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BONNAL Thomas HERAL Virginie Master 1 Biologie et Santé 2015-2016 ULCÈRE GASTRO-DUODENAL Table des matières Introduction :........................................................................................................................................... 2 I) Sujet réel.......................................................................................................................................... 2 a) Microbiote intestinal ................................................................................................................... 2 b) Helicobacter pylori ...................................................................................................................... 3 c) Développement de la maladie/traitements ................................................................................ 3 II) Modèle ............................................................................................................................................ 4 a) Entités .......................................................................................................................................... 4 b) Comportements .......................................................................................................................... 5 III) Résultats et discussion ................................................................................................................ 7 a) Démonstration ............................................................................................................................ 7 b) Limites du modèle ..................................................................................................................... 10 IV) Les variations du modèle........................................................................................................... 11 a) Sans médicament ...................................................................................................................... 11 b) Seulement le médicament tueur de bactérie ........................................................................... 12 c) Seulement le médicament protecteur ...................................................................................... 13 Conclusion : ........................................................................................................................................... 13 Bibliographie.......................................................................................................................................... 14 Page 1 sur 14 Introduction : NetBioDyn est un logiciel de modélisation de système dynamique développé par Pascal BALLET au sein de l’Université de Bretagne Occidentale. Il propose une interface d’étude au sein d’un système biologique par création d’entités et de comportements régissant les interactions entre les sous-unités du système. Nous avons choisi de nous pencher sur le cas de l’ulcère gastroduodénal, lors de l’attaque du duodénum par la bactérie Helicobacter pylori. Notre simulation consiste en une visualisation (simpliste mais aussi complète que possible dans le temps imparti) de la prolifération de cette bactérie et des moyens de lutte grâce à des médicaments adaptés, tout cela se déroulant dans un duodénum humain. Nous partons sur une base de simulation où le patient ressentait un début d’ulcération dans une partie antérieure du duodénum, il a donc été traité en conséquence d’où la présence de médicament dès le début de la simulation, en simultané de l’attaque par Helicobacter pylori. I) Sujet réel a) Microbiote intestinal L’homme héberge dans son tube digestif environ 100 000 milliards de micro-organismes vivant avec lui, sans pour autant le rendre malade. C’est un énorme écosystème bactérien qui compose le microbiote intestinal. Les bactéries le composant sont pour la plupart des anaérobie strictes (plus de 99% des bactéries présentes), elles constituent donc le microbiote dominant, on y retrouve trois grandes familles : les Firmicutes, les Bactéroïdes et les Actinobacteria. Ces bactéries sont réparties différemment le long du tube digestif. Au niveau de l’estomac on retrouve principalement des Lactobacilles, des Streptocoques, des Helicobacter et des Peptostreptocoques. Dans le Duodenum et le Jejunum on retrouve majoritairement des Streptocoques et des Lactobacilles. En fin d’Ileum proche du côlon, on retrouve surtout des Bactéroïdes, des