5. DEVELOPPEMENT DU POUVOIR PATHOGENE

sommaire

Facteurs liés à l'hôte

Facteurs liés au parasite

Il s'agit du passage de la forme minuta à la forme pathogène. Ces facteurs sont multiples et leur importance relative est encore sujette à discussion.

5.1. FAITS D'OBSERVATION

La prévalence du parasitisme

E. histolytica est présent dans les différentes parties du monde: la recherche des kystes à 4 noyaux dans les selles des individus montre que le parasite est cosmopolite (voir paragraphe 10.2).

Amibiase intestinale

On sait que l'incidence annuelle de la dysenterie amibienne est beaucoup plus élevée dans les pays tropicaux que dans les pays tempérés. La maladie est fréquente en Afrique, Amériques Centrale et du Sud, Asie tropicale et Océanie, elle est rare en Amérique du Nord, Europe, Asie du Nord.

Amibiase hépatique

Parmi les processus pathologiques causés par l'amibe, la fréquence relative des localisations tissulaires extra-intestinales (abcès du foie) est nettement plus élevée en Extrème Orient qu'en Afrique. Il se pourrait donc que les propriétés pathogènes des souches de E. histolytica soient différentes d'une région à l'autre à cause de variations de la virulence.

5.2 FACTEURS LIES A L'HOTE

Facteurs liés à l'état de l'intestin

L'amibiase expérimentale

Elle peut être réalisée chez le chaton (inoculation d'amibes par voie intrarectale) et chez le jeune rat albinos (inoculation intracæcale). On a pu ainsi mettre en évidence certains facteurs favorisant l'apparition du pouvoir pathogène (réceptivité de l'hôte): prolifération des formes minuta, nature de la flore intestinale associée, ajout d’extraits bactériens à la suspension d'amibes, substances irritantes (huile de croton), lésions préexistantes de la muqueuse colique…

L'élimination préalable du contenu intestinal chez des rongeurs a permis l'invasion amibienne expérimentale, tandis que les intestins avec un transit normal ne le permettaient pas. Il semble que la couche de mucus recouvrant les cellules épithéliales suffise à protéger celles-ci du contact avec les amibes.

Chez l'homme

Il semblerait que certains facteurs prédisposent à l’invasion.

Le régime alimentaire: une alimentation déséquilibrée et tout ce qui peut avoir une action irritante sur la paroi intestinale favorise la pénétration des amibes et la prolifération des formes minuta dans un bol fécal anormalement hydraté.

La flore intestinale: certaines bactéries (groupe coli-typhique) s'associent au pouvoir pathogène de l'amibe; il en serait de même de certains virus.

Les plaies et excoriations au niveau du colon et du rectum, les lavements irritants, les colites d'origine non infectieuse facilitent la pénétration des amibes.

Facteurs liés à l'état général du sujet

Un état général altéré favorise l'invasion amibienne: affections intercurrentes (malaria, viroses, entérites etc.), surmenage, promiscuité (camps de travailleurs, militaires en campagne), états de stress, états de malnutrition…

Les facteurs immunologiques sont primordiaux. L'immunité systémique (ici, de la muqueuse intestinale) joue un rôle important. Des IgA, IgG et IgM ont pu être décelés en grandes quantités dans les plaques de Peyer chez des sujets infectés. Les macrophages activés par l'IFNg parviennnent à tuer les trophozoïtes de E. histolytica in vitro. On a pu démontrer le rôle primordial que jouent les lymphocytes T dans la protection immune en produisant, par injection intra-intestinale d'amibes, des abcès de foie chez la totalité des souris ayant une immunodépression sévère (seulement 10 p.100 des souris témoins immunocompétentes ont développé cette pathologie au niveau du foie).

De son côté, l'amibe ne reste pas inactive: elle sécrète un facteur qui immobilise les monocytes (mais pas les polynucléaires neutrophiles) et qui bloque, chez le macrophage, la libération d’oxygène libre.

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5.3 FACTEURS LIES AU PARASITE

La pathogénicité de E. histolytica varie d'après la région géographique et même d'un cas à l'autre. Certains patients présentent en effet une dysenterie explosive, d'autres des diarrhées rebelles sans présence de sang dans les selles, d'autres encore subissent d'emblée une invasion du parenchyme hépatique ou d'autres localisations extra-intestinales. Certains éliminent des kystes sans présenter de symptômes.

Reconnaissance des amibes pathogènes ou non pathogènes

Morphologie

La morphologie d’E. histolytica est très proche de celle d’amibes non pathogènes élévées au rang d’espèce: E. hartmanni, E. polecki…(voir chapitre 6). Leurs trophozoïtes sont semblables à ceux d’E. histolytica mais ne présentent jamais de globules rouges dans leur endoplasme. En ce qui concerne les kystes, un examen microscopique minutieux peut mettre en évidence de petites différences: la taille des kystes de E. hartmanni est comprise entre 6 et 8 µm alors que les kystes de E. histolytica dépassent 10 µm de diamètre. La structure nucléaire des kystes (4 noyaux) diffère sensiblement de E. histolytica: les amas de chromatine sur la membrane nucléaire sont plus gros et moins nombreux. Le rapport taille noyaux/taille du kyste est plus petit pour E. hartmanni que pour E. histolytica.

Chez E. polecki il y a une fréquence particulière de kystes à 1 noyau, comme si le stade de kyste jeune durait plus longtemps. On note également des condensations cytoplasmiques régionales et des inclusions plus nombreuses que chez les autres races ou espèces.

Des auteurs ont cultivé et décrit des amibes non pathogènes en les considérant comme des "races" ou des "souches" non pathogènes de E. histolytica: souche Laredo, souche Huff etc… Elles sont actuellement reconnues comme zymodèmes non pathogènes de E. histolytica et viennent (1993) de recevoir le statut d'espèce séparée: E. dispar (voir chapitre 6).

Pouvoir pathogène expérimental

Pour mesurer la virulence de cultures axéniques d'E. histolytica, on peut recourir à des techniques in vivo (inoculation intracérébrale au souriceau nouveau-né ou intrahépatique au hamster nouveau-né) ou mieux, à des techniques in vitro: les amibes sont introduites dans des cultures cellulaires (“monolayers”) où elles ont l'occasion de montrer leur action lytique sur les cellules.

Caractères culturaux

La culture polyxénique de E. histolytica n'est possible qu'à la température de 37 °C, tandis que les souches non pathogènes peuvent se cultiver indifféremment entre 20°C et 37°C.

Isoenzymes

L'électrophorèse des isoenzymes (peptidase, acétylglutaminidase, phosphoglucomutase, aldolase, NADP diaphorase, hexokinase), citée comme critère de taxinomie, a permis de classer les isolats de E. histolytica en une vingtaine de zymodèmes différents dont 9 seulement font preuve de pathogénicité.

Antigènes

La virulence d'une souche de E. histolytica semble liée à des propriétés de la surface de ses trophozoïtes: la présence de glycoprotéines antigéniques intactes accélère l'activité de phagocytose de l'amibe; ces antigènes sont actuellement reconnus utiles comme critère d'identification d'une souche (lectine d'adhérence au galactose, certains antigènes de poids moléculaire connu: 96 kDa, 29-30 kDa, 81-84 kDa…). Ces protéines antigéniques peuvent être reconnues par des anticorps monoclonaux dirigés contre elles.

Caractères génomiques

L'analyse, encore assez grossière, du génome a montré une grande variation parmi les amibes du groupe histolytica (avec kystes à 4 noyaux). On a retrouvé des génomes différents (nombre et taille des gènes codant pour l’actine, caryotype moléculaire) dans une série de souches de E. histolytica pourtant considérées morphologiquement et pathologiquement comme "orthodoxes ".

L'analyse de souches de Entamoeba “semblables à histolytica”("histolytica-like", regroupant E. dispar et E. hartmanni) a montré la même diversité.

Actuellement, des sondes nucléiques marquées permettent d'identifier les souches pathogènes. La réaction d'amplification de séquence (PCR) est également utilisée pour leur reconnaissance.

Mécanismes de virulence (études expérimentales)

Attachement

Un contact de quelques minutes avec la membrane externe de l'amibe suffit à produire, chez une cellule de culture, des crevasses dans la membrane externe qui conduisent à son détachement du support et à sa destruction. Des protéases provoqueraient la transformation sphérique de la cellule et des collagénases endommageraient la matrice extracellulaire, isolant ainsi la cellule de ses voisines. L'étape de la reconnaissance par l'amibe de la cellule agressée (sous la dépendance de lectines reconnaissant la galactosamine de la cellule épithéliale) est suivie d'une phase d'attachement avec disparition des microvillosités de la cellule épithéliale puis de modifications létales.

