Microbiologie Infectieuse et Santé - Cours - PDF

Université - Ahmed ZABANA- Relizane Faculté des Sciences de la nature et de la vie Département de Biologie Master1 Microbiologie & contrôle de la qualité - Semestre1- Microbiologie infectieuse et santé « Cours » Chargée...

Université - Ahmed ZABANA- Relizane Faculté des Sciences de la nature et de la vie Département de Biologie Master1 Microbiologie & contrôle de la qualité - Semestre1- Microbiologie infectieuse et santé « Cours » Chargée de cours : Dr. GHALOUNI.E  Plan des cours "sommaire": ✓Introduction ✓Infectiologie : ▪ QlQ notions fondamentales ▪ Les causes ▪ Les modes de transmission ▪ Le mécanisme de l’infection ▪ La typologie ✓ Les agents infectieux et leurs modes de détection : ▪ Bactéries ▪ Virus ▪ Champignons ▪ Parasites ▪ Prions ✓Les mécanismes de défense « système immune» ✓ Disfonctionnement du système immunitaire ✓ réglage des défaillances : ▪ Vaccination ▪ Sérothérapie ▪ Interférons  INTRODUCTION Les maladies infectieuses constituent un problème majeur de santé publique puisqu’elles représentent (environ 26% de la mortalité globale dans le monde ). Elles ont pour origine un ou plusieurs agents infectieux. La microbiologie a permis de détecter et d’identifier ces agents et donc de découvrir l’origine infectieuse des maladies et établir le diagnostic nécessaire.  ✓ Infectiologie Notions fondamentales: Une infection "maladie infectieuse" : maladie due à la prolifération de germes avec réactions immunologiques et/ou signes cliniques. Agents infectieux = microorganismes (bactéries, virus, champignons, parasites) ou tout autre agent (prions) pouvant causer des infections chez l’homme. Certains facteurs associés à l’agent infectieux influencent sa facilité à se transmettre : ✓ La pathogénicité : la capacité de l’agent infectieux à causer une infection ✓ La virulence: la capacité de l’agent infectieux à causer une maladie grave ✓ La dose infectieuse: la quantité minimale d’agents infectieux permettant l’infection. ✓ Le mode de transmission: Par exemple, même si des gouttelettes respiratoires sont projetées sur une plaie ouverte, il n’y aura pas transmission de la grippe. Par contre, il pourra y avoir transmission d’un streptocoque. ✓ La capacité de l’agent infectieux à survivre dans l’environnement et à rester viable : Par exemple, les kystes de certains parasites peuvent survivre plusieurs mois dans certaines conditions de température et d’humidité. Quant au Norovirus (un des agents responsables des diarrhées), il peut survivre jusqu’à 12 jours sur des surfaces non nettoyées et non désinfectées et il résiste à la température de 60 °C ainsi qu’à la congélation. Certains virus respiratoires, dont le virus de la grippe, demeurent viables jusqu’à 5 minutes sur la peau des mains, mais jusqu’à 48 heures sur certaines surfaces.  Le réservoir : est le lieu ou le site naturel d’habitat de l’agent infectieux. Il peut être un humain ou un animal. Le vecteur: site de relais ou d’attente , entre une espèce (réservoir) et l'homme infecté (récepteur). Une colonisation: présence de germes sans réactions immunologiques ou signes cliniques. Tout malade est colonisé avant d’étre infecté mais Tout malade colonisé ne fait pas obligatoirement une infection, c’est un porteur de germes (individu sain) Une maladie contagieuse: maladie infectieuse dont l’agent est spontanément transmissible d’un sujet à un autre.  ✓ Infectiologie Une infection peut être générée par : 1. des germes hébergés par le patient : l'infection est dite Endogène , ou auto- infection = infection du malade par ses propres germes. Elle est due au déplacement des germes de la flore habituelle d'un endroit où ils sont inoffensifs vers un autre où ils se multiplient différemment et deviennent pathogènes. 2. des micro-organismes provenant d'un environnement contaminé : l'infection est dite Exogène , ou Une infection croisée = infection du malade par les germes d'un autre malade (infection hospitalière) (Maladies Nosocomiales). suite  ✓ Infectiologie Certains patients sont plus à risques de contracter une infection nosocomiale. Il s’agit de patients « sensibles » chez lesquelles le corps est déséquilibré , soit: La sensibilité est inhérente « ‫» ذاتية‬ ▪ âges extrêmes (avant 1 an et après 65ans) : nouveau-nés, vieillards, prématurés ▪ états extrêmes de poids : obèses – dénutris ▪ porteurs de pathologies chroniques: ✓ diabète ✓ insuffisance rénale ✓ insuffisance hépatique ✓ immunodépression (leucémie, cancer, SIDA)  ✓ Infectiologie Sensibilité est acquise « ‫ » مكتسبة‬: ▪ les interventions chirurgicales ▪ certains traitements : ✓ corticothérapie prolongée ✓ radiothérapie ✓ chimiothérapie anti-cancéreuse ✓ une antibiothérapie aveugle: l’utilisation abusive des ATB ;apparition des bactéries multi résistantes. ▪ nombre de personnes pour le même malade :(Médecin-assistant- stagiaire- Infirmière....), Chacun de ces acteurs est potentiellement transmetteur de germes. ▪ déplacement du malade dans l'Hôpital: Médecine interne -> Chirurgie -> bloque opératoire ->... ▪ manque de formation du personnel (en matière d’hygiène) ▪ circuit de matériel  ✓ Infectiologie Modes de Transmission de l’infection: Les infections sont transmises de différentes façons : Les transmissions de contact : ▪ Direct : avec une personne infectée : ✓ main, ✓ Relation sexuel (maladies vénériennes telles la syphilis, le SIDA…) ▪ Indirect: contact avec un objet souillé par une personne infectée (surface, objets, transfusion…) ; les maladies contractées au contact des eaux polluées ou contaminées (diverses parasitoses). Les transmissions aéroportées : émises lors de la parole, la toux, l’éternuement.  ✓ Infectiologie Transmission par les voies respiratoires : par exemple: ▪ la contamination par des spores de champignons (les candidoses, les aspergilloses…) Par les voies digestives : ▪ l'ingestion des germes infectieux contenus dans les aliments ou l'eau souillée : ✓ Fièvre typhoïde (Salmonella typhi): fièvre, diarhée….. ✓ Choléra (Vibrio cholerae): infection intestinale ; diarhée, vomissement ▪ l'ingestion des toxines produites par les germes: ✓ Botulisme: toxine de (Clostridium botulinum ) : affection neurologique (troubles de vision, paralysie)  ✓ Infectiologie Par morsures ou piqûres animales : Cet animal joue le rôle d’un (hôte vecteur: site de relais d’attente), entre une espèce (réservoir: site naturel d’habitat de l’agent infectieux ) et l'homme infecté (récepteur). Les puces, poux, tiques et moustiques (divers sont les principaux vecteurs de toutes ces maladies). *Quelques exemples: ▪ la peste: bactérie bacillaire(Yersinia pestis) se transmet des rongeurs à l’homme par les puces. ▪ la rage: virus (Lyssavirus) du chien à l’homme ▪ le paludisme « Malaria »: parasite ( Plasmodium falciparum) transmit par une piqure de moustique. ▪ les leishmanioses: parasite (Leishmanya) transmit par la piqure de phlébotomes « protozoaires ».  ✓ Infectiologie Mécanisme de l’infection: Les étapes de l’évolution de l’infection sont: 1. Contamination : contact avec agent infectieux 2. Colonisation : multiplication de l’agent infectieux, mais pas de signes cliniques , ni réponse immunitaire 3. Infection : apparition des signes cliniques et , ou réponse immunitaire. Mais le mécanisme peut s’arrêter à chaque étape. ✓ Infectiologie Après avoir envahi le corps humain, les micro-organismes doivent se multiplier pour provoquer une infection. Après le début de la multiplication, trois scénarios peuvent se produire (soit): - Les micro-organismes continuent à se multiplier et submergent les défenses de l’organisme de l’hôte. - Un état d’équilibre est atteint, provoquant une infection chronique. - L’organisme de l’hôte, avec ou sans traitement médical, arrive a détruire les micro-organismes invasifs. Le degré de gravité de l’infection dépend des facteurs suivants: - La production de toxines, d’enzymes par le micro-organisme - Le développement d’une résistance aux antibiotiques - Sa capacité à bloquer les mécanismes de défense de l’organisme - La qualité du fonctionnement du système immunitaire de la personne ✓ Infectiologie La Production de toxines et d’enzymes: Les toxines sont des substances chimiques qui peuvent nuire aux êtres vivants. Par exemple, la bactérie Clostridium tetani dans une plaie infectée produit une toxine responsable du tétanos. Certaines maladies sont provoquées par des toxines produites par les micro- organismes en dehors de l’hôte. Par exemple, des staphylocoques présents dans l’alimentation peuvent produire une toxine qui est responsable d’une intoxication alimentaire suite à l’ingestion de ces aliments, même si les staphylocoques avaient été détruits. ✓ Infectiologie Les enzymes Certaines bactéries produisent des enzymes qui détruisent les tissus, permettant à l’infection de se propager plus rapidement au niveau de ces tissus. D’autres bactéries produisent des enzymes leur permettant de pénétrer dans des cellules et/ou de passer à travers. Le développement d’une résistance aux antibiotiques En raison de l’utilisation trop répandue et inappropriée des antibiotiques, certaines bactéries arrivent a développer une résistance à ces médicaments. Exemple : Il y a 50 ans, la bactérie Staphylococcus aureus (responsable d’infections cutanées fréquentes) était très sensible à la pénicilline. Avec le temps, les souches de cette bactérie sont devenues capables de synthétiser une enzyme qui casse la molécule de la pénicilline, la rendant ainsi inefficace. Les chercheurs ont donc développé une forme de pénicilline que l’enzyme ne pouvait pas cliver, mais après quelques années, la bactérie s’est adaptée et est devenue résistante à cette molécule de pénicilline modifiée. ✓ Infectiologie Blocage des défenses de l’organisme -En interférant au niveau de la production par l’organisme des anticorps ou des lymphocytes T dont le rôle spécifique est d’attaquer les micro-organismes -Destruction des anticorps protecteurs -En se cachant à l’intérieur d’enveloppes protectrices externes (capsules) ce qui empêche les globules blancs protecteurs d’ingérer les micro-organismes -En résistant à la lyse provoqué par les substances qui circulent dans le sang. - Certaines bactéries peuvent produire une couche de liquide visqueux, appelée biofilm , ce dernier protège les bactéries de l’ingestion par les cellules immunitaires et de leur destruction par les antibiotiques.  ✓ Infectiologie La qualité du fonctionnement du système immunitaire de la personne Les personnes dont le système immunitaire ne fonctionne pas bien (en situation d’immunodépression) sont plus sensibles aux infections. Le système immunitaire peut mal fonctionner pour les raisons suivantes : - La personne est née avec une anomalie héréditaire qui affaiblit le système immunitaire (déficit immunitaire). - Le système immunitaire peut également être affaibli par une pathologie acquise plus tard (telle qu’une infection par le virus du SIDA ou un cancer). - Certaines personnes ont besoin de prendre un médicament qui affaiblit le système immunitaire (immunosuppresseurs, notamment les corticoïdes), tel que ceux utilisés pour prévenir le rejet d’une greffe d’organe ou pour réduire l’inflammation.  ✓ Infectiologie Le développement de l’infection: * l’infection peut rester locale, limitée au revêtement cutanéo-muqueux et se caractérise souvent par une réaction inflammatoire. *devient locorégionale lorsque les germes atteignent les relais lymphatiques (2eme ligne de défense après les barrières cutanéo-muqueuses). Cela peut conduire à des complications telles adénopathies, lymphangites, tuméfaction extrêmement douloureuse. *peut se généraliser et conduire à une septicémie, c'est-à-dire à un envahissement, par voie veineuse, des germes dans tout l'organisme. Généralement, les septicémies s'accompagnent de signes généraux graves.  ✓ Infectiologie Typologie des infections: On classe les infections en fonction de la nature des germes impliqués : ❑ L'infection virulente : due au pouvoir virulent (virulence) du germe (Streptococcus pneumoniae) ❑ L'infection spécifique : due a l’effet de la toxine libérée par le germe dans l'organisme (tétanos: due a la bactérie Clostridium tetani). ❑ L'infection mixte : à la fois virulente et toxigène. C'est le cas de la gangrène gazeuse (Clostridium perfringens).  ✓ Infectiologie ❑ La toxi-infection : (souvent d'origine alimentaire). les bactéries ingérées libèrent dans la lumière intestinale des toxines. Ex: La dysenterie bacillaire, provoquée par Shigella dysenteriae commence toujours par des diarrhées, puis se poursuit par les signes généraux d'une intoxication (asthénie, anorexie….etc.) Les germes restent localisés dans le gros intestin. il n'y a jamais de septicémie. ❑ L’intoxination : elle se définit comme l'ingestion de la seule toxine bactérienne (sans la présence du germe responsable). Ex: Les intoxinations alimentaires avec l’entérotoxine des staphylocoques. ✓ Les agents infectieux: Les cinq principaux types sont: -Les bactéries  -Les virus -Les parasites -Les champignons, -Les prions ou ATNC (agents transmissibles non conventionnels )  1. L’infection bactérienne Les bactéries sont: ▪Micro organismes unicellulaires ▪ procaryotes ▪ se distinguent par: a. Leur forme b. La composition de leur paroi c. Leur besoins en oxygène 1. L’infection bactérienne a. Selon la forme: ▪ Nombreuses formes : ✓sphériques (coques) ✓allongées ou en bâtonnets (bacilles) ✓des formes plus ou moins spiralées Différentes formes et différents modes d’associations 1. L’infection bactérienne : b. Selon la composition de la paroi : Elle se colore d’une façon particulière en laboratoire : GRAM + (violet) ou GRAM – (rose) c. Selon leur besoin ou non d’oxygène : ▪ Bactéries aérobies (sur la peau, à la surface des objets…) ▪ Bactéries anaérobies (se développent dans la terre, dans un organe…) ▪ Bactéries aéro-anaerobies facultatives ▪ Bactéries micro-aérophiles  1. L’infection bactérienne : Autres caractéristiques: Les bactéries: ▪ se reproduisent par division , se développent très vite, entre 20 et 30 mn. ▪ Peuvent résister a des conditions défavorables (transformation en spores). ▪ Si manque 1 facteur favorable : la bactérie survit, ne se reproduit plus, mais se réactive quand le facteur réapparaît. ▪ Certaines bactéries fabriquent des toxines. Sont capables de provoquer des infections bactériennes, souvent responsables d’infections nosocomiales. 1. L’infection bactérienne : Quelques exemples -bactéries et infections -: *infections urinaires: Escherichia coli *infections cutanées: Staphylococcus aureus *infections pulmonaires : Mycobactérium tuberculosis , bacille de Koch: agent de la tuberculose (infection pulmonaire très contagieuse) *infections digestives : Salmonella typhi (agent de la typhoïde, diarrhées) *infections sexuellement transmissibles: Treponema pallidum (agent de la syphilis; il s’agit d’un spirochète prenant mal le gram donc pas cultivable )  1. L’infection bactérienne : Les différentes flores bactériennes: le regroupement de populations bactériennes en fonction de leur mode de vie forme ce qu’on appelle une flore bactérienne, il y’a plusieurs types: * Flore résidente ou commensale: non pathogène réside au niveau de la peau , muqueuses , intestin des sujets sains (nous vivons en bonne entente) et représente les premières défenses contre les germes agresseurs (Ex: la flore lactique). varient en fonction de l’âge, de l’immunité….  