Mycobactéries (genre Mycobacterium)

mise à jour le mardi 4 novembre 2008

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Les Mycobactéries sont des bactéries colorées de façon particulières par la coloration de Ziehl Neelsen.
Elles sont très étudiées car responsables de deux graves maladies :

• la tuberculose,

• la lèpre.

De nombreuses Mycobactéries commensales prennent une grande importance chez les immunodéprimés et surtout les Sidéens.

Les Mycobactéries sont incluses, en 2003, dans la classification du Bergey's, dans la phylum des Actinobacteria, la Classe III : Actinobacteria, sous-classe V Actinobacteridae, Ordre I : Actinomycétales, sous-ordre VI Corynebacterineae, famille IV des Mycobacteriaceae. Un seul genre : Mycobacterium.
Les Mycobactéries sont donc proches des Corynebactéries.

1. La coloration de Ziehl-Neelsen et à l'Auramine

Principe du ZIEHL

Les bactéries sont colorées fortement par la fuchsine phénolée concentrée à CHAUD (ou de préférence à FROID). Elles sont ensuite décolorées par l'ÉTHANOL puis par un ACIDE fort. Une contrecoloration par le Bleu de méthylène est réalisée pour colorer les autres bactéries.
Dans ces conditions certaines bactéries ne sont pas décolorées : elles apparaissent roses :
elles sont dites AAR (acido-alcoolo-résistantes)

Paroi et Causes de l'AAR

(voir Médecine et maladies infectieuses n°1996-11 et Précis de bactériologie clinique)

La structure de la paroi des Mycobactéries est particulière et peut être représentée ainsi :

Le squelette de la paroi est composé de peptidoglycane relié de façon covalente à un hétéroside, l'arabinogalactane, lui même estérifié par des acides mycoliques, acides gras particuliers à très longue chaîne (76 à 90 atomes de C, a ramifiés, b hydroxylés, avec des cycles propane...). Ils forment alors des CIRES.

La présence de ces cires de mycolates (60 à 90 atomes de C) d'arabino-galactane dans la paroi fixés sur le peptidoglycane est la cause de l'AAR par :

• l'hydrophobie importante qui rend difficile la pénétration des agents colorants et décolorants.

• la fixation de la Fuchsine sur les acides mycoliques, fixation qui retiendrait de plus la fuchsine qui a pénétrée dans le bacille.

La couche externe, sorte de capsule, est de composition et structure forts complexes. On estime aujourd'hui qu'il y a :

• une couche externe constituée de polyosides et de protéines (dont une alanine déshydrogénase) et de quelques lipides (lipoprotéines ?)

• une couche interne beaucoup plus riche en lipides

Un autre facteur, le Cord Factor (dimycolinate de tréhalose) semble avoir un rôle dans la formation des amas particuliers de M. Il est situé plutôt vers l'intérieur (en tout cas pas en surface).

Coloration à l'auramine

On peut utiliser aussi l'auramine, molécule fluorescente à 434 (ou 370) nm.
Elle est utilisée à la place de la fuchsine avec un chauffage.
Au microscope à fluorescence on recherchera très facilement les bacilles fluorescents surtout sur les frottis pauvres (paucibacillaires). Il faudra toutefois confirmer par Ziehl en raison de faux positifs.

2. La culture des Mycobactéries

La culture des Mycobactéries est :

• parfois très facile sur GO... pour des Mycobactéries pathogènes opportunistes

• lente et difficile sur milieux spéciaux pour les Mycobactéries de la tuberculose (G = 20 heures)

• impossible in vitro pour la Mycobactérie cause de la lèpre

Une des causes de la lenteur de la multiplicaiton est le faible nombre de copies des gènes de RNA ribosomiaux.

Les milieux utilisés pour les Mycobactéries de la tuberculose incluent des inhibiteurs de la flore associée qu'un prétraitement limite.

Ce sont :

• la pomme de terre glycérinée et biliée
  ( milieu a priori peu riche mais permettant la culture...)

• le milieu de Lowenstein-Jensen :

  • ions minéraux( phosphate de K, sulfate Mg, citrate Mg)

  • asparagine : C,N

  • glycérol : C

  • fécule de pomme de terre : C

  • vert malachite agent inhibiteur de... nombreuses bactéries !

  • oeufs entiers qui assurent le durcissement et apportent des nutriments nombreux.

• le milieu de Coletsos :

  • ions minéraux

  • asparagine

  • glycérol

  • fécule de pomme de terre

  • vert malachite agent inhibiteurs

  • oeufs entiers qui assurent le durcissement.

  • +

  • pyruvate

  • glutamate

  • cendres d'anthracites

  • micronutriments minéraux (titane, gl ...)

  • osséine (collagène de l'os)

• le milieu de Coletsos additionné de pulpe d'organes de singe

• bouillon de Dubos au Tween 80 pour les sub-cultures
  (ions minéraux, caséine hydrolysée, glucose, Sérum albumine bovine, Tween 80 ...)

• des milieux synthétiques transparents très coûteux.
  baptisés 7H10 et 7H11
  Ces milieux contiennent : ions minéraux, glucose, fraction de Sérum albumine bovine, AA, pyruvate, catalase... Ils sont incubés sous CO₂.

