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L2-L3- Enseignements intégrés UE de l’agent infectieux à l’hôte Diversité génétique, variation antigénique, polymorphisme, échappement, enkystement au sein du monde bactérien Dr Sylvain Godreuil Département de Bactériologie-Virologie, Hôpital Arnaud de Villeneuve, CHU Montpellier 1 INSERM U1058 : « Infection par le VIH et par agents à tropisme cutanéo-muqueux: de la pathogenèse à la prévention» Faculté de Médecine de Montpellier

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L2-L3- Enseignements intégrés

UE de l’agent infectieux à l’hôte

Diversité génétique, variation antigénique, polymorphisme, échappement, enkystement au sein du

monde bactérien

Dr Sylvain Godreuil

•Département de Bactériologie-Virologie, Hôpital Arnaud de Villeneuve, CHU Montpellier 1•INSERM U1058 : « Infection par le VIH et par agents à tropisme cutanéo-muqueux: de la pathogenèse à la prévention»•Faculté de Médecine de Montpellier

Objectifs :

1. Comprendre les différents aspect de la diversité phénotypique et génétique du monde bactérien

2. Savoir expliquer comment les mécanismes qui génèrent cette diversité chez les bactéries

3. Décrire comment cette diversité chez les bactéries a été exploitée pour lutter contre les maladies infectieuses bactériennes

PLANPLAN:

I. Généralités sur la diversité et polymorphisme phénotypique et génétique bactérien

I.1 Diversité phénotypique bactérienne

I.2 Diversité génétiques des bactéries

I.3 Polymorphisme des génomes et gènes conservés/auxiliaires

I.4 Mécanisme à l’origine de la diversité génétique bactérienne

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

II. 1 Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique pour l ’identification des bactéries pathogènes dans les prélèvement clinique

II. 2 Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique pour l ’identification des mécanismes de résistances aux antibiotiques

II.3 Utilisation de la diversité génétique pour comparer des isolats du même espèce bactérienne: l’épidémiologie moléculaire

III. Points importants à retenir

I.1 Diversité phénotypique bactérienne

Les progrès de l'analyse bactériologique et biochimique démontrèrent dans les années 1920-1950, l'existence de variations chez les bactéries:

- aspect de la colonie

- pigmentation de la culture

- perte de la capsule (virulence) chez le pneumocoque

- caractère de fermentation (lactose)

-acquisition de la résistance à un antibiotique..........

I. Généralités sur la diversité et polymorphisme phénotypique et génétique bactérien

I.2 diversité génétiques des bactéries

- L’ensemble du polymorphisme phénotypique est liée à expression de l’information contenue dans les gènes bactériens situé sur le chromosome et le/les plasmides.

I. Généralités sur la diversité et polymorphisme phénotypique et génétique bactérien

I.2 diversité génétiques des bactéries

L’information génétique n’a pu être que décrypté que grâce à la génomique et au séquençage des génomes bactériens

I. Généralités sur la diversité et polymorphisme phénotypique et génétique bactérien

•Double hélice d’ADN 1953

•Code génétique 1966

•Séquences nucléotidiques de gènes

-séquence du bactériophage pHiX174

-virus singe SV40

-cytomégalovirus CMV

•Développement et projet politique de séquençage

-projet de séquençage du génome humain

- Europe : Saccharomyces cerevisiae / Bacillus subtilis

-1 bactérie pathogène : Haemophilus influenzae

I.2 diversité génétiques des bactéries

L’information génétique n’a pu être que décrypté que grâce à la génomique et au séquençage des génomes bactériens

Séquenceur Séquence de l’ensemble du gènome

I. Généralités sur la diversité et polymorphisme phénotypique et génétique bactérien

I.2 diversité génétiques des bactéries

- Comparer les différents génomes bactériens (> 500 génomes disponibles):

Bactéries des humains, animaux, plantes, environnements

Bactéries chez l’home; espèces commensales vs pathogènes; différents isolats au sein d’une même espèce

Diversité génétique +++

Support de Diversité phénotypique

-Pouvoir pathogènes

-Virulence

-Résistance aux antibiotiques

-Variation de la réponse immunitaire de l’hôtes envers la bactérie

-……..

