Les Ascomycèteset les lichens
Patrick BOIRON
Laboratoire de Mycologie,
Faculté de Pharmacie, Lyon, France
Caractères généraux
Multiplication asexuée
Voir cours Généralités
Caractères généraux
Reproduction sexuée
Voir cours Généralités
Cycle de développement
Classe des Archiascomycètes
Pneumocystis jiroveci
Cycle de développement
La pneumocystose : épidémiologie
• Exceptionnelle autrefois
• Devenue commune chez les patients immunodéprimés (diagnostic différentiel à réaliser lors d’affections respiratoire)
• Prématurés, vieillards, cancéreux, leucémiques, polytraumatisés, malades sous corticothérapie, etc.
• Sidéens (révélation de l’épidémie du SIDA)
La pneumocystose : clinique
• Diagnostic difficile (y penser, le prouver)
• Début progressif (plusieurs semaines) et insidieux :
• Troubles digestifs
• Chute de poids
• Accélération du rythme respiratoire
• Absence de fièvre (sauf si surinfection)
La pneumocystose : clinique
• Puis intensification de la polypnée, cyanose et mort par asphyxie
• Formes disséminées extra-thoraciques (colonisation septicémique des ganglions lymphatiques, du foie, des reins, etc.)
La pneumocystose : diagnostic
• Urgence relative
• Recherche des kystes dans expectoration, liquide de lavage broncho-alvéolaire (LBA)
• Coloration de May-Grünwald-Giemsa, immunofluorescence, PCR
La pneumocystose : diagnostic
• Multiples opacités disséminées dans les 2 champs pulmonaire en radiologie
La pneumocystose : traitement et prophylaxie
Traitement
• Cotrimoxazole (Bactrim®, Eusaprim®) à forte dose
• Iséthionate de pentamidine (Pentacarinat®) en IV
Prophylaxie
• Iséthionate de pentamidine (Pentacarinat®) en aérosols mensuels
Classe des Hémiascomycètes
Saccharomyces cerevisiae
Cycle de développement asexué
Cycle de développement sexué
Sacharomyces cerevisiae : identification
• Galeries biochimiques miniaturisées (API, etc.)
Sacharomyces cerevisiae : identification
• Biologie moléculaire (PCR, RAPD, PFGE, etc.)
Utilisation dans l’alimentation
• La vinification
• La fabrication de la bière
• La fabrication du pain
Propriété exploitée : la fermentation des sucres
• L’équation globale de la réaction :
C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
Glucose éthanol + gaz carbonique
Potentialités thérapeutiques
• Influence sur le métabolisme glucidique
• Influence sur le métabolisme lipidique
• Influence sur le système immunitaire (β-glucane leucocytes, macrophages, fibroblastes)
• Propriétés de la levure de bière enrichie (sélénium syndromes rhumatismaux, cancéreux, hépatiques)
Utilisation en thérapeutique
Comme probiotique
• Dans les diarrhées dues aux antibiotiques
• Dans les diarrhées récurrentes à Clostridium difficile
• Dans les diarrhées du voyageur
• Dans les maladies inflammatoires chroniques (maladie de Crohn)
• Carbolevure® (S. cerevisiae + charbon activé), Ultra-levure® (Saccharomyces boulardii)
Utilisation en thérapeutique
Saccharomyces cerevisiae enrichi en
Spécialités
Calcium Calciforte®
Calciforte vitamine D3®
Magnésium Spasmag®
Soufre Actisoufre®
Solacy®
Utilisation en thérapeutique
• Fabrication de molécules médicamenteuses (génie génétique)
• Insuline
• Vaccin de l’hépatite B
• Interféron α
• Stéroïdes
Utilisation en thérapeutique
• Molécules à potentialités thérapeutiques
• Tréhalose : protecteur cellulaire
• Superoxyde dismutase : maladies de peau, dysplasie broncho-pulmonaire
• Ubiquitine : croissance et différenciation des lymphocytes et des cellules hématopoïétiques
• HSP 12 : métabolisme cellulaire
Classe des Euascomycètes
Ordre des Onygénales
Dermatophytes
Dermatophyties
Kératinophilie
• Les dermatophyties, ou teignes (tinea), sont des mycoses dues à des champignons (dermatophytes) ne se développant que dans la couche cornée épidermique et les phanères, au dépens de la kératine
Facteurs favorisants
• Climatiques (chaleur, humidité)
• Immunologiques (SIDA, corticothérapie, ...)
