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Microscopie

ParMaria T. Vazquez-Pertejo, MD, FACP, Wellington Regional Medical Center;
Larry M. Bush, MD, FACP, Charles E. Schmidt College of Medicine, Florida Atlantic University
Vérifié/Révisé janv. 2025
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L'examen microscopique des tissus peut être nécessaire pour distinguer la maladie invasive d'une colonisation de surface; une distinction qui n'est pas aisément obtenue par les cultures.

La plupart des prélèvements nécessitent une coloration qui met en évidence les microrganismes pathogènes; bien qu'un montage humide sous hydroxyde de potassium non coloré permette de détecter des champignons et d'autres pathogènes.

Le médecin choisit une coloration en fonction des microrganismes pathogènes potentiellement présents. Cependant, aucune coloration n'est spécifique à 100% (c'est-à-dire que différents microrganismes peuvent se colorer de la même façon). La plupart des prélèvements sont traités par coloration de Gram et, en cas de suspicion de mycobactéries, par coloration spécifique acido-résistante. Cependant, certains pathogènes ne sont pas bien visibles avec ces colorations; si de tels agents pathogènes sont suspectés, des méthodes différentes d'identification ou de coloration sont nécessaires.

La détection par microscope nécessite habituellement une concentration d'agent d'environ au moins 1 × 104-5/mL, la plupart des liquides biologiques (p. ex., le liquide céphalorachidien) sont concentrés (p. ex., par centrifugation) avant l'examen.

La microscopie optique peut être réalisée rapidement, mais sa précision dépend de l'expérience du microscopiste et de la qualité de l'équipement. La réglementation réserve souvent l'utilisation du microscope à visée diagnostique aux laboratoires agréés.

Coloration de Gram

La coloration de Gram fait ce qui suit:

  • Classe les bactéries selon leur capacité à retenir la coloration par le cristal violet (Gram positif, couleur bleue) ou non (Gram négatif, couleur rouge)

  • Permet l'étude de la morphologie de la cellule (p. ex., bacilles ou cocci) et du type de regroupement (p. ex., amas, chaînettes, diploïdes)

  • Identifie les leucocytes polynucléaires, ce qui est en faveur d'une infection plutôt que d'une colonisation bactérienne

Ces caractéristiques peuvent orienter le traitement antibiotique en attendant l'identification définitive. Trouver un mélange de microrganismes avec de multiples morphologies et caractéristiques de coloration au Gram évoque un échantillon contaminé ou une infection bactérienne polymicrobienne. La découverte de nombreuses cellules malpighiennes dans un prélèvement d'expectorations suggère que l'échantillon est contaminé par de la salive et est d'un intérêt diagnostique limité.

Pour effectuer une coloration de Gram, le prélèvement est fixé par la chaleur sur une lame de verre et coloré par exposition séquentielle au cristal violet de Gram, à l'iode, à un décolorant et à une coloration de contraste (en général de la safranine).

Coloration de Gram (Escherichia coli)
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Cette image est une micrographie optique d'E. Coli colorée au Gram, en forme de bâtonnet, de bactéries mobiles. Leur couleur rouge indique qu'ils sont Gram négatifs. Le grossissement est de 400X à un dimension de 35 mm.
DR. ROSALIND KING/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Coloration de Gram (Streptococcus pneumoniae)
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Cette image est une micrographie optique de S. pneumoniae sous coloration de Gram (également connue sous le nom de S. pneumococcus), des bactéries arrondies (cocci) qui se regroupent habituellement par paires et parfois à courtes chaînes. Leur couleur bleue indique qu'ils sont Gram positifs. Le grossissement est de 1450X lors d'une impression en 10 cm de large.
CNRI/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Colorations acido-résistante et acido-résistante modifiée

Ces colorations sont utilisées pour identifier les microrganismes suivants:

Bien que la détection des mycobactéries dans les crachats requière au moins 10 000 microrganismes/mL, les mycobactéries sont souvent présentes à des taux moins élevés et la sensibilité du test est donc limitée. Habituellement, plusieurs mL d'expectorations sont décontaminés avec de l'hydroxyde de sodium (soude caustique) et concentrés par centrifugation en vue d'une coloration acido-résistante. Sa spécificité est en revanche meilleure, bien que certains microrganismes modérément acido-résistants soient difficiles à distinguer des mycobactéries.

Coloration acido-résistante (Mycobacterium tuberculosis)
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Cette image est une micrographie optique d'un prélèvement d'expectoration contenant des bactéries M. tuberculosis en coloration acido-résistante. Leur couleur rouge persistant après le traitement par l'alcool acide indique qu'ils sont acido-résistants.
CDC/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Coloration Ziehl-Neelsen de Mycobacterium leprae
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Cette image est une micrographie optique sous coloration de Ziehl-Neelsen modifiée (coloration de Wade-Fite) de M. leprae d'une biopsie cutanée d'un sujet atteint de lèpre lépromateuse. Les mycobactéries apparaissent en rouge et sont présentes en grand nombre, isolément et en groupes (globi). Le grossissement est de 20X lors d'une impression en 10 cm de large.
WEBPATHOLOGY/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Colorations fluorescentes

Les colorations fluorescentes permettent une détection de souches à des concentrations plus faibles (< 1 × 104 cellules/mL). Les exemples en sont

  • Acridine orange (bactéries et champignons)

  • Auramine-rhodamine et auramine O (mycobactéries)

  • Calcofluor blanc (champignons, en particulier dermatophytes)

Le couplage d'un marqueur fluorescent à un anticorps spécifique d'un pathogène (immunofluorescence directe ou indirecte) doit en théorie permettre d'augmenter la sensibilité et la spécificité du test. Ces tests sont cependant difficiles à lire et à interpréter et peu d'entre eux (p. ex., tests par anticorps fluorescents directs pour Pneumocystis et Legionella) sont disponibles dans le commerce ou utilisés en routine.

