Relation hte Bactrie: Pouvoir pathogne

1
Relation hôte / BactériePouvoir pathogène
2
(No Transcript)
3
Relations hôtes / Bactéries

• Cohabitation homme/bactérie
• La virulence, le pouvoir pathogène
• Les facteurs bactériens de virulence
• Le contrôle génétique de la virulence
• La maladie bactérienne

4
Les bactéries du corps humain
5
Modes de cohabitation bactérie/hôte
6
Flores résidentes du corps humain
7
Relations hôtes / Bactéries

• Cohabitation homme/bactérie
• La virulence, le pouvoir pathogène
• Les facteurs bactériens de virulence
• Le contôle génétique de la virulence
• La maladie bactérienne

8
Définitions

• Virulence
• Aptitude à se multiplier dans les tissus vivants
• Mesuré par la DL50
• Pouvoir pathogène
• Aptitude à provoquer une maladie bactérienne
• Facteur de virulence
• Une des propriétés conférant la virulence
• Gène de virulence
• Un gène qui code un facteur de virulence

9
Gènes de virulence

• Présents chez les souches virulentes absents chez
  les autres
• Inactivation ?diminue la virulence
• Addition ?augmente la virulence
• Expression préferentielle in vivo
• Co-régulés génétiquement
• Regroupé dans des ilôts de pathogénicité
  transferables

10
Mesure de la virulence
100

50


Nombre de

bactéries
infectantes
2
3
4
5
10
10
10
10

DI50 ou DL50
11
La virulence dépend de la souche et de lhôte
Pathogènes spécifiques et pathogènes opportunistes
12
Lorigine des bactéries pathogènes

• Les pathogènes spécifiques (professionnels)
• Bactéries commensales qui ont appris à coloniser
  les tissus
• méningocoques, pneumocoques, Shigelles Conquête
  d un nouvel environnement
• Bactéries dont le cycle biologique implique une
  maladie chez lhomme
• Choléra, charbon, coqueluche
• Bactéries toxinogènes
• Tétanos, diphtérie, Choléra, charbon, coqueluche
  
• Pathogènes opportunistes
• Profitent de défenses déficientes pour devenir
  pathogènes
• Pseudomonas chez un brûlé
• Pathogènes accidentels
• Staphylocoque sur corps étranger

La virulence est directement reliée
à ladaptation à lhôte
13
Les facteurs bactériens de virulence

• Facteurs de colonisation
• Adaptation à lhôte
• Capacité dadhesion aux tissus
• Facteurs d agression
• Toxines
• Réponses de l hôte
• Facteurs d échappement aux défenses

14
La colonisation et létablissement dans les
tissus premières étapes de linfection

• Voies de pénétration dans lorganisme
• Mécanismes dadhésion au tissu cible
• Internalisation (pour certaines espèces)
• Établissement
• ?Prolifération

15
Principales portes dentrées des infections
bactériennes
Voie respiratoire
il
Voie digestive
Pharyngites Bronchites
Infections respiratoires
Infections digestives
Voie trans-cutanée
Infections urinaires et génitales
Voie génitale
16
Formation de biofilmsAdhesion non spécifique

• Glycocalyx fibres polysacharidiques
  bactériennes et cellulaires
• Interactions faibles mais multiples ? adhésion
  forte mais non spécifique

17
Un biofilm bactérien la plaque dentaire
Plaque dentaire
Email dentaire
18
Adhésion spécifique aux cellules cibles
Pili avec adhésine
Membrane Cellulaire de lhôte
Récepteur glycolipide / glycoprotéine
19
Etablissement intracellulaire(Listeria, shigella)
Shigella intracellulaires
Actine
Actine
20
Deuxième étape Lagression des tissus

• Étapes de colonisation
• Étapes d agression
• Toxines,
• Agression via la réponses de l hôte
• Facteurs d échappement aux défenses

21
Les exotoxines protéiques

• Protéines bactériennes toxiques libérés dans le
  milieu
• Deux sous unités protéiques A et B
• Ne diffèrent que par leur cible cellulaire ou
  moléculaire
• Exemples
• Corynebacterium diphtheriae (necrotique)
• Vibrio cholerae (Régulation de la synthèse
  dAMPc)
• Bacillus anthracis
• Clostridium tetani (cellules nerveuses)