Clostridium, des Streptocoques et des Actinomycinées. Et enfin dans le côlon distal, on retrouve en majorité des Bactéroïdes, des Clostridium, des Bifidobactérium, des Enterobactéries et des Eubactéries. Figure 1 : Diagramme montrant la distribution et l’abondance des bactéries dans les différents segments du tube gastrique. Les principales fonctions et es pH sont aussi indiqués Lors des maladies d’ulcération du duodénum, Helicobacter pylori va cohabiter avec plusieurs familles de bactéries, notamment : Escherichia coli, Clostridium, Bactéroïdes, Eubactérie et Vellonella mais les bactéries les plus représentées dans cette partie de l’intestin sont les Streptocoques et les Lactobacilles donc elles seront présentes en plus grand nombre dans cette modélisation. Page 2 sur 14 Figure 2 : Streptococcus Figure 3 : Lactobacillus Ce sont des bactéries gram +, disposées en chaînettes, elles ont un métabolisme anaérobie. Elles sont présentent dans la flore intestinale et participent à la digestion. Ce sont des bactéries lactiques, gram +, immobiles, non-flagellées et non sporogones. Elles sont présentes dans les milieux riches contenant des substrats glucidiques tels que les muqueuses intestinales. b) Helicobacter pylori Le genre Helicobacter fait partie des bactéries spiralées. Helicobacter pylori est dotée de 2 à 6 flagelles pour qu’elle puisse se déplacer sur la paroi de l’estomac. Elle est micro aérobie et est adaptée à la vie dans le mucus. Vivant dans un environnement acide elle va, pour se protéger, sécréter une enzyme : l’uréase qui va former un nuage protecteur d’ammoniac autour d’elle. Figure 4 : Helicobacter pylori L’uréase est une enzyme qui catalyse la réaction de transformation d’urée en dioxyde de carbone et en ammoniac : (NH2)2CO+H2O-> CO2 + 2 NH3 Cette bactérie est strictement humaine, elle se transmet aux enfants en bas âge au sein d’une même famille. Dans les pays en voie de développement, la voie fécale-orale peut aussi être en jeu (lors de la contamination de point d’eau potable). Cette bactérie a été découverte en 1982 par deux australiens : Barry J. Marshall et J. Robin Warren qui ont reçu le prix Nobel de physiologie et de médecine en 2005 pour avoir démontré son implication dans les ulcères gastriques et dans le cancer de l’estomac. H. pylori est présente chez 50% de la population mondiale. En France, on la retrouve chez 5 à 10% des enfants et chez 10 à 50% des adultes, toutes les personnes infectées conservent cette bactérie tout leur vie sauf si elle est éradiquée. L’infection par H. pylori entraîne toujours une inflammation de la paroi de l’estomac, elle peut se manifester par des douleurs mais dans la plupart des cas il n’y a pas de signe de cette infection. Elle persiste toute la vie et est responsable de gastrite chronique. c) Développement de la maladie et traitements L’infection à Helicobacter pylori est présente dans 85% des cas d’ulcères gastriques et dans 95% des cas d’ulcères duodénaux. H. pylori est donc responsable d’infections chroniques dans l’estomac qui sont en généralement silencieuses mais qui, parfois, peuvent engendrer des maux chroniques gastriques. Elle va produire une toxine qui intervient dans le métabolisme des cellules de la muqueuse gastrique pour engendrer des inflammations chroniques qui fragilisent la paroi pour la rendre sensible à l’acidité de l’environnement et par la suite entraîner des ulcères. Les ulcères résultent donc d’un déséquilibre entre les facteurs d’agression (toxines de la bactérie) et les facteurs de défense (mucus, épithélium de surface). Cette bactérie est responsable de multiples résistances vis–à-vis des antibiotiques habituellement utilisés. Page 3 sur 14 Le traitement qui était utilisé lors d’une infection à H. pylori était à l’origine une trithérapie à base de clarithromycine mais à cause des résistances récemment observées ce traitement a été modifié. En première ligne, une thérapie à base d’amoxicilline est utilisée les 5 premiers jours puis les 5 jours suivant l’association d’IPP (l’oméprazone, le lansoprazole, le lansoprazole, le pantoprazole, le rabéprazole et l’esomeprazole), de clarithromycine et de métronidazole. Chez certains patients allergiques il est préférable de remplacer la clarithromycine par le Bismuth. En seconde ou troisième ligne, lorsque l’éradication d’H. pylori a échoué on effectue un antibiogramme pour trouver l’antibiotique qui sera le plus efficace sur la souche bactérienne présente, sans pour autant mettre la vie du