Dépendance à la mycobactine

génération peut dépasser 20 heures (Lambrecht et al, 1988; Coetsier et al., 1998; Rowe et Grant, 2006). Ce n’est qu’après plusieurs semaines d’incubation, minimum quatre voir même jusqu’à seize semaines, que la multiplication de Map se visualise par l’apparition de petites colonies (ressemblant à un chou-fleur), blanches le plus souvent (Douart et al., 2002; Donaghy et al., 2003; Stabel et al., 2004; Grant, 2005). Tout comme les autres mycobactéries, son grand pourcentage en lipide (60%) contenu dans sa paroi cellulaire, lui confère des propriétés tinctoriales particulières; ce sont des cellules acido-alcoolo- résistantes. La coloration de Ziehl-Neelsen permet d’identifier cette propriété. Dû à la présence importante de lipides dans la paroi, les colorants usuels ne se fixent pas à la cellule (Carbonnelle et al., 2003). La méthode de coloration consiste à chauffer la bactérie avec un mélange de fuchsine6 basique et de phénol. Ainsi, la chaleur et le phénol permettent la pénétration de la fuchsine à l’intérieur de la cellule qui dénature les protéines et altère la membrane cellulaire. Les lavages à l’aide de solutions alcoolo-acides ne décolorent pas ou pratiquement pas les cellules acido-alcoolo-résitantes et restent rouges (Prescott et al., 1995). La paroi riche en lipides donne un avantage de survie aux mycobactéries. Cependant, le prix à payer est la perméabilité des nutriments, ce qui pourrait expliquer en partie sa croissance lente (Domingue et Woody, 1997; Rowe et Grant, 2006). De plus, le passage des petits nutriments hydrophiles au travers de la membrane lipidique ce fait au moyen des porines. Pour des raisons encore mal comprises, l’efficacité de ces porines est 1000 fois moins fonctionnelle que celle des bactéries à Gram négatif (Engelhardt et al., 2002; Faller et al., 2004).

6 _{Le Grand Dictionnaire : «Colorant dérivé du toluène, utilisé en bactériologie pour colorer le bacille de Koch}

(Ziehl) et en association avec la résorcine, en histologie, pour colorer électivement les fibres élastiques (Weigert)» (Office québécois de la langue française, 2007).

Le fer est tout aussi important pour les mycobactéries que pour les autres procaryotes. Sa mitation dans le milieu déclenche une réponse visant à optimiser son absorption. En revanche, les environnements riches en fer incitent les mycobactéries à induire la synthèse

des bactéries acido-résistantes. Map est un organisme auxotrophe pour la mycobactine, c’est-à-dire qu’il est incapable de synthétiser sa propre mycobactine (Lambrecht et Collins, 1992; Harris et Barletta, 2001). Par conséquent, ce composé est ajouté au milieu de culture li

de molécules de stockage du fer. Ce mécanisme procure une protection contre des dommages oxydatifs du fer. Chez les mycobactéries, la prise, le transport et le stockage du fer sont accomplis par le régulateur fer-dépendant, IdeR. IdeR est une protéine essentielle pour la plupart des mycobactéries dont M. tuberculosis. Elle fonctionne comme répresseur des gènes dans l’absorption du fer, mais agit également comme un activateur des gènes de stockage du fer et régulateur de la réponse oxydative. En présence d’oxygène et au pH physiologique, le fer a tendance à former des complexes ferriques insolubles. Pour remédier à ce problème, les mycobactéries sécrètent des chélateurs possédant une haute affinité pour le fer, les sidérophores. Ces molécules sont des métabolites biochimiques extracellulaires solubles dans l’eau fixant le fer III. Ils transportent et rendent le fer plus facilement disponible pour les bactéries (Pelmont, 1993). En condition limitante en fer, les mycobactéries produisent deux types de sidérophores, la mycobactine et l’exochéline. La mycobactine se retrouve chez la plupart des mycobactéries pathogènes sous forme de carboxymycobactine, dont l’acide salicylique est le précurseur. L’exochéline, par contre, est une molécule peptidique qui se retrouve chez les saprophytes. Il n’est pas encore très clair pourquoi les mycobactéries ont besoin, à la fois, de ces deux sidérophores. La mycobactine serait attachée à la paroi cellulaire (Lambrecht et Colins, 1993) et l’exochéline ou la carboxymycobactine serait excrétée dans l’environnement. L’association de la mycobactine avec la cellule pourrait lui permettre de servir de molécule retenant le fer provisoirement pour empêcher l'afflux soudain du fer si ce minéral devenait disponible après une période de pénurie. Les mycobactéries pathogènes, grâce à ce processus, peuvent survivre longtemps dans le corps humain et rendre l’hôte malade. Toutefois, ce mécanisme d’adaptation reste encore peu connu (Rodriguez et Smith, 2003).

