Les microorganismes bactériens pathogènes - Maxicours

Les microorganismes bactériens pathogènes

Objectifs
  • Présenter la découverte historique d’une maladie liée à une bactérie pathogène à transmission directe et/ou vectorielle.
  • Connaitre la répartition, la prévalence et l’impact en termes de santé publique d’une maladie à transmission directe et/ou vectorielle causée par une bactérie pathogène.
  • Identifier les modes de lutte contre des maladies, en France et dans le monde, causées par des bactéries pathogènes.
  • Étudier un ou plusieurs exemples de maladies causées par une bactérie pathogène (maladie de Lyme, peste…) et leurs traitements.
Points clés
  • Certaines maladies causées par des bactéries pathogènes sont transmises directement entre êtres humains ou par le biais d’animaux tels que les insectes (maladies vectorielles).
  • Les bactéries pathogènes vivent aux dépens d’un autre organisme, appelé hôte (devenu leur milieu biologique), tout en lui portant préjudice (les symptômes).
  • La propagation de la bactérie pathogène se fait par changement d’hôte. Il passe soit par un contact physique entre hôtes, soit par le milieu ambiant (air, eau), soit par un vecteur biologique qui est alors l’agent transmetteur indispensable du pathogène (il assure la maturation et/ou la multiplication du pathogène).
  • Le réservoir des bactéries pathogènes peut être humain ou animal (malade ou non).
  • La propagation peut être plus ou moins rapide et provoquer une épidémie.
  • La connaissance de la propagation de la bactérie pathogène (voire, s’il y en a un, du vecteur) permet d’envisager les luttes individuelles et collectives.
  • Les comportements individuels et collectifs permettent de limiter la propagation des bactéries pathogènes (gestes de protection, mesures d’hygiène, vaccination...).
  • Le changement climatique peut étendre la transmission de certaines bactéries pathogènes en dehors de leurs zones historiques.
Pour bien comprendre
  • Les microorganismes bactériens
  • Le microbiote humain
1. Caractéristiques des bactéries pathogènes
a. Présentation de la bactérie

Une bactérie est un micro-organisme formé d'une seule cellule, sans noyau, à structure très simple.

 

Les bactéries présentent une grande diversité de tailles et de formes : leur taille moyenne est comprise entre 0,5 et 5 µm, et la plupart des bactéries sont soit sphériques (coques), soit en forme de bâtonnets (bacilles).


Différents types de bactéries

Un nombre important de bactéries vivent dans le corps humain (souvent plus nombreuses que le nombre de cellules qui le composent). La plupart sont inoffensives et bénéfiques pour l’individu. Il s’agit du microbiote humain.

Mais il existe de nombreuses espèces de bactéries dites pathogènes. Une bactérie pathogène est une bactérie responsable d'une maladie infectieuse même chez un sujet « sain » (exemples : syphilis, peste, typhoïde, choléra, tuberculose, méningite...).

b. Le pouvoir pathogène

Le pouvoir pathogène d’une bactérie dépend de l’espèce bactérienne responsable de l’infection, et conditionne le type de maladie. Il faut faire attention à ne pas confondre infection et contamination.

Définitions :
Une infection est la multiplication de micro-organismes, comme des bactéries, à l’intérieur de l’organisme.
La contamination correspond à la pénétration d’un micro-organisme, comme une bactérie, dans le corps.

On peut être contaminé sans être infecté si notre organisme se défend assez rapidement pour éviter la multiplication du micro-organisme.

c. La virulence

La virulence d’une bactérie désigne l’intensité du pouvoir pathogène de la bactérie.

d. Un exemple de découverte historique d'une bactérie pathogène

Dans les années 1880, Louis Pasteur et ses collaborateurs travaillèrent sur une maladie qui provoque des douleurs et des plaques cutanées chez le porc.
Louis Pasteur cultiva le microbe responsable de cette maladie et l’observa au microscope. Il constata et écrivit dans un rapport : « sa forme se rapproche de celle du microbe du choléra des poules ».
Il expérimenta et découvrit que ce microbe n’avait pas d’action sur les poules, mais tuait cependant aussi les lapins et les moutons. Ce microbe fut alors identifié comme étant une bactérie, nommée Erysipelothrix rhusiopathioe. Après avoir atténué la virulence du microbe par des passages successifs chez les lapins, Pasteur parvint à mettre au point un vaccin utilisable chez les porcelets âgés de moins de 4 à 5 mois contre cette maladie.


Portrait de Louis Pasteur
2. Quelques exemples de maladies causées par des bactéries pathogènes

Les bactéries pathogènes peuvent vivre aux dépens d’un autre organisme, appelé hôte (devenu leur milieu biologique). Elles libèrent généralement des toxines pathogènes responsables des symptômes ressentis par l’individu. Leur transmission peut se faire par contact direct ou par un vecteur.

