Le 09/03/2015 ENCINA Emilie L2 CR : Julie Chapon AIH Pr
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AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes Le 09/03/2015 ENCINA Emilie L2 CR : Julie Chapon AIH Pr Drancourt 14 Pages Infections à mycobactéries et infections à spirochètes Plan : A. Infections à mycobactéries I. Les mycobactéries II. La tuberculose III. La lèpre IV. Les ulcères de Buruli B. Infections à spirochètes I. III. IV. La syphilis La leptospirose Le genre Borrélia Les infections étudiées dans ce cours proviennent de bactéries que l’on appelle fastidieuses, c’est-à-dire difficiles à isoler et cultiver dans les labos. Elles peuvent donner des maladies infectieuses chez l’homme. On parle des mycobactéries et des spirochètes. A. Infections à mycobactéries I. Les mycobactéries Ce sont des bactéries. Une bactérie est : un être vivant unicellulaire, de taille de l’ordre du micromètre (10-6 m), qui possède de l’ADN et de l’ARN qui se multiplie par ciciparité (1 individu bactérie donne naissance à 2 individus bactéries) donc une division binaire. Les mycobactéries sont un groupe particulier de bactéries, qui peuvent être caractérisées par leur aspect au microscope grâce à une coloration de Ziehl. Cela les distingue des autres bactéries qui peuvent être elles, colorées par la coloration de Gram. On dit que les mycobactéries sont des bactéries Gram zéro Leur paroi contient des acides mycoliques qui sont une variété particulière d’acides gras. 1/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes Leur chromosome est caractérisé par un haut contenu GC de 62-70% qui est donc un rapport très élevé. On caractérise généralement un chromosome d’être vivant par un rapport entre les pourcentages de quantité en GC et en AT. Les liaisons GC sont beaucoup plus fortes que les AT, ainsi expérimentalement il est plus difficile de travailler l’ADN de ces mycobactéries. A contrario, la bactérie archétype, Escherichia coli ainsi que chez l’homme on a une valeur de GC d’environ 50%. o A gauche, les serpentins correspondent à des amas de mycobactéries M. tuberculosis colorées globalement en rouge par la coloration de Ziehl. o A droite, même chose avec quelques éléments formant des taches car c’est un prélèvement réalisé chez l’homme. Ces éléments sont des cellules de l’expectoration du patient. La coloration de Ziehl colore donc en rouge les mycobactéries. L’information génétique est contenue globalement dans 1 seul chromosome et la plupart des mycobactéries ne contiennent pas de plasmides. Il mesure environ 5,5-6 millions de bases (gros chromosome) très riche en GC et donc très solide dans sa structure thermodynamique. On peut séparer les mycobactéries en 2 groupes : SGM (slow growing mycobactéries) à croissance lente cultivées en 5-6-7j voire plus RGM (rapidly growing mycobactéries) à croissance rapide cultivées en quelques heures voire 3j maximum La vitesse de croissance des mycobactéries les séparent donc en 2 groupes phénotypiques. 2/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes Parmi elles, il existe certains des pathogènes majeurs : Pathogènes obligatoires : Si on les rencontre « on va être malade » même si cela est un peu caricatural. o M. Tuberculosis : tuberculose o M. Leprae : lèpre o M. Ulcerans : ulcère de Buruli Pathogènes opportunistes Ils peuvent nous rendre malade si l’hôte présente un terrain propice, sinon il ne se passe généralement rien. o Toutes les autres espèces CR : il y a en tout 150 espèces de mycobactéries dont seules 3 sont des pathogènes obligatoires. II. La Tuberculose C’est une des maladies infectieuses les plus importantes sur Terre quelque soit le pays ou le continent considéré. C’est un vrai problème de Santé Publique. C’est une maladie infectieuse mortelle de l’homme. En 2014, on approche les 2,8 millions de morts sur l’ensemble de la planète (environ 50 millions de morts sur Terre par an). Elle est due à un microbe appelé Mycobactérium Tuberculosis. Ce microbe est caractérisé par un aspect en corde très caractéristique. C’est une maladie ESSENTIELLEMENT