La Tuberculose
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La Tuberculose
La Tuberculose Historique : - - 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 QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image. QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image. QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image. 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 … QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image. QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image. QuickTime™ et un décompresseur TIFF (non compressé) sont requis pour visionner cette image. 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