Helicobacter

mise à jour : Mer 25 jan 2006

La découverte du rôle d'Helicobacter dans des pathologies gastriques habituellement attribuées au "stress" fut une véritable révolution dans le traitement de ces maladies. Il fallait d'abord imaginer que des bactéries puissent se développer dans des conditions aussi difficiles de pH... Il fallu ensuite bien du talent pour faire le lien entre ulcère et bactérie et envisager un traitement antibiotique et non symptomatique. Peut-être est-ce le premier exemple de maladie où l'intervention insidieuse d'un microorganisme est montrée et qui sera, sans nul doute, suivi d'autres. Elle est de plus cause de cancers gastriques.

1. la bactérie et son pouvoir pathogène

Helicobacter a été découverte en 1907 par Krienitz. Mais il fallut attendre 1982 pour qu'elle soit redécouverte puis cultivée par Warren et Marshall. Elle fut dans un premier temps baptisée Campylobacter pylori en raison notamment du caractère microaérophile mais les hybridations ont conduit à la définition d'un nouveau genre. Elle respire glucose ou acides aminés.

Helicobacter est spiralé, mesure 0,3 µm sur 4 µm, mobiles par 5 à 6 flagelles polaires engainés. La gaine protéique (ou une double couche phospholipidique) protège ses flagelles de l'acidité gastrique. Elle devient coccoïde dans les vieilles cultures. Son DNA circulaire est entièrement séquencé : il possède 1 667 867 paires de bases codant pour 1590 protéines essentielles.

Helicobacter est une bactérie qui est mise en évidence chez des individus présentant toujours des lésions gastriques parfois asymtomatiques. Les personnes souffrant d'ulcères ou de gastrite chronique sont toujours infectées. On le considère donc aujourd'hui comme l'agent de ce type de maladies, agent non forcément unique et pouvant être actif sous conditions favorisantes (tabac, stress, hyperactivité). Toutefois, H. pylori est trouvé chez 30 % de la population alors que seulement 3 % feront un ulcère (optionBio 19 juin 98) et dans les pays pauvres, la prévalence atteint facilement 100%

Son implantation gastrique est facilitée par la présence d'une uréase extrêmement active (enzyme à Nickel représentant 10-15% de la masse bactérienne) qui permet la neutralisation de l'acidité. Helicobacter pylori semble si adaptée à son biotope qu'en présence d'urée elle ne peut vivre que dans un environnement acide neutralisant l'alcalinité générée par l'uréase. En absence d'urée, son pH optimum est de 4 à 8... Son équipement enzymatique lui permet d'atteindre les cellules antrales en traversant le mucus dont il inhibe en partie la production en s'opposant à l'exocytose des vacuoles. Elle n'entre pas dans les celules (non invasive). La réaction inflammatoire qu'il provoque, en particulier par une protéine stimulant un des médiateurs de l'inflammation l'IL8, est à l'origine des lésions débutantes qui provoqueront l'ulcère. Mais il est fort probable qu'interviennent des autoanticorps dirigés à la fois contre les antigènes bactériens proches des groupes Lewis x et y et contre les cellules gastriques : l'ulcère pourrait être une maladie autoimmune. L'inflammation n'est pas rencontrée chez tous les individus montrant une susceptibilité individuelle.

Il est aujourd'hui établi que l'adénocarcinome gastrique peut être dû à Helicobacter pylori. L'induction de la NO synthase de l'hôte par Helicobacter, pourrait être un des éléments conduisant à la cancérisation du fait de l'action des composés oxydés produits.

Cette bactérie est extrêmement fréquente : dans les pays sous-développés la séroprévalence est de 100 %. En France elle est de 40 % avec 7 % de cas symptomatiques.La transmission de la bactérie reste très discutée sauf dans le cas des endoscopes. La responsabilité de la transmission oro-orale ne semble pas évidente. La transmission féco-orale reste discutée puisqu'il faut que le germe puisse survivre dans l'intestin malgré l'action des sels biliaires et de la flore commensale. Le réservoir animal est possible mais très certainement limité

Il semble toutefois possible d'utiliser le séquençage d'Helicobacter pylori pour faire l'historique des déplacements des populations humaines : la transmission serait essentiellement intrafamiliale.

