Généralités sur les cellules du système immunitaire

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La tuberculose et l’infection au VIH

Dès 1986, on a assisté à une recrudescence de la tuberculose dans le monde en particulier en Afrique subsaharienne. L’infection par le VIH a joué un rôle considérable dans cette résurgence [34, 58, 89].
Selon une estimation faite en 1997 par ONUSIDA, 15,3 millions de personnes sont co-infectées par le VIH et le Mycobacterium tuberculosis et 11,7 millions de ces personnes vivent en Afrique subsaharienne [1].
Le bulletin épidémiologique de l’OMS de 2004, N°329, considère que 70% (soit 7979000 personnes) étaient co-infectés en Afrique dans les années 2000, 20% (soit 2269000) en Asie du Sud-est et 4% (427 000) en Amérique latine et dans les Caraïbes [105].
En Afrique le taux d’incidence de la TB, a été estimé entre 2,4 à 8,5/100/an en 2002, ce qui représente l’infection opportuniste la plus fréquente décelée au sein de cette population [60].
En République centrafricaine, la prévalence de l’infection par le VIH est passé de 32% en 1988 à 62% en 1994, puis 82% en 1998 chez les tuberculeux hospitalisés à Bangui [13].
La tuberculose est la seule maladie contagieuse parmi les infections survenant au cours du SIDA [139]. Elle constitue une cause majeure de mortalité chez les sujets VIH+. Selon une estimation de l’OMS, elle est responsable de 13% de décès par SIDA dans le monde [104].
Dans l’histoire naturelle de l’infection par le VIH, la tuberculose survient à un stade relativement précoce, avant les autres infections opportunistes.
Les sujets infectés par le VIH semblent développer plus volontiers une infection tuberculeuse après exposition récente que les sujets sains [102].
Le risque de passage d’une tuberculose infection à la maladie est 6 fois plus grand chez les sujets VIH+ que chez les sujets VIH- [98]. La réactivation de la forme latente de la tuberculose aussi bien que la réinfection par M. tuberculosis sont plus fréquentes chez les patients VIH+. En outre la réponse immunitaire de l’hôte augmente la réplication du VIH et peut accélérer la progression naturelle du VIH [50, 51, 97, 144].
Les manifestations cliniques de la tuberculose chez les sujets VIH+ sont beaucoup plus graves et l’atteinte pulmonaire est la plus fréquente [154].

Aspects bactériologiques

Agents pathogènes

Les agents pathogènes de la tuberculose appartiennent à
– l’ordre des Actinomycetales,
– la famille des Mycobacteriacae,
– genre Mycobacterium.
Au sein du genre Mycobacterium, trois (3) espèces seulement sont responsables de la tuberculose [146, 152] :
• Mycobacterium tuberculosis ou BK responsable de la quasi-totalité des cas de tuberculose ;
• Mycobacterium bovis responsable de la tuberculose du bétail, rarement retrouvé chez l’homme ;
• Mycobacterium africanum identifié en Afrique de l’ouest. Il est responsable de 20 à 80% des tuberculoses humaines. Il se rencontre maintenant en Europe chez les sujets africains ou non [56].
Ces trois espèces de bacilles appartiennent au « complexe tuberculosis » selon une classification basée sur les données de la biologie moléculaire [21].
Les mycobactéries non tuberculeuses ou mycobactéries atypiques sont souvent non pathogènes, mais peuvent parfois donner des manifestations cliniques (pulmonaires, osseuses, ganglionnaires ou cutanées) simulant ceux de la tuberculose. Celles qui peuvent infecter l’homme sont : M kansasii, M avium, M xenopi, M chelonei, M scrofulaceum. Les autres sont rarement responsables d’infections : M szulgaï, M asiaticum [61].
Ces mycobactéries opportunistes ne sont pathogènes qu’en cas d’introduction accidentelle dans l’organisme ou d’un déficit immunitaire.

