Les bactéries virulentes cherche à échapper
aux défenses de l'hôte soit pour les
bactéries à croissance intracellulaire en
atteignant des sites inaccessibles
(sanctuaire) au système immunitaire, soit
pour les bactéries à croissance
extracellulaire par production de toxines qui
détruisent les cellules immunes et les
protéines de l'inflammation et les
immunoglobulines.
Définition et
pré requis :
Certains agents pathogènes à multiplication
extracellulaire (bactéries, parasites) sont
capables de se "métamorphoser" au cours
du processus infectieux chez un individu
donné.
Les virus également peuvent
"varier" au cours de l'infection par dérive
génétique (drift) du fait de l'accumulation de
mutations modifiant les cibles, comme c'est
le cas par exemple du VIH qui rapidement
se diversifie chez un patient donné.
Ce
mécanisme original de survie de certaines
bactéries extracellulaires est appelé
variation antigénique qui est la capacité
d'une bactérie de modifier de façon itérative
certains antigènes majeurs exposés à leur
surface au cours du processus infectieux.
Cette "métamorphose" entraîne une
persistance de l'infection car le système
immunitaire doit pour chaque nouvel
antigène induire une nouvelle réponse
spécifique.
Cette stratégie est aussi utilisée
par certains parasites (Trypanosoma
gambiense….
La variation antigénique nécessite un
certain nombre de prérequis.
Le parasite
doit posséder de nombreux gènes codant
pour des antigènes « exposés »
(immunodominants) sans relation
antigéniques croisés (multiples gènes non
alléliques) pour permettre les
réarrangements de ces gènes au moment
opportun.
La cinétique du remplacement
doit être programmée en sorte que le
remplacement de la population des
bactéries responsables de l'infection doit
apparaître dans une sous-population
minoritaire avant que la population
dominante soit détruite.
On constate qu'il
existe une expression ordonnée et
synchrone des antigènes de surfaces : par
exemple, les antigènes A d'une bactérie
pathogène donnée sont remplacés par les
antigènes B, puis C, puis D, puis E...
Cette
séquence qui survient chez un patient est
toujours la même , pour une souche donnée
quel que soit le patient.
Voici quelques
exemples de variation antigènique chez les
bactéries.
Borellia reccurentis, agent des fièvres
récurrentes
:
Les Borrellia sont des spirochètes
responsables de fièvres récurrentes à poux
et à tiques.
La maladie évolue par épisodes
fébriles itératifs stéréotypés au cours
desquels les bactéries sont visibles dans le
sang puis disparaissent pour à nouveau
réapparaître au cours des récurrences.
Ce
phénomène a été étudié en utilisant l'espèce Borrelia hermsei pathogène pour
l'animal de laboratoire.
Il a été montré que
chaque épisode fébrile correspond à des
bactéries portant des antigènes de surface
différents.
Spontanément, à chaque génération, des
"variants" apparaissent à un taux de 10-3 10-
4 par génération. B hermsei est recouvert
d'une protéine immunodominante appelée
VMP (Variable Major Protein).
Lors de la
primo-infection, une première VPM est
exprimée à la surface des bactéries
circulantes qui sont éliminées en quelques
jours par des anticorps anti-VMP.
Puis les
bactéries réapparaissent avec une nouvelle VMP sans relation antigénique avec la
précédente VMP et ainsi de suite.
Le gène
codant pour la VMP est localisé à un site
d'expression où se trouve un promoteur.
Lors de la variation antigénique, ce gène
est remplacé à ce site d'expression par duplication-transposition (gene conversion )
par un nouveau gène. B hermsei possède
27 gènes codant pour au moins 26
sérotypes de VMP.
Ce pool de gènes
silencieux complets (sans promoteur) est
localisé sur un plasmide linéaire de 30 kb.
Neisseiria gonorrhoeae et N.
meningitidis :
N gonorrhoeae et N. meningitidis
sont les agents d'uréthrites aigues et de méningites
purulentes, respectivement.
Ils sont soumis
à variation antigénique pour de nombreux
antigènes.
La gonococcie non traitée donne
un écoulement purulent qui a tendance à
persister pendant plusieurs semaines. à
tendance.
Cette persistance serait favorisée
par un phénomène de variation antigénique
qui concerne plusieurs antigènes de cette
bactéries, notamment la piline et la protéine
Opa.
La piline est une protéine de 17-21 kDa
présentant une région N terminale constante
et une région C terminale variable.
En se
polymérisant, la piline constitue les pili ( dit
de type IV) de N gonorrhoeae, structures
filamenteuses favorisant l'adhésion de cette
bactérie aux cellules épithéliales.
Le gène
de la piline est transcrit à un site
d'expression avec un promoteur et le gène
complet de la piline.
Il existe par ailleurs au
moins 10 pseudo-gènes (gènes tronqués)
codant pour la partie variable de la piline.
Au
cours du phénomène de variation
antigénique de la piline, demeure au site
d'expression le promoteur et le segment de
gène codant pour la partie constante.
Les
réarrangements avec les pseudo-gènes se
font donc au site d'expression en
reconstituant un nouveau gène fonctionnel.
La fréquence de ces recombinaisons
réciproques est de 10-3 par génération.
Un
2ème mécanisme peut survenir : la
transformation in vivo à partir du DNA libéré
d'autres bactéries lysées dans les tissus.
Opa (dite d'opacité ou PII) est une protéine
d'enveloppe externe contribuant à
l'adhérence et à l'invasion de N gonorrhoeae.
Cette protéine codée par le
gène opa est capable de donner une
variation antigénique.
Il existe dans le
génome de ce pathogène de nombreux
gènes complets et transcrits (environ 13).
Ces gènes sont soumis à une régulation
traductionnelle par décalage du cadre de
lecture au niveau des mRNA dans la partie
correspondant à la séquence-signal du
gène.