• des milieux liquides

Les Mycobacterium tuberculosis forment des colonies en chou-fleur dites eugoniques contrairement à celle de M. bovis. (dysgoniques)

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3. La Tuberculose ou Phtisie (pulmonaire)

C'est une maladie extrêmement grave et répandue caractérisée par une grande fatigue, une fièvre au long cours et le plus souvent une toux persistante. C'est le grand fléau infectieux du XIX° dont la régression est d'abord liée à l'amélioration des conditions de vie. La tuberculose est donc la maladie de la misère ou un excellent indicateur de misère ("maladie cliniquement évitable mais socialement entretenue" d'après les Professionnels de Seine-Saint-Denis). Actuellement, la recrudescence mondiale de la tuberculose est directement liée au SIDA.

On considère qu'il y a aujourd'hui, en 2005, 9 millions de nouveaux malades avec 2 millions de morts dans le Monde par an. Parmi les 2 millions de morts, 0,2 million étaient porteurs du HIV. (Le Monde 24 mars 2007)

1,5 à 2,1 milliards de personnes seraient porteuses de la bactérie ou 1/3 de la population mondiale (Prévalence). On considère qu'au cours des cent dernières années, 100 millions de personnes sont mortes de tuberculose.

La prévalence de la tuberculose contagieuse peut être la suivante (données OMS - La Recherche n°363 - aveil 2003) :

• Afrique subsaharienne : 300 cas pour 100 000

• Asie (y compris Russie) : 100 cas pour 100 000

• Amérique latine : 25 à 50 cas pour 100 000

• Pays développés : 1 à 25 cas pour 100 000 (11 en Europe de l'Ouest).

• En France il y a eu en 1998, 10 253 nouveaux cas et 725 morts officiels. En 2002, 6322 cas. La mortalité a, grâce aux traitements, fortement diminuée.
Autres données : 12,8 à 15,8 cas par an pour 100 000 habitants (soit 9500 cas) atteignant 50 % d'étrangers. (55/100 000 en région parisienne). 6 % des tuberculeux sont séropositifs pour le HIV. En 2003, la répartition des tuberculeux selon le statut, est en incidence pour 100 000 de 5,3 pour les autochtones, 31,1 pour les natifs du Maghreb, 178 pour les natifs d'Afrique subsaharienne. L'évolution de l'incidence en France métropolitaine est une décroissance régulière de 60 pour 100 000 en 1972 à 10 en 2003. Toutefois une stagnation est constatée depuis 1997.
Les formes cliniques sont en 2002 : 72 % de pulmonaires, 27 % extrapulmonaires (1 % non renseignés). 117 méningites tuberculeuses ont été diagnostiquées.

• La recrudescence dans les pays issus de l'ex URSS est très préoccupante. On atteint en 1996 des incidence de 75,6 cas pour 100 000 habitants en Russie, de 194,7 en Géorgie, de 105,9 en Roumanie. (voir Le Monde du jeudi 25 mars, données issues de Eurosurveillance vol-3-Nov 1998). S'ajoute le nombre important de multirésistances.

• Quelques hommes ou femmes célèbres ayant eu la tuberculose : Molière, Frédéric Chopin, Sarah Bernhardt, Albert Camus, Franz Kafka, André Gide, Simone Weil...

Pour illustrer le problème de la tuberculose avec des exemples familiaux, mon père a fait une tuberculose vers 1949 au retour de l'occupation en Autriche dans des conditions sanitaires d'après guerre. Il a été soigné par "gavage" dans un sanatorium car les antibiotiques n'étaient pas encore disponibles et que l'on pensait au rôle favorisant de la malnutrition. Un de ses fils, marin sur un bateau militaire, a contracté une tuberculose vers 1965 et a été soigné par perfusion de grandes quantités d'antibiotiques dans un sanatorium de Briançon. Il était vacciné par BCG bien évidemment !

introduction (adapté de Bactériologie médicale Flammarion)

HISTOIRE DE LA MALADIE

Connue depuis l'antiquité sous le nom de phtisie, vocable qui englobait de nombreuses autres affections graves où l'on observait un amaigrissement et dépérissement, elle ne donna lieu à de sérieuses études anatomiques qu'au XVIIIe siècle où Jacques Dubois (connu sous le nom de " Sylvius ") et Morton identifièrent les "tubercules".
Au siècle suivant, son allure devenue véritablement épidémique, en raison des conditions économiques nouvelles résultant du développement du machinisme et de l'exode des campagnards vers les villes, incita à de nombreuses recherches : Bayle proposa de la définir, non plus par l'état phtisique, mais par la constatation des tubercules. La méthode anatomo-clinique de Laënnec le conduisit à admettre que les lésions tuberculeuses pouvaient se présenter sous deux formes:
- l'une caractérisée par la présence de tubercules,
- l'autre à type d'" infiltrations ".
Désirant trouver un test histologique, Virchow décrivit " le follicule tuberculeux ", mais il était ainsi amené à éliminer la pneumonie caséeuse.
Villemin (1865), par la méthode expérimentale, rétablit l'unité de la maladie en prouvant l'inoculabilité au jeune lapin de tous les produits tuberculeux, non seulement ceux de la phtisie vulgaire, mais encore de la matière infiltrée de la pneumonie caséeuse, des pus ganglionnaires dits scrofuleux, et aussi ceux de la " pommelière des bovidés ". Ainsi devenait évidente la contagion de la tuberculose, dont la raison allait être trouvée par l'identification du bacille de Robert Koch.