Identification bactériologique

L’identification de M. tuberculosis repose sur l’examen direct et la culture. C’est un bacille immobile de 2 à 5 µm de long, incapable de former des spores, très sensible à la chaleur et à la lumière solaire ; il résiste au froid et à la dessiccation [61].
Après coloration par la méthode de Ziehl Nelson, il est visible au microscope sous forme d’un bâtonnet rouge.
La culture s’effectue sur le milieu de Lowenstein – Jensen et montre des colonies opaques de couleur crème rugueuses en 15 et 60 jours. Elle peut aussi s’effectuer sur milieu liquide (système Batec, MGIT, MB redox, qui ont l’avantage de diminuer le temps de diagnostic).
Le BK a deux caractéristiques importantes :
– il s’agit d’un bacille aérobie strict, ce qui explique la fréquence des atteintes pulmonaires en raison de la richesse en oxygène
– il se multiplie lentement (temps de division : 20h environ). Ce qui explique la prise uni-quotidienne du traitement antituberculeux.

Physiopathologie

Mode de transmission

La tuberculose est une maladie contagieuse qui se transmet essentiellement par voie aérienne. En effet c’est lors de la toux, du rire, d’éternuements, voire en parlant que le sujet tuberculeux propulse les BK dans l’air via des gouttelettes de salive dont les plus légères peuvent être inhalées par le sujet contact [145].
Un sujet atteint de tuberculose évolutive, non traitée, peut infecter en moyenne 10 autres sujets en l’espace de 2 ans. Il peut infecter 20 personnes au cours de sa vie et produire deux nouveaux cas de tuberculose, dont un au moins est contagieux [1].
Les tuberculeux qui ont été diagnostiqués positif et reçoivent un traitement adéquat, peuvent être considérés comme non contagieux surtout quand la toux disparaît [101].
Toutes les tuberculoses ne sont pas contagieuses ; les formes pulmonaires sont les plus fréquemment à l’origine de la dissémination des BK.

Les facteurs favorisant l’infection

Les facteurs qui conditionnent la survenue d’une infection après inhalation de bacilles tuberculeux sont liés à la richesse bacillaire de l’aérosol infectant, à la durée, à la répétition des expositions et aux moyens de défense de l’organisme dont l’immunité cellulaire.
Les mauvaises conditions de vie, la promiscuité, l’exposition professionnelle dans les établissements de soins, le diabète, l’alcoolisme [117], la malnutrition [156], l’infection par le VIH [15, 123], certains traitements au long cours aux corticoïdes ou aux immunosuppresseurs, sont des facteurs de risque pour la survenue de l’infection tuberculose.
Parmi ces facteurs de risque, l’infection d’un sujet par le VIH joue un rôle majeur:
– elle augmente le risque d’être infecté par la tuberculose,
– elle entraîne une évolution beaucoup plus rapide de l’infection à la maladie,
– elle accroît le risque de réactivation d’une tuberculose ancienne.
Le risque de voir apparaître une tuberculose-maladie chez un sujet VIH+ est de 5% à 8% par an [1].

Infection et maladie tuberculeuse

La tuberculose se transmet essentiellement par voie aérienne. Apres inhalation, les BK se multiplient dans les macrophages alvéolaires. C’est à ce niveau que, les mécanismes de défense se mettent en place pour lutter contre les bactéries envahissantes.
Dans 90% des cas environ, les BK sont éliminés ; mais il arrive qu’ils demeurent dans l’organisme [68]. Dans ce cas, deux scénari sont possibles :
→ Les moyens de défense sont suffisants pour empêcher la multiplication des germes. Ainsi les BK restent sous contrôle du système immunitaire sans provoquer de lésions radiologique apparentes, ni de symptômes. C’est le stade de l’infection tuberculeuse latente.
→ Les défenses sont insuffisantes ou dépassées, les BK se multiplient ; c’est le stade de la tuberculose maladie avec présence de signes cliniques et radiologiques. Toutes les personnes infectées ne développent pas la maladie; seules 5 à 10% d’entre elles feront une tuberculose active au cours de leur vie [68].
Les patients VIH+, ont une grande susceptibilité à l’infection tuberculose [134].
Et en cas de co-infection de VIH-tuberculose, la progression vers le stade tuberculose-maladie est accélérée [99]. Le risque de passage d’une tuberculose infection à la maladie est 6 fois plus grand chez les sujets VIH + que chez les sujets VIH – [98]. Ce risque est estimé entre 5% à 8% par an [1].

Localisation et symptômes de la tuberculose

La tuberculose est une maladie à localisation préférentiellement pulmonaire, lié surtout à son mode de contamination aérien ; mais à partir des foyers pulmonaires, les BK peuvent être disséminés par voie lymphatique et sanguine vers les autres organes (foie, rein, os…).
Les symptômes de la tuberculose maladie sont peu spécifiques ils varient en fonction de la localisation.
En cas d’atteinte pulmonaire, les symptômes suivants peuvent être observés :
• une toux persistante > 3 semaines avec difficulté respiratoire
• des hémoptysies
• des douleurs thoraciques, un épanchement pleural, un pneumothorax … Ces signes sont associés à un ensemble de signes généraux non spécifiques
(asthénie, amaigrissement, fièvre vespérale, sudation nocturne) ; ce sont ces derniers qui motivent l’examen radiologique et la recherche des BK dans les secrétions bronchiques.
En cas d’atteinte extra pulmonaire, la symptômatologie dépend de l’organe atteint.
Au stade de l’infection tuberculose latente, il n’y a aucun symptôme.

Diagnostic de la tuberculose

Diagnostic de l’infection tuberculeuse latente

Le seul moyen de diagnostiquer une infection tuberculeuse latente est de pratiquer un test tuberculinique (IDR). Ce test permet de mesurer l’immunité à médiation cellulaire dans le cadre d’une réaction d’hypersensibilité retardée en réponse à la tuberculine PPD (Dérivé Purifiée de Protéine). Le PPD est constitué d’un mélange d’antigènes de Mycobactérium tuberculosis, Mycobactérium bovis BCG et de plusieurs mycobactéries non tuberculosis (NTM). L’introduction du PPD dans l’organisme permet après présentation des peptides aux lymphocytes T mémoires une sécrétion de cytokine inflammatoire (figure1). Ces molécules sont responsables de l’induration et de l’érythème qui apparaissent au point d’injection. Le test le plus utilisé est l’intradermoréaction ou test de Mantoux introduit en 1890. Il consiste à injecter 0.1ml de tuberculine dans le derme de l’avant bras ; la lecture et l’interprétation se feront 3 jours après injection. L’apparition d’une induration plus ou moins importante signe la présence de BK dans l’organisme. Cependant le test tuberculinique est de très faible spécificité dans une population avec une grande couverture vaccinale par la BCG ou exposée au NTM [2, 62].