humaine et non strictement humaine que l’on partage avec les animaux autour de nous. 3/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes A. Tuberculose pulmonaire (95% des patients) +++ C’est une transmission qui se fait par voie aérienne au niveau du poumon à partir d’une personne infectée. Ici, le poumon gauche est blanc en radiographie de par l’inflammation présente et les œdèmes. Cette personne a le poumon gauche infecté plein d’eau et de cellules inflammatoires, elle va tousser, expectorer le virus ce qui peut entraîner un risque de contamination d’autrui. La personne en gris foncé est infectée par M. Tuberculosis. Il tousse, envoie des gouttelettes d’expectoration qui contiennent la bactérie et peut contaminer d’autres personnes. Le bonhomme foncé peut : Mourir rapidement Transmettre autour de lui le virus : à ses enfants, proches… Il peut guérir si on lui administre des médicaments antituberculeux. Il peut guérir mais conserver le virus dans son corps : phénomène de persistance. Une des caractéristiques unique de la tuberculose est que même guérie, la personne va conserver dans son corps la bactérie M. Tuberculosis. On ne comprend pas très bien ce mécanisme biologique. Cette persistance est extrêmement importante : on suppose que 1/3 de la population humaine héberge dans son organisme le microbe M. Tuberculosis. On ne sait pas exactement dans quelle partie du corps celui-ci persiste, mais on suppose aujourd’hui qu’il réside dans les ganglions médiastinaux qui drainent les bronches, ou dans le tissu adipeux humain. A partir de cette persistance, il peut y avoir une réactivation du virus car il reste quiescent. Pour une raison ou pour une autre, cette bactérie quiescente peut se remettre à se multiplier et provoquer à nouveau la maladie. Par exemple, la corticothérapie est une circonstance dans laquelle la bactérie peut se réveiller et causer à nouveau la maladie. 4/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes La transmission se fait d’une personne malade à une autre personne pas encore malade par voie aérienne. La prévalence de la maladie s’explique par la densité des contacts, avec de possibles tuberculeux, de la population, ce sont des éléments de promiscuité : Microépidémies régulières y compris en France, dans les cités universitaires Il faut être à environ 1,5m d’une personne contaminée pour avoir un risque de contamination par voie aérienne. En hôpital, laboratoire Groupes d’étudiants Regroupement familial Les patients sans domiciles fixes, dans les prisons (pour les pays développés) Patients qui ont certaines formes d’immunodépression car elle entraîne la réactivation du virus pour ceux qui sont déjà porteurs du microbe Regroupement de personnes pour des personnes immigrées en France qui viennent de pays fortement touchés par la tuberculose. B. Tuberculose ganglionnaire (4,5% des patients) La deuxième forme clinique que l’on rencontre est l’atteinte ganglionnaire. Sur un cou, vu de profil (image de gauche), on observe des ulcérations cutanées multiples qui peuvent correspondre à une atteinte des ganglions lymphatiques cervicaux bourrés de M. Tuberculosis. Le ganglion infecté fistulise la peau (fistules cutanées) et le pus s’écoule par la fistule créée dans la peau : on parle d’écrouelles. Sur la photo, on a une forme guérie : les escarres sont fermés, le pus ne coule plus. Ce sont donc les séquelles d’une tuberculose ganglionnaire cervicale. On voit à droite le creux axillaire. Ganglions sur la chaîne axillaire avec 3 adénopathies axillaires droites qui fistulisent à la peau avec écoulement de pus. C. Tuberculose osseuse (0,5%) Elle peut donner des lésions osseuses. Il s’agit essentiellement du mal de Pott qui est une atteinte tuberculeuse de 2 vertèbres sur tout le rachis, essentiellement thoracique et lombaire. Ce virus peut en réalité atteindre tous les organes et tissus de l’organisme mis à part le sang. Poumons +++, os, ganglions... 