Diagnostic des pneumopathies nosocomiales

Il demeure l’objet de nombreuses controverses que différentes conférences de consensus n’ont pas résolues .

Le choix va de simples critères cliniques et paracliniques à des examens à visée microbiologique, souvent complexes. Les PNAVM sont histologiquement caractérisées par l’existence de foyers constitués de polynucléaires neutrophiles présents dans les bronchioles et dans les alvéoles adjacentes. Cette définition s’est affinée depuis le travail de Rouby et al. , qui a établi une classification en quatre stades successifs en réalisant l’analyse histologique de l’ensemble des poumons de 83 patients ventilés invasivement et décédés en réanimation.

“ Point important

Classification histologique des stades d’une PNAVM selon Rouby et al. [17]

• Stade de bronchiolite : accumulation de neutrophiles dans la lumière des bronchioles avec des bouchons muqueux et des altérations de la paroi bronchiolaire.

• Stade de la bronchopneumopathie localisée : foyers diffus d’infiltrats de neutrophiles localisés aux bronchioles terminales et aux alvéoles adjacentes. Stade de la bronchopneumopathie condensante : extension des foyers de bronchopneumopathie localisée, à plusieurs lobules adjacents.

• Stade d’abcès pulmonaire : lésions de bronchopneumopathie confluantes associées à de la nécrose tissulaire et à la destruction de l’architecture pulmonaire habituelle.

En raison de l’ensemencement répété des voies aériennes inférieures, ces lésions de PNAVM sont très hétérogènes et l’on retrouve associés dans le même temps des stades lésionnels différents. Cette hétérogénéité rend compte du nombre de faux négatifs observés lors de biopsies et ainsi jusqu’à 30 % des pneumopathies histologiques seraient ignorées par ce type de prélèvement . Il est à noter que les lésions prédominent au niveau du poumon droit et des segments déclives.

L’obtention d’une culture de parenchyme pulmonaire positive à 104 unités formant colonie (UFC)/g de tissu pulmonaire n’est pas nécessaire pour porter le diagnostic de certitude de PNAVM . En effet, d’authentiques lésions histologiques de PNAVM peuvent être présentes avec une culture de parenchyme pulmonaire stérile. En outre, un certain nombre de bronchiolites, donc sans pneumopathie réelle, est associé à une culture du parenchyme positive du fait de la contamination par les germes issus des voies aériennes les plus distales.

Diagnostic dit « clinique »

Il repose sur l’association d’un syndrome infectieux (fièvre ou hypothermie/leucopénie ou hyperleucocytose), d’un syndrome alvéolaire ou alvéolo-interstitiel (apparition ou modification d’une image radiologique préexistante), d’une bronchorrhée purulente et d’une détérioration gazométrique. Il s’agit de signes non spécifiques surtout en cas d’atteinte respiratoire préalable ou d’images radiologiques pathologiques préexistantes, dans le cadre d’un SDRA notamment. Lorsque le diagnostic est porté à l’unanimité des médecins en charge des patients, il se révèlerait exact dans 90 % des cas  Timsit et al.  retrouvent une sensibilité de 77 ± 12 % et une spécificité de 66 ± 14 % pour le diagnostic de PNAVM réalisé par des réanimateurs seniors sur ces critères dit « cliniques ». La justification à compléter les arguments cliniques par des techniques microbiologiques repose le plus souvent sur les résultats de l’étude d’Andrews, citée dans la quasi-totalité des études consacrées au diagnostic des pneumopathies nosocomiales . Alors que, bien souvent, on reproche aux critères cliniques de ne pas être assez spécifiques, Andrews et al.

avaient surtout rapporté un manque de sensibilité puisqu’environ un tiers des PNAVM avait été ignoré. De façon plus récente, différents scores de pneumopathie nosocomiale ont été proposés. Le plus répandu est le Clinical Pulmonary Infection Score (CPIS) proposé par Pugin et al. (Tableau 3) . Il utilise six critères, est compris entre 0 et 12 et offre de bonnes sensibilité et spécificité diagnostiques lorsqu’il est supérieur à 6. La sensibilité et la spécificité sont respectivement de 93 et 100 % lorsque le CPIS est comparé au lavage bronchoalvéolaire  et de 72 et 85 % lorsqu’il est comparé à l’analyse histologique .

