Tuberculose

Mycobacterium tuberculosis et Tuberculose (page 1)
(Ce chapitre a 4 pages)
© Kenneth Todar, PhD
La tuberculose (TB) est la principale cause de décès dans le monde due à une maladie infectieuse bactérienne. La maladie touche 1,8 milliard de personnes/an, ce qui correspond à un tiers de la population mondiale.
Aux États-Unis, la tuberculose est en déclin. En 2007, un total de 13 293 cas ont été signalés. Le taux de tuberculose est tombé à 4,4 cas pour 100 000 habitants, le taux le plus bas enregistré depuis le début de la déclaration nationale en 1953. Malgré cette amélioration générale, les progrès vers l’élimination de la tuberculose ont ralenti au cours des dernières années ; le pourcentage annuel moyen de diminution du taux de tuberculose est passé de 7,3 % par an pendant la période 1993-2000 à 3,8 % pendant la période 2000-2007. En outre, depuis 1993, on observe une diminution progressive du nombre de patients atteints de tuberculose et co-infectés par le VIH, et le nombre de cas de tuberculose multirésistante a progressivement diminué.
D’autre part, la proportion de cas de tuberculose apportés par des personnes nées à l’étranger a augmenté chaque année depuis 1993. En 2007, le taux de tuberculose chez les personnes nées à l’étranger aux États-Unis était 9,7 fois plus élevé que chez les personnes nées aux États-Unis. Dans de nombreux États, en particulier dans l’Ouest, le Midwest supérieur et le Nord-Est, la plupart des nouveaux cas de tuberculose surviennent désormais chez des personnes nées à l’étranger.
Ces informations et d’autres sur l’épidémiologie de la tuberculose aux États-Unis, fournies par la Divisionof Tuberculosis Elimination du CDC, figurent à la fin de ce chapitre. Commençons par le commencement : Mycobacteriumtuberculosis et la maladie de la tuberculose.

Mycobacterium tuberculosis scanningelectron micrograph. Mag 15549X. CDC.
Mycobacterium tuberculosis
Mycobacterium tuberculosis est l’agent étiologique de la tuberculose chez l’homme. L’homme est le seul réservoir de la bactérie.
Mycobacterium bovis est l’agent étiologique de la tuberculose chez la vache et rarement chez l’homme. Les vaches et les humains peuvent servir de réservoirs.Les humains peuvent également être infectés par la consommation de lait non pasteurisé. Cette voie de transmission peut conduire au développement d’une tuberculose extrapulmonaire,illustrée dans l’histoire par des infections osseuses qui ont conduit à des dos voûtés.

Les autres agents pathogènes humains appartenant au genre Mycobacterium comprennentMycobacteriumavium qui provoque une maladie semblable à la tuberculose particulièrement répandue chez les patients du SIDA, et Mycobacterium leprae, l’agent causal de la lèpre.

Histoire et importance actuelle

Mycobacterium tuberculosis (MTB) a été la cause de la « peste blanche » des 17e et 18e siècles en Europe. Au cours de cette période, près de 100 % de la population européenne a été infectée par MTB, et 25 % de tous les décès d’adultes ont été causés par MTB. (Remarque : la peste blanche ne doit pas être confondue avec la  » peste noire « , qui a été causée par Yersiniapestis et s’est produite environ 3 siècles plus tôt).

Caractéristiques générales

Mycobacterium tuberculosis est une bactérie non motilerodique d’assez grande taille, lointainement apparentée aux Actinomycètes. De nombreuses mycobactéries non pathogènes sont des composants de la flore normale de l’homme, que l’on trouve le plus souvent dans des endroits secs et huileux. Les bâtonnets ont une longueur de 2 à 4 micromètres et une largeur de 0,2 à 0,5 umin.

Mycobacterium tuberculosis est un aérobie obligatoire. C’est pourquoi, dans le cas classique de la tuberculose, les complexes MTB sont toujours retrouvés dans les lobes supérieurs bien aérés des poumons. Labactérieest un parasite intracellulaire facultatif, généralement desmacrophages,et a un temps de génération lent, 15 à 20 heures, une caractéristique physiologique qui peut contribuer à sa virulence.

