Guillaume B & Maud G BACTERIOLOGIE Tiare et Marjorie 29/04/09 17h-18h R. Volmer BACTERIES INTRACELLULAIRES OBLIGATOIRES Les bactéries intracellulaires obligatoires ne peuvent pas se multiplier à l’extérieur des cellules eucaryotes. En effets, elles ont besoin des constituants cellulaires afin de se développer. (On citera l’exemple de Chlamydia qui, ne pouvant produire son propre ATP, va détourner celui de la cellule infectée). Le tropisme n’est pas le même pour tous les genres, comme on peut le voir sur le tableau ci-dessus. Les Chlamydiaceae et les Desulfovibrionaceae ciblent les épithéliums, alors que les Rickettsiaceae ciblent les endothéliums et les Anaplasmataceae les cellules du système immunitaire. Ces bactéries possèdent plusieurs points communs, elles sont : -Petites, -Gram -, -Pléomorphes, -Incapables de se multiplier dans le milieu extérieur. Elles diffèrent par : -Leurs cibles cellulaires -Leur site de multiplication intracellulaire qui peut être le cytoplasme ou les vacuoles. Les Rickettsiaceae I. C’est un groupe très vaste qui contient surtout des pathogènes humains. Le genre qui nous intéresse est celui de Rickettsia, responsable de maladies humaines telles que le typhus. Ce sont essentiellement des maladies vectorielles transmises par des vecteurs arthropodes. Chez les animaux, le portage est le plus souvent asymptomatique. A. 0011R. prowazekii: responsable du typhus épidémique La transmission n’est que interhumaine et se fait via Pediculus humanus corporus (ou poux du corps humain pour les intimes). Les signes cliniques sont une fièvre élevée, des symptômes respiratoires comme de la toux et parfois des symptômes neurologiques (les plus graves). Le typhus épidémique est une maladie extrêmement grave qui est mortelle dans 30 à 50% des cas. BACTERIOLOGIE – Bactéries intracellulaires obligatoires - page 1/7 La maladie touche surtout les SDF et les pays en voie de développement ou en crise. En période de guerre par exemple, lorsque les contacts humains sont étroits et les conditions d’hygiène déplorables, la transmission interhumaine est possible à grande échelle et peut être à l’origine d’une épidémie dévastatrice. La protection contre cette maladie repose donc sur l’élimination de ces poux. B. Rickettsia conorii: responsable de la fièvre boutonneuse méditerranéenne Rhipicephalus sanguineus est à la fois vecteur et réservoir. La maladie est présente sur tout le pourtour méditerranéen. Il existe une transmission trans-ovarienne, et donc la puce n’a pas besoin de faire un repas sanguin sur un animal infecté pour transmettre la maladie. Les signes cliniques sont une forte fièvre (supérieure à 39°C) fièvre, des escarres d’inoculation noires à l’endroit de la morsure de la tique, puis des éruptions cutanées (macules) sur le reste du corps ainsi que des myalgies. Dans 5% des cas, des symptômes neurologiques apparaissent et une hospitalisation est alors nécessaire. La mortalité est élevée : environ 6%. Cette maladie est soumise à de nombreuses conditions, notamment aux modifications du climat qui pourraient augmenter sa fréquence et sa diffusion plus au nord (réchauffement climatiquele climat devient plus chaud au Nordconditions de vie qui ressemblent à celles du pourtour méditerranéenfavorable au vecteur). Cette maladie n’est pas extrêmement fréquente mais elle est intéressante à connaître car elle est présente dans notre pays. A noter l’existence de R. typhi et R. felis transmises par les puces du rat et du chat ainsi que R. rickettsi transmise par Dermacentor reticulatus et responsable de la fièvre boutonneuse des Montagnes Rocheuses mais qui n’existe pas en France. II. Famille des Anaplasmataceae 0000 Nécessitent un vecteur arthropode. A. Neorickettsia risticii : responsable de la Fièvre du Potomac chez le cheval Présente aux States, la maladie cause une fièvre, une diarrhée ainsi qu’une colique sévère et est mortelle dans 30% des cas. C’est donc une maladie très grave. Le mode de contamination est assez complexe : Neorickettsia risticii infecte les larves des douves, qui infectent et se multiplient dans une larve d’insecte (porte-bois, Trichoptène) en milieu aquatique. Quand le climat est favorable, les larves d’insecte éclosent puis muent en insectes