patient en danger (dose létale). Il est également possible de le traiter avec une quadrithérapie regroupant les médicaments utilisés en première ligne ou bien de doubler les doses de certains d’entre eux. Ensuite des anti-sécrétoires sont administrés au patient pour bloquer la production d’acide chlorhydrique et cicatriser les lésions muqueuses, la plupart du temps un inhibiteur de pompe à protons est donné pendant 4 à 6 semaines. II) Modèle Dans le cadre de cette modélisation, nous avons choisi de nous pencher sur la formation d’un ulcère gastroduodénal ainsi que sur l’action des médicaments permettant de lutter contre cette infection. Pour cela, nous avons modélisé les deux parois de l’intestin ainsi que la flore intestinale qui s’y trouve (microbiote intestinal). Helicobacter pylori interagit avec cette flore intestinale, ses toxines sont néfastes pour ces bactéries et peuvent ainsi provoquer leur destruction. Cette flore bactérienne a été ajoutée à la modélisation dans un but de reproduction partielle de la complexité du milieu intestinal ainsi que de l’impact d’Helicobacter pylori sur l’environnement local en plus de celui sur les parois intestinales. Des médicaments ont été rajoutés dans la lumière intestinale, ils correspondent à une prise d’antibiotiques (tuant la bactérie H. pylori) et d’antiacides (cicatrisant les parois de l’intestin) par le patient. Cette bactérie est responsable de multiples résistances vis–à-vis des antibiotiques. Le traitement habituellement utilisé lors d’une infection à H. pylori était une trithérapie à base de clarithromycine puis d’inhibiteur de pompes à protons pour réparer les muqueuses gastriques. a) Entités 15 entités sont présentes dans ce modèle, incluant le microbiote intestinale, les protections et le pathogène. La paroi bactérienne est constituée de deux types cellulaires différents, permettant de distinguer les actions des médicaments selon une logique de position des cellules. - Les deux entités correspondant aux deux côtés de la paroi intestinale (2344 ParoiIntestin1 et 1340 ParoiIntestin2) la différence de nombre de cellules est due à la courbure de la portion d’intestin représentée Le microbiote intestinal étant propre à chaque personne, dans notre modèle nous partons du principe que les différentes espèces de bactéries sont en nombre égal sauf pour les Streptocoques et les Lactobacilles - Le microbiote intestinal est donc composé de 7 entités réparties aléatoirement comprenant 61 LactoBactéries, 59 Streptocoques, 29 E. coli, 35 Clostridiums, 27 Bactéroïdes, 32 Eubactéries et 33 Vellonella Le nombre initial d’Helicobacter pylori présent dans l’intestin a été choisi arbitrairement, mais avec un nombre supérieur au microbiote présent dans l’intestin de manière à modéliser une contamination importante. Helicobacter pylori sécrétant des toxines nous avons donc créé une entité Toxine qui s’attaque à la membrane intestinale. - Les deux entités pathogènes comprennent HelicobacterPylori (au nombre de 46 à l’état initial) et ToxineHelico Nous sommes partis sur un traitement classique contre Helicobacter pylori constitué d’un médicament luttant contre la bactérie et ses toxines nommé MedocTueurToxBact et d’un médicament faisant la Page 4 sur 14 protection de la paroi intestinale contre l’action des toxines d’Helicobacter pylori que nous avons nommé MedocParoi. Ce dernier remplace les cellules de la paroi intestinale par une couche de cellules protectrices résistantes aux effets des toxines nommée ProtecParoi1 et ProtectParoi2 qui sont des inhibiteurs de pompes à protons. - Les entités de soin comprennent donc 63 MedocParoi, 69 MedocTueurToxBact, ProtecParoi1 et ProtecParoi2. b) Comportements On a créé 20 comportements englobant les mouvements, les divisions bactériennes, les sécrétions de toxines et les actions des pathogènes et des médicaments. - Les mouvements d’E. coli (MvtColi), de Lactobactéries (MvtLactobact), des Streptocoques (MvtStrepto), des clostridium (MvtClostri), des Bactéroïdes (MvtBacteroïdes), d’Eubactérie (MvtEubacteries), de Vellonella (MvtVellonella), de toxines (MvtToxine), des médicaments protecteurs de parois (MvtMedocParoi) et des médicaments tueurs de toxines (MvtMedocTueur) ont tous été générés aléatoirement. - Les bactéries composant le microbiote intestinal se divisent avec une probabilité de 2.10-4, on a donc 7 nouveaux comportements : DivisionLactobact, DivisionStrepto, DivisionColi, DivisionClostri, DivisionBacteroide, DivisionEubact, DivisionVellonella. Concernant