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2. diagnostic

2.1 méthodes non invasives

Procédure du test (option Bio sup 25 juin 1999):
  • sujet à jeun mange un repas d'épreuve riche en glucides et lipides pour retarder la vidange gastrique 10 min avant l'épreuve. Il peut être remplacé par une solution d'acide citrique.
  • prélever un échantillon basal d'air expiré TB
    • déboucher un vacutainer
    • glisser le tube expirateur au fond,
    • souffler dans le tube 20 s (buée sur le verre)
    • retirer le tube en continuant à souffler,
    • refermer le tube vacutainer
  • Faire boire 20 mL d'urée marquée au carbone 13 (3,75 mg/mL)
  • Déclencher le chronomètre (to).
  • à to + 30 minutes, prélever un 2° échantillon d'air expiré T30.
  • Les tubes peuvent être stockés à 20°C durant moins d'un mois avant d'être adressés au laboratoire spécialisé qui réalisera par spectrographie de masse la mesure des concentrations en dioxyde de carbone marque au carbone 13 dans TB et T30.
    Le test est considéré positif si T30 - TB > 0,5 %

2.2 méthodes invasives

Le diagnostic direct repose sur le prélèvement sous endoscope : le fragment de muqueuse prélevé permettra :

  • la recherche directe de l'uréase dans un milieu proche d'Urée Tryptophane (Indole), test de 80% de sensibilité.
  • l'observation directe des bacilles sur la biopsie dilacérée ou broyée (état frais au contraste de phase, Gram, immunofluorescence).
  • l'isolement.
  • la détection par amplification génique (PCR).

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3. isolement

L'isolement utilise un milieu riche comme pour les Campylobacter et additionné d'antibiotiques comme le milieu de Skirrow. Biomérieux propose un milieu riche au plasma de cheval additionné d'un mélange plus secret d'antibiotiques (Vancomycine, Cefsulodine, Cycloheximide (=actidione)).
Atmosphère d'incubation microaérophile (voir Campylobacter).
La culture est lente (2 à 7 jours).

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4. identification

L'identification repose sur :

Remarque : la galerie API-Campylo peut être utilisée.

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5. traitement et antibiogramme

La technique des disques est utilisable mais ne donne pas des résultats sûrs les courbes de corrélation n'étant pas adaptées au cas particulier d'Helicobacter. On conseille plutôt la technique à deux concentrations critiques ou la détermination de la CMI par bandelettes (E-Test).

Les antibiotiques utilisés sont l'amoxicilline, la clarithromycine (macrolide) et le métronidazole . Ils s'avèrent un bon moyen de traitement de l'ulcère, accompagnés d'antisécrétoires inhibiteurs de la pompe à protons pour augmenter le pH vers le pH optimal d'action des Ab.

Malheureusement des résistances, pour l'instant limitées, apparaissent au fur et à mesure du développement de la chimiothérapie. C'est en particulier le cas pour l'amoxicilline, la clarithromycine (macrolide) (15% de R) et le métronidazole (30 % de R).

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6. prophylaxie

Un vaccin est à l'étude.

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Ce texte a été écrit par Jean Noël Joffin qui souhaite que vous lui transmettiez vos critiques. Merci.25.1.2006

compléments


voir Revue française des Laboratoires n°316 - octobre 1999 utilisée pour ce travail.


L'épopée d'un buveur de bactéries

(rubrique : Ces malades qui nous guérissent)
Libération 21 juillet 2004)

Moqué par ses pairs, un Australien a révolutionné le traitement des ulcères digestifs.
ll est rare que les découvertes d'un seul individu permettent de changer la vie de millions de gens en moins de dix ans. Les recherches extraordinaires de Barry Marshahl ont permis cela.» 1995. Les jurés du prix Albert-Lasker rendent hommage à l'homme qui a révolutionné le traitement d'un des maux du XX siècle, les ulcères digestifs. Ridiculisé, dénigré pendant des années par ses pairs, le chercheur australien de 43 ans est enfin reconnu, par un prix américain que beaucoup considèrent comme l'antichambre du prix Nobel. Pour en arriver là, faire admettre l'origine infectieuse de la maladie ulcéreuse, Barry Marshall a payé de sa personne.Au sens propre.