Coloration fluorescente (Pneumocystis jirovecii)
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Cette image est une coloration par anticorps immunofluorescence directe utilisant des anticorps monoclonaux qui ciblent P. jirovecii dans un prélèvement de lavage bronchoalvéolaire d'une personne atteinte d'un cancer.
CDC/Image courtoisie de Brigham & Women's Hospital, Boston, MA

Montages humides

Des montages humides de prélèvements non colorés peuvent être utilisés pour détecter les éléments suivants par microscopie à fond noir:

La mise en évidence des champignons peut être accrue par l'application d'hydroxyde de potassium à 10% (KOH) pour dissoudre les tissus environnants et les microrganismes non fongiques.

Montage humide (normal)
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L'examen par montage humide avec une solution physiologique montre de grandes cellules épithéliales malpighiennes nucléées, de petites bactéries à peine visibles et des globules blancs de taille intermédiaire. Le grossissement est de 400X.
By permission of the publisher. From Hillier S. In Atlas of Infectious Diseases: Sexually Transmitted Diseases. Edited by G Mandell (series editor) and MF Rein. Philadelphia, Current Medicine, 1996.

Coloration à l'encre de Chine

L'encre de Chine (carbone colloïdal) est utilisée principalement pour détecter Cryptococcus neoformans ou d'autres champignons encapsulés dans une suspension cellulaire (p. ex., culot de sédimentation du liquide céphalorachidien). Le fond, et non le microrganisme lui-même, est coloré, ce qui révèle la capsule sous forme d'un halo. Dans le liquide céphalorachidien, ce test n'est pas aussi sensible que la recherche d'antigènes solubles cryptococciques. La spécificité est également limitée; les GB peuvent apparaître encapsulés.

Coloration à l'encre de Chine (pour Cryptococcus neoformans)
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Cette image est une micrographie optique de C. neoformans coloré à l'encre de Chine. La coloration à l'encre de Chine rend les capsules autour des microrganismes visibles sous la forme d'un halo (anneau lumineux).
CDC/Brinkman/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Coloration de Warthin-Starry et de Dieterle

Ces colorations couleur argent sont utilisées pour visualiser des bactéries telles que

Coloration de Warthin-Starry (Bartonella henselae)
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Cette image montre une micrographie optique de la bactérie B. henselae colorée à l'argent de Warthin-Starry. Sous coloration de Warthin-Starry, ils apparaissent sous forme de petits microrganismes incurvés noirs, seuls ou en groupes comme au centre de la micrographie. Ils sont habituellement présents dans les zones de nécrose et dans les vaisseaux sanguins.
WEBPATHOLOGY/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Coloration de Warthin-Starry (Borrelia burgdorferi)
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Cette image est une micrographie optique de la bactérie B. burgdorferi colorée au Warthin-Starry (flèches) dans un échantillon de tissu cardiaque.
CDC/Sherif Zaki, M.D. Ph.D.; DVBD/SCIENCE PHOTO LIBRARY

Coloration de Wright et de Giemsa

Ces colorations sont utilisées pour détecter ce qui suit:

Coloration de Wright-Giemsa sur frottis de sang périphérique
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Les colorations de Wright-Giemsa sont des mélanges de colorants basiques (bleu de méthylène) qui se colorent en bleu et de colorants acides (éosine) qui se colorent en rouge. Ainsi, les composantes acides de la cellule (noyau, ARN cytoplasmique, granules basophiles) se colorent en bleu ou en violet et les composantes basiques de la cellule (Hg, granules éosinophiles) se colorent en rouge ou en orange.
By permission of the publisher. From Tefferi A, Li C. In Atlas of Clinical Hematology. Edited by JO Armitage. Philadelphia, Current Medicine, 2004.

Coloration au trichrome (coloration de Gomori-Wheatley) et coloration par l'hématoxyline ferrique

Ces colorations sont utilisées pour détecter les protozoaires intestinaux.

La coloration de Gomori-Wheatley est utilisée pour détecter les microsporidies. La coloration de Gomori-Wheatley peut ne pas mettre en évidence les œufs et larves d'helminthes et ne permet pas une identification fiable de Cryptosporidium. Les champignons et les cellules humaines fixent le colorant.

La coloration par l'hématoxyline ferrique différencie les cellules, les inclusions cellulaires et les noyaux. Avec la coloration par l'hématoxyline ferrique, les œufs d'helminthes peuvent être colorés de manière trop foncée pour permettre leur identification.

Coloration au trichrome (Blastocystis spp)
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Cette image montre des espèces de Blastocystis colorées au trichrome.
Image from the Centers for Disease Control and Prevention, Global Health, Division of Parasitic Diseases and Malaria.
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