Action lytique

Les protéinases de l'amibe (27 - 29 kDa) dégradent le tissu collagène, la laminine et la fibronectine dans les cultures cellulaires. Elles sont inhibées expérimentalement par des anticorps antiprotéinases qui protègent les cellules contre l'agression amibienne. Une protéinase-cystéine (histolysaïne) semble être la fraction enzymatique de loin la plus importante de l'appareil histolytique de l'amibe. L'histolysaïne, qui n'est présente que chez les souches pathogènes, induit la fabrication d'anticorps chez le sujet infecté et a pu servir d'antigène pour un test ELISA à visée diagnostique (Enzymeba test). Il faut noter que dans les modèles in vitro, il suffit d'ajouter aux cultures de cellules un extrait acellulaire de E. histolytica pour démontrer une action cytopathogène. Ces toxines amibiennes, sans doute des protéinases, ont un effet agglutinant sur les cellules de mammifères et induisent une synthèse d'anticorps IgG chez des patients atteints d'amibiase invasive.

Enfin, par leurs mouvements (pseudopodes), les amibes sont aussi à même de détacher mécaniquement les cellules épithéliales de leur support.

Les phénomènes décrits ci-dessus précèdent et facilitent la phagocytose de la cellule cible et sa destruction intracytoplasmique chez l'amibe.

Néanmoins, in vivo, on n'a pas pu démontrer jusqu'ici d'effet lytique direct des amibes sur les tissus de l’hôte. La nécrose résulterait plutôt de l'accumulation puis de la destruction des cellules inflammatoires au contact des amibes. Les amibes pathogènes sont capables de lyser ou de phagocyter les neutrophiles, éosinophiles, monocytes sanguins et macrophages non activés. Les lésions du tissu hépatique seraient provoquées plus par la lyse secondaire des cellules inflammatoires que par l'action directe de l'amibe. Les macrophages activés peuvent, en revanche, tuer les trophozoïtes, d'où la protection immune au niveau de l'invasion de la muqueuse intestinale.

Phagocytose

Son intensité est proportionnelle à la pathogénicité des trophozoïtes. L'érythro-phagocytose accélérée est un marqueur fidèle de pathogénicité. La libération de toxines et d'enzymes à la surface de l'amibe s’accompagne d’un accroissement de sa mobilité et d’une accélération de la digestion des vacuoles alimentaires.

Problème de la stabilité de la virulence des souches

Une vingtaine de zymodèmes, nous l’avons vu, ont été décrits à travers le monde, 9 liés à un pouvoir pathogène (isolés chez des sujets avec manifestations invasives), les autres provenant toujours de porteurs asymptomatiques.
En ce qui concerne la stabilité du zymogramme, les avis divergent: il est fixe pour certains (Sargeaunt), labile pour d’autres (Mirelman). Les arguments sont les suivants:

Pour la conservation du zymogramme

- dans un même intestin, il arrive de trouver simultanément plusieurs zymodèmes de souches non pathogènes et un seul zymodème de souche pathogène;
- les zymodèmes restent inchangés au cours du cycle et en culture;
- les zymogrammes des isolats réalisés à partir d'abcès du foie sont homogènes;
- il y a correspondance de virulence chez le cobaye suivant le zymodème, pathogène ou non;
- le suivi de porteurs asymptomatiques de zymodèmes pathogènes a montré la survenue d'épisodes symptomatiques.

Pour le changement de zymogramme

L'unique observation de la conversion du zymogramme d'isolats de souches de E. histolytica entretenues en culture n'a pas pu être confirmée (constatation de l'apparition de zymogrammes nouveaux, issus de 2 clones à zymogramme connu cultivés ensemble). Elle aboutissait à l'hypothèse de l'existence de recombinaisons génétiques par échange de matériel nucléaire entre souches.

Si les zymodèmes sont stables, on est en présence de deux types différents de E. histolytica:
- un type non pathogène (E. dispar ) dont les porteurs asymptomatiques se débarrassent en moins de un an;
- un type pathogène (E. histolytica ) dont les porteurs peuvent développer à tout moment une amibiase invasive.
Si les zymodèmes ne sont pas stables au cours du temps (hautement improbable à la lumière des observations récentes), on se trouve en présence d'un seul type de E. histolytica à potentialité pathogène dont les variations pourraient être dues à la receptivité particulière du porteur, le contact avec des bactéries, les conditions physico-chimiques prévalant dans le tube digestif…

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