CULTURE DE MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS : HISTORIQUE

En 1882, Koch obtint la culture sur sérum de boeuf coagulé; mais, sur ce milieu, elle est si mauvaise que Robert Koch avait douté que la culture puisse jamais apporter une notion importante dans l'étude de la maladie
En 1887, Nocard et Roux montrèrent l'intérêt de l'adjonction de glycérine à 5 % (= glycérol).
En 1888, Pawlowsky recommanda l'emploi de la pomme de terre, qui, une fois glycérinée, représente un milieu très favorable.
En 1899, Bezançon et Griffon mirent au point la gélose glycérinée au sang de lapin, puis en 1903, en même temps d'ailleurs que Dorset et Lubenau, la gélose glycérinée au jaune d'œuf.
Quel que soit le milieu, la présence de germes d'infection secondaire rend difficile la culture.
Les bactériologistes s'ingénièrent donc, soit à les supprimer, soit à empêcher leur pullulation sans gêner le bacille de Koch.
Pour éliminer la flore contaminante du produit pathologique, Spengler (1900) proposa les vapeurs de formol (méthanal), Uhlenhut (1909) l'adjonction d'eau de Javel et de soude, Petroff comme Bezançon et Philibert, la lessive de soude, qui assure de plus l'homogénéisation du produit et permet la centrifugation; enfin, en 1924, Lœwenstein conseilla le traitement par l'acide sulfurique et la soude.
Pour inhiber la pullulation des germes secondaires qui persistent, on eut recours à l'incorporation au milieu de produits qui ne gênent pas la multiplication du bacille de Koch: violet de gentiane (Petroff), vert malachite (Lœwenstein)- la pénicilline peut rendre le même service, et aussi le teepol (Tison).

LA TUBERCULINE : DÉCOUVERTE

En 1882, Koch montrait que l'inoculation des bacilles de Koch au cobaye déterminait la lésion que nous étudierons sous le nom de chancre d'inoculation; en 1890 il reconnaissait que si, à un cobaye ayant présenté ce chancre, on réinoculait à nouveau des bacilles de Koch, la lésion de réinoculation présentait un aspect différent et une évolution tout autre; nous verrons qu'à cette réaction autre (à cette réaction " allergique ") fut donné le nom de phénomène de Koch.
Cherchant à comprendre les raisons du phénomène, Koch reconnut que des bacilles de Koch, tués par la chaleur, étaient, lors de la réinoculation, tout aussi bien que des germes vivants, capables de le déterminer.
Ainsi fut-il amené a penser que le phénomène était dû à un poison (toxine) élaboré par le germe.
Pour définir quel était ce poison, il essaye de le mettre en évidence dans le filtrat d'une culture en bouillon glycériné du germe; de fait, le cobaye antérieurement tuberculisé s'avéra bien sensibilisé à ce filtrat, qui ne provoquait rien chez un cobaye neuf. A ce filtrat contenant l'hypothétique poison, à cette " lymphe " que Koch pensait devoir être douée de propriétés curatives, fut donné le nom de tuberculine.

3.1. la bactérie ou le complexe tuberculosis

Les bactéries provoquant la tuberculose sont extrèmement proches du point de vue génomique (plus de 99,9 % d'identité !) mais on distingue historiquement trois genres de Mycobactéries tuberculeuses ou bacille de Koch (1882) conservés aujourd'hui :

• Mycobacterium bovis (1902) dans 1 % des cas français

• Mycobacterium tuberculosis (1882) dans 99 % des cas français, bactérie strictement humaine, parfois improprement appelée M. hominis.

• Mycobacterium africanum (1968) en Afrique de l'Ouest essentiellement qui possède des caractères intermédiaires avec les deux autres espèces et une grande variabilité.

Le terme de Mycobacterium tuberculosis est souvent utilisé comme synonyme des trois précédents. Cette confusion taxonomique est regrettable mais difficile à éviter dans la mesure où l'on ne veut pas introduire de trouble dans l'esprit des médecins concernées au premier chef par un changement de terminologie pouvant entraîner une confusion. On pourrait parler de Mycobacterium tuberculosis pathovar bovis, Mycobacterium tuberculosis pathovar hominis, Mycobacterium tuberculosis pathovar africanum.

On peut ajouter au complexe des Mycobactéries tuberculeuses M. canetti et surtout M. microti, responsable de la tuberculose de certains rongeurs mais généralement non pathogènes chez l'homme et même utilisé come vaccin.

Ces bactéries sont des bacilles de 2-5 µm sur 0,3 µm, non capsulé(?), non sporulé.

Elles sont aérobies strictes, parfois microaérophiles à l'isolement.

Elles sont très résistantes à l'état desséché, quelques années !

Le génome a été enitèrement séquencé : M. tuberculosis a un "chromosome" circulaire de 4 411 529 paires de bases (GC% = 65,6), 3924 gènes.

