Principes d'inféctiologie bactérienne PDF

PRINCIPES D’INFECTIOLOGIE BACTÉRIENNE INFECTIOLOGIE Maladies microbiennes, agents infectieux dans leur ensemble maladies infectieuses et tropicales (géographie) pays industrialisés vs pays émergents, en voie de développement (économie) Infectiologie: terme plus actuel pour dé...

PRINCIPES D’INFECTIOLOGIE BACTÉRIENNE INFECTIOLOGIE Maladies microbiennes, agents infectieux dans leur ensemble maladies infectieuses et tropicales (géographie) pays industrialisés vs pays émergents, en voie de développement (économie) Infectiologie: terme plus actuel pour désigner la prise en charge des maladies infectieuses nouvelles infections chez les immunosupprimés infections nosocomiales infections difficiles à traiter: ostéo-articulaires infections à bactéries multi-résistantes maladies émergentes tourisme et mouvements migratoires  maladies virales ex : SIDA, hépatites, herpès, COVID-19 maladies fongiques ex : candidose, aspergillose, pied d’athlète maladies parasitaires ex : paludisme, toxoplasmose, giardiase Dans le présent cours, focus sur les maladies bactériennes ex : pneumonies, méningites, otites, pyélonéphrites Maladies bactériennes Pathogénicité : habileté d’un microorganisme (ici bactérie) à causer une maladie (pathologie, maladie  dommage(s) chez l’hôte) Virulence : degré de pathogénicité Infection : une bactérie (+sieurs) qui s’établit chez un hôte (d’abord colonisation), causant ensuite une pathologie Pathologie, maladie : dommage chez l’hôte, cellulaire ou tissulaire, dysfonctionnement ou fonction perturbée Agent causal, agent étiologique : à l’origine de la maladie Infections nosocomiales patients malades (maladie infectieuse) et/ou immunodéprimés  concentration localisée de microbes pathogènes, prédisposition… microbiome (anciennement microflore normale) composé d’un ensemble des microorganismes vivants en association avec un hôte – présence et diversifié selon le site anatomique parfois la source de maladies (conditions particulières, opportunisme) maladies infectieuses émergentes résistance aux antibiotiques maladies contagieuses, transmissibles infections transmissibles sexuellement et par le sang – ITSS auparavant MTS zoonoses toxi-infections alimentaires mécanismes de défenses de l’hôte (système immunitaire à 2 volets) Infectiologie  source de l’infection  réservoir  diagnostic - identification agent causal  traitement – antibiotique  prévention – précautions, habitudes  épidémiologie – statistiques, fréquence et évolution dans le temps RELATION HÔTE-PATHOGÈNE : principes de base Un individu sain vit en harmonie avec son microbiome flore microbienne (microflore) qui le protège de l’invasion par des microorganismes pathogènes Il existe également plusieurs mécanismes de défenses de l’hôte qui lui confère une protection contre ces mêmes microorganismes pathogènes Micro-organisme Inoffensif - microbiome Hôte Microbe Opportuniste Niche particulière Pathogène Mécanismes de défenses  Catégories de micro-organismes  bactéries  virus (vivant?) fait quand même partie des microorganismes  mycètes (champignons) : levures, moisissures  parasites : protozoaires, helminthes MODES DE TRANSMISSION Par quelle voie les bactéries « contaminent » l’hôte ? Bactéries MODE DE Hôte TRANSMISSION  nourriture  eau  sol  aérosol (air ambiant)  contacts directs (mains, relations sexuelles)  piqûre, morsure par contact direct : peau à peau, relations sexuelles (Staphylococcus aureus, Neisseria gonorrhoeae) via vecteurs : mouches, tiques, insectes, arthropodes (Borrelia sp.) via aérosols et mucus infectés : toux et éternuements (Neisseria meningitidis) Indirecte (objets inanimés), environnementale : eau, nourriture, jouet RÉSERVOIRS Habitat permanent du microorganisme Humain  humain tuberculose Animal  humain zoonoses, tiques (maladie de Lyme) Environnement  humain pneumonie Legionella pneumophila MANIFESTATION(S) D’UNE MALADIE BACTÉRIENNE Signe : mesure objective  pression sanguine, pouls et température Symptôme : rapporté par le patient, observé sans mesure précise VIRULENCE BACTÉRIENNE La virulence peut être définie comme étant « la capacité relative d’un microorganisme (ici bactérie) à causer un dommage chez un hôte » Pour être pathogène, une bactérie doit être capable de :  coloniser l’hôte, occuper une niche (site anatomique)  se maintenir chez l’hôte (extra ou intracellulaire) échapper et/ou inhiber le système immunitaire et éventuellement se multiplier  produire une ou des molécules affectant l’hôte (toxines, protéases) Une bactérie pathogène est donc dotée de facteur de virulence Définition d’un facteur de virulence : un facteur de virulence est une molécule (structure) qui contribue à son caractère pathogène exprimé différemment… l’habileté d’une bactérie pathogène à infecter et endommager les cellules (tissus) d’un hôte est déterminée par ses facteurs de virulence un facteur de virulence permet à la bactérie de:  envahir l’hôte  résister à la défense immunitaire  causer une maladie Explications et précisions Ainsi, un facteur de virulence est une molécule/structure qui permet à la bactérie de d’abord coloniser l’hôte (implantation), par des interactions aux niveaux cellulaires 1) Qu’en est-il d’une molécule permettant à une bactérie de subsister dans un hôte ? ex. : E. coli dans l’intestin (en général non-pathogène) ??? insuffisant… 2) Un facteur de virulence permet à une bactérie d’être pathogène, donc représenté par une molécule/structure permettant de causer un dommage et/ou directement résister à l’hôte (éviter les défenses immunitaires) ex.1 : certaines souches d’E. coli produisent une cytotoxine à action hémolytique (protéine à fonction enzymatique) hémolysine  effet visible - phénotype -  lyse des érythrocytes sur gélose au sang Les E. coli hémolytiques sont la principale cause de maladies extra-intestinales (infections urinaires) ex. 2 : E.coli serovar O157 : H7 sérotype particulier de l’agent causal de la maladie du hamburger agent causal de la diarrhée hémorrhagique  FACTEURS DE VIRULENCE  Facteurs de virulence servant à assurer la colonisation et/ou résister à l’hôte 1) Capsule - anti-phagocytaire (prévient l’opsonisation et la phagocytose) le matériel capsulaire entrave l’action des cellules phagocytaires de l’hôte (neutrophiles et macrophages) ex : Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae - permet l’adhérence à une surface (résistance au flot d’un liquide biologique) 2) Adhésines - terme général regroupant les molécules de surface bactériennes, surtout protéiques, permettant l’adhérence à divers tissus de l’hôte pilus (pilis), fimbriae(s) ex : Neisseria gonorrhoeae colonise la muqueuse de la voie urinaire malgré le flot d’urine ex : bactéries de la carie dentaire s’attachent aux dents malgré la salive 3) Invasines  molécules protéiques servant à entrer dans la cellule hôte autre que les phagocytes ex : Salmonella, certaines souches d’E. coli 4) Certaines enzymes du périplasme bactérien (ex: SOD - superoxyde dismutases) permettent une résistance aux chocs oxydatifs provoqués par les cellules hôtes 5) Variation antigénique - mécanisme d’adaptation - ex : N. gonorrhoeae protéine (piline) changeant d’acides aminés (changement de séquence nucléotidique, mutation) évitement de la défense anticorps 6) Sidérophores molécules bactériennes permettant de récolter le fer de l’hôte qui est séquestré donc non-disponible chez l’hôte, le fer peut-être trouvé à partir de : Transferrines: glycoprotéines synthétisées par le foie ayant une haute affinité pour le fer fonction : stockage et livraisons du fer aux cellules-hôtes Lactoferrines : retrouvées dans le mucus et le lait maternel ces molécules agissent comme des chélateurs de fer et privent les bactéries du fer nécessaire à leur multiplication ex : en réponse à une infection bactérienne systémique, la concentration de transferrines augmente de façon importante dans le sang afin d’y réduire la concentration du fer, entravant ainsi la croissance bactérienne chez la bactérie pathogène le fer est essentiel à la croissance bactérienne : dans la nature, la concentration de fer est particulièrement faible chez l’humain, à cause de la présence de nombreux chélateurs du fer, la concentration de fer libre est alors très faible afin de survivre chez l’hôte, les bactéries doivent avoir des mécanismes efficaces pour acquérir le fer sidérophores bactériens : composés de faible poids moléculaire chélateur de fer avec une très grande affinité 2 classes importantes : - cathécols - hydroxamates les sidérophores sont excrétés dans le milieu et l’éventuel complexe (chélateur + fer) est absorbé via un récepteur bactérien récepteurs de sidérophores à la surface bactérienne le complexe est éventuellement clivé pour libérer le fer certaines bactéries, en plus de produire leurs propres chélateurs, synthétisent des récepteurs capables de lier des sidérophores produits par d’autres bactéries  possibilité de capter le fer directement à partir de transferrines, lactoferrines et autres molécules