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MICROBIOLOGIE MÉDICALE ET VÉTÉRINAIRE

Master 1 : Microbiologie appliquée

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�NOTIONS DE BASE : �1- INTERACTIONS HÔTE- BACTÉRIES ��

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  • La plupart des bactéries mènent une vie indépendante d’un autre organisme Elles vivent dans la nature sur les déchets organiques dont elles assurent la destruction. Elles sont appelées saprophytes
  • Certaines bactéries, en particulier les bactéries d’intérêt médical trouvent des conditions favorables à leur croissance à la surface ou à l’intérieur d’un autre organisme. Diverses relations biologiques peuvent s’établir entre la bactérie et l’hôte.

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  •  La Symbiose est un mode de relation dans lequel bactérie et hôte profitent tous 2 de leur association. Par exemple : certaines bactéries de l’intestin humain fournissent à l’organisme des vitamines (vit.K) ce qui réalise une symbiose.

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  •  le Commensalisme est un état où la bactérie vit sur la peau et les muqueuses sans nuire à l’hôte qui l’héberge. Les flores présentes sur ces surfaces sont dites « commensales ». Ces flores sont composées de bactéries non pathogènes opportunistes. Parfois des bactéries vivent en commensales, c’est l’état de porteur sain.

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  •  le Parasitisme est une association où la bactérie tire un bénéfice substantiel de l’hôte qui non seulement ne tire aucun profit de l’association mais encore, subit les effets nocifs de la bactérie parasite (maladie infectieuse).
  • Certaines bactéries sont parasites facultatifs et peuvent vivre en dehors de l’hôte, d’autres sont parasites obligatoires et incapables de se multiplier dans des conditions naturelles en dehors de l’hôte.
  • Généralement la bactérie-parasite est pathogène. L’hôte va opposer à l’agression bactérienne divers mécanismes de défense (immunité). La maladie infectieuse est la résultante entre le pouvoir agressif du germe pathogène et les réactions que l’hôte va opposer à cette agression.

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Human host

  • Human host is in contact with many microorganisms called:
  • normal flora or commensals but can cause disease and called opportunistic pathogens.
  • Primary pathogens: strict pathogens or virulent bacteria
  • Non-Pathogenic bacteria, they will never cause disease:

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Flore uro-génitale

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Host-parasite relationships:�

Is characterized by fighting of the organism to invade the body and the body defending itself by protective measures.

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Pathogens

  • Can be divided according to degree of Pathogenicity into:

a) Opportunistic (or secondary) pathogens:

having low pathogenicity and infect people with impaired host’s defense mechanism.

e.g. Pseudomonas

b) Primary pathogens:

causing disease in non immune healthy host to that diseases.

e.g. - Bordetella pertussis

- Mycobacterium tuberculosis

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The ability of a microorganism to cause a disease.

A microorganism having capacity to cause disease in a particular host.

Is the end product of an infectious process(tissue damage 🡪health change ).

Pathogenicity

Pathogen

Infectious Disease

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Host Resistance to Parasite Invasion is Divided into:

a) Non specific resistance part of natural constitution of the host.

e.g.

  1. Competition by normal flora
  2. Skin mechanical barrier
  3. Lysozymes
  4. Ciliated epithelium of respiratory tract
  5. Cough
  6. Low pH in the stomach
  7. peristalsis
  8. Neutrophils

b) Specific / Acquired resistance to certain organism: e.g. Antibodies

  • A Pathogenicity

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Resistance:

  • The ability of the host to prevent establishment of infection by using its defense mechanisms.

Susceptibility:

  • Lack of this resistance and establishment of disease.

Disease in the host

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Note:

  1. Infection is simply invasion of cells and multiplication by microorganisms without tissue destruction.

b) Virulence is an ability to invade and destroy tissue to produce disease.(the degree of pathogenicity)

Virulence is measured by the Lethal dose 50 (LD50) which is the number of organisms or mg. of toxins that will kill 50% of susceptible lab. animal – usually mice – when injected into such animal. When the LD 50 is small, the microorganism is considered highly virulent and when it is high the organism is said to be of low virulence.

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Transmissibility

  • The ability to spread from one host to another. This enables microorganism to maintain continuity of its species in the event of death of original host.

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Determinants of Pathogenicity

Exposure to Pathogen

Adherence (Adhesion,

Colonization, Growth)

Escape the Host Natural Defense Mechanism

Invasion Toxicity

Tissue Damage

Infectious Disease

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Host-parasite relationships:�

Is characterized by fighting of the organism to invade the body and the body defending itself by protective measures.

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Resistance:

  • The ability of the host to prevent establishment of infection by using its defense mechanisms.

Susceptibility:

  • Lack of this resistance and establishment of disease.

Disease in the host

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New concept: The microbiome

  • is the collection of bacteria, fungi and viruses present on and within the human body. The total number of microbial cells far outweigh our own, with an estimated ratio of 10:1 for bacteria.

