Infections endogènes et leurs caractéristiques

Cours de Microbiologie Infectieuse et Santé

• Le master est en Microbiologie et contrôle de la qualité, semestre 1.
• Le cours porte sur la microbiologie infectieuse et la santé.
• La chargée de cours est la Dr. GHALOUNI.E.
• L'université est Ahmed ZABANA-Relizane.
• La faculté est celle des Sciences de la nature et de la vie.
• Le département est celui de Biologie.

Sommaire des Cours

• Introduction: Les maladies infectieuses constituent un problème majeur de santé publique. Elles représentent environ 26% de la mortalité globale dans le monde.
• Infectiologie:
  • Notions fondamentales (QI-Q): causes, modes de transmission, mécanismes de l'infection, typologie des agents infectieux
  • Agents infectieux et leurs modes de détection: bactéries, virus, champignons, parasites, prions
  • Les mécanismes de défense (système immunitaire), le dysfonctionnement du système immunitaire et son réglage des défaillances (vaccination, sérothérapie, interférons)

Introduction

• Les maladies infectieuses sont un problème majeur de santé publique, représentant environ 26% de la mortalité globale dans le monde.
• Ces maladies sont causées par un ou plusieurs agents infectieux.
• La microbiologie joue un rôle essentiel dans la détection, l'identification de ces agents et le diagnostic des maladies infectieuses.

Infectiologie: Notions Fondamentales

• Une infection (maladie infectieuse) est une maladie due à la prolifération de germes et à des réactions immunologiques ou des signes cliniques.
• Les agents infectieux sont des micro-organismes (bactéries, virus, champignons, parasites) ou tout autre agent (prions).
  • La pathogénicité: capacité de l'agent infectieux pour causer une infection.
  • La virulence: capacité de l'agent infectieux pour causer une maladie grave.
  • La dose infectieuse: quantité minimale d'agent infectieux pour provoquer une infection.

Le Mode de Transmission

• La transmission peut se faire de différentes façons, par exemple, des gouttelettes respiratoires projetées sur une surface ouverte peuvent entraîner la transmission d'un agent infectieux (ex : streptocoque), mais pas d'un autre (grippe).
• La capacité de survie des agents infectieux dans l'environnement varie selon l'agent et les conditions (température, humidité) et est corrélative au traitement.

Le Réservoir et le Vecteur

• Le réservoir: le lieu ou le site d'habitat naturel de l'agent infectieux (humain ou animal).
• Le vecteur : site de relais ou d'attente entre une espèce (réservoir) et l'homme (récepteur).

Une Colonisation

• La colonisation est la présence de germes sans réaction immunologique ou signes cliniques.
• Tout malade est colonisé avant d'être infecté.
• Une colonisation ne signifie pas toujours une infection.
• Une personne colonisée peut être porteuse sans être malade.

Une Maladie Contagieuse

• Une maladie infectieuse dont l'agent est spontanément transmissible d'un sujet à un autre.

Infectiologie

• Endogène (auto-infection): infection par les propres germes du patient.
• Exogène (infection croisée): infection par des germes provenant d'un environnement contaminé. (ex. infection hospitalière, Maladies nosocomiales).

Sensibilité à une Infection Nosocomiale

• Certains patients sont plus à risque de contracter une infection nosocomiale en raison d'un déséquilibre du corps.
• Facteurs de risque: âges extrêmes, états extrêmes de poids (obèses ou dénutris), diabète, insuffisance rénale, insuffisance hépatique ou immunodépression (ex. leucémie, cancer, SIDA).
• Acquisition de sensibilité: interventions chirurgicales, certains traitements (corticothérapie prolongée, radiothérapie, chimiothérapie anti-cancéreuse), antibiothérapie aveugle, nombre de personnes en contact avec le malade et manque de formation ou d'hygiène.

Modes de Transmission de l'Infection

• Contact direct: contact physique (main, relation sexuelle)
• Contact indirect: contact avec un objet contaminé
• Aéroporté: contact avec des gouttelettes lors de la parole, de la toux ou de l'éternuement
• Transmission par les voies respiratoires: contamination par les spores de champignons (candidoses, aspergilloses..)
• Transmission par les voies digestives: ingestion de germes infectieux contenus dans les aliments ou l'eau souillée (vibrio cholerae) ou de toxines (ex: Botulisme).
• Transmission par morsures ou piqûres animales: rôle de l'animal comme vecteur (ex: peste, rage, leishmanioses).

Mécanisme de l'Infection

• Les étapes sont:
• Contamination: contact avec l'agent infectieux.
• Colonisation: multiplication de l'agent infectieux sans signes cliniques ni réponse immunitaire.
• Infection: apparition de signes cliniques et/ou réponse immunitaire.
• Le mécanisme peut s'arrêter à n'importe quelle étape.

