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Mécanismes bactériens d’échappement aux défenses de l’hôte
Master M1-S2 “Microbiologie Médicale”
Interactions moléculaires et cellulaires hôte-pathogène
Benoît Jaulhac
Laboratoire de Bactériologie Faculté de Médecine de Strasbourg
Généralités
Echappement à l’immunité naturelle
Echappement à l’immunité acquise
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« Succès » d’une infection bactérienne = balance entre :
Facteurs de virulence de la bactérie :
- Toxicité sans invasion
- Invasion sans toxicité
Efficacité de la réponse immunitaire
Immunité naturelle ou innée = 1ère ligne de défense : Complément et protéines de l’inflammation
Cellules phagocytaires (CPA) : macrophages, CD, PNN
+ Cytokines : IL 12, IL 18
Immunité spécifique ou acquise (vertébrés) : Réponse cellulaire Réponse humorale
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Non activation du système du Complément : Capsule bactérienne = réseau de polysaccharides le plus souvent
Capsule protége la bactérie de l’action du Cplt en :
- inhibant l’activation de la voie alterne : entérobactéries inhibent formation C3 convertase
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- Protéine M de Streptococcus, Erp de Borrelia fixent le facteur H > facteur B
Prévention de l’action du Cplt :
Pneumocoque : le PG gêne la fixation du C5b-9 (MAC) constitué
Bactéries G (-) (Neisseria) : fixation ac. sialiques présent sur sur LPS —> pas de formation C3 convertase
Complément et bactéries intra-cellulaires : utilisation du Cplt —> être opsonisée sans lyse
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Inhibition du chimiotactisme : Toxines bactériennes —> inhibition du recrutement des phagocytes (leucocidine, streptolysine O, tox pertussique, cholérique)
Dégradation du C5a : Bacilles à G (+)
Eviter la phagocytose : Bac. extra-cellulaires Aggrégats bactériens (Actinomyces)
Conformation de fixation à la surface externe non opsonisante (S. aureus)
Modulation du signal phagocytaire : dépolymérisation actine (Yersinia)
% variable de phagocytose :
Récepteurs PRRs reconnaissent ou non les PAMPs (PG, LPS, CpG) —> ± activation voie NF-KB
X
NO, PAM, cytokines
(LPS) NF-KB
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Peu ou pas de phagocytose : Récepteurs PRRs reconnaissent ou non les PAMPs
Modulation synergie entre intégrines (B. pertussis, Coxiella) —> phagocytose moins efficace
Modulation du cytosquelette d’actine des CPA (S. typhi, Coxiella burnetii)
Apoptose des macrophages avant la phagocytose
Phagocytose non efficace : Bactéries intra-cellulaires
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Modulation de la fonction des phagosomes :
Blocage maturation des phagosomes : pas de fusion phagosome-lysosome (Legionella, Brucella)
Maturation altérée du phagosome après la fusion (M. tuberculosis)
Survie dans le phagosome à pH acide (Coxiella)
Lyse du phagolysosome et échappement dans le cytoplasme (Listeria, Shigella, Rickettsia)
Neutralisation des mécanismes anti-bactériens :
Défaut d’induction de la réponse oxydative (Coxiella, S. typhi, Yersinia)
Synthèse de phospatases neutralisantes, de S.O.D. (Coxiella, Legionella, Listeria) ou de catalase (Staph, Coxiella, Listeria)
Le LPS inhibe les peptides antimicrobiens cationiques des phagocytes
Synthèse de cytokines : IL-4, IL-10 = restaure l’expression des récept. à la transferrine
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Variation des antigènes de surface
Altération de la présentation des Ag
Altération de l’expression du CMH
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La bactérie empêche sa reconnaissance
Par variation de ses Ag de surface : Inversion du cadre de lecture -> changement de l’expression Ag : flagelles de S. typhi
Recombinaison de cassettes de certains gènes -> variation Ag : Pil de Neisseria, Vmp de Borrelia
Polymorphisme des MOMP entre les souches de C. trachomatis
La bactérie empêche sa reconnaissance
Par altération de la présentation de ses Ag au CMH : Modif apprêtement de l’Ag par toxine VacA de H. pylori
Par modification de l’expression du CMH : Inhibition de l’expression des molécules du CMH classe II :
- sur les CPA par M. tuberculosis
- sur les phagosomes par L. pneumophila
Inhibition de l’expression des molécules du CMH classe I :
- intra-cytosolique par L. monocytogenes
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Modification de l’antigénicité : Expression d’Ag de surface peu immunogènes -> réponse Ly B retardée : B. burgdorferi ++, T. pallidum
Limitation phagocytose par inhibition fixation des IgG sur les macrophages : S. aureus
Résistance par dégradation des Ig : des IgG : protéases de P. aeruginosa
des IgAs : Neisseria, Haemophilus, Streptococcus
des IgG et des IgAs : Bacteroides, Capnocytophaga, Serratia
Importance pour les bactéries à developpement intra-cellulaire
Déséquilibre réponse Th1/Th2 : Réponse Th2 excessive : M. leprae -> dissémination
Réponse Th1 excessive : B. burgdorferi -> inflammation
Activité suppressive des LyT : Production d’IL-10 et de TGF par Macroph. : M. tuberculosis
Toxine = super Ag -> activation LyT +++ : Staph, Strepto
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A des cellules ou à la matrice extra-cellulaire
Adhésines et récepteurs cellulaires exprimés ou stimulés par les bactéries
-> Réarrangement du cytosquelette d’actine
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Phagocytose : Contact ponctuel -> déclenchement phagocytose : S. typhi
Englobement progressif par reconnaissance de proche en proche : Listeria, Yersinia
Invasion de cellules non phagocytaires Réarrangement +++ du cytosquelette d’actine
Réplication intra-cellulaire Multiplication dans un compartiment délimité :
Brucella, Chlamydia, Coxiella,
Legionella, M. tuberculosis
Echappement dans le cytoplasme -> infection de proche en proche : Listeria, Shigella, Rickettsia