volants qui se posent sur l’herbe des champs. L’herbe est ensuite broutée par le cheval qui se BACTERIOLOGIE – Bactéries intracellulaires obligatoires - page 2/7 contamine. La contamination peut donc concerner la majorité des chevaux d’un pâturage. Les insectes se développent en même temps, donc tous les animaux sont contaminés en même temps. B. Ehrlichia canis : agent de l’ehrlichiose monocytaire canine Le vecteur principal est Rhipicephalus sanguineus. Il n’est pas réservoir car il n’y a pas de transmission trans-ovarienne. Cette tique est surtout présente dans le sud de la France, et donc c’est une maladie de cette région. Le réservoir principal est le chien lui-même (leurs infections sont souvent subcliniques) et la survie chez la tique peut durer plus de 150 jours. La sensibilité varie en fonction de la race (Berger Allemand prédisposé), de l’âge et du statut immunitaire. Pouvoir pathogène 0000 En premier lieu, la tique mord, ce qui va permettre d’inoculer l’agent pathogène. La cible d’Ehrlichia canis est le monocyte, qui va alors migrer vers le foie, la rate, les nœuds lymphatiques ou la moelle osseuse et provoquer une inflammation. C’est la phase aigüe : on a une fièvre élevée, une baisse de l’état général et des signes sanguins : leucopénie, thrombocytopénie d’où des troubles de la coagulation et l’apparition de petites hémorragies à la surface de la peau. Cette phase dure 2 à 4 semaines. Après, c’est lié au statut immunitaire de l’animal : - S’il est immunocompétent, la bactérie est toujours présente mais se multiplie moins car le système immunitaire contrôle : il n’y a pas de symptômes. C’est la phase subclinique, qui dure 1 à 4 mois. L’hôte peut éliminer la bactérie ou la garder jusqu’à 1 an : dans ce cas, il représente une source de contamination importante. - Si l’animal est immunodéprimé (stress, autre maladie…) s’en suit la phase chronique. Les symptômes s’accentuent progressivement accompagnés d’un amaigrissement, puis apparaissent une pancytopénie (diminution de la concentration de toutes les cellules BACTERIOLOGIE – Bactéries intracellulaires obligatoires - page 3/7 sanguines car la bactérie se loge dans la moelle osseuse), une thrombocytopénie sévère, provoquant des pétéchies multiples au niveau des muqueuses (lésions principales), des hémorragies, et pouvant mener à la mort. Diagnostic - Clinique : il est difficile car les symptômes ne sont pas très spécifiques (abattement…) et la phase chronique met longtemps à apparaître. - Prélèvement sanguin : la mise en évidence de bactéries dans le sang n’est pas facile car il n’y a pas toujours beaucoup de monocytes infectés. Mais si on en trouve un on observe des morulas (sortes de minuscules kystes contenant jusqu’à plusieurs dizaines de bactéries agglomérées) dans le monocyte, d’où un aspect granuleux. - Tests sérologiques (kit de diagnostic sérologique IDEXX®) Traitement: par des tétracyclines. Prévention : lutte contre les tiques III. Genre Anaplasma 0000 A. Anaplasma marginale Elle affecte les érythrocytes des ruminants et est l’agent responsable de l’anaplasmose des bovins. C’est une MRC. Sa répartition est mondiale, mais elle est surtout présente dans les pays tropicaux. La transmission se fait par un très grand nombre de vecteurs arthropodes, surtout des tiques ou d’autres insectes mordeurs. On peut avoir aussi une transmission par voie mécanique, à savoir des piqures réalisées par les éleveurs ou les vétérinaires. La bactérie, une fois dans le sang, se fixe aux érythrocytes puis rentre dedans. Les symptômes sont dus à sa réplication à l’intérieur des globules rouges ainsi qu’au système immunitaire qui lutte contre elle (lyse des cellules ou cytokines sécrétées). La destruction des érythrocytes conduit à une anémie. Les animaux présentent de la fièvre, un abattement et un ictère (muqueuses jaunes mais ça vous le savez déjà !). On a un ictère mais pas d’hémoglobinurie ni de bilirubinurie (car maladie chronique), ce qui permet de faire la différence avec une piroplasmose. On va parler de piroplasmose blanche (pas de trace d’hémoglobine dans les urines). De plus, les animaux présentent le plus souvent une constipation très marquée (encore une différence avec la piroplasmose). La maladie à une évolution