les pathogènes, les comportements sont les suivants : - Le mouvement d’Helicobater pylori (MvtHelicobact) Page 5 sur 14 - - la sécrétion de toxines (SecretionToxine) avec une probabilité de 0.03 (3 toxines sécrétées toutes les 100 unités de temps) L’ulcération des parois intestinales (UlcereParoi1 et UlcereParoi2) par les toxines sécrétées par Helicobacter pylori est associée à une probabilité de 1.0 étant donné que le caractère toxique des substances émises par Helicobacter pylori n’obéit pas à des lois de probabilité d’atteinte sur les cellules. La division d’Helicobacter pylori (DivisionHelico) avec une probabilité de 0.005 (soit 5 nouvelles entités Helicobacter pylori toutes les 1000 unités de temps). Helicobacter pylori sécrète des toxines qui vont détruire les bactéries de la flore intestinale, on a donc les comportements suivants : Les toxines vont avoir un comportement contre chaque type de bactéries constituant le microbiote intestinal : ToxTueLactobact, ToxTueStrepto, ToxTueColi, ToxTueClostri, ToxTueBacteroide, ToxTueEubact et ToxTueVellonella qui vont détruire les bactéries du microbiote intestinal avec une probabilité de 0.007 (soit 7 bactéries du microbiote intestinal détruites toutes les 10000 unités de temps). Concernant les traitements, les comportements sont les suivants : - Un des deux types de médicament a pour fonction de détruire la bactérie et la toxine émise par celle-ci au contact, sa probabilité de destruction des pathogènes est de 1.0, le médicament (MedocTueurToxBact) étant, en théorie, spécifiquement dirigé contre Helicobacter pylori et sa toxine. - L’autre type de médicament a pour fonction de protéger la paroi intestinale contre les agressions des toxines sécrétées par Helicobacter pylori. Comme expliqué précédemment, ces protections (ProtectionParoi1 et ProtectionParoi2) s’effectuent en remplaçant les cellules de la paroi intestinale par des cellules résistantes aux toxines. La probabilité de transformation des cellules de la paroi bactérienne en cellules résistantes au contact du médicament est de 1.0, la fonction de ce médicament étant spécifiquement la protection de la paroi de l’intestin. - Une cellule vivante ayant besoin d’une assise pour survivre, les cellules résistantes aux toxines disparaissent lorsque leur assise est détruite par les toxines. Cette destruction s’effectue avec une probabilité de 1.0, les toxines détruisant systématiquement les cellules non protégées. Une cellule ne pouvant survivre sans assise, nous avons dû créer deux parois cellulaires différentes de façon à pouvoir faire disparaitre les cellules protectrices selon si leur assise disparait au-dessus ou en dessous d’elles. De ce fait, les deux comportements qui y sont associés (DisparitionProtection1 et DisparitionProtection2) sont spécifiques d’un côté de la paroi intestinale. Page 6 sur 14 III) Résultats et discussion a) Démonstration À l’état initial : Nous observons une portion de duodénum (partie de l’intestin située à la sortie de l’estomac) constituée de deux parois. A l’intérieur nous avons représenté le microbiote intestinal avec les principales bactéries le constituant. Le bactérie pathogène Helicobacter pylori est également présente dans le milieu. Les médicaments sont déjà présents dans le modèle, d’une part les médicaments tueurs et d’autre part les médicaments protecteurs. Figure 4 : Modèle d’ulcère duodénal à l’état initial Modèle global : Nous observons les mouvements aléatoires du microbiote intestinal. Helicobacter pylori sécrète sa toxine qui va (avec un mouvement aléatoire) détruire les cellules de la paroi intestinale, créant ainsi l’ulcère duodénal. Les médicaments sont également en mouvement aléatoire dans l’espace défini entre les deux parois. D’une part on observe les médicaments tueurs de bactéries qui, en entrant en contact avec Helicobacter pylori et/ou avec ses toxines, vont entraîner leur destruction et d’autre part les médicaments protecteurs qui, lorsqu’ils entrent en contact avec la paroi intestinale, vont entraîner le remplacement des cellules de la paroi par des cellules qui ont la particularité de ne pas être sensible à la bactérie pathogène et à sa toxine. Page 7 sur 14 En début de simulation il y a un nombre donné d’Helicobacter pylori et aucune toxine. Nous observons une augmentation très importante de la quantité de toxines suivie d’une stabilisation de ce nombre correspondant au maximum atteignable par l’environnement intestinal (figure 5a). Ce maximum correspond à l’équilibre entre le nombre de toxine présente dans le milieu et l’action des médicaments « tueurs ». Ces médicaments tuant à la fois les bactéries et les toxines, la diminution du nombre de bactéries explique donc la diminution du nombre de toxines présentes dans le milieu. Figure 5a : Courbes représentant la quantité d’Helicobacter pylori (rouge), de sa toxine (noir) D’autre part, nous remarquons que la quantité de bactéries du microbiote intestinal diminue (figure 5b), c’est dû aux effets toxiques d’Helicobacter pylori qui est insuffisamment compensé par la probabilité de division de ces bactéries (Figure 5b). Figure 5b : Courbes représentant la quantité de bactéries du microbiote intestinal (LactoBact : gris foncé, Strepto : bleu, E.coli : bleu clair, Clostri : vert kaki, Bacteroides : bleu-vert, Eubatc : vert foncé et Vellonella : gris clair) en fonction du temps. On considère qu’il ne peut y avoir que 2 états finaux différents : - Soit toutes les bactéries pathogènes et leurs toxines sont détruites par les médicaments, ce qui équivaut à une guérison du patient. - Soit toutes les bactéries n’ont pas été détruites et la paroi intestinale est ulcérée jusqu’à perforation de la paroi, le traitement a donc été insuffisant pour enrayer l’action de la bactérie. À l’état final correspondant à la guérison du patient : Nous observons qu’il n’y a plus aucune bactérie ni aucune toxine présente dans le duodénum. Bien que les parois de l’intestin aient été quelque peu ulcérées, le médicament de protection a formé une couche protectrice recouvrant la paroi. Le microbiote intestinal est toujours présent et toujours en mouvement aléatoire. Page 8 sur 14 Figure 6 : Modèle d’ulcère duodénal à l’état final correspondant à la guérison du patient En début de simulation, il y a un nombre donné d’Helicobacter pylori, mais aucune toxine, ni aucune protection de parois. Nous observons que le nombre de cellules de protection de la paroi augmente (Figure 7). Il est supérieur au nombre de toxines présentes dans le milieu pendant les trois quarts de la modélisation. Cette supériorité numérique pourrait en partie expliquer que les médicaments ont réussi à enrayer l’infection. La paroi étant protégée, les toxines n’ont pas pu la détruire, elles sont restées dans la lumière du tube digestif et donc elles sont plus accessibles pour les médicaments. Figure 7 : Courbes représentant la quantité d’Helicobacter pylori (rouge), de sa toxine (noir), et des protections de parois (paroi 1 : vert et paroi2 : bleu) lorsque le patient guérit À l’état final lorsque le traitement a été insuffisant : Nous observons que les bactéries pathogènes et les toxines sont toujours présentes dans l’environnement intestinal. De plus la paroi est ulcérée, c’est-à-dire qu’elle est entièrement perforée. Figure 8 : Modèle d’ulcère à l’état final lorsque le traitement a été insuffisant Page 9 sur 14 En début de simulation, il y a un nombre donné d’Helicobacter pylori, mais aucune toxine, ni aucune protection de parois. Nous observons une augmentation du nombre de toxines (figure 9) qui va rester élevé tout le long de la simulation. La quantité de protections des parois augmente normalement au début mais on remarque des défaillances lorsque le taux de toxines est très élevé. La quantité d’Helicobacter pylori diminue dans le temps. Cela est dû au traitement médicamenteux qui porte atteinte à la population de cette bactérie pathogène malgré le fait que le traitement ait été insuffisant dans ce cas. Figure 9 : Courbes représentant a quantité d’Helicobacter pylori (rouge), de sa toxine (noir) et les protections de parois (paroi 1 : vert et paroi 2 : bleu) lorsque le traitement a été insuffisant. b) Limites du modèle Nous avons réalisé un modèle d’ulcère gastroduodénal aussi proche que possible du modèle réel mais le logiciel NetBioDyn possède certaines limites qui nous empêchent de faire un modèle plus complet. Tout d’abord concernant l’aspect général du modèle du duodénum, si nous avions pris la taille exacte de l’appareil intestinal, nous n’aurions pas été en mesure de bien voir et comprendre la modélisation. Il nous fallait donc n’en prendre qu’une portion. Le diamètre du tube digestif est de 2,32 cm (selon les endroits) avec des parois d’environ 2 mm d’épaisseur. Ça nous fait une paroi de « 2 unités » d’épaisseur avec un espace inter-paroi de « 100 unités », si nous avions représenté le duodénum avec cette échelle, la paroi aurait été trop fine