III.3.1.Données historiques :
La chromoblastomycose a été noté pour la première fois au Brésil à Sao Paulo en 1911 par Pedroso de Moraes [28, 47] ; Pedroso a étudié des cas avec des lésions dermiques, nodulaires et ulcéreuses au pied et au tibia. Il l’a nommé blastomycose negra. Toutefois Pedroso and Jose Maria Gomes ont publié leurs observations plus tard en 1922[154]. Entre-temps en 1914, Max Rudolph, un physicien allemand vivant en Brazil, a décris six cas de la maladie laquelle il l’a nommé figueira (fig tree). En outre, il a été capable d’isoler les champignons dématiés d’après 4 cas, lesquels il a accrédité qu’il est reconnu comme appartenir à la variété de Blastomycètes. Il l’a mené à infecter des rats blancs et des singes par ce champignon. La description de cette maladie et les inventions mycologiques reportées par Rudolph indiquent qu’il a été le même champignon que Pedroso a été découvert quelques années plus tôt [32, 178]. Une année plus tard, en 1915, Medlar [131] et Lane [113] ont publié aux Etats-Unis un cas d’un patient du Boston qui a souffert d’une maladie causée par un champignon de type inconnu.
Ils trouvent des lésions pouvant être blastomycotiques.
Les lésions ont inclus un nombre de cellules parasitaires sphériques et pigmentées (corps de Medlar) [153]. A cette époque, le champignon isolé a été appelé Phialophora verrucosa [59].
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En 1922, Brumpt [48] a démontré qu’il n’a pas été Phialophora verrucosa qui a causée l’infection dans le cas décrit par Pedroso, mais un différent champignon qu’il a nommé
Hormodendrum pedrosoi. En 1923, Fonseca et Leao a decrit une différente méthode de
sporulation de ce champignon, qu’il le lié avec le genre Acrothec (reclassification des espèces pour le genre Acrotheca Pedrosoi) [153].
Terra Et al ont défini cette pathologie en 1922 comme une dermatose verruqueuse causée par des champignons pigmentés [199]. Ils ont utilisé le terme « chromoblastomycose » en premier temps [200 (cité par) 134]. Le premier cas en dehors de continent Américain est décrit à l’institut pasteur en Algérie en 1927, et quelques années plus tard des séries de 129 cas, documentés durant 4 ans ont été publiés à Madagascar [130].
En 1935, une autre méthode de sporulation a été décrite pour Acrotheca (Hormodendrum)
pedrosoi. Dans cette méthode les spores ont été créées dans des phialides qui ont relié le
champignon au genre Phialophora décrit par Medlar (le nom de Phialophora pedrosoi a été suggéré).
En 1935_ 1936, Carrion à Puerto Rico a décrit le troisième agent étiologique de CBM :
Hormodendrum compacta [202]ouHormodendrum compactum [28,47].
En 1936, Pablo Negroni a proposé un nom générique « Fonsecaea », qui a été accepté comme correcte. Il a été utilisé jusqu’à présent. [202].
En 1937, Connant a isolé Phialophora verrucosa (un des agents pathogènes responsables de cette maladie) du sol et a constaté sa nature saprophyte [130].
En 1950, une autre espèce fongique a été ajoutée aux agents étiologiques de CBM, nommée
Cladosporium (actuellement Cladophialophora) carrionii. Il a été décrit en premier temps par
Trejos en 1954.
. Il a résolu le problème de décrire un nombre croissant des espèces classées dans le genre
Cladosporium, qui sont responsables des cas de CBM [202].
Les études de la similarité et des agents étiologiques de CBM sont encore continuées.
En 2004, des scientifiques de l’université de Chiba au Japon ont trouvés qu’il n’y a pas de différence dans les sous-unités ribosomiales de la séquence de l’ADN domaine D1/D2 entre
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F. pedrosoi et F. compacta, ce qui peut indiquer que la dernière est simplement une variété
morphologique de la première [1].