Un gène particulier semble essentiel au pouvoir pathogène chez l'homme, gène absent chez le BCG et M. microti. Il s'agit d'un gène codant pour une protéine ESAT-6, sécrétée par la bactérie et déclenchant une forte production d'INF-Gamma (une autre source dirait l'inverse… car INF Gamma active les macrophages).

3.2. la maladie

• primo-infection :

  • chancre d'inoculation
    Les bacilles inhalés (même en nombre extrêmement faible jusqu'à 1), par l'intermédiaire des "goutellettes de Pflugge", se fixent dans un lobe pulmonaire : c'est le chancre d'inoculation. La réaction inflammatoire amène des macrophages dans lesquels les bacilles vont se multiplier et qu'ils vont détruire pour en atteindre d'autres. Les récepteurs des macrophages fixant les BK sont ceux du complément, de la transferrine… Le bacille apporte ou utilise une protéine particulière, TACO, pour provoquer l'inhibition de la fusion entre phagosome et lysosome. Il est aussi capable de limiter l'acidification due à la pompe à protons du phagosome.

  • adénopathies
    Ils vont se disséminer vers les ganglions (adénopathies) puis vers l'ensemble de l'individu.
    Dans tous les cas, le sujet infecté développe une hypersensibilité cellulaire à la tuberculine (donc au bacille). Il y a donc activation de LT Tueurs.

• formation de follicules
  Les macrophages sont alors stimulés de façon plus efficace contre les bacilles qu'ils vont attaquer. Ils se transforment en cellules multinucléées (cellules géantes) qui entourent le chancre d'inoculation formant un follicule ou granulome où a lieu la "caséification" (nécrose solide comme dans le fromage) sous l'action du TNFalpha. L'ensemble des follicules forme une formation tuberculoïde visible macroscopiquement. Les follicules s'entourent d'une capsule. L'individu se défend donc, comme souvent, en confinant le microorganisme pathogène.

  Les bacilles sont généralement tués, en particulier par manque d'oxygène, mais peuvent rester à l'état quiescent dans les follicules, situation relativement fréquente avec les pathogènes.

  L'évolution ultérieure peut se faire soit vers une guérison spontanée, avec stérilisation totale et guérison acquise, soit vers la maladie elle-même, rarement précoce :

• maladie :

  • Elle correspond au réveil des bacilles quiescents. Chez certains malades, au niveau pulmonaire, le caseum du follicule se ramollit, sous l'action de facteurs inconnus provoquant une réaction cellulaire (HS de type IV) exagérée, créant la caverne par évacuation du contenu liquide dans le poumon. Les lymphocytes tueurs activés favorisent la destruction des macrophages infectés et accentuent la tailel des cavernes. Les bacilles, retrouvant une bonne oxygénation se multiplient activement et en dehors des cellules. La guérison est rare à ce stade (1/3 des cas où il y a guérison ou stabilisation) et le malade est extrêmement infectieux. Chez 1/3 des malades, la mort survient en quelques années, et le dernier tiers en 10 à 15 ans.
    L'immunodépression, et en particulier le SIDA, est un facteur déclenchant et agravant. Chez les sidéens, l'absence de réaction lymphocytaire T empêche la formation du granulome et limite l'activation des macrophage provoquant une dissémination importnate du bacille.

    Chez d'autres malades, la stérilisation est totale et la guérison acquise.
    
    D'autres localisations sont possibles dans environ 22 % des infections : plèvres (enveloppes du poumon), rein, articulations, organes génitaux, péricarde, cerveau (méningite tuberculeuse), os (mal de Pott)…

  

  

3.3. le mode de contamination

La contamination est essentiellement due à la libération des bacilles à partir des cavernes : ils sont alors éliminés par les "postillons" et les crachats.

(image captée sur un site internet (New York City ?))

Le lait peut aussi transmettre la tuberculose mais en France on peut considérer ce mode comme disparu. Il y a en 1999 (Le Monde 15 juillet 99) environ 400 bovins atteints sur un cheptel de 21 000 000 de bêtes. Une polémique importante est toutefois en cours sur la commercialisation de viande de bovins tuberculeux anglais sans qu'il soit possible de préciser s'il s'agit de simples soupçons de tuberculose bovine ou de cas prouvés. La contamination des bovins peut être liée à un réservoir animal : le blaireau. Il contamine aussi le renne et le bison.
Le faible nombre de cas de tuberculose à M. bovis tend à montrer que cette voie de contamination est très certainement pratiquement nulle, et ce d'autant que les malades sont souvent des personnes âgées chez lesquelles on peut imaginer une reviviscence d'une contamination très ancienne.

3.4. le diagnostic

Le diagnostic se fera par :

• la détection des cavernes (ou une image louche) chez le malade (radiologie)

• la détection de l'hypersensibilité à la tuberculine extraite de la paroi du bacille

• la mise en évidence des BK dans les produits pathologiques par la coloration de Ziehl ou l'auramine, puis leur isolement et identification.

