Les agents infectieux -2- Unité d’enseignement UE 2.10 Infectiologie & hygiène IFSI - Octobre 2010 Dr Sarah KHATIBI

Plan Généralités Ecologie microbienne Pathogénicité des agents infectieux Cibles des anti-infectieux

Plan Généralités Ecologie microbienne Pathogénicité des agents infectieux Cibles des anti-infectieux

Généralités Infections Définition : Rapports de force entre un agent pathogène (virus, bactérie, parasite, champignon, prion) et l’hôte Rupture de l’équilibre 2 étapes qui précèdent : Contamination : phénomène physique de transfert (contamination d’une plaie) Colonisation : phénomène microbiologique de multiplication et adhésion (colonisation d’une sonde)

Généralités Infections Les 4 phases de l’infection Incubation Invasion Etat: signes à leur maximum Terminaison : guérison ou mort Les types d’infection Aigüe Chronique : persistance, latence Toxinogène

Généralités Transmission Mode de transmission Direct Indirect Voies de transmission Aéroportée : infections respiratoires, grippe… Gouttelettes de salive, méningite, grippe… Manuportée : infections entériques, BMR en milieux hospitaliers… Sexuelle : IST : syphilis, VHB, VIH… Sanguine : transfusion, blessures profondes

Généralités Transmission Produits biologiques Sang Selles, urines, salive, sueur, lait Sperme, sécrétions vaginales prélèvements biologiques, pièce opératoire liquides de ponction

Généralités Infections nosocomiales Acquises à l’hôpital (contraires de communautaires) Absentes à l’admission Non en incubation à l’entrée

Plan Généralités Ecologie microbienne Pathogénicité des agents infectieux Cibles des anti-infectieux

Ecologie microbienne Définition : Ecologie microbienne : distribution de microorganismes dans les milieux et en interactions avec les autres êtres vivants. Flore : ensemble des micro-organismes présents en un site donné. Pas de virus, essentiellement des bactéries et champignons.

Ecologie microbienne Définition : Distinction selon leur habitat : Micro-organismes commensaux : (latin mensa : table) résidents habituels de la peau et des muqueuses des animaux et des êtres humains = flore humaine. Micro-organismes saprophytes : (grec sapros : fumier) résidents habituels de l’environnement (terre, eau) se nourrissent de la matière organique en décomposition = flore environnementale.

Ecologie microbienne Définition : Distinction selon la pathogènicité : Bactéries pathogène spécifiques : à l’origine d’une maladie infectieuse bien déterminée (ex : bacille de koch = tuberculose). Bactéries pathogène opportunistes : (= non pathogènes), normalenent présentes dans la flore humaine mais qui lors d’une immunodépression deviennent pathogènes.

Ecologie microbienne Définition : Notion de pathogénie pour l’homme : Niveau d’agressivité du micro-organisme. Fragilité du patient (immunodéprimé). Pénétration par la bonne porte d’entrée (ex : le virus de la grippe = porte d’entrée aérienne, si on mange le virus on ne craint rien).

Ecologie microbienne FLORES COMMENSALES OU HUMAINES flore cutanée Flore résidente : ensemble des espèces présentes de façon permanente. Contribue aux défenses vis-à-vis des micro-organismes pathogènes spécifiques. Flore transitoire : ensemble d’espèces s’établissant de façon temporaire (en transit) et provenant de l’environnement et des autres individus. flore cutanée Répartition hétérogène sur la peau : Bactéries aérobies : couches superficielles. Genres staphylococcus, corynebacterium. Bactéries anaérobies : follicules pileux, glandes sébacées. Propionibactérium acnés. La partie superficielle de cette flore va se retrouver dans l’environnement du fait de la desquamation (essentiellement staphylococcus). Répartition hétérogène dans la population  Présence de certaines espèces chez une partie de la population générale. Staphylococcus aureus : 19 à 40% de la population. Streptocoques des groupes A, C, G : rares, peu abondantes.

Ecologie microbienne Facteurs de variation : Age, sexe, caractère héréditaires, profession, hospitalisation... Au niveau qualitatif et quantitatif. Notion quantitative : Zones sèches : 10 à 10puissance3 unités formant calories (ufc)/cm2 de peau. Zones humides : 10puissance3 à 10puissance6 ufc/cm2 de peau. Couches d’air au contact de la peau, 2 à 4 fois plus de micro- organismes que l’air environnant

Ecologie microbienne FLORES COMMENSALES OU HUMAINES flore nasale entrée des fosses nasales : flore cutanée (zone humide), si portage (S.aureus). en aval : micro-organismes saprophytes inhalés, S.epidermidis, streptococcus dont S.pneumoniae, haemophilus (anaérobie), entérobactéries. flore buccale flore particulière : liée à la présence de dents, genèse des caries, des pulpites. Densité : 10puissance8 ufc/ml de salive. flore du tube digestif estomac : acidité +++ (pH=2), peu de germes. Intestin : présence ++ à partir de l’iléon terminal, environ 400 espèces différentes, variation liée à l’alimentation. Bactéries aéro-anaérobie facultatives et anaérobies strictes. Gram + et Gram -. Entérobactéries +++. Anaérobies strictes ++ cocci et bacilles. Levures (candida albicans).

Ecologie microbienne Flores saprophytes ou environnementales flore hydrique Espèces bactériennes : nombreuses et variables en fonction du type d’eau. Bacilles à Gram -. Pseudomonias dont P.aeruginosa (bacille pyocyanique). Lagionella (selon la température, grande multiplication à + de 37°). Notions quantitatives : Eau du réseau (eau d’adduction) potabilité : Micro-organismes aérobies (22°C, 72H) < 100 ufc/ml. Micro-organismes aérobies (37°C, 24H) <10 ufc/ml.

Ecologie microbienne Flores saprophytes ou environnementales flore aérienne  Contamination particulière : particule : élément en suspension dans l’air de taille inférieure à 100micron (invisible à l’œil nu). Particules inertes (minéraux, fibres textiles) et particules viables porteuses de bactéries ou moisissures. Homme au repos : 10puissance4 particules/min. Homme en activité : 10puissance6 particules/min d’où 10puissance3 bactéries/min. Aspects qualitatifs : Flore saprophyte ou environnementale : Bacillus, micrococcus Aspergillus, penicillium Flore humaine ou commensale : Staphylococcus Remarque : l’air est surtout un vecteur de micro-organismes et pas un réservoir (ne se multiplie pas).

Plan Généralités Ecologie microbienne Pathogénicité des agents infectieux Cibles des anti-infectieux

Pathogénicité des agents infectieux Pouvoir pathogène des bactéries Adhésion : adhésines bactériennes et récepteurs cellulaires Invasion Sécrétion de toxines: exotoxine et endotoxine Synthèse d’enzymes Multiplication bactérienne Multiplication intracellulaire facultative Multiplication intracellulaire obligatoire Réaction d’hypersensibilité

Pathogénicité des agents infectieux Pouvoir pathogène des virus Effet cytopathogène aboutissant à l’inactivation de la fonction des cellules ou à leur destruction : Epithélium bronchique : Myxovirus influenzae Corps du neurone du SNC: virus de la rage Lymphocyte T CD4: VIH Etat latent (herpes virus) Intégration dans le génome humain (VIH)

Pathogénicité des agents infectieux Pouvoir pathogène des parasites Multiplication intracellulaire pour les protozoaires : macrophages (Leishmania), hématies (Plasmodium) Métazoaires: migration et fixation vers formes adultes

Pathogénicité des agents infectieux Pouvoir pathogène des champignons Pénétration tissulaire et multiplication sous forme filamenteuse => destruction tissulaire et réaction inflammatoire

Moyens de défense de l’organisme Moyens anatomiques et biologiques Peau et muqueuses Écoulement de liquides biologiques: drainage et élimination d’agents infectieux Substances chimiques biologiques: lysozymes et ph acide : limitation multiplication agents infectieux La rate : opsonisation des bactéries circulantes Intégrité du système immunitaire

Moyens de défense de l’organisme Réaction inflammatoire Afflux de cellules sanguines Vasodilatation Apport facteurs humoraux => circonscrire le foyer infectieux et apporte les éléments cellulaires et humoraux de défense

Moyens de défense de l’organisme Eléménts du système immunitaire Système immunitaire cellulaire Les polynucléaires neutrophiles Les polynucléaires éosinophiles Les monocytes Les macrophages Les cellules tueuses naturelles Les lymphocytes T Système immunitaire humoral Le complément Les immunoglobulines Les cytokines

Conséquences pathologiques de l’infection Fièvre: état infectieux Bactériémie, virémie, fungémie ...

Conséquences pathologiques de l’infection Syndrome de réponse inflammatoire systémique (SRIS) Sepsis Sepsis grave Choc septique Syndrome de défaillance multiviscérale

Conséquences pathologiques de l’infection Syndrome de réponse inflammatoire systémique (SRIS) : Association de plusieurs signes peu spécifiques, conséquences de différentes agressions cliniques graves Température corporelle FC FR Leucocytes

Conséquences pathologiques de l’infection Sepsis : Associe le SRIS avec une infection définie T°, FC, FR, TA Signes de gravité : Pulmonaires, intra-abdominales, signes d’infections sévères Thrombopénie, natrénie, bilirubinémie Score de gravité : Si 3/10 : RR de gravité : 15 à 20 % Si 4/10 : 20 à 30% Si >5 : > 30%

Conséquences pathologiques de l’infection Sepsis grave Sepsis et altération fonctions vitales fonction cardio-vasculaire fonction respiratoire fonction rénale fonctions supérieures coagulation Fonction hépatique

Conséquences pathologiques de l’infection Choc septique Persistance d’une hypotension ou de signes d’hypo perfusion malgré la réanimation et le remplissage

Conséquences pathologiques de l’infection Syndrome de défaillance multiviscérale Présence de plusieurs dysfonctions d’organes ne permettant plus de maintenir l’homéostasie sans intervention

Plan Généralités Ecologie microbienne Pathogénicité des agents infectieux Cibles des anti-infectieux

Cibles des anti-infectieux Anti bactériens Rappels : structure des bactéries Cibles des anti bactériens Anti viraux Rappels : structure des virus Cibles des anti viraux Anti parasitaires Rappels : structure des parasites Cibles des anti parasitaires Anti fungiques Rappels : structure des levures Cibles des anti fungiques

Cibles des anti-infectieux Anti bactériens Rappels : structure des bactéries Cibles des anti bactériens Anti viraux Rappels : structure des virus Cibles des anti viraux Anti parasitaires Rappels : structure des parasites Cibles des anti parasitaires Anti fungiques Rappels : structure des levures Cibles des anti fungiques

Cibles des anti-infectieux Anti bactériens : rappels structure des bactéries De 0,3 à 200 microns Structures constantes Chromosome : ADN circulaire Cytoplasme contenant les ribosomes, vacuoles... Membrane cytoplasmique Paroi externe rigide, donnant la forme : cocci, bacille, spiralée Structures facultatives Flagelles Pili Plasmides Capsule Spores

Structure des bactéries Structures constantes Chromosome : ADN circulaire Cytoplasme contenant les ribosomes, vacuoles... Membrane cytoplasmique Paroi externe rigide, donnant la forme : cocci, bacille, spiralée Structures facultatives Flagelles Pili Plasmides Capsule Spores

Cibles des anti-infectieux Anti bactériens : cibles des anti bactériens La paroi bactérienne : bétalactamines, glycopeptides, ... La synthèse protéïque : groupe MLS, tétracycline, aminosides, Le métabolisme des acides nucléïques : quinolones, sulfamidés, Inhibitions des voies métaboliques action anti-anaérobie : nitro-imidazolés

Cibles des anti-bactériens La paroi bactérienne : bétalactamines, glycopeptides, ... La synthèse protéïque : groupe MLS, tétracycline, aminosides, Le métabolisme des acides nucléïques : quinolones, sulfamidés, Inhibitions des voies métaboliques action anti-anaérobie : nitro- imidazolés

Cibles des anti-infectieux Anti bactériens Rappels : structure des bactéries Cibles des anti bactériens Anti viraux Rappels : structure des virus Cibles des anti viraux Anti parasitaires Rappels : structure des parasites Cibles des anti parasitaires Anti fungiques Rappels : structure des levures Cibles des anti fungiques

Cibles des anti-infectieux Anti viraux : rappels : structure des virus Génome Acide nucléïque viral : ARN ou ADN Capside Enveloppe

Multiplication virale - Adsorption - Pénétration - Décapsidation - Réplication du génome viral - Synthèse de protéines virales - Assemblage et encapsidation - Libération des virions

