De la microbiologie pour ceux qui ont les crocs

Comment la tuberculose échappe à notre réponse immunitaire

Une maladie à inscrire dans les livres d’histoire

La peste blanche, la scrofule, la consomption, la mort rouge, la phtisie et la tuberculose sont autant de noms donnés à l’une des maladies les plus infectieuses et mortelles au monde. La maladie connue sous le nom de tuberculose (TB) est causée par une bactérie appelée Mycobacterium tuberculosis, ci-après dénommée MTB. MTB provoque une mort cellulaire rapide dans un processus qui finit par vaincre le tissu cellulaire sain dans un organisme infecté. La tuberculose a frappé l’homme dès 4000 ans avant Jésus-Christ et, bien qu’elle soit moins répandue dans de nombreux pays développés de nos jours, elle continue à faire des ravages dans les pays en développement. Selon l’Organisation mondiale de la Santé, la tuberculose était la principale cause de décès par maladie infectieuse dans le monde entier en 2019, causant 1,4 million de décès cette année-là¹, éclipsée seulement récemment par la pandémie de COVID-19. Le traitement implique six à dix-huit mois d’un régime médicamenteux intensif, un plan qui se complique si vous contractez une souche multirésistante. Mais comment cette maladie persistante parvient-elle à se propager dans son hôte ?

La caractéristique principale du genre Mycobacterium, et le trait qui les rend si résistants, est leur paroi cellulaire unique qui est largement composée d’acide mycolique. L’acide mycolique confère à la bactérie une résistance à la déshydratation et aux dommages chimiques, ainsi qu’une résistance accrue aux antibiotiques. Par conséquent, les mycobactéries sont capables de survivre pendant de longues périodes à l’intérieur et à l’extérieur des organismes hôtes. La conséquence la plus importante de la résistance accrue de cette bactérie est sa capacité à survivre après avoir été engloutie par les macrophages, des cellules de réponse immunitaire dont le but est de consommer les organismes étrangers et envahissants. Ce qui distingue MTB des autres bactéries est sa capacité à utiliser même les macrophages comme cellules hôtes pour sa réplication.

La bactérie *Mycobacterium tuberculosis*, la cause de la tuberculose

Micrographie électronique à balayage de la bactérie *Mycobacterium tuberculosis*, à l’origine de la tuberculose. Crédit : NIAID

Mordre plus que ce que l’on peut mâcher

Les MTB sont capables d’inhiber ou de contourner la plupart des tentatives des macrophages pour les détruire. Les substances étrangères consommées par les macrophages sont enfermées dans un organite appelé phagosome. Après avoir consommé un agent pathogène, le phagosome se combine avec un lysosome, un organite cellulaire contenant diverses enzymes digestives, pour former un phagolysosome qui abaisse ensuite le pH, ou l’acidité, de son propre environnement interne. Lorsque le pH interne du phagolysosome diminue, il dégrade tout ce que contenait le phagosome initial. Pour éviter cela, MTB sécrète des protéines qui diminuent le recrutement des lysosomes et suppriment l’expression de certains gènes du macrophage qui jouent un rôle dans le recrutement des lysosomes. Outre le fait que MTB ralentit une grande partie de la croissance du macrophage, cela permet à ce dernier de continuer à exister en tant que cellule hôte que MTB peut utiliser pour se répliquer. Pour les phagosomes qui réussissent à fusionner avec les lysosomes, MTB a un plan de secours : elle inhibe la capacité du macrophage à diminuer le pH interne en altérant la membrane cellulaire du macrophage. À ce pH supérieur à la normale dans le phagolysosome, MTB peut échapper à la réponse immunitaire et persister à l’intérieur des macrophages.

Si un macrophage s’avère incapable de détruire un agent pathogène, il a deux options. Premièrement, en subissant une apoptose, ou mort cellulaire, les macrophages peuvent stopper la croissance bactérienne. Dans ce cas, MTB est libérée du macrophage hôte. Bien que cela ne détruise pas MTB, cela empêche au moins MTB d’utiliser le macrophage comme hôte pour se répliquer. Il y a également une chance que le prochain macrophage qui consomme la MTB nouvellement libérée soit réellement capable de la dégrader. Deuxièmement, les macrophages peuvent former un granulome pour séparer MTB du reste de l’organisme et la rendre inerte. Un granulome est une grande masse agrégée de cellules répondant au système immunitaire, comme les macrophages, qui enterrera effectivement le MTB en son centre afin que la bactérie ne puisse pas interagir avec l’organisme. La nécrose caséeuse, le processus de mort cellulaire par lequel MTB se propage dans son hôte, continuera à se produire dans le granulome. Cela crée un noyau de cellules mortes à l’intérieur du granulome mais ralentit la propagation de la maladie aux tissus sains². Cependant, cette stratégie n’est pas non plus totalement efficace pour éliminer MTB.

Se cacher à la vue de tous

A granuloma formUn granulome formé autour d’un macrophage infecté par la tuberculose Image de : l ien

Le noyau de cellules immunitaires mortes à l’intérieur du granulome peut s’étendre de plus en plus jusqu’à ce que le granulome s’effondre, comme cela se produit parfois lorsqu’un hôte est immunodéprimé en raison de divers facteurs tels que la vieillesse ou la maladie. La nécrose caséeuse envahit le centre du granulome et la structure entière s’effondre, libérant à nouveau MTB active dans l’organisme hôte pour infecter les tissus voisins. Plus inquiétant encore, MTB est connue pour être capable de survivre des décennies dans un granulome et de redevenir active. Si les granulomes remplissent une fonction importante en contenant la MTB et en localisant la réponse immunitaire dans une seule région, ils sont également incapables de détruire complètement la MTB et représentent des bombes à retardement potentielles de l’infection tuberculeuse. Dans son rapport mondial 2018 sur la tuberculose, l’OMS a indiqué qu’on estime qu’un quart de la population mondiale est infecté par une forme latente ou active de tuberculose¹.

Les granulomes sont transportés dans tout le corps alors qu’ils sont inertes et peuvent donc infecter n’importe quelle partie du corps avec la TB une fois qu’ils éclatent. Il existe des cas de personnes dont la tuberculose est localisée dans la colonne vertébrale, les yeux, les organes génitaux et presque tous les organes auxquels on peut penser. Heureusement, la seule forme transmissible de la tuberculose est celle qui infecte les poumons. Cependant, cette forme de tuberculose est si incroyablement infectieuse que la plupart des pays développés ont mis en place de vastes programmes de lutte contre la tuberculose afin d’éviter les épidémies de masse sur leur territoire¹. Malgré ces efforts, les pays disposant de moins de ressources ou d’infrastructures restent des points chauds pour les nouvelles souches de tuberculose de plus en plus résistantes aux médicaments. Les efforts récents de l’OMS ont visé à augmenter l’aide étrangère pour endiguer cette épidémie. En augmentant le nombre d’équipements permettant de détecter et de suivre la propagation de la tuberculose dans les pays étrangers, les scientifiques et les professionnels de la santé pourraient retracer les épidémies beaucoup plus efficacement. L’accent a également été mis sur la recherche de nouvelles méthodes de dépistage pour détecter la tuberculose chez les patients présentant des formes latentes de la maladie. Grâce à ces nouvelles méthodes, l’OMS espère mettre fin à cette épidémie millénaire d’ici 2035¹.

Article orignial: Zhai, W., Wu, F., Zhang, Y., Fu, Y., Liu, Z. (2019, January 15). The immune escape mechanisms of Mycobacterium tuberculosis. MDPI. https://www.mdpi.com/1422-0067/20/2/340.

Sources additionelles