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microbiote

  • C’est l’ensemble des microorganismes présents dans notre organisme, vivant en symbiose avec celui-ci. Il compte aussi bien des bactéries, que des virus, des champignons et des parasites qui sont dits commensaux, composé de:
  • bactéries, des virus, des champignons et des parasites.
  • Trouvés: dans ou sur les tissus humains et les biofluides :
  • Microbiote: intestinal, bucco-dentaire et respiratoire, vaginal, cutané et nasal.
  • 1012 bactéries ( peau)
  • 1010 bactéries (la bouche )
  • 1014 bactéries (l’intestin)

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Installation de la microbiote

  • dès la naissance
  • contact avec la flore vaginal de la mère: accouchement par voie basse.
  • contact avec l’environnement et la flore cutané: accouchement par césarienne.
  • Lors des premiers repas, le tube digestif est initialement colonisé par des micro-organismes aérobies.
  • Au fur et à mesure que l'oxygène est consommé dans le tube digestif, la colonisation par des micro-organismes anaérobies est favorisée.
  • Le microbiote se forme progressivement, atteignant une certaine stabilité vers l'âge de 2 à 4 ans.

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Facteurs influençant la composition du microbiote

  • La flore bactérienne humaine est stable mais de nombreux facteurs peuvent influencer sa composition :
  • la nutrition: La diversification alimentaire.
  • le niveau d’hygiène et le mode de vie.
  • le patrimoine génétique des hôtes.
  • l’interaction avec l’environnement.
  • les traitements médicaux.
  • les taux d’hormones.
  • , l'âge et le sexe, le stress,

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Microbiote de La peau: flore cutanée

  • constamment en contact direct avec l'environnement (modification).
  • d'environ 1 000 espèces bactériennes majoritairement à Gram positive : Actinobactéries (52%), Firmicutes (24%), Protéobactéries (17%) et Bacteroidetes (6%).
  • Le genre Propionibacterium est celui qui regroupe le plus de bactéries ;
  • il est suivi par les genres Streptococcus, Staphylococcus et Corynebacterium.
  • La majorité du microbiote est localisé dans les couches superficielles de l'épiderme et dans les follicules pileux

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Ex: flore cutanée

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Propionibacterium: acné

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  • Les Micorganismes commensaux de la peau se nourrissent des cellules de la peau et de sécrétions telles que la sueur et le sébum.
  • Les propriétés de la peau diffèrent d'une région du corps à l'autre, tout comme la composition du microbiote cutané.
  • Le microbiote normal de la peau tend à inhiber la colonisation microbienne transitoire en produisant des substances antimicrobiennes et en surpassant les autres microbes qui se déposent à la surface de la peau

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  • les zones riches en sébum (glandes sébacées), qui comprennent le dos, les plis latéraux du nez et la nuque, abritent des communautés microbiennes distinctes qui sont moins diversifiées que celles que l'on trouve sur d'autres parties du corps.
  • Les microbes abondants dans les régions sèches et sébacées sont :
  • les bêtaprotéobactéries
  • les propionibactéries.
  • Dans les régions humides, on trouve le plus souvent des:
  •  corynebacterium 
  • staphylocoques (
  • Des virus et des champignons sont également présents sur la peau, la Malassezia 
  • appelés viromes:les circoviridae, les papillomaviridae et les polyomaviridae sont les plus courants du virome cutané sain.

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Le microbiote digestif (intestinal )�

  • Le microbiote intestinal est le plus important des microbiotes.
  • Il pèse environ deux kilos.
  • Ce microbiote regroupe 1012 à 1014 MO.
  • environ 160 espèces communes à tous les êtres humains, (1000 espèces recensées).
  • Les populations sont normalement en équilibre, mais certains nutriments peuvent favorisent la croissance de microorganismes précis aux dépens des autres.
  • . Le microbiote intestinal est localisé essentiellement au niveau de l’intestin grêle et du colon puisqu’au niveau gastrique, l’acidité est telle que le microbiote y est quasiment absent.
  • Les espèces bactériennes prépondérantes sont anaérobies (90% des espèces) appartiennent aux genres :
  • Bacteroides: Prevotella
  • Clostridiales (Clostridium, Ruminococcus (R. flavefaciens.)

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Caractéristiques de l’appareil digestif

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Répartition de la microflore intestinale

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Facteurs influençant la diversité de de la microflore intestinale

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MICROFLORE INTESTINALE ET ÂGE

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MICROFLORE INTESTINALE ET ÂGE

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Prevotella : P. copri

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  • La flore normale du tractus intestinal, de la cavité buccale ou des organes génitaux sera affectée aussi par trois changements de développement :
  • le sevrage, l'éruption et l'arrêt des fonctions ovariennes.