Dans la même année, Sybren de Hoog et al ont reclassé monophora botryoides sp.
Il a été déposé dans la collection de culture CBS 269,37 dans le nouveau genre Fonseca, et ainsi, une nouvelle espèce a été créée : Fonsecaea monophora, morphologiquement très similaire à F. pedrosoi. Actuellement, le diagnostic standard ne fait pas de distinction entre ces espèces rétrécissant le diagnostic du complexe F. pedrosoi / monophora [54].
En 2005, le genre Fonsecaea a été examiné, et Fonsecaea monophora a été décrite à partir de l'analyse moléculaire des isolats, la plupart d'eux sont originalement identifiés comme
Fonsecaea pedrosoi. Plus récemment, une nouvelle espèce a été décrite similaire aux derniers,
Fonsecaea nubica [216].
Tableau n°1: Noms synonymes des agents étiologiques de chromoblastomycose [153]
Synonymes de Fonsecaea pedrosoi (Brumpt) Negroni 1936 Hormodendrum pedrosoi Brumpt 1922
Acrotheca pedrosoi (Brumpt) Fonseca & Leào 1923 Trichosporum pedrosianum (Brumpt) M. Ota 1927 Trichosporum pedrosoi (Brumpt) Brumpt 1927 Gomphinaria pedrosoi (Brumpt) C.W. Dodge 1935 Hormodendroides pedrosoi (Brumpt) M. Moore & F.P.
Almeida 1936
Phialophora pedrosoi (Brumpt) Redaelli & Cif. 1941 Carrionia pedrosoi (Brumpt) Bric.-Irag. 1942
Rhinocladiella pedrosoi (Brumpt) Schol-Schwarz 1968
Synonymes de Fonsecaea compacta (Carrion) Carrion 1940 Hormodendrum compactum Carrion 1935
Phialoconidiophora compacta (Carrion) M. Moore & F.P.
Almeida 1936
Phialophora compacta (Carrion) Redaelli & Cif. 1942 Rhinocladiella compacta (Carrion) Schol-Schwarz 1968 Synonymes de Cladophialophora carrionii (Trejos) de Hoog, Kwon-Chung & McGinnis 1995
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III.3.2.Répartition géographique :
La maladie est fréquente dans le monde. Néanmoins la plupart des cas sont rapportés des zones humides à climat tropical et subtropical en Amérique, l’Asie et l’Afrique. Les taux de prévalence les plus élevés sont rapportés du Mexique (Oaxaca and Veracruz) [18], Cuba [55],
Venezuela [156], la république dominicaine, la Colombie [172], Brésil (principalement dans la région de l’Amazone) [134, 124, 186] et Costa Rica [176] (figure 9).
Le premier cas de CBM en dehors du continent américain a été rapporté à l’institut Pasteur en Algérie en 1927[137]. En Afrique la plupart des cas [153], localisés aux zones centrales et aux sud du continent [134,63], ont été rapportés à Madagascar (1955-1994, 1323 cas) [63], Rwanda, Cameron, Nigeria, Zambie, Botswana [134,63] et en Afrique de sud [153].
La prévalence da la maladie au Gabon est de 1/12500 habitants voisine de celle de Costa Rica mais quatre fois plus faible qu’à Madagascar [105].
Dans une étude de 1343 cas de la maladie en plus de 40 ans dans ce pays(Madagascar), la prévalence de 1 cas /1920 habitants dans la région du désert méridional a été décrie, avec une
prévalence incroyable, 1sur 910 dans un seul quartier de cette région [56].
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En Asie CBM est plus fréquemment rapporté au Japon [78], Sri Lanka [7], Malaisie [176] et l’Inde [187]. De plus, la maladie est assez commune à la chine, notamment dans les provinces de Shandong et Henan. Le premier cas a été rapporté en 1958.
Depuis ce temps en plus de 500 cas de 20 provinces ont été rapportés [216]. Au Japon environ 10 cas sont rapportés annuellement. Le taux d’occurrence des espèces individuelles dans les deux dernières décennies du 20 ème siècle était le suivante :
_ F. pedrosoi – 71%,
_ E. jeanselmei – 20%,
_ Phialophora verrucosa 4.5%, _ Exophiala dermatitidis 2% [108].
Pas de beaucoup de cas ont été rapports en Australie, ils sont surtout causés par
Cladophialophora carrionii [117, 183].
En un climat tempéré, par exemple, en Europe, CBM est rare et est plutôt une maladie non-endogène.
En 1928, à Leningrad, Tschernjawski a identifié la CBM chez une femme polonaise qui a plus probablement développé l’infection après une chute de cheval près de Vilnius.
Il était sans doute le premier cas décrit de CBM en Europe. Le champignon isolé a été classé en Hormodendrum rossicum sp, qui ultérieurement devient un synonyme de F. pedrosoi
[203]
. En 1938, 14 cas de CBM ont été rapportés à la Russie. Cependant chacun d'entre eux ont eu lieu dans la région asiatique du pays [195]. En Europe, des cas indigènes ont été rapportés à la Finlande [189].
En outre, en ancienne Tchécoslovaquie [40-147] et en Allemagne [104], des cas de la maladie ont été rapportés. Au royaume uni, les premiers cas décrits ont été liés aux immigrants de la Jamaïque et Sri Lanka [195]. Le premier cas de CBM en Pologne a été rapporté en 1972 à Przegląd Dermatologiczny [109]. Jusqu’à présent 4 cas documentés de la maladie en Pologne
ont été connus [159].
Actuellement, les études sur la corrélation entre la distribution géographique du champignon espèces/variétés responsable de CBM et les formes de l’infection sont poursuivies.
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Les différences entre les espèces qui sont les agents de CBM ont été observés. En fonction de la région, F. pedrosoi est lié aux zones humides de climat tropical et subtropical, alors que C.
carrionii est dominant dans un climat semi-aride [18, 156, 186, 117,8].
Ceci est particulièrement visible à Madagascar où dans la zone de forêt tropicale humide au nord de l'île, F. pedrosoi est fréquente, bien qu’au sud de l’île avec le difficile climat désertique, Cladophialophora carrionii est plus commun [63, 64].
Au Nord de la Chine C. carrionii est dominant alors qu’au Sud F. monophora est fréquent
[216]
.
En basant sur les régions espaceurs transcrits internes (ITS) de l'analyse de l'ADN fongique, le genre Fonsecaea a été divisé en trois groupes ; groupe A – F. pedrosoi, groupe B – F.
Monophora and groupe C – différentes espèces du genre Fonsecaea [140].
Les études ultérieures de Yaguchi et al [217] et Xi et al. [216] ont abouti à la division du groupe de F. Pedrosoi en sous groupes : A1et A2 et le groupe de F. Monophora en sous groupes : B1, B2 et B3. Il a été trouvé que les sous groupes individuels ont eu lieu dans des différentes parties du monde. Il peut être considérable dû à la relation des agents étiologiques et la distribution géographique avec la forme de CBM. Il a été constaté que dedans du genre
Fonsecaea le sous-groupe A1 se produit en Thaïlande, Australie, Amérique du Sud, Afrique,
Sud et Est de la Chine; le sous-groupe A2 en Amérique centrale et du Sud; le sous-groupe de B1 en Amérique centrale et du Sud, et le Sud de la Chine; le sous-groupe B2 en Amérique centrale, le Japon et la Chine de l'Est. Enfin, le sous-groupe B3 se produit aux Etats-Unis, le Royaume-Uni et de la Chine du Sud [116, 117]. Dans l'étude sur les isolats de Corée du Sud, une forte différenciation a été observée : des souches de F. pedrosoi sont similaires aux souches rapportées dans le Sud et l’Est de la Chine, deux groupes de F. monophora sont similaires aux souches du Sud et de l’Est de la Chine et du Japon. En outre, une souche identique à celle au Costa Rica a été identifiée et une souche similaire à des souches thaïlandaises a été isolée à partir d'un immigrant (ce qui signifie que l'infection avait développé plus tôt en Thaïlande)
[118]
. F.compacta est observée dans l’Amérique latine, en Asie et dans les rares cas Européens tandis que P. verrucosa est plus localisé en Amérique et en Asie notamment en Japon et R.
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aquaspersa est uniquement sur le continent américain [128, 185]. La figure 9 montre une forte
prévalence de CBM [142].
La chromoblastomycose est inhabituel chez les enfants et les adolescents. Sauf au Japon, les hommes contractent la maladie beaucoup plus fréquemment que les femmes, réfléchissant l’importance de l’exposition professionnelle. Les hommes ont une supérieure opportunité pour contacter le sol et une prédisposition de blesser pendant qu’ils travaillent dans les champs. La majorité est âgée de 30 à 50 ans. La rareté de la maladie chez les enfants exposés aux mêmes conditions environnementales que les adultes suggère une longue période de latence [56].
III.4.Physiopathologie :
III.4.A. Source d’infection :
La découverte des habitats naturels du champignon et la source de l’infection parasitaire fongique pour l’homme est fondamental pour comprendre le développement de la
pathogénicité dans ces organismes [142]. Les champignons responsables de la CBM sont trouvés à l’environnement dans le monde et sont partis d’un microbiote qui décompose la matière organique au sol et en eau. Ils apparaissent également dans les plantes[124, 179].
Conant fut le premier à isoler Phialophora verrucosa du sol en 1937, prouvant ainsi la nature de ces champignons saprophytes. En Japon, P. verrucosa (n=17) et F. pedrosoi (n=1) sont isolés principalement du bois pourri. La plupart des souches saprophytes étaient
capables d'induire l'infection chez des animaux de laboratoire [96].
Fonsecaea pedrosoi a été isolée des épines de Mimosa pudica à l’endroit indiqué par le
patient avec CBM où l’infection a probablement survenu. Néanmoins Fonsecaea pedrosoi n’a pas été isolée des épines de la plante dans des localisations différentes, qui suggère le “réservoir-type” d’infection [179]. Rubin et al ont décrit un incident bien documenté d’une blessure causée par une branche de l’arbre. F. pedrosoi a été isolée des deux la plante et la lésion [177].
Gezuele et al. Ont rapporté une proportion relativement élevé (approximativement 20%) des
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plantes, sols et différents matériels, en employant la méthode d’inoculation mince et la reproduction directe. Sur les 64 échantillons de parties mortes des arbres et des troncs de palmiers, 32 contenaient un ou l'autre des espèces fongiques ci-dessus.
De 11% des échantillons de sol qui contenaient le plus souvent des débris végétaux, des espèces pathogènes sont isolées. Les scientifiques indiquent la discordance entre l’isolation des agents étiologiques de CBM de l’environnement et une occurrence relativement rare de CBM à l’Uruguay [81].Vicente et al ont étudié l’aspect de la levure noire au lieu de résidence des patients présentant des symptômes cliniques de CBM à Paraná, Brésil.
Ils trouvent que les souches isolées de l’environnement diffèrent des agents étioliques communs de CBM. La levure noire a appartenu au même ordre, mais ils ont constitué des espèces séparées inconnues. (Ils ne sont pas parvenus à isoler Fonsecaea pedrosoi de 56 emplacements étudiés [212].
