ULaval:MED-1206/Microbiologie et infectiologie/Mycoses
Propriétés générales des champignons
Règne très diversifié : 150 espèces. 1-5 millions estimées (>5% caractérisées)
- Mycromycètes : Levures et moisissures (microscopique)
- Macromycètes : Champignons macroscopiques. Sporophores/Condiophores visibles.
Champignons / Mycètes / Fungi
- Eucaryotes
- Sans chlorophylle
- Porteurs de spore
- Nutrition par absorption et utilisent le carbone organique (Hétérotrophes)
- Reproduction asexuée souvent, rarement sexuée
- Paroi cellulaire contient chitine et glucanes
- Plupart sont saprophytiques : <0.5% sont reconnus pathogènes
Historique de la mycologie médicale
Mycose
Infections fongiques touchant les animaux incluant l’Homme. Peuvent être superficielles ou profondes et même systémiques.
Mycologie médicale
Discipline distincte de la microbiologie médicale qui consiste à isoler à caractériser des champignons pathogènes dans le but de caractériser l’origine mycologique ou non d’une pathologie.
Histoire
Époque | Principaux événements |
Hippocrate | Identifie les patients atteints de muguet (Candida albicans) |
Moyen Âge (Europe) | Enfants infectés par trichophyton schoenleinii – Champignon attaquant le cuir chevelu, la peau lisse et les ongles |
20e siècle | 2e guerre mondiale : Apparition de zones endémiques aux USA
Ère de la suppression immunitaire et des mycoses opportunistes nosocomiales (Candidoses et aspergilloses)
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21e siècle | Développement des tests de diagnostiques : Test de mise en culture spécifiques, test de susceptibilité aux agents antimicrobiens, identification moléculaires (séquençage de gènes ou de séquences d’ADN : ADN ribosomal et ITS)
Développement d’antifongiques Meilleure compréhension du pouvoir pathogène fongique :
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Classification
Critères morphologiques
Basé sur la forme de la croissance végétative, on distingue 3 types :
1. Levures (Forme levuriforme)
- Forme la plus simple des champignons
- Multiplication par bourgeonnement ou par fission
- Levures pathogènes humains sont désignées par blastoconidies
2. Moisissures (champignons filamenteux)
- Hyphes : Cellules filamenteuses et cylindrique branchées
- Hyphes avec septum (Aspergillus)
- Hyphes sans septum (Mucor)
- Mycélium : Masse de Hyphes
- Pseudohyphes : Morphologie associée aux levures et distincte de la forme levure et la forme hyphale. Cellules levuriformes allongées et attachées (collier)
3. Champignons dimorphiques (différencient à la fois des filaments et des levures)
- Dimorphisme : présent chez les Blastomyces et Histoplasma
- Filamenteux à environ 25oC (environnement/sol)
- Levures à 37oC (température corporelle)
- Changement morphologique (morphogenèse) : caractéristique d’identification de ces champignons au laboratoire
Taxonomie et phylogénie
Dépend de la présence/absence de reproduction sexuée (méiose) et des caractères morphologiques (septum, cycle de vie et physiologie).
Phylogénie moléculaire/génétique
Basée sur la ressemblance des séquences d’ADN
Importance pour le clinicien
- Susceptibilité aux agents antifongiques
- Pouvoir pathogène et transmissibilité
Divisions | Caractéristiques |
Ascomycètes |
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Basidiomycètes |
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Mucorales |
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Manifestations cliniques
Sites | Caractéristiques |
Mycoses superficielles | • Tinea versicolor : Infection de la couche supérieure mortekératinisée de l’épiderme
• Infections causées par Malassezia • Problèmes cosmétiques surtout |
Mycoses cutanées | • Dermatophytes
• Infections touchant la peau, les cheveux et les ongles • Trichophyton tonsurans > T. rubrum > T. interdigitale > Microsporum canis |
Infections opportunistes systémiques | • Infections de tous les organes par des champignons environnementaux ou des endosymbiontes commensaux/Mycobiota
• Infections touchant des patients dont le SI est compromis :
• Personnes saines : Cas de champignons dimorphiques |
Mycoses sous-cutanées | • Mycoses d’implantations (suite à des piqures ou des traumatismes transcutanés)
• Causées par des champignons mélanisés Ex : Sporothrix schenckii et Madurella mycetomatis |
Mycoses endémiques | • Champignons ayant un répartition géographique restreinte
• Causant majoritairement des infections pulmonaires qui peuvent évoluer en infections systémiques |
Facteurs de risques
- Cancer
- Leucémie
- Diabète
- VIH…
Caractéristiques cellulaires
Biologie cellulaire des champignons
Levure | Hyphe (filamenteux) |
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Paroi et membranes fongiques
Membrane plasmique | • Présence d’Érgosterol (cholestérol fongique)
• Stérol spécifique des champignons et de certains protozoaires et absent chez les cellules animales • Constituant de la membrane/contribue à la régulation de sa fluiditié | ||
Paroi cellulaire | Couche externe | Couche intermédiaire | Couche interne |
Mannanes
Hémi-cellulose. Composants majeurs des protéines pariétales. Antigène majeur de C.albicans |
Glucanes | Chitine | |
Protéines pariétales
Protéines GPI. Fonctions d’adhésines (Attachement à l’hôte) et biogenèse de la paroi. |
Présence de mélanine chez certains champignons filamenteux.