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The urogenital microbiota

    • The urogenital microbiota
      • urinary

      • periurethral

      • vaginal

      • penile

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Urogenital system caracterestics

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  • The urogenital microbiota is the community of microorganisms that natively resides in the urinary and the genital tract (recent, HMP ).
  • Current common belief is that healthy people have substantial microbiota in their urinary system, which differs between a healthy and diseased state as well as between the male and female.
  • The urinary microbiota is distinct from two closest niches inhabited by residual/native microbiota—gut and vagina—but still shares similarities with both of them.
  • It may arise from several sources, including the gut microbiota, the vaginal microbiota (in females) and the environment.
  •  The vaginal microbiota may play a role in shaping the urinary microbiota in females, as certain bacteria found in the vagina can also be detected in the urine

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  • In the Urogenital Tract
    • The bladder is typically sterile in both males and females
    • Altered conditions (such as change in pH) can cause potential pathogens in the urethra (such as Escherichia coli and Proteus mirabilis) to multiply and become pathogenic
      • E. coli and P. mirabilis frequently cause urinary tract infections in women

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Paradigmatic microbiota

    • Problem of :native and residual to the UT from those transiently transferred from nearby body niches.

    • many of the microorganisms contributing to urinary microbiota are also found in other parts of the body, such as the gut, vagina or skin.

    • Most of the bacterial genera reported in urobiome studies had previously been recognized as vaginal bacteria (proximity of the urethra to the vaginal)

    • Sampling limits: unreliable/contaminated taxonomic profiles (lead to term genitourinary/urogenital microbiota : voided urine sample: female.

    • Both male and female urinary microbiota are dominated by phylum Firmicutes, (2/3----3/4)of the overall phyla composition, followed by phyla Actinobacteria,  Bacteroidetes and Proteobacteria

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Shared microbiota

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  • Most commonly found genera in the urinary microbiota of healthy adults are members of 
  • Lactobacillus, 
  • Gardnerella, 
  • Prevotella 
  •  Streptococcus,
  • +  Escherichia, Enterococcus, Corynebacterium,  Staphylococcus and Proteus.
  • the urogenital microbiota varies between individuals and can be influenced by factors such as age, sex, diet and health status.

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  • changes in urinary microbiota: 
  • urinary tract infection/kidney stones/incontinence/bladder cancer, prostate inflammation and cancer,
  • Desorder (infection): ropathogenic Escherichia coli (UPEC)n 80%,
  • Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus saprophyticus, Enterococcus faecalis and Proteus mirabilis

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Flore vaginale (microbiote vaginale)

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  • The vagina of the adult female is weakly acidic and contains significant amounts of glycogen
  • Lactobacillus acidophilus, a resident organism in the vagina, ferments the glycogen, producing lactic acid
  • Lactic acid maintains a local acidic environment.
  • It offers protection from pathogen colonization by lowering vaginal pH and impacting the host’s epithelial cells and immune response.
    • Smaller proportion of females have a vaginal microbiota that is not dominated by lactobacilli, but is instead composed of a balanced population of obligate and facultative anaerobes, mostly characterized by genera Gardnerella, Atopobium and Prevotella
    • Risks

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  • Le microbiote vaginal ou la flore de Döderlein (nommée ainsi d’après le nom du gynécologue, Alfred Döderlein qui l’a décrite pour la première fois en 1892) se compose à 90 % de bactéries lactiques (lactobacilles) qui colonisent le vagin au cours de la vie de la femme.
  • Il existe à ce jour 5 groupes dans la composition du microbiote vaginale qui varie d’une femme à l’autre en fonction de l’espèce dominante :
  • espèces du genre Lactobacillus (L. crispatus, L. gasseri, L. iners ou L. jensenii) et Gardnerella vaginalis�

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  • Les lactobacilles composant la flore vaginale ont des fonctions bien spécifiques. Ils assurent un rôle protecteur par un ensemble de mécanismes :
  • Bouclier contre les pathogènes par la création de biofilm protecteur
  • Production de substances antimicrobiennes
  • Stimulation du système immunitaire
  • Protège l’intégrité de la muqueuse
  • Favorise la sécrétion de mucus
  • Maintien du pH acide protecteur de la flore

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  • Les lactobacilles ont également un rôle important dans la transformation du glycogène sécrété par les cellules de la muqueuse génitale en acide lactique créant ainsi un milieu acide nécessaire au maintien du pH vaginal entre 3,5 et 4,5.
  • Maintenir cette acidité naturelle est importante, car elle diminue le risque de développement des bactéries à l’origine d’infections qui se reproduisent difficilement dans un milieu acide.