5/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes D. Les diagnostics On recueille des prélèvements chez les patients : Pour la forme pulmonaire : on recueille les expectorations dans de petits pots stériles. On réalise une coloration de Ziehl avec une observation au microscope. On parle de l’examen microscopique direct après coloration de Ziehl. On dispose aujourd’hui de technique de détection moléculaire. La PCR en temps réel permet en à peine 1h de détecter un fragment du chromosome M. Tuberculosis. On le met ensuite en culture pour réussir à cultiver le microbe et réaliser un antibiogramme. Cette maladie n’est pas UNIQUEMENT humaine. Il y a actuellement 11 autres espèces de mycobacterium très proches les unes des autres qui sont responsables de tuberculose chez l’homme et les animaux (mammifères). Le M. Pinnipedii était responsable il y a des millions d’années de tuberculose chez les habitants d’Amérique du Sud alors que l’on pensait qu’il n’infectait uniquement les phoques. Un homme lambda a statistiquement plus de contact avec les hommes, ce pourquoi on est plus infecté par le M. Tuberculosis. M. Bovis a été une cause très importante en Europe de tuberculose à la fin du XIXème siècle, avant que l’on utilise la pasteurisation du lait, des millions d’enfants ont été atteints d’une tuberculose. La tuberculose est donc une maladie à déclaration obligatoire. III. La lèpre C’est une maladie infectieuse humaine due au M. Lepre qui est une maladie strictement humaine pour faire simple. Le réservoir de ce mycobacterium est constitué par l’espèce humaine même si on sait aujourd’hui que ce n’est pas tout à fait vrai. 6/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes Le mode de transmission est strictement inconnu même si on pense tout de même que la promiscuité joue un rôle. Le microbe lui-même reste strictement mystérieux. La lèpre ne se cultive pas du tout dans un laboratoire, on n’est pas capable de l’isoler en pratique. CR : Il faut l'injecter à des souris immunodéprimées ou des tatous à 9 bandes pour pouvoir multiplier la bactérie. C’est un microbe qui donne des lésions de différents tissus mais pas de tous les tissus. Il donne notamment des lésions du nez. Il est clair que le nez et probablement la muqueuse nasale est la porte d’entrée de ce virus, ce qui provoque de nombreuses rhinites. Cette maladie peut atteindre : - la peau, - les nerfs périphériques par la dégénérescence de ceux-ci dus à l’infection - certains os notamment ceux du massif facial (maxillaire) On dispose d’un traitement parfaitement efficace depuis une 15aine d’années. Le mode de transmission reste toujours inconnu. IV. Ulcère de Buruli C’est une maladie infectieuse humaine provoquée par M. ulcerans. C’est une lésion relativement banale : un nodule qui se transforme en ulcère cutané qui se transforme en acini et si rien n’est fait, cela aboutissait à une amputation. C’est une maladie essentiellement tropicale que l’on retrouve surtout en Afrique de l’Ouest et notamment pour 50% des cas en Côte d’Ivoire. L’histoire de cette maladie a commencé en Australie dans les années 30 où on peut détecter quelques cas. 7/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes C’est une maladie qui touche essentiellement l’enfant sans savoir vraiment pourquoi. On ne connaît pas le réservoir de ce microbe car on ne sait pas où il vit ni où il se multiplie. On se doute qu’il est environnemental et que ce n’est pas l’homme. Les cas d’ulcères de Buruli sont statistiquement liés avec les eaux stagnantes (dans les insectes aquatiques, plantes aquatiques, eau, sol...) On ne sait pas où le microbe vit et on a donc beaucoup de mal à faire de la prévention de cette maladie : prophylaxie nulle actuellement. On dispose depuis 5 ans d’un traitement médical antibiotique efficace. C’est un microbe difficile à isoler en laboratoire et donc très fastidieux, on a donc peu de données disponibles à son sujet. Ce microbe a un chromosome + un plasmide : c’est donc une exception parmi les mycobactéries. Sur le plasmide, il y a un gène qui code pour une toxine cytolytique qui détruit les cellules de la peau. Cela a tendance à provoquer des ulcères extensifs en surface mais également en