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1 1 2 3 4 5 6 Chapitre III Mécanismes de Pathogénicité Microbiologie Générale Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte?  Voies d’entrée  1- Muqueuses   Plusieurs bactéries et virus passent dans le corps en traversant les muqueuses:  • du tractus respiratoire • du tractus gastro-intestinal • du tractus uro-génital • conjonctive • • •   Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte?  Le tractus respiratoire est la porte d’entrée la plus facile aux micro-organismes infectieux  o Les microbes sont inhalés à travers le nez ou la bouche sous forme de gouttelettes humides ou de particules de poussière  o Plusieurs maladies sont contractées à travers le tractus respiratoire (ex: la grippe causée par des virus, la pneumonie qui peut être bactérienne ou virale, la tuberculose causée par des bactéries, la rubéole et la variole causées par des virus) o o •   Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte?  Les micro-organismes peuvent atteindre le tractus gastro-intestinal via la consommation d’aliments et d’eau contaminés ou une mauvaise hygiène des mains  o La majorité des microbes passant à travers la voie orale sont détruits par l’acidité et les enzymes de l’estomac ou la bile et les enzymes de l’intestin grêle Ceux qui survivent peuvent causer des maladies (ex: poliomyélite et hépatite A virales, fièvre typhoïde bactérienne, dysentérie amibienne, shigellose ou dysentérie bacillaire et choléra bactériennes) o o   • •   Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte? Les micro-organismes responsables d’infections respiratoires peuvent être de nouveau disséminés dans l’environnement et infecter d’autres6 7 8 9 10 11 Created by Xodo PDF Studio. Learn more at xodo.com/pdf-studio Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte?  Les micro-organismes responsables d’infections respiratoires peuvent être de nouveau disséminés dans l’environnement et infecter d’autres individus à travers les éternuements, les toux, les crachats, la mauvaise hygiène, etc…   Ceux responsables d’infections digestives sont éliminés du corps avec les feces et peuvent être transmis à d’autres hôtes via la contamination des aliments, de l’eau, des mains, des ustensiles de cuisine, etc…(contamination fécale)  Le tractus uro-génital est une porte d’entrée des pathogènes sexuellement transmissibles. Certains peuvent pénétrer les muqueuses intactes. D’autres requièrent une sorte d’ouverture (lésions). Ex: sida, verrue, herpes (infections virales) et chlamydia, syphilis et gonorrhée (infections bactériennes)  • •   Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte? 2- Peau  Elle constitue l’organe le plus étendu et le plus lourd du corps de l’homme et une défense importante contre les maladies   La peau intacte est imperméable à la plupart des micro-organismes grâce à: - la présence de plusieurs assises cellulaires kératinisées au niveau de l’épiderme => résistance mécanique au passage des pathogènes - « La kératine est une protéine fibreuse, riche en cystéines formant des ponts disulfure, ce qui confère à la peau une certaine rigidité et la rend imperméable » Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte? - la desquamation permanente de l’épiderme assurant un renouvellement des cellules épidermiques et une élimination continue des micro- organismes transitoires - - Présence de glandes sudoripares et donc de sueur qui est un liquide hypertonique et acide inhibant la croissance de plusieurs pathogènes non halotolérants et sensibles à l’acidité - Présence de glandes sébacées et donc de sébum (lipidique) qui contribue également à l’acidité de la peau et n’est pas dégradé par les enzymes bactériens - Présence d’une microflore naturelle colonisant la peau (ex: Staphylococcus epidermidis) et boostant le système immunitaire - -  Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte?  Certains microbes peuvent traverser la peau à travers ses pores comme ceux des follicules pileux et des conduits des glandes sudoripares  Les larves de certains parasites intestinaux peuvent passer à travers les pores de la peau intacte. Les parasites ne sont pas tous unicellulaires. Certains peuvent être pluricellulaires et passent par un état larvaire durant leur cycle de vie. Les larves sont capables de traverser les pores grâce a leur petite taille.  