Microbiologie
Le Rôle du Terrain
Il existe une distinction entre les pathogènes stricts et les opportunistes. Il y a donc une
importance de l'état immunitaire de l'hôte pour le développement d'un pouvoir pathogène.
Pour comprendre le rôle du terrain on étudie d'abord les différents mécanismes su système
immunitaire. On discutera aussi des différentes déficiences possibles.
Il y a différents niveaux de protection pour le système immunitaire:
– barrières relatives aux muqueuses,
– réponse immunitaire non-spécifique (intervention du complément + phagocytose avec les macrophages),
– immunité spécifique (intervention des lymphocytes B producteurs d'Ac et LT).
1. La barrière cutanéo-muqueuse
Mécanisme d'action
Au niveau de cette barrière, on considère qu'il y a une barrière physique qui est établit. En
particulier la peau avec le phénomène de kératinisation des cellules épithéliales
supérieures. Elle assure la formation d'une couche de cornée qui empêche la pénétration des bactéries.
Il y a une autre phénomène: la desquamation qui correspond au renouvellement naturel
des cellules, ce qui permet d'éliminer régulièrement les bactéries commensales de la peau.
Au niveau des muqueuses, il s'agit d'une barrière chimique, il n'y a plus le phénomène de
kératinisation donc la barrière physique est bcp moins efficace à ce niveau. Donc les
sécrétions qui maintiennent les muqueuses humides contiennent des substances qui vont
limiter la prolifération bactérienne.
Par exemple, dans l'estomac ainsi que dans le vagin : acidité du milieu limite la
multiplication et la sur vue des microbes. L'estomac produits des sécrétions acides. Tandis
que le vagin est peuplé d'une flore particulière, notamment des lactobacillus qui fermentent
et acidifient le milieu.
Autre exemple: le lysozyme au niveau des larmes et de la salive, cette enzyme agit sur les
liaisons β1-4 du peptidoglycane des parois des bactéries.
Enfin les glycoprotéines dans le mucus des muqueuses respiratoire: il piège les bactéries et
facilite leur élimination grâce aux mouvements des cils vibratiles de la muqueuse et grâce à
la toux.
Défaillances
Plaie = rupture mécanique.
Atteinte d'origine iatrogène = tout liaisons consécutives à un acte médical (par ex les
sondes sont autant de voies d'entrée pour les microbes car certains germes peuvent adhérer aux parois).
Perturbation des sécrétions liées à une malnutrition, une variation hormonale, maladie (ex:
mucoviscidose = hyper production de mucus où se piège des germes comme Pseudomonas et qui s'y multiplient).
Mycoses / irritation = non respect de la flore commensale de la peau, il peut y avoir des infections.
2. Réponse immunitaire non-spécifique
Présentation générale des mécanismes
Lorsqu'une bactérie rentre dans l'organisme, elle est prise en charge par un premier
mécanisme = la réponse immunitaire non spécifique.
Il s'agit d'une réponse inflammatoire + phagocytose.
Réaction inflammatoire
Ensemble de symptômes qui apparaissent localement au niveau du site d'introduction des μorganismes.
-> rougeur qui vient du sang: dilatation des capillaires,
-> oedème lié à l'exsudation de protéines du liquide plasmatique,
-> chaleur et douleur, du à l'accumulation et surtout la dégranulation des polynucléaires neutrophiles et macrocytes.
Tout ceci est le résultat d'une cascade d'événements qui surviennent suite à l'introduction
de l'agent pathogène. Cette cascade débute par l'activation du « complément ».
Complément = ensemble d'une vingtaine de protéines qui sont présentent naturellement
dans le plasma mais sous forme inactive. Elles s'activent en cascade suite à l'introduction
d'un élément étranger dans l'organisme, et facilite sa destruction.
La majorité des protéines du complément sont désignées par « c » et un chiffre (qui
correspond à l'ordre de découverte). => activation exponentielle = « réponse explosive ».
Les molécules les plus importantes sont c3 qui circule tel quel dans l'organisme. Au
contact du μorganismes, le c3 induit les molécules c3a et c3b. Le c3b est une molécule
importante, il est dit facteur d'opsonisation --> il recouvre la bactérie.
Le c3a a un rôle de « facteur chimiotactique », c'est une substance capable d'attirer les
macrophages et les polynucléaires.
Il y a également toute une série de facteurs: c56789 qui constituent le « complexe
d'attaque membranaire » = ensemble de protéines qui s'insèrent dans les membranes des
μoragnismes et forment des pores qui laissent passer à la fois les ions et l'eau ce qui
entraine la lyse des cellules.
Phagocytose
Essentiellement effectuée par les macrophages (monocytes des tissus). Ils sont attirés sur
le lieu de l'infection par le chimiotactisme. Il y a d'abord phénomène de reconnaissance: les
macrophages reconnaissent les élements qui ont été optionisé, ceux là même englobent
alors l'élément étranger ce qui entraine la formation d'une vésicule autour du microbe =
c'est le « phagosome ». A l'intérieur de la cellule, le phagosome fusionne avec d'autres
vésicules, les lysozomes qui contiennent des enzymes hydrolytiques. On appelle ces
vésicules des « phagolysosomes », il s'y effectue la digestion du microbe.
– très forte acidification de cette vésicule, ce qui entraine l'activation des enzymes hydrolytiques,
– choc oxydatif = production de molécules oxydantes comme le péroxyde d'hydrogène...
Ces deux étapes détruisent complètement l'élément étranger.
La phagocytose entraine également la réponse immunitaire spécifique. Les débris du
microbe s'associent avec les molécules du CMH (Complexe Majeur d'Histocompatibilité) et
sont ainsi exposées à la surface du phagocyte lorsque le contenu du phagolysosome est
libéré. Ceci permet la présentation des Ag étrangers aux cellules de l'Immunité
spécifiques : LB et LT.
Défaillances du complément
Étudiées par l'expérimentation animale.
Création de déficiences en complément, on note que la sensibilité est accrue pour toutes les infections (locales ou générales).
Au niveau Humain, les déficiences du complément correspond à des problèmes génétiques.
Les conséquences ne sont pas les mêmes selon le facteur du complément qui est atteint.
Par ex: déficience en c3 = problème de sensibilité accrue aux gerles dont la reconnaissance
dépend de l'optionisation, comme Stretococcus pneumoniae. Une déficience en c5 jusqu'à
c9 = sensibilité accrue vav des bacilles G(-) avec une double membrane, tels que Neisseria meningitidis.
Défaillances des neutrophiles
Toute réduction du nombre de neutrophiles (neutropénies) altère les défenses de l'hôte car
ils sont des acteurs actifs de la réponse inflammatoire lors de la dégranulation ils libèrent
des leucotriènes, prostaglandines, histamines qui sont responsables de la dilatation des
vaisseaux (rougeur + chaleur), stimulation des terminaisons nerveuses (douleur), du chimiotactisme.
Causes de neutropénies: Peuvent être d'origine endogène (cad génétique) comme les
maladies auto-immunes; maladies congénitales; maladies de la moelle osseuse. Mais
peuvent être également d'origine exogènes: infection comme la mononucléoses provoquée
par le virus d'Epstein Barr qui conduit à une diminution du nombre de neutrophiles; ou comme les hépatites.
Enfin des traitements chimiques comme les chimiothérapies cancéreuses peuvent en être la cause.
3. Réponse immunitaire spécifique
Présentation générale
Grâce à la présentation des antigènes après digestion lors de la phagocytose du microbe,
les LB et les LTCD4+ vont être capables de reconnaître ces Ag. Vont être alors activées que les
cellules spécifiques. Activation = prolifération clonale. Il y a ici formation de « cellules
mémoires » qui vont se maintenir au niveau des organes lymphoïdes secondaires. Elle
permettent une réponse suivante plus rapide (cf vaccination).
Il y a aussi production de « cellules effectices » cad des cellules productrices d'Ac dans le
cas du LB (il faut 10 jours pour produire des Ac lors du 1er contact avec l'agent pathogène).
Production d'interleukines par les LCD4+ ou LT Helpers, elles stimulent les LB et d'autres cellules du système immunitaire.
Mécanisme d'action des Ac:
Ac peuvent bloquer les toxines (cad les rendre inactives). On distingue des sous classes
d'Ig en fonction de la nature de l'Ag reconnu (glucidique, protéique, ...).
Différents types de disfonctionnement
Il existe différentes origines:
- pathologies congénitales
- atteintes d'organes lymphoïdes primaires
- maladies telles que cancer des cellules du sang, leucémies, ...
- traitement immunodépresseur
- l'âge : le système immunitaire du nouveau né est « très immature » ainsi les Ac
donnés par la mère (placenta + allaitement) sont très importants. Le système immunitaire
de nouveau né deviens « autonome » vers l'âge de 6mois, mais toutes les classes d'IgG ne
sont pas encore produites (par exemple les IgG2 ne sont important qu'à partir de 2 ans).
Conclusion :
L'état de l'ensemble de protection de l'hôte est déterminé pour une lutte efficace contre les infections.
-> Diminution de la concentration des protéines du sérum
-> LT immatures
-> Diminution de la production d'Ig
=> qd fatigue, stress, mauvaise hygiène de vie, ...
L'efficacité du système immunitaire va être déterminant pour définir une infection locale ou généralisée.