La détection de l'allergie tuberculinique peut être faite à l'occasion de contrôles systématiques alors que les deux autres techniques seront orientées par le diagnostic clinique : toux persistante, asthénie, fièvre... ou encore par la découverte de cas dans l'entourage. La radiographie systématique autrefois la règle est aujourd'hui beaucoup moins pratiquée car le bénéfice par rapport au risque de tumeurs induites est réduit.

culture

Les produits (crachats par ex.) seront homogénéisés et décontaminés (grâce à l'hydroxyde de sodium et L-cystéine ou hydroxyde de sodium et le lauryl sulfate) afin de libérer les mycobactéries des particules purulentes et d'éliminer un maximum de bactéries. La centrifugation permet une concentration des bactéries. Le laurylsulfate ne permet pas la réalisation d'amplifications géniques.

Cette culture est très lente (jusqu'à un mois), se fait en aérobiose sur les différents milieux évoqués. Les milieux liquides sont plus sensibles avec une détection par émission de ¹⁴CO₂, de fluorescence ou de modification de couleur d'un colorant.

tests

Un certain nombre de tests sont réalisables :

• Niacin test qui consiste à apprécier la quantité de niacine (acide nicotinique) produit. L'acide nicotinique réagit avec le bromure de cyanogène et l'aniline pour donner une coloration jaune sous l'action de la lumière. De l'ammoniac est ajouté pour arrêter la production d'un gaz lacrymogène (HBr ?).

• La Nitrate réductase

• La catalase qui est, pour Mycobacterium tuberculosis, détruite par chauffage à 68°C durant 20 minutes et dont on apprécie l'activité en faible, moyenne, forte.

amplification génique et mise en évidence

Il est possible de réaliser une recherche spécifique de DNA de BK par amplification génique mais le seuil de détection est proche de celui de la coloration :

• addition d'amorces spécifiques puis amplification du DNA

• coupure du DNA produit par des enzymes de restriction, électrophorèse, fixation d'une sonde marquée spécifique de gènes du BK
  Cette technique permet éventuellement la détection de gènes de résistance aux antibiotiques de la souche testée grâce à des sondes spécifiques.

Complément sur l'amplification génique :

1. méthode Biomérieux

La technique permet l'amplification du RNA 16S et sa mise en évidence par chimioluminescence par hybridation avec une sonde DNA. La spécifité est apportée par l'amorce d'amplification et la spécificité de la détection.

• extraction des RNA 16S de la culture,

• hybridation avec une amorce incluant une séquence promoteur de la RNA polymérase,

• formation du cDNA grâce à la transcriptase réverse

• de nombreux RNA neufs sont formés par la RNA polymérase et sont repris par l'amplification précédente.

• des sondes DNA marquées par un ester d'acridium permettent la détection (chimioluminomètre) avec hybridation DNA-RNA

2. méthode GenoType®Mycobacterium

La procédure complète comporte trois phases :

• extraction de l'ADN à partir de la culture d'une mycobactérie,

• amplification à l'aide d'amorces biotinylées, et détection de l'ADN amplifié par hybridation inverse :

  • dénaturation chimique de l'ADN amplifié,  

  • hybridation des amplicons simples brins biotinylés aux sondes pré-immobilisées sur la membrane,

  • lavage stringent et enfin

  • addition d'un conjugué streptavidine / phosphatase alcaline suivie d'une révélation chromogénique.

• chaque banlette est comparée aux abaques pour identifier la mycobactérie.

• Les signaux obtenus sont facilement et rapidement interprétés à l'aide d'une matrice fournie avec chaque trousse.

antibiogramme

L'antibiogramme pose de délicats problèmes en raison de la durée de la culture. On réalise l'ensemencement de milieux de LJ contenant l'antibiotique à la concentration idoine et une culture témoin. Il est aussi possible de rechercher les gènes connus de résistance par des méthodes génétiques (sondes).

Un organigramme d'identification :

Au point de départ, des BAAR en cordes sont observés, d'allure tuberculeuse…

3.5. traitement

• Avant l'existence des antibiotiques, la mort des malades atteints de tuberculose en évolution était quasiment inéluctable. Les miracles de guérison spontanée étaient, à ce stade de la maladie rares sans être impossibles.
  On utilisait essentiellement le repos à la montagne : les sanatoriums accueillaient les malades, limitant la transmission des bacilles de Koch, apportant une alimentation abondante que l'on croyait efficace, et l'air de la montagne semblait favorable, éliognant les malades de conditions sociaux-économiques difficiles.

• En 1944, Waksman découvre la streptomycine qui s'avère, contrairement à la pénicilline dont la production commence en 1941-43, efficace contre la bacilles tuberculeux. D'autres antibiotiques apparaissent comme l'Isoniazide (INH ou Rimifon en 1952), le PAS (acide 4-aminosalicylique 1949, inutilisé aujourd'hui), l'Éthambutol (1962) et surtout la Rifamycine (Füresz, 1968) et la Pyrazinamide (1954, actif seulement sur les bacilles intracellulaires).
  Des quinolones nouvelles (sparfloxacine) peuvent représenter une alternative ou un complément en cas de problème ou de résistances.

  nom chimique	spécialité	posologie
  Isoniazide (INH)	Rimifon®	5 mg/kg/j (adulte) 10 mg (enfant) pendant 6 mois
  Rifampicine	Rifadine®, Rimactan	10 mg/kg/j (colore en rouge les urines) pendant 6 mois
  Pyrazinamide	Pirilène®	15 à 30 mg/kg/j pendant les deux premiers mois
  Éthambutol	Dexambutol, Myambutol	20 mg/kg/j pendant les deux premiers mois

• Malheureusement, les traitements montrent leurs limites en raison de l'apparition de résistances beaucoup plus importantes que pour les bactéries classiques. Le taux de mutants est important pour des raisons mystérieuses :
  1 pour 40 10⁶ pour la Streptomycine, 1 pour 5 10⁶ pour l'Isoniazide, 1 pour 1 10⁶ (10⁷) ou pour la Rifamycine.