Cibles des anti-infectieux Anti viraux Vaccins +++ Molécules : virostatiques Inhibition de l’adhésion Inhibition de la décapsidation Inhibition de la réplication virale Inhibition de la protéase virale Inhibition de la neuraminidase Inhibition de l’intégrase Interféron

Cibles des anti-infectieux Interféron L'interférence (1935) (to interfere = empêcher, gêner, s'opposer à) Dès 1935, on avait constaté que l'infection expérimentale d'un animal par un virus pouvait empêcher l'infection par un autre virus inoculé 48 heures plus tard (l'intervention de l'immunité spécifique était donc exclue). En 1943, on décrit l'interférence entre un virus grippal "tué" et un virus grippal "vivant" dans la cavité allantoïdienne de l'œuf incubé.

Cibles des anti-infectieux Interféron : (1957) À Londres, Isaacs et Lindenmann, reprenant le travail décrit vont expliquer l'interférence : 1. à une culture de membrane chorio-allantoïdienne (mca) on ajoute une suspension de virus grippal "tué" par la chaleur. On porte à 37° C pendant 24 heures et on recueille le surnageant. 2. à une culture de membrane chorio-allantoïdienne fraîche on ajoute le surnageant et on laisse en contact 24 heures. 3. on ajoute alors une suspension de virus grippal vivant : il ne se multiplie pas. 4. Le surnageant contient une substance sécrétée par les cellules mises en contact avec le virus "tué". Fixée par des cellules saines, cette substance les protège de l'infection. Responsable de l'interférence, les chercheurs l'appellent interféron (IFN)

Cibles des anti-infectieux Interféron IFN : Glycoprotéines fabriquées par des cellules infectées par un virus Spécifique d’une espèce animale mais pas d’une espèce virale 3 types : IFN alpha, IFN béta, IFN gamma Etat réfractaire à la réplication virale Rôle important dans la guérison spontanée de certaines infections virales

Grippe VHB VHC Herpes virus VIH

Cibles des anti-infectieux Anti bactériens Rappels : structure des bactéries Cibles des anti bactériens Anti viraux Rappels : structure des virus Cibles des anti viraux Anti parasitaires Rappels : structure des parasites Cibles des anti parasitaires Anti fungiques Rappels : structure des levures Cibles des anti fungiques

Cibles des anti-infectieux Anti parasitaires Définitions Parasitisme = association de 2 espèces différentes, obligatoire et bénéfique pour le parasite Ectoparasites : en surface : arthropodes Endoparasites extra cellulaires : dans les cavités naturelles : trypanosome, schistosome intra cellulaires : plasmodium Mode de parasitisme accidentel : toxoplasme facultatif : amibes, obligatoire temporaire, périodique, permanent : ténia

Cibles des anti-infectieux Anti parasitaires Classification : Helminthiases cestodes : ténia Trématodes : douve Nématodes : oxyure, ascaris Protozooses Amibes, giardia, trichomonas, toxoplasme, plasmodium, pneumocystis,... Arthropodes Gâle Poux

Cibles des anti-infectieux Anti parasitaires : cibles des anti parasitaires - Action sur la cuticule et les membranes - Action intra-cellulaire polymérisation de la tubuline phosphorylation oxydative métabolisme des glucides synthèse des protéines synthèse des acides nucléiques - Action sur le SN

Cibles des anti-infectieux Anti bactériens Rappels : structure des bactéries Cibles des anti bactériens Anti viraux Rappels : structure des virus Cibles des anti viraux Anti parasitaires Rappels : structure des parasites Cibles des anti parasitaires Anti fungiques Rappels : structure des levures Cibles des anti fungiques

Cibles des anti-infectieux Anti fungiques Rappels : structure des levures Candida : unicellulaire, ronde et bourgeonnante Aspergillus : ubiquitaire, champignon filamenteux type moisissure Cryptococcus Histoplasme

Cibles des anti-infectieux Anti fungiques Cibles des anti fungiques Membrane cellulaire fungique : ergostérol Azolés : fluconazole, voriconazole, posaconazole… Polyènes : Amphotéricine B Paroi fungique : le béta D glucane Echinocandines Synthèses des protéïnes 5 FC : inhibiteurs de la biosynthèse des acides nucléiques

Merci de votre attention ...