Diagnostic de tuberculose maladie

Le diagnostic de la tuberculose repose essentiellement sur les données de l’examen clinique, radiologique et surtout bactériologique.
¾ Examen clinique
Il est souvent pauvre et non spécifique. Il a pour but de préciser le degré évolutif de la maladie. Généralement, il n’existe aucun parallélisme entre les lésions anatomiques et la symptomatologie clinique.
S’il s’agit d’une tuberculose pulmonaire, le tableau clinique est celui d’une maladie respiratoire aiguë. L’interrogatoire recherche l’absence de vaccination, la notion de réaction tuberculinique positive.
¾ Examen radiologique
La localisation pulmonaire de la tuberculose étant préférentielle, une radiographie du thorax doit être systématique. Elle peut montrer les lésions telles que des nodules, des opacités en plages ou encore des cavités siégeant au niveau d’un territoire pulmonaire.
Les signes cliniques et radiologiques ne sont pas très spécifiques et n’ont qu’une valeur d’orientation [64].
¾ Examen bactériologique
L’examen bactériologique est nécessaire pour obtenir la confirmation de tuberculose.
Il est effectué sur les expectorations matinales, le liquide de tubage gastrique recueilli le matin à jeun 3 jours de suite avant tout traitement.
Cet examen peut également s’effectuer sur les prélèvements endothoraciques recueillis par endoscopie, avec ou sans lavage bronchoalvéolaire, ou sur tout autre prélèvement spécifique de la localisation extra pulmonaire [28].
Plusieurs études ont montrées que l’expectoration induite permet d’obtenir les meilleurs résultats [94].
L’examen bactériologique consiste à faire un examen sur frottis et la culture sur un milieu spécifique.
L’examen sur frottis coloré par la méthode de Ziehl Nelson permet de caractériser les BK grâce à leurs caractères d’acido-alcoolo-résistance. On peut aussi utiliser l’examen en fluorescence après coloration par la rhodamine.
La culture permet un diagnostic de certitude. Elle peut se faire sur milieux spécifiques comme celui de Lowenstein – Jensen, système Batec [118], MGIT; elle doit être systématique pour permettre l’isolement de la souche responsable. Elle est toujours suivie de l’antibiogramme qui lui, permettra d’apprécier la sensibilité des souches aux différents antituberculeux existants [56].

Le sérodiagnostic

Il n’est pas assez fiable pour être utilisé actuellement [55]. Le premier sérodiagnostic a été réalisé en 1898 par Arloing et Courmont qui avait agglutiné le bacille tuberculeux par du sérum de malades tuberculeux ; mais l’agglutination était présente chez 10% des malades et était observée chez 10% de sujets non tuberculeux.
Depuis de nombreuses tentatives ont été faites pour améliorer la technique, sans résultat notable puisque la sensibilité de ces tests varie entre 60 et 80% [27].
Les tests qui existent actuellement dans le commerce, sont des techniques Elisa standard qui mettent en évidence la présence d’anticorps IgM, IgA, IgG dirigés contre l’Antigène A60, qui est un antigène interspécifique localisé dans le cytosol des mycobactéries typiques ou atypiques. Mais ces anticorps présentent des interférences avec ceux synthétisés durant les nocardioses.
Actuellement, ces examens, coûteux, peu sensibles et peu spécifiques ne sont pas utilisés en pratique courante.

Les nouvelles méthodes de diagnostic

Il s’agit de méthodes beaucoup plus spécifiques.
¾ La chromatographie en phase gazeuse ou CPG couplée à la spectrométrie de masse :
Elle permet la détection de l’acide tuberculinostéarique (Acide gras de 19 atomes de carbone), l’un des constituants pariétal de toutes les mycobactéries.
¾ La polymérase chain réaction ou PCR [151] :
Elle permet par amplification d’une séquence d’ADN d’identifier Mycobacterium tuberculosis.
Elle permet également de distinguer les mycobactéries du complexe tuberculeux (M. tuberculosis, M. africanum, M. bovis) des mycobactéries non tuberculeuses, qui elles, sont pathogènes chez les sujets immunodéprimés [31].
C’est une technique délicate, nécessitant un équipement sophistiqué et très coûteux.
¾ Méthodes de mesure de l’interféron gamma secrété après activation lymphocytaire
Elle repose sur la détection de cellules T effectrices qui secrètent interféron gamma (IFNγ) en réponse à la stimulation par les antigènes du Mycobacterium tuberculosis [19, 74].
9 La technique ELISPOT-TB :
Cette technique est basée sur l’utilisation des cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC) qui seront mises en contact in vitro avec les antigènes du Mycobactérium tuberculosis [74]. L’utilisation d’antigènes spécifiques de Mycobacterium tuberculosis (Esat-6, CFP-10, Ag85A par exemple) améliore la spécificité de la méthode en réduisant les réactions croisées avec le BCG et les autres mycobactéries [39]. Cette méthode utilisant les peptides spécifiques ESAT-6 et CFP-10 est actuellement approuvée en Europe mais pas encore validée par le FDA.

