Les facteurs de virulence

L‟évolution de la maladie est liée à l‟action entre des facteurs de virulence et à la réponse immunitaire de l‟hôte. L‟expression des facteurs de virulence dépend des sérovars de Salmonella et de l‟hôte. Ces facteurs de virulence peuvent être encodés par le matériel génétique sur le chromosome, par les bactériophages, les plasmides, et les transposons. Les facteurs de virulence de SE peuvent se distinguer selon leurs différentes fonctions (79, 110).

Tableau 1. Les facteurs de virulence de SE classifiés selon leurs fonctions

Type de fonction Structure

Adhésion et Mobilité Flagelle

Fimbriae SEF21, SEF17, SEF14 Adhésines

Invasion Systèmes de sécrétion de protéines de type III

(SST-III)/ Ilôt de pathogénicité de Salmonella 1 (IPS-1)

Infection des macrophages ou survie intra-phagocytaire

IPS-2 (Ilôt de pathogénicité de Salmonella 2) IPS-3 (Ilôt de pathogénicité de Salmonella 3) IPS-4 (Ilôt de pathogénicité de Salmonella 4)

Adaptation métabolique Groupe des gènes : Starvation-stress response genes (ex : aroA, narZ, fadF, eutE)

2.2.2.1 L‟adhésion bactérienne et la mobilité

L‟attachement de la bactérie à la surface de la muqueuse de l‟hôte initie le cours de l‟infection. Les bactéries adhèrent aux cellules cibles via l‟interaction entre les composantes de la surface bactérienne et les récepteurs spécifiques de l‟hôte. Salmonella utilise ainsi des appendices de sa surface cellulaire pour initier l‟adhérence, soit des pili (fimbriae) et le flagelle.

SE exprime le flagelle et au moins trois fimbriaes différents : SEF14, SEF17 et SEF21 (70). Le flagelle peut d‟ailleurs être un facteur de virulence qui contribue à la contamination des œufs via l‟adhérence de SE à l‟oviducte des poules pondeuses (158). Ainsi, un mutant du sérovar SE (dépourvu de flagelle) s‟attachera moins aux cellules intestinales de poulet que la souche sauvage de SE (3). Le fimbriae de type 1 (SEF21) joue un rôle dans l‟adhésion de SE aux cellules eucaryotes, et le fimbriae SEF17 est impliqué dans la fixation aux fibronectines. Tandis que le fimbriae SEF14 ne contribue qu‟à la résistance à la phagocytose des neutrophiles humains (221) et est limité à la virulence de SE et à la colonisation intestinale (251).

La mobilité des salmonelles se fait grâce au flagelle, et cette fonction est essentielle pour l‟invasion et l‟attachement (4, 138, 144). Dans plusieurs mécanismes d‟infection, le flagelle peut lui-même conduire la bactérie qui pénètre ainsi la muqueuse de l‟hôte et atteint rapidement la surface cellulaire de l‟hôte (51).

2.2.2.2 L‟invasion bactérienne

La pénétration de la bactérie à la muqueuse intestinale est souvent une étape importante pour traverser la barrière épithéliale. Les deux types de cellules épithéliales, entérocytes et cellules M, peuvent être envahis par Salmonella (86, 137).

L‟invasion de Salmonella est conférée principalement par le système de sécrétion de type III (SST-III) qui est localisé sur l‟îlot de pathogénicité de Salmonella 1 (IPS-1) (25, 79, 139, 175). Le contact entre Salmonella et les cellules hôtes actives, le SST- III, est associé à l‟invasion par le mécanisme « trigger » (58). Le SST-III permet d‟activer directement des componants du cytosquelette en délivrant des effecteurs bactériens tels que les protéines effectrices (SopE, SