L’infection

• l’interaction hôte - agent infectieux • la pénétration du microorganisme dans l'hôte

(surmontant les barrières antimicrobiens primaires)– virulence – barrières faibles

Infection = pénétration de microorganisme dans l’organisme d’un hôte, multiplication et réaction de l'hôte.

L’infection

Infection vs. maladie infectieuse

• maladie infectieuse– des lésions graves – des symptômes et des signes de la maladie

• incidence des manifestations = fréquence des manifestations cliniques d’une infection chez les sujets réceptifs. Souvent caractéristique d’un agent infectieux. – 1/1, le virus de la rougeole – 1/400, le virus de la polio – 1/1000, les méningocoques

L’infestation

• interaction hôte-ectoparasites• l’infestation ne dépasse pas les enveloppes externes

• e.g., Sarcoptes, Pedicullus (les poux), les puces, les tiques, les arthropodes

Classifications des infections

Selon les manifestations infections apparentes (symptomatiques): se manifeste par des

signes et des symptômes de la maladie infectieuse– importance: immunisation induite

infections muettes (inapparente ou asymptomatique): - la seule manifestation est la réponse immunitaire - les patients sont une source d'infection (inconnue)

Selon le degré de virulence du microorganisme infections primaires, déterminées par les microorganismes

pathogènes même chez l'hôte avec la défense anti-infectieuse normale

infections secondaires, déterminées par les microorganismes opportunistes, après une infection primaire qui modifie la défense anti-infectieuse de l'hôte

Par l’origine des agents pathogènes

infections endogènes = infections à partir de microorganismes colonisants. Souvent germes de la flore normale (microorganismes opportunistes).

infections exogènes = infections à partir d’agent infectieux extérieur ayant pénétré une hôte. Pour la production d’une infection exogène, il doit exister: un réservoir d'agents infectieux une voie de transmission un hôte réceptif

Les maladies transmissibles = la manifestation clinique des infections exogènes. La transmission est: - horizontale (d’un homme, d’un animal ou de l'environnement à

l'homme)- verticale (de la mère au fœtus ou nouveau-né)

Les maladies infectieuses non transmissibles = les patients ne sont pas réservoir d’infection – e.g., le tétanos, la gangrène gazeuse, le botulisme

1. Le réservoir de l'agent infectieux

• l'homme • les animaux

• la nature inanimée

a. L'homme comme un réservoir d'agents infectieux • LES MALADES – des patients avec des maladies

infectieuses aiguës ou chroniques • LES PORTEURS SAINS des microbes pathogènes

– porteurs contacts (avec des patients avec des maladies transmissibles)

• pendant le temps d’incubation• infections muettes

– porteurs convalescents • pendant la convalescence • des durées variables • e.g., porteurs de Salmonella typhi

– porteurs chroniques (persistantes de l’élimination > 1 année)• toute la vie• e.g., élimination biliaire chronique de Salmonella typhi au patients avec fièvre

typhoïde & calculs biliaires – porteurs non-contacts

• vivant dans des communautés fermées • colonisation par des souches bactériennes spécifiques • e.g., des souches hospitalières: Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae• e.g., le personnel médical

L’AUTO CONTAMINATION

b. Réservoir animal d'agents infectieux

• animaux domestiques ou sauvages, avec:– manifestations cliniques de la maladie

– infections muettes

• Leptospira – rats –urine – aliments/eau contaminés • Chlamydia psittaci – oiseaux – fèces – la poussière –

des infections respiratoires • Virus de la rage – morsure d'animal infecté • Salmonella non typhoïdique – poulets – œufs, la viande

– intoxication alimentaire

c. La nature inanimée comme un réservoir

d'agents infectieux

• le sol (C.tetani, C.perfringens, etc.)

• l'eau (espèces Legionella, espèces Vibrio, espèces Pseudomonas)

• les aliments (S.enterica, B.cereus)

• Pseudomonas aeruginosa – l'eau (l'eau distillée, antiseptiques) – la peau, des bains, des réservoirs d'eau, bouteilles de solution antiseptique utilisé d’une façon incorrecte

2. Transmission de l'infection

CONDITIONS • élimination de l'agent infectieux du réservoir • contamination de l’environnement (voies de transmission)• porte d’entrée dans l’hôte

A. Infections ouvertes

Propagation des agents infectieux - direct: contact tégument-tégument, tégument-muqueuse,

muqueuse-muqueuse

- indirect: propagation par des facteurs environnementaux (air, eau, nourriture, objets)