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L’évolution au cours de la vie

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  • La composition du microbiote vaginal varie :
  • A la puberté, la flore vaginale se met en place et les hormones vont épaissir la muqueuse du vagin permettant la fabrication du glycogène et ainsi la colonisation par les lactobacilles.
  • Pendant les règles, les lactobacilles diminuent car le pH alcalin du sang fait augmenter le pH de la flore vaginale.
  • la diminution des lactobacilles peut aboutir à la colonisation par des pathogènes.

L’évolution au cours de la vie

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  • Lors de la grossesse, la femme enceinte produit davantage d’hormones qui entraînent une augmentation des lactobacilles.
  • Attention : L’augmentation de glycogène dû à la production plus importante d’œstrogènes peut aboutir à la prolifération de lactobacilles mais également aux Candida albicans. C’est pourquoi les femmes enceintes sont plus sujettes aux mycoses.
  • A la ménopause, on observe une diminution progressive des œstrogènes, et donc des lactobacilles, très variable d’une femme à une autre pouvant aboutir à des dysbioses.
  • Attention : Pour plus de 50 % des femmes, la ménopause s’accompagne de sécheresse vaginale.

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  •  l'infection vaginale la plus courante surviennent lorsque les lactobacilles dominants sont supplantés par une flore polymicrobienne dérivée de nombreux genres bactériens (Gardnerella, Atopobium, Prevotella, etc.)

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�Notions de système immunitaire �

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  • L'immunité fait référence aux mécanismes de défense d'un organisme vivant contre des agents étrangers, notamment infectieux, ou contre des agressions internes, notamment transformation tumorale, susceptibles de menacer son bon fonctionnement ou sa survie.
  • Ainsi le système immunitaire joue un rôle important pour prévenir les infections, éradiquer les infections déclarées et empêcher la prolifération tumorale.
  • L'organisme dispose de deux systèmes de défense : l'immunité innée et l'immunité adaptative.

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  • Cette réponse immunitaire, qui se déroule dans les
  • organes lymphoïdes secondaires, est le résultat de la première rencontre entre les lymphocytes naïfs et l'antigène.
  • Une réponse secondaire se produit lors d'expositions

ultérieures avec le même antigène.

Cette réponse est plus rapide, plus ample et plus durable, donc plus importante et plus efficace pour éliminer l'antigène.

  • La réponse secondaire résulte de l'activation des lymphocytes mémoires.
  • Ces cellules qui ont une longue durée de vie ont été induites
  • lors de la réponse primaire.
  • La mémoire permet d'optimiser la capacité du système immunitaire à combattre les infections persistantes et récurrentes.
  • La mémoire concerne aussi bien les lymphocytes B que les lymphocytes T.

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l'élimination de l'agent infectieux

l'éducation du système immunitaire

génération de lymphocytes mémoires.

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la réponse immunitaire au cours d'une infection

  • Se déroule en 3 phases :
  • une réponse précoce entre 0 et 4 heures par l'intermédiaire de l'immunité innée ;
  • une réponse intermédiaire entre 4 et 96 heures mettant en jeu également la réponse immunitaire innée ;
  • une réponse plus tardive après 96 heures mettant en jeu l'immunité adaptative qui aboutit à l'expansion clonale de lymphocytes B et T spécifiques d'antigènes de l'agent pathogène.

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‘immunité inné est un Mécanisme commun aux plantes et aux animaux.�

  • Particulièrement étudiés chez la drosophile.
  • Origine ancienne, transmission par gamètes (héréditaires)..
  • Prévient l’envahissement de l’hote par les MO.
  • Seuls les vertébrés ont développé en plus une immunité adaptative.
  • Réponse immédiate au contact avec les microorganismes:
  • Reconnaissance rapide et universel par des récepteurs cellulaires (Récepteurs des motifs de reconnaissance PRRs :(pattern recognition receptors, parmi lesquels: Toll-like receptors (TLR).
  • Reconnaissance des PAMPS chez les microorganismes.
  • Activation des Effecteurs, macrophages, protéines de l’inflammation, défensines.

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Eléments de la réponse immunitaire

    • système immunitaire.
      • organes
        • organes lymphoïdes primaires
          • Moelle osseuse

          • Thymus

        • organes lymphoïdes secondaires
          • Ganglions
          • Rate
          • Tissus lymphoïdes associés aux muqueuses

      • Cellules et molécules
        • Cellules immunitaires

        • Fixées: récepteur-ligand:épitope).

        • sécrétées, solubles: récepteur-médiateur: cytokines: interleukines,
        • , des chimiokines, pérforines, défensines

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  • Les organes lymphoïdes centraux sont le site de production et de maturation des cellules de l’immunité.
  • - Les organes lymphoïdes périphériques ou secondaires représentent le siège des réponses immunitaires.