Années 1970. Pour les médecins, ulcère digestif égale stress, excès d'acidité dans l'estomac, éventuellement prise d'aspirine ou d'anti-inflammatoires. Les causes sont évidentes, donc le traitement aussi: des médicaments qui combattent l'acidité du tube digestif. Ils sont souvent efficaces, mais les récidives sont légion.
Coïncidence. À l'hôpital royal de Perth (Australie), sous son microscope, l'anatomopathologiste Robin Warren est persuadé de voir s'agiter de drôles de bactéries dans des prélèvements de tissu gastrique. Ses collègues le chambrent. À la fac, tous ont appris qu'aucun germe ne peut survivre dans un environnement aussi acide que l'estomac. Le jeune Barry Marshall, lui, est en quête d'un sujet de recherche de fin d'études de médecine. Son patron l'aiguille vers Warren. Ensemble, les deux hommes s'escriment à cultiver le mystérieux microbe. Échec total... Jusqu'à un retour de week-end prolongé, à Pâques 1982. Abandonnés cinq jours, les germes ont eu tranquillement le temps de pousser, quand Warren et Marshall arrêtaient systématiquement leurs incubations au bout de 48 heures. Cette nouvelle bactérie à croissance lente est dénommée Helicobacter pylori. Helicobacter en référence à sa forme hélicoïdale, pylori parce que le pylore, zone de passage entre l'estomac et le duodénum, est la région de prédilection des ulcères. Pour les deux Australiens, il ne fait aucun doute qu'H. pylori est bien la cause des gastrites et autres ulcères. Cette théorie, ils vont la présenter l'année suivante lors d'un congrès international d'infectiologie. L'accueil est glacial. Les spécialistes les plus en vue taxent leurs travaux de « farfelus », «grotesques». Les moins agressifs admettent une simple coïncidence.
« Visionnaire »,. Marshall, 32 ans, marié, quatre enfants, va leur démontrer qu'ils se trompent. D'abord, il se fait faire une gastroscopie, avec des biopsies pour prouver que son estomac est sain. Il l'est. Puis il avale une suspension de ses chères bactéries. En quelques jours, le chercheur ressent des brûlures d'estomac, se sent nauséeux, irritable. Il attend dix jours, puis refait un examen digestif. Cette fois, les prélèvements montrent des signes indiscutables de gastrite. C'est sa femme qui met le holà, lui intimant d'arrêter l'expérience et de prendre des médicaments, racontera-t-elle au Sydney Morning Herald (1). À cette époque, il travaillait quatorze heures par jour, examinant ses patients le jour, menant ses recherches la nuit. Il stoppe mais c'est gagné. Les publications scientifiques sur Helicobacter pylori se multiplient partout dans le monde (plus de 18 000 sont aujourd'hui recensées). Le « charlatan » est devenu « visionnaire ». L'insidieuse bactérie, retrouvée dans 80 à 90 % des ulcères, livre peu à peu ses secrets (Voir Helicobacter.com, site anglophone fondé en 1996 par Marshall lui-même).

Cancérigène. On sait ainsi qu'H. pylori est potentiellement cancérigène. Inversement, un tiers de la population l'héberge dans son estomac, la plupart du temps sans dégâts. Depuis que les ordonnances des malades ulcéreux comprennent des antibiotiques, les récidives ont chuté.

SANDRINE CABUT

(1) Le 2 août 1997, le quotidien australien a consacré un long portait à Barry Marshall, revenant en héros au pays après dix ans aux États-unis.


Une arme contre l’ulcère

La Recherche n°307 mars 1998

On sait depuis 1995 que certains ulcères gastroduodénaux sont d'origine infectieuse. Le responsable est la bactérie Helicobacter pylori. Mais comment agit-elle ? Une équipe internationale (Suède, Etats Unis, Italie) vient aujourd'hui de franchir une étape importante (D. Liver et al., Science, 279, 373, 1998). Ces chercheurs ont en effet purifié et caractérisé la protéine qui permet à H. pylori d'adhérer à la muqueuse gastrique. Ils ont aussi isolé et séquencé le gène qui code cette protéine, baptisée BabA (Blood group antigen binding adhesin). Ils montrent, en outre, que cette fixation est plutôt un trait caractéristique des souches d'H. pylori reconnues comme les plus virulentes, celles qui expriment un marqueur protéique appelé CagA (cytotoxin associated gene A). L'adhésion de la protéine BabA à la muqueuse gastrique doit donc, selon les auteurs de ces travaux, jouer un rôle critique dans la virulence de la bactérie H. pylori, c’est à dire dans sa capacité à induire un ulcère. Si tel est le cas. Ia mise au point d'anticorps inhibant cette fixation ou d'un vaccin basé sur la protéine BahA pourrait alors s'avérer utile pour combattre l'ulcère. En effet, plus spécifiques que les antibiotiques, ces stratégies de traitement épargneraient la flore gastro intestinale naturelle, dont font peut-être partie certaines souches non virulentes d'H. pylori.


http://www.ualberta.ca/~mmi/faculty/ mstein/mstein.html

Helicobacter pylori is associated with the development of several gastric diseases including peptic ulcer disease (PUD), MALT-lymphoma and adenocarcinoma. Strains with an increased pathogenicity contain additional virulence factors encoded on the chromosome in a region that was designated as the cag pathogenicity island. Encoded in cag are a type IV secretion system (TFSS), the CagA virulence factor and proteins with unknown function.

We recently demonstrated that CagA is an effector molecule that is translocated into the host cell via the TFSS. CagA is then phosphorylated on tyrosine residues by members of the Src-kinase family and induces signaling pathways that lead to dramatic morphological changes of the host cell. This effect depends on the association of CagA with proteins that are crucial components of oncogenic pathways (Src-kinases, Shp-2 phosphatase).

My laboratory currently investigates:

1. the molecular signals that allow recognition and translocation of CagA through the TFSS,
2. the interactions of CagA with host cell signaling complexes following translocation, and
3. the identification of novel type IV effectors.
Our research will provide new knowledge about the function of TFSS, broaden our understanding of the molecular basis of gastric diseases triggered byH. pylori, and may result in the identification of novel targets for drug development.