Ce score a été adapté et modifié essentiellement sur deux critères : l’évaluation de la quantité et de la qualité des sécrétions trachéales, ainsi que le critère microbiologique, souvent indisponible au moment de la décision de traitement . La durée du traitement antibiotique nécessaire paraît directement corrélée au CPIS évalué au moment du diagnostic .

Son intérêt pronostique a également été suggéré. Ainsi, des mesures répétées du CPIS montrent qu’une diminution du score est observée chez les patients qui survivent alors que le score ne décroît pas chez les patients qui décèdent [15]. Très récemment, il a tout de même été noté que la sensibilité et la spécificité du CPIS chez des polytraumatisés (respectivement 61 et 43 %) étaient insuffisantes .

Marqueurs biologiques

Leur objectif principal est l’aide au diagnostic, en particulier précoce, dès la réalisation des prélèvements microbiologiques, en attendant les résultats de ces derniers. Une étude a semblé montrer un intérêt de la procalcitonine dans le diagnostic des PNAVM [83] ainsi qu’en ce qui concerne le pronostic. Ainsi, il a été montré qu’un taux sérique supérieur à 1 ng/ml prédisait le décès d’un patient présentant une pneumonie avec une sensibilité de 83 % et une spécificité de 64 % [84]. En outre, le marqueur TREM-1 (triggering receptor expressed on myeloid cells) est une immunoglobuline dont l’expression sur les phagocytes est stimulée par des dérivés microbiens. Son activation accroît la production de cytokines, amplifiant ainsi la réponse de l’hôte à l’agression microbiologique. Sa production semble indépendante de stimuli inflammatoires non infectieux. Pour Gibot et al. [85], la présence de s-TREM-1 (TREM-1 soluble) dans un mini-LBA réalisé à l’aveugle présente une sensibilité et une spécificité diagnostiques respectives de 100 et 90 %.

Prélèvements microbiologiques

Hémocultures

Les hémocultures sont d’une aide insuffisante. Dans un travail portant sur 90 PNAVM confirmées par LBA, un germe au moins du LBA n’était retrouvé sur une hémoculture que dans 24 % des cas [86]. Néanmoins il est toujours recommandé de les réaliser avant d’instaurer une antibiothérapie empirique ou probabiliste .

Prélèvements non dirigés (dits « à l’aveugle »)

L’aspiration trachéale (AT) est une technique simple, peu invasive et peu onéreuse qui a longtemps été décriée en raison d’un hypothétique manque de spécificité. Grâce à l’apport des cultures quantitatives, l’AT a retrouvé sa place au sein des méthodes de diagnostic, offrant une bonne sensibilité (83 % à 104 UFC/ml, 55 % à 106 UFC/ml), et une spécificité de 80 à 85 % . La prédominance droite et le fait qu’il s’agisse de bronchopneumopathies, donc avec composante bronchique, expliquent sans doute l’intérêt de cette technique dans le diagnostic des PNAVM. Lorsque l’AT au seuil de 105 UFC/ml a été comparée à la brosse téléscopique protégée (BTP) ou au lavage bronchoalvéolaire (LBA) chez 48 patients présentant une suspicion de PNAVM, la sensibilité et la spécificité étaient respectivement de 92,8 et 80 % [88]. Lorsque l’AT, au seuil de 104 UFC/ml, a été comparée au cathétérisme télescopique protégé réalisé à l’aveugle au cours de 138 suspicions de PNAVM, la sensibilité et la spécificité étaient respectivement de 92 et 85 % []. L’intérêt de l’aspiration trachéale avec culture non quantitative pourrait même être reconsidéré au vu d’une étude multicentrique nord-américaine récente.

Ce travail comparait de façon prospective et randomisée, chez 740 patients suspects de PNAVM, le LBA avec culture quantitative à l’aspiration trachéale avec culture non quantitative, et a permis de montrer que la mortalité et l’utilisation ciblée des antibiotiques n’étaient pas différentes quelle que soit la technique diagnostique utilisée [90].