1. L’infection bactérienne : * Flore saprophyte: vit dans l’environnement extérieur (air, eau , terre..) ou à la surface de la peau. habituellement non pathogène (inoffensive pour l’homme). * Flore transitoire: composée de microbes qui sont en transit , de passage. en général , inoffensive A noter que : Toutes les flores précitées peuvent devenir « opportunistes »: càd acquérir un pouvoir pathogène chez certains patients fragilisés ou dans certaines conditions.  1. L’infection bactérienne : * Flore pathogène: Microbes qui ont la capacité de provoquer des maladies, ces dernières seront plus ou moins graves en fonction de: La nature de l’agent infectieux (sa virulence) Sa quantité L’état de l’hôte réceptif 1. L’infection bactérienne :- Détection directe- 1. Prélèvement de l’échantillon: Urines: pour la réalisation d’un ECBU Prélèvements ORL (oto-rhino-laryngologie): Aspiration nasopharyngée Prélèvements pulmonaires :Crachats (ECBC) (BK) Selles (coproculture): 1. L’infection bactérienne :- Détection directe- LCR (Liquide Céphalo-Rachidien): Sang : hemoculture Prélèvements cutanéo-muqueux: 1. L’infection bactérienne :- Détection directe- 2. Examen macroscopique: Culture et isolement: Milieux de cultures à sélectionner Les bactéries étant des êtres vivants plus ou moins fragiles, un certains nombres de conditions sont requis : - les géloses doivent répondre aux besoins nutritifs et énergétiques - Incubation à 37°C - Délai d’incubation de 24h à plusieurs jours - Atmosphère : aérobie, anaérobie -Existence de milieux sélectifs pour éliminer certaines bactéries commensales: Gélose au chocolat Neisseria gonorrhoeae et Haemophilus. 1. L’infection bactérienne :-Diagnostic- 3. Examen microscopique: Etat frais: Etat fixé « frottis »: Coloration de gram Coloration de Ziehl-Neelsen Mycobactéries -BAAR- 4. Les tests d’identification du germe: - Tests d'orientation rapide (Galerie API) : catalase, Propriétés biochimiques: métabolisme respiratoire, glucidique, enzymatique). 1. L’infection bactérienne :-Diagnostic- 5. Détermination de la sensibilité des bactéries aux ATB: Examen de référence est l’Antibiogramme: Un Panel de molécules d’ATB testées afin d’adapter le traitement adéquat. 2 1 3 6 4 5 Très important : Les antibiotiques sont actifs uniquement sur les bactéries, pas sur les autres microorganismes. 1. L’infection bactérienne :-Diagnostic- Mode d’action des ATB: - Les ATB s’attaquent spécifiquement à une bactérie ou à un groupe de bactéries  1. L’infection bactérienne :-Diagnostic- La résistance des bactéries vis-à-vis des ATB : peut être : Résistance naturel Résistance acquise : via ✓ une mutation génétique affectant le chromosome de la bactérie ✓ l’acquisition de matériel génétique étranger (plasmide) porteur d’un ou plusieurs gènes de résistance en provenance d’une autre bactérie  1. L’infection bactérienne :-Diagnostic- LA RÉSISTANCE AUX ATB : UN PROBLÈME DE SANTÉ PUBLIQUE AU NIVEAU MONDIAL !!! Au 20ème siècle ,la mortalité a reculé grâce aux ATB mais… L’utilisation massive et répétée l’apparition de bactéries multi-résistantes Dans le monde, environ 700000 personnes / an , décèdent d’infections dues à des bactéries résistantes. Objectif actuel : préserver le + longtemps possible, l’efficacité des ATB.  2. L’infection virale : Les virus sont : Acaryotes , de structure biologique défective ( icosaédrique, hélicoïdale,..) Unicellulaires Ne peuvent se dupliquer seul, n’ont pas de métabolisme ( ils ont besoin d'infecter une cellule hôte pour utiliser sa « machinerie ») , se sont donc des parasites intracellulaires obligatoires. Hélicoïdale Icosaédrique Sphérique Bactériophage  2. L’infection virale : Les virus sont composé: ✓ d’un acide nucléique ADN ou ARN sous forme de filaments (siège de l’information génétique). ✓ Une structure de protection protéique compacte pour protéger l’acide nucléique, appelée : Capside. ✓ Il existe des virus nus et virus enveloppés (génome + capside entourés d’une enveloppe) 2. L’infection virale : 2. L’infection virale : Agents (réservoirs) de multiples infections Transmission: homme à homme , insecte à un humain, animal à un humain….ou par voie materno-faetale ……etc…. Portes d’entrée: Voie respiratoire, voie digestive, tractus urogénital, peau… sang...etc… 2. L’infection virale : Quelques exemples d’infections virales: *Hépatite (inflammation du foie): causée par plusieurs types de virus dont le VHB et VHC (les symptômes: jaunisse; fatigue extrême, nausées vomissements, urines foncées…) *infections gastro-intestinales (gastro-entérite= inflammation de la muqueuse de l’estomac , de l’intestin grêle et du gros intestin) causée par des Norovirus et Rotavirus *infections respiratoires : grippe, rhinite , rhinopharyngite, bronchite, pneumonie, rougeole, grippe aviaire(2004), grippe porcine H1N1 (2009)…. Covid 19 en (2020)….. *infections du système nerveux: exemple la rage causée par un virus neurotrope (Lyssavirus), transmis à l’homme suite à une morsure par un chien; caractérisé par une inflammation de l’ancéphale et de la moelle épinière. *virus du SIDA:VIH (virus de l’immunodéficience humaine) : transmission sexuelle *virus de l’herpes, quelques