Les aspergilloses et les champignons du genre Aspergillus

Position dans la systématique

Les micro-organismes du genre Aspergillus appartiennent au règne des Champignons ou Fungi qui sont des organismes eucaryotes uni ou pluricellulaires, de structure syncytiale, hétérotrophes, se nourrissant par absorption et présentant une reproduction sexuée et/ou asexuée. Les Aspergillus appartiennent au groupe des Eumycota, qui produisent des filaments mycéliens et que l’on distingue des Myxomycota qui présentent des plasmodes. Chez les Eumycota, on compte 5 embranchements qui ont un intérêt en médecine humaine ou vétérinaire. Les quatre premiers embranchements, à savoir les Mastigomycota, les Zygomycota, les Ascomycota et les Basidiomycota, se différentient par la morphologie de leur forme sexuée (téléomorphe). Le cinquième embranchement, les Deuteromycota, aussi appelés champignons imparfaits se distinguent des autres par l’absence de forme sexuée décrite. Les Aspergillus sont traditionnellement classés dans l’embranchement des Ascomycota qui regroupe des champignons qui présentent typiquement une reproduction sexuée avec formation d’asques contenant des ascospores et une reproduction asexuée au moyen de conidies. Cependant, la reproduction sexuée n’est pas observée pour toutes les espèces du genre Aspergillus. Ainsi A. fumigatus ne se présente-t-il, en culture et dans les lésions, que sous une forme asexuée (anamorphe).

Les Aspergillus appartiennent plus particulièrement à la classe des Ascomycètes dont la zone ascogène est protégée par un ascocarpe. Parmi les 3 groupes que compte la classe des Ascomycètes, les Aspergillus appartiennent au seul groupe ayant un intérêt en médecine vétérinaire à savoir le groupe des Prototunicatae. Leurs asques sont à parois minces avec une seule enveloppe et ne possèdent pas de dispositif d’éjection des ascospores qui sont libérées par simple déhiscence. Les Aspergillus font partie de l’ordre des Eurotiales dont l’ascocarpe est de type cléistothèce (globuleux et clos à paroi continue) et qui présentent une reproduction asexuée par des phialides donnant naissance à des phialoconidies. Ils sont classés dans la famille des Eurotiacées, car ils présentent une « tête aspergillaire ». Ces « têtes aspergillaires » sont formés par les filaments conidiophores renflés à leur sommet en une vésicule partiellement couverte de phialides, elles-mêmes portées ou non par des métules et produisant des phialoconidies en chaine.

Caractères macroscopiques et microscopiques

Afin d’identifier une espèce d’Aspergillus il convient dans un premier temps d’observer l’aspect macroscopique de la culture sur boîte de Petri. Les caractères macroscopiques à apprécier sont la taille, la texture et la couleur des colonies. Les milieux de culture habituellement utilisés sont le milieu de Sabouraud-chloramphénicol (agar-agar 20 g, glucose anhydre pur 20 g, peptone 10 g, chloramphénicol pur 99% 0,5 g) ou le milieu malt-agar-chloramphénicol (malt extract 20 g, agar-agar 15 g, glucose anhydre pur 20 g, peptone 1 g, chloramphénicol pur 99% 0,5 g). Les boîtes ensemencées sont incubées pendant 48 à 72 heures à 27-37°C avant observation (22, 17). Par ailleurs, pour faire la diagnose de l’espèce, il est également indispensable de faire une observation microscopique d’un fragment de mycélium et d’observer les critères morphologiques relatifs aux «têtes aspergillaires» et aux conidiophores (tableau I).

La visualisation des Aspergillus est facilitée par une coloration au bleu de méthylène ou au bleu de lactophénol. L’observation au microscope se fait aux grossissements x10 puis x40 (17). Notons que l’utilisation de caractéristiques biochimiques n’est pas fréquente comme complément pour l’identification de l’espèce. La seule enzyme commune à toutes les souches d’A. fumigatus est la glutamate déshydrogénase (22,17). Enfin, la localisation des Aspergillus sur des coupes histologiques peut se faire à l’aide de la coloration classique à l’hémalun éosine safran (HES). Cependant, avec cette coloration qui est nécessaire pour identifier les modifications tissulaires, les éléments fongiques apparaissent transparents. Il est donc souhaitable de réaliser également une coloration spéciale mettant en évidence de manière spécifique les structures fongiques. Il peut s’agir de l’acide périodique de Schiff (PAS) qui fait apparaitre les éléments fongiques en rouge-rose ou la coloration argentique de Gomori-Grocott qui colore les éléments fongiques en noir.

Facteurs de virulence (22) Des adhésines (récepteurs du complément ou de la lamina propria) et des hydrophobines à la surface des conidies favorisent les interactions entre les protéines et/ou les cellules de l’hôte et les conidies d’Aspergillus. Les pigments (comme le dihydroxynaphthalène-mélanine) inhiberaient la phagocytose des conidies. Les souches dépigmentées ont un pouvoir pathogène moins important que les souches possédant des conidies vertes. Diverses enzymes semblent également avoir un rôle dans la virulence. Par exemple les RNases tueraient les cellules défensives de l’hôte, la phosholipase entrainerait une destruction des cellules épithéliales et diverses protéases (élastinolytiques et collagénolytiques) favoriseraient la colonisation du tissu pulmonaire. Cependant, la présence de ces différents facteurs ne semble pas essentielle à l’expression du pouvoir pathogène des Aspergillus et leur rôle précis dans l’établissement de la maladie demeure discuté. Aucun métabolite absolument nécessaire au pouvoir pathogène des Aspergillus n’a pour le moment été identifié chez des isolats d’A. fumigatus provenant de lésions chez l’Homme ou chez l’animal. La diversité génétique des souches circulant dans l’environnement est considérable et chacune de ces souches est capable de provoquer une aspergillose chez des hôtes qui peuvent être très différents.

Modes de contamination

L’aspergillose n’est pas une maladie contagieuse, en effet les animaux infectés ne rejettent que très rarement des spores fongiques infectantes dans le milieu environnant. Plusieurs voies de contaminations sont cependant possibles : respiratoire, digestive, cutanée, transplacentaire ou transcoquillière (6). La contamination par voie respiratoire, par inhalation de conidies présentes dans l’air est la plus fréquente. Ces dernières sont facilement mises en suspension par les mouvements des animaux ou par les circuits de renouvellement de l’air et sont capables de pénétrer profondément dans l’appareil respiratoire du fait de leur petite taille. Les oiseaux, les bovins et les chevaux peuvent par exemple être contaminés par inhalation de conidies libérées d’une litière ou d’aliments contaminés. Il semble toutefois que le niveau de contamination des intrants doive être élevé pour provoquer une aspergillose clinique (5).

La contamination par voie digestive a été mise en évidence chez l’Homme et les bovins suite à l’ingestion d’aliments contaminés (6). Une contamination par voie cutanée peut survenir chez les oiseaux par exemple lors de fracture ouverte des os longs pneumatisés ou de lésions de la cavité générale avec contamination secondaire des sacs aériens annexés aux poumons (6). Si des conidies germent sur les oeufs, des hyphes peuvent pénétrer par les pores de la coquille ou par d’éventuelles fissures (17,5). Cependant, cette voie de contamination est de plus en plus rare du fait des progrès des mesures d’hygiène mises en oeuvre dans les incubateurs et éclosoirs industriels. Enfin, chez les bovins les voies de contamination diathélique (par le canal du trayon) et transplacentaire sont rares mais possibles (6).

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Table des matières

LISTE DES ABREVIATIONS
INDEX DES FIGURES
INDEX DES TABLEAUX
INTRODUCTION
PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE
I. Les aspergilloses et les champignons du genre Aspergillus
A. Généralités sur les champignons du genre Aspergillus
1. Position dans la systématique
2. Caractères macroscopiques et microscopiques
3. Caractéristiques biologiques
4. Pouvoir pathogène
a. Toxines et structures antigéniques
b. Facteurs de virulence
B. Données épidémiologiques
1. Sources d’agent pathogène
2. Modes de contamination
3. Causes favorisantes
4. Facteurs de réceptivité et de sensibilité
C. Hôtes naturels et expérimentaux
1. Aspergilloses chez l’Homme
2. Aspergilloses animales
a. Aspergillose rhino-sinusale du chien
b. Aspergillose de la poche gutturale chez le cheval
c. Avortements chez les bovins
d. Aspergillose chez les oiseaux
3. Modèles expérimentaux d’aspergillose
II. Aspergillose aviaire
A. Importance de l’aspergillose aviaire en élevage
B. Epidémiologie
1. Sources
2. Modes d’infection
3. Particularités des oiseaux expliquant leur grande réceptivité et sensibilité
4. Réceptivité et sensibilité en fonction de l’espèce aviaire
C. Signes cliniques
1. Symptômes
2. Lésions
a. Aspect macroscopique
b. Aspect microscopique
D. Déterminisme de la localisation des lésions de l’appareil respiratoire
E. Diagnostic
1. Examen clinique
2. Analyse hématologique
3. Analyse biochimique
4. Analyse cytologique et histologique
5. Analyse sérologique
6. Culture et observation directe des têtes aspergillaires
7. Radiologie
8. Endoscopie
F. Moyens de lutte
1. Traitement
2. Prophylaxie en élevage
PARTIE EXPERIMENTALE Etude des stades précoces du développement d’A. fumigatus chez le poussin.
I. Contexte et objectifs scientifiques de l’étude
II. Matériels et méthodes
A. Animaux
B. Inoculum
C. Inoculation
D. Méthode d’imagerie
E. Marqueurs de l’infection
1. Morbidité et mortalité
2. Euthanasie et prélèvements sanguins
3. Autopsie et traitement des prélèvements
4. Dosage du galactomannane sérique par ELISA
F. Suivi in situ de l’infection au moyen de l’imagerie dynamique
G. Etude du développement d’A. fumigatus suite à une infection répétée ou une co-infection séquentielle.
H. Analyses statistiques des résultats
III. Résultats
A. Suivi in situ de l’infection par
A. fumigatus par imagerie dynamique
B. Etude du développement d’A. fumigatus suite à une infection répétée ou une co-infection séquentielle
1. Mortalité et morbidité
2. Autopsie et examen histo-pathologique
3. Cultures mycologiques
4. Dosage du galactomannane sérique
IV. Discussion
A. Intérêt du suivi in situ de l’infection par une souche d’A. fumigatus fluorescente
B. Infection répétée et co-infection séquentielle
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE