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Tuberculose
Mycobacterium tuberculosis - Virulence

Créé le 17/11/2003 Auteur : J. Texier-Maugein (Mis à jour le 10/10/2007)
     
     

Sommaire

  • Facteurs nécessaires à l'adhésion et invasion
  • Multiplication intracellulaire
  • Interaction avec le système immunitaire

M. tuberculosis ne possède pas les facteurs de virulence habituellement décrits pour les autres bactéries. 
La définition des déterminants de la virulence pour les mycobactéries inclue l'adhésion, l'invasion et les mécanismes de résistance aux défenses de l'hôte.

Facteurs nécessaires à l'adhésion et invasion

A l'inverse des autres bactéries pathogènes qui présentent à leur surface des molécules anti-phagocytaires, M. tuberculosis utilise une série de récepteurs (récepteurs du mannose, du complément de type 3 (CR3) et du fragment Fc des immunoglobulines) de la surface cellulaire pour faciliter son entrée dans le macrophage.
Une glycoprotéine «surfactant protéine A» localisée sur la surface alvéolaire, augmenterait l'adhésion et l'attachement de M. tuberculosis par l'augmentation de l'activité du récepteur mannose. Mais il y aurait aussi une «surfactant protéine D» qui inhiberait la phagocytose en bloquant les résidus mannosyl oligosaccharide à la surface de la bactérie.
Les récepteurs humains toll-like 2 (TLR2) joueraient aussi un rôle important dans l'adhésion.
Enfin Tailleux a montré le rôle des cellules dendritiques. M. tuberculosis pénétrerait dans ces cellules, qui disséminent dans l'organisme, par l'intermédiaire de récepteurs de surface DC-SIGN. Les cellules denditriques expriment aussi le récepteur du complément CR3 et le récepteur du mannose.

Multiplication intracellulaire

Une fois à l'intérieur de la cellule, le mécanisme précis par lequel M. tuberculosis échappe à l'activité antibactérienne de la cellule peut être multiple.
Les bacilles virulents sont susceptibles d'inhiber la fusion phagosome – lysosome ce qui leur permet de se multiplier à l'abri des enzymes lysosomiales. Le mécanisme est encore mal connu.
La richesse en lipides de la paroi permet une certaine résistance des bacilles aux enzymes lysosomiales
Les bacilles seraient capables de résister à l'action toxique des dérivés oxygénés produits par le macrophage grâce à la présence d'enzymes telles que la catalase et la superoxyde dismutase.
Des expérimentations montrent qu'il existe une corrélation étroite entre les souches de M. tuberculosis résistantes aux RNIs ou «Reactive nitrogen intermediate» et la virulence. Cependant la présence de RNIs dans les macrophages humains et leur rôle potentiel est un sujet de controverses.

Interaction avec le système immunitaire

Plusieurs facteurs semblent impliqués dans la réponse immunitaire.

Les lipoarabinomannanes
La virulence de M. tuberculosis a été associée aux lipoarabinomannanes (LAMs). En effet les LAMs des souches virulentes induisent moins de TNF
a, d'IL-6 et IL-10, ceci serait corrélé à une différence structurale des molécules, le LAM des souches moins virulentes possède une chaîne latérale d'arabanes alors que le LAM des souches virulentes possède un segment court de mannane qui masque l'arabane. L'activation des macrophages par l'interféron g et l'induction d'oxyde nitrique sont inhibés par les LAMs des souches virulentes. Les LAMs induisent aussi l'IL-8, facteur qui intervient dans l'initiation de la formation du granulome.

La protéine de choc thermique (hsp)
L'augmentation de la synthèse d'hsp survient chez la bactérie et la cellule hôte dans des conditions de stress. Hsp jouerait un rôle dans la virulence en induisant les cytokines inflammatoires qui contribuent à la destruction des tissus de l'hôte. Dans les macrophages humains, hsp65 de M. bovis BCG stimule la production de TNFa
, d'IL 1b et augmente l'expression du récepteur du complément CR3.

Les autres facteurs
  Le «Cord Factor»  aurait une concentration plus élevée à la surface des souches virulentes.
  Les sulfolipides de la paroi induiraient la production de protéines inflammatoires.
  L'uréase intracellulaire pourrait générer de l'ammoniaque qui inhiberait la fusion phagosome-lysosome, mais M. smegmatis non virulente a une uréase 10 fois plus active que M. tuberculosis.
  L'aptitude de certaines souches à se multiplier rapidement peut être aussi un facteur contribuant à la virulence.

- Par contre, la virulence ne semble pas corrélée à la résistance aux antibiotiques, au contraire, on trouve très peu de cas groupés avec les souches résistantes à l'INH, encore moins avec les multirésistantes (MDR) et pourtant des épidémies à MDR ont été décrites dans la littérature.

Réf :
Quinn FD, Newman GW, King CH. Virulence determinants of Mycobacterium tuberculosis. Trends Microbiol 1997;5:20-6
Smith I. Mycbacterium tuberculosis pathogenesis and molecular determinants of virulence. Clin Microbiol Rev 2003;16:463-96
Tailleux L, Gicquel B, Neyrolles O. DC-SIGN, a key receptor of Mycobacterium tuberculosis? Med Sci 2003;19:658-60

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