I. Généralités sur la diversité et polymorphisme phénotypique et génétique bactérien

►Absence de corrélation taille/virulenceChlamydia trachomatis 1040 kbPseudomonas aeruginosas 6265 kb

►Taille génome corrélée à la niche écologique:-Certains bactéries se sont spécialisées dans une niche écologiques spécifique ex: Chlamydia trachomatis (1040 kb) : pathogène humain stricte = garder que les gènes adapté pour l’homme- Certains bactéries des pathogènes opportunistes car Pseudomonas aeruginosas (6265 kb) ont une niche écologique environnementale donc la nécessité d’avoir des gènes de survie en milieux extérieur + les gènes nécessaires à la pathogènicité chez l’homme

I.3 Polymorphisme des génomes et gènes conservés/auxiliaires

►Taille génome corrélée nb de gènes codantChlamydia trachomatis 1000 gènesPseudomonas aeruginosas 5000 gènes

I. Généralités sur la diversité et polymorphisme phénotypique et génétique bactérien

I.3 Polymorphisme des génomes et gènes conservés/auxiliaires

• La comparaison de génomes de bactéries d’espèces différentes a mise en évidence:

-des gènes conservés tout au long des générations « gènes de ménage » = nécessaire à survie et l’évolution des espèce bactérienne ex: gène codant l’ARNr 16S = traduction++

gène rpoB, qui code pour la sous-unité bêta de la ARN-polymérase ADN-dépendante= transcrition+++

Gyrase; …..

-Gènes variable: présent/absent – avec des mutations une mutations = gènes

Concept « espèce genomique » (Lan et Reeves)gènes conservés (gène core)gènes variables (gènes auxiliaires):

Gènes transfertsPhénotypiquesAdaptation à une niche écologique

I. Généralités sur la diversité et polymorphisme phénotypique et génétique bactérien

I.4 Mécanisme à l’origine de la diversité génétique bactérienne ?

La comparaison des génomes bactériens d’isolats d’espèces différentes ou d’une même espèce met en évidence un grand polymorphisme génétique entre ces isolats.

2 grands mécanismes sont à l’origine de ce polymorphisme génétique:

-Mutation génétique

-Transfert latéral de matériel génétique exogène

• Mutation:Spontanée : pré-existante dans une population bactérienne Induite : rayonnements de type UV, substances chimiques …Discontinue: apparait selon la loi du tout ou rien Stable : héréditaire. Rare : le taux moyen étant de l'ordre de 10-6. Spécificité - Indépendance : la probabilité pour une bactérie : de subir simultanément deux mutations distinctes est le produit des probabilités individuelles de ces mutations. Modification de la structure du gène : silencieux ou modification de fonction

Conclusion: Il s'agit d'un mécanisme mineur d'évolution bactérienne,

I. Généralités sur la diversité et polymorphisme phénotypique et génétique bactérien

•Transfert latéral de matériel génétique exogène: 4 mécanismes principaux

-Transduction

-Transformation

-Conjugaison plasmidique

-Transposons

-Intégrons

I. Généralités sur la diversité et polymorphisme phénotypique et génétique bactérien

Transduction

1

2

Transformation bactérienne

Streptocoque commensal

Streptococcus pneumoniae

protéines de paroi

gènes codant pour protéines de paroi

antibiotique (pénicilline)

Pneumocoque à sensibilitédiminuée au ATB

D R Conjugaison plasmidique

D bactérie donatrice

R bactérie réceptrice

chromosome

plasmide

Chromosome

Plasmide Plasmide

T T

Gènes R

Gènes de résistance

transposasesT

Transposon

Intégrons

I P

ADN

Intégron

Cassette de résistance

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

II. 1 Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique pour l ’identification des bactéries pathogènes dans les prélèvement clinique

Patient avec signes d’infection: quels bactéries est en cause ?