pour survivre à l‘attaque des toxines. De plus, dans notre modèle, nous voulons montrer l’action des médicaments contre l’infection à Helicobacter pylori, pour cela nous aurions aimé montrer le début de l’infection avec l’arrivée de la bactérie pathogène, ce qui se passe dans le milieu intestinal puis le début du traitement avec l’arrivée des deux médicaments (les antibiotiques contre la bactérie et les médicaments protégeant les parois). Malheureusement, avec NetBioDyn, nous ne pouvons faire apparaitre une entité au cours du temps sans mettre la simulation sur pause et agir de notre propre chef. C’est pour cela que nous sommes obligé de disposer les entités « médicaments » sur le modèle dès le début de la simulation . D’autre part, il est demandé d’avoir absolument toutes les informations concernant la simulation à modéliser. Plus particulièrement pour les toxines sécrétées par Helicobacter pylori, il n’y a aucune information concrète concernant leur temps de demi-vie, on a dû tester au hasard diverses demi-vies pour voir ce qui correspondait le mieux à ce qu’on attendait du modèle, mais ça reste une valeur totalement hasardeuse et aléatoire. Les informations concernant les probabilités d’attaque des toxines sur les bactéries de la flore commensale, les probabilités de division d’H. pylori et de libération des toxines n’étant pas trouvables sur internet, nous avons dû procéder par tâtonnement afin de nous rapprocher le plus possible du système réel. Enfin, nous sommes confrontés à un problème supplémentaire, nous avons modélisé le système avec les toxines d’Helicobacter pylori qui portent atteinte aux autres bactéries du microbiote intestinal entraînant ainsi une baisse de leur quantité due à leur destruction. Suite au traitement médicamenteux, lorsque celui-ci est efficace, le nombre de bactéries composant la flore intestinale est censée remonter pour ré atteindre son nombre initial. Avec le logiciel NetBioDyn, nous ne pouvons faire remonter le nombre de bactéries à celui initialement présent dans la simulation. La probabilité de division des bactéries et le temps de demi-vie n’est pas modifiable une fois que le modèle est lancé. Page 10 sur 14 IV) Les variations du modèle a) Sans médicament À l’état initial : le modèle est quasi similaire à celui présenté dans la partie précédente, nous avons juste enlevé les médicaments « tueurs » de bactéries et les médicaments protecteurs de parois. Lors de la modélisation, on remarque que Helicobacter pylori se divise normalement et sécrète un grand nombre de toxines. Elle n’a aucune restriction, hormis sa demi-vie, puisqu’aucun médicament ne la détruit. À l’état final : nous observons donc une destruction de la paroi assez rapide puisqu’aucune protection n’est présente. Helicobacter pylori et sa toxine ont donc perforé totalement la paroi du duodénum. Figure 10 : Modèle d’ulcère à l’état final lorsqu’il n’y a pas eu de traitement En début de simulation, il y a un nombre donné d’Helicobacter pylori mais aucune toxine. Nous observons que la bactérie pathogène produit des toxines. Elles restent présentes dans l’environnement intestinal pendant toute la simulation (figure 11a). N’étant pas détruites par les médicaments, elles ne sont limitées que par leur demi-vie. Les divisions d’H. pylori étant basées sur un système de probabilité de division, cela pourrait expliquer la légère diminution du nombre d’H. pylori dans le milieu. Dans d’autres simulations cette variation du nombre de bactéries peut stagner voire augmenter. Figure 11a : Courbe représentant la quantité d’Helicobacter pylori (rouge) et de sa toxine (noir) Page 11 sur 14 Au début, les bactéries du microbiote intestinal sont présentes dans certaines proportions prédéfinies. Nous remarquons que leur nombre diminue en fonction du temps (figure 11b). C’est dû à l’absence de médicaments, les bactéries pathogènes n’étant pas éliminée, elles continuent de sécréter des toxines qui détruisent les bactéries de la flore intestinale. Figure 11b : Courbes représentant la quantité de bactéries du microbiote intestinal (LactoBact : gris foncé, Strepto : bleu, E.coli : bleu clair, Clostri : vert kaki, Bacteroides : bleu-vert, Eubatc : vert foncé et Vellonella : gris clair) en fonction du temps lorsqu’aucun médicament n’est administré b) Seulement le médicament « tueur » de bactérie À l’état initial : Le modèle est similaire à celui présenté dans la partie précédente, nous avons juste enlevé les médicaments protecteurs de