Le double cathéter protégé par un bouchon en polyéthylène glycol (dispositif de type Combicath®, Plastimed) permet de réaliser un « brossage aspiratif à l’aveugle » au moyen du cathéter interne, et semble plus sensible que la BTP. Ce dispositif peut aussi être utilisé pour réaliser un mini-LBA au cours duquel 20 ml de liquide sont instillés [17, 76] et dont l’étude semi-quantitative a montré une sensibilité de 80 % et une spécificité de 66 %. L’analyse quantitative au seuil de 103 UFC/ml ne semble pas en améliorer la performance diagnostique.

La conservation des prélèvements à 4 °C avant leur mise en culture semble possible. De plus, la performance diagnostique du double cathéter protégé ne paraît pas meilleure lorsque cet examen est réalisé sous fibroscopie.

Prélèvements dirigés

Le lavage bronchoalvéolaire (LBA) consiste à instiller du sérum nphysiologique stérile au travers du chenal interne du fibroscope lequel est positionné dans une bronche de 3e ou 4e génération où ainsi seules les bronchioles distales et les alvéoles sont échantillonnées. Un volume total de 100 à 400 ml est administré réparti en aliquots successifs de volume variable selon les auteurs. Il n’y a aucun consensus, ni sur la quantité à administrer par aliquot, ni sur le nombre d’aliquots, ni sur le fait de conserver ou d’éliminer le premier aliquot qui est censé représenter la fraction bronchique du LBA. Les principales études montrant l’intérêt du LBA fibroscopique dans le diagnostic des pneumopathies nosocomiales ont porté sur des malades non ventilés et souvent immunodéprimés. La première étude ayant véritablement prôné l’utilisation du LBA chez les malades ventilés est celle d’Aubas et al. [91]. Utilisant des critères radiocliniques, les auteurs trouvent une sensibilité du LBA de 89 % et une spécificité de 83 % en prenant comme seuil 103 UFC/ml.Dans le cadre des PNAVM bactériennes, d’autres travaux, comportant cette fois une comparaison avec l’examen histologique, ont permis de montrer que la sensibilité du LBA au seuil de 104 UFC/ml était de l’ordre de 47 à 58 % .

Chez des patients n’ayant pas reçu d’antibiotiques avant leur décès, cette sensibilité peut atteindre 91 % . La spécificité est diversement appréciée. Si l’on se réfère aux études avec standard histologique, elle varie de 45 à 100 % .

Dans une métaanalyse portant sur 23 études, une sensibilité du LBA de 73 ± 18 % et une spécificité de 82 ± 19 % pour le diagnostic de PNAVM sont retrouvées [93]. La dilution des sécrétions expose au risque de faux négatifs. Ainsi, dans un travail portant sur 47 patients présentant une suspicion de PNAVM, le taux de faux négatifs potentiels lié à la dilution a été évalué à 17 % .

L’intérêt du LBA repose en outre sur la possibilité de rechercher d’autres pathogènes comme les germes intracellulaires, la biologie moléculaire permettant la recherche de l’acide nucléique grâce à l’amplification par polymerase chain reaction (PCR) spécifique semblant d’un plus grand intérêt que des cultures de réalisation difficile. Le diagnostic viral, notamment concernant Herpes simplex virus et cytomégalovirus peut bénéficier aussi de l’amplification par PCR en parallèle des cultures et de l’analyse cytologique classiques. La tolérance du LBA chez les malades ventilés peut limiter son utilisation, et une fièvre peut suivre sa réalisation et être associée à une hypotension artérielle. Néanmoins une étude portant sur 12 patients ventilés (PaO2 moyenne 100 mmHg avec une pression télé-expiratoire positive [PEEP] ≥ 10 cmH2O et une FiO2 ≥ 0,5) n’a pas montré d’altération de l’état hémodynamique après réalisation du LBA . En revanche, une diminution prolongée de la PaO2 a été notée après retour de la FiO2 au niveau antérieur avant fibroscopie. Durant la réalisation de la procédure, il semble nécessaire d’augmenter la FiO2 à 1, et de ne la baisser que progressivement, sur quelques heures après la fin de l’examen.