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    • cellules immunocompétentes:cellule souche hématopoïétique
      • proviennent d'une cellule souche myéloïde (moelle osseuse)
        • Granulocytes (Basophile, Eosinophile, Neutrophile), aux monocytes/
        • macrophages, aux cellules dendritiques ;

      • proviennent d'une cellule souche lymphoïde (
        • Lymphocytes T, B et NK (Natural
        • Killers), aux ILCs (Innate Lymphoid Cells), aux NKT (Natural
        • Killer T cells) et aux MAIT (Mucosal associated invariant T
        • cells).

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Les monocytes/macrophages�

    • cytoplasme granuleux
    • Circulent dans le sang /adhérant aux parois vasculaires.
    • Répondre aux facteurs chimiotactiques, et se différencient en macrophages.
    • Essentiellement phagocytaires, capables de capter des(antigènes, macromolécules, agents microbiens, cellules ou débris cellulaires).
    • les détruire puis les présenter aux cellules de l'immunité mémoire

monocytes/macrophages

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    • Les cellules dendritiques
      • localisées dans de nombreux
      • tissus et organes dans un état immature ayant une
      • importante capacité de capture d'antigènes.
      • - Migrent vers les tissus
      • lymphoïdes, pour maturation
      • - Acquisition d'une propriété de présentation des antigènes aux lymphocytes T naïfs et leur activation. (Cellules présentatrices d'antigènes
      • (CPA)
      • -plusieurs types.

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La moelle osseuse

  • : - Il s’git d’un organe hématopoïétique : donne naissance à toutes les lignées cellulaires sanguines, parmi lesquelles les cellules du système immunitaire.
  • - Il s’agit également d’un organe lymphoïde central:
  • • Lieu de maturation des lymphocytes B •
  • Lieu d’apprentissage des lymphocytes B - Située dans les espaces libres des os

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Rôle du thymus

  • : • Au niveau du thymus on a la maturation et la différenciation des lymphocytes T. •
  • Les précurseurs des lymphocytes T qui arrivent de la moelle osseuse passent par des stades de maturation.

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  • Un germe
  • Une porte d’entrée:

Adhérence

Pénétration

Extension (ou diffusion d’une toxine)

  • Mise en jeu de l’immunité :

Innée

adaptative

Evolution d’une maladie infectieuse: place du système immunitaire

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Les barrières de défense

  • La peau
  • Les muqueuses
  • Les sécrétions (salive, larmes, lait sécrétion gastriques et digestives, urine)
  • Les cellules PN et Macrophages
  • Les molécules : lyzozymz, lactoferrine défensines ….
  • La fièvre

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Agent Infectieux

Phase d’invasion

Phase de régression

Incubation

Phase ouverte de la maladie

(symptomes)

Convalescence

Etat de protection

Défenses naturelles

(Physiques et chimiques)

Immunité naturelle humorale et cellulaire

Immunité spécifique humorale et cellulaire

Evolution d’une maladie infectieuse: place du système immunitaire

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Immunité innée = mécanismes de défense non spécifiques

Immunité innée

(naturelle)

Immunité adaptative

(acquise)

Cellules

(macrophages, PN, NK)

Molécules :défensines,

IFNs,

complément

Immunité cellulaire

(lymphocytes T, cytokines,

perforine…)

Immunité humorale

(lymphocyte B, Anticorps)

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Les motifs microbiens reconnus par des: Récepteurs cellulaires

  • Le répertoire de récepteurs est faible (une centaine).
  • Les motifs reconnus sont peu nombreux, mais universels:
  • Lipopolysaccharides etpeptidoglycane..
  • Acides lipotechoiques, lipoprotéines.
  • Protéines flagellaires.
  • -zymosan (levures), ARNdb (virus).
  • PAMPS

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Les récepteurs de la réponse innée (PRRS, pattern recognition receptors)

  • RÉCEPTEURS DE SURFACE:
  • Récepteurs de signalisation: les TLRs: Toll-like receptors.
  • Récepteurs spécifiques des cellules myéloides (CD14: cluster of differentiation 14).
  • RÉCEPTEURS INTRACELLULAIRES:
  • NOD1, NOD2 (nucleotide-binding oligomerisation domain.
  • PKRs (RNA-dependent protein kinase)

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PAMPS

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Les étapes de la réaction inflammatoire: immunité Innée

  • 1- la reconnaissance de « motifs (patterns): PAMPs (DAMPs)par les cellules sentinelles: détecter les éléments du non-soi .
  • Cellules dendritiques, des mastocytes, de certains macrophages.
  • 2- Activation des cellules sentinelles et déclenchement de la sécrétion de médiateurs chimiques de l’inflammation (MCI) qui vont activer la réaction inflammatoire: activation du facteur: NF-kB

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Les médiateurs de l’inflammation

- Les prostaglandines

    • exciter les neurones nociceptifs (douleur)
    • activent l’hypothalamus qui va provoquer une augmentation de température locale (chaleur).