Certains dermatophytes (type de champignons) infectent spécifiquement la peau et sont capables de produire des kératinases qui dégradent la kératine  En général, la majorité des pathogènes ne peuvent traverser la peau que suite à des blessures, lésions, brûlures, piqûres, etc…   Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte? 3-Voie parentérale:   o Certains micro-organismes passent dans le corps par déposition directe dans les tissus sous-cutanés (ex: circulation sanguine) quand les barrières (peau ou muqueuses) sont rompues o 7/7/2025 2Created by Xodo PDF Studio. Learn more at xodo.com/pdf-studio 7/7/2025 11 12 13 14 15 16 o o o Crevaison, injections, piqûres, coupures, blessures, chirurgie, désintégration, etc… Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte?  Voie d’entrée préférée o Plusieurs pathogènes présentent des voies d’entrée préférées qui constituent un prérequis pour causer une maladie déterminée o S’ils passent dans le corps via une autre voie, ils peuvent ne pas causer de maladies o Ex: Salmonella enterica Typhi (Typhi étant le sérotype), ne cause la typhoïde que lorsqu’elle passe dans notre corps par voie orale c.-à-d. suite à la consommation d’un aliment ou d’eau contaminé. Si cette même bactérie atteint la peau, elle ne causera aucune maladie mais parfois une inflammation légère apparait Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte? o o Si des souches encapsulées de Streptococcus pneumoniae sont inhalées, elles vont causer une pneumonie. Les mêmes streptocoques avalés ne causent rien => la voie d’entrée préférée est respiratoire Dose infectieuse o Si peu de bactéries passent dans le corps, elles seront facilement détruites par le système immunitaire. Cependant, si la dose infectieuse est suffisante, elles causeront la maladie correspondante La virulence d’une bactérie est exprimée par la dose infectieuse 50 ou DI50 qui est déterminée expérimentalement sur des animaux de laboratoire    o o Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte? o La DI50 fait référence à la quantité de bactéries nécessaire pour causer une maladie spécifique chez 50 % des animaux testés o o Ex: pour évaluer la DI50 de Shigella dysenteriae responsable de la shigellose ou dysentérie bacillaire (diarrhée sanguine), on procède de la façon suivante: o o On prépare 6 lots de 20 souris chacun. Les souris doivent présenter les mêmes caractéristiques (même race, âge, poids, alimentation, etc…) o o On administre par voie orale à chacune des souris du 1er lot 1000 bactéries, 2000 au 2ème lot, 3000 au 3ème, 4000 au 4ème, 5000 au 5ème et 6000 au 6ème et on observe l’évolution des symptômes cliniques de la maladie pendant 5 jours Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte? Résultats: 2 souris du 1er lot ont développé la shigellose après 24h 5 souris du 2ème lot ont développé la shigellose après 24h 7 souris du 3ème lot ont développé la shigellose après 24h 10 souris du 4ème lot ont développé la shigellose après 24h 14 souris du 5ème lot ont développé la shigellose après 24h Toutes les souris du 6ème lot ont développé la shigellose après 24h D’après cette expérience, la DI50 de Shigella dysenteriae sera de 4000 bactéries avalées par voie orale car cette dose a causé la shigellose chez la moitié des souris (10 de 20) après 24h o o 24h = temps d’incubation c.-à-d. durée comprise entre l’entrée des bactéries et l’apparition des premiers symptômes cliniques - - - - o - - - - - - - o Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte? o Ex: Bacillus anthracis cause l’anthrax via 3 portes d’entrée 1- La DI50 à travers la peau (anthrax cutané): 10-50 endospores 2- La DI50 de l’anthrax respiratoire: inhalation de 10,000-20,000 endospores 315 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Created by Xodo PDF Studio. Learn more at xodo.com/pdf-studio 2- La DI50 de l’anthrax respiratoire: inhalation de 10,000-20,000 endospores 3- La DI50 de l’anthrax gastro-intestinal: ingestion de 250,000-1,000,000 d’endospores On déduit que la forme la plus virulente de B. anthracis est celle qui est responsable de l’anthrax cutané car sa DI50 est la plus faible Comment les micro-organismes pénètrent dans l’hôte? o Une étude a montré que la DI50 de Vibrio cholerae est de 108 cellules ingérées par voie orale. Cependant si l’acidité gastrique est neutralisée par du bicarbonate, la DI50 diminue considérablement => la valeur de DI50 dépend donc de la sensibilité des bactéries à l’acidité gastrique  La puissance d’une toxine est exprimée par la DL50 (dose létale 50): quantité de toxine nécessaire pour tuer 50 % des animaux testés o o o  La DL50 de la toxine botulinique chez les souris est de 0,03 ng/Kg de poids corporel (toxine sécrétée par Clostridium botulinum) La DL50 de la shiga toxine chez les souris est de 250 ng/Kg (toxine sécrétée par Shigella dysenteriae) La DL50 de la staphylotoxine chez les souris est de 1350 ng/Kg (toxine sécrétée par Staphylococcus aureus) Comment les micro-organismes adhèrent aux cellules cibles de l’hôte?  