longue. BACTERIOLOGIE – Bactéries intracellulaires obligatoires - page 4/7 C’est une maladie chronique qui se traduit par un amaigrissement. Il peut y avoir une évolution vers un portage asymptomatique et ces bovins deviennent alors un réservoir. Si les animaux ne sont pas traités on observe 30 à 50% de mortalité maladie grave. B. Anaplasma phagocytophilum Elle était décrite autrefois comme étant l’Ehrlichiose canine granulocytaire mais est maintenant appelée l’Anaplasmose granulocytaire. Cette maladie existe chez le chien, le chat, le cheval, les bovins et l’homme. L’existence de différents biovars fait qu’ils infectent préférentiellement certains hôtes, et pour chaque hôte il n’y a pas toujours transmission de la bactérie à une autre espèce animale. Chaque biovar est donc plus ou moins adapté à une espèce animale. En Europe, Ixodes ricinus est le vecteur et les rongeurs sauvages jouent le rôle de réservoir (les animaux domestiques et les cervidés sauvages jouent aussi le rôle de réservoir mais c’est beaucoup moins courant). Les larves de tiques font leurs repas sanguins sur ces rongeurs et se contaminent puis vont transmettre la bactérie à l’homme, au cheval ou au chien. La transmission se fait très rapidement, en moins de 30h (en comparaison avec la maladie de Lyme où il faut 48h), parce que la bactérie est déjà présente dans les glandes salivaires de la tique. Il y a beaucoup d’infections subcliniques. Remarque : La bactérie se multiplie dans les granulocytes. Un granulocyte a une durée de vie moyenne de 3 jours. Or la bactérie a besoin de plus de temps pour réaliser son cycle…elle va donc inhiber l’apoptose des granulocytes. On observe comme symptômes : une fièvre, une faiblesse, une altération de la formule sanguine (légère leucopénie, légère thrombocytopénie), il peut y avoir des aggravations telles que des hémorragies, des avortements (pour des femelles gravides…) mais cela est plutôt rare. Les symptômes sont souvent modérés avec abattement et dégradation de l’état général. Chez les ruminants, il peut y avoir une chute importante de la production laitière. Les symptômes sont peu spécifiques, surtout dus à l’inflammation. En Europe, cette maladie concerne surtout les ruminants, on parle de « fièvre à tique ». Remarque : Comme cette maladie est décrite chez le chat et le chien, on aura souvent à faire le diagnostic différentiel avec la maladie de Lyme, car il existe des douleurs articulaires dans les deux cas. Diagnostic : tests sérologiques. Il existe des kits qui sont utiles pour faire le diagnostic sérologique ; on doit faire des analyses répétées pour obtenir l’évolution cinétique de la maladie et donc savoir si l’animal est bien infecté ou si les taux sont dus à une infection ancienne. Pendant la phase aigue de la maladie, jusqu’à 70% des granulocytes peuvent être infectés. Cela facilite le diagnostic, on a plus de chance de voir des granulocytes infectés au microscope (et les morulas à l’intérieur). La photo est celle d’un prélèvement sur un chien, mais les cas de chien infectés sont rares en Europe. Traitement : tétracyclines. IV. Coxiella burnetii : agent de la fièvre Q Cette maladie n’est pas très connue. Elle est cependant présente en France et est à l’origine d’avortements. Le temps d’incubation peut être très long. C’est une zoonose et elle est à l’origine d’infections plus ou moins sévères. Elle provoque des avortements chez les femmes enceintes et les personnes atteintes de troubles cardiaques peuvent développer une endocardite mortelle. Chez les BV et les OV, elle provoque surtout des avortements. Il existe deux vaccins : - Un qui ne marchait pas très bien ; il était utilisé chez les ovins et combinait la lutte contre 2 pathogènes. BACTERIOLOGIE – Bactéries intracellulaires obligatoires - page 5/7 - Un second qui marche mieux : Coxovac. Les cibles de la bactérie sont les macrophages qui se localisent à l’endroit où elle rentre dans l’organisme : par voie aérienne ce sera les macrophages des poumons, par voie digestive les macrophages résidents du foie, c’est-à-dire les cellules de Küpfer. Les macrophages étant des cellules du système immunitaire, ce dernier va être assez inefficace pour lutter contre la maladie. Cette infection est chronique, de plus, la bactérie est très infectieuse (une seule suffit). Il existe deux variants : - SCV (Small Cell Variant), qui a une petite taille et ne se multiplie pas. C’est une forme de résistance dans le milieu extérieur. La transmission peut se faire par le vent qui transporte ses formes sur de longues distances (en suivant le vent, on suit la maladie) ou par les avortons animaux. - LCV (Large Cell Variant), c’est cette forme qui se multiplie. Cycle La bactérie est phagocytée sous la forme SCV et se retrouve dans le phagosome du macrophage. Par la suite, ce phagosome évolue et son pH diminue, la bactérie se dilate alors en LCV et va se multiplier à pH faible (4, 5). Cette multiplication entraîne l’épuisement du macrophage (il n’a plus de nutriments), les bactéries sont alors stressées et se recondensent en SCV. Enfin, le macrophage explose et les SCV sont disséminés. V. Lawsonia intracellularis « pour ceux qui aiment les cochons ! » Elle touche le porc et on parle d’Entérite proliférative nécrotique du porc. La multiplication se fait dans les cellules des cryptes intestinales. Ce sont des cellules qui se divisent et permettent à l’épithélium de se renouveler. Lorsque les bactéries s’y installent et s’y multiplient, les cellules des cryptes vont d’avantage se diviser (donc les bactéries augmentent le nombre de mitoses ayant lieu). Cette prolifération exagérée va conduire à un épaississement de la muqueuse intestinale, les propriétés d’absorption sont également modifiées et cela entraîne une diminution de la croissance des animaux. Résumé des bactéries intracellulaires obligatoires - La pathologie dépend de la cellule cible. De plus, les bactéries intracellulaires échappent de façon efficace au système immunitaire surtout lorsqu’elles se multiplient dans les cellules de ce dernier. Ce sont souvent des infections chroniques. C’est le tropisme cellulaire qui induit les symptômes. Les différents sites de multiplication Les bactéries intracellulaires entrent souvent dans les cellules par endocytose ou phagocytose. Elles vont alors rester ou sortir des vacuoles de la cellule. Lorsqu’elles y restent, elles supportent le plus souvent une baisse de pH, celui passant de 7 à 5,5. Quand le phagosome fusionne avec les lysosomes le pH diminue encore davantage. Sur le schéma, les noms de bactéries en violet sont des bactéries intracellulaires obligatoires et celles en rouge sont intracellulaires facultatives. Multiplication Intracellulaires obligatoires Intracellulaires facultatives Dans le cytosol Rickettsia Listeria BACTERIOLOGIE – Bactéries intracellulaires obligatoires - page 6/7 Lawsonia Dans une vacuole dont Ehrlichia l’évolution est inhibée Chlamydophila Anaplasma Dans le phagolysosome quasi Coxiella mature F. tularensis Mycobactéries Brucella Yersinia pestis Remarque : Brucella arrive parfois à détourner la vacuole vers le réticulum endoplasmique ou le Golgi. Les bactéries sont ainsi protégées du système immunitaire à l’intérieur des cellules. Si elles arrivent à bloquer correctement la vacuole, elles ne seront donc jamais présentées au système immunitaire…avantage=bactérie. Activité intracellulaire antibiotique 0011 Tout ceci a des conséquences très importantes pour le traitement : les antibiotiques doivent pouvoir agir à l’intérieur de la cellule. On peut les classer en fonction de leur capacité à rentrer à l’intérieur des cellules (tétracyclines et quinolones). Il faut également prendre en compte leur capacité à agir dans le cytosol (tétracycline, quinolone, rifampicine) ou bien dans des vacuoles (les 3 précédents + aminosides et macrolides). Il faut qu’ils puissent agir à des pH rencontrés dans différents types de compartiments. Exemples : - La Rifampicine agit à pH plutôt acide (5,5) et est utilisée pour le traitement de la tuberculose humaine (car la bactérie se trouve dans une vacuole à 5.5-6). - Les Tétracyclines agissent à un pH légèrement acide (6,5) mais, en fait, elles peuvent agir à différents niveaux cellulaires et donc sont très utiles dans la lutte contre les bactéries intracellulaires. De plus, elles ont un spectre large. - Les aminosides et les quinolones agissent à un pH de 7.5 environ. BACTERIOLOGIE – Bactéries intracellulaires obligatoires - page 7/7