  Il a donc fallu utiliser des polythérapies pour réussir à guérir les malades. La recherche de nouvelles molécules piétine probablement par le marché limité de la tuberculose dans les pays riches. La molécule la plus récente à 30 ans.

  L'apparition de souches multirésistantes, en particulier à New York, a conduit l'OMS a utiliser un programme particulier le DOTS (acronyme anglosaxon pour traitement de brève durée sous surveillance directe). Il s'agit de traiter les malades durant le temps nécessaire en s'assurant de la prise effective des médicaments prescrits. On atteint ainsi une cure de 90 % des malades contre moins de 50 % auparavant. Cette approche a bien montré son efficacité puisque les multirésistances ont pratiquement disparu.
  La situation en Russie, et particulièment dans les prisons surpeuplées, fait craindre une épidémie majeure.
  (voir Le Monde du 18 nov 1999)

  On espère inventer un nouveau médicament antituberculeux après l'identification d'une cible spécifique, l'isocitrate lyase (ICL), enzyme indispensable à l'approvisionnement énergétique de la bactérie. Les bactéries dépourvues par mutation de cet enzyme ne tuent plus les souris au laboratoire. Un inhibiteur de l'enzyme permettrait très certainement soit de guérir les patients soit de réduire les traitements antibiotiques habituels, cette réduction permettant de limiter les rechutes à germes multirésistants et d'éliminer des porteurs contaminant leur entourage. (Le Monde 2 septembre 2000)

  Un nouvel antibiotique en mars 2005 (la recherche n°384) : Le R207910, appartenant aux diaryquinolines, bloque l'ATP synthase de la bactérie.

3.6. prophylaxie

Elle repose fondamentalement sur la résorption de la pauvreté : bonne nutrition, améllioration de l'habitat, salubricité du travail… Précisons les différents moyens dans le détail :

• éviter la contamination :

  • abattage systématique des bovins malades (depuis le 1° juillet 1965)

  • pasteurisation du lait

  • "défense de cracher"

  • désinfection (par éthanol, UV, chaleur) avec des pb de résistance du BK à certains antiseptiques comme les ammoniums quaternaires.

  • interdiction du balayage à sec qui remet en suspension dans l'air (aérosols) les microorganismes et tout particulièrement les BK.

• détecter et traiter les malades (radiographies systématiques, test à la tuberculine, sérodiagnostic par recherche d'Ac antiglycolipide...) comme dans les MST !

• vaccination par le BCG (Bacille de Calmette et Guérin) souche de Mycobacterium bovis "atténuée" (variant avirulent, en fait mutant) qui confère une certaine immunité parfois discutée, mais estimée à 85 % pour les formes graves de l'enfant, 65 % pour la tuberculose pulmonaire. Elle éviterait la méningite tuberculeuse. Il est probable que cette vaccination ne soit plus obligatoire prochainement en France comme c'est le cas dans d'autres pays actuellement en 2003 (Grande Bretagne).

• AU LABORATOIRE : Règles de travail en mycobactériologie

Le travail sur les mycobactéries de la tuberculose est TRÈS DANGEREUX (classe 3) si certaines précautions majeures ne sont pas prises, en plus des précautions habituelles du travail en microbiologie.

• Le laborantin doit être en bonne santé, vacciné à l'aide du BCG avec vérification grâce au test à la tuberculine (sauf si la non réaction est montrée), être suivi par examen radiologique. Il est préférable que les femmes enceintes ne manipulent pas les produits susceptibles de contenir des mycobactéries tuberculeuses.

• Le laboratoire doit être équipé correctement : le travail sur les mycobactéries impose l'utilisation d'un PSM (Poste de sécurité en Microbiologie) de classe II. Il doit être installé dans une pièce séparée du laboratoire, pièce mise en dépression (pression négative). L'air doit y être renouvelé 6 à 12 fois par heure. Pendant l'absence de personnel il doit être stérilisé par lampes germicides. L'installation du PSM est strictement obligatoire.

• Les antiseptiques utilisés peuvent être le méthanal à 5%, le phénol à 5% (durée d'action 30 min) le glutaraldéhyde % (durée d'action 10 min), l'eau de Javel ????.
  Attention : les ammoniums quaternaires sont inactifs.

• La stérilisation des anses doit être réalisée à l'aide d'un incinérateur et non d'un bec Bunsen (dont la présence sous le PSM est exclue). Mieux vaut utiliser du matériel à usage unique.

• Les tubes à centrifuger doivent absolument être à fermeture hermétique et à usage unique. On veillera à prendre moultes précautions à l'ouverture pour éviter les aérosols (PSM...). Le port d'un masque est indispensable.