La Production de Toxines et d'Enzymes

• Les toxines sont des substances chimiques qui nuisent aux êtres vivants.
• Par exemple, la bactérie Clostridium tetani produit une toxine responsable du tétanos.
• Certaines maladies sont causées par des toxines produites par des micro-organismes en dehors de l'hôte, même si les micro-organismes eux-mêmes ont été détruits.

Les Enzymes

• Certaines bactéries produisent des enzymes qui détruisent les tissus, facilitant la propagation de l'infection.

Le Développement d'une Résistance aux Antibiotiques

• L'utilisation excessive d'antibiotiques a conduit au développement d'une résistance chez certaines bactéries, y compris la bactérie Staphylococcus aureus par exemple.
• Certaines bactéries développent une enzyme qui rend les antibiotiques inefficaces.

Blocage des Défenses de l'Organisme

• Les bactéries produisent des dispositifs qui bloquent les défenses immunitaires. Les défenses immunitaires sont bloquées au niveau de la production d'anticorps ou de lymphocytes T.
• La formation de capsules empêche l'ingestion des bactéries par les globules blancs.
• Une résistance à la lyse (destruction) par des substances circulantes dans le sang.

Qualité du Fonctionnement du Système Immunitaire

• Les personnes ayant un système immunitaire affaibli (immunodépression) sont plus sensibles aux infections.
• Les raisons d'un mauvais fonctionnement du système immunitaire peuvent être innées (anomalie héréditaire) ou acquises (ex., SIDA ou cancer).
• Certains médicaments (ex., corticoïdes) peuvent affaiblir le système immunitaire.

Le Développement de l'Infection

• L'infection peut rester locale (limitée à la peau ou aux muqueuses) et être caractérisée par une réaction inflammatoire.
• Une infection peut devenir locorégionale si les germes atteignent les ganglions lymphatiques.
• L'infection peut se généraliser et devenir une septicémie (envahissement du corps par les germes).

Typologie des Infections

• Virulente: due au pouvoir virulent du germe (ex: streptocoque).
• Spécifique: due à l'effet d'une toxine libérée par le germe (ex: tétanos).
• Mixte: à la fois virulente et toxigène (ex: gangrène gazeuse).

La Toxi-infection

• Une infection (souvent alimentaire) où les bactéries libèrent des toxines dans la lumière intestinale, conduisant à des symptômes d'intoxication.
• Exemple: dysenterie bacillaire (causée par Shigella dysenteriae).

Les Agents Infectieux

• Les principaux types d'agents infectieux sont : bactéries, virus, parasites, champignons et les prions.

L'Infection Bactérienne

• Caractéristiques:

  • Micro-organismes unicellulaires procaryotes.
  • Se distinguent par leur forme (coques, bacilles, spirales), la composition de leur paroi (Gram + ou Gram -) et leurs besoins en oxygène (aérobie, anaérobie, facultative).

• Exemple de bactéries et d'infections: Escherichia coli (infections urinaires), Staphylococcus aureus (infections cutanées), Mycobacterium tuberculosis (tuberculose), Salmonella typhi (fièvre typhoïde), Treponema pallidum (syphilis).

• Différentes formes: coques, bacilles, vibrions, spirilles, forme fusiformes.

• Plusieurs groupes de classification selon composition de la paroi, (Gram + et Gram-).

• Besoins en oxygène: aérobies, anaérobies, aero-anaérobies facultatives, micro-aérophiles.

Flores Bactériennes

• Résidente/commensale: non pathogène, réside en bonne entente sur la peau et les muqueuses.
• Saprophyte: inoffensive pour l'Homme, vit dans l'environnement extérieur.
• Transitoire: non pathogène en transit, passe dans l'organisme avant d'aller ailleurs.
• Pathogène: capables de provoquer des maladies dont la gravité varie selon la nature et la quantité agent infectieux, ainsi que le sujet.

Détection Directe de l'Infection Bactérienne

• Prélèvements: urines (ECBU), prélèvements ORL, crachats (ECBC), selles (coproculture), liquide céphalo-rachidien (LCR), sang (hémoculture).
• Techniques d'analyse macroscopique: culture et isolement (ex: milieux de Chapman, gélose au chocolat).
• Techniques d'analyse microscopique: coloration de Gram, coloration de Ziehl-Neelsen.
• Tests d'identification: tests rapides (API), propriétés biochimiques, métabolisme respiratoire, glucidique, enzymatique,
• Détermination de la sensibilité des bactéries aux antibiotiques (antibiogramme).
• Mode d'action des antibiotiques: blocage d'acide folique, destruction de la membrane cytoplasmique, inhibition de la synthèse de l'ADN ou des protéines ou de la paroi bactérienne.
• La résistance des bactéries vis-à-vis des ATB peut être naturelle ou acquise (via mutation ou acquisition de matériel génétique).

