Corynebacterium

Corynebacterium (en français les Corynébactéries) est un genre de bacilles Gram positif de la famille des Corynebacteriaceae. Il comporte plusieurs espèces pathogènes au premier rang desquelles C. diphtheriae, espèce type du genre et agent infectieux principalement responsable de la diphtérie.

Corynebacterium

Corynebacterium spp. observées au microscope optique après coloration de Gram.

Classification LPSN

Domaine	Bacteria
Règne	Bacillati
Phylum	Actinomycetota
Classe	Actinomycetes
Ordre	Mycobacteriales
Famille	Corynebacteriaceae

Genre

Corynebacterium
Lehmann & Neumann 1896

Synonymes

• Turicella Funke et al. 1994
• Caseobacter Crombach 1978
• Bacterionema Gilmour et al. 1961

Ces bactéries sont très répandues dans l'environnement (air, sol, eau douce), chez l'animal (volailles, poissons) et l'être humain où elles abondent dans le microbiote cutané et dans certaines muqueuses.

Taxonomie

La description du genre Corynebacterium est ancienne puisqu'il apparaît pour la première fois dans un atlas médical publié par K.B. Lehmann (en) et R.O. Neumann (en) en 1896^[1]. Il fait partie des taxons admis dans la liste de validation publiée en 1980 par l'ICSB (ancêtre de l'ICSP) dans l'IJSB (ancêtre de l'IJSEM)^[2].

En 2010, K.A. Bernard et al. proposent d'en amender la description pour y intégrer l'utilisation du citrate comme unique source de carbone par certaines souches^[3]. En 2018, I. Baek et al. s'appuient sur la phylogénétique moléculaire pour démontrer que l'espèce Turicella otitidis est en réalité une Corynébactérie, faisant à nouveau de Corynebacterium l'unique genre de la famille des Corynebacteriaceae^[4]. La même année, ces conclusions sont reprises dans une vaste étude de I. Nouioui et al. consacrée à la taxonomie du phylum Actinomycetota (anc. Actinobacteria)^[5].

Caractéristiques bactériologiques

Le genre Corynebacterium est décrit dans les ouvrages de référence tels que le Bergey's Manual of Systematic Bacteriology^[6] ou The Prokaryotes^[7].

Morphologie

Les Corynébactéries ont généralement l'aspect de bacilles rectilignes ou légèrement incurvés, courts ou de longueur moyenne, aux extrémités effilées^[6]. Elles sont immobiles (en) et non sporulées. Certaines espèces présentent des formes particulières : bacilles elliptiques ou ovoïdes, dilatés à l'une ou aux deux extrémités (typique de C. diphtheriae), fins avec une série de renflements successifs (C. sundsvallense), voire même en « manche de fouet » (C. matruchotii).

Ces bactéries sont de forme irrégulière, en général de forme renflée à une extrémité (en massue). Leur mode de groupement particulier (en V, N, L ou en idéogrammes, en palissades) témoigne de leur division par fission binaire inégale. De plus, ils possèdent des granulations métachromatiques mises en évidence par la coloration d'Albert (absence de coloration).

Structure de la paroi

Les Corynébactéries sont munies d'une paroi complexe, épaisse, riche en acides gras à longues chaînes, qui les rapproche des Mycobactéries.

Caractères biochimiques

Micro galerie d'identification API® Coryne d'une Corynébactérie.

En 2014, toutes les espèces de Corynébactéries connues possèdent une catalase et la plupart sont dépourvues d'oxydase, à quelques exceptions près (par ex. C. doosanense, C. maris et C. nuruki)^[7]. La plupart des espèces sont

Ils possèdent une catalase et sont, pour la plupart, aéro-anaérobies facultatifs. Certaines espèces sont anaérobies strictes, notamment C. acnes (Propionibacterium acnes) et C. minutissimum. L'identification s'effectue par les méthodes habituelles (API Coryne, Vitek2, spectrométrie de masse).

Leur paroi contient de l'acide méso-diaminopimélique (méso-DAP) comme acide aminé de jonction dans son peptidoglycane^{[réf. nécessaire]}. Les principaux glucides présents dans la paroi sont l'arabinose et le galactose^{[réf. nécessaire]}. Les acides gras cellulaires sont majoritairement les suivants : 18,1 ; 16 et 18,0^{[réf. nécessaire]}. Leur GC% est compris entre 51 et 63.