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  4. les Mycobactérioses opportunistes

D'autres Mycobactéries sont pathogènes. Mais elles sont essentiellement opportunistes et deviennent très fréquentes chez les Sidéens en raison du déficit de l'immunité cellulaire qu'ils présentent. Des Mycobactéries sont aussi retrouvées comme saprophytes dans les eaux, le sol ... C'est en particulier le cas de Mycobacterium avium.

On les classe en :

• - à croissance lente

  • photochromogènes (non pigmentées à l'obscurité, pigmentées en jaune après exposition à la lumière)

  • scotochromogènes (pigmentées en jaune orangé à l'obscurité)

  • non chromogènes (non pigmentées à l'obscurité, rarement pigmentées en jaune ou rose après exposition à la lumière et de croissance lente)

• à croissance rapide (pigmentation variable)

Divers tests biochimiques permettent l'identification.
Les maladies sont très proches de la tuberculose mais ne s'installent que chez les immunodéprimés.

Un cas particulier : Mycobacterium xenopi.
Une épidémie de mycobacteriose à Mycobacterium xenopi s'est déroulée à la clinique du sport à Paris sur des patients opérés au niveau articulaire. Il semble que la contamination soit de type nosocomiale : l'eau utilisée pour laver les instruments était contaminée par la bactérie, saprophyte semble-t-il de l'eau. Le mode de contamination habituel semble ressembler fort à celui observé avec Legionella (aérosols d'eau chaude par ex.) et déclenche une maladie très proche de la tuberculose pulmonaire tandis que la contamination articulaire provoque une sorte de tuberculose osseuse.

La bactérie est de culture difficile et lente et résiste aux antituberculeux classiques. Le traitement utilise un tétrathérapie antibiotique et la chirugie pour les lésions osseuses. Son efficacité est difficile à mesurer.

Il faut noter que les infections à Mycobacterium xenopi sont rares et ne touchent, sauf en cas d'infection nosocomiale, que des immunodéprimés (sidéens par ex.). [voir Le Monde du 5 février 2000]

Schéma d'identification d'une mycobactérie atypique(La Pitié Salpétrière)

Résultats : (voir tableaux plus complets dans Le Minor- Véron par exemple ...)

Organigramme des principales Mycobactéries atypiques :

5. la Lèpre

5.1. Bactérie

C'est le bacille de Hansen (1873) ou Mycobacterium leprae.

Il n'est obtenu en culture qu'in vivo :

• sur coussinet plantaire de souris immunologiquement normale ou déficiente (thymectomie, irradiation. (G = 12-13 jours ...)

• sur tatou à neuf bandes (incubation de.18 à 24 mois) depuis 1971 ce qui a permis des études sérieuses de son métabolisme

Il mesure de 1-8 µm sur 0,25-0,30 µm. Il est AAR et capsulé. Son génome est de 3 268 203 paires de bases, 1605 gènes. Il apparait comme très défectif par rapport à M. tuberculosis. De plus, de nombreux gènes sont inactifs.

5.2. maladie

La maladie a frappé le Monde entier et elle est aujourd'hui surtout confinée dans les zones tropicales où elle atteint environ 1 million de personnes grâce à l'action des traitements (5,3 millions en 1985). En 2001, l'OMS estime que ses efforts ont provoqué un net recul (90 %) depuis 1981. Six pays ont une situation non complètement maîtrisée : Brésil, Inde, Madagascar, Mozambique, Birmanie et Népal.

La durée d'incubation est de quelques mois à 10 ans.

Le bacille se multiplie très lentement (G= 10 à 20 jours dans les coussinets plantaires de la souris).

Il est intracellulaire strict (macrophages, celluels de Schawn autour des neurones…) et il ne cultive pas dans les tissus profonds.(seulement sur la peau glabre et au niveau des nerfs périphériques)

Deux formes principales entre lesquelles on peut en distinguer d'autres :

- la lèpre tuberculoïde : Incubation de 3 à 5 ans. On observe des lésions cutanées (grandes taches hypochromiques sur peau foncée ou chamois sur peau claire, à bords nets, insensibles et sans sudation), des lésions nerveuses des nerfs périphériques entraînant des atrophies musculaires et des troubles sensitifs et conduisant à des lésions mutilantes.
La quantité de bacilles dans les lésions est faible à nulle.
Ces lésions sont essentiellement dues à une forte réaction immunitaire de type hypersensibilité retardée (type IV) contre les Ag bacillaires, au niveau de la peau et à l'atteinte par les bacilles souvent présents dans la gaine de Schawnn des axones et donc des nerfs où les réactions immunitaires n'ont pas lieu (ATTENTION : ces données mériteraient une confirmation ou une contestation).
L'immunité est donc relativement bonne et apparait comme une forme de résistance à la lèpre d'individus infectés et sensibles.

