Facteurs de virulence fongique et pathogenèse

Les facteurs de virulence fongique sont les attributs structurels et fonctionnels qui permettent à un champignon de coloniser les surfaces de l'hôte, d'envahir les tissus, d'acquérir des nutriments et de résister à l'élimination immunitaire. La pathogenèse fongique est le processus résultant par lequel ces facteurs, en interaction avec les défenses de l'hôte, produisent la maladie. Étant donné que de nombreux champignons sont des commensaux ou des organismes environnementaux, la virulence est mieux comprise non pas comme une propriété fixe du microbe seul, mais comme un résultat qui émerge de la relation hôte-pathogène.

Definition

Un facteur de virulence fongique est une molécule, une structure ou une capacité phénotypique fongique qui contribue à la capacité de l'organisme à causer des dommages à l'hôte, tandis que la pathogenèse désigne l'interaction hôte-pathogène par laquelle l'infection et la maladie se développent.

Scope

Ce sujet couvre les principales catégories de déterminants de la virulence fongique — adhésion, plasticité morphologique, composition et remodelage de la paroi cellulaire, enzymes sécrétées, formation de biofilm, et systèmes de réponse au stress et d'acquisition de nutriments — ainsi que les cadres conceptuels utilisés pour définir la virulence. Il s'agit d'un traitement de référence et éducatif des mécanismes pathogènes, et non d'un guide clinique sur la thérapie antifongique.

Core questions

• Qu'est-ce qui distingue un facteur de virulence d'un trait ordinaire de croissance ou de survie ?
• Comment le changement morphologique contribue-t-il à l'invasion ?
• Comment le remodelage de la paroi cellulaire aide-t-il les champignons à échapper à la reconnaissance immunitaire ?
• Pourquoi la virulence est-elle une propriété de l'interaction hôte-pathogène plutôt que du champignon seul ?

Key concepts

• Adhésines et attachement aux cellules hôtes
• Dimorphisme et changement morphologique (transition levure-hyphe)
• Composition de la paroi cellulaire et masquage du bêta-glucane
• Enzymes hydrolytiques sécrétées (protéases, phospholipases)
• Formation de biofilm
• Thermotolérance et réponse au stress
• Acquisition de nutriments (fer, zinc)

Key theories

Cadre de réponse aux dommages de la pathogenèse microbienne

Casadevall et Pirofski ont recadré la virulence et la pathogénicité comme des concepts relationnels : le résultat d'une rencontre hôte-microbe est défini par les dommages nets causés à l'hôte, qui dépendent conjointement des attributs du microbe et de la réponse immunitaire de l'hôte plutôt que du microbe isolé.

Mechanisms

Les champignons pathogènes commencent généralement par adhérer aux surfaces de l'hôte via des adhésines spécifiques, puis déploient des stratégies d'invasion qui impliquent souvent un changement morphologique. Chez Candida albicans, la transition réversible de la levure à l'hyphe est étroitement liée à la pénétration tissulaire et est considérée comme un déterminant clé séparant la colonisation de l'invasion (gow-2011). La paroi cellulaire fongique est à la fois une cible pour la reconnaissance par l'hôte et un outil d'évasion : le remodelage de surface peut masquer le bêta-glucane immunostimulateur sous une couche de mannoprotéines, atténuant ainsi la détection par les récepteurs de lectine de type C de l'hôte (netea-2015). Les enzymes sécrétées dégradent les barrières et les protéines de l'hôte, les biofilms protègent les communautés sur les tissus et les dispositifs, et les systèmes de réponse au stress et de récupération des nutriments (pour le fer et le zinc) soutiennent la croissance dans l'environnement hostile de l'hôte. Que ces attributs aboutissent à la maladie dépend de l'état immunitaire de l'hôte, ce qui est cohérent avec la vision de la virulence basée sur la réponse aux dommages (casadevall-1999).

Clinical relevance

Les mécanismes de virulence expliquent pourquoi un champignon normalement commensal peut devenir invasif et pourquoi certaines espèces sont plus dangereuses que d'autres. Ce sujet décrit ces mécanismes à des fins de compréhension éducative ; il ne fournit pas de critères pour le diagnostic ou le traitement des infections fongiques chez les patients individuels.

Evidence & guidelines

Le compte rendu mécanistique présenté ici est tiré de revues narratives et conceptuelles sur la pathogenèse fongique et l'interaction hôte-pathogène (casadevall-1999; gow-2011; netea-2015). Il ne constitue pas une directive de traitement.

History

La base conceptuelle de la virulence fongique a été affinée vers 1999 lorsque Casadevall et Pirofski ont soutenu que la virulence et la pathogénicité sont des propriétés de l'interaction hôte-pathogène plutôt que du microbe seul, une idée élaborée plus tard sous le nom de cadre de réponse aux dommages. Des travaux moléculaires ultérieurs ont caractérisé des déterminants spécifiques tels que le passage levure-hyphe et le masquage de la paroi cellulaire, reliant des traits fongiques discrets à la transition de la colonisation à l'invasion (casadevall-1999; gow-2011).

Debates

La virulence est-elle une propriété du microbe ou de l'interaction ?

Le cadre de réponse aux dommages soutient que la virulence ne peut être définie par le champignon seul, car le même organisme peut être un commensal inoffensif chez un hôte et un pathogène létal chez un autre ; l'unité d'analyse pertinente est le dommage causé à l'hôte résultant de l'interaction.

Key figures

• Arturo Casadevall
• Liise-anne Pirofski
• Neil A. R. Gow
• Alistair J. P. Brown
• Mihai G. Netea

Seminal works

• casadevall-1999
• gow-2011

Frequently asked questions

Pourquoi le passage de la levure à l'hyphe est-il considéré comme un trait de virulence ?

Chez des espèces telles que Candida albicans, la forme hyphale est associée à la pénétration et à l'invasion tissulaire, de sorte que la capacité à passer d'une forme à l'autre aide le champignon à passer d'une colonisation de surface inoffensive à une maladie invasive.

Comment les champignons se cachent-ils du système immunitaire ?

Une stratégie est le remodelage de la paroi cellulaire qui masque le bêta-glucane immunostimulateur sous une couche externe de mannoprotéines, réduisant ainsi la reconnaissance par les récepteurs de lectine de type C de l'hôte tels que Dectin-1.