Culture

La plupart des Corynébactéries cultivent facilement sur les milieux ordinaires, ici sur une gélose tryptone soja.

Les Corynebacterium sont peu exigeants : ils sont cultivés sur milieu ordinaire et certaines espèces préférentiellement sur gélose au sang, donnant des colonies de type R sans relief. Certaines espèces sont lipophiles (elles nécessitent des lipides pour leur croissance).

En microbiologie clinique, deux types de milieux de culture sont utilisés pour isoler les Corynébactéries du « complexe Corynebacterium diphtheriae » responsables de la diphtérie^[8] :

• les prélèvements, toujours polymicrobiens puisqu'ils proviennent de sites muqueux et cutanés non stériles, doivent être inoculés sur des milieux sélectifs au tellurite de potassium (en) conçus à cet effet : gélose Hoyle, gélose Tinsdale ou CTBA ;
• un milieu enrichi non sélectif tel que le milieu Loeffler peut leur être associé pour favoriser la croissance des Corynébactéries et l'expression par C. diphtheriae du phénotype typique utile au diagnostic.

Comparaison avec les genres voisins

Pathogénicité

Diphtérie et complexe Corynebacterium diphtheriae

Le « complexe Corynebacterium diphtheriae » regroupe les espèces du genre Corynebacterium susceptibles de produire la toxine diphtérique et donc de présenter la pathogénicité caractéristique de la diphtérie humaine : il s'agit classiquement de C. diphtheriae, C. pseudotuberculosis et C. ulcerans^[9], encore citées comme les trois seules espèces toxinogènes du genre dans la deuxième édition du Bergey's Manual of Systematic Bacteriology en 2012^[6]. Néanmoins la présence du gène tox, qui conditionne la possibilité pour une Corynébactérie de produire la toxine, a été démontrée chez des espèces plus récemment décrites^[10],[11] telles que C. belfantii^[12], C. rouxii^[13], C. silvaticum^[14] et C. ramonii^[15].

En France, un Centre National de Référence (CNR) hébergé par l'Institut Pasteur assure les missions d'expertise, de conseil, de surveillance épidémiologique et le cas échéant d'alerte aux autorités de santé publique en rapport avec ces Corynébactéries^[16].

Autres formes de pathogénicité

De nombreuses espèces de Corynébactéries pathogènes pour l'être humain peuvent provoquer des infections sans rapport avec la diphtérie^[17]. Une revue bibliographique publiée en 2012 a répertorié un double spectre d'espèces « fréquemment » isolées (au sens de plus de 10 occurrences dans la littérature) et de manifestations cliniques^[18]. Il en ressort que les bactéries impliquées appartiennent aussi bien au complexe diphteriae qu'à d'autres espèces (C. afermentans, C. amycolatum, C. jeikeium, C. macginleyi, C. minutisimum, C. pseudodiphtheriticum, C. striatum, C. urealyticum, C. xerosis etc.) et qu'elles sont principalement responsables de bactériémies, d'abcès, de dermohypodermites, mais aussi plus rarement d'endocardites infectieuses, de méningites, de péritonites, d'adénites etc.

En tant que représentants du microbiote cutané humain normal, les Corynébactéries sont naturellement susceptibles de souiller les hémocultures si la ponction veineuse n'est pas effectuée dans de parfaites conditions d'asepsie. Leur isolement dans ce type de prélèvements doit donc amener à discuter au cas par cas leur pathogénicité réelle, en tenant compte de l'espèce identifiée et du contexte clinique précis^[19],[20].

Deux présentations dermatologiques spécifiques sont imputables à des Corynébactéries :

• l'érythrasma, une dermatose des plis causée par C. minutissimum ;
• la trichobactériose, dermatose de la peau pileuse due à différentes espèces de Corynébactéries dont C. flavescens.