22
Mode d action de la toxine cholérique
23
Mode daction de la toxine CagA de Helicobacter
pylori
24
Autres toxines

• Les cytolysines
• Formation de pores? lyse cellulaires
• Exemples
• Hemolysines des streptocoques ou de listeria
• Leucocidine (Toxine de Panton Valentine)
• Enzymes hydrolytiques
• Favorisent la diffusion
• Exemples
• Hyaluronidase des streptocoques
• Dnases
• Collagenases
• Fibrinolysines de staphylocoque

25
Agression via la réponse de l hôte à l infection

• Endotoxine
• choc endotoxinique à gram négatifs
• Super-antigènes
•  toxic chock syndrom  (TSS) par surproduction
  de médiateurs inflammatoires
• Mimétisme antigenique
• Agression de lhôte par ses systèmes de défenses

26
Lendotoxine des Gram -
27
Mode daction dun super-antigène
Ag ? Activation dun petit nombre de clones
lymphocytaires ? Réponse normale monoclonale
Super Ag ? activation dun grand nombre de
clones ? Réponse hypertrophiée et polyclonale
T cell receptor
Ag
?Nombreux médiateurs inflammatoires ? Choc
Ag du CMH
TSS à staphylocoque ou streptocoque, scarlatine
28
Mimétisme antigénique

• complications post-streptococciques,
• Similarité entre des Ag du streptocoque A et de
  divers tissus ? réponse immunit aire aggressive
  pour lhôte.
• Syndrome de Guillain-Barré
• Similarité entre des Ag du campylobacter et du
  tissu nerveux ? aggression des neurones moteurs
  de lhôte

29
Troisième étape

• Colonisation
• Agression
• Toxines,
• Agression via la réponses de l hôte
• Échappement aux défenses naturelles

30
Les défenses naturelles antibactériennes

• Défenses non spécifique
• Sopposent à tout envahisseur
• Intervention rapide
• Défenses spécifiques
• Reconnaissance moléculaire du non-soi
• Élimination de lintrus
• action directe
• par lintermédiaire deffecteurs
• Mémorisation

31
Défenses non spécifiques
Facteurs antimicrobiens de la salive (lyzozymes,
péroxydase, lactoferrine)
Lysozyme des larmes et dautres sécrétions
Elimination des particules par le passage rapide
de l air sur les cornets, poils

• Barrières physiques
• Peau et muqueuses
• Barrières chimiques
• lavages et flux
• antiseptiques
• Barrières biologiques
• Flore résidente

Commensaux
Mucus, cils
Barrière physique de la peau, acides gras
commensaux
Acide
Changement rapide du pH
Commensaux, cellules de Paneth
pH et Commensaux du vagin
Rinçage du système urinaire par le flux des
mictions
32
Réponse non spécifique ? intervention rapide

• Réaction inflammatoire
• Concentration des moyens de défense
• Effets délétères
• Phagocytose
• Activation du complément
• ?Complexe cytolytique

Dirigé contre tout corps étranger
33

• Concentration des moyens de défense
• Effets délétères

34
Phagocytose
35
Echappement à la phagocytoseCapsules
Pneumocoques
Klebsielles
Charbon
36
Réponse immunitaire spécifiques ? intervention
différée et mémorisée contre le non-soi

• Réponse anticorps (bactéries extracellulaires)
• Sensibilisation à la phagocytose
• Opsonisation
• Ac anti-capsules
• Sensibilisation au complément
• Détoxication (anti-toxines)
• Réponse cellulaire (Virus et bactéries
  intracellulaires)
• ?Cellules cytotoxiques
• ?Armement des macrophages
• Mémoire immunitaire (vaccination)

37
Stratégies déchappement aux anticorps

• Niche inaccessible
• bactéries intracellulaires (Mycobactéries)
• Surproduction dantigènes
• Helicobacter pylori
• Destruction des Ig
• Revêtement par des protéïnes humaines
• Staphylocoque et proteïne A
• Variations antigéniques
• /

38
Survie intracellulaire après phagocytose
(mycobactéries)
Bactéricidie efficace
Résistance à la bactéricidie et multiplication
intra-phagosomiale
39
Echappement aux anticorpsExempleVariation
flagellaire chez les salmonelles