Prélèvements d’échantillons cliniques:

Ex: expectoration, liquide broncho-alvéolaire

Envoie des échantillons aux laboratoire de microbiologie

Utiliser la diversité des caractéristiques phénotypiques des bactéries pour les identifier

Diversité de la composition de la paroi détermine:

- forme bactérie

- fixation de colorant

-Utilisation de la diversité de ces propriétés:

- Identifier la forme de la bactérie: cocci ou bacille

- fixation de colorant: Gram + ou Gram -

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

II. 1 Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique pour l ’identification des bactéries pathogènes dans les prélèvement clinique

Utiliser la diversité des caractéristiques phénotypiques des bactéries pour les identifier

Diversité des propriétés biochimique des bactérie:

- Capacité à hydrolyses des sucres, des acides aminés…

Utilisation de la diversité de ces propriétés:

- Orientation d’identification d’espèce bactérienne sur milieu de culture:

-capacité d’hydrolyser le lactose ex: E.coli, Enterobacter …

- Hydrolyse des globules rouges sur milieux au sangex: Staphylocoque doré

-Identification définitive d’espèces basée sur un profil biochimique spécifique d’une espèces bactérienne, ex: Api20E = galerie biochimique permettant d’identification des entérobactéries

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

II. 1 Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique pour l ’identification des bactéries pathogènes dans les prélèvement clinique

Utiliser la polymorphisme spécifiques d’espèce au sein des gènes conservé pour l’identification moléculaire d’espèces bactérienne

Définition d’une espèce bactérienne:-Sur la séquence des gènes codant pour ARNr 16S - Gènes présents chez tous les micro-organismes -Séquence d’ADN de ce gène est très conservée au sein des espèces (plus de 99 %)- Cette conservation de séquence permet d’utiliser cette région pour la détermination des espèces bactériennes-Selon les différents auteurs, le degré d’homologie entre deux bactéries pour qu’elles appartiennent à la même espèce doit être supérieur à 97 %, voire 99 %.

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

II. 1 Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique pour l ’identification des bactéries pathogènes dans les prélèvement clinique

Utiliser la polymorphimse spécifiques d’espèce au sein des gènes conservé pour l’identifationmoléculaire d’espèces bactérienne

Espèces bactérienne ????

Région conservée spécifique d’espèceRégion conservée chez toutes espèces bactériennes

Gène ARNr 16S

Application du gène ARNr 16S par PCR avec des amorces universelles

Séquençage de la région conservée spécifique et comparaison au banques de séquence ex : GenBank

Homologie de séquence > 99% avec E.coli = bactérie = E.coli

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

II. 1 Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique pour l ’identification des bactéries pathogènes dans les prélèvement clinique

II. 2 Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique pour l ’identification des mécanismes de résistances aux antibiotiques

Rappelle de la structure des bactéries Gram +

Mode action de 2 familles antibiotiques majeurs actifs contre les bactéries à Gram+

Mécanismes de résistance développés par les bactéries pour échapper aux antibiotiques:

-Résistance à toutes les beta-lactamines chez le Staphylocoque doré = méticillino-résistance

-Résistance en glycopeptides chez les enterocoques

Utilisation de la diversité phénotypique pour détecter les bactéries résistantes = antibiogramme

Utilisation la diversité génétique pour détecter les gènes conférant à la résistance aux antibiotiques

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

Porine

Lipopolysacharides

Phospholipides

Peptidoglycane

GRAM + GRAM -

Periplasme

Membranecytoplasmique

Cytoplasme

Structure de la paroi bactérienne

Transpeptidase

Gly(5)

Glycotransférase

Mode action des antibiotiques

Gly(5)

Gly(5)

Cytosol Membrane Paroi

Carboxypeptidase

UDP

D-alanine

UDP D-Ala D-Ala ligase

NacGlc

Pyruvyltransférase

Protéines liant les pénicilline (PLP)

Gly(5)

Mode action des antibiotiques des béta-lactamines

Gly(5)

Gly(5)

Cytosol Membrane Paroi

UDP

D-alanine

UDP D-Ala D-Ala ligase

NacGlc

Pyruvyltransférase

Protéines liant les pénicilline (PLP)

Béta-lactamines

Synthèse par le gène mecAacquis de nouvelles PLP non reconnues par béta-lactamines

Transpeptidase

Gly(5)

Glycotransférase

Mode action des glycopeptides

Gly(5)

Gly(5)

Cytosol Membrane Paroi

Carboxypeptidase

UDP

D-alanine

UDP D-Ala D-Ala ligase

NacGlc

Pyruvyltransférase

Glycopeptides

Transpeptidase

Glycotransférase

Gly(5)

Gly(5)

Cytosol Membrane Paroi

Acide aminéD-alanine

Pentaglycine

N-acéthylglucosamine

Acide muramique

Carboxypeptidase

UDP

UDP

Pyruvate

D-lactateDdi

VanH

VanX

Glycopeptides

D-lactate

VanY

VanB

Acquisition d’un nouveau gènes (vanA, B, C …) qui détermine la synthèse de nouveaux monomères de peptidoglycane non reconnus par les glycopeptides

OXA-SOXA-R hétérogène

OXA-R homogèneR contact au

disqued’oxacilline 5 μg

Détection diversité phénotypique S.aureus pour la résistance aux beta-lactamines

VancomycineVA (30 μg)

TeicoplanineTE (30 μg) Phénotype Génotype

VA : S réduite vanC1/C2-3TE : S

VA : R vanBTE : S

VA : R vanATE : R

Détection de la diversité phénotypique chez enterococcus pour la résistance aux glycopeptides

II. 2 Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique pour l ’identification des mécanismes de résistances aux antibiotiques

Utilisation la diversité génétique pour détecter les gènes conférant à la résistance aux antibiotiques

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

- Milieux de culture sélectifs (OXA, FOX) +/- chromogènes

mais vérifications souvent nécessaires

• Méthodes de détection des SARM

Ex : MRSA ID (bioMérieux) Céfoxitine 4 mg/L MEE α-glucosidaseS. aureus

- Détection rapide de la PLP2a :

technique agglutination (particules sensibilisées

AC anti-PLP2a) ou immunochromatographique

Ex : Clearview

Exact

PBP2a (Alere) Test

Contrôle

T+ M 1 2 3 4 5 6 T-- Approche moléculaire : amplification du gène mecA par PCR (sur culture ou

directement sur échantillons biologiques - couplée à

l’identification)

CMI Vanco : >256CMI Teico : 128

Enterococcus faecalis vanA

Milieu MH

Amplification des gènes ddlet van par multiplexPCR

E. faeciumvanBvanA

E. faecalis

II.3 Utilisation de la diversité génétique pour comparer des isolats du même espèce bactérienne: l’épidémiologie moléculaire

Qu’est ce que l’épidémiologie moléculaire:

-consiste à intégrer des techniques de biologie moléculaire aux approches épidémiologiques conventionnelles basées sur les enquêtes autour des cas.

-comprendre la dynamique de transmission et améliorer le contrôle de cette maladie-Epidémiologie moléculaire donne une « carte d’identité » pour chaque isolat bactérien = différencier les souches entre elles.

-Lutter contre les maladies infectieuses : en identifiant et suivant la source de l’infection

-L’épidémiologie moléculaire permet d'identifier des facteurs de risque liés à la transmission

-Surveiller l’émergence, la dissémination, et d'identifier l’origine de l’émergence de souches ayant des propriétés infectieuses spécifiques, de transmissibilité et de virulence ou de résistance aux antibiotiques.

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

Quels sont les outils en épidémiologie moléculaire = « carte d’identité » génétique de chaque isolats

Quels sont les qualités requises d’un marqueur d’épidémiologie moléculaire: -La typabilité: est la capacité à obtenir un résultat positif, non-ambigu pour chaque souche ; -La reproductibilité est la capacité de la méthode à donner le même résultat lorsque la même souche est testée plusieurs fois -Le pouvoir discriminant est la capacité à différencier différentes souches non apparentées. Idéalement, une méthode de typage identifiera chaque souche comme unique. Pratiquement, la méthode peut être considérée comme utile lorsque la probabilité que deux souches non apparentées appartiennent au même type soit inférieure à 5 %. Plus le pouvoir discriminant augmente, plus la méthode est capable, par définition, de détecter des variations minimes ou moins fréquentes.

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

II.3 Utilisation de la diversité génétique pour comparer des isolats du même espèce bactérienne: l’épidémiologie moléculaire

Sur quel polymorphisme génétique s’appuie les différents outils d’épidémiologie moléculaire

Séquençage complet du génome: le plus discriminant +++, impossible encore car trop cher (si nombre d’isolats +++)

Séquençage d’un gène = comparaison des séquences

- très fiable et reproductible

- n’étudie qu’une partie réduite du génome

- de moins en moins coûteux

Profils de fragments d’ADN (enzymes de restriction / PCR)

-Principe général: générer un profil de bandes d’ADN spécifique du génome d’une souche comme « code barre » = « carte d’identité génétique permettant la comparaison de profils entre souches.