Adhésion  o Pour la majorité des pathogènes, l’adhésion aux cellules cibles (cellules hôtes) est une étape nécessaire dans la pathogénicité o o o o o o Les bactéries possèdent des molécules de surface dites adhésines ou ligands qui se lient spécifiquement à des récepteurs complémentaires de la surface des cellules cibles Les adhésines sont en général localisées soit sur le glycocalyx, soit sur les fimbriae, soit sur les flagelles La majorité des adhésines sont des glycoprotéines ou des lipoprotéines Comment les micro-organismes adhèrent aux cellules cibles de l’hôte? o Les récepteurs sur les cellules cibles sont en général des glycoprotéines dont la partie sucre renferme souvent du mannose o o Les adhésines de différentes souches de la même espèce peuvent avoir des structures différentes o o Les cellules de différents tissus peuvent aussi avoir des récepteurs différents o o Si les adhésines, les récepteurs, ou tous les 2 sont altérés, l’infection peut être contrôlée o o Les exemples suivants illustrent la diversité des adhésines: Comment les micro-organismes adhèrent aux cellules cibles de l’hôte? Les souches d’E. coli possèdent différents types d’adhésines localisées sur l’extrémité de leurs fimbriae et leur permettant d’adhérer aux entérocytes (cellules épithéliales de la muqueuse intestinale) pour se multiplier et causer différents types de diarrhée Treponema pallidum, l’agent de la syphilis, utilise son crochet pour adhérer aux cellules épithéliales de la muqueuse uro-génitale (adhésines localisées au niveau du crochet situé à l’une des extrémités de la bactérie spiralée) Neisseria gonorrhoeae, l’agent de la gonorrhée, possède des fimbriae renfermant des adhésines qui adhèrent à leurs récepteurs complémentaires situés sur certaines cellules du tractus uro-génital, des yeux et du pharynx Comment les micro-organismes adhèrent aux cellules cibles de l’hôte? Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte? Rappel sur la phagocytose Rappel sur la phagocytose, la formation de CPA, d’anticorps et de cellules cytotoxiques o Il existe plusieurs catégories de cellules phagocytaires comme les macrophages, les monocytes, les cellules dendritiques, les polynucléaires neutrophiles, etc… o o Certains de ces phagocytes notamment les macrophages, les monocytes et les cellules dendritiques peuvent se transformer en cellules présentatrices de l’antigène ou CPA • • • • • 7/7/2025 422 23 24 25 26 27 28 29 Created by Xodo PDF Studio. Learn more at xodo.com/pdf-studio Certains de ces phagocytes notamment les macrophages, les monocytes et les cellules dendritiques peuvent se transformer en cellules présentatrices de l’antigène ou CPA En fait, suite à la phagocytose, une partie de l’antigène digéré, dite « épitope » ou « déterminant antigénique », sera présentée à la surface de la cellule phagocytaire à l’aide des molécules de CMH-II (complexe majeur d’histocompatibilité de classe II) Le phagocyte devient ainsi une CPA qui va activer la réponse spécifique du système immunitaire Rappel sur la phagocytose, la formation de CPA, d’anticorps et de cellules cytotoxiques o Les CPA vont ensuite reconnaitre et activer une lignée spécifique de lymphocytes T CD4+ qui à leur tour vont activer dans certains cas, une lignée spécifique de lymphocytes B qui seront différenciés en plasmocytes producteurs d’anticorps spécifiques contre cet antigène o Dans d’autres cas, ces mêmes lymphocytes T CD + vont plutôt activer une lignée spécifique de lymphocytes T CD + qui seront différenciés en 4 cellules cytotoxiques capables de détruire l’antigène ainsi que les cellules infectées par cet antigène o o Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte?  Ci-après certains facteurs qui contribuent à la capacité des bactéries d’envahir leur hôte en échappant à la phagocytose :  Capsules  o o o o o o 7/7/2025 8 Quand des anticorps sont produits on parle de réponse humorale du système immunitaire et quand des cellules cytotoxiques sont activées on parle de réponse cellulaire. En fonction du type d’antigène, l’une ou l’autre des 2 réponses ou les 2 réponses ensemble peuvent être activées o La nature chimique des capsules retarde l’action des cellules phagocytaires (revoir chapitre I) o o o o Rappelons que les capsules peuvent parfois renfermer des polysaccharides comme l’acide hyaluronique qui est également un constituent naturel du tissu conjonctif. Les bactéries seront ainsi camouflées et non reconnues comme du non soi Ex: Streptococcus pneumoniae et Klebsiella pneumoniae (pneumonie) Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte? o Parfois, les capsules renferment des protéines constituées d’acide D-glutamique leur conférant une charge négative importante. Or les cellules phagocytaires présentent également une charge négative importante à leur surface ce qui entrainera une répulsion avec les bactéries o o Ex: Bacillus anthracis (anthrax) et Yersinia pestis (peste) o o Cependant, même si une partie de ces souches encapsulées va échapper à la phagocytose et causer la maladie correspondante, certaines bactéries seront phagocytées entrainant ainsi la formation de CPA et plus tard d’anticorps dirigés contre la capsule ce qui facilitera la destruction du reste des bactéries o o La capsule est désignée par antigène K   Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte?  Composés de la paroi cellulaire  o La paroi cellulaire de certaines bactéries renferme des substances chimiques qui contribuent à leur virulence en augmentant leur résistance contre la phagocytose o o Ex 1: Streptococcus pyogenes responsable de la maladie de « Scarlett fever » produit une protéine appelée protéine M o o Cette protéine est présente sur la paroi cellulaire et les fimbriae et joue un rôle dans l’adhésion et la résistance à la phagocytose o o Le système immunitaire peut produire des anticorps anti-M car les protéines M sont considérées comme des antigènes Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte? o Ex 2: Neisseria gonorrhoeae (coques à Gram -), se multiplie à l’intérieur des cellules épithéliales des muqueuse uro-génitale et respiratoire, des yeux et à l’intérieur des cellules phagocytaires !!! o Elle utilise d’une part ses fimbriae et d’autre part une protéine de la membrane externe de sa paroi cellulaire appelée protéine Opa pour adhérer aux cellules cibles et passer dans leur cytoplasme. Sa multiplication à l’intérieur des cellules cibles l’aide à se cacher du système immunitaire 528 29 30 31 32 33 Created by Xodo PDF Studio. Learn more at xodo.com/pdf-studio immunitaire o o En plus, après ingestion par les cellules phagocytaires, elle va inhiber la fusion du phagosome aux lysosomes, échapper à la digestion et se multiplier dans leur cytoplasme. Elle peut aussi utiliser les phagocytes pour passer dans la circulation lymphatique puis sanguine ce qui lui permet de se déplacer dans le corps et infecter différents organes Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte? o o Ex 3: Les acides mycoliques de la paroi cellulaire de Mycobacterium tuberculosis assurent une résistance contre la phagocytose o o o La voie d’entrée de ces bactéries est la voie respiratoire avec infection des poumons o Ces bactéries peuvent même se multiplier à l’intérieur des cellules phagocytaires (macrophages des poumons) Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte?  Enzymes d’agression  o 1- Coagulases: coagulent le fibrinogène du sang en fibrine formant ainsi des caillots sanguins autour des bactéries o • o • Ces caillots protègent les bactéries de la phagocytose et des autres défenses du corps et empêchent leur dissémination Les coagulases sont produites par certains staphylocoques et streptocoques  o 2- Kinases (fibrinolysines): dégradent la fibrine des caillots et libèrent les bactéries dans la circulation sanguine (bactériémie)  Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte? • La bactériémie peut évoluer vers une septicémie: infection généralisée et grave qui se propage dans l'organisme par voie sanguine à partir d'un foyer infectieux initial o • Ex 1: streptokinase: fibrinolysine produite par les streptocoques comme Streptococcus pyogenes o • Ex 2: staphylokinase: fibrinolysine produite par les staphylocoques comme Staphylococcus aureus • o 3- Hyaluronidase: hydrolyse l’acide hyaluronique du tissu conjonctif et permet ainsi la propagation des bactéries dans les tissus. Elle est produite par plusieurs bactéries comme les clostridies (ex: Clostridium perfringens) responsables de gangrène gazeuse  • Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte? o 4- Collagénase: produite par plusieurs bactéries comme les clostridies (ex: Clostridium perfringens) o • Elle permet aux bactéries de dégrader le collagène du tissu conjonctif facilitant ainsi leur propagation dans les tissus infectés • • Elle travaille en synergie avec l’hyaluronidase des clostridies pour faciliter l’expansion de la gangrène gazeuse • • La gangrène gazeuse est une infection du tissu musculaire, à diffusion rapide, qui apparait suite à l’infection des plaies par les spores de clostridies ou suite à certaines chirurgies •     Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte? • Le traitement consiste en l’administration de doses élevées d’antibiotiques et parfois l’ablation chirurgicale des tissus morts ou infectés (amputation possible du membre infecté) pour empêcher la propagation des bactéries dans le corps • Les bactéries produisent de grandes quantités de gaz qui forment des bulles dans les tissus d’où l’appellation de gangrène gazeuse 7/7/2025 633 34 35 36 37 38 39 Created by Xodo PDF Studio. Learn more at xodo.com/pdf-studio • Les bactéries produisent de grandes quantités de gaz qui forment des bulles dans les tissus d’où l’appellation de gangrène gazeuse • • • Souvent, l’infection obstrue les petits vaisseaux sanguins. La quantité d’oxygène et de nutriments qui arrive au tissu infecté n’est plus suffisante ce qui entraine une nécrose tissulaire (le tissu infecté meurt)      Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte? o 5- IgA protéases o • le système immunitaire produit des immunoglobulines (Ig), c.