Listes d'espèces

Espèces au nom correct publié de manière valide Selon la LPSN (26 novembre 2022)[21] : Corynebacterium accolens Neubauer et al. 1991 Corynebacterium afermentans Riegel et al. 1993 Corynebacterium alimapuense Claverias et al. 2019 Corynebacterium ammoniagenes (Cooke & Keith 1927) Collins 1987 Corynebacterium amycolatum Collins et al. 1988 Corynebacterium anserum Liu et al. 2021 Corynebacterium appendicis Yassin et al. 2002 Corynebacterium aquatimens Aravena-Román et al. 2012 Corynebacterium aquilae Fernández-Garayzábal et al. 2003 Corynebacterium argentoratense Riegel et al. 1995 Corynebacterium atrinae Kim et al. 2015 Corynebacterium atypicum Hall et al. 2003 Corynebacterium aurimucosum Yassin et al. 2002 Corynebacterium auris Funke et al. 1995 Corynebacterium auriscanis Collins et al. 2000 Corynebacterium belfantii Dazas et al. 2018 Corynebacterium beticola Abdou 1969 Corynebacterium bovis Bergey et al. 1923 Corynebacterium callunae (Lee & Good 1963) Yamada & Komagata 1972 Corynebacterium camporealense corrig. Fernández-Garayzábal et al. 1998 Corynebacterium canis Funke et al. 2010 Corynebacterium capitovis Collins et al. 2001 Corynebacterium casei Brennan et al. 2001 Corynebacterium caspium Collins et al. 2004 Corynebacterium choanae Busse et al. 2019 Corynebacterium ciconiae Fernández-Garayzábal et al. 2004 Corynebacterium comes Schaffert et al. 2021 Corynebacterium confusum Funke et al. 1998 Corynebacterium coyleae Funke et al. 1997 Corynebacterium crudilactis Zimmermann et al. 2016 Corynebacterium cystitidis Yanagawa & Honda 1978 Corynebacterium deserti Zhou et al. 2012 Corynebacterium diphtheriae (Kruse 1886) Lehmann & Neumann 1896 – espèce type Corynebacterium doosanense Lee et al. 2009 Corynebacterium durum Riegel et al. 1997 Corynebacterium efficiens Fudou et al. 2002 Corynebacterium endometrii Ballas et al. 2020 Corynebacterium epidermidicanis Frischmann et al. 2012 Corynebacterium faecale Chen et al. 2016 Corynebacterium falsenii Sjödén et al. 1998 Corynebacterium felinum Collins et al. 2001 Corynebacterium flavescens Barksdale et al. 1979 Corynebacterium fournieri corrig. Diop et al. 2018 Corynebacterium frankenforstense Wiertz et al. 2013 Corynebacterium freiburgense Funke et al. 2009 Corynebacterium freneyi Renaud et al. 2001 Corynebacterium gerontici Busse et al. 2019 Corynebacterium glaucum Yassin et al. 2003 Corynebacterium glucuronolyticum Funke et al. 1995 Corynebacterium glutamicum (Kinoshita et al. 1958) Abe et al. 1967 Corynebacterium glyciniphilum (ex Kubota et al. 1972) Al-Dilaimi et al. 2015 Corynebacterium gottingense Atasayar et al. 2017 Corynebacterium guangdongense Li et al. 2016 Corynebacterium halotolerans Chen et al. 2004 Corynebacterium hansenii Renaud et al. 2007 Corynebacterium heidelbergense Braun et al. 2021 Corynebacterium hindlerae Bernard et al. 2021 Corynebacterium humireducens Wu et al. 2011 Corynebacterium ilicis Mandel et al. 1961 Corynebacterium imitans Funke et al. 1997 Corynebacterium jeddahense Edouard et al. 2017 Corynebacterium jeikeium Jackman et al. 1988 Corynebacterium kalinowskii Schaffert et al. 2021 Corynebacterium kroppenstedtii Collins et al. 1998 Corynebacterium kutscheri (Migula 1900) Bergey et al. 1925 Corynebacterium lactis Wiertz et al. 2013 Corynebacterium liangguodongii Zhu et al. 2020 Corynebacterium lipophiloflavum Funke et al. 1997 Corynebacterium lizhenjunii Zhou et al. 2021 Corynebacterium lowii Bernard et al. 2016 Corynebacterium lubricantis Kämpfer et al. 2009 Corynebacterium lujinxingii Zhang et al. 2021 Corynebacterium macginleyi Riegel et al. 1995 Corynebacterium marinum Du et al. 2010 Corynebacterium maris Ben-Dov et al. 2009 Corynebacterium massiliense Merhej et al. 2009 Corynebacterium mastitidis Fernandez-Garayzabal et al. 1997 Corynebacterium matruchotii (Mendel 1919) Collins 1983 Corynebacterium minutissimum (ex Sarkany et al. 1962) Collins & Jones 1983 Corynebacterium mucifaciens Funke et al. 1997 Corynebacterium mustelae Funke et al. 2010 Corynebacterium mycetoides (ex Castellani 1942) Collins 1983 Corynebacterium nasicanis Baumgardt et al. 2015 Corynebacterium nuruki Shin et al. 2011 Corynebacterium occultum Schaffert et al. 2021 Corynebacterium oculi Bernard et al. 2016 Corynebacterium otitidis (Funke et al. 1994) Baek et al. 2018 Corynebacterium parakroppenstedtii Luo et al. 2022 Corynebacterium pelargi Kämpfer et al. 2015 Corynebacterium phocae Pascual et al. 1998 Corynebacterium pilbarense Aravena-Roman et al. 2010 Corynebacterium pilosum Yanagawa & Honda 1978 Corynebacterium pollutisoli Negi et al. 2016 Corynebacterium propinquum Riegel et al. 1994 Corynebacterium pseudodiphtheriticum Lehmann & Neumann 1896 Corynebacterium pseudokroppenstedtii Luo et al. 2022 Corynebacterium pseudopelargi Busse et al. 2019 Corynebacterium pseudotuberculosis (Buchanan 1911) Eberson 1918 Corynebacterium pyruviciproducens Tong et al. 2010 Corynebacterium qintianiae Zhou et al. 2021 Corynebacterium renale (Migula 1900) Ernst 1906 Corynebacterium resistens Otsuka et al. 2005 Corynebacterium riegelii Funke et al. 1998 Corynebacterium rouxii Badell et al. 2020 Corynebacterium sanguinis Jaén-Luchoro et al. 2020 Corynebacterium silvaticum Dangel et al. 2020 Corynebacterium simulans Wattiau et al. 2000 Corynebacterium singulare Riegel et al. 1997 Corynebacterium sphenisci Goyache et al. 2003 Corynebacterium spheniscorum Goyache et al. 2003 Corynebacterium sputi Yassin & Siering 2008 Corynebacterium stationis (ZoBell & Upham 1944) Bernard et al. 2010 Corynebacterium striatum (Chester 1901) Eberson 1918 Corynebacterium suicordis Vela et al. 2003 Corynebacterium sundsvallense Collins et al. 1999 Corynebacterium suranareeae Nantapong et al. 2020 Corynebacterium tapiri Baumgardt et al. 2015 Corynebacterium terpenotabidum Takeuchi et al. 1999 Corynebacterium testudinoris Collins et al. 2001 Corynebacterium thomssenii Zimmermann et al. 1998 Corynebacterium timonense Merhej et al. 2009 Corynebacterium trachiae Kämpfer et al. 2015 Corynebacterium tuberculostearicum Feurer et al. 2004 Corynebacterium tuscaniense corrig. Riegel et al. 2006 Corynebacterium ulcerans (ex Gilbert & Stewart 1927) Riegel et al. 1995 Corynebacterium ulceribovis Yassin 2009 Corynebacterium urealyticum Pitcher et al. 1992 Corynebacterium ureicelerivorans Yassin 2007 Corynebacterium urinipleomorphum corrig. Niang et al. 2021 Corynebacterium urogenitale Ballas et al. 2020 Corynebacterium uropygiale Braun et al. 2016 Corynebacterium uterequi Hoyles et al. 2013 Corynebacterium variabile corrig. (Müller 1961) Collins 1987 Corynebacterium vitaeruminis corrig. (Bechdel et al. 1928) Lanéelle et al. 1980 Corynebacterium wankanglinii Zhang et al. 2021 Corynebacterium xerosis (Lehmann & Neumann 1896) Lehmann & Neumann 1899 Corynebacterium yudongzhengii Zhu et al. 2020 Corynebacterium zhongnanshanii Zhang et al. 2021

Espèces reclassées (synonymes) Selon la LPSN (26 novembre 2022)[21] les espèces suivantes ont été reclassées au sein du genre Corynebacterium : Corynebacterium godavarianum Jani et al. 2018 : reclassée en C. gottingense Atasayar et al. 2017 Corynebacterium hadale Wei et al. 2018 : reclassée en C. gottingense Atasayar et al. 2017 Corynebacterium lilium Lee & Good 1963 : reclassée en C. glutamicum (Kinoshita et al. 1958) Abe et al. 1967 Corynebacterium mooreparkense Brennan et al. 2001 : reclassée en C. variabile corrig. (Müller 1961) Collins 1987 Corynebacterium nigricans Shukla et al. 2004 : reclassée en C. aurimucosum Yassin et al. 2002 Corynebacterium seminale Riegel et al. 1996 : reclassée en C. glucuronolyticum Funke et al. 1995 D'autres espèces ont été reclassées vers le genre Clavibacter (fam. Microbacteriaceae) : Corynebacterium insidiosum (McCulloch 1925) Jensen 1934 : reclassée en Clavibacter insidiosus (McCulloch 1925) Li et al. 2018 Corynebacterium michiganense (Smith 1910) Jensen 1934 : reclassée en Clavibacter michiganensis corrig. (Smith 1910) Davis et al. 1984 Corynebacterium nebraskense Vidaver & Mandel 1974 : reclassée en Clavibacter nebraskensis (Vidaver & Mandel 1974) Li et al. 2018 Corynebacterium sepedonicum (Spieckermann & Kotthoff 1914) Skaptason & Burkholder 1942 : reclassée en Clavibacter sepedonicus (Spieckermann & Kotthoff 1914) Li et al. 2018 D'autres espèces encore ont été reclassées vers le genre Curtobacterium (fam. Microbacteriaceae) : Corynebacterium betae Keyworth et al. 1956 : reclassée en Curtobacterium flaccumfaciens (Hedges 1922) Collins & Jones 1984 Corynebacterium flaccumfaciens (Hedges 1922) Dowson 1942 : reclassée en Curtobacterium flaccumfaciens (Hedges 1922) Collins & Jones 1984 Corynebacterium oortii Saaltink & Maas Geesteranus 1969 : reclassée en Curtobacterium flaccumfaciens (Hedges 1922) Collins & Jones 1984 Corynebacterium poinsettiae (Starr & Pirone 1942) Burkholder 1948 : reclassée en Curtobacterium flaccumfaciens (Hedges 1922) Collins & Jones 1984 D'autres encore, vers le genre Rathayibacter (fam. Microbacteriaceae) : Corynebacterium iranicum (ex Scharif 1961) Carlson & Vidaver 1982 : reclassée en Rathayibacter iranicus (Carlson & Vidaver 1982) Zgurskaya et al. 1993 Corynebacterium rathayi (Smith 1913) Dowson 1942 : reclassée en Rathayibacter rathayi (Smith 1913) Zgurskaya et al. 1993 Corynebacterium tritici (ex Hutchinson 1917) Carlson & Vidaver 1982 : reclassée en Rathayibacter tritici (Carlson & Vidaver 1982) Zgurskaya et al. 1993 D'autres encore, vers le genre Rhodococcus (fam. Nocardiaceae) : Corynebacterium equi Magnusson 1923 : reclassée en Rhodococcus equi (Magnusson 1923) Goodfellow & Alderson 1977 Corynebacterium fascians (Tilford 1936) Dowson 1942 : reclassée en Rhodococcus fascians (Tilford 1936) Goodfellow 1984 Corynebacterium hoagii (Morse 1912) Eberson 1918 : reclassée en Rhodococcus hoagii (Morse 1912) Kämpfer et al. 2014 D'autres espèces, enfin, ont été reclassées dans des genres divers : Corynebacterium liquefaciens (Okabayashi & Masuo 1960) Lanéelle et al. 1980 : reclassée en Glutamicibacter nicotianae (Giovannozzi-Sermanni 1959) Busse 2016 Corynebacterium paurometabolum Steinhaus 1941 : reclassée en Tsukamurella paurometabola corrig. (Steinhaus 1941) Collins et al. 1988 Corynebacterium pyogenes (Glage 1903) Eberson 1918 : reclassée en Trueperella pyogenes (Glage 1903) Yassin et al. 2011