Table des matières

Introduction
PREMIERE PARTIE
Chapitre I : Généralités sur la tuberculose
1. Historique
2. Epidémiologie
3. La tuberculose et l’infection au VIH
4. Aspects bactériologiques
4.1 Agents pathogènes
4.2 Identification bactériologique
5. Physiopathologie
5.1 Mode de transmission
5.2 Les facteurs favorisants l’infection
5.3. Infection et maladie tuberculeuse
5.4. Localisation et symptômes de la tuberculose
6. Diagnostic de la tuberculose
6.1. Diagnostic de l’infection tuberculeuse latente
6.2. Diagnostic de tuberculose maladie
6.3. Le sérodiagnostic
6.4. Les nouvelles méthodes de diagnostic
7. Immunologie de l’infection tuberculeuse
7.1. La réponse immunitaire humorale
7.2. La réponse immunitaire cellulaire
7.2.1 Le rôle des macrophages
7.2.2. Le rôle des lymphocytes TCD4+
7.2.3. Le rôle des lymphocytes TCD8+
7.2.4. Le rôle des interleukines
1. Historique et classification
2. Epidémiologie de l’infection à VIH/ SIDA
2.1. Aperçu mondial
2.2. En Afrique subsaharienne
2.3. Au Sénégal
3. Immunologie de l’infection à VIH.
3.1. La réponse humorale
3.2. La réponse cellulaire
Chapitre III : Généralités sur les cellules du système immunitaire
1. Immunité naturelle
2. Immunité acquise
3. Les cellules du système immunitaire
3.1. Les populations lymphocytaires
3.1.1. Les lymphocytes T
3.1.2 Les lymphocytes B
3.1.3. Les cellules NK
3.2. Les macrophages
3.3. Les autres cellules
3.3.1. Les cellules dendritiques
3.3.2. Les granulocytes
4. Les différentes phases de la réponse immunitaire
4.1. La phase d’induction ou de reconnaissance
4.2. La phase d’amplification et de prolifération
4.3. La phase effectrice
4.4. La dernière phase
I. Objectif
II. Cadre de l’étude
III. Population d’étude
IV. Méthodologie
1. Le prélèvement
2. Matériels et réactifs
3. La méthode de numération des sous populations lymphocytaires
3.1. Principe de la cytométrie de flux
3.2. Description des cytomètres de flux
3.3. Fonctionnement du Cyflow
3.4. Fonctionnement du Facscan
3.5. Numération des sous populations lymphocytaires CD4+…
3.6. Numération des sous populations lymphocytaires T CD8+
4. La technique ELISPOT
4.1. Principe
4.2. Manipulation
4.3. Interpretation
5. Diagnostic du HIV
VI. Résultats
1. la population étudiée
1.1. Répartition selon le sexe
1.2. Répartition des patients en fonction de l’age
2. Résultats de l’immunophénotypage des cellules lymphocytaires T…..66
2.1. Résultat de la numération des lymphocytes T CD4+
2.2. Résultat de la numération des lymphocytes T CD8+
2.3. Pourcentage moyen des lymphocytes CD4+ et CD8+
2.4. Le pourcentage de lymphocytes CD8+CD38+
2.5. Le taux de cellules CD8+CD38+45RO+
3.1. Résultats Elispot EC
3.2. Résultats Elispot de PPD……
4. Analyse statistique de la distribution des cellules en fonction de la
réponse Elispot EC dans les différents groupes
4.1. Impact des lymphocytes TCD4+ sur la réponse Elispot en
présence de EC
4.2. Impact des lymphocytes TCD8+ sur la réponse Elispot en
présence de EC
4.3. Impact des lymphocytes TCD8+CD38+ sur la réponse Elispot
en présence de EC
VII. Discussion
1. La méthodologie
2. La population d’étude
2.1. L’âge
2.2. Le sexe
3. Analyse des résultats
Conclusion
Bibliographie

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