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

II.3 Utilisation de la diversité génétique pour comparer des isolats du même espèce bactérienne: l’épidémiologie moléculaire

AACCTTGGGGTTCCAATTTTGGAAIIII IIII IIIIII IIII IIAACCTTGG--TTCCAATTCCGGAA

Séquence du

gène X de la souche 1

Séquence du

gène X de la souche 2

AA BB CC

A et B : A et B : profil identiqueprofil identiqueB et C : B et C : profil diffprofil difféérentrent

--

++

Profils de fragments d’ADN (enzymes de restriction / PCR):

- Ex: le polymorphisme de longueur des fragments de restriction (RFLP)

-Ex: l'électrophorèse en champ pulsé

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

II.3 Utilisation de la diversité génétique pour comparer des isolats du même espèce bactérienne: l’épidémiologie moléculaire

RFLP-IS6110 pour Mycobacterium tuberculosis

- Basée la polymorphisme d’une séquence insersion en nombre et en localisation variable dans le génome

IS6110

SouchesA B C

SouchesA B C

Dépôt de l’ADN restreint + séparation par électrophorèse

Digestion de l’ADN par enzyme de restriction

Hybridation : sonde spécifique IS6110 marquée

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

l'électrophorèse en champ pulsé

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

• Digestion de l’ADN par des enzymes de restriction à sites de coupure rares bactérie à faible GC%– peu de fragments d’ADN mais de haut poids moléculaire– choix de l’enzyme en fonction de l’espèce (GC% du génome de la bactérie)

• Migration par des pulses électriques alternatifs (matériel spécialisé)

• Intérêts :– Fragments de 20 à > 1000 kb– Profils faciles à lire (10 - 20 bandes) et reproductibles– Comparaison inter-laboratoires possible– Standardisation (systèmes automatisés)– Evaluation du degré de parenté entre souches(analyse de la diversité génétique d’une population bactérienne)

•• Digestion de lDigestion de l’’ADN par des enzymes de restriction ADN par des enzymes de restriction àà sites de coupure rares bactsites de coupure rares bactéérie rie àà faible GC%faible GC%–– peu de fragments dpeu de fragments d’’ADN mais de haut poids molADN mais de haut poids molééculaireculaire–– choix de lchoix de l’’enzyme en fonction de lenzyme en fonction de l’’espespèèce (GC% du gce (GC% du géénome de la bactnome de la bactéérie)rie)

•• Migration par des pulses Migration par des pulses éélectriques alternatifs (matlectriques alternatifs (matéériel spriel spéécialiscialiséé))

•• IntIntéérêts :rêts :–– Fragments de 20 Fragments de 20 àà > 1000 kb> 1000 kb–– Profils faciles Profils faciles àà lire (10 lire (10 -- 20 bandes) et reproductibles20 bandes) et reproductibles–– Comparaison interComparaison inter--laboratoires possiblelaboratoires possible–– Standardisation (systStandardisation (systèèmes automatismes automatiséés)s)–– Evaluation du degrEvaluation du degréé de parentde parentéé entre souchesentre souches(analyse de la diversit(analyse de la diversitéé ggéénnéétique dtique d’’une population bactune population bactéérienne)rienne)

Comme beaucoup de technique d’épidémiologie moléculaire, on utilise la diversité du génome des différèrent isolats bactériens pour comparer « le code barre = carte d’identité génétique » de chaque isolats entre eux

MIRU-VNTR (Mycobacterium Interspersed Repetitive Unit-

Variable number of Tandem Repeat)

•Identification d’espèce au sein CMTB

•Banque SpolDB4 :Beijing, Haarlem, LAM, T, X, CAS, EAI

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

Utilisation de la diversité génétique pour comparer des isolats du même espèces bactérienne: l’épidémiologie moléculaire

Utilisation de la diversité génétique pour l’épidémiologie moléculaire

1. Banque de données internationales de génotypes (« carte d’identité génétique » d’isolats bactériens permettent:

- Etudier la circulation des pathogènes dans les différentes partie du monde

- Dépister l’émergence de nouveaux clones ou la réémergence d’anciens clones de pathogènes bactériens