- la lèpre lépromateuse : Incubation de 7 à 10 ans. On observe le même type d'atteintes cutanées mais très mutilantes avec formations de nodules (granulomes) cutanés donnant un faciès léonin associées à une rhinite fortement bacillaire. La mort survient en 5-6 ans.
Dans ce cas les bactéries sont nombreuses dans les macrophages : l'immunité est mauvaise, sous forme d'une sorte de tolérance immunitaire au bacille non comprise aujourd'hui. Il semble qu'il y ait une surexpression de gènes impliqués dans la réponse immunitaire (ceux de la famille des LIR ou Leukocytes Immunoglobulins like receptor) (option bio 319-nov 2003)

Quant à la cause des lésions ! Mystère et boule de gomme ! On peut imaginer une hypersensibilité.

Des formes intermédiaires existent et des passages d'une forme à l'autre sont aussi possibles.

Les Ac antibacilles existent dans le sang mais ne sont pas protecteurs. Ils peuvent être à l'origine d'HS de type III (phénomène d'Arthus) = HS à complexes immuns.

5.3. mode de contamination

La contamination interhumaine est aérienne à partir des lésions de rhinite. En milieu lépreux, tous les individus sont probablement contaminés. Seuls certains font la maladie. Le passage de la bactérie est soit pulmonaire soit cutané : on ne le sait pas aujourd'hui.

Il existe un trouble de l'immunité cellulaire : tolérance immunitaire vis à vis de la bactérie.

5.4. diagnostic

• mise en évidence des Mycobactéries dans les sécrétions nasales par coloration de Ziehl, les lésions cutanées ou les nerfs.

• réactions immunologiques (test à la lépromine ou test de Mitsuda (Intradermoréaction), dosage des anticorps par immunofluorescence). Ces tests servent essentiellement à classer les malades et non au diagnostic. (http://www.atlas-dermato.org/cours/LEPRE.html)

5.5. traitement

L'antibiogramme est évidemment impossible.
Les antibiotiques utilisés sont les sulfones (dapsone), et surtout la rifamycine (1981 OMS : association rifamycine-dapsone-clofazimine tout particulièrement dans les formes multibacillaires)
On a pratiqué l'isolement des malades.

5.6. prophylaxie

Pas de vaccin (même si le BCG peut procurer un certain degré de protection en association avec une suspension de M. leprae tués en cours de test)
Le dépistage et traitement systématique peuvent faire reculer la maladie.

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5.7. compléments à intégrer

entrée du parasite (users.wfu.edu/goodka3/cell/index.html.)

M. leprae est une bactérie parasite intracellulaire. Ses mécanismes de transport de surface miment ceux des cellules normales qui sont phagocytées par les monocytes par complémentarité de récepteurs. Ceux qui sont concernés par M. leprae sont le CR1, CR3, CR4 et les récpeteurs au mannose, tout particulièrement dans les cellules de Schwann.

M. leprae is an intracellular bacterial parasite. Its outer surface binding mechanisms mimic those of normal cells which are taken into mononuclear phagocytes via thier complementary receptors. Specifically the CR1, CR3, CR4, and mannose receptors are the ones that accept M. leprae, especially on Schwann Cells.

Une fois entrée par complémentarité des récepteurs, M. leprae sécrète des antigènes pour contourner la cellule soit par la voie de la classe 1 soit par celle de la classe 2, parfois les deux.

Once M. leprae has entered the endosome after binding of complementary receptors, it secretes antigens to overtake the cell by either the Class I pathway or the Class II pathway (or sometimes both).

There are studies on dendritic cells that suggest that the M. leprae within these cells will excrete antigens within the cell by both pathways (Schlesinger et al, 2005).

Des études sur les cellules dendritiques suggèrent que M. leprae, près de ces cellules, excrète des antigènes près de la cellule par les deux voies.

In the Class I pathway M. leprae binds to a cytotoxic T cell and viral protein is made within the ribosomes of the invaded cell.

Dans la voie 1, M. leprae donne à un lymphocute T cytotoxique et une protéine viral est fabriquée par les ribosomes de la cellule envahie. Cette protéine est dégradée en peptides par le protéasome, transportée dans le RE et éventuellement l'appareil de Golgi, où ils sont emballés et excrétés pour envahir d'autres cellules.

Then the protein is degraded to peptides by a proteasome and moved into the ER and eventually to the Golgi Apparatus where it is given new packaging and sent out of the cell to invade other cells. The Class II pathway works by endocytosis of M leprae. A schematic of the Class II pathway is shown below:
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Ce texte a été écrit par Jean Noël Joffin (avec les contributions de Dominique Étienne, Isabelle Karzinsky et de Claudine Schuster) qui souhaite que vous lui transmettiez vos critiques. Merci. Mar, 17 avr 2007

compléments

Défense de cracher (PLS ?)

BCG (Médecine et maladies infectieuses) et extrait de la notice

New York enferme ses tuberculeux indociles (La Recherche n°318 mars 1999)

L'épidémie de tuberculose flambe à l'échelle planétaire (Le Monde - Jean-Yves NAU)

La Journée mondiale des lépreux - Le visage du mal (Le Monde - Béatrice CAUX)

• voir Médecine et Maladies infectieuses de mars 2003.

• Histoire de la tuberculose (reproduite ci-dessous) : http://208.48.48.190/STB/TBFactSheet-Historyfr.htm

• voir BEH, par exemple n°4/2004

L'HISTOIRE DE LA TUBERCULOSE