III.4.B. Relation hôtes - champignons :
Pathomorphologie :
L'infection est acquise par l'inoculation accidentelle de l'agent étiologique dans les tissus sous-cutanés du sujet en pénétrant des aubépines ou des épines des plantes diverses [134]. Peu de patients rappellent les antécédents de traumatisme ou de blessures dans la zone affectée ou encore ont été blessés tant de fois à travers l'exposition professionnelle à rendre les incidences spécifiques impossibles à rappeler. Une fois intégré dans le tissu, le champignon se transforme d'une forme filamenteuse au stade parasitaire caractéristique de la maladie connue sous le nom de cellules fumagoïdes ou organismes muriformes. La cellule fumagoïde n’est pas une forme de dissémination (pas de transmission directe d la maladie) mais il s’agit d’une forme de résistance.
On peut l’obtenir et l’entretenir in vitro sur milieu de Francis au sang de cheval incubé à 37°. L’existence de cette forme permet de classer les agents de la chromomycose parmi les champignons dimorphiques [90, 91, 103, 145]. Des essais in vitro ont montré que la conversion prend environ 6 jours [88]. L’étude de la transformation in vitro de la forme filamenteuse saprophytique en forme tissulaire fumagoïde a été réalisée avec F.pedrosoi et C.carrionii et a montré l’importance du pH et de la température [92, 93] avec notamment la synthèse des
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protéines de choc thermique dites HSP [65]. Cependant le délai pour ce dimorphisme de se produire chez des sujets humains n'a pas été étayée.
Les cellules fumagoïdes matures se développent des cloisons parallèles et perpendiculaires, en provoquant la fragmentation de la structure.
De chaque fragment une nouvelle cellule fumagoïdes mature est formée. Les cellules phagocytaires professionnelles (macrophages et polynucléaires) sont incapables de détruire ces formes parasitaires [176].
La réponse tissulaire à CBM est non spécifique et peut être similaire à la réponse en mycoses profondes. Les principaux changements observés dans le domaine de l'épiderme et de l'épiderme kératinisé sont hyperkératose et hyperplasie pseudoépithéliomateuse. Quelques microulcerations avec des mycoses peuvent être trouvés [208]. Les cellules muriformes typiques (organismes de Medlar) sont habituellement observées dans l'épiderme, mais ils peuvent se transformer en formes filamenteuses, en particulier dans les croûtes couvrant les lésions [114]. Les cellules muriformes peuvent se diviser et se multiplier en formant des cloisons (cloisonnement). Cependant, elles ne bourgeonnent jamais, ce qui les distingue des formes trouvées dans la blastomycose [4]. Dans les tissus cutanés et sous-cutanés, des infiltrations diffuses non spécifiques, sont observées.
Les foyers de cellules polymorphonucléaires et des micro-abcès sont vus dans les deux l'épiderme et le derme. Dans le derme, les granulomes qui comprennent des cellules géantes multinucléées et des cellules épithélioïdes sont présents, avec des quantités variables de la fibrose.
La fibrose est augmentée dans les lésions plus anciennes et peut prolonger dans le tissu sous-cutané, bien que la maladie se prolonge rarement en profondeur dans le tissu sous-cutané. La caractéristique de chromoblastomycose, les cellules muriformes appelé aussi sclérosée, penny de cuivre, ou des organismes de Medlar peut être trouvé dans les macrophages intracellulaire ou extracellulaire dans les abcès.
Ce sont des cellules arrondies de pigmentation foncée (brun-or), à paroi épaisse, de 4 à 12um de diamètre, avec des parois transversales en une ou deux plans (figure 9). Les hyphes peuvent aussi parfois être vus, généralement dans l'épiderme. La réponse de l'hôte à ces
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structures se traduit par un processus appelé élimination transépithéliale, dans lequel les champignons et les tissus endommagés sont expulsés à travers l'épiderme, un processus similaire à celui observé dans le calcinose cutanée [12].
Immunologie de l'infection :
Il est encore inconnu, quelle forme de champignon (les hyphes, les spores ou les organismes sclérosés) est la forme invasive [180]. Sur la surface des épines de Mimosa pudica, la présence d'hyphes et des spores de F. pedrosoi a été détectée. Toutefois, les organismes sclérosés, similaires à ceux observés dans les tissus de patients ont été trouvés à l'intérieur des épines
[179]
. La préparation d'un milieu spécial, qui induit la production de corps sclérosées permis d'effectuer des études à diverses formes de mycélium [50]. Les neutrophiles et les macrophages sont des cellules cruciales dans la réponse immunologique chez CBM. Une réaction typique de granulation, réglementé par polynucléaires neutrophiles est observée chez les patients [208].
La première ligne de défense est des cellules dendritiques. Macrophages dermiques ont été montrés à présenter les antigènes fongiques dans leur cytoplasme. Propriétés similaires ont été trouvées dans des dendrocytes dermiques et dans les cellules de Langerhans [191].
Chez les patients avec CBM ces cellules présentent une expression accrue des récepteurs CD 86, HLA-DR et CD 83. En réponse aux spores, des cellules dendritiques produisent TNF-α, IL-10 et IL-12. Après stimulation antigénique de pedrosoi F., chez les patients atteints d'une forme sévère de CBM, les cellules dendritiques produisent de grandes quantités d'IL-10 et de petites quantités d'IFN-γ [129].
Populations de lymphocytes T CD4 et CD8, les lymphocytes B et les macrophages jouent un rôle important dans la réponse à médiation cellulaire [191].Du thymus des souris privées infectant entraîné le développement des lésions caractéristiques de CBM, alors que chez les souris privées de cellules NK et les macrophages et chez les souris en bonne santé, les lésions récupérés 4-6 semaines après l’infection [3].
Un grand nombre de cellules sclérosées ont été trouvés dans les lésions. L’hypersensibilité retardée et des anticorps contre les antigènes de F. pedrosoi ont été détectés. Lymphocytes influencent la réponse immunitaire chez CBM, qui a été confirmé par le fait que le transfert de lymphocytes de souris saines a entraîné un rétablissement complet dans les 2 mois [3].
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D'autres études ont montré que l'immunisation de souris avec des spores vivantes de F.
pedrosoi résulte d’un afflux massif de lymphocytes CD4 + dans les ganglions lymphatiques.
Les lymphocytes T activés démontrent une prolifération in vitro après stimulation avec un autre antigène spécifique et produisent des IFN-γ.
En outre, l'absence de lymphocytes CD4 + dans les résultats de souris à des changements plus sévères, l'hypersensibilité retardée et la production de plus faibles quantités d'IFN-γ dans CBM par rapport aux souches sauvages. L'absence de lymphocytes CD8 + ne modifie pas les paramètres ci-dessus [198].
Une situation similaire est observée chez l'homme où chez les patients atteints de formes sévères de la maladie, de grandes quantités d'IL-10 sont produites, un niveau d'IFN-γ faible est trouvé et les lymphocytes isolés ne peuvent pas proliférer.
Dans les cas bénins de la maladie, de petites quantités d'IL-10 sont trouvées, un niveau élevé d’IFN-γ et l'augmentation de la prolifération des lymphocytes sont également observées [82]. Des études indiquent un rôle essentiel des lymphocytes T CD4 + qui produisent de l'IFN-γ en tant que défense immunitaire contre F. pedrosoi [198, 82].
Hayakawa et al ont trouvé que la présence d'agents étiologiques de CBM diminue l'expression des récepteurs du CMH-II et CD8 sur les macrophages, ainsi que la sécrétion d'oxyde nitrique par ces récepteurs [85].
En utilisant un milieu spécialement préparé, da Silva et al ont prouvé que ceux-ci étaient des spores, pas de cellules sclérosées, qui sont responsables de la perte de valeur de la maturation des cellules de Langerhans, qui a été exprimée par une expression diminuée de CD40 et B7-2