- L’histamine

    • augmente la perméabilité de la paroi des vaisseaux (vasodilatation) facilitant le passage des granulocytes et monocytes (et provoque aussi une entrée de plasma et donc le gonflement).
    • L’afflux de sang, +température :la rougeur du tissu.

- Les cytokines

    • ex:le TNFα (Tumor Necrosis Factor) permet aux granulocytes et monocytes de s’accrocher à la paroi des vaisseaux sanguins au niveau de la zone inflammatoire
    • Les interférons α et β : qui ont une action antivirale (limitation de la réplication et de la transcription inverse).
    • activer la réponse immunitaire en général

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3- L’élimination du non-soi par la phagocytose

  • Différenciation des monocytes en macrophages qui vont alors éliminer les agents infectieux en réalisant la phagocytose.
  • entourer l’élément étranger grâce aux pseudopodes.
  • Formation de vésicule : phagosome --
  • fusion entre le phagosome et les lysosomes

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4- Naissance de cellules présentatrices de l’antigène (CPA).

  • Fixation des antigènes du pathogène à la surface de la membrane sur un récepteur du CMH2 (Complexe Majeur d’Histocompatibilité).
  • La cellule devient alors une cellule présentatrice de l’antigène (CPA).
  • Migration du CPA dans les ganglions pour initier la réponse immunitaire adaptative.

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Interaction PAMP-TLR sur les macrophages

  • Déclenchement d’une cascade d’activation du facteur: NF-kB).
  • NF-kB est un activateur transcriptionnel de gènes de la réponse inflammatoire et de la défense contre les infections:
  • Complément défensines
  • Molécules d’adhésion.
  • Cytockines: TNF-α, TNF-β, INF-γ, IL-1a, IL-1b, IL-2, IL-3, IL-8, IL-12).
  • Ces cytokines ont un effet bénéfique (élimination des bactéries),mais une réponse exagérée conduit au choc septique

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cascade d’activation du facteur: NF-kB).

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L’immunité acquise ou �réaction immunitaire adaptative (RIA) �

  • l’immunité adaptative ou acquise (RIA).Cette réaction est plus lente (3 à 7 jours) mais permet une reconnaissance et une destruction spécifique de l’élément du non-soi, porteur d’antigènes spécifiques

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  • La RIA se distingue par 2 piliers :
  • la RIA à médiation humorale qui produit des anticorps
  • et
  • la RIA à médiation cellulaire qui cible les cellules infectées par des parasites intracellulaires (virus, bactéries intracellulaires).

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1- L’activation de la RIA

a- La sélection clonale des LT4 par leur interaction avec les CPA

    • cellules présentatrices d’antigène (CPA)
    • La CPA va alors interagir avec les lymphocytes T4 (LT4 ou LT CD4+). Seul le LT4 qui reconnaît l’antigène porté par la CPA est reconnu..
    • le LT4 possède un récepteur TCR (T-Cell Receptor) qui reconnaît le CMH* de la CPA mais aussi un antigène spécifique.
    • CMH2 qui équipe seulement les cellules immunitaires et qui peut porter des antigènes du non-soi afin de communiquer avec d’autres cellules immunitaires (LT4).

b- L’expansion (ou amplification) clonale des LT4

    • production d’IL2 des LT4 (auto-activation)
    • multiplier activement (mitose):expansion clonale ou amplification clonale.
    • production de clone de LT4 : reconnaissance du même antigène

c- La différenciation des LT4

    • Transformation en LT auxiliaire (LT aux). Ils deviennent alors capables de produire de l’interleukine 2 (IL2)
    • activer la multiplication des lymphocytes T4 (et des autres lymphocytes).
    • une partie des LT4 se différencie en LT4 mémoires qui seront stockés dans les organes lymphoïdes et pourront intervenir en cas d’agression ultérieure par ce même pathogène.

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2- L’activation des LB et la production des anticorps�

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3- Les LT8 et la formation de LT cytotoxiques

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    • a- Sélection clonale des LT8: LT8,
      • Appelé aussi LT CD8+. Elles sont sélectionnés par un contact direct avec une cellule infectée.
      • Les cellules infectées portent à leur surface une molécule du CMH1 associée à l’antigène des corps étrangers qui les parasitent.
      • LT8 porte à sa surface un récepteur TCR (T-Cell Receptor) capable de reconnaître le CMH1 mais aussi un antigène spécifique (la sélection clonale qui active les LT8.)

    • b- L’expansion clonale des LT8

      • la multiplication modérée des LT8 par mitose.
      • LT4 activent la prolifération et la différenciation par la production d’interleukine 2.