paroi. Lors de la modélisation : nous remarquons qu’Helicobacter pylori se divise normalement et sécrète un grand nombre de toxines qui sont par la suite tuées par les médicaments « tueurs ». Figure 12 : Modèle d’ulcère à l’état final lorsqu’il n’y a que le médicament tueur de bactérie À l’état final : Nous n’observons aucune protection de paroi, dans la mesure où les médicaments permettant leur sécrétion sont absents du milieu. La paroi intestinale, n’étant pas protégée par les médicaments protecteurs de paroi, est perforée assez rapidement par Helicobacter pylori et ses toxines. Dans ce cas où seuls les médicaments tueurs sont présents, les courbes d’évolution d’Helicobacter pylori et de ses toxines sont les mêmes que dans le cas où les deux médicaments sont présents, à savoir que les médicaments éradiquent progressivement la bactérie et sa toxine jusqu’à leur disparition. Les médicaments protecteurs n’étant pas présents dans le milieu, la paroi ne peut pas avoir de défense contre les attaques des toxines. La propagation de l’ulcération n’étant pas freinée, les chances d’avoir une perforation de la paroi sont grandement augmentées par rapport au cas où les deux types de médicaments sont présents. Page 12 sur 14 c) Seulement le médicament protecteur À l’état initial : Le modèle est similaire à celui présenté dans la partie précédente, nous avons juste enlevé les médicaments « tueurs » d’Helicobacter pylori et de ses toxines. Lors de la modélisation : nous remarquons qu’Helicobacter pylori se divise normalement et sécrète un grand nombre de toxines qui ne sont pas tués du fait de l’absence des médicaments « tueurs » de la bactérie pathogène et de ses toxines. Helicobacter pylori n’a pas de facteurs limitant, hormis sa demivie, puisqu’aucun médicament ne la détruit. Figure 13 : Modèle d’ulcère à l’état final lorsqu’il n’y a que le médicament protecteur À l’état final : Nous observons que malgré la présence des médicaments protecteurs de parois, la bactérie pathogène réussi tout de même à perforer la paroi intestinale. Dans ce cas où seuls les médicaments protecteurs sont présents, cela n’influe que sur l’attaque des parois, et non sur la flore intestinale. Les courbes correspondant à la croissance d’Helicobacter pylori et des toxines ainsi que de l’évolution du microbiote sont donc semblables à celles présentées précédemment dans le rapport. Conclusion : Nous pouvons en effet constater que l’ulcération totale de la paroi intestinale se produit de façon plus systématique dans le cas où un seul des deux médicaments est présent. Ce système de protection a besoin des effets combinés des deux traitements pour être efficace contre l’attaque d’Helicobacter pylori et de sa toxine. À travers cette modélisation, nous avons vérifié la nécessité d’un traitement constitué de deux types de médicaments, par rapport à un traitement qui ne serait constitué que d’un seul médicament. Ainsi donc, nous avons montré que tuer les bactéries pathogènes et leurs toxines, ou seulement protéger les parois ne suffisent pas à assurer une protection efficace contre les effets d’Helicobacter pylori. L’étape suivante de cette démarche serait l’étude des facteurs induisant la rupture de cette commensalité entre l’organisme et Helicobacter pylori afin de traiter les causes de façon préventive, plutôt que de traiter les effets qu’une telle infection peut avoir sur l’organisme. Page 13 sur 14 Bibliographie Image de page de garde : http://www.google.fr/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fwww.elblogdelasalud.info%2Fwpcontent%2Fuploads%2F2015%2F08%2FHelicobacter-pylori686x453.jpg&imgrefurl=https%3A%2F%2Fwww.elblogdelasalud.info%2Ffr%2Fhelicobacterpylori-la-bacteria-que-causaulceras%2F14197&h=453&w=686&tbnid=SRfelKIWE4QnEM%3A&docid=PdaeaPRFXlgIoM&ei =J4s7VtKbIcOPP70uPAM&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=991&page=3&start=39&ndsp=23&ved=0CNQBE K0DMDtqFQoTCJLL0IDh-cgCFUMfDwodfjoOzg Image + informations microbiote intestinal : http://www.probionov.com/fr/human-microbiome/the-intestinal-microbiota/ Image Streptocoque : http://www.revuedesante.com/Article/streptocoque-1103.html Image Lactobacilles : http://www.pharma-sphere.be/fr/actualite/suspicion-injustifi%C3%A9e-autour-desprobiotiques%E2%80%A6 Informations sur Helicobacter pylori : http://www.safewater.org/PDFS/knowthefacts/frenchfactsheets/Helicobacterpyloridetaille. pdf http://www.helicobacter.fr/index.php/faq1 http://coproweb.free.fr/pagbio/helicob1.htm Page 14 sur 14
