Facteurs de virulence de Pseudomonas aeruginosa - CClin Sud-Est
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2ème journée Réa-Raisin Lyon, 27 mai 2008 Facteurs de virulence de Pseudomonas aeruginosa Dr Audrey Mérens HIA Bégin Saint-Mandé Une bactérie hydrotellurique • Ubiquitaire • Milieux naturels : – eaux douces, sols, plantes • Rustique – Non exigeante – Persistance sur les surfaces • Milieu hospitalier • Colonisation humaine – digestive Une bactérie opportuniste • Immunodéprimé • Diabétique • Rupture des barrières cutanées – Grands brûlés – Dispositifs médicaux invasifs Des infections sévères • Pneumopathies acquises sous ventilation mécanique • Septicémies – Urinaires – pulmonaires • Infections cutanées – Grands brûlés – Otites malignes externes • Infections oculaires • Surinfections des patients atteints de mucoviscidose Un pathogène nosocomial • 3ème bactérie (ENP 2006) • A différencier de – Acinetobacter – Stenotrophomonas • Impact de P. aeruginosa – Arsenal de facteur de virulence 2 stratégies différentes Infections aiguës Attaquer vite et fort Infections chroniques Etre invisible Facteurs de virulence 1. Structuraux 2. Exoproduits 3. Systèmes génétiques 1. Etape initiale : Adhésion Facteur favorisant : épithélium lésé Infection aiguë Colonisation initiale Infection chronique Lectines bactériennes 1. Reconnaissance lectines/galactose, L-fucose 2. Virulence Invalidation de lec A ou lec B In vitro : diminution de la cytotoxicité In vivo : diminution de la perméabilité alvéolaire, du nombre d’hémocultures + et de la capacité à former des biofilms Pili de type IV Pilus rétractable Modèle animal : moins de pneumopathies et de bactériémies en l’absence de pilus Flagelle Mobilité Reconnaissance par l’hôte 2. Infection aiguë • Invasion – Mobilité – Destruction et nécrose tissulaires • Résistance aux défenses de l’hôte – Locales • Motilité ciliaire • Surfactant • IgA locales – Générales • Complément • Immunoglobulines Elastase • Invasion tissulaire – Ouverture des jonctions serrées – Clive le collagène • Altération des capacités de défenses de l’hôte – Altération de la clairance mucociliaire – Dégradation des protéines SP-A et SP-D du surfactant – Clive les IgG, les IgA et le complément Pyocyanine • • • • Pigment bleu vert Lésion de l’épithélium Facilite les dommages oxydatifs Altération de la motilité ciliaire Exotoxine A • ADP-ribosyl- transférase – Toxine diphtérique • Inhibition de la synthèse protéique – Mort cellulaire : nécrose • Toxicité létale (modèle animal) Autres • Protéases • Hemolysines – phospholipase – lecithinase • Cytotoxines – leucocidine Système de sécrétion de protéines Déterminant majeur de la virulence SST3 : une « seringue » 3 composants - Appareil de sécrétion - Appareil de translocation - Les toxines Etudes expérimentales • In vitro – ExoU : cytotoxine à activité phospholipase • Modèle animal – Sawa et al, Nature 1999 – Kurahashi, 1999 • Homme – RR de mortalité est 6 fois plus élevé dans les IA avec expression des toxines du SST3 – L’expression du SST3 est plus élevée dans les IA que dans les IC Cible thérapeutique possible • Modèle animal – Souris (PNP): administration intraveineuse d’Ac polyclonaux anti-PcrV rétablit la survie (Shime et al, J Immunol 2001) – Lapin (choc septique): amélioration des paramètres hémodynamiques, réduction des lésions pulmonaires et bactériémies • Homme – Ac monoclonal humanisé MAB 166 – Essai clinique en cours chez des patients colonisés de réanimation 3. Colonisation « camouflage et économie » • Détourner les défenses immunitaires de l’hôte • Extinction des facteurs de reconnaissance et des facteurs de virulence « infection aiguë » • Alginate • Biofilm Alginate • • • • Polysaccharide extracellulaire Mucoviscidose, BPCO Mutation dans le gène muc Avantage sélectif : protection – Inflammation – Radicaux libres – Phagocytes Biofilm P. aeruginosa en biofilm est moins sensible - aux défenses immunitaires de l’hôte - aux antiseptiques - aux antibiotiques Les biofilms • Surfaces inertes – – – – Cathéters SU sonde d’intubation lentilles • Homme – Voies respiratoires 4. Plasticité génétique • Les systèmes de régulation de l’expression génétique : ON/OFF – Systèmes classiques de régulateurs transcriptionnels – Système de communication bactérienne • An « hypermutable bacteria » Adaptation à l’environnement Super régulateur Adenylate cyclase CyaB CyaA AMPc Cofacteur Régulateur transcriptionnel Vfr Expression de plus de 100 gènes SSTT Pili type IV Exotoxin A via LasR/LasI ….. Quorum sensing Système de coordination du comportement bactérien vis à vis d’un environnement particulier dépendant de la densité cellulaire ACL = acyl-homosérine lactones ou « auto-inducers » ou « molécules signal » Ruimy et al, Réanimation 2004 Diffusibles à travers les membranes bactériennes Le quorum sensing + GacA, Vfr rsaL - + Gènes régulants lasR lasI + rhlR LasI LasR Exotoxine A RhlI + RhlR 3-oxo-C12-HSL exoA rhlI C4-HSL + lasA lasB Elastase A aprA rhlAB Protease alcaline Rhamnolipide Elastase B Gènes régulés (97 ou +) pyc Pyocyanine 6% du génome est sous la dépendance du QS Processus cellulaires fondamentaux Virulence Inf aiguë Inf. Chronique ++ QS-negative mutant • Diminution de la virulence • infection pulmonaire (Lesprit, 2003, Am J Resp Crit Care Med) • brûlé (Rumbaugh, 1999, Infect Immun) • infection pulmonaires chroniques (Wu, 2001, Microbiology) • Désorganisation des biofilms Conclusion (1) Difficultés thérapeutiques • Résistance aux antibiotiques • Impact des toxines • Importance des biofilms – CMI – récidives Conclusion (2) Moduler la virulence ? • Adhésion – Lectines – Flagelline ? • Infection aiguë – Inhibition du SST3 : Ac monoclonal humanisé • Colonisation / infection chronique – Inhibition de l’alginate – Inhibition du QS • Azithromycine – – – – Pas d’AMM Mucoviscidose Posologie normale Au long cours Remerciements • Pr Benoît Guéry • Pr J-D Cavallo