• Flagelle très exposé ?Variation programmée de
  phase antigénique

Début de linfection phase 1 ?Ac anti phase 1
40
Mécanisme génétique des variations flagellaires
chez les salmonelles
H1
P1
rh1
H2
P2
P2 sur un Transposon inversible
Flagelline H2
Flagelline H1
P1
H1
H2
rh1
P2
Gène régulateur
de P1
Répression de P1
41
Polymorphisme antigénique et réponse immunitaire
2 stratégies en miroir

• Les bactéries échappent aux défenses naturelles
  grâce à un vaste répertoire antigénique quelles
  peuvent modifier si besoin

• Le système immunitaire peut fabriquer des Ac
  contre presque tout
• Sur plan

La maladie survient pendant le délai entre
agression microbienne et réponse spécifique
efficace
42
Relations hôtes / Bactéries

• Cohabitation homme/bactérie
• La virulence, le pouvoir pathogène
• Les facteurs bactériens de virulence
• Le contôle génétique de la virulence
• La maladie bactérienne

43
Pourquoi une régulation génétique de
l expression des facteurs de virulence?

• Nécessité d une adaptation rapide
• Les 2 biotopes de vibrio cholerae
• Les systèmes variation / sélection sont trop
  lents et peu rentables
• ?Les gènes de virulence préexistent et
  s expriment au moment des besoins

• La bactérie doit  savoir  ou elle est pour
  exprimer les bons gènes

44
Comment v.cholerae sait ou il se trouve
pH alcalin pression osm. élevée
Proteine sensor
Secrétion de toxine
45
Le quorum sensing

• Sensibilité au nombre
• Une souche se multiplie sur une zone limitée de
  muqueuse
• Quand le nombre de bactérie atteint un seuil
  critique les aliments manquent
• Des gène de virulence sont stimulés
• La bactérie envahit toute la muqueuse

46
Signification biologique du pouvoir pathogène

• Tendance de tout être vivant à augmenter son
  territoire
• Après avoir colonisé tous les environnements de
  la planète, les bactéries colonisent les tissus
  vivants .
• Le pouvoir pathogène est une tentative
  d adaptation au milieu vivant.

47
La maladie bactérienne
48
Shéma physiopathologique
49
Transmission des maladies bactériennes
50
Voie aérienne
51
Contacts intimes
52
Alimentation
53
Transmission par vecteurs
54
Les infections hospitalières (nosocomiales)
Une bénédiction pour les média et les avocats
55
Origine des symptômes

• Généraux
• fièvre, frissons, hyperleucocytose, choc et mort
• Dus aux actions bactériennes
• toxines, enzymes
• Dus à la réaction de l hôte
• réaction inflammatoire,
• réaction visant à éliminer l intrus (toux,
  diarrhée)

56
La réaction inflammatoire

• Manifestations
• Gonflement, chaleur, douleur
• Effets bénéfiques
• concentration des défenses
• Effets délétères
• actions toxiques des médiateurs
• Douleur et fièvre
• CIVD, hémorragies, chocs

57
Rôle du terrain Exemple Helicobacter pylori
58
Quelques exemples
Syphilis
59
La peste
Yersinia pestis Tropisme ganglionaire endotoxine
Symptôme
Cause
Transmission
60
La syphilis
Cause Treponema palidum Tropisme ganglionaire,
echappement aux Ac, persistance
Symptôme
Transmission
61
Tuberculose
Symptôme
Cause Mycobacterium tuberculosis Survie à la
phagocytose
Transmission
62
La maladie de Lyme
Cause Borelia burgdorferii Echapement aux Ac,
persistance
Symptôme
Transmission
63
Le tetanos
Cause Clostridium tetani Spore, exotoxine
Symptôme
Transmission
64
La diphterie
Symptôme
Transmission
Corynebacterium diphteriae Exotoxine
65
Les pathogènes qui ont réussi

• Ceux qui savent moduler leur virulence
• Choléra des zones sèches vs choléra des zones
  humides
• Ceux qui sont en passe de s adapter
  définitivement
• Helicobacter pylori
• Ceux qui ont définitivement réussis
• Organites cellulaires dorigine bactériennes
• Mitochondries
• Chloroplastes
• Lysosomes

66
La médecine nen a pas fini avec les microbes