profondeur. Conclusions sur les mycobactéries : La plupart de ces mycobactéries sont des mycobactéries de l’environnement. Elles sont immobiles. Elles sont hébergées, comme d’autres bactéries également, à l’intérieur des amibes. Ce sont des microbes intra-amibiens. Les amibes sont des êtres vivants eucaryotes, unicellulaires qui se baladent dans l’environnement (dans l’eau, dans le sol). Ces amibes sont fascinantes pour leur capacité à passer de leur forme trophozoïte active que l’on observe au centre de la photo à une forme kystique, forme très résistante dans l’environnement extérieur. Quand il n’y a plus d’eau, l’amibe s’enferme dans un kyste et lorsqu’il y a de l’eau à nouveau, le kyste s’ouvre et l’amibe repasse sous sa forme trophozoïde. Cela explique que certaines mycobactéries comme la tuberculose sont très résistantes dans l’environnement de l’homme. Les légionnelles sont également des microbes intra-amibiens. 8/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes On compare souvent les amibes aux macrophages de l’homme. La différence réside dans le fait que l’amibe est libre de la cellule tandis que le macrophage est inféodé à la cellule, mais on pense que cela fonctionne de la même façon. Si le microorganisme n’est pas détruit par l’amibe, il est fort possible qu’il ne soit pas détruit par les macrophages une fois dans l’organisme de l’homme. B. Infections à spirochètes Les spirochètes sont des bactéries, êtres vivants unicellulaires qui se répliquent par division binaire. Elles sont elles aussi Gram 0 : elles ne sont pas colorées par la coloration Gram. Elles sont très mobiles (ce qui n’est pas le cas des mycobactéries). Il y 3 genres de spirochètes qui sont des bactéries très fastidieuses à nouveau : Treponema: responsable de la syphilis Leptospira: responsable de la leptospirose Borrelia: responsable de la maladie de Lyme et de Fièvres récurrentes Morphologie : Le filament axial est donc le moteur. La bactérie ressemble à un filament ou spaghetti. Le flagelle est à l’intérieur du corps bactérien pour les spirochètes. Ce flagelle est un véritable moteur (comme la myosine dans nos muscles), qui transforme l’énergie chimique en énergie mécanique et crée ainsi du mouvement. Il donne à la bactérie la capacité de se mouvoir et d’être autonome dans son environnement. Ces bactéries sont relativement proches les unes des autres, avec une valeur de GC % de l’ordre de 27%, ce sont donc des chromosomes relativement fragiles. 9/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes Diagnostic : On peut diagnostiquer ces maladies soit : Par une détection moléculaire : PCR en temps réel en environ 1h en laboratoire. On détecte un fragment du chromosome et on recherche le microbe en lui-même. Ou par sérologie par immunofluorescence. La sérologie est une technique de diagnostic indirect qui consiste à chercher dans le sérum du patient des anticorps que l’organisme humain a fabriqué contre la bactérie. Par immunofluorescence, on utilise le Treponema pallidum que l’on fixe sur une lame, on met ensuite le sérum du patient sur le tréponème. On lave avec de l’eau, on détecte ensuite la présence d’Ac antitréponème qui sont restés accrochés sur la bactérie. Pour cela, on utilise des anticorps anti-anticorps humain marqués par la fluorocéine, ce qui permet d’obtenir la fluorescence. On utilise aussi la sérologie par Western Blot. Par Western Blot, on utilise uniquement les protéines du microbe extraites au préalable. On sépare ensuite les protéines en fonction de leur poids moléculaire par électrophorèse. On transfère ensuite les protéines sur un support solide (feuille de nylon). CR : en effet le gel est cancérogène et non manipulable. Les protéines séparées les unes des autres sont ensuite mises en contact avec le sérum et cela donne les différentes bandes présentes sur la photo. On l’utilise pour le diagnostic du VIH également. On a une autre méthode d’identification rapide par la spectrométrie MALDI-TOF (on identifie les champignons, parasites, virus) Elle est instantanée car elle permet d’identifier le spectre protéique de la bactérie de manière très rapide. I. La syphilis C’est une maladie infectieuse de l’homme du à Treponema Pallidum dont le réservoir semble être uniquement l’homme lui-même. La maladie est connue depuis longtemps. Cette maladie est inféodée à l’espèce humaine depuis un très grand nombre d’années. La controverse est : est-ce que les Européens ont apporté la syphilis lors de la découverte du Nouveau Monde ou bien est-ce qu’au contraire les Européens ont ramené la syphilis après avoir découvert le Nouveau Monde. 