La réalisation du LBA requiert parfois l’adjonction d’un curare, essentiellement chez les patients présentant un SDRA et dont la compliance est effondrée. Le niveau de sédation doit être, dans tous les cas, optimisé afin d’éviter les conséquences hémodynamiques et surtout respiratoires de cet acte. Le délai de mise en culture doit être de moins de 1 heure, le traitement tardif des

LBA exposant au risque de faux négatif. La réfrigération à 4 °C pourrait permettre de temporiser, lorsque le prélèvement ne peut être pris en charge assez rapidement. La reproductibilité du LBA est aussi discutée que celle de la BTP. Ainsi, chez 44 patients suspects de PNAVM, deux LBA ont été réalisés consécutivement par le même opérateur dans la même région pulmonaire [96]. Néanmoins, dans 75 % des cas seulement, les patients étaient classés de façon concordante en fonction de la présence ou de l’absence de pneumonie, au seuil de 104 UFC/ml.

La brosse télescopique protégée (BTP) consiste en la réalisation d’un brossage de la muqueuse bronchique distale dont la précision nécessite une mise en place endoscopique. La brosse est protégée par un double cathéter obturé par un bouchon en polyéthylène glycol. Le faible volume de sécrétions recueilli (environ 1 μl) explique un certain nombre de faux négatifs, ainsi que la difficulté de réaliser un examen direct et une mise en culture sur la même brosse.

Cette technique, mise au point in vitro par Wimberley, a été validée chez le patient ventilé par Chastre et al.  qui ont étudié la fiabilité de ce dispositif chez 26 sujets ventilés et décédés en réanimation. Les études histologiques humaines [76] montrent une sensibilité de la BTP comprise entre 33 et 57 %. Le seuil retenu de 103 UFC/ml peut expliquer un certain nombre de faux négatifs. Dreyfuss et al. [98] proposent de répéter la recherche en cas de résultat négatif associé à un tableau radioclinique évocateur. Ils ont montré que la répétition de la BTP après un résultat limite (≥ 102 et < 103 UFC/ml) permettait de porter le diagnostic de PNAVM sur la seconde BTP au seuil de 103 UFC/ml dans 35 % de ces cas. Cette notion de seuil à 103 UFC/ml est d’autant plus critiquable que de nombreuses discordances, au-dessus ou au-dessous de ce seuil, sont notées lorsque deux BTP sont réalisées au cours du même examen fibroscopique et dans le même territoire . La spécificité de la BTP fait l’objet de presque autant de controverses que sa sensibilité . Évaluant la reproductibilité de la BTP, une équipe a montré 14 % de discordances par rapport au seuil de 103 UFC/ml lorsque deux BTP étaient réalisées de façon successive . La concentration de chaque germe variait d’ailleurs d’un facteur 10 au moins dans 59 à 67 % des paires de prélèvements.

Cela semble imputable à l’hétérogénéité des lésions de pneumonie et au faible volume de sécrétions recueilli. Enfin, dès la 12e heure après l’administration d’une antibiothérapie efficace, la BTP est négativée dans près d’un tiers des cas [100], justifiant de réaliser le prélèvement avant l’introduction de toute nouvelle antibiothérapie. Les biopsies pulmonaires enfin peuvent devenir nécessaires en cas d’errance diagnostique, de pneumopathie extensive grave ou de SDRA non résolutif et, dans ce cadre, seule la biopsie de type chirurgical par thoracotomie se conçoit tant en termes de sécurité que de rentabilité diagnostique .

Examen direct

Le résultat de la culture de prélèvement réclame 24 à 48 heures. Or, les PNAVM représentent une urgence thérapeutique.

