La Tuberculose

La Tuberculose
Historique :
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-
Décrite depuis le temps d’Hippocrate sous le terme de « Phtisis »
(dépérissement) puis de « consomption »
Aristote a soupçonné sa nature contagieuse, mais ce ne fut mis en
évidence par A. Villemin qu’en 1865
En 1 882 R. Koch isole le bacille tuberculeux humain : Mycobacterium
tuberculosis. Maintenant il existe 70 espèces de Mycobacterium
Déclaré Problème majeur de santé publique à la fin du XIX ème siècle
De 1908 à 1920 mise au point du BCG par A. Calmette et C. Guérin à partir
d’une souche vivante atténuée de bacille tuberculeux bovin et vaccinaton à
partir de 1921
En 1947 Waksman découvre le premier antibiotique actif sur l e BK : la
streptomycine
En 1998 le génome complet de Mycobacterium tuberculosis est séquencé.
(4000 gènes codant)
R. Koch découvre le bacille responsable de la tuberculose
en 1882
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9 millions de nouveaux malades par an. Chaque seconde une nouvelle
personne est infectée par BK et 1% de la population mondiale est
nouvellement infectée chaque année
- 2 millions de morts par an dont 95% dans les pays pauvres
En France 6000 nouveaux cas et 700 décès par an
-
+++
Populations à risque
+
Sa recrudescence s’explique à cause de :
- L’épidémie de VIH. C’est en effet l’infection opportuniste la plus
importante observée chez les patients infectés par le VIH. Sur 40 millions
de séropositifs 12 millions sont co-infectés par la tuberculose et 90% vont
décéder quelques mois après avoir contracté la maladie
- La migration des populations
- L’émergence de bactéries résistantes à plusieurs antibiotiques
antituberculeux (isoniazide et rifampicine) (1 million de patients atteints)
- La paupérisation de population
Le non accès aux soins
Diagnostic
-
Examen clinique
Radiographie pulmonaire
Prélèvements bactériologiques : examen microscopique des crachats (4560% des malades diagnostiqués)
IDR : test d’hypersensibilité tuberculinique
Mise en Culture
Antibiogrammes
Traitements
Combinaison d’antibiotiques (isionazide, rifampicine,pyrazinamide, ethambutol)
Traitement coûteux
Traitement long 6-8 mois voire 2 ans pour les souches multi-résistantes
Action des antibiotiques :
-
destruction de la paroie bactérienne (beta-lactames ex peniciline, isionazide,
ethambutol) par liaison et inactivation des enzymes PBP Résistance :
utilisation de bétalactamases, absence d’interacton entre PBP e t
l’antibiotique
-
Inhibition de la synthèse protéique ( aminoglycosides ex gentamicine) par
inactivation de la SU 30S du ribosome -> protéines abérrantes et
interruption de la synthèse par relargage précoce des ribososmes.
Résistance : mutation du site de liaison sur le ribosome, diminution de
l’incorporation par la membrane de l’antibiotique
-
Inhibition de la synthèse de l’ADN (quinolones ex ciprofloxacine, rifampicine)
par des inhibiteurs de gyrases ou topoisomérases résistance par modification
du sit d’interaction
Les Antimétabolites
(sulphonamides) inhibent la synthèse de l’ac. Folique
nécéssaire à la synthèse des ac. nucléiques bactériens résistance par modification
de la perméabilité membranaire et de l’affinité avec la cible
Les Mycobactéries
Le genre Mycobacterium est composé de plus de 70 espèces.
Ce sont des bactéries à Gram positif, aérobies, acido-alccolo-résistants.
Ce sont des pathogènes intracellulaires facultatifs.
M. tuberculosis, M. bovis, M. avium, M. leprae sont des bactéries à croissance
lente (18-20h de temps de génération) pathogènes, c’est à dire capable d’induire
une pathologie chez un hôte infecté
La Maladie
Maladie contagieuse transmise par voie aérienne (1 à 3 bacilles suffisent pour
infecter un organisme) mais parmi les gens exposés seuls 10-30% seront
réellement infectés.
On parle de « tuberculose active » lorsque le patient a développé les signes
cliniques de la maladie mais certains patients peuvent être porteurs de bacilles
sans développer la maladie
Seules 5-10% des personnes infectées développeront une tuberculose active.