-à-d. des anticorps de nature protéique, plus précisément des Ig de classe A ou IgA, pour empêcher l’adhésion des pathogènes aux muqueuses • • Ces IgA bloquent soit les adhésines des bactéries soit leurs récepteurs • • Cependant, certains pathogènes produisent des IgA protéases qui dégradent les IgA et réussissent ainsi à adhérer aux muqueuses et causer l’infection correspondante (ex: Neisseria gonorrhoeae)      Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte? Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte?  Variation antigénique: certains pathogènes peuvent modifier leurs antigènes de surface par un procédé appelé « variation antigénique » et par conséquent ne seront plus reconnus par les anticorps préalablement formés lors d’une première infection o o Ex: Neisseria gonorrhoeae possède plusieurs copies du gène codant pour la protéine Opa de la membrane externe o o Si pendant la première infection, la bactérie a exprimé le gène Opa 1, le système immunitaire (SI) va produire des anticorps anti-Opa 1 o o Cependant, lors d’une deuxième infection, la bactérie peut échapper des anticorps anti-Opa 1 en exprimant le gène Opa 2 et ainsi de suite…. o Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte? o L’infection sera alors récurrente et on ne sera pas complètement immunisé suite à la première infection o Chez d’autres pathogènes, on peut avoir des mutations au niveau des gènes entrainant l’apparition de nouveaux antigènes de surface qui ne seront pas reconnus par les anticorps déjà produits contre ces mêmes pathogènes lors d’infections précédentes o o o Ainsi de nouveaux mutants continuent à apparaitre. Ceci est l’exemple de plusieurs virus comme ceux de la grippe Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte?  Entrée à l’intérieur des cellules cibles  o Les bactéries adhèrent aux récepteurs des cellules cibles par leurs adhésines. Cette interaction active parfois des voies de signalisation intracellulaires permettant aux bactéries de passer dans le cytoplasme des cellules infectées o o Les cellules cibles eucaryotes possèdent un cytosquelette constitué de microfilaments, filaments intermédiaires et microtubules o o Les filaments d’actine, composant majeur du cytosquelette, sont utilisés par certaines bactéries pour entrer dans les cellules cibles et se déplacer à l’intérieur de ces cellules 7/7/2025 739 40 41 42 43 44 45 Created by Xodo PDF Studio. Learn more at xodo.com/pdf-studio déplacer à l’intérieur de ces cellules Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte? o Ex: Salmonella spp. et certaines souches d’E. coli adhèrent aux cellules épithéliales de la muqueuse intestinale grâce à leurs adhésines o o Ensuite, ces bactéries produisent des protéines de surface dites « invasines » qui vont se lier à leurs récepteurs complémentaires au niveau de la membrane cytoplasmique des cellules intestinales Ceci va réarranger les filaments d’actine du cytosquelette et une structure cytoplasmique sera projetée de la cellule cible formant un panier d’actine qui va entrainer les bactéries à l’intérieur Ces bactéries peuvent utiliser les filaments d’actine pour se déplacer dans la cellule et entre les cellules. La polymérisation de l’actine à un pôle des bactéries les propulsent dans le cytoplasme Comment les micro-organismes échappent aux défenses de l’hôte? Comment les micro-organismes affectent l’hôte?  Quand un pathogène passe dans notre corps, il est confronté aux défenses du système immunitaire principalement à la phagocytose. Si la phagocytose réussit à le détruire, il n’y aura pas d’infection o o Si le pathogène surmonte les défenses de l’hôte, il peut l’endommager de 4 façons:  1- utilisation des nutriments de l’hôte 2- endommagement direct du tissu 3- production de toxines transportées par le sang ou la lymphe et affectant des cellules cibles loin du site d’entrée des pathogènes 4- réactions d’hypersensibilité Comment les micro-organismes affectent l’hôte?  Utilisation des nutriments de l’hôte  Fer: indispensable à la croissance de la majorité des bactéries pathogènes car c’est un cofacteur important pour l’activation des enzymes bactériennes et donc du métabolisme bactérien Cependant la concentration du fer libre dans le corps humain est très faible et la majorité est étroitement liée à des protéines de transport comme la lactoferrine, la transferrine, la ferritine et l’hémoglobine Les bactéries vont donc produire des sidérophores qui vont essayer d’arrache le fer lié aux protéines de transport et le fixer Le complexe fer-sidérophore est reconnu par des récepteurs de la bactérie et internalisé et le fer sera libéré dans le cytoplasme o o o o o o o o o o o o o  Comment les micro-organismes affectent l’hôte?  Endommagement direct  o Suite à l’adhésion des pathogènes aux cellules cibles, ils peuvent nuire directement à l’hôte en le privant de ses nutriments et en produisant des déchets toxiques o Si les pathogènes se multiplient dans la cellule hôte, cette dernière finit par se lyser et libérer les pathogènes qui pourront ainsi infecter d’autres cellules o o L’endommagement le plus important reste cependant causé par la production des toxines   Comment les micro-organismes affectent l’hôte?  Production de toxines par les bactéries (toxigénicité)  o Certaines bactéries à Gram + et à Gram - peuvent produire des exotoxines alors que seules les bactéries à Gram – produisent des endotoxines. Ces toxines peuvent être transportées par le sang ou la lymphe vers leurs cellules cibles. La toxémie fait référence à la présence des toxines dans le sang (exotoxines et endotoxines) Elles peuvent causer de la fièvre, des anomalies cardiovasculaires, des diarrhées, une hypotension, détruire les cellules sanguines et les vaisseaux sanguins, endommager le système nerveux, etc… o o 8 7/7/2025Created by Xodo PDF Studio. Learn more at xodo.com/pdf-studio 7/7/2025 45 46 47 48 49 50 51 o Elles peuvent causer de la fièvre, des anomalies cardiovasculaires, des diarrhées, une hypotension, détruire les cellules sanguines et les vaisseaux sanguins, endommager le système nerveux, etc… o o 220 toxines bactériennes sont recensées par les chercheurs dont 40% affectent la membrane cellulaire des cellules eucaryotes cibles o o Comment les micro-organismes affectent l’hôte?  Exotoxines: elles sont de nature protéique et sont produites par plusieurs bactéries à Gram + et à Gram –, au cours de leur croissance ou après leur lyse o o Plusieurs d’entre elles sont des enzymes qui sont nocives à de très faibles doses (DL50 faible). Elles peuvent être létales (1 mg de toxine botulinique tue 1 million de cochons) o Les gènes codant sont surtout plasmidiques mais certains sont chromosomiques et insérés par des phages o Les exotoxines se lient spécifiquement à leurs récepteurs complémentaires sur les cellules cibles causant ainsi des signes et symptômes cliniques bien spécifiques o o o   Comment les micro-organismes affectent l’hôte? o L’infection bactérienne c.-à-d. la présence des bactéries dans le corps de l’homme n’est pas toujours nécessaire. Certaines toxines sont déjà élaborées et présentes dans les aliments contaminés par les bactéries. Il suffit alors de consommer ces aliments pour tomber malade par l’action directe des toxines (ex: staphylotoxines, toxines botuliniques) o o Le système immunitaire les reconnait comme antigènes et produit des anticorps désignés par antitoxines o o Des toxines inactivées au laboratoire par traitements thermique ou chimique de façon à perdre leur toxicité mais à garder leur pouvoir antigénique sont désignées par anatoxines et sont utilisées dans la fabrication de certains vaccins (ex: vaccins du tétanos, de la diphtérie, etc…)    Comment les micro-organismes affectent l’hôte?  3 catégories d’exotoxines selon leur structure et leur fonction:   1ère catégorie: toxines A-B ou toxines de type III (catégorie majoritaire) o Elles sont formées de 2 sous-unités polypeptidiques A et B reliées ensemble o o La sous-unité B (ligand) assure l’adhésion de la toxine à son récepteur complémentaire au niveau de la cellule cible, permettant par la suite l’entrée de la toxine par endocytose ou translocation •  Comment les micro-organismes affectent l’hôte? o La sous-unité A est la sous-unité active. C’est une enzyme qui peut endommager la cellule cible attaquée de plusieurs façons. Par exemple, elle peut inhiber la synthèse protéique chez la cellule cible o o o La sous-unité A devient active après séparation de la sous-unité B dans le cytoplasme de la cellule cible o o o Ex: toxine diphtérique de Corynebacterium diphteriae, toxine botulinique de Clostridium botulinum, toxine tétanique de Clostridium tetani, toxines de Streptococcus pyogenes, entérotoxines d’E. coli et Vibrio cholerae  