pour permettre la culture de Map en laboratoire (Lambrecht et Collins, 1992). Croyant que l’absence de croissance de ce microorganisme était due à un manque dans le milieu, Twort et Ingram, au début du XXe siècle, complétaient leurs milieux avec divers extraits des tissus normaux de bétail, sans pour le moins observer de croissance supplémentaire. Ils en conclurent que cette absence est probablement due à l’absence d’un facteur essentiel et que ce facteur doit se trouver probablement dans un bacille tuberculeux. En ajoutant du bacille de Koch sec et inactif au milieu, il y avait de nouveau la croissance de Map (Twort et Ingram, 1913 cité par Francis et al., 1953).

Il a été démontré que certaines lignées de Map et de M. avium peuvent perdre leur dépendance à la mycobactine (Merkal et Curran, 1974; Matthews et al., 1977; Barclay et Ratledge, 1983; Barclay et al., 1985; Lambrecht et Collins 1992). Ceci coïncide, généralement, avec la production de mycobactine suite à plusieurs sous cultures (Merkal et Curran, 1974; Barclay et Ratledge, 1983). Ceci suggère que cette incapacité à produire la mycobactine serait davantage un processus phénotypique plutôt que la perte systématique d’information génétique via un plasmide par exemple (Barclay et al., 1985). De plus, lorsque les cellules sont en présence d’éthanol, la mycobactine associée à la paroi se dissocie et la dépendance reprend (Lambrecht et Collins, 1992). Cependant, Map n’est pas la seule mycobactérie dépendante de la mycobactine. Une analyse taxonomique de ces mycobactéries a révélé qu’il s’agissait, pour la plupart, des sous-espèces de M. avium (Matthews et al., 1977; McIntyre et Stanford, 1986; Camphausen et al., 1988). Certains facteurs peuvent influencer la dépendance à la mycobactine. La concentration minimale pour la croissance a été établie et se situe environ à 0,006 µM. Pour un optimum de croissance, la concentration doit être de 1,2 µM (1 µg/ml). Si le milieu est riche en fer, la croissance de Map est restaurée (Merkal et McCullough, 1982). En effet, selon les travaux de Lambrecht et Collins (1992) dans un milieu liquide Middlebrook 7H12 Bactec exempt de mycobactine, mais ayant une concentration de fer (citrate d’ammonium ferrique) ≤ 100 µM (5,6 gfer/litre) à un pH de 5,0 la croissance est possible (temps de génération plus d’environ 6,9 jours). Toutefois, à pH 6,8, la croissance est possible seulement lorsqu’il y a une concentration en fer de ≥ 100 µM (5,6 gfer/litre) ce qui correspond à un taux de génération de moins de 3,5 jours (Lambrecht et Collins, 1992). La dépendance à la

des montrent que Map est persistante dans la nature. Les études portant sur la survie de ce microorganisme dans l’environnement sont bien documentées et ne datent pas ap ont débuté avec les travaux de Lovell et al. (1944) où des fèces contaminées avec Map ont été placées dans diverses conditions naturelles mycobactine est une caractéristique importante de Map. On peut donc se demander si Map peut être en mesure de croître dans des aliments riches en fer comme la viande puisque certains types de viandes comme le bœuf, le cheval et l’agneau contiennent une quantité non négligeable de fer. Le Tableau 1 présente la concentration en fer dans différents types de viandes.