Epidémiologie de la maladie de Lyme

Epidémiologie de la maladie de Lyme

L’agent pathogène: Borrelia Burgdorferi sensu lato

Culture et métabolisme 

On peut rechercher Borrelia burgdorferi sensu lato dans la plupart des liquides et des organes cibles (sang, biopsie cutanée, LCR, liquide synovial…) mais du fait du faible taux de bactérie en circulation, les résultats de ces cultures sont souvent négatifs.
Les prélèvements doivent être réalisés de façon stérile et maintenus à 4°C pour être traités ultérieurement ou à -80°C pour le sang s’il y a eu ajout d’un cryoprotecteur .
Les borrelia sont des bactéries micro-aérophiles, elles sont dépourvues de catalase et de peroxydase mais possèdent un superoxyde-dismutase. Leur croissance est favorisée par l’ajout de glucose car elles tirent leur énergie de la fermentation des sucres et notamment par la voie d’EMDEN-MEYERHOFF. Ceci explique l’ajout d’acide pyruvique dans leur milieu de croissance car il active la glycolyse.On ajoute aussi dans leurs milieux :
• de l’albumine (grâce à du blanc d’œuf coagulé ou à de l’albumine sérique) • du sérum de lapin pour apporter des acides gras (saturés ou insaturés ) à longues chaînes qui sont incorporés sans modification aux lipides cellulaires de la bactérie. En effet, comme tous les spirochètes les Borrelia sont riches en lipides qui sont donc des facteurs essentiels à leur culture. De même le N-acétyl-glucosamine est indispensable aux cultures car il intervient dans la composition du peptidoglycane, par conséquent en son absence la croissance est ralentie de 90%.Ainsi, les Borrelia ont des besoins nutritifs complexes qui rend leur croissance in vitro délicate.Ce n’est qu’en 1971 que Kelly (cité par [63] et [117]) propose un milieu semi-synthétique permettant la croissance de Borrelia hermisii. En 1982, Stoenner (cité par [63] et [117]) y incorpore des extraits de levure et un milieu de culture cellulaire ce qui a permis les premiers isolements de Borrelia burgdorferi. Enfin Barbour a augmenté le pouvoir tampon du milieu et rendu la préparation plus facile. Ceci a donné le BSK II (ou Barbour Stoenner Kelly modifié cf. annexe 1) : il permet la croissance à partir d’une seule bactérie, avec un temps de génération de l’ordre de 6 à 12heures (ce qui correspond à 2.10^7bactéries/ml en 5 à 7 jours). On peut rendre le milieu plus sélectif en ajoutant des antibiotiques. Les cultures sont ensuite incubées à 30-33°C, observées et repiquées tous les 5 à 7 jours pendant 2 mois.L’observation se fait au microscope à fond noir où l’on distingue la forme et la mobilité caractéristiques des Borrelia.Lors des repiquages successifs on observe : • une perte de pouvoir pathogène • une modification importante de l’antigénicité des protéines OspA et OspB • une augmentation du poids moléculaire du complexe « LPS like » • une perte de plasmides qui entraîne une diminution de la virulence.Ces cultures, longues et délicates, sont rarement utilisées car inutiles pour le diagnostic.

Génétique

Le génome de Borrelia burgdorferi comporte : un chromosome linéaires et de nombreux plasmides. C’est Fraser et al. [39] qui les premiers ont séquencé et identifié le génome de Borrelia burgdorferi (ce séquençage est accessible sur le site de l’Institut Pasteur).La particularité des Borrelia est de posséder un chromosome linéaire, se comportant comme un chromosome d’eucaryote, et de petite taille (il mesure environ 950kb) correspondant à celle des chromosomes des mycoplasmes (qui ont le plus petit génome des organismes libres connus).Les plasmides peuvent être circulaires ou également linéaires ; cette structure linéaire simple brin avec les extrémités repliées en épingle à cheveux est une exception parmi les procaryotes mais se retrouve chez certains virus (notamment les poxvirus) ce qui laisse penser à une origine virale pour certains de ces plasmides. [57] En moyenne, les plasmides sont au nombre de 5 (mais ce nombre varie au cours des repiquages). Certaines souches en portent jusqu’à 21 (soit 620kb dont 9 plasmides linéaires et 12 circulaires) ce qui constitue le plus grand nombre de plasmides connus à ce jour pour une bactérie.[81] Leur taille varie de 5 à 200kb pour les plus grands. Les profils plasmidiques obtenus à partir de 13 souches révèlent une grande hétérogénéité. La perte du pouvoir pathogène au cours des cultures parallèlement à celle de plasmides suggère la présence de gènes de virulence sur ces plasmides. [77] Chez Borrelia burgdorferi sensu stricto en particulier, la présence du plasmide linéaire lp25 est obligatoire pour que la souche ait un pouvoir infectieux. De plus, on peut classer les souches en 3 catégories : hautement infectieuse, peu infectieuse et de pouvoir infectieux intermédiaire. Dans ce cas, la présence du plasmide lp28-1 (qui contient le locus vmp like) semble nécessaire pour que la souche soit hautement infectieuse. En son absence (mais avec la présence du plasmide lp25) la souche aura un pouvoir pathogène intermédiaire.Les gènes codant de nombreuses protéines ont été déjà identifiés : à ce jour, on en dénombre 853 sur le chromosome et 535 codés par les plasmides. [37.a.] [77] [81] [87] • Les protéines de la membrane externe OspA et OspB sont codées par deux gènes organisés en opéron avec un promoteur commun, localisés sur un plasmide linéaire de 49 à 56kb. La taille de ce plasmide linéaire varie en fonction des espèces génomiques décrite par Baranton et al. [7] puisqu’elle est, par exemple de 50kb pour B. burgdorferi sensu stricto, de 55kb pour B. garinii et de 56kb pour B. afzelii. • Le gène codant la protéine OspC est situé sur un plasmide linéaire de 27kb. La longueur de ce gène varie également suivant l’espèce génomique : elle est respectivement de 630 ,636 ,621 nucléotides pour B. burgdorferi ,B. afzelii et B. garinii. • Le gène OspD codant la protéine du même nom est situé sur un plasmide linéaire de 38kb ; il n’est présent que dans des souches ayant subi un faible nombre de repiquage. • OspE et OspF sont codées par des gènes localisés sur un plasmide de 45kb . • Le gène fla codant la flagelline est situé sur le chromosome bactérien.

• Les gènes ribosomiaux de Borrelia burgdorferi ont une structure originale et particulière : il existe un seul gène rrs codant l’ARN 16S, mais deux copies de chacun des gènes rrl codant l’ARN 23S et rrf codant l’ARN5S. On peut identifier les souches en analysant le profil de restriction enzymatique du produit d’amplification de l’espace intergénique rrf-rrl. • Des protéines de stress comme les HSP communes à de nombreux agents pathogènes bactériens sont des chaperonines impliquées dans les phénomènes de réparation cellulaire. Ce sont des assemblages de sous unités de 60kDa codées par des gènes situés sur le chromosome bactérien. Ces protéines sont hautement immunogènes mais peu spécifiques.
Les gènes codant pour les lipoprotéines représentent plus de 8% du génome soit 150 gènes ce qui est considérable ; cette variabilité est mise à profit dans les mécanismes d’échappement à la réponse immune et d’adaptation à l’hôte [81]. Par exemple, la variabilité de l’expression des protéines de surface Osp en fonction de la localisation géographique expliquerait le polymorphisme clinique de la maladie en fonction des pays et les difficultés liées au diagnostic et à le prophylaxie vaccinale. [1] 90% des gènes codés par les plasmides n’ont aucun lien avec les gènes portés par les autres Borrelia, ce qui laisse penser qu’ils sont impliqués dans les mécanismes d’adaptation spécialisés.

Table des matières

Table des illustrations
Introduction
L’agent pathogène : Borrelia burgdorferi sensu lato
I. Taxonomie
II. Morphologie
1. La couche amorphe
2. L’enveloppe externe
3. L’appareil locomoteur
4. Le cylindre protoplasmique
IV. Culture et métabolisme
V. Génétique
VI. Pathogénie
1. Structure antigénique
2. Pouvoir pathogène expérimental
3. Pouvoir pathogène naturel
a. La colonisation du vecteur
b. Le passage du vecteur à l’hôte
c. La colonisation de l’hôte
d. L’échappement à la réponse immunitaire
e. Les mécanismes auto-immuns ?
f. Le pouvoir toxique
Epidémiologie de la maladie de Lyme
I. Epidémiologie descriptive
1. Espèces affectées
2. Répartition géographique
3. Importance
a. Chez l’homme
b. Chez les bovins
4. Variation saisonnière
II. Epidémiologie analytique
1. Les modes de transmission
a. Transmission vectorielle par les tiques dures
b. Transmission vectorielle par les insectes
c. Transmission directe
2. Biologie d’Ixodes ricinus, principal vecteur d’Europe de l’Ouest
a. Morphologie
b. Habitat
c. Cycle de développement
d. Activité saisonnière
e. Contamination de la tique par Borrelia burgdorferi
3. Les réservoirs
4. Les facteurs de risques
Aspects cliniques de la borréliose de Lyme
I. Tableau clinique chez l’homme
1. Observations sur cette symptomatologie très polymorphe
2. Les manifestations cutanées
a. Erythema chronicum migrans (ECM)
b. Lymphome cutané bénin
c. Acrodermatitis chronica atrophians (ACA ou syndrome de Pick-Herxheimer )
3. Les signes généraux
4. Les signes neurologiques
5. Les complications articulaires
6. Les complications cardiaques
7. Les autres signes
8. Le syndrome Post-Lyme (SPL
II. Tableau clinique chez les bovins
1. Première observation
2. Les symptômes généraux
3. Les signes articulaires
4. Les signes d’une maladie polysystémique
III. Traitement
1. Chez l’homme
a. Antibiotiques utilisés
b. Choix du traitement
c. Thérapeutique adjuvante
2. Chez les bovins
IV. Prévention
1. Prophylaxie sanitaire
a. Informer
b. Lutter contre les vecteurs
c. L’inspection visuelle associée au retrait des tiques
2. Prophylaxie médicale
Diagnostic
I. Méthodes biologiques et histologiques non spécifiques
1. Analyses sanguines
2. Analyses du liquide céphalorachidien
3. Analyses du liquide synovial
4. Histologie
II. Méthodes spécifiques
1. Examen direct
2. Culture
3. Amplification génique
4. Sérologie
III. Diagnostic différentiel
IV. Diagnostic chez les bovins
Partie expérimentale
I. Matériel et méthode
1. Origine des sérums
2. La technique d’immunofluorescence indirecte
a. Matériel et réactifs
b. Protocole
3. La technique de western blot
a. Matériel et réactifs
b. Protocole
II. Résultats
1. Les motifs de consultation
2. Les résultats sérologiques
a. L’IFI
b. Le western blot
III. Discussion
1. Sur la méthodologie
2. Sur les résultats

Conclusion

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