Micrococcus est un genre de bactéries à coloration Gram positive appartenant à la famille des Micrococcaceae, décrit pour la première fois en 1872 par Cohn.
Les cellules sont des coques de de diamètre, souvent groupées en tétrades ou en amas irréguliers, généralement non mobiles. Ce sont des bactéries aérobies, à métabolisme oxydatif, possédant une catalase, chimio-organotrophe. La paroi cellulaire de Micrococcus est importante et peut faire jusqu'à 50 % de la masse cellulaire. Son génome est riche en paires guanine-cytosine (GC), avec un taux de GC généralement compris entre 65 et 75 % .
Ces bactéries ont de nombreux habitats, notamment le sol, les eaux douces, les aliments mais leur habitat primaire est la peau des mammifères.
Écologie et habitat Micrococcus a été isolé de la peau humaine (et donc dans le microbiote cutané humain) et animale. La peau des mammifères est considérée, à ce jour, comme l'habitat principal de Micrococcus.
Peau humaine La peau humaine est riche en microcoques. En effet, une population cutanée de Micrococcus a été retrouvée chez 96 % de 115 individus habitant dans 18 États différents des États-Unis , avec une très forte proportion en M. luteus (~90 % des cas). Une étude a montré que les microcoques constituent 1 à 20 % de la flore aérobie totale isolée de la peau de la tête, des jambes et des bras, mais moins de 1 % de ces isolats correspond à des zones de haute densité bactérienne comme les aisselles ou les narines. Les microcoques sont rarement isolés sur la peau d'enfants de moins d'un an.
Lorsqu'il est sur la peau humaine, Micrococcus luteus dégrade les composés de la sueur en composés à l'odeur désagréable.
Peau animale Micrococcus a été isolé de la peau de nombreux animaux, incluant écureuils, rats, ratons-laveurs, opossums, chevaux, porcs, bovins, chiens et divers primates. L'espèce dominante est M. varians tandis que M. luteus est surtout trouvé sur la peau humaine.
Sources secondaires Les sources secondaires, c'est-à-dire contenant une faible population de ces coques, sont les produits laitiers, les viandes, la bière, les sols et poussières, les boues d'estuaire, l'eau de mer et l'eau douce, mais également l'air. Le sol était précédemment considéré comme la source primaire des microcoques , cependant M. luteus meurt rapidement lorsqu'il est placé dans un sol naturel. Des observations microscopiques ont montré que la bactérie était physiquement détruite par des prédateurs de bactéries du sol, dont Streptoverticullum sp..
Lorsqu'ils ne sont pas détruits par des prédateurs bactériens et malgré le fait qu'ils ne forment pas de spores, les Micrococcus peuvent survivre durant un grand laps de temps. Une étude récente de Greenblat a démontré qu'un M. luteus a survécu dans l'ambre entre et , voire plus, sur la base de l'étude de son ARNr 16S.
Dans la bière, Micrococcus kristinae forme des sédiments dans les bouteilles de bière et change les saveurs de cette dernière.
Pouvoir pathogène Micrococcus est généralement considéré comme un organisme saprophyte ou commensal. Il peut cependant être un pathogène opportuniste, notamment chez les patients immunodéprimés (comme les patients infectés par le VIH). Chez ces derniers, les microcoques peuvent être impliqués dans diverses infections, notamment des bactériémies récurrentes, des chocs septiques, de l'arthrite septique, des endocardites ou encore des méningites. Dans de rares cas, la mort d'un patient immunodéprimé peut être due à une infection pulmonaire à Micrococcus.
Il peut être difficile d'identifier Micrococcus comme cause d'une infection, car il est normalement présent dans la microflore de la peau humaine et que le genre est rarement impliqué dans une infection (hormis dans les cas cités plus haut). La culture de cette bactérie dans un échantillon de sang est en général une contamination du prélèvement, sauf chez les personnes immunodéprimées ou chez les porteurs du virus VIH et étant atteints du SIDA comme cité ci-dessus.