    • c- La différenciation des LT8 en LTc et en LT8 mémoire
      • Les LT8 ainsi sélectionnés vont se différencier en LT cytotoxiques (LTc): perforines/cytotoxines(apoptose).
      • forme de LT8 mémoire

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II. La réponse immunitaire adaptative humorale

Les anticorps sont des protéines appartenant à la famille des immunoglobulines et présentant une forme tridimensionnelle en Y. On les retrouve dans l’ensemble des fluides corporels (sérum, milieu extracellulaire, lymphe, lait maternel …)

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L’origine de la production des anticorps �

  • Lors d’une infection par un micro-organisme (virus, bactérie, champignon …), la réaction inflammatoire se met en place dans les premières heures.
  • 5 jours après le contact, on observe l’apparition d’anticorps dirigés contre le pathogène. C’est la réaction immunitaire adaptative humorale.

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  • 3- Le mode d’action des anticorps
  • Lors de la réaction humorale, les anticorps vont venir se fixer sur les antigènes. Grâce à leurs deux sites de fixation,
  • ils vont pouvoir lier plusieurs pathogènes et former un très gros assemblage d’anticorps-antigènes : on parle alors de complexe immun.
  • La formation du complexe immun gène considérablement l’action des pathogènes.
  • Cette structure est également reconnue par les macrophages qui sont équipés de récepteurs à la partie constante des anticorps.
  • Les macrophages vont donc phagocyter le complexe immun et ainsi détruire le pathogène.

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  • Résistance bactérienne Aux ATB

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- Définition

    • Antibiotiques
      • Substances à l'origine naturelles, ensuite hémi-synthétiques ou synthétiques.
      • bien tolérées pour être administrées au patient
      • Bactériostatiques ou bactéricides aux concentrations thérapeutiques.

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conditions d’action

    • cible bactérienne spécifique.
      • Si l’une de ces conditions n’est pas remplie a bactérie est résistante à l’antibiotique

      • Inactivation de la cible

      • interagir efficacement avec la cible

      • y accéder sous forme active

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  • Ces substances sont actives à faible dose (0,01 à 1 mg/l) par voie orale ou parentérale et ne sont pas ou peu toxiques pour l'organisme humain.

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Mode d’action des antibiotiques

A. Synthèse paroi bactérienne :

    • Béta-lactamines, Glycopeptides, Fosfomycine

B. Synthèse des protéines

    • : Aminosides, Cyclines, Chloramphénicol Macrolides-Lincosamides-synergistines- Oxazolidone

C. Membrane cytoplasmique

    • Polymyxines D. RNA polymerase DNA dépendante Rifamycines

E. ADN gyrase (réplication)

    • Quinolones

F. Métabolisme acide folique

    • sulfamides : Triméthoprime + sulfaméthoxazole

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Résistance aux ATB

  • Les bactéries peuvent utiliser 5 stratégies :
  • La stratégie offensive : des enzymes bactériennes inactivant l’ATB (le plus fréquent).
  • La stratégie d’évitement : mutation au niveau de la cible de l’ATB.
  • La stratégie d’expulsion :suractiver les systèmes de pompes = l’efflux de l’ATB.
  • La stratégie de fermeture: diminuer la pénétration de l’ATB par mutation au niveau des membranes externes.
  • La stratégie de contournement :utiliser d’autres voies métaboliques.

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Résistance naturelle

  • Existence d'un ou plusieurs mécanismes de résistance innés, donc propres à l'espèce.
  • Cette résistance permet de définir le spectre clinique d'un antibiotique.
  • Exemples :
  • mycoplasmes et ß-lactamines: cible absente (paroi)-
  • P. aeruginosa et amoxicilline: inactivation
  • - bactéries à Gram négatif et vancomycine: cible inaccessible.
  • Concerne toutes les souches de la même espèce
  • Le support de résistance est généralement chromosomique.
  • Une aide à l’identification 
  • Exemple :
  • BGN et( pénicilline et vancomycine) par imperméabilité.
  • Protéus et serratia Morganella spp., Providencia spp. et Burkholderia cepacia et depuis plus récemment, Hafnia alvei, Jayol JAC 2017) résistantes à la colistine
  • BG+ La majorité des bactéries anaérobies. Résistent à la colistine
  • Streptocoque et aminosides

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Deux types de résistance

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  • La résistance acquise:
  • Elle ne concerne que quelque souches d’une espèce normalement sensible.
  • On distingue pour chaque espèce le phénotype sauvage ou sensible et les phénotypes résistants.

