Pathogénie et facteurs de virulence
La pathogénie bactérienne est l'étude de la manière dont les bactéries causent des maladies, et les facteurs de virulence sont les outils moléculaires par lesquels elles y parviennent. Ce domaine examine les stratégies récurrentes que les bactéries pathogènes utilisent pour atteindre un hôte, s'attacher à ses surfaces, franchir ses barrières, se multiplier, endommager les tissus et échapper à ses défenses. Il traite la virulence comme une propriété de la relation hôte-pathogène plutôt que du microbe seul.
Definition
La pathogénie est la séquence d'événements par laquelle une bactérie établit une infection et provoque une maladie chez un hôte ; les facteurs de virulence sont les produits géniques (adhésines, toxines, systèmes de sécrétion, capsules et structures de surface) qui contribuent à cette capacité, et la virulence est le degré quantitatif de dommages qu'un pathogène produit.
Scope
Ce domaine organise l'essentiel de la virulence bactérienne en ses principales étapes et ensembles d'outils : l'adhérence et la colonisation, les toxines sécrétées, l'activité endotoxique de l'enveloppe cellulaire, l'invasion et la survie intracellulaire, et l'évasion de l'immunité de l'hôte. Il les présente comme des sujets de référence en bactériologie et ne constitue pas un guide pour le diagnostic ou le traitement d'une infection.
Sub-topics
Core questions
- Quels traits moléculaires distinguent un pathogène d'un commensal inoffensif ?
- Comment les bactéries s'attachent-elles, envahissent-elles et persistent-elles dans les tissus de l'hôte ?
- Par quels mécanismes les produits bactériens endommagent-ils l'hôte directement ou par la propre réponse immunitaire de l'hôte ?
- Comment les pathogènes subvertissent-ils ou échappent-ils à l'immunité innée et adaptative ?
Key concepts
- Pathogène versus commensal
- Facteur de virulence
- Adhérence et colonisation
- Exotoxines et endotoxine
- Invasion et survie intracellulaire
- Évasion immunitaire
- Systèmes de sécrétion
- Îlots de pathogénicité
Key theories
- Cadre de la réponse aux dommages de la virulence
- La virulence n'est pas une propriété intrinsèque du microbe, mais un résultat de l'interaction hôte-microbe, mesurée par les dommages qui en résultent ; le même organisme peut être bénin ou létal selon l'état immunitaire de l'hôte.
Mechanisms
La plupart des bactéries pathogènes suivent une séquence récurrente : elles atteignent et adhèrent à une surface de l'hôte, souvent à l'aide de pili, de fimbriae ou d'adhésines non-pilus ; elles colonisent et peuvent former des biofilms ; certaines franchissent les barrières épithéliales par invasion et survivent à l'intérieur ou entre les cellules ; et elles élaborent des facteurs qui endommagent l'hôte, soit directement par des exotoxines sécrétées et des endotoxines de surface, soit indirectement en provoquant une inflammation. À travers ces étapes, des systèmes de sécrétion dédiés délivrent des protéines effectrices, et une batterie de mécanismes d'évasion atténue le complément, la phagocytose et la reconnaissance immunitaire. De nombreux gènes pertinents se regroupent sur des îlots de pathogénicité mobiles, reflétant l'acquisition horizontale de la virulence.
Clinical relevance
La compréhension des facteurs de virulence explique pourquoi certaines bactéries provoquent des schémas de maladie particuliers et sous-tend la justification des vaccins (par exemple, les vaccins à base d'anatoxines et d'adhésines) et de la recherche anti-virulence. Cette entrée décrit les mécanismes pathogènes à titre de référence éducative et ne constitue pas une base pour un diagnostic ou un traitement individuel.
History
L'étude moléculaire de la virulence est passée des postulats de Koch à une discipline centrée sur les gènes à la fin du XXe siècle, alors que les postulats de Koch moléculaires de Falkow et la génomique comparative ont identifié les déterminants spécifiques qui rendent les bactéries pathogènes. La synthèse de Finlay et Falkow sur les thèmes communs de la pathogénicité microbienne a cristallisé l'idée que divers pathogènes convergent de manière répétée vers un ensemble de stratégies partagées.
Debates
- La virulence est-elle une propriété du microbe ou de l'interaction hôte-microbe ?
- Les définitions classiques situaient la virulence dans le pathogène, mais le cadre de la réponse aux dommages la recadre comme un résultat émergent de l'interaction, l'état immunitaire de l'hôte déterminant si le même organisme est inoffensif ou létal.
Key figures
- Stanley Falkow
- B. Brett Finlay
- Pascale Cossart
- Arturo Casadevall
Related topics
Seminal works
- finlay-falkow-1997
- casadevall-pirofski-1999
Frequently asked questions
- Quelle est la différence entre un facteur de virulence et un pathogène ?
- Un pathogène est un organisme capable de provoquer une maladie ; un facteur de virulence est une molécule ou une structure spécifique (telle qu'une adhésine, une toxine ou une capsule) qui contribue à cette capacité.
- Pourquoi les gènes de virulence sont-ils souvent regroupés ?
- De nombreux déterminants de virulence résident sur des îlots de pathogénicité ou d'autres éléments génétiques mobiles, ce qui permet à des blocs de gènes de virulence d'être acquis par transfert horizontal et hérités ensemble.