Principaux pathogènes fongiques
Principaux pathogènes | Caractéristiques |
Aspergillus sp | Aspergillus fumigatus et aspergillose invasive
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Cryptococcus | Cryptococcus gatti
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Blastomyces | Blastomyces dermatidis
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Paracoccidioides sp | Infections pulmonaires
Enflement des ganglions lymphatiques |
Candida sp | C. albicans : Plus prévalent (95%)
Autres : C. galbrata, C. dubliniensis, C. parapsilosis, C. tropicalis, C. krusei, C. lusitaniae, C. guilliermondii, C. rugosa, C. auris |
Cas de candidates et de C. albicans
Candidose | C. albicans |
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Classes de médicaments antifongiques
Chimique
Classes | Caractéristiques |
Azoles | • Les plus utilisés
• Fongistatiques : Le champignon n’est pas tué, mais croissance inhibée • Utilité : Infections systémiques et superficielles • Différentes sous-classes • Cible cellulaire : Membrane plasmique • Cible moléculaire : Azoles inhibent la biosynthèse de l’Ergosterol |
Echinocandines | • Administrés par i.v.
• Fongicides : Le champignon est tué • Utilité : Infections systémiques graves • Molécules :
• Cible cellulaire : Paroi cellulaire • Cible moléculaire : Inhibent la biosynthèse des glucanes |
Polyènes - Amphotéricine B | • Administrés i.v. ou p.o
• Fongistatiques/Fongicides (concentration-dépendante) • Toxiques, mais la formulation sous forme de liposome (AmBisome) réduit sa toxicité • Spectre antifongique large : Très utilisé!
• Cible cellulaire : Membrane plasmique • Cible moléculaire : Polyènes inhibent la biosynthèse de l’Ergosterol et forment des pores qui fragilisent la membrane |
Autres méthodes
Immuno-modulation : Vaccination
Essais cliniques en cours pour un vaccin contre les vaginoses fongiques causées par Candida albicans et C. glabrata.
Immunothérapie
Stimulation des défenses immunitaires contre les pathogènes fondiques
Limites des thérapies antifongiques
- Toxicité pour toutes les molécules connues. Pourquoi? Ressemblance des cibles thérapeutiques due à la nature eucaryotique des cellules humaines et fongiques.
- Échinochandines sont insolubles
- Nature fongistatique de certaines molécules (Azotes) : Problème de récurrence et résistance
- Perte d’efficacité dans certaines niches acides (vagin et abcès)
- Résistance
Résistance naturelle | Résistance clinique |
Certains champignons ne sont pas sensibles aux antifongiques.
Biofilm : Mode de vie sessile (Attaché) liée à la contamination des dispositifs médicaux. Levures, hyphes et pseudohyphes emballés dans une matrice polysaccharidique qui donne au biofilm une structure 3D. Résistance à toutes les molécules : environ 1000X comparée aux cellules planktoniques |
Altération de la cible (Modifications génétiques)
Altération de transport : Hyper-activation des transports d’efflux ABC et MFS ABC exigent de l’ATP pour l’efflux de drogues. MFS efflux passive de drogues. Aneuploïdies : Trisomie de certains chromosomes. Duplication de fragments intra-chromosomiques contenant des transporteurs d’efflux de drogues. |