Propriété bactérienne Morphologie La morphologie est la description de l'aspect, à l’œil nu ou au microscope, de la bactérie ou de ses colonies. Ces critères de morphologies permettent de déterminer vers quels genres bactériens généraux se diriger et donc déterminer les tests biochimiques et les milieux de cultures à utiliser par la suite. Macroscopique
Les colonies sont généralement rondes, à bord régulier, de relief bombé et d'aspect lisse et brillant. Elles sont généralement pigmentées avec des nuances de jaunes ou de rouges, donnant un aspect opaque aux colonies.
Microscopique
Les bactéries du genre Micrococcus sont des coques Gram positivesLes bactéries apparaissent violettes à l'observation microscopique après une coloration de Gram, de 0.5 à 2.0 µm de diamètre, groupées en tétrade, amas irréguliers ou éventuellement en paires. Le groupement en chaines n'est pas visible. Elles sont généralement non mobiles(Micrococcus agilis et M. roseus sont mobiles) et asporulés .
Milieux d'isolement Les milieux d'isolement permettent de faire croître et de séparer les différents organismes présents dans un échantillon et donc de les isoler afin de pouvoir les étudier individuellement. Ces milieux peuvent contenir diverses substances inhibitrices ou chimiques, permettant alors des informations sur les micro-organismes étudiés. Milieux généraux La plupart des microcoques poussent sur gélose nutritive ou sur gélose P(présenté par Naylor et Burgi en 1984), à . Ils sont également généralement halotolérants, poussant avec 5 % de chlorure de sodium et poussent dans une gamme de température optimale de 25 à .
Les seules exceptions sont M. agilis qui est psychrophile et pousse mieux entre 22 et , et M. halobius qui nécessite 5 % de chlorure de sodium (NaCl) (par comparaison, la salinité de l'océan tourne autour de 3,5%) pour croître dans ce type de milieu peu riche.
Milieux sélectifs L'utilisation de milieux sélectifs peut permettre d'éliminer certains organismes non recherchés présents régulièrement dans les échantillons isolés :
l'utilisation de cycloheximide (/L) permet l'inhibition des moisissures, notamment pour l'isolement à partir de mammifères non humains ; la gélose FTO au nitrofurane (50 mg/L), développée par Curry et Borobian en 1976, permet d'isoler les populations de microcoques (et de corynebactéries) en évitant la croissance de Staphylococcus, organismes fréquemment retrouvés sur des échantillons provenant de la peau ; la gélose FP au furazolidone (50 mg/L), développée par Rheinbaben et Hadlok en 1981, permet la croissance des Micrococcus et inhibe la croissance des Staphylococcus.
Conservation Les cultures de microcoques peuvent être stockées sur gélose nutritive au réfrigérateur () pour 3 à 5 mois, si elles sont en tube parfaitement scellé. Elles peuvent également être stockées sur gélose nutritive, sous paraffine liquide au réfrigérateur () durant 1 à 2 ans. La méthode la plus fiable est la lyophilisation selon la méthode standard de Kirsop et Snell ou l'azote liquide.
Caractéristiques phénotypiques et biochimiques Caractéristiques métaboliques Générales Micrococcus est un genre chimioorganotrophe. Les bactériens chimioorganotrophes produisent leurs énergies en dégradant des composés carbonés d'origine organique, et possèdent un métabolisme aérobie. Un métabolisme aérobie utilise l'oxygène dans ces réactions de dégradations des composés utilisés qui produit rarement (ou peu) d'acides à partir des sucres.
