Caractéristiques antigéniques et développement d’Aspergillus

Caractéristiques antigéniques et développement d’Aspergillus

Pathogénie

Déterminisme de la localisation des lésions

La contamination primaire se fait généralement par voie respiratoire. Les conidies, liées aux poussières sont inhalées. Les plus grosses poussières qui véhiculent une grande partie des conidies sont arrêtées au niveau de l’appareil respiratoire supérieur. Elles sont plaquées contre la paroi trachéale et éliminées par l’escalator mucociliaire qui constitue la première ligne de défense de l’appareil respiratoire (7). Toute modification de celui-ci par exemple par des gaz toxiques comme l’ammoniac ou l’aldéhyde formique ou toute altération de l’épithélium trachéal par exemple lors d’hypovitaminose A favorise l’accumulation de conidies à ce niveau et leur passage dans l’appareil respiratoire profond (5, 7). Au niveau trachéal, certains sites sont préférentiellement atteints : il s’agit des zones de courbure de la trachée chez les oiseaux à long cou (anatidés, ardéidés…), de la syrinx (figure 2) et de la bifurcation trachéale. Les conidies ont tendance à s’y déposer à cause de la réduction de diamètre de ces zones et des turbulences du flux d’air qui y sont présentes (1).Le développement d’aspergillomes nasaux est particulièrement fréquent chez les psittacidés. Ces derniers, contrairement aux autres oiseaux, possèdent des sinus infraorbitaires avec seulement deux ouvertures (figure 3). Cette particularité anatomique a pour conséquence un mauvais drainage de l’air dans les sinus y favorisant ainsi le dépôt de conidies (1).a sac aérien cervico-céphalique ; b sinus infraorbital ; c narine ; d diverticule rostrale du sinus infraorbital ; e diverticule infraorbital du sinus infraorbital ; f diverticule mandibulaire du sinus infraorbital
Les poussières et les conidies qui passent la barrière trachéale vont atteindre l’appareil respiratoire profond (7). Pour comprendre leur répartition, il est nécessaire de connaître la physiologie respiratoire des oiseaux. La circulation de l’air dans les poumons est assez complexe. Schématiquement, l’air est inspiré à travers la trachée, les bronches primaires et en partie les parabronches néopulmonaires dans les sacs aériens caudaux (sacs aériens abdominaux et thoraciques postérieurs) par la dépression créée par l’abaissement du sternum. La dépression se formant aussi dans les sacs aériens craniaux (sacs aériens thoraciques crâniaux, claviculaire et cervico-céphaliques) attire l’air vicié des bronches secondaires et des parabronches paléopulmonaires dans ces sacs aériens. A l’expiration, les sacs aériens diminuent de volume, pressés par le bréchet. Il se forme donc une surpression dans les sacs aériens caudaux qui pousse l’air frais inspiré vers les parabronches en passant par les bronches secondaires. Une partie de l’air passe à travers les parabronches néopulmonaires pour se rendre dans le poumon. La surpression dans les sacs aériens craniaux expulse l’air vicié par la trachée (figure 4).
Cette circulation de l’air explique le dépôt préférentiel des conidies dans les sacs aériens caudaux puisque l’air qui y arrive n’a pas encore traversé le poumon et n’a pas pu être filtré. L’air oxygéné qui y arrive y est de plus réchauffé et humidifié ce qui fait de ces sacs aériens un milieu adéquat pour le développement d’Aspergillus (7). Il a aussi était démontré une possible intervention du lipopolysaccharide (LPS) de Pasteurella multocida. Sa présence diminuerait l’efficacité de la clairance des particules étrangères au niveau de l’épithélium respiratoire ainsi que le rôle phagocytaire de celui-ci permettant alors aux conidies d’y séjourner plus longuement et de s’y développer (37).Suite au développement d’Aspergillus au niveau respiratoire, le champignon possédant un tropisme pour les vaisseaux sanguins, il peut y avoir passage de fragments de filaments dans le sang et donc contamination d’autres organes par voir hématogène (11).

Déterminisme de la nature des lésions

Le pouvoir pathogène d’Aspergillus est de deux types. Il existe une action mécanique due au développement des filaments mycéliens provoquant une dissociation des tissus, une obstruction des vaisseaux et des conduits aérifères et jouant un rôle de corps étranger d’où la formation de nodules. D’autre part Aspergillus a une action toxique et antigénique (7, 11). Il produit diverses toxines dont l’une, appelée « gliotoxine » possède des propriétés immunosuppressives et nécrotiques reconnues (37).Suivant les tissus rencontrés par les conidies, les réactions vont différer. Ainsi, les bronches primaires et secondaires, possédant des cellules lymphocytaires réparties sous forme d’infiltrations lymphocytaires disséminées, sont le siège de lésions exsudatives. Les sacs aériens, complètement dépourvus de structure de défense ne sont envahis par les leucocytes que par migration hors des vaisseaux lors de foyer infectieux à leur niveau ; on observe surtout des lésions exsudatives avec constitution d’un amas de caséum. Enfin, c’est dans le parenchyme pulmonaire, qui présente des foyers disséminés de petits lymphocytes que se retrouvent les nodules aspergillaires (7).

Diagnostic

Ante-mortem

Diagnostic clinique

Il est toujours difficile voire impossible de diagnostiquer avec certitude une aspergillose chez un oiseau uniquement à partir de ses symptômes. En effet, la variété et le peu de spécificité des signes cliniques associés à l’aspergillose ne peuvent que conduire à une suspicion. Dans de rares cas, certains signes comme une modification de la voix seront cependant très évocateurs (24).
Pour établir une suspicion clinique d’aspergillose, il est nécessaire de s’intéresser à l’environnement de l’oiseau c’est-à-dire de rechercher d’éventuelles causes favorisantes. Ainsi, comme nous l’avons vu précédemment, une mauvaise hygiène de la cage ou des locaux, une ventilation inefficace, une alimentation inadaptée ou carencée sont autant de facteurs propices au développement d’une aspergillose. De même certaines espèces sont plus sensibles à cette maladie (tableau 2). L’historique de l’animal fournit également des indications importantes. Dans le cas d’oiseaux domestiques, il est bon de connaître la provenance de l’animal et dans le cas d’oiseaux sauvages les conditions de capture et de détention. Il faut systématiquement prendre connaissance de l’état de santé de l’oiseau et des traitements en cours. Ainsi un oiseau dont l’état général se détériore malgré la mise en place d’une antibiothérapie peut être suspecté d’aspergillose (16, 24, 43).Dans les cas où un oiseau présente des signes cliniques très peu spécifiques comme un amaigrissement, un abattement et même dans certains cas en l’absence de symptômes il faut quand même suspecter une aspergillose si l’environnement et l’historique de l’oiseau sont très favorisants. Par exemple les psittacidés d’importation ou de contrebande ou les rapaces et les anatidés sauvages arrivant en centre de soins de la faune sauvage peuvent être presque toujours suspects d’aspergillose (43).

Diagnostic différentiel

De part la très grande diversité des manifestations cliniques de l’aspergillose et le peu de spécificité des symptômes présents chez les oiseaux, il est difficile d’établir un diagnostic différentiel précis. Toutefois, on retrouve aussi une perte de poids associée à une leucocytose hétérophilique (cf. (3)(a)) lors de chlamydophiloses, de mycobactérioses et parfois de processus néoplasiques. Une dyspnée sévère peut, quant à elle, être observée lors d’une augmentation de la pression intracoelomique (masses, ascite, hépatomégalie, rétention d’œufs…), d’une pneumonie ou lors de l’inhalation d’un corps étranger (5).

Examens complémentaires

 Hématologie

Les résultats d’un bilan hématologique peuvent parfois fortement suggérer une aspergillose. Il est fréquent de trouver chez un oiseau atteint d’aspergillose une leucocytose importante souvent supérieure à 20000 cellules par microlitre et atteignant parfois 100000 cellules par microlitre. Celle-ci est due à une granulocytose hétérophilique (1, 24). Cette modification se manifeste dès les stades précoces de la maladie parfois avant tout signe clinique (43). De même il est observé une monocytose (> 4%) et une lymphopénie et l’observation microscopique d’un frottis sanguin permet la mise en évidence lors de stades plus avancés de la maladie de granulocytes hétérophiles toxiques (1, 24, 43) Si le système immunitaire de l’oiseau n’est pas compétent, il se peut que la leucocytose soit absente. Enfin dans les cas d’aspergillose chronique, il est fréquent d’observer une anémie arégénérative (24).

Biochimie

L’intérêt majeur de cet examen complémentaire est de mettre en évidence une hyperprotéinémie surtout présente en cas d’atteinte chronique (24). En effet, en cas d’aspergillose, la sollicitation du système immunitaire provoque une augmentation des globulines sériques et donc une hyperprotéinémie (16, 36). Plus accessoirement, l’élévation de certains paramètres biochimiques peut renforcer l’hypothèse d’une aspergillose. La proximité des sacs aériens avec certains organes notamment le foie peut être à l’origine d’une atteinte de ceux-ci. Par conséquent, il n’est pas rare d’observer une augmentation du taux d’aspartate aminotransférase et du taux d’acides biliaires due à un dysfonctionnement hépatique. De même, une élévation du taux de créatine kinase peut être observée suite à la fonte musculaire lors d’une atteinte chronique (16, 24, 36).

Cytologie

L’examen cytologique d’échantillons prélevés dans l’appareil respiratoire est un examen complémentaire très intéressant puisqu’il peut permettre de confirmer un diagnostic d’aspergillose. Les échantillons peuvent être obtenus soit par biopsie sous endoscopie d’une lésion, soit par lavage trachéal ou d’un sac aérien, soit par rinçage des sinus… Lors d’ascite, le liquide obtenu par ponction au niveau de la ligne blanche peut contenir des éléments fongiques et donc servir au diagnostic. Dans tous les cas, la contamination par contact de l’échantillon avec le milieu extérieur doit être évitée. L’observation microscopique de l’échantillon, après coloration au bleu de méthylène, permet la visualisation de lésions typiques d’aspergillose avec la présence d’un grand nombre de granulocytes hétérophiles, de macrophages et de cellules géantes multinucléées associés à des éléments fongiques typiques (filaments mycéliens et parfois têtes aspergillaires) (24).

Radiographie

Dans le cadre du diagnostic de l’aspergillose, la radiographie est l’un des examens complémentaires les plus utiles et les plus pratiques de part sa disponibilité, son faible coût et sa rapidité d’exécution (5, 16, 24, 36). De nombreux auteurs s’accordent toutefois pour dire que lorsque des lésions sont visibles à l’examen radiographique, le pronostic est sombre (43). D’autre part, l’absence de signes radiographiques ne permet en aucun cas d’exclure une aspergillose. Il est intéressant d’effectuer systématiquement deux clichés de la cavité coelomique (incidence ventro-dorsale et latéro-latérale). Les signes radiographiques lors d’aspergillose sont : une perte de définition du contour des sacs aériens ainsi qu’une asymétrie de ceux-ci, des opacités focales au niveau de l’appareil respiratoire (sacs aériens, poumons, syrinx, trachée…), une augmentation de l’épaisseur des sacs aériens (figure 5), une ascite, une hépatomégalie, une néphromégalie. La radiographie présente aussi l’intérêt de pouvoir être utilisée pour suivre l’évolution des lésions et donc l’efficacité du traitement (16, 24).

Endoscopie

Plus invasive que la radiographie, cet examen complémentaire est très utile puisqu’il fournit un accès visuel direct aux sacs aériens, à une partie des poumons et à certains organes dont la rate, le bord caudal du foie, les reins, les gonades, une partie du tube digestif. Lors de la recherche de lésions aspergillaires il est recommandé d’examiner grâce à un endoscope rigide les sacs aériens thoraciques et abdominaux gauches et droits ce qui implique de pratiquer une voie d’abord sur chaque flanc. De même, on inspecte la trachée, la syrinx et le départ des bronches primaires à l’aide d’un endoscope rigide que l’on introduit par la glotte. L’endoscopie présente l’avantage de pouvoir poser un diagnostic de certitude si des lésions typiques d’aspergillose sont visualisées. Des biopsies de ces lésions ainsi que des organes accessibles peuvent être réalisées et il est possible de réaliser cet examen en cours de traitement pour juger de son efficacité et de l’évolution de la maladie. De nombreux auteurs considèrent cet examen complémentaire comme indispensable et à pratiquer systématiquement lors d’une suspicion d’aspergillose (24, 36, 43). L’inconvénient majeur de cet examen est la nécessité d’anesthésier un oiseau qui présente parfois des troubles respiratoires et, en réalité, cet examen est également peu utilisé car peu de vétérinaires disposent de l’équipement adéquat. Si on désire explorer encore plus minutieusement la cavité coelomique, une laparotomie exploratoire est envisageable.

Microbiologie

Cet examen consiste en la mise en culture d’un prélèvement. Ce prélèvement peut être réalisé par écouvillonnage des choanes ou de la trachée, par aspiration des sinus ou par biopsie sous endoscopie (5, 24). L’écouvillonnage profond de la trachée est le plus fréquent. Il peut être réalisé sur oiseau vigile ou préférentiellement anesthésié en introduisant l’écouvillon à travers la glotte le plus loin possible dans la trachée puis en le retirant sans entrer en contact avec la cavité buccale (43). L’échantillon sert ensuite à ensemencer une gélose de Sabouraud à laquelle est ajouté du chloramphénicol pour inhiber les croissances bactériennes. L’incubation est faite dans une étuve à 37°C pendant au moins 48h. L’aspect de la culture et l’observation microscopique des champignons (figures 6, 7 et 8) permettent la diagnose de l’espèce d’Aspergillus (visualisation de têtes aspergillaires) et la différenciation avec d’autres champignons responsables de lésions identiques comme les Mucorales (thalle très développé en non cloisonné) et les Penicillium (absence de vésicules) (24). Attention cependant, une culture positive en l’absence de toute lésion évocatrice ne permet pas de conclure à une aspergillose car les Aspergillus sont des contaminants habituels de l’environnement et de l’appareil respiratoire supérieur (5, 24, 36).

Electrophorèse des protéines

L’électrophorèse des protéines sériques ou plasmatiques n’est qu’un examen d’orientation et ne permet pas de diagnostiquer à lui seul une aspergillose. Cette affection s’accompagne fréquemment de modifications importantes des différentes fractions protéiques dont les principales sont une augmentation notable des β-globulines notamment lors d’épisode aigu ainsi qu’une diminution du ratio albumine sur globulines due à une diminution de l’albumine et une augmentation des globulines. Dans certains cas d’aspergilloses chroniques, une augmentation des γ-globulines est aussi présente. Cependant les modifications du profil électrophorétique des protéines ne sont pas systématiques lors d’aspergillose (21, 24).

Sérologie

Des tests sérologiques de détection des anticorps anti-Aspergillus ou des antigènes d’Aspergillus existent, nous les détaillerons dans la partie II.

Démarche diagnostique

Malgré le nombre important d’examens complémentaires disponibles pour orienter un diagnostic d’aspergillose, aucun n’est actuellement suffisant pour diagnostiquer avec certitude cette maladie chez les oiseaux. Différents auteurs recommandent par conséquent d’établir un protocole diagnostique en associant divers examens complémentaires. Ainsi Redig (43) associe la réalisation d’une culture à partir d’un écouvillonnage profond de la trachée à un examen endoscopique des sacs aériens et de la trachée complétés par un test sérologique de recherche d’anticorps.

Post-mortem

La réalisation d’une autopsie permet généralement le diagnostic post-mortem de l’aspergillose. Il existe souvent des lésions caractéristiques dans les sacs aériens (figures 9 et 10) et les poumons qui doivent toutefois être distinguées des lésions causées par une tuberculose, une histomonose ou une mycoplasmose. Cette distinction peut alors s’effectuer par examen microscopique direct d’un échantillon permettant la visualisation de filaments mycéliens ou de têtes aspergillaires ou après culture ou examen histologique d’une lésion (7, 11) . Lors de lésions non spécifiques ou même absentes et si les éléments fongiques visualisés ne sont pas caractéristiques, il est possible de confirmer une aspergillose en utilisant une technique d’enzymo-immunohistochimie utilisant un premier anticorps anti-Aspergillus et un second anticorps anti-anticorps anti-Aspergillus mis au contact du tissu suspect (8, 22). Cette technique s’est révélée efficace pour diagnostiquer des aspergilloses chez des dindes et chez des inséparables (Agapornis sp) (8).

Traitement et prophylaxie

Traitement

Le traitement de l’aspergillose est souvent fastidieux et peu fructueux notamment lorsque des organes peu vascularisés comme les sacs aériens sont atteints ou lors de réactions granulomateuses. Le traitement est plus efficace lorsque différentes mesures sont associées. Ainsi un débridement chirurgical des granulomes associé à la fois à l’utilisation d’agents agissant directement sur les lésions et à une thérapie systémique est parfois nécessaire pour soigner un oiseau. De nombreuses molécules peuvent être utilisées : l’amphotéricine B, la 5-fluorocytosine, la nystatine, la rifampicine, le diméthycarbamate, la terbinafine et de nombreuses molécules de la classe des azolés : le kétoconazole, le miconazole, l’énilconazole, le clotrimazole, l’itraconazole et le fluconazole, (1, 5, 13, 16, 25, 36, 37, 42, 43). Plusieurs de celles-ci présentent une nette toxicité et sont déconseillées chez certaines espèces (cas du kétoconazole chez les Anatidés par exemple). En pratique, certaines molécules semblent plus efficaces et, actuellement, l’amphotéricine B et l’itraconazole sont les plus utilisés aux Etats-Unis. En France, les molécules les plus disponibles et les plus utilisées sont le fluconazole, la terbinafine, l’amphotéricine B (tableau 5). Une formulation vétérinaire de l’itraconazole sera mise sur le marché en 2005.
L’amphotéricine B est une molécule fongicide facilement disponible et reste une des molécules de choix. Son mécanisme d’action conduit à une altération de la perméabilité membranaire des champignons sensibles. Elle peut être utilisée à la fois en topique et en systémique. Il existe des crèmes à base d’amphotéricine B et la formulation destinée à l’utilisation intraveineuse peut être aussi utilisée en intra-osseux, intratrachéale ou directement injectée dans les sacs aériens atteints. Une étude pharmacodynamique indique une demi-vie courte nécessitant l’utilisation de doses élevées et répétées. Ainsi chez les rapaces la posologie intraveineuse est de 1,5 mg/kg/12h et la posologie intratrachéale de 1 mg/kg/12h. L’utilisation de l’amphotéricine B en nébulisation est aussi fréquente (1mg/mL) ; des séances de 15 minutes par jour pendant 5 à 7 jours sont alors préconisées. Rappelons cependant que seules des gouttes d’une taille inférieure à 4 µm peuvent atteindre l’appareil respiratoire profond nécessitant l’utilisation d’appareils de nébulisation particuliers permettant leur formation. Bien que l’action néphrotoxique de l’amphotéricine B soit bien documentée chez les mammifères, elle ne semble pas avoir encore été décrite chez les oiseaux. Il est cependant recommandé par certains auteurs de réaliser une fluidothérapie lors de son utilisation (37).
Outre l’amphotéricine B, d’autres molécules peuvent être administrées en nébulisation. Le clotrimazole a été employé efficacement sur des rapaces et des Psittacidés et d’autres essais concernant l’utilisation de l’énilconazole sur des poulets et plus récemment sur des rapaces se sont révélés concluants (13, 25, 31). Certains auteurs recommandent aussi, en association avec d’autres molécules, l’utilisation en aérosol d’un désinfectant nommé F10 utilisé habituellement pour la désinfection des locaux et des cages (3, 44). Ce désinfectant à base d’ammoniums quaternaires et de biguanides a prouvé son efficacité dans le traitement de l’aspergillose chez des perroquets gris d’Afrique (Psittacus erithacus) en association avec la terbinafine (12).
L’itraconazole est l’azolé le plus utilisé par les vétérinaires aviaires en ce moment. Comme tous les azolés, il agit en perturbant la synthèse de la membrane plasmique du champignon provoquant sa mort, il s’agit donc d’une molécule fongicide. De part sa nature lipophile, l’itraconazole est mieux absorbé s’il est donné avec un aliment gras. Des variations importantes des concentrations plasmatiques existent suivant l’espèce aviaire considérée nécessitant la plus grande prudence dans l’extrapolation des posologies d’une espèce à l’autre ainsi qu’une surveillance clinique précise lors de l’utilisation de cette molécule. Il existerait une toxicité de l’itraconazole chez le Perroquet gris d’Afrique (Psittacus erithacus) (37). Le fluconazole présente une alternative à l’utilisation de l’itraconazole pour un traitement systémique.
Parallèlement à un traitement médical, un traitement chirurgical peut-être intéressant. Il consiste en l’exérèse des granulomes fongiques permettant une libération des voies respiratoires (cas des granulomes trachéaux entre autres) et une diminution de la quantité de champignons dans l’organisme. Cette exérèse peut être réalisée par le biais d’une laparotomie ou, mieux, lors d’une endoscopie. Une technique associant endoscopie et débridement à l’aide d’une diode laser est décrite et semble très intéressante (20).
En plus du traitement spécifique de l’aspergillose, une thérapie de soutien (fluidothérapie, gavage…) et des éventuelles complications notamment bactériennes sont à mettre en place.

Table des matières

Introduction
I. Aspergillose aviaire
A. Champignons du genre Aspergillus
1. Classification
2. Biologie
3. Identification
B. Epidémiologie
1. Sources de champignons Aspergillus
2. Modes d’infection
3. Causes favorisantes
4. Réceptivité et sensibilité
C. Pathologie
1. Symptômes, manifestations cliniques
2. Lésions
3. Pathogénie
4. Diagnostic
D. Traitement et prophylaxie
1. Traitement
2. Prophylaxie
II. Diagnostic sérologique de l’aspergillose et intérêt du dosage du galactomannane
A. Aspergillose invasive humaine
1. Généralités
2. Diagnostic sérologique de l’aspergillose invasive chez l’homme
B. Caractéristiques antigéniques et développement d’Aspergillus
1. Antigènes aspergillaires et galactomannane
2. Cinétique du galactomannane chez l’homme et les animaux
3. Réponse immunitaire lors d’aspergillose chez les oiseaux
C. Diagnostic sérologique chez les oiseaux
1. Détection d’anticorps
2. Détection d’antigènes
III. Etude expérimentale
A. Matériels et méthodes
1. Constitution des échantillons
2. Prélèvements
3. Recueil des commémoratifs
4. Traitement des prélèvements sériques
B. Résultats
1. Résultats bruts
2. Etude statistique des résultats
IV. Discussion
A. Etude de la population examinée
B. Réalisation des tests sérologiques
C. Interprétation des résultats
Conclusion
Annexes
Annexe 1 : feuille de commémoratifs A
Annexe 2 : feuille de commémoratifs B
Annexe 3 : feuille de commémoratifs C
Bibliogaphie

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