10/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes C’est une maladie sexuellement transmise. La langue fait partie des organes sexuels et peut donc naturellement être atteinte par la syphilis. La lésion caractéristique de la syphilis est le chancre qui est en réalité une ulcération. La bactérie elle-même reste mystérieuse malgré le fait que la maladie syphilis soit elle connue depuis un très grand nombre d’années. Comme la lèpre, elle ne peut être cultivée en laboratoire. C’est une transmission sexuelle qui donne des ulcérations cutanées ou des muqueuses. S’il y a lieu de rapports sexuels oraux, cela peut donner des ulcérations de la cavité buccale (langue, voile du palais), du pharynx… S’il y a lieu de rapports sexuels, cela peut donner un chancre pénien par une ulcération de la semi-muqueuse de la jonction entre la muqueuse et la peau. C’est une maladie très fréquente en explosion complète depuis une dizaine d’années en particulier en Europe. Le diagnostic est essentiellement clinique. Il peut se confirmer par : - une PCR en temps réel - une sérologie par immunofluorescence, la réponse sera différée en 24 ou 48H à ce moment-là. En pratique le diagnostic en laboratoire repose essentiellement sur la PCR en temps réel. La syphilis était une maladie redoutable au Moyen Age en Europe car elle tuait les gens en 2 à 3ans. On a l’impression que la bactérie s’est atténuée chez l’homme, aujourd’hui une syphilis non traitée chez l’homme laisse tout de même une espérance de vie d’environ 20-30ans. CR : la mort survient après une localisation neurologique dans le SNC de la bactérie. Traitement : la bactérie est sensible à tous les antibiotiques. II. La leptospirose En tant que médecin, on y pense rarement. C’est une maladie infectieuse mortelle très facilement guérie par la pénicilline. Cette maladie tue le patient en quelques jours. Cette bactérie a un cycle compliqué mais connu. C’est une bactérie de l’environnement qui est hébergée naturellement notamment par les petits rongeurs. Ils éliminent le leptospire par leurs urines dans l’eau. Le sol et surtout l’eau sont donc contaminés par les urines des rongeurs, si l’homme est en contact avec cela, l’homme peut développer la maladie. L’épidémiologie est en rapport avec les contacts avec l’eau douce (elle meurt en contact d’eau salée). La personne doit être en contact avec l’eau douce et notamment les lacs en France. 11/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes Il n’y a pas de leptospirose au niveau des façades maritimes. C’est une maladie saisonnière : été, automne et les régions d’eau douce sont touchées : Centre, Est de la France (régions frontalières de l’Allemagne et de la Suisse) La porte d’entrée du microbe reste mystérieuse, il serait peut être capable de franchir la peau saine mais ce n’est pas sûr ! Elle se dissémine dans l’ensemble du corps humain et provoque de nombreux signes. On dit que cette bactérie est protéiforme, il n’y a pas vraiment de signes caractéristiques de la maladie : Infection pulmonaire : pneumonie Hépatite fébrile : foie Insuffisance rénale aigue fébrile : reins + fièvre (un peu plus caractéristique) Tableau neurologique central : méningite, encéphalite Troubles importants de la coagulation : chute de la numération des plaquettes, le patient a une tendance à saigner. Donne lieu à une septicémie et donc la mort. Elle se soigne très facilement avec de la pénicilline. On peut faire un diagnostic direct par une PCR en temps réel en utilisant : Les urines Le sang LCR Ou un diagnostic indirect par