VIRULENCE BACTÉRIENNE

Facteurs et mécanismes de la virulence bactérienne

Un facteur de virulence est défini comme toute substance, protéine, glycoprotéine ou lipide, exprimée ou sécrétée par la bactérie qui aide cette dernière à envahir et franchir les barrières de l’hôte, à provoquer la maladie ou à échapper au système immunitaire. De très nombreux facteurs de virulence bactériens ont été décrits. Ils sont classés selon leur mécanisme d’action. Cela inclut, par exemple, les protéines qui facilitent l’adhésion aux tissus, présentes chez de nombreuses bactéries comme Neisseria meningitidis (« méningocoque ») ou Salmonella enterica (agent de la salmonellose), les flagelles qui permettent la mobilité bactérienne chez de nombreuses bactéries (Pseudomonas aeruginosa, Listeria monocytogenes, Escherichia coli…) ou encore les toxines comme la toxine tétanique sécrétée par Clostridium tetani (agent responsable du tétanos). Les gènes qui codent ces différents facteurs peuvent être présents sur le génome chromosomique bactérien mais également sur un élément génétique mobile acquis de micro-organismes environnementaux – plasmide de virulence ou phage (virus bactérien) porteur d’un gène de virulence – qui peuvent ainsi circuler entre bactéries.

Le succès d’une bactérie en tant que pathogène ne repose pas seulement sur l’expression d’un unique facteur de virulence. Pour qu’une bactérie devienne particulièrement infectieuse, il est nécessaire qu’elle exprime de façon successive différents facteurs de virulence. Les portes d’entrée des bactéries sont les surfaces et cavités naturelles comme la peau et les muqueuses (buccale, génitale, digestive…). Néanmoins, ces dernières sont peuplées de bactéries commensales et la compétition pour l’espace où elles peuvent se multiplier et pour les nutriments qui leurs sont nécéssaires (sucres, fer, ions…) peut y être intense. Des facteurs d’adhésion aux cellules sont donc nécessaires pour qu’une bactérie s’attache à l’épithélium et le colonise. La présence de protéines appelées adhésines, qui reconnaissent des récepteurs spécifiques de la surface cellulaire, favorise ainsi l’ancrage au tissu de l’hôte ; certains Escherichia coli, par exemple,entéropathogènes (responsables de diarrhées chez le nourrisson) possèdent des protéines de surface permettant l’adhésion à l’épithélium digestif. Cette étape préalable est primordiale pour déclencher la pathogénicité. Cela permet également d’expliquer le tropisme de certains pathogènes pour un tissu donné comme cela est le cas pour certaines souches d’Escherichia coli au niveau des voies génito-urinaires, et responsables de cystites.

Après adhérence au tissu, la bactérie peut franchir la barrière épithéliale pour envahir et rejoindre les tissus normalement stériles. Ce franchissement peut s’effectuer par endocytose (transport dans la cellule hôte par bourgeonnement de la membrane plasmique) après reconnaissance entre les molécules d’adhésion bactériennes et les récepteurs cellulaires (entrée de type zipper) – mécanisme utilisé par exemple par Listeria monocytogenes. À l’inverse, d’autres bactéries telles que Salmonella ou Shigella pénètrent au sein des cellules hôtes après injection de protéines capables de moduler la structure de celles-ci (entrée de type trigger). L’injection s’effectue via un système de sécrétion (structure protéique similaire à une aiguille), et les protéines injectées détournent la machinerie cellulaire au profit de la bactérie.

Dès le franchissement des barrières cutanéomuqueuses, la bactérie pathogène est confrontée au système immunitaire et doit échapper à son action pour continuer à se répliquer et à se disséminer. Pour cela, beaucoup de bactéries possèdent d’ingénieux systèmes d’échappement, qui peuvent être fort divers. Par exemple, la présence d’une[...]