B. Infections fermées • l’agent infectieux est présent dans le sang

• transmission de l'infection peut être – direct (transfusion, transplacentaire)

– indirect (vecteurs biologiques, instruments médicaux ou chirurgicaux)

3. L’hôte réceptif

• L’hôte normo reactif• L’hôte immunodéprimé

– déficit des barrières antimicrobiennes primaires – déficit de la défense du environnement interne

• déficit des phagocytes

• déficit du système du complément

• déficit du réponse immunitaire

Modèles pathogénétique d'infection

infections localisée à la porte

infections propagée dans la surface (peu à peu)

propagation de l'infection - par lymphatique

- par le sang (bactériémie transitoire, intermittente ou continue)

- par le nerfs

Stages de maladies infectieuses

• Période d’incubation• Période du débuts • Période d'état

– des signes cliniques caractéristiques / communs aux différentes étiologies

– réaction de l'hôte • prévient la progression de l'infection • réaction immunitaire

• Période terminale– guérison clinique guérison microbiologique – infection chronique – la mort

Lésions indirects des tissus de l’hôte Réaction immunitaire pathogène

Evolution d'un patient cliniquement guéri

• porteur sain – porteur convalescent

– porteur chronique

• infection latente

Infection latente • bactéries facultativement/obligatoire intracellulaire

survivant latente (dormantes) dans le système réticulo-endothélial – e.g., la tuberculose, la syphilis

• virus qui causent des infections persistantes intégrées – e.g., virus de l’herpès

• importance – les patients ne sont pas réservoir de l’infection; ils

deviennent réservoir de l'infection quand l’infection est réactivée

– les bactéries dormantes sont résistantes aux antibiotiques – les bactéries dormantes ne peuvent pas être détectés par

des méthodes directes – les bactéries dormantes maintiennent l’immunité de l'hôte

(immunité d'infection )

Propagation des maladies infectieuses

dans les populations humaines • infections sporadiques

– apparaissent de temps en temps – un nombre réduite – sans rapport avec autre cas

• infections endémiques – présence constante d'une maladie infectieuse dans une

communauté – variation de fréquence réduite d‘un année à l’autre

• infections épidémiques – augmentation soudaine de la fréquence des maladies infectieuses

dans une communauté & filiation entre les cas • explosion épidémique – manifestation de l'épidémie dans une petite

communauté • pandémie – épidémie mondiale

La défense antimicrobienne

La défense antimicrobienne

• innée – caractère d’espèces– non spécifique

• acquisse – réponse immunitaire – dépend de l'expérience antigénique de

l'individu– spécifique

A. La défense antimicrobienne non spécifique

Mécanismes actifs sur tout micro-organisme, indépendamment de l'espèce

Mécanismes actifs au premier contact

Ils ne sont pas renforcée par l'exposition répétée

Mécanismes innée, représenté par les barrières anti-infectieux internes et externes

1. Les barrières et les mécanismes

non spécifiques externes • Le tégument

– barrière mécanique – l‘épiderme (intégrité anatomique, épithélium stratifié, exfoliation des cellules superficielles)

– barrière écologique – microflore résidente (bactéries à Gram positif)– barrière chimique – lysozyme présent dans la sécrétion des glandes

sudoripares; conditions défavorables (la kératine, une humidité faible, fortes concentrations de sel, la sécrétion de sébum, un pH acide)

• Les muqueux – mécanismes antimicrobiennes complexes, mais moins efficace que la peau – barrière mécanique – l’intégrité de la muqueuse (épithéliums stratifiés vs.

épithéliums sécrétoires)– barrière glycoprotéique (mucus qui masque récepteurs pour les ligands

microbiennes)– sécrétions et excrétions

• lavage - élimination les microorganismes • barrière chimique: pH acide (suc gastrique), lactoferrine, lysozyme

– barrière écologique – rolul florei anaerobe

Mécanismes de défense non spécifique –

cavités qui communiquent avec l'extérieur • Les voies respiratoires

– filtration aérodynamique – sédimentation – transport mucociliaire – phagocytose par les macrophages alvéolaires

• L’oropharynx – barrière mécanique – la desquamation de l’épithélium malpighien, la salive,

la mastication, la déglutition – barrière chimique – la lactoperoxydase salivaire; les thiocyanates – barrière écologique – les streptocoques viridans (oraux)

• L'estomac – des facteurs mécaniques – la sécrétion gastrique (3 litres/jour),

mouvements péristaltiques – barrière chimique - barrière acide gastrique (pH ~ 2)