sérologie. III. Le genre Borrélia Lorsque l’on analyse le gène 16s ARN, l’ARNr de ces bactéries Borrélia permet de les séparer en 2 groupes. Cela donne 2 groupes différents : Borrelia burghorferi : maladie de Lyme Borrélioses récurrentes 12/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes A. Borrelia burghorferi : maladie de Lyme La maladie de Lyme est une maladie cutanée qui donne un érythème chronique migrant. Le microbe est transmis à l’homme et aux animaux par les tiques. Le vecteur est donc la tique, c’est une maladie vectorisée. Cliniquement, une personne qui s’est faite piquée par une tique, développe un érythème chronique migrant. On dit migrant car il se déplace de manière centrifuge à partir de la piqure et se matérialise de manière circulaire. Si la maladie évolue, la bactérie va disséminer, et s’étend aux articulations, ce qui donne lieu à des arthrites de Lyme. Si la maladie évolue encore, la 3ème localisation mais qui reste exceptionnelle est le tissu nerveux et de conduction du cœur. Cela peut donner lieu à un dérèglement de la contraction du VG essentiellement. La tique peut s’accrocher sur l’homme, aspirer du sang et en même temps injecter la bactérie Borrelia. C’est une tique portée habituellement par les cervidés (biches, paon..) La maladie de Lyme se localise typiquement dans les régions riches en cervidés comme les Alpes ou de plus en plus dans le haut Var depuis 15-20ans. Le nom de Lyme vient d’un petit comté du Nord Est des USA, les américains l’ont re-décrite. L’épidémiologie suit strictement la localisation des cervidés aux Etats-Unis. Il y a une densité de contact entre les hommes et les cervidés au XXème siècle aux USA d’où l’explosion de la prévalence de cette maladie aux Etats-Unis. 13/16 AIH – Infections à mycobactéries et infections à spirochètes En Europe, la prévalence suit également la densité de contact avec les cervidés. Le maximum se trouve également dans l’Est de la France, Allemagne, Suisse. Le traitement est simple : c’est un antibiotique. B. Borrélioses récurrentes C’est une maladie tropicale qui donne de la fièvre, des frissons, des douleurs musculaires. (Le médicament qui permet de lutter contre le paludisme est la quinine.) Cas clinique : Homme de 24 ans hospitalisé pour fièvre, frisson, douleur. Il est allé voir sa famille au Mali pendant 2 mois : décembre 2007 et janvier 2008. Il se souvient avoir été mordu par un rat sans avoir pris de traitement prophylactique. On dit alors que c’est le paludisme et on lui donne de la quinine. En observant le sang du patient, on peut observer un spirochète et plus précisément un Borrelia responsable de fièvre récurrente (spaghetti au milieu). Elles sont également transmises par les tiques en Afrique et contiennent le même tableau que celui du paludisme et comme le paludisme, cette borréliose est dite récurrente car la fièvre va guérir toute seule puis revient généralement 5j après. En Afrique subsaharienne rurale, il persiste les cases en toit de chaume. Le problème de celles-ci est qu’elles sont grignotées en partie par des petits rongeurs qui déposent des tiques « molles » sans squelettes externes et plates. Elles vivent donc au contact des petits rongeurs et peuvent ainsi piquer l’homme en injectant la Borrelia. La maladie est présente partout en Afrique (Nord, subsaharienne, Est, Ouest avec différentes Borrelia) C’est une maladie qui a une mortalité de l’ordre de 1%. Chez la femme enceinte, c’est une cause d’avortement spontané. Le diagnostic direct repose essentiellement sur la PCR en temps réel. Diagnostic différentiel possible avec le paludisme. En Amérique et au Moyen-Orient, il y a également des borrélioses récurrentes, le seul continent à peu près épargné est l’Europe. Place à la cassedédi ! Gros poutous d’amour à ma colloc de choc Julia et notre maison du bonheur ! A mes coupines, les gros boudins, à mon électricien préféré avec qui on se touche souvent les fils. Au MADAAAAA toujours dans le cœur A la DT avec qui on va faire rêver l’année prochaine. A la troupe de danse du Gala, on va vendre du rêve !! 14/16