9Created by Xodo PDF Studio. Learn more at xodo.com/pdf-studio 7/7/2025 49 50 51 52 53 54 55 56 Comment les micro-organismes affectent l’hôte? Comment les micro-organismes affectent l’hôte? 2ème catégorie: exotoxines altérant les membranes cytoplasmiques des cellules cibles ou exotoxines de type II   o Elles peuvent soit former des canaux protéiques au niveau de la membrane cytoplasmique de la cellule cible soit s’insérer dans la bicouche phospholipidique et perturber la perméabilité membranaire o o Dans tous les cas, la membrane de la cellule cible va perdre son rôle de barrière semi-perméable et sélective => le contenu cytoplasmique peut être perdu et des déchets toxiques peuvent entrer notamment des protons H+ qui vont acidifier le cytoplasme => mort cellulaire • Comment les micro-organismes affectent l’hôte? o Les exotoxines de type II peuvent protéger les bactéries qui les produisent de la phagocytose o Suite à l’ingestion des bactéries par les cellules phagocytaires, elles vont se retrouver dans des phagosomes. Si elles sont capables de produire des exotoxines de type II, elles vont lyser la membrane des phagosomes et passer dans le cytoplasme. La fusion entre phagosomes et lysosomes n’aura pas lieu et les bactéries ne seront pas tuées o Elles pourront ainsi se multiplier dans les cellules phagocytaires à l’abri du système immunitaire. Elles peuvent également être disséminées dans le corps de l’individu infecté via la circulation lymphatique et sanguine • Comment les micro-organismes affectent l’hôte? o Quand la charge bactérienne dans les cellules phagocytaires atteint un certain niveau assez élevé, ceci entraine la lyse de ces cellules o o Les exotoxines tuant les cellules phagocytaires sont désignées par leucocidines. Elles sont produites par certains staphylocoques, streptocoques et pneumocoques. Certaines exotoxines de type II détruisent les hématies et sont désignées par hémolysines o o Les exotoxines de type II produites par les streptocoques sont dites streptolysines. Les streptolysines sont capables de tuer différents types de cellules (cellules sanguines et autres). Ce sont donc des cytotoxines Comment les micro-organismes affectent l’hôte? 3ème catégorie: superantigènes ou exotoxines de type I   Ils stimulent la prolifération non spécifique des lymphocytes T qui vont relarguer des quantités importantes de cytokines Les cytokines sont de petites hormones qui stimulent ou inhibent différentes fonctions cellulaires en fonction de leur nature, concentration et cible Les cytokines passent dans la circulation sanguine et induisent différents symptômes comme la fièvre, la nausée, le vomissement, la diarrhée et parfois le choc (hypotension) voir même la mort Comment les micro-organismes affectent l’hôte? o Ex: staphylotoxines produites par certaines souches de Staphylococcus aureus o o Staphylococcus aureus réside habituellement dans le naso-pharynx, sur la peau et un peu dans le colon et peut contaminer les aliments de différentes façons o o Ex 1: si la personne en contact avec les aliments tousse, éternue, crache, ne respecte pas les conditions d’hygiène et de sécurité surtout l’hygiène des mains, elle peut transmettre les staphylocoques directement dans l’aliment ou contaminer n’importe quel matériel en contact avec les aliments o o Ex 2: les staphylocoques peuvent passer de la peau de la vache ou de son tissu mammaire vers le lait pendant la traite o o o o Comment les micro-organismes affectent l’hôte? Si le lait n’est pas bien pasteurisé ou stérilisé ou bien si le lait cru n’est pas bien réfrigéré, les bactéries peuvent se multiplier. De même, à o o o o o 10Created by Xodo PDF Studio. Learn more at xodo.com/pdf-studio 7/7/2025 56 57 58 59 60 61 62 63 Comment les micro-organismes affectent l’hôte? o Si le lait n’est pas bien pasteurisé ou stérilisé ou bien si le lait cru n’est pas bien réfrigéré, les bactéries peuvent se multiplier. De même, à l’occasion d’une mammite (infection du tissu mammaire), la quantité de bactéries dans le lait peut devenir alarmante, etc… o o Les staphylotoxines sont détectées dans les aliments contaminés par Staphylococcus aureus si les conditions sont favorables à leur production (conditions adéquates de pH, température et pression osmotique, nutriments disponibles, concentration de staphylocoques assez élevée) o Les staphylotoxines sont thermorésistantes et ne sont inactivées qu’après chauffage à 100 °C pour au moins 15 min. Dans un aliment bien cuit, les staphylocoques meurent mais les staphylotoxines restent actives Comment les micro-organismes affectent l’hôte? o Les staphylotoxines sont résistantes aux protéases digestives et à l’acidité gastrique o o Cette résistance importante est due à la présence d’un pont disulfure au sein de la molécule protéique o Après ingestion des aliments contaminés, les staphylotoxines vont arriver intactes à l’intestin où elles vont se lier à des récepteurs complémentaires se trouvant sur les terminaisons nerveuses des nerfs vagues et sympathiques o o Ces nerfs vont stimuler le centre de vomissement dans le cerveau => 1er signe clinique qui apparait est le vomissement 2 à 4h suite à l’ingestion de l’aliment contaminé o Comment les micro-organismes affectent l’hôte? o o Par ailleurs, les staphylotoxines vont agir comme des superantigènes o Elles vont donc stimuler la prolifération abondante et non spécifique des lymphocytes T ce qui va entrainer une sécrétion importante de cytokines o o Les cytokines vont surtout causer un choc toxique (hypotension) qui peut parfois être accompagné de fièvre, perte de connaissance, étourdissement, déshydratation, éruption cutanée et diarrhée Comment les micro-organismes affectent l’hôte?  Les exotoxines peuvent être nommées en fonction de leur cible: neurotoxines (système nerveux), cardiotoxines (système cardiovasculaire), hépatotoxines (foie), leucotoxines (globules blancs), entérotoxines (tube digestif), cytotoxines (plusieurs tissus), néphrotoxines (reins) o o Elles peuvent être nommées en fonction de la maladie qu’elles causent ou en fonction des bactéries qui les produisent: - toxine diphtérique produite par Corynebacterium diphteriae responsable de la diphtérie - toxine tétanique produite par Clostridium tetani responsable du tétanos - toxine botulinique produite par Clostridium botulinum responsable du botulisme - entérotoxine cholérique produite par Vibrio cholerae responsable du choléra Comment les micro-organismes affectent l’hôte?  Endotoxines  o Elles font partie de la membrane externe de la paroi cellulaire des bactéries à Gram –. C’est la portion lipidique des lipopolysaccharides (lipide A) qui constitue l’endotoxine o Elles sont relarguées après la mort des bactéries à Gram – et rarement au cours de la croissance. Cette mort peut résulter d’un traitement antibiotique, d’une phagocytose ou d’un vieillissement (mort naturelle) Les antibiotiques bactéricides (qui tuent les bactéries), relarguent les endotoxines ce qui peut empirer les symptômes dans un premier temps mais l’état de santé du malade s’améliore après dégradation de l’endotoxine o o o Comment les micro-organismes affectent l’hôte? o Les endotoxines libres stimulent les macrophages à relarguer de très grandes quantités de cytokines. A ces concentrations élevées les cytokines sont très toxiques o o Toutes les endotoxines présentent les mêmes signes et symptômes cliniques indépendamment de l’espèce qui les produit; cependant pas avec la même intensité o o Symptômes: fièvre, faiblesse, tremblement, douleur généralisée, choc et parfois mort et même avortement o o Le mécanisme de la fièvre causée par les endotoxines est schématisé sur la diapo suivante 11Created by Xodo PDF Studio. Learn more at xodo.com/pdf-studio 7/7/2025 62 63 64 65 66 67 o Le mécanisme de la fièvre causée par les endotoxines est schématisé sur la diapo suivante Comment les micro-organismes affectent l’hôte?  La fièvre causée par les endotoxines se produit de la façon suivante:  Comment les micro-organismes affectent l’hôte? o L’aspirine et l’acétaminophène réduisent la fièvre en inhibant la synthèse de prostaglandines o o Autre que la fièvre, les endotoxines causent un choc au patient (hypotension). En effet, les endotoxines libres stimulent également les macrophages à sécréter une autre cytokine; le « TNF: tumor necrosis factor » désignée également par « cachectine » o o Le TNF augmente la perméabilité des capillaires sanguins => perte de quantités importantes de fluides => choc o o Le terme « choc » fait référence à n’importe quelle chute de tension qui pourrait menacer la vie du patient. Un choc causé par une bactérie est dit « choc septique ». Si les bactéries sont à Gram -, il est désigné par « choc endotoxique » o  Comment les micro-organismes affectent l’hôte? o La chute de tension peut avoir des effets dangereux sur le bon fonctionnement de différents organes et tissus comme les reins, les poumons, le tractus gastro-intestinal, etc… o o En effet, elle cause une mauvaise irrigation sanguine de ces tissus et donc une réduction de l’apport en nutriments et oxygène et de l’élimination des déchets toxiques entrainant une nécrose de ces tissus  Comment les micro-organismes affectent l’hôte? Voies de sortie des bactéries  Les voies de sortie des bactéries sont identiques aux voies d’entrée: o Tractus respiratoire o o Tractus gastro-intestinal o o Tractus urogénital o o Peau o o Voie parentérale Vue d’ensemble 12