/j en 3-4 injections/24h K. kingae

Céfamandole 150 mg/kg/j en 4 injections/24h Ou céfuroxime 75-100 mg/kg/j en 4 injections/24h Ou Amoxycilline : 150 mg/kg/j en 3-4 injections/24h La clindamycine est inefficace sur K. kingae

S. aureus methi R Vancomycine 60 mg/kg/j en 4 injections/24h ou en perfusion continue/24h + Rifampicine 20 mg/kg/j en 2 inj/24h

Pneumocoque Amoxicilline IV 150-200 mg/kg/j en 3-4 inj/24H Ou Céfotaxime IV 150-200 mg/kg/j en 3-4 inj/24H(choix final de la molécule et doses adaptées aux CMI)

Relai oral : après 4 à 7 J de traitement IV Sous réserve d’une évolution favorable sur le plan clinique (disparition de la fièvre et des douleurs) et biologique (diminution des paramètres inflammatoires)

Le traitement dépend de l’hypothèse bactériologique initiale (germe inconnu) ou du germe identifié

SA méthi-S : Céfadroxyl (Oracéfal) 150 mg/kg/j en 4 prises/24h Ou Amoxycilline-Acide Clavulanique  80 mg/kg/j en 3 prises/24h Ou clindamycine 40 mg/kg/j en 3 prises/24h si rendu S Ou cotrimoxazole 40 à 60 mg/kg/j de SFM en 3 prises /24H

SA méthi-R : Clindamycine 40 mg/kg/j en 3 prises/24h si le germe est sensible Si R clindamycine (ou à l’érythromycine) ou en l’absence d’isolement, plusieurs options  :

– Rifampicine 20 mg/kg/j en 2 prises /24h + cotrimoxazole 40 à 60 mg/kg/j de SFM en 3 prises /24H

– Rifampicine + acide fucidique 40 à 60 mg/kg/j en 3 prises/24h – Rifampicine + Quinolone (Ofloxacine 10 à 15 mg/kg/j ou lévofloxacine 10 mg/kg/j en 2

prises/24H ) Pneumocoque péni S : amoxycilline 150 mg/kg/j en 3-4 prises/24h Kingella kingae :

céfadroxyl 150 mg/kg/j en 4 prises/24H amoxycilline 150 mg/kg/j

Durée du traitement oral proposée :

Arthrite aigue non compliquée : 2 semaines

OM aigüe unifocale non compliquée : 3 semaines

Diagnostic au laboratoire des infections ostéo-articulaires de l’enfant

Prélèvements à visée étiologique : recommandations (1)

≥ 2 jeux d’hémocultures systématiques (aéro + ana) au pic thermique .In cubation 10 J

Suspicion d’arthrite : ponction articulaire +/- biopsie synoviale

Inoculation d’une partie des liquides articulaires dans des flacons d’hémoculture

au bloc opératoire . Incubation 10 J

Suspicion d’OM : ponction osseuse métaphysaire et/ou de l ’abcès sous-périosté Réalisée dans 35 à 71% des OMA selon les séries souvent effectuée si :

doute diagnostique à l ’imagerieFormes abcédéesFormes répondant mal à un traitement probabiliste après 48 h

Ponction osseuse plus rentable que l ’hémoculture

(Karwowska, PIDJ, 1998; Christiansen, J Ped Orthop, 1999; Moumile, Acta Paediatrica, 2005)

Prélèvements à visée étiologique : recommandations (2)

Numération des liquides articulaires prélevés sur EDTA :

50000 leucocytes avec prédominance de neutrophiles: origine bactérienne ++

Coloration de Gram + MGG

Cultures directes

sur milieux riches aéro-ana pour germes banaux (sang + chocolat)

sur milieu de Loewenstein (mycobactéries) sur demande

PCR 16S si culture négative

Prélèvements à visée étiologique : recommandations (3)

Sérologies Brucellose, maladie de Lyme, Coxiella burnetti Infection à streptocoque A :

• ASLO (antistreptolysine): titre élevé (> 400 UI/ml) ) ou séroconversion

• ASD (antistreptodornase) (> 400- 800 UI/ml) : + sensible et spécifique

Recherche des portes d ’entrées (retrouvées dans 8 à 28% des cas selon les séries) urines, selles (drépanocytaire) peau (plaie, dermite, panaris, impétigo...) ORL (nez, gorge, oreille) Penser aux infections sur cathéter en réanimation pour l’OA du nourrisson ou du nouveau-né

Recherche d’antigènes solubles (sang, urines, liquide articulaire)

Strepto B, E. coli K1, N. meningitidis, S. pneumoniae, H. influenzae