Les Virus

• Caractéristiques: acaryotes, structure biologique défective (icosaédrique, hélicoïdale), unicellulaires, nécessitant une cellule hôte pour se dupliquer.

• Composition: acide nucléique (ADN ou ARN), capside protéique protecteur. Il en existe des virus nus, et des virus enveloppés.

• Cycle de reproduction: liaison au récepteur cellulaire, pénétration dans la cellule, synthèse des composants viraux, assemblage et libération de nouveaux virus.

• Exemples d'infections virales: hépatite, infections gastro-intestinales, infections respiratoires (grippe, covid-19), infections du système nerveux (rage), SIDA, herpès.

• Diagnostic: dosage des antigènes ou des anticorps, vue la difficulté de culture de la plupart des virus.

• Traitement: antiviraux, interférons, vaccination.

• Evolutions possibles:

  • aiguës: résolution avec immunité acquise
  • chroniques: persistance du virus

L'Infection Fongique (mycoses)

• Champignons: organismes eucaryotes, hétérotrophes, immobiles, se reproduisent par spores.

• Classification: levure (cellules unicellulaires) et filamenteux (moisissures, cellules pluricellulaires).

• Les mycoses: due à l'ingestion ou à l'inhalation de spores ou la contamination directe par des champignons.

• Flores fongiques: saprophytes (se nourrissant de matières organiques décomposées) et commensales (vivant à l'intérieur des êtres vivants sans causer de troubles).

• Mycoses opportunistes: se développent chez des individus affaiblis.

• Exemples de mycoses: aspergilloses broncho-pulmonaires, candidoses (muguet oral/buccal).

• Diagnostic: examen microscopique et culture sur milieux spécifiques (ex: Sabouraud).

• Traitement: antifongiques (ex: fluconazole, voriconazole, micafungine).

L'Infection Parasitaire

• Parasites: organismes vivants se développant au dépend de l'hôte, se nourrissant de tissus ou du sang.
• Classification: Protozoaires unicellulaires (ex: amibes, giardia, plasmodium), helminthes pluricellulaires (vers plats, vers ronds), et acariens multicellulaires (tiques, acariens cutanés).
• Exemples: Amibes (dysenterie amibienne), Giardia lamblia (giardiase), Plasmodium (paludisme), helminthes (ex. Taenia).
• Diagnostic: macro et microscopique (selles, sang). Dosage des anticorps (sérologique), examen de sang (FNS).
• Traitement: médicamenteux.

Les Prions (ATNC)

• Prions: protéines infectieuses qui transmettent leur information génétique sans ADN ni ARN.
• Elles ont une forme anormale qui affecte le système nerveux conduisant à la dégénérescence neuronale et la mort des cellules.
• Exemple: maladie de la vache folle, encéphalopathies spongiformes transmissibles (ESPT).
• Diagnostic: électroencéphalogramme (EEG), imagerie par résonance magnétique (IRM).

Mécanismes de Défense

• Protection externe: barrières physiques (peau, muqueuses, poils, cils) et chimiques (mucus, sécrétions, enzymes).
• Système immunitaire: réaction non spécifique (réponse immédiate identique à toute agression) et réaction spécifique (Réponse ciblée et adaptative).
• Défaillances: déficit immunitaire, maladies héréditaires, âges extrêmes, maladies chroniques ou traitement par certains médicaments.
• Réglage des défaillances: vaccination, sérothérapie, interférons.

Sérothérapie

• Immunisation artificielle par injection de sérum contenant des anticorps spécifiques.
• Court durée de l'efficacité, (2 à 3 semaines).
• Utilisé pour des situations d'urgence.
• Exemples: sérums anti-toxines (botulique, tétanique), anti-venimeux .

Détection des Agents Infectieux

• Méthodes directes: à partir du produit biologique (examen microscopique et culture).
• Méthodes indirectes: PCR, Immunofluorescence indirecte, Western blot ou ELISA.

Les Interférons (IFN)

• Glycoprotéines appartenant à la famille des cytokines.
• Jouent un rôle dans la réponse immunitaire anti-virale
• Types I, II et III (IFNα, IFNβ, IFNγ).
• Utilisation dans certains traitements (hépatites,etc..).
• Production d'interférons recombinants pour lutter contre les virus et les certains cancer..