• L’intestin – des facteurs mécaniques – sécrétions intestinales, mouvements

péristaltiques – barrière chimique – sels biliaires, enzymes digestives – barrière écologique – iléon terminal, côlon

Mécanismes de défense non spécifique – cavités qui communiquent avec l'extérieur

• Les voies urinaires – des facteurs mécaniques – débit urinaire continue et à sens unique;

l'espace mort de la vessie minimal– barrière chimique

• urina – pH acide, osmolarité élevée (l'urée)• la sécrétion de la prostate/ des glandes periuretrales

• Les voies génitales féminines – le vagin

• la desquamation de l’épithélium squameux• la barrière acide (la fermentation du glycogène par les lactobacilles)

– les voies génitales internes• la desquamation régulière de l’endomètre • bouchon de mucus endocervical • le transport mucociliaire (muqueuse des trompes)

• La conjonctive – lavage – mouvements des paupières, les larmes – le lysozyme des larmes

2. Les barrières de défense antimicrobiens non spécifique internes

• Barrières mécaniques – tissu conjonctif dense vs. collagénase – le ciment intercellulaire, la membrane basale, le tissu conjonctif,

fascia

• Barrière chimique • constituants: complément et lysozyme

• comme réponse à l'infection: interférons et protéines de phase aiguë

• Barrière cellulaire – les phagocytes “professionnelles” (PMN et macrophages), les

cellules NK

Les interférons

• glycoprotéines à petite poids moléculaire• alpha (synthétisés par les leucocytes)• beta (synthétisé par les fibroblastes)• gamma (synthétisé par les lymphocytes T, comme limfokine)

• la synthèse d'interféron alpha et beta est stimulée par des virus (virus ARN > virus ADN), ARN double brin, endotoxine

• les interférons baisse le titre de virus infectieux avant l’aparition d'anticorps

• fonctions:• action antivirale non spécifique, action limitée aux espèces

productrices (inhibent la réplication du virus en bloquant la synthèse des protéines virales)

• effet antiprolifératif • action immunomodulateur

Réactifs de phase aiguë réponse à une agression: infection, traumatisme, brûlures, nécrose des

tissus, tumeurs malignes

• représenté par protéine C-réactive (CRP), alpha 1-antitrypsine, fibrinogène, orosomucoïde, amyloïde A

• la plupart sont synthétisés dans le foie, après l’effet de stimulation des cytokines pro-inflammatoires (IL-1, IL-6, TNF-alpha)

• la protéine C-réactive – opsonisation; active le complément par le voie classique d’activation

1-antitrypsine, 1-antichimotrypsine – inhibiteurs des protéases

• les protéines du système complément: C1s, C2-C6, facteur B

• fibronectine – empêche l'adhérence des bactéries à Gram négatif et favorise leur élimination

• facteurs de coagulation: le fibrinogène, la prothrombine

Système du complément

- complexe de substances protéiques : C1q, C1r, C1s, C2-C9

- synthétisés dans les macrophages, le foie, la rate, l'épithélium intestinal

- capacité biologique potentielle (proenzymes inactives enzymes actives)

- voies d'activation: voie alterne (par les structures microbiennes superficielles); voie classique (par complexes immuns, CRP)

- fonctions:

- cytolyse par le complexe C5b-9

- opsonisation par C3b

- stimulation l'inflammation par C3a şi C5a

Les cellules phagocytaires polynucléaires neutrophiles (PMN)- la première ligne de défense cellulaire

- elles sont mobilisées dans le foyer d'infection sous l'effet de chimiotactisme de certains éléments d'origine bactérienne, tissulaire ou par l'activation du complément

- elles ont des récepteurs pour les structures de surface des microorganismes

- elles ont des récepteurs pour C3b et Fc de IgG

- les microorganismes phagocytées sont tuées et digérées après la fusion de phagosom avec les lysosomes, par: • “explosion respiratoire” (radicaux d'oxygène toxiques );

• polypeptides basic avec effet antimicrobien (défensines), lysozyme, lactoferrine, hydrolases, pH acide

Les macrophages - cellules à longue durée de vie, qui se mobilisent dans le foyer

d'infection après les PMN

- moins efficace en destruction des microorganismes phagocytés

- les bactéries intracellulaires facultatives (M.tuberculosis, L.monocytogenes, espèces de Brucella etc.) sont tuées seulement après leur activation par les lymphokines

Les cellules NK - elles produisent protéines formant des canaux dans la membrane

cytoplasmique, en produisant la mort cellulaire par lyse osmotique

- elles détruisent les cellules infectées avec virus (mécanisme indépendante des anticorps)