Deux milieux sont utilisés pour cultiver MTB : le milieu de Middlebrook qui est un milieu à base de gélose et le milieu de Lowenstein-Jensen qui est un milieu à base d’œuf. Les colonies de MTB sont petites et de couleur chamois lorsqu’elles sont cultivées sur un milieu gélosé. Les deux types de milieux contiennent des inhibiteurs pour empêcher les contaminants d’empêcher la croissance de MT. Il faut 4 à 6 semaines pour obtenir des colonies visuelles sur l’un ou l’autre type de milieu.

Colonies de Mycobacterium tuberculosison milieu Lowenstein-Jensen. CDC.

Les chaînes de cellules dans les frottis réalisés à partir de colonies cultivées in vitro forment souvent des cordons serpentins distinctifs. Cette observation a été faite pour la première fois parRobert Koch qui a associé le facteur cordon à des souches virulentes de la bactérie.

La MTB n’est pas classée dans la catégorie des bactéries à Gram positif ou à Gram négatif parce qu’elle ne présente pas les caractéristiques chimiques de l’une ou l’autre, bien que les bactéries contiennent du peptidoglycane (muréine) dans leur paroi cellulaire. Si une colorationGram est effectuée sur MTB, elle se colore très faiblement en Gram positif ou pas du tout (cellules appelées « fantômes »).

Les espèces de Mycobacterium, ainsi que les membres d’un genre apparentéNocardia,sont classées comme des bactéries acido-fast en raison de leurimperméabilité par certains colorants et taches. Malgré cela, une fois colorées, les bactéries acido-alcoolo-résistantes retiennent les colorants lorsqu’elles sont chauffées et traitées avec des composés organiques acidifiés.Une méthode de coloration acido-alcoolo-résistante pour Mycobacterium tuberculosis est la coloration de Ziehl-Neelsen. Lorsque cette méthode est utilisée, le frottis de MTB est fixé, coloré avec de la carbol-fuchsine (un colorant rose) et décoloré avec de l’alcool acide. Le frottis est contre-coloré avec du bleu de méthylène ou d’autres colorants. Les bacilles acido-alcooliques apparaissent en rose sur un fond contrasté.

Pour détecter Mycobacterium tuberculosis dans un échantillon de crachat, il faut un excès de 10 000 organismes par ml de crachat pour visualiser les bacilles avec un objectif de microscope 100X (mag 1000X). Un bacille à coloration acide/une lame est considéré comme « suspect » d’une infection à MTB.

Mycobacterium tuberculosis. Coloration acido-basique. CDC.

Structure de la paroi cellulaire

La structure de la paroi cellulaire de Mycobacterium tuberculosis mérite une attention particulière car elle est unique parmi les procaryotes, et elle est un facteur déterminant de la virulence de la bactérie. La paroi cellulaire contient du peptidoglycane, mais elle est composée de lipides complexes. Plus de 60 % de la paroi cellulaire des mycobactéries est constituée de lipides. La fraction lipidique de la paroi cellulaire de MTB est constituée de trois composants principaux, les acides mycoliques, le facteur cord et la cire-D.

Les acides mycoliques sont des lipides uniques à ramification alpha que l’on trouve dans les parois cellulaires de Mycobacterium et Corynebacterium. Ils constituent 50 % du poids sec de l’enveloppe cellulaire des mycobactéries. Les acides mycoliques sont des molécules hydrophobes puissantes qui forment une enveloppe lipidique autour de l’organisme et affectent les propriétés de perméabilité à la surface des cellules. On pense que les acides mycoliques sont un déterminant important de la virulence de MTB. Probablement, ils empêchent l’attaque des mycobactéries par les protéines cationiques, le lysozyme et les radicaux d’oxygène dans le granule phagocytaire.Ils protègent également les mycobactéries extracellulaires du dépôt de complément dans le sérum.

Le facteur Cord est responsable du cordon serpentin mentionné ci-dessus. Le facteur cord est toxique pour les cellules de mammifères et est également un inhibiteur de la migration des PMN. Le facteur cord est produit de façon plus abondante dans les souches virulentes de MTB.

La cire-D de l’enveloppe cellulaire est le principal composant de l’adjuvant complet de Freund (CFA).

La forte concentration de lipides dans la paroi cellulaire de Mycobacteriumtuberculosis a été associée à ces propriétés de labactérie :
Imperméabilité aux colorants et aux teintures
Résistance à de nombreux antibiotiques
Résistance à la mise à mort par des composés acides et alcalins
Résistance à la lyse osmotique via le dépôt de complément
Résistance aux oxydations létales et survie à l’intérieur des macrophages

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