Définition :
Une toxine est une substance toxique élaborée par certaines bactéries.
a. Une maladie causée par une transmission directe : le choléra

Certaines maladies causées par des bactéries pathogènes sont transmises directement entre êtres humains. C’est le cas du choléra, qui est dû à la bactérie Vibrio cholerae.


Au 19e siècle, le choléra s’est répandu dans le monde entier depuis son réservoir originel : le delta du Gange en Inde. On parle de pandémie.

Définition :
Une pandémie est une épidémie qui atteint un grand nombre de personnes dans une zone géographique très étendue.
Les caractéristiques du choléra
Symptômes
  • infection du système digestif ;
  • insuffisance rénale ;
  • choc respiratoire ;
  • mort possible si absence de traitement...
Mode de transmission de la bactérie pathogène
  • par consommation d’eau ou d’aliments porteurs de la bactérie pathogène ;
  • par des mains sales porteuses de la bactérie pathogène.
Traitement
  • sels de réhydratation et/ou perfusions de solution de réhydratation ;
  • antibiotiques par voie veineuse.
Prévalence mondiale par an 1,3 millions à 4 millions
Mortalité mondiale par an 21 000 à 143 000
Prévention et lutte
  • surveillance et amélioration de l’approvisionnement en eau ;
  • amélioration de l’assainissement et de l’hygiène ;
  • vaccins anticholériques oraux.
Définition :
La prévalence est le nombre de cas d’une maladie déclarés dans une population à un moment donné.

La propagation de la bactérie pathogène Vibrio cholerae se fait par changement d’hôte.
Mais pour d’autres bactéries pathogènes la propagation peut avoir lieu :

  • uniquement par contact physique entre hôtes (exemple : la maladie de la syphilis est causée par la bactérie Treponema pallidum, transmise lors de relations sexuelles non protégées) ;
  • par l’air (exemple : la maladie de la tuberculose est causée par le bacille de Koch, transmis par des gouttelettes aériennes expectorées par la toux).
b. Une maladie causée par une transmission vectorielle : la maladie de Lyme

Certaines bactéries pathogènes transmettent des maladies par le biais de vecteurs, comme des animaux. Ces maladies sont donc appelées maladies vectorielles.
Ces animaux vecteurs sont, la plupart du temps, des insectes ou arthropodes hématophages (moustiques, tiques, poux…) qui assurent la transmission (d’une bactérie pathogène, par exemple) d’un hôte vertébré vers un autre hôte vertébré.

Définition :
Un être vivant hématophage se nourrit de sang.

La maladie de Lyme, appelée borréliose de Lyme, est un exemple de maladie à transmission vectorielle causée par une bactérie du complexe : Borrelia burgdorferi sensu lato.

Les caractéristiques de la maladie de Lyme
Symptômes
  • éruption cutanée appelée érythème migrant ;
  • dans les cas les plus graves : manifestations neurologiques, manifestations articulaires, cardiaques ou ophtalmologiques.
Mode de transmission de la bactérie pathogène chez l'humain

morsure de tique infectée par la bactérie pathogène

Vecteur tique
Traitement

antibiotiques

Prévalence en Europe en 2014
650 000 à 850 000
Prévention et lutte
  • éviter les morsures de tiques ;
  • utiliser des insecticides.

 


Après la ponte des œufs, des larves se développent, puis muent pour se transformer en nymphes, avant de devenir adultes grâce à une dernière mue. Pour survivre, quelle que soit l'étape de développement de la tique, elle a besoin de sang. C’est pourquoi elle parasite différents hôtes pour leur en prélever.
En règle générale, les larves de tiques ont pour hôte de petits vertébrés mammifères, comme les souris ou les hérissons. Les nymphes de tiques privilégient comme hôte des vertébrés mammifères de taille moyenne ou petite, tels que les renards ou les souris. Enfin, la tique adulte a pour hôte des vertébrés mammifères de plus grande taille, comme les chevreuils.
L’Homme est un hôte accidentel. Il peut être mordu par une tique à tout stade de son développement (larve, nymphe, adulte).
Certaines tiques sont infectées par la bactérie pathogène Borrelia burgdorferi. Dans le cas de la maladie de Lyme, la propagation de la bactérie pathogène se fait donc par changement d’hôte grâce à un vecteur biologique, la tique, qui est l’agent transmetteur indispensable.
Le vecteur assure la maturation et/ou la multiplication de la bactérie pathogène. L’hôte, appelé aussi réservoir des bactéries pathogènes, peut être humain ou animal (malade ou non).

3. Lutter contre les bactéries pathogènes
a. Épidémie et santé publique
Définition :
On appelle épidémie, l’apparition et la propagation d’une maladie infectieuse contagieuse, qui frappe en même temps et en un même endroit un grand nombre de personnes.

Certaines bactéries pathogènes peuvent provoquer une épidémie.
Par exemple, en France, dans le cas de la maladie de Lyme, d'après les données de l’institut de veille sanitaire (InVS, aujourd’hui intégré à l’ANSP, l’agence nationale de santé publique), quasiment toutes les régions sont touchées par cette maladie avec une incidence plus ou moins forte.

Définition :
L’incidence indique le nombre de nouveaux cas d’une maladie dans une population sur un intervalle de temps donné.

D'après les données de Santé publique France, la fréquence d’apparition de cette maladie a presque été multipliée par 10 en 10 ans.

b. Luttes individuelles et collectives pour limiter les épidémies

La connaissance de la propagation d’une bactérie pathogène (voire, s’il y en a un, du vecteur) permet d’envisager la mise en place de luttes individuelles et collectives.

1. Se protéger de la maladie de Lyme

Quelques comportements individuels permettent de se protéger de la maladie de Lyme :

  • prévenir : porter des vêtements couvrants et des chaussures montantes lors de balades en forêt pour éviter les piqûres de tique, et utiliser du répulsif pour insectes pour tuer le vecteur ;
  • inspecter : après une balade en nature, inspecter méticuleusement son corps ;
  • réagir : en cas de présence d’une tique accrochée sur la peau, la retirer avec une pince spéciale ;
  • surveiller : désinfecter la zone de piqûre et la surveiller pendant 30 jours ;
  • consulter : en cas d'érythème migrant, consulter un médecin.
2. Protéger les populations du choléra

Quelques comportements collectifs permettent de protéger les populations du choléra :

  • améliorer les services d’assainissement et d’approvisionnement en eau ;
  • éduquer les populations sur les mesures générales d’hygiène (lavage de main au savon notamment) ;
  • vacciner : des vaccins anticholériques oraux existent.
3. Limiter voire annuler un risque épidémique

Il est possible de limiter voire d’éradiquer une épidémie en luttant contre sa propagation grâce à des méthodes préventives, dites prophylactiques.

Définition :
La prophylaxie est l’ensemble des mesures à prendre pour prévenir les maladies.

Voici une liste, non-exhaustive, de méthodes prophylactiques :

  • éviter la contamination par les vecteurs (utilisation d’insecticides) ;
  • lutter par des mesures d’hygiène rigoureuses : lavage des mains et des surfaces au savon et/ou au gel hydroalcooliques, se couvrir la bouche et le nez en toussant ou en éternuant ;
  • utiliser un préservatif lors d’un rapport sexuel pour stopper les contaminations par voie sexuelle ;
  • s’isoler (mise en quarantaine) en cas d’infection ;
  • se faire vacciner.

Des méthodes curatives, si elles existent, peuvent venir compléter les méthodes prophylactiques pour limiter l’épidémie, telles que la prise d’antibiotiques.

Les comportements individuels et collectifs permettent donc de limiter la propagation des bactéries pathogènes (gestes de protection, mesures d’hygiène, vaccination, dépistage des individus infectés, etc.).

c. Changement climatique et évolution de la transmission des bactéries pathogènes

Les bactéries responsables de maladies chez l’Homme et liées à l’eau sont nombreuses, par exemple :

  • Escherichia Coli (responsable de la gastro-entérite) ;
  • Vibrio cholerae (responsable du choléra) ;
  • Legionella pneumophila (responsable de la légionellose).

Les changements climatiques, comme les inondations, les sécheresses ou un réchauffement de la température de l’eau, peuvent avoir des conséquences majeures sur le développement de ces bactéries :

  • les inondations peuvent provoquer un lessivage des sols responsable de la propagation des bactéries pathogènes dans l’eau ;
  • les sécheresses provoquent un problème d’accès à l’eau et ont un impact sur la qualité de celle-ci.

La température est un paramètre fondamental de la multiplication des bactéries. Par exemple, Legionella pneumophila se développe peu à 25 °C, alors qu’entre 30 °C et 37 °C, sa multiplication est forte.
Ainsi, si un changement climatique provoque une hausse de la température de l’eau, la multiplication des bactéries pathogènes présentes s’accélérera.
Les maladies liées à des bactéries pathogènes véhiculées par un vecteur sont également sensibles au changement climatique. Par exemple, la bactérie responsable de la maladie de Lyme, véhiculée par les tiques, a tendance à toucher de nouveaux pays à cause du réchauffement climatique. Une étude révèle la possibilité que la tique, Ixodes scapularis, s'étende vers le Canada, et prévoie une augmentation de 213 % de son habitat d'ici à 2080. Le constat est le même en Europe : les tiques risquent de remonter de la partie méridionale de l’Europe vers le Nord.
Le changement climatique peut donc étendre la transmission de certaines bactéries pathogènes en dehors de leurs zones historiques, par l’augmentation de la zone habitable de ses principaux vecteurs.

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