- leur activité est stimulée par les interférons

L'inflammation aiguë (non spécifique)réaction vasculaire-conjonctive qui suit la pénétration d’un corps

étranger dans le corps

• médiateurs de l'inflammation – effecteurs du système du complément – le système kalicreine kinine – prostaglandine

• phagocytes • fibrinogène • anticorps • rubor-tumor-calor-dolor

B. La défense antimicrobienne spécifique (l'immunité)

la réponse spécifique dirigé à des structures reconnues comme non-self (antigènes) par le système immunocompétent

la réponse primaire (apparu après le premièr contact) nécessite plusieurs jours pour que les effecteurs du système immunitaire deviennent opérationnels

la réponse immunitaire spécifique est intensifiée par une exposition répétée (réponse secondaire)

la réponse immunitaire peut être - la réponse humorale, assuré par des anticorps spécifiques produits par

les lymphocytes B

- la réponse cellulaire, assuré par les lymphocytes T

Immunité antimicrobienne • Immunité naturelle active

– hôte immunocompétente – mémoire immunologique – durable

• Immunité artificielle active – vaccination (personne immunocompétente)– période nécessaire à immunogenèse – mémoire immunologique – durable

• Immunité naturelle passive – anticorps maternels (IgG transplacentaire, IgA par le lait maternel)– durée limitée

• Immunité artificielle passive – injection des anticorps préformées (serothérapie ou seroprophylaxie)– active immédiatement– durée limitée

1. La réponse immunitaire humorale est assurée par les anticorps sériques spécifiques (IgM,

IgG, IgA, IgE, IgD), produits par les plasmocytes les lymphocytes B reconnaissent et se lient à un

antigène spécifique → se maturent en plasmocytes → leur prolifération est facilitée par des lymphocytes T (réponse immunitaire T-dépendant)

IgM apparaissent les premières au cours de la réponse immunitaire primaire

certains lymphocytes B deviennent des cellules à mémoire, responsable de la réponse immunitaire secondaire

certains antigènes polysaccharides (antigènes capsulaire, LPS) peuvent activer les lymphocytes B sans l’aide des lymphocytes T (réponse immunitaire T-indépendant)

Action antimicrobienne des anticorps

- neutralisent toxines et exoenzymes (en particulier IgG1);

- bloquent l’attachement des bactéries et des virus aux récepteurs cellulaires

- opsonisation (favorise la phagocytose des bactéries encapsulées en se liant au niveau des récepteurs pour Fc du surface de PMN)

- effet microbicide par l'activation du complément par voie classique; IgM est 1000 x plus efficace que IgG

- les anticorps liés aux antigènes de la surface des cellules infectées les transforment en cibles pour le complément et les cellules NK avec récepteurs pour IgG (la cytotoxicité dépendante des anticorps)

- IgA assure la protection antimicrobienne des muqueuses

2. La réponse immunitaire cellulaire

- les lymphocytes T sont importantes dans la défense immunitaire contre les pathogènes intracellulaires

- deux sous-populations de cellules sont impliqués • les lymphocytes T cytotoxiques qui identifient les

cellules infectées exprimant sur leur surface des antigènes viraux et les tuent

• les lymphocytes T helper qui stimulent le défense cellulaire par la production de lymphokines

La défense immunitaire du nouveau-né • le nouveau-né peut produire une réponse immunitaire, mais il n’a

pas l'expérience immunologique • le complément – 50-70% du niveau de l'adulte • des phagocytes fonctionnellement immatures • l'immunité anti-infectieuse est passive:

– IgG maternelles, le seul type qui traversent le placenta – IgA du lait maternelle

• le taux de catabolisme des anticorps maternelles vs. le taux de la synthèse des anticorps propres → hypogammaglobulinémie physiologique et “fenêtre immunitaire“ entre mois 2-mois 4

• conséquences – susceptibilité augmenté du nouveau-né à l'infection

• BGN (IgM maternelles absents)• microorganismes intracellulaires (lymphocytes T spécifiquement sensibilisés

absentes)– caractéristiques du diagnostic des infections néonatales

• l'immaturité de la réponse inflammatoire • valeur du IgM dans la différenciation infection post-partum - infection

congénitale – calendrier de vaccination

• vaccin ciblant le réponse immunitaire cellulaire – nn à terme (e.g., BCG)• vaccin ciblant le réponse immunitaire humorale – commencé avec la

“fenêtre immunitaire“