La tuberculose est le plus souvent pulmonaire (85% des cas) mais elle peut aussi
être osseuse, ganglionnaire, cutanée, rénale, urogénitale, méningée …
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Infection par M. tuberculosis
L’inhalation des bactéries en suspension dans l’air constitue le seul
mode de contamination. Les bactéries se déposent au niveau des
alvéoles pulmonaires et sont phagocytées par des macrophages
dans lesquels elles meurent, restent au repos ou se multiplient.
Dans ce dernier cas, les macrophages sont détruits et les bactéries sont
libérées puis de nouveau phagocytées par d’autres cellules du SI.
Après une à deux semaines, l’immunité adaptative se met en place.
des cellules T activées quittent le ganglion et vont migrer vers les
foyers infectieux initiaux où elles reconnaissent les cellules infectées
cad présentant des antigènes de bactéries tuberculeuses.
Un foyer infectieux local appelé tubercule se constitue progressivement.
Il contient des macrophages vivants, dégénérés ou fusionnés,
des bactéries et des lymphocytes. Ce tubercule peut devenir un
granulome avec une nécrose centrale et une fibrose.
Granulome
Dans la plupart des cas le développement d’une immunité cellulaire
spécifique limite la multiplication des bacilles et le sujet reste
asymptomatique. Cet état est défini comme une « tuberculose infection »
ou primo-infection qui témoigne de la rencontre avec M. tuberculosis.
Dans certains cas, la multiplication bacillaire est mal contrôlée et
une « tuberculose maladie » apparaît.
Parmi les adultes ayant présenté une TB infection 5 % développeront
une maladie dans les deux ans et 5 % au cours de leur vie.
Le risque d’être contaminé par un sujet tuberculeux dépend de la
proximité et de la promiscuité des contacts puisqu’il est lié au
nombre de bacilles rejetés au cours de la toux.
Une fois infectée, une personne est susceptible de développer une
maladie tuberculeuse en fonction de différents facteurs de vulnérabilité.
Actuellement, le plus important des facteurs de vulnérabilité est une
baisse des moyens de défense immunitaire de la personne infectée .
Par ailleurs, des facteurs génétiques de susceptibilité à la maladie
tuberculeuse ont été mis en évidence.
La maladie tuberculeuse chez un adulte appartenant à une population
à haut risque de transmission, est due le plus souvent à une (ré)infection
récente. Dans la plupart des cas, dans les populations à bas risque de
transmission, elle est le résultat d’une réactivation.
Prédisposition génétique à la tuberculose
Un polymorphisme dans les gènes qui codent pour
NRAMP1, le récepteur à la vitamine D, la MBL, les
molécules du CMH de classe II : DR2 en Indonésie, DQ1
au Cambodge et au Mexique, ILIβ, IL8, IFNγ sont
associés à une susceptibilité à la tuberculose.
Mise en place d’une réponse immunitaire qui va limiter la
prolifération des bactéries.
- séquestration des bacilles dans des granulomes qui
constituent les foyers inflammatoires au sein desquels la
réponse immunitaire tente de circonscrire l’infection. M
tuberculosis peut persister au sein de ces granulomes
sans proliférer pendant des décennies (5% des cas
d’infection) Les bactéries en dormance réduisent leur
activité métabolique facilitant leur survie en condition
anaérobie et de carence de nutriments. In vitro, on a
montré qu’elles peuvent métaboliser des lipides et
respirer par la voie des nitrates pour survivre.
- Forte réponse inflammatoire : TNFα m aintient l’intégrité
des granulomes, IFNγ et NO limitent la croissance
bactérienne.
- Apoptose des macrophages infectés
- Mise en place d’une immunité cellulaire
En cas de réinfection ou de réactivation de la primoinfection où lorsque le bacille n’est plus dormant,
l’infection évolue vers une tuberculose active :
- Multiplication intense des bacilles
- Liquéfaction du centre du granulome et
propagation des bacilles
- Nécrose tissulaire
- Formation de cavernes
Les patients qui développent une « tuberculose active » ont
plutôt une immunité de type Th2.
Les patients infectés développent une immunité cellulaire
protectrice de type Th1.
Présence dans leur sang de lymphocytes T CD4+ et CD8+
spécifiques d’antigènes mycobactériens. Cette immunité est
accompagnée d’une sécrétion de cytokines Th1 dont l’IFNγ et le
TNFα
Des patients atteints d’arthrite rhumatoïde, traités avec des AC antiTNFα sont sensibles à l’infection ou la réactivation de Mtb
L’activation des T a lieu suite à l ’arrivée des Ag bactériens
dans les ganglions. Les D C peuvent ingérer, limiter la
prolifération bactérienne et présenter des Ag de Mtb aux LT.
