M1 S2 Echappt bact défenses hôte2011

Mécanismes bactériens d’échappement
aux défenses de l’hôte
Master M1-S2 “Microbiologie Médicale”
Interactions moléculaires et cellulaires
hôte-pathogène
Benoît Jaulhac
Laboratoire de Bactériologie
Faculté de Médecine de Strasbourg
  Généralités
  Echappement à l’immunité naturelle
  Echappement à l’immunité acquise
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  « Succès » d’une infection bactérienne = balance entre :
  Facteurs de virulence de la bactérie :
-  Toxicité sans invasion
-  Invasion sans toxicité
  Efficacité de la réponse immunitaire
  Immunité naturelle ou innée = 1ère ligne de défense :
  Complément et protéines de l’inflammation
  Cellules phagocytaires (CPA) : macrophages, CD, PNN
+ Cytokines : IL 12, IL 18
  Immunité spécifique ou acquise (vertébrés) :
  Réponse cellulaire
  Réponse humorale
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  Non activation du système du Complément :
  Capsule bactérienne = réseau de polysaccharides le plus
souvent
  Capsule protége la bactérie de l’action du Cplt en :
- inhibant l’activation de la voie alterne : entérobactéries
inhibent formation C3 convertase
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- Protéine M de Streptococcus, Erp de Borrelia fixent le
facteur H > facteur B
  Prévention de l’action du Cplt :
 Pneumocoque : le PG gêne la fixation du C5b-9 (MAC)
constitué
 Bactéries G (-) (Neisseria) : fixation ac. sialiques présent sur
sur LPS —> pas de formation C3 convertase
  Complément et bactéries intra-cellulaires : utilisation
du Cplt —> être opsonisée sans lyse
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  Inhibition du chimiotactisme :
  Toxines bactériennes —> inhibition du recrutement des
phagocytes (leucocidine, streptolysine O, tox pertussique,
cholérique)
  Dégradation du C5a : Bacilles à G (+)
  Eviter la phagocytose : Bac. extra-cellulaires
  Aggrégats bactériens (Actinomyces)
  Conformation de fixation à la surface externe non
opsonisante (S. aureus)
  Modulation du signal phagocytaire : dépolymérisation actine
(Yersinia)
  % variable de phagocytose :
 Récepteurs PRRs reconnaissent ou non les PAMPs (PG, LPS,
CpG) —> ± activation voie NF-KB
X
(LPS)
NF-KB
NO, PAM,
cytokines
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  Peu ou pas de phagocytose :
  Récepteurs PRRs reconnaissent ou non les PAMPs
  Modulation synergie entre intégrines (B. pertussis, Coxiella)
—> phagocytose moins efficace
  Modulation du cytosquelette d’actine des CPA (S. typhi,
Coxiella burnetii)
  Apoptose des macrophages avant la phagocytose
  Phagocytose non efficace :
  Bactéries intra-cellulaires
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  Modulation de la fonction des phagosomes :
  Blocage maturation des phagosomes : pas de fusion
phagosome-lysosome (Legionella, Brucella)
  Maturation altérée du phagosome après la fusion
(M. tuberculosis)
  Survie dans le phagosome à pH acide (Coxiella)
  Lyse du phagolysosome et échappement dans le cytoplasme
(Listeria, Shigella, Rickettsia)
  Neutralisation des mécanismes anti-bactériens :
  Défaut d’induction de la réponse oxydative (Coxiella, S. typhi,
Yersinia)
  Synthèse de phospatases neutralisantes, de S.O.D. (Coxiella,
Legionella, Listeria) ou de catalase (Staph, Coxiella, Listeria)
  Le LPS inhibe les peptides antimicrobiens cationiques des
phagocytes
 Synthèse de cytokines : IL-4, IL-10 = restaure l’expression
des récept. à la transferrine
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  Variation des antigènes de surface
  Altération de la présentation des Ag
  Altération de l’expression du CMH
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La bactérie empêche sa reconnaissance
  Par variation de ses Ag de surface :
  Inversion du cadre de lecture -> changement de l’expression
Ag : flagelles de S. typhi
  Recombinaison de cassettes de certains gènes -> variation
Ag : Pil de Neisseria, Vmp de Borrelia
  Polymorphisme des MOMP entre les souches de
C. trachomatis
La bactérie empêche sa reconnaissance
  Par altération de la présentation de ses Ag au CMH :
  Modif apprêtement de l’Ag par toxine VacA de H. pylori
  Par modification de l’expression du CMH :
 Inhibition de l’expression des molécules du CMH classe II :
-  sur les CPA par M. tuberculosis
-  sur les phagosomes par L. pneumophila
 Inhibition de l’expression des molécules du CMH classe I :
-  intra-cytosolique par L. monocytogenes
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  Modification de l’antigénicité :
  Expression d’Ag de surface peu immunogènes -> réponse Ly B
retardée : B. burgdorferi ++, T. pallidum
  Limitation phagocytose par inhibition fixation des IgG sur les
macrophages : S. aureus
  Résistance par dégradation des Ig :
 des IgG : protéases de P. aeruginosa
 des IgAs : Neisseria, Haemophilus, Streptococcus
 des IgG et des IgAs : Bacteroides, Capnocytophaga, Serratia
  Importance pour les bactéries à developpement intracellulaire
  Déséquilibre réponse Th1/Th2 :
  Réponse Th2 excessive : M. leprae -> dissémination
  Réponse Th1 excessive : B. burgdorferi -> inflammation
  Activité suppressive des LyT :
 Production d’IL-10 et de TGF par Macroph. : M. tuberculosis
  Toxine = super Ag -> activation LyT +++ : Staph, Strepto
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  A des cellules ou à la matrice extra-cellulaire
  Adhésines et récepteurs cellulaires exprimés ou
stimulés par les bactéries
-> Réarrangement du cytosquelette d’actine
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  Phagocytose :
 Contact ponctuel -> déclenchement phagocytose : S. typhi
 Englobement progressif par reconnaissance de proche en
proche : Listeria, Yersinia
  Invasion de cellules non phagocytaires
  Réarrangement +++ du cytosquelette d’actine
  Réplication intra-cellulaire
  Multiplication dans un compartiment délimité :
Brucella, Chlamydia, Coxiella,
Legionella, M. tuberculosis
  Echappement dans le cytoplasme -> infection de proche en
proche : Listeria, Shigella, Rickettsia
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  Pouvoir pathogène des bactéries = résultante de sa
virulence et de sa capacité à neutraliser les défenses
de l’hôte
  Majorité des bactéries tuées par les phagocytes
  Co-évolution bactéries et cellules hôtes -> diversité +++
de mécanismes d’interaction
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