fièvres hémorragiques (Ebola) Virus Ebola 2. L’infection virale :- Diagnostic- Le diagnostic se fait par sérologie : dosage des antigènes ou des anticorps dans le sang: détection indirecte , vu que la culture des virus est rare (uniquement pour herpes virus). Le traitement se fait par des antiviraux ( interférons) longue durée par vaccination  Les différentes évolutions possibles de l’infection virale: L’évolution des maladies virales dépend de la virulence du virus et de l’hôte. Les infections virales aigües: ex: grippe Ces infections aboutissent après plusieurs jours de manifestations cliniques (liées à la fois à la réplication virale et à la réponse immunitaire) à l’éradication de l’infection avec une immunité protectrice définitivement établie contre le type de virus en cause. Nombreuses infections virales aiguës sont asymptomatiques : la réplication virale peut passer totalement inaperçue. Seule la présence d’anticorps révèle la trace de l’infection.  Les infections virales chroniques « persistantes »: (ex : hépatite B) La persistance du virus dans l’organisme est due au fait que la réponse immunitaire est insuffisante pour éliminer les cellules infectées et bloquer définitivement la réplication virale. le virus persiste et la réplication virale se poursuit. Les infections tumorales : (ex: hépatite C) (cirrhose du foie) Ces virus ont un pouvoir oncogène et sont capables d’induire, chez l’homme, la formation de tumeurs: Il existe plusieurs exemples de mécanismes d’oncogénèse : -le virus exprime une ou plusieurs protéines perturbant la division cellulaire. - l’insertion du génome viral dans le génome cellulaire , susceptible d’entraîner une prolifération incontrôlée des cellules. Dans les deux cas les cellules infectées sont immortalisées : Elles se divisent indéfiniment, perdent tout contact d’inhibition par le système immunitaire. Elles présentent des anomalies morphologiques et chromosomiques. LES CHAMPIGNONS 3. L’infection fongique « les mycoses » : 3.1. Champignons = mycètes = règne des Fungi Organismes eucaryotes: possédant un noyau pourvu d’une membrane nucléaire, des chromosomes, un nucléole et un appareil mitochondrial. Hétérotrophes: Nutrition dépendante de la présence de matières organiques produites par d’autres organismes vivants. Immobiles Reproduction : par production de spores 3. L’infection fongique « les mycoses » : Les Levuriformes « levures »: spores unicellulaires ex: Candida Les Filamenteux « moisissures »: filaments mycéliens, pluricellulaires: ex: Aspergillus  3. L’infection fongique « les mycoses » : Les flores fongiques: flore saprophyte: se nourrit de matières organiques ou végétales en décomposition dans le milieu extérieur (Plusieurs milliers de micromycètes dans notre environnement) flore commensale : se nourrit de matières organiques sur un être vivant sans entraîner de troubles chez l’ hôte. (Colonisent la peau ou les muqueuses ) Les deux peuvent devenir opportunistes comportement parasitaire mycoses 3. L’infection fongique « les mycoses » : Les mycoses opportunistes les plus fréquentes sont: les aspergilloses broncho-pulmonaires par inhalation des conidiospores (Aspergillus) les candidoses (Candida) le plus connue, le muguet (Candida albicans) Mycose profonde (pulmonaire) Mycose cutanée « muguet buccal (ex: Aspergillus) (ex: Candida albicans )  3. L’infection fongique « les mycoses » : flore pathogène: Vit aux dépens d’un autre organisme (hôte) (Parasites obligatoires) responsables de mycoses. Exemples de mycoses: * les mycoses cutanées: certaines mycètes se développent sur les aisselles, entre les doigts des pieds, dans les chaussures, plus généralement partout où l'espace confiné reste chaud et humide. *les mycoses sous-cutanées: Ex: La sporotrichose est une maladie professionnelle des fleuristes, des agriculteurs et des forestiers. Le mycète (Sporothrix) qui vit sur les végétaux vivants et sur les débris végétaux, pénètre sous la peau à la faveur d'une piqûre d'épine.  3. L’infection fongique :-Diagnostic direct- Le diagnostic se fait en deux étapes : Examen microscopique : du produit pathologique à l’état frais ou après coloration (résultat rapide). Mise en culture: 3. L’infection fongique :-Diagnostic direct- Le traitement: soit - local (par des pommades) ou - général (antifongigramme) : antifongiques ex: fluconazole, voriconazole , micafungine…. Exemple d’un antifongigramme LES PARASITES  4. L’infection parasitaire : Les parasites: sont des êtres vivants appartenant au règne animal qui se développent aux dépens de celui qui les héberge en se nourrissant des tissus ou du sang. Morphologie: très diverse selon le groupe. 4. L’infection parasitaire : Il existe trois groupes: 1er groupe: les protozoaires unicellulaires (INTERNES) - Mobiles ou non - Intracellulaires ou non Quelques exemples: Agents de diarrhées : Amibes: Entamoeba histolytica provoque la dysenterie amibienne à la suite de l'ingestion des kystes de cet amibe. Giardia lamblia: protozoaire flagellé provoque la giardiase qui est une maladie intestinale Agents d’IST (infections sexuellement transmissibles): ex: infection vaginale : le Trichomonas vaginalis Agent du paludisme (la malaria): Plasmodium , vecteur =le moustique femelle. 