Peu de Th1 suffisent à contenir la prolifération bactérienne
(90% des T infiltrants sont induits par la pathologie)
Fonctions des Th1
Antagonisme Th1 / Th2
Les Th2
Activent
Les LB à
Produire
des AC
Les Th1
Activent
Les LT
cytolytiques
L’immunosupression observée peut–être due à :
- une activité excessive des Treg qui bloqueraient les Th1 mais
leur rôle n’est pas prouvé bien qu’il y ait une forte secrétion d’IL10
chez les patients
- une mise en place tardive de la réponse Th1 mais la bactérie est à
croissance lente et les patients présentent une immunité Th1 rapide
-une corruption de la réponse Th1 plutôt qu’un blocage
- des macrophages qui sont incapables d’acquérir leurs fonctions
bactéricides soit suite à une déficience intrinsèque macrophagique
soit parce qu’il n’y a pas assez de Th1 qui active les macrophages.
Il a été montré que Mtb inhibe la fusion entre le phagosome et le lysosome.
Influence des mycobactéries environnementales
et des helminthes sur la réponse anti M. tuberculosis
Dans les pays tropicaux où l’incidence de la tuberculose est la plus forte, on observe
chez les patients une forte réponse Th2 avec une forte sécrétion d’IL4 et d’IL5.
Cette réponse Th2 pourrait être due à l’exposition à des helminthes et à une crossréaction avec des Ag de mycobactéries saprophytes trouvées dans l’eau et le sol.
Ces souches sont pour la plupart non pathogènes. Mycobactérium pourrait exploiter
cette réponse Th2 préexistante pour limiter l’effet des Th1.
L’IL4 réduit la fibrose et la toxicité du TNF mais réduit aussi l’expression de iNOS
ce qui diminue la capacité antimicrobienne des macrophages et favorise la latence
de la bactérie.
Des Ag de mycobactérie favorisent la réponse Th2 ex l’α-cristalline une Hsp de
16kDa, contient des épitopes qui sont préférentiellement reconnus par des Th2.
Effet sur le BCG :
Hypothèse du blocage : La réponse aux Ag des mycobactéries environnementales
bloquent la réplication du BCG
Hypothèse du masquage : l ’exposition à des mycobactéries environnementales
assure une certaine immunité à TB limitant l’effet du BCG
Utilisation de Modèle animaux : souris pour l ’étude de
la réponse T, cobaye pour la pathologie, lapin, primate
Î
Etude de l’évolution de la pathologie et de
la mise en p lace d’une réponse immunitaire
spécifique protectrice
screening de nouveaux candidats vaccinaux,
vérification de la sécurité et de la toxicité de
ces vaccins
Les facteurs de virulence de Mycobacterium
Effets directs sur l’attachement de l a bactérie à la
cellule ou indirects via des molécules secrétées.
Des Protéines mycobactériennes en s’incorporant dans
la membrane du phagosome pourraient participer à :
- la modulation de la maturation du phagosome et à la
survie du pathogène. Ex SOD, catalase/peroxidase
inactivent les ions O2- et NO2- produits par la
cellule hôte, le complexe thioredoxine reductase
protège M. Leprae de la réponse oxydative
- la modulation de la signalisation cellulaire
Des lipides et des polysaccharides pourraient aussi un
rôle essentiel dans les interactions cellule-hôtebactérie
Escape mechanisms of endoparasites
C. de Chastellier
Mycobacterium avium inhibe les fusions
phagosome-lysosome
Ly
Mise en évidence de la phosphatase acide (enzyme lysosomale)
TUBERCULOSE ET VACCINATION
Vaccination : stimulation du système immunitaire par un
microorganisme atténué ou par des Antigènes de ce
microorganisme pour activer des populations de LT et de LB
Spécifiques Mémoires qui assureront la protection de l’hôte
en cas de réinfection par le microorganisme virulent.
Le BCG (souche vivante atténuée de Mycobactérium bovis) a
essentiellement un effet protecteur individuel direct chez
l’enfant. Les études d’efficacité concluent que la vaccination des
nourrissons et des jeunes enfants par le BCG n’empêche pas l’infection
par M. tuberculosis et n’a pas d’effet sur la transmission de la
tuberculose. En revanche, elle confère une protection importante contre
la méningite tuberculeuse et la tuberculose miliaire chez l’enfant.
La protection apportée par le BCG est supérieure chez le nourrisson
que chez l’enfant, de l’ordre de 80 % pour les formes graves
(miliaires et méningites) et de 55 % pour les formes pulmonaires.
L’efficacité varie avec les pays. Pas d’immunité contre TB latent.
Protection 10-20 ans.
L’arrêt des programmes de vaccination a mis en évidence l’efficacité
du BCG. En Suède, après l’arrêt de la vaccination généralisée en 1975,
une augmentation importante (x10) de l’incidence de la maladie
tuberculeuse a été observée.
En France, deux modes d’administration du vaccin (intradermique
et par multipuncture) existent à ce jour. La multipuncture est plus
fréquemment utilisée surtout chez l’enfant de moins d’1 an.
Les deux voies d’administration du vaccin ont une efficacité
comparable.
Politique vaccinale en France
Vaccination dès le premier mois pour les enfants à risque
Vaccination obligatoire à l’entrée en collectivité et donc au plus
tard à 6 ans, de par l’obligation de scolarisation à cet âge
Vaccination de certaines catégories professionnelles
(professions à caractère sanitaire et social)
Les effets indésirables de la vaccination sont essentiellement
des réactions locales dont les plus communes sont les abcès,
une adénite ganglionnaire, des ostéïtes.
Les BCGites généralisées restent exceptionnelles, elles sont dues
à différents déficits immunitaires parfois non encore diagnostiqués
au moment de la vaccination.
L’analyse des avantages/inconvénients de la vaccination par
le BCG demande au préalable de disposer d’estimations fiables
de nombreux paramètres :
- efficacité du vaccin,
- couverture vaccinale,
- durée de protection conférée par la vaccination,
- incidence de la maladie,
- fréquence et gravité des effets indésirables du vaccin,
- coût du vaccin,
- coût du traitement.
Mise au point de candidats-vaccins : plus de 120
candidats ont été testés chez l’animal.
Vaccination contre TB actif ou c ontre TB latent
différente : Ag exposés différents et r éponse immune
différente
Recherche et étude des gènes de v irulence de
Mycobacterium tuberculosis et bovis .
Obtention de mutants et construction de souches
atténuées par inactivation de g ènes de viru lence.
Evaluation du pouvoir immunogène de ces souches
Utilisation de mu tants auxotrophes -> protection mais
problème de sécurité et de stabilité.
Modification du BCG par ajout de gènes d’autres
mycobactéries pour augmenter son pouvoir protecteur
sans être virulent. Addition de gènes codant pour des
Ag immunodominants (Ag85B, ESAT-6) ou pour des
cytokines immunostimulantes
- BCG30 (+ Ag85B) essai clinique en phase I aux USA
- BCG ::RD1 (+ RD1 -> Ag85B + ESAT-6) Pasteur ->
augmentation de la persistence et de la protection chez
l’animal
- BCGΔureC-Hly (+ Listeriolysine O et délétion de
l’urease) Max Planck Institute -> augmentation de la
présentation classe I et absence de neutralisation du
phagosome -> bonne protection contre TB en aérosol
Vaccin moléculaire :
Utilisation de molécules immunogènes de Mycobactérium tuberculosis.
- Vecteur vaccine MVA + Ag85B -> essai clinique en phase I terminé. Meilleure
réponse immune Th1 chez les individus vaccinés préalablement avec le BCG.
- Vecteur adenovirus non replicatif + Ag85B
- Utilisation du BCG comme vecteur vaccinal. Production de BCG recombinants
qui persistent bien dans les cellules présentatrices d’antigènes et favorise
une immunité à long terme.
- Protéine de fusion Mtb32/Mtb39 -> entre en phase clinique et ESAT-6/Ag85B
- Utilisation d’acide mycolic
Vaccin à ADN nu :
- Hsp65 est le plus efficace des Ag (Stimulation de
TLR4, cross-présentation par les DC, chaperone qui
facilite la présentation classe I+II)
- antigène 85A : meilleure protection T -> Th1
(stimulation par les CpG du plasmide des TLR + action
spécifique de l’Ag) mais dans un c as une augmentation
de la pathologie due à une réponse Th2
Persistance de plus d’un an
Vaccin à ADN puis BCG donne une meilleure réponse Th1
que le BCG seul
Î
favoriser une réponse Th1 + intense
supprimer la production d’IL4 par les Th2 via des Treg
par ex