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Immunité innée

Immunité acquise

Chronologie

Primo-infection

Réponse rapide: Première barrière contre les pathogènes

deuxième ligne de défense: Temps de latence (env 7 jrs)

Infections répétées

Identique à la réponse primaire

Mémoire immunitaire => Temps de latence quasi nul

Spécificité

Réponse non spécifique

Réponse spécifique

Motifs moléculaires reconnus

Invariables et communs à de nombreux pathogènes

Propres à l’agent infectieux

Effecteurs cellulaires et moléculaires

Complément, cellules phagocytaires et certaines cytokines

CTL (L cytotoxiques) et plasmocytes producteurs d’Ac, avec l’aide des effecteurs innés

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    • signaux de « danger
      • Reconnaissance par des récepteurs (Pathogen Recognition Receptor: PRRs) des motifs moléculaires associés aux pathogènes:
      • signaux de danger (Danger Associated Molecular Patterns ou
      • DAMPS)

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  • Les cellules de l'immunité adaptative
  • sont les lymphocytes B et

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  • Les cellules de l'immunité adaptative
  • sont les lymphocytes B et T. Ils participent à l'immunité
  • humorale et cellulaire. Les lymphocytes B peuvent
  • reconnaître les épitopes dans leur forme native, alors que
  • les lymphocytes T reconnaissent les épitopes sous forme de peptides et à condition qu'ils soient présentés par des molécules du complexe majeur d'histocompatibilité
  • (CMH).

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  • Les Cellules présentatrices d'antigènes (CPA) qui participent à la réponse innée vont également après activation et maturation présenter les antigènes après dégradation en peptides aux lymphocytes T.

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  • Les cellules de l'immunité innée sont capables de s'activer rapidement, mais ne mettent pas en place de réponse mémoire.
  • Au contraire, les cellules de l'immunité adaptative s'activent avec un délai plus long, suite à la
  • reconnaissance de leurs antigènes spécifiques, mais sont capables de mettre en place une réponse mémoire

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1. Les granulocytes

Les granulocytes neutrophiles

    • les plus nombreux dans la circulation sanguine
    • noyau polylobé.
    • cellules phagocytaires.
    • granules cytoplasmiques (plus de 100 enzymes différentes).
    • les premières à être recrutées dans les tissus en cas d'infection bactérienne (action brève).

granulocytes éosinophiles

    • un noyau bilobé
    • rôle capital dans les défenses antiparasitaires
    • réactions d'hypersensibilité

Les granulocytes basophiles

    • un noyau bilobé peu Visible.
    • Cytoplasme contenant de l'histamine ainsi que des éléments
    • très acides, cytotoxiques et pro-inflammatoires.
    • Ont le même role que les mastocytes,

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Les monocytes/macrophages�

    • cytoplasme granuleux
    • Circulent dans le sang /adhérant aux parois vasculaires.
    • Répondre aux facteurs chimiotactiques, et se différencient en macrophages.
    • Essentiellement phagocytaires, capables de capter des(antigènes, macromolécules, agents microbiens, cellules ou débris cellulaires).
    • les détruire puis les présenter aux cellules de l'immunité mémoire

monocytes/macrophages

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    • Les cellules dendritiques
      • localisées dans de nombreux
      • tissus et organes dans un état immature ayant une
      • importante capacité de capture d'antigènes.
      • - Migrent vers les tissus
      • lymphoïdes, pour maturation
      • - Acquisition d'une propriété de présentation des antigènes aux lymphocytes T naïfs et leur activation. (Cellules présentatrices d'antigènes
      • (CPA)
      • -plusieurs types.
    • Les lymphocytes NK (Natural Killer)
      • cellules cytotoxiques localisées dans le sang et les organes
      • lymphoïdes périphériques.
      • reconnaissent et détruisent
      • les cellules infectées, endommagées ou ciblées par des anticorps
      • de type IgG.
      • grande capacité
      • de sécrétion de cytokines comme l'IFN-γ.

      • - Possèdent les caractérestiques des Lmyphocyte T et Natural Killer (NK 1.1 receptor) (Recepteur CD similaire, alpha/beta T cell recceptor, )

      • Migrent vers les tissus
      • lymphoïdes, pour maturation
      • - Acquisition d'une propriété de présentation des antigènes aux lymphocytes T naïfs et leur activation. (Cellules présentatrices d'antigènes
      • (CPA)
      • -plusieurs types.

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Les cellules épithéliales:�

  • protection mécanique.
  • sécréter des peptides antimicrobiens.
  • cellules sentinelles susceptibles de produire des cytokines et des chimiokines en présence de signaux de danger.
  • de plus impliquées dans la sécrétion
  • des immunoglobulines (IgA sécrétoires notamment) ou dans leur absorption (IgG via les FcRn).

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Les cellules endothéliales�

  • cellules sentinelles
  • initier une réponse inflammatoire
  • Capables de produire des cytokines et chimiokines en présence de�signaux de danger.
  • cellules adhésives intervenant dans la diapédèse pour la migration des cellules immunitaires de la circulation sanguine vers les tissus

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plaquettes

  • , éléments anucléés dérivant des
  • mégacaryocytes de la moelle osseuse,
  • elles contiennent des granules de stockage de cytokines, chimiokines et autres médiateurs solubles

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facteurs mécaniques�

  • la sécrétion de mucus ou de divers fluides qui peuvent être mis en mouvement par des épithéliums ciliés.
  • La flore commensale limite la prolifération des agents pathogènes.

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