4. L’infection parasitaire : Suite aux exemples: 4. L’infection parasitaire : 2eme groupe: les vers ou helminthes pluricellulaires: (INTERNES) variés en taille , toujours un hôte intermédiaire ,ex : (le tænia). 4. L’infection parasitaire : 3eme groupe: les ectoparasites - les acariens- (EXTERNES) insectes sous forme d’œuf, de larve ou d’adulte. 4. L’infection parasitaire : -Diagnostic- Le diagnostic: Direct, macroscopique ou microscopique, il tend à mettre en évidence le parasite sous l’une de ses différentes formes (larves, œufs, kystes…) et recherché dans les prélèvements accessibles (selles, sang, urines, peau, liquide céphalo rachidien, …) Indirect : il est soit o spécifique (sérologique) : recherche d’anticorps ou d’antigènes circulants o aspécifique :la numération formule sanguine «FNS» par exemple l’augmentation des IgM totale au-delà de 4 fois le taux normal est un bon indicateur d’une phase lymphatico- sanguine de trypanosomose d’Afrique (agent: Tripanosoma gambiense transmis à l'Homme par la mouche tsé-tsé) Le traitement: médicaments. LES PRIONS 5. Les prions ou ATNC "Agents transmissibles non conventionnels " : Constituent le dernier groupe d’agents infectieux a avoir été décelé. Ce sont des protéines infectieuses qui transmettent leur information génétique sans l’aide d’acides nucléiques (ADN,ARN). Elles ont la même séquence d’AA qu’une protéine normale mais une structure tertiaire différente Elles sont thermostables, résistantes aux enzymes et aux agents dénaturants Présentes essentiellement dans le système nerveux. propriétés anormales + caractéristiques physico chimiques étonnantes  5. Les prions: lorsque placée en présence de sa variante normale ,elle entrainera une modification de la structure tridimensionnelle de cette dernière laquelle deviendra également une protéine pathologique. Le processus se continuera et conduit a une mort cellulaire qui s’accompagnera d’une dégénérescence neuronale. Exemple: Agent de l’encéphalopathie chez l’homme ou maladie de la « vache folle » dont la transmission se fait par la viande de bœuf contaminée. 5. Les prions –Traitement-: La fréquence des maladies causées par des prions reste faible. Le diagnostic se fait par: Un électroencéphalogramme qui permet de repérer des perturbations relativement spécifiques de l’activité cérébrale. L’IRM « Imagerie par Résonance Magnétique » met en évidence des anomalies particulières au niveau de certaines régions du cerveau.  5. Les prions –Traitement-: L'électroencéphalographie (EEG) est une méthode d'exploration cérébrale qui mesure l'activité électrique du cerveau par des électrodes placées sur le cuir chevelu souvent représentée sous la forme d'un tracé appelé électroencéphalogramme. 5. Les prions –Traitement-: L’IRM: L'imagerie par résonance magnétique est un examen qui permet d'obtenir des vues en deux ou trois dimensions de l'intérieur du cerveau.  Les mécanismes de défense: « notre système de protection » Introduction : Pour nous protéger d’agressions éventuelles d’agents infectieux, nous possédons un double système de défenses : ❑ Protection externe : barrières physiques et chimiques ❑ Protection interne : système immunitaire 1. Protection externe : ✓ barrières physiques : peau, muqueuses, poils, cils. ✓ chimiques : mucus, sécrétions, enzymes. 2. Protection interne : "système immunitaire". Les réactions de notre organisme sont de 2 sortes : A. Réaction immunitaire non spécifique B. Réaction immunitaire spécifique A. La réaction non spécifique: C’est la réponse immédiate de l’organisme à toute agression. Quelque soit l’agent causal, la réponse à l’attaque est identique « non spécifique » et localisée. Les monocytes entourent le micro-organisme et le détruisent (la phagocytose) , cela entraîne « la réaction inflammatoire ». Réaction immunitaire non spécifique Réactions inflammatoires B. La réaction spécifique: elle repose sur: ▪ les lymphocytes B responsables de la réponse immunitaire à médiation humorale = production d’anticorps …reconnaissance de l’Ag natif. ▪les lymphocytes T responsables de la réponse immunitaire à médiation cellulaire = régulation, cytotoxicité….reconnaissance d’un antigène apprêté. ▪ la mémorisation: Exemple : Quand le corps rencontre pour la première fois une substance (micro- organisme), les lymphocytes B produisent les anticorps correspondants. Lorsque l’organisme rencontre une nouvelle fois ce micro-organisme, il est déjà prêt à se défendre. Les différentes lignées des cellules immunitaires Les défaillances de notre système de protection: Parfois l’organisme est incapable de se défendre « L’immunodéficience » : l’incapacité du système immunitaire à réagir efficacement face à un élément pathogène. Cela est du aux: ▪ déficits immunitaires : innés ou acquis maladies héréditaires âges extrêmes, malnutrition, diabète… chimiothérapie, Traitement par certains médicaments capables de diminuer ou de supprimer les réactions immunitaires : immunodépresseurs (ex : cortisone…) immunosuppression infectieuse : VIH ▪ maladies auto-immunes = résultent d'un