• Hygiène et mode de vie (sport : « pied d’athlète »)
Aspects cliniques
• Epidermomycoses de la peau glabre
• Teignes du cuir chevelu et des poils
• Onyxis (atteinte des ongles)
Epidermomycoses
• Pour les dermatophytes qui pénètrent dans l'épiderme par effraction l'invasion cutanée se fait de proche en proche d'une façon excentrique (herpès circiné)
Teignes du cuir chevelu
• Pour les dermatophytes qui attaquent les cheveux, la pénétration se fait sous la cuticule du cheveu au niveau de l'ostium folliculaire
• La progression des filaments est descendante et s'arrête au bulbe
Teignes du cuir chevelu
• Les cheveux parasités se cassent à des niveaux différents selon l'espèce du dermatophyte en cause et sont en partie éliminés (plaques d'alopécie)
Espèces anthropophiles
On distingue
• 1) Les espèces anthropophiles :
• Trichophyton rubrum• Epidermophyton floccosum• Microsporum audouinii
parasites obligatoires de l’hommeet se transmettant d’un individu àl’autre par contact direct ouIndirect (objet de toilette, piscines,saunas, ...)
Espèces zoophiles
• 2) Les espèces zoophiles :
• Microsporum canis
• Trichophyton ochraceum
parasites des animaux et
occasionnellement
transmissibles à l’homme
Espèces telluriques
• 3) Les espèces telluriques (Microsporum gypseum) : saprophytes du sol et transmissibles à l’homme à l’occasion de contacts avec la terre (travaux de jardinage, genoux des petits enfants) ou par l’intermédiaire d’animaux
Aspects médicaux des dermatophytiesDiagnostic, traitements, etc.
Voir cours Mycologie médicale et Antifongiques à l’Officine (4ème année)
Classe des Euascomycètes
Ordre des Eurotiales
Aspergillus et Penicillium
Aspergillus
= phialoconidies
cellule conidiogène = phialide
vésicule
filaments cloisonnés
conidiophore = stipe
+/- métules Forme asexuée = anamorphe)
Aspergillus
Penicillium
cellule conidiogène = phialide
conidiophore +/- complexe
conidies = phialoconidies
métule
0 vésiculeForme asexuée = anamorphe)
Penicillium
Intérêt agro-alimentaire, industriel et pharmaceutique des
Aspergillacées
• Production d’antibiotiques
• Fermentation alimentaires
• Fromagerie et charcuterie
• Production d’additifs ou agents de saveurs
• Production d’enzymes
• Environnement
Production d’antibiotiques
Pénicilline
• Découverte en 1928
• Penicillium notatum, P. chrysogenum
• Importance thérapeutique + dérivés semi-synthétiques majeurs
Production d’antibiotiques
Griséofulvine
• Découverte en 1939
• P. griseofulvum (+ P. janczewskii, P. patulum, Aspergillus versicolor)
• Antifongique fongistatique sur les dermatophytes
• Intérêts dans d’autres pathologies : inflammatoires, syndrome de Raynaud, maladies cardiaques ischémiques et sclérose en plaque
Production d’antibiotiques
Autres
• A. flavus : acide aspergillique (activité sur les bactéries Gram + et Gram -)
• A. fumigatus : fumagilline (amœbicide)
Fermentation alimentaires en Extrême-Orient
• Fermentation : procédé de conservation et de transformation des aliments (procédé ancestral)
• Souches utilisées : A. oryzae, A. sojae
Fermentation alimentaires en
Extrême-Orient
Koji
• Plat de riz fermenté ou inoculum pour d’autres aliments
• Graines de soja, grains de riz ou de blé + spores d’Aspergillus
Fermentation alimentaires en
Extrême-Orient
• Produits dérivés du Koji : Shoyu, Moromi, Miso Tamari, Natto ou Saké
• Les produits de la pêche fermentés : Funasushi, Koli-zuki, Katsuobuchi
Fromagerie et charcuterie
L’affinage des fromages
• Fromages à pâte persillée (Roquefort, Bleu des Causses, Bleu d’Auvergne, ...)
• Ensemencement en profondeur par des spores de Penicillium roquefortii
• Fromages à pâte molle (Brie, Camembert, ...)
• Ensemencement en surface par des spores de P. camembertii
Fromagerie et charcuterie
L’affinage en charcuterie
• Intervention de : P. nalgiovense, P. chrysogenum, P. aurantiogriseum
• Formation du “ manteau ” qui recouvre les saucissons et les jambons
Rôle des Penicillium dans l’affinage
• Critère de qualité : amélioration de l’arôme, de l’aspect, par synthèse de lipases (méthylcétones) ou peptidases
• Désacidification
• Conservation : synthèse de catalases
• Limitation de la mycoflore potentiellement pathogène
Production d’additifs ou agents de saveurs
• Acide citrique : utilisé comme acidifiant des boissons et en confiserie
• Acide gluconique : léger pouvoir acidulant, stabilisant des produits carnés (Aspergillus niger, en culture en milieu immergé)
• Vanilline : fermentation par A. niger : réduit le prix de revient ; assimilation de l’acide férulique des végétaux acide vanillique
Production d’enzymes
• Variable selon la méthode et la souche
• Valorisation des déchets industriels :
• Servent de substrat pour la fermentation par Aspergillus et Penicillium
• Intérêt dans le recyclage des déchets de l’industrie alimentaire : pulpes de fruits, pulpe du café
• Les Aspergillacées synthétisent un véritable arsenal enzymatique
Exemples d’enzymes produites industriellement par les
Aspergillacées
Glucoamylases
α-amylases
A. awamori, A. oryzae, A. saitoi, A. niger
A. oryzae, A. niger, P. expansum
Boulangerie industrielle
Brasserie
Boissons sucrées
Confiserie
Lipases P. restrictum, P. roquefortii, A. niger
Industries fromagères
Pectinases A. niger, P. glaucum Industries des vins et des jus de fruits et légumes (clarification, dégradation des pectines)
Xylanases A. niger, A. flavus, A. terreus Xylitol
Blanchiment du papier
Alimentation animale
Thérapeutique
Arôme des vins
Enzymes utilisées en thérapeutique humaine
• Traitement des troubles dyspeptiques
• Mélanges de cellulases, lipases, amylases, peptidases
• Entécet®, Flaviastase®, Zymoplex®, Pancrélase®
Intérêt des Aspergillacées pour l’environnement
Biodégradation in situ des pesticides par les Aspergillus
• Alternative à la pollution des sols par les pesticides organophosphorés (malathion)
• Souches les plus intéressantes : A. flavus, A. sydowii
Intérêt des Aspergillacées pour l’environnement
Action fongicide et insecticide des Penicillium
• De nombreuses souches possèdent cette activité : P. chrysogenum, P. verrucosum, P. funiculosum
• P. sclerotigenum : sclérotigénine
• P. citrinum : citrinine
• Activité insecticide, larvicide et fongicide sur les parasites des plantes : Helocoverpa zea, Drosophila melanogaster, Aedes aegypti
• Activité anti-moustiques intéressante pour l’homme
Aspergillose
Aspects médicaux des aspergilloses
Diagnostic, traitements, etc.
Voir cours Mycologie médicale(4ème année)
Classe des Euascomycètes
Ordre des Erysiphales
Uncinula necator
Uncinula necator
Oïdium de la vigne
• Mycélium visible sur la face supérieure des feuilles de vigne
Uncinula necator
• Cléistothèces (= périthèces) d‘oïdium sur feuille de vigne
Uncinula necator
• Feutrage d‘oïdium sur grappes de raisin
Classe des Euascomycètes
Ordre des Clavicipitales
Claviceps purpurea
Cycle de développement
Ergot de seigle
Le feu de Saint-Antoine
L’ergotisme
• L’ergotisme peut se manifester sous deux formes évolutives :
• Gangreneuse : atteinte des extrémités des membres
• Convulsive : atteinte du système nerveux central
L’ergotisme
• Ces formes débutent toutes les deux de la même façon (phase de début) :
• Apparition de troubles sensitifs périphériques : fourmillement, démangeaisons, picotements
• Troubles sensoriels (“ivresse ergotique”, gaie et légère)
• Suivies de céphalées, vertiges, hébétude et d’anomalies de la vue et de l’ouïe
Pharmacologie de l’ergot de seigle
Les alcaloïdes naturels de l’ergot de seigle
• Les acides lysergiques
• Les dérivés aminés de l’acide lysergique (ergométrine)
• Les alcaloïdes peptidiques (ergopeptines)
Pharmacologie de l’ergot de seigle
Les dérivés d’hémisynthèse et de synthèse
• Vasodilatateurs et anti-ischémiques
• Urétotoniques
• Antiparkinsoniens
• Inhibiteurs de la lactation
• Antimigraineux
• LSD 25 (diéthylamide de l’acide lysergique)
Classe des Euascomycètes
Ordre des Pezizales
Pezizes, Helvelles, Gyromitres, Morilles, Truffes
Pezizes
Peziza aurantiaca
Apothécie
Helvelles
Helvella crispa
Helvella lacunosa
Gyromitres
Gyromitra esculenta
Morilles
Helvella leucopus
Morchella esculenta
Morchella conica
Ptychoverpabohemica
Truffes
Saprophytes ou symbiotes (mycorhizes)
L’adaptation à la vie souterraine (mode de vie hypogée) a provoqué de profondes modifications du sporophore et la disparition de toute multiplication asexuée
Peridium
Gleba
Tuber melanosporum
Les lichens
Les lichens
• Les lichens résultent de l’union d’une algue (ou d’une cyanobactérie) et d’un champignon
Les lichens
• Les glucides formés dans l’algue au cours de la photosynthèse sont transférés au niveau des hyphes mycéliennes
• Le champignon fournit à l’algue une protection efficace contre les agressions externes et la déshydratation (reviviscence)
Les lichens
• Les algues (gonidies) appartiennent à des espèces banales que l’on rencontre également à l’état libre dans la nature : cyanobactéries (Nostoc), chlorophycées unicellulaires (Trebouxia, Cystococcus) en en chaînettes (Trentepohlia)
• Une vingtaines de genres d’algues participe à la formation de lichens
Les lichens
• Un millier d’espèces appartenant essentiellement aux Actinomycètes donnent leur nom au lichen correspondant
• Les champignons « lichénisés » sont inconnus à l’état libre
Forme, consistance et croissance
• Lichens gélatineux (gaine mucilagineuse des cyanobactéries)
• Lichen crustacés, foliacés, fruticuleux
• Croissance lente (quelques mm / an) mais peuvent vivre plusieurs siècles
Localisation des lichens
• Dans toutes les régions du monde, dans une grande variété d’habitats, y compris les milieux les plus hostiles
Indicateurs de pollution
• Les lichens sont extrêmement sensibles aux agents chimiques et aux polluants gazeux (anhydride sulfureux, fluor)
• La sensibilité des lichens résulte de l’absence de cutine (enduit cireux hydrophobe des plantes vertes) et d’appareil racinaire
Indicateurs de pollution
• Leur utilisation comme indicateur de pollution de l’atmosphère est envisagée (carte de pollution) mais limitée
par leur faible vitesse de
croissance
Végétation pionnière
• Les lichens jouent, comme les mousses, le rôle de végétation pionnière en se fixant sur le substrat et en favorisant la formation d’une mince couche d’humus
Alimentation
• Cladonia rangiferina : alimentation de base de mammifères herbivores (rennes)
• Alimentation humaine (en bouillie ou mélangée avec de la farine panifiable)
Substances chimiques
• Lichénines glucidiques, acide usnique, acide cétrarique, …
• Substances colorantes (historique) : pourpre et bleu d’orseille), tournesol (indicateur de pH)
Parfums et huiles essentielles
• Parfums à odeur « d’Orient », de « cuir de Russie », …
Evernia prunastri
Pharmacopée
Cetraria islandica