De plus, les microcoques sont catalase positifsLa catalase est une enzyme qui dégrade le peroxyde d'hydrogène (eau oxygénée ou ) est dégradé en eau () et 1/2 oxygène (). On observe la formation de bulles dans une goutte d'eau oxygénée lorsque l'on place des bactéries catalase positives (c'est-à-dire possédant la catalase) au sein de cette goutte, oxydase variableL'oxydase est une enzyme cytochrome permettant d'oxyder des composés grâce à l'oxygène (). Lors du test bactériologique du même nom, l'oxydase réduit des composés N-méthylés du paraphénylènediamine en semi-quinone, qui donne une coloration rose-violacée au test et aérobie strictsL'oxygène est nécessaire à la croissance des bactéries aérobies strictes, son absence empêche leur croissance. Plusieurs espèces de Micrococcus, comme M. luteus, et M. roseus, produisent des pigments caroténoïdes jaunes ou roses lorsqu'elles poussent sur des géloses contenant du mannitol.
Voici quelques composés carbonés pouvant être (ou non) oxydés, en dioxyde de carbone et en eau, par les Micrococcus. {| class="wikitable" |- ! Composé carboné !! Réaction d'oxydation par Micrococcus |- | Acétate || Positive |- | Lactate || Positive |- | Pyruvate || Positive |- | Succinate || Positive |- | Fructose || Positive |- | Galactose || Positive |- | Glucose || Positive |- | Glycérol || Positive |- | Maltose || Positive |- | Sucrose || Positive |- | Mannitol || Variable |- | Sorbitol || Variable |- | Arabinose || Variable |- | Rhamnose || Variable |- | Ribose || Variable |- | Xylose || Variable |- | Amidon || Variable |- | Dulcitol || Négative
Du côté enzymatique, la thymidine kinase. C'est une enzyme phosphorylant ou déphosphorylant les thymidines et une phosphorylase peuvent être détectées. De plus, une uridine phosphorylase, démontrant une activité faible est trouvable et l'uridine kinase n'est pas détectable.
Cas spécifiques Une souche de M. luteus a montré la production de riboflavine (vitamine B2), lorsqu'elle pousse sur des polluants organiques, toxiques, comme la pyridine.
Les souches de M. varians et de M. kristinae peuvent pousser en anaérobie facultative et produisent alors de l'acide L-lactique à partir du glucoseHartinger et Schleifer - Observations non publiées.
Séparation Micrococcus / Staphylococcus Les caractéristiques phénotypique et biochimique des microcoques et des staphylocoques sont très proches. Les plus grandes différences permettant la différenciation des genres se retrouvent au niveau de la séquence ADN, de la composition de la paroi, des acides gras présents sur la membrane et de la classe de ménaquinones (MK) produites. Cependant, ces caractéristiques ne peuvent être facilement mises en exergue dans un laboratoire classique.
Il donc faut des tests spécifiques, simples et facilement mis en œuvre afin de pouvoir les séparer avec certitude. Voici quelques-uns de ces tests :
Production d'acide par fermentation (anaérobie) à partir du glucose. Production d'acides en culture aérobie à partir de glycérol en présence d’érythromycine à 0,4 µg/mL . Une étude plus récente a cependant mis en évidence que la présence d'érythromycine n'était pas obligatoire . Croissance sur gélose au nitrofurane (gélose FTO). Croissance sur gélose au furazolidone (gélose FP). Sensibilité au composé vibriostatique O (/disque) - Préférentiellement testé sur milieu Mueller-Hinton. Sensibilité à la bacitracine. 'Sensibilité à la lysostaphine.
Et voici les résultats à ces tests :
Test Micrococcus Staphylococcus Fermentation lactique du glucose Généralement(> 70 %) négatif Généralement positif Acidification à partir du glycérol Négatif (sauf M. kristinae et M. roseus) Généralement positif Résistance au O Sensible Résistant Résistance à la bacitracine Sensible Résistant Résistance à la lysostaphine Résistant Sensible Croissance sur gélose FP Positif Négatif Croissance sur gélose FTO Positif Négatif
Les souches de M. kristinae et de M. roseus productrices d'acides à partir du glycérol sont cependant facilement différenciables des Staphylococcus par leurs colonies convexes et leurs pigments caractéristiques.
Composition membranaire et de la paroi La membrane cytoplasmique des Micrococcus a été particulièrement étudiée via M. luteus.