chélatrices de l’hôte par le biais de récepteurs présents à la surface de la bactérie chez des espèces bactériennes (pathogènes surtout), il existe assurément plus d’un système d’acquisition du fer, tel qu’en font foi certains mutants conservant leur virulence  capacité de générer une disponibilité du fer à partir de l’hémoglobine via une exotoxine à action hémolytique 7) Protéases IgA certaines espèces bactériennes (ex : Neisseria gonorrhoeae, Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae) produisent des enzymes -protéases- qui clivent les IgA sécrétoires et les rendent inactives les Igs de classe A sont prédominantes à la surface des muqueuses 8) Autres types de facteurs de virulence servant à la résistance ex : Helicobacter pylori agent causal d’ulcères gastro-duodénaux espèce bactérienne micro-aérophile (O2 nécessaire, mais en concentration plus faible) - sécrétion d’uréase : dégradation de l’urée qui augmente le pH dans l’environnement de la muqueuse - flagelles servant à la locomotion pour pénétrer la muqueuse  Facteurs de virulence servant à assurer la colonisation et/ou résister à l’hôte mais causant des dommages à l’hôte 1) Toxines (exotoxines) La majorité de ces molécules protéiques, synthétisées en cours d’infection, sont sécrétées et se fixent sur des récepteurs spécifiques des cellules cibles (cellules hôtes) afin de les inactiver ex : certaines souches d’E. coli produisent une protéine causant l’hémolyse des globules rouges : cytotoxine (cytolysine) aussi désignée hémolysine (désignation historique) hémolyse  effet visible (phénotype)  lyse des érythrocytes caractère différentiel sur gélose au sang fonction réelle de la protéine : lyse de certaines cellules immunitaires telles certains phagocytes D’autres types de toxines sont pré-synthétisées par les bactéries avant de causer des maladies toxi-infections alimentaires : neurotoxine de Clostridium botulinum botulisme entérotoxines de Staphylococcus aureus et Bacillus cereus Les lipopolysaccharides-LPS (molécules signatures des Gram - ) possèdent une toxicité de base pour l’hôte et peuvent dans certains cas être la cause d’une maladie (choc endotoxique) 2) Enzymes - exoenzymes : certaines protéines bactériennes ont une activité enzymatique qui favorise la propagation locale, occasionnant des dommages aux tissus environnants hyaluronidases: détruisent l’acide hyaluronique des tissus conjonctifs collagénases: dégradent le collagène des tissus conjonctifs hémolysines: lysent les érythrocytes streptokinases: libèrent les bactéries des caillots sanguins coagulases: protègent contre la phagocytose leucocidines: détruisent les globules blancs protéases élastases collagénase  Hôte vs pathogène: à partir du contact initial…  Afin de résister aux différents assauts des différents pathogènes microbiens, l’hôte dispose d’un système immunitaire qui se déploie en 2 volets : la résistance initiale aux infections bactériennes est assurée par une série de barrières et de mécanismes non- spécifiques - peau, larmes et salive - pH de l’estomac - microflores normales (microbiomes) - neutrophiles (cellules phagocytaires) - substances antibactériennes contenues au niveau des muqueuses - remplacement +/- rapide des cellules épithéliales (peau, intestins, poumons)  une 2ième barrière de défense peut entrer en jeu si nécessaire (celle-là spécifique) - macrophages (cellules phagocytaires) - lymphocytes B et T (pouvant aussi mener à une protection ultérieure)  La susceptibilité à certaines infections est plus grande chez les enfants et les personnes âgées (maturité et affaiblissement du système immunitaire)  Des immunodéficiences contribuent directement à la sensibilité d’un hôte donné face à certaines infections bactériennes Une fois entrée chez l’hôte, la bactérie rencontre un milieu pratiquement dépourvu en fer nécessité de capter le fer production de sidérophores En envahissant les différents tissus dont le sang, les bactéries rencontrent des cellules phagocytaires Dans le sang, présence de fractions du complément peuvent être bactéricides Bien que la majorité des bactéries pathogènes soient à croissance extracellulaire (dans le fluide des tissus) certaines vont se réfugier à l’intérieur des cellules hôtes (croissance intracellulaire, obligatoire ou non) Chlamydia trachomatis intracellulaire obligatoire Salmonella sp. intracellulaire facultatif Dans le cas de certaines infections, les dommages infligés à l’hôte sont essentiellement causés par sa propre réponse (réponse inflammatoire)