dysfonctionnement du système immunitaire qui s’attaque aux constituants normaux de : polyarthrite rhumatoïde… Ces défaillances sont réglées au moyen de : La Vaccination : consiste à entraîner notre organisme à se défendre. a. Injection soit (de microbes atténués ou tués ou uniquement des molécules “antigéniques”) b. le sujet ne développe pas de maladie mais identifie l’antigène, fabrique des anticorps et en garde la mémoire. c. Le rappel de vaccination ravive la mémoire. Sérothérapie : « immunisation artificielle »: injection de sérums immunisants contenants des anticorps. - Détection et identification des agents infectieux : méthode directe: à partir du produit biologique méthode indirecte: par PCR Immunofluorescence indirecte (IFI) Western blot ELISA c-ELISA: La fixation du complement …………….  La sérothérapie DEFINITION: L’immunisation est l’action conférant l’immunité , soit par injection d’antigènes (vaccination) soit par injection de sérum contenant des anticorps spécifiques (sérothérapie). À la différence de la vaccination (immunité active) , la sérothérapie est une immunité passive car le système immunitaire n'est pas mis en jeu. A savoir aussi que le vaccin confère une défense de longue durée tandis que le sérum, d’une efficacité rapide, ne protège que pendant une période de courte durée 2 à 3 semaines. PRINCIPE: La sérothérapie consiste à prélever sur un individu malade ou bien doué d'une immunité acquise (vacciné) une certaine quantité de sang ,à recueillir le sérum (sérum immunisant contenant déjà les anticorps) et l’injecter chez l’individu malade (en réanimation) afin d’atténuer les manifestations de certaines maladies essentiellement virales ou bactériennes. Le sérum est obtenu sur un animal vacciné et hyperimmunisé ( Exemple : cheval). Les globulines ainsi obtenues ont une durée de vie courte chez l’homme : 10 à 15 jours. On peut aussi employer des immunoglobulines humaines (Gammaglobulines) provenant de malade convalescents. L'administration se fait par injections sous-cutanées ou intramusculaires. La sérothérapie constitue un traitement d’urgence pour les personnes dont le pronostic vital est engagé. Quelques exemples de sérums: d’origine animale : - Sérums antitoxine (antibotulique, antitétanique). - Sérums antimicrobiens (antipneumocoque). Gammaglobulines spécifiques préparés à partir de sujets hyperimmunisés ou convalescents: - Immunosérum antivenimeux. - Immunosérum botulique. - Immunosérums diphtérique. - Immunosérums gangréneux (Clostridium). - Immunosérums tétanique.  Les interférons (IFN) Les IFN sont des glycoprotéines de la famille des cytokines (des molécules de signalisation contrôlant le système immunitaire). Ce facteur fut nommé interféron, car il permet l’interférence virale, c’est-à-dire l’acquisition de la résistance à un virus par une cellule. Les IFN sont classés en 3 types : ✓ les types I et III sont impliqués dans l’immunité innée antivirale, eux- mêmes divisés en plusieurs sous-types : IFN-α et β, ✓ le type II joue un rôle de molécule de communication entre des cellules spécialisées du système immunitaire, il comprend uniquement l’IFN-γ. L’être humain possède 21 gènes codant des interférons  La production d’IFN: Dans un organisme vivant , la production d’interférons est activée par la perception des signaux indiquant une infection virale. Cette perception est assurée par les PRR (pattern recognition receptors) de l’hôte qui reconnaissent des PAMP (pathogen-associated molecular patterns) présentés par les pathogènes.  Production d’interférons recombinants: La découverte de l’efficacité des interférons dans la lutte antivirale a permis d’envisager leur utilisation thérapeutique. Des molécules d’interférons recombinants sont produites par des bactéries, des levures ou des cellules humaines en culture dans lesquelles a été cloné l’un des gènes d’interféron humain : on parle d’IFN recombinants. Cette méthode permet d’obtenir de grandes quantités d’interférons purs. Systèmes d’expression procaryotes Les bactéries: La bactérie E. coli fut et reste le premier hôte utilisé pour la production de protéines recombinantes, la première protéine recombinante (insuline) ayant été mise sur le marché en 1982. D’autres protéines sont depuis lors produites, comme par exemple, l’hormone de croissance, les interférons alpha et bêta et d’autres interleukines. Ses avantages sont: - elle est facile à manipuler, - elle pousse vite (temps de génération court) et dans des milieux relativement peu cher - une bonne adaptation à la culture en masse - les souches de laboratoires sont inoffensives et sont très bien caractérisées sur le plan génétique et physiologique - De nombreux vecteurs plasmidiques ont été construits et sont disponibles afin d’insérer et exprimer un gène étranger. - elle possède une grande capacité à accumuler des protéines étrangères, puisque ces dernières peuvent représenter plus de 20 % des protéines cellulaires totales - Le niveau d’expression de la protéine recombinante peut atteindre plusieurs grammes par litre.  Ce qui est indispensable pour produire une protéine dans E. coli: Pour exprimer un gène dans E. coli, il doit être inséré dans un vecteur qui contient les éléments suivants : 1. Une origine de réplication: afin de répliquer le gène d’intérèt , il doit être insérer dans un plasmide qui porte une origine de réplication. Il existe plusieurs origines de réplication (ori) disponibles. Celle de bluescript (500-700 copies par chromosomes), celle de pBR322 (15-20 copies) et celle de P15A (10-12 copies). Si le produit du gène est toxique on utilisera une origine de réplication qui donne peut de copies et l'expression sera simultanée à la croissance de la bactérie. Au contraire si le gène n’est pas toxique, on utilisera une origine à fort nombre de copies et l'expression s'effectuera en phase stationnaire, lorsqu'il n'y a plus de réplication. 2. Un promoteur: Deux domaines en amont du site d'initiation de la transcription sont importants pour la liaison de l’ARN polymérase : Le domaine à -10 (Pribnow box, 5' T-A-T-A-A 3') et un domaine à -35(5' T-T-G- A-C-A 3’). Le promoteur doit être fort et inductible, c’est à dire contrôlable (par exemple lorsque la protéine est très toxique si elle est produite au début de la culture elle inhibera la croissance cellulaire dans ce cas on doit induire son expression à l’approche de la phase stationnaire) 3. Les séquences responsables de la traduction : il s’agit de séquences permettant la reconnaissance du ribosome et donc l’initiation de la traduction, ces séquences doivent être bien positionnées. Les inconvénients d’utilisation d’E.coli: - elle est parfois incapable de synthétiser des protéines recombinantes possédant une conformation tridimensionnelle identique à celle de la protéine naturelle -les protéines sont souvent accumulées dans le cytoplasme sous forme d’agrégats protéiques insolubles, appelés « corps d’inclusions ». Systèmes d’expression eucaryotes Les levures : Plusieurs levures sont utilisées pour exprimer les protéines recombinantes. Exemple: Saccharomyces cerevisiae (levure de boulangerie) Cette levure présente les avantages suivants : -Elle n’est pas pathogène -Elle possède un matériel génétique simple -capable de proliférer rapidement et dans un milieu de culture simple, peu coûteux, -S’adapte bien à la culture en masse, les fermentations produisent en général une haute densité cellulaire et le taux d’expression de la protéine d’interet est généralement voisin de la centaine de milligrammes par litre. Les inconvénients sont: - Les protéines synthétisées sont souvent obtenues à l'intérieur du cytoplasme et nécessitent de lyser la cellule afin de les récupérer. - Les levures sont capables de réaliser certaines modifications post- traductionnelles (par rapport à E. coli) mais la glycosylation n’est cependant pas identique à celle retrouvée chez l’homme (hyperglycosylations).  Les champignons filamenteux: Exemple: Aspergillus niger. Les productions sont très importantes (l'interleukine est produit à 300 mg/l). Généralement on effectue une fusion avec une protéine du champignon pour obtenir la sécrétion de la protéine d'intérêt. Il y a toutefois plusieurs problèmes : - Les souches surproductrices sont industrielles et donc ne sont pas disponibles. - Comme pour Saccharomyces cerevisiae, il y a une hyperglycosylation des protéines. - Les méthodes de transformations sont difficiles.  Les animaux transgéniques: Les techniques du génie génétique ont rendu possible la production de protéines recombinantes, et leur adressage, en particulier : ✓ dans le lait de l’animal, l’opération consiste à : - Isoler le gène codant pour la protéine d’intérêt, à l’associer à des éléments régulateurs (sous le contrôle du promoteur des gènes codant pour de la caséine par exemple) capables de diriger sa synthèse et sa sécrétion. - Ensuite le gène peut être introduit par exemple par microinjection dans les pronoyaux des embryons au stade une cellule. ✓ dans le blanc d’œuf de poules transgéniques: deux anticorps monoclonaux et l’interféron-β1a humain ont été produits dans le blanc d’œuf de poule.  Plusieurs espèces de mammifères sont couramment étudiées et utilisées pour la production de protéines recombinantes dans leur lait : lapines, brebis, chèvres, et vaches. Les lapines offrent un grand nombre d’avantages : - grande fertilité, - production relativement importante de lait, - insensibilité aux maladies à prions → pas de transmissions de maladies sévères à l’homme. Les ruminants sont potentiellement mieux appropriés pour une grande production de protéines, mais: - Les étapes de clonage des vecteurs sont fastidieuses, - leur reproduction est relativement lente. - ils ne glycosylent pas les protéines aussi bien que les lapines - sont sensibles aux maladies à prions  En fin, a savoir que: Les interférons produits par recombinaison sont utilisées principalement pour traiter les hépatites B et C car elles permettent d’induire un état de résistance antivirale, utilisées conjointement avec d’autres médicaments à action antivirale directe. Elles peuvent cependant être la source d’effets secondaires, comme des fièvres ou des migraines, mais elles restent bien tolérées par la plupart des patients. Merci de votre attention et surtout.. BON COURAGE