Aussi certains auteurs ont-ils proposé d’utiliser l’examen direct, possible sur une AT, un LBA, un mini-LBA et une biopsie pulmonaire (mais pas sur un double cathéter protégé ni sur une BTP), afin de décider précocement d’introduire ou pas une antibiothérapie orientée. La numération des polynucléaires neutrophiles ou la détermination de leur pourcentage n’a, semble-t-il, que peu d’intérêt. En revanche, certains auteurs ont proposé de déterminer le pourcentage de cellules contenant des micro-organismes avec, là aussi, différents seuils proposés. Un travail réalisé chez 28 patients ventilés décédés en réanimation, chez qui l’examen histologique d’un poumon entier a servi de référence, a montré que la détermination du pourcentage de germes intracellulaires sur différents types de prélèvements avait, à différents seuils, une sensibilité et une spécificité médiocres [102]. Si l’on regarde la coloration de Gram, la sensibilité est toujours aussi imparfaite. En revanche, la spécificité est correcte, supérieure à 70 % quel que soit le type de prélèvement. Aussi, il est raisonnable d’avancer que lorsque la coloration de Gram met en évidence la présence de microorganismes, le risque de PNAVM est important. En revanche, la négativité de cet examen direct n’écarte pas le diagnostic. Un travail clinique récent réalisé chez 82 patients présentant une suspicion de PNAVM rapporte que le meilleur seuil de cellules présentant des inclusions bactériennes est de 2 %, n’offrant tout de même qu’une sensibilité de 80 % et une spécificité de 82 % lorsque ce paramètre a été comparé à la culture d’un mini-LBA [103].

Autres examens microbiologiques

Les antigénuries par techniques chromatographiques permettant la détection des antigènes de Streptoccocus pneumoniae et

Legionella pneumophila de sérogroupe 1, habituellement réalisées sur bandelette urinaire dans le cadre des pneumopathies communautaires, peuvent être utiles dans le cadre des PNAVM.

Certains ont proposé l’utilisation de ces bandelettes sur d’autres liquides biologiques comme le LBA. Concernant les germes intracellulaires, les sérologies n’ont qu’un intérêt rétrospectif, et l’amplification par PCR sur le LBA est beaucoup plus prometteuse.En cas de suspicion de virus opportuniste, les sérologies CMV et HSV sont d’un faible intérêt compte tenu du délai de séroconversion.Néanmoins, l’augmentation significative du taux d’anticorps IgG ou la présence d’IgM témoignent en principe d’une infection active avec, pour les sujets immunodéprimés, les limites habituelles à l’interprétation de la sérologie.

Le diagnostic des infections aspergillaires peut bénéficier de l’antigénémie aspergillaire, la sérologie n’ayant que peu d’intérêt.

Les levures ne bénéficient quant à elles d’aucun examen spécifique et seule la biopsie pulmonaire peut confirmer le diagnostic de pneumopathie à Candida sp.

Recommandations

Le LBA sous fibroscopie est probablement l’examen dirigé le plus utile, essentiellement lorsque les examens non dirigés n’ont pas été contributifs.

 Parmi les multiples recommandations et autres conférences de consensus, la plus récente de l’American Thoracic Society (ATS) et de l’Infectious Diseases Society of America (IDSA) [18] recommande de réaliser des prélèvements des voies aériennes basses avant toute modification thérapeutique chez un patient suspect de pneumonie nosocomiale. Mais aucune ne tranche entre les différents types de prélèvements bien que le choix devrait se porter plutôt sur des techniques quantitatives. Dans le cadre du diagnostic, le LBA sous fibroscopie paraît un bon compromis entre sensibilité et spécificité.

Il permet de plus la réalisation de nombreux examens, qu’il s’agisse de marqueurs d’infection ou de la recherche d’agents microbiologiques inhabituels. Les progrès de la biologie moléculaire avec la recherche par PCR dans le liquide alvéolaire, notamment pour les bactéries intracellulaires et les virus, commencent à révolutionner le diagnostic de ces infections.

Lorsque les prélèvements sont stériles, surtout lorsque les patients ne reçoivent pas d’antibiotiques, et après avoir éliminé une cause extrapulmonaire de sepsis, il paraît utile de rechercher une cause non bactérienne (virale en particulier), voire une cause non infectieuse pulmonaire (tumeur, fibroprolifération, connectivite, etc.), au moyen d’un LBA avec une analyse plus complète et orientée sur des causes moins communes. La biopsie pulmonaire chirurgicale, lorsque ces examens n’ont pas été contributifs et que la pneumopathie persiste ou lorsqu’un autre diagnostic est suspecté d’emblée (fibroprolifération au cours du SDRA, néoplasie, maladie de système, etc.), peut être proposée .