- Mettre en évidence des facteurs de risques associées à la transmission ou à l’infection par des pathogènes bactériens

2. Au niveau régionale ou locale l’épidémiologie génétique des isolats bactériens permets:

- Identifier une épidémie dans un pays

- Identifier une épidémie nosocomiale dans une structure de soins (ex: épidémie nosocomiale àPseudomonas aeruginosa associée à un fibroscope pulmonaire défectueux

- Identifier une contamination intrafamiliale (transmission père/fille d’une tuberculose à Mycobacteriumbovis

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

Illustration de l’utilisation de la diversité phénotypique et génotypiques bactérienne pour identifie une épidémie nosocomiale à Pseudomonas aerugina

• Entre Janvier et Avril 2003, une augmentation soudaine des infection respiratoires àPseudomonas aeruginosa a été observée dans une unité de soins intensifs de l'Hôpital Universitaire de Montpellier

• Les souches ont été cultivées à partir d'échantillons issus liquide de lavage broncho-alvéolaire (LBA) suggérant que les procédures endoscopiques pourraient être impliqués dans l’infection.

• les relations entre les isolats bactérien ont été étudiés par un marqueur phénotypique (antibiogramme) et moléculaire (électrophorèse en champ pulsé)

• Les deux marqueurs phénotypiques et moléculaires ont permis d'identifier 2 épidémies nosocomiales consécutifs d'infections respiratoires liée à deux bronchoscopes différents.

• L'inspection des deux bronchoscopes a montré des défaut de pince à biopsie générant une mauvaise désinfection de ces derniers ayant permis aux P. aeruginosa de se developper et contaminer chaque patient au moment de leur fibroscopie.

• Cette exemple montre l’intérêt d’utiliser de la diversité phénotypique et moléculaire des bactéries pour faciliter la détection des épidémies et la source de ces épidémies.

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

II.3 Utilisation de la diversité génétique pour comparer des isolats du même espèce bactérienne: l’épidémiologie moléculaire

Confirmation par l’épidemiologie moléculaire d’une contamination intrafamiliale par Mycobacterium bovis

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

II.3 Utilisation de la diversité génétique pour comparer des isolats du même espèce bactérienne: l’épidémiologie moléculaire

• En 2004, un homme de 50 ans, développe une tuberculose pulmonaire liée àMycobacterium bovis agent la tuberculose bovine qui peut se transmettre à l’homme. L’homme travaille dans des abattoirs en contact avec des bovins potentiellement contaminés par M.bovis

• En 2007 la fille de l’homme de 50 ans développe à son tour une tuberculose pulmonaire liée M.bovis

• Les 2 souches de Mbovis (l’homme et de sa fille) sont comparées pour 2 méthodes d’épidémiologie moléculaire spécifiques pour les bacilles de la tuberculose (spoligotypinget les mycobacterial interspersed repetitive units containing variable-number tandem repeats (MIRU-VNTR).

• Sur la base des deux marqueurs, les 2 souches bactériennes présentent les mêmes « cartes d’identité génétique » confirmant la transmission interhumaine entre le père et la fille.

• Cette exemple montre l’intérêt d’utiliser de la diversité génétique des bactéries pour faciliter la détection de la transmission et la source de ces épidémies.

Confirmation par l’épidemiologie moléculaire d’une contamination intrafamiliale par Mycobacterium bovis

II. Utilisation de la diversité phénotypique et génotypique bactérienne dans la lutte contre les maladie infectieuses

II.3 Utilisation de la diversité génétique pour comparer des isolats du même espèce bactérienne: l’épidémiologie moléculaire

Connaître les mécanismes génétiques qui génèrent la diversité bactérienne: mutation et transfert génétique horizontaux (transduction, conjugaison, transformation)

Savoir décrire comment la diversité bactérienne a été utilisé pour améliorer la lutte contre les maladie infectieuse: identification espèces, des résistance aux antibiotique et les base l’épidémiologie moléculaire

III. Points importants à retenir

http://www.microbe-edu.org/etudiant/gene1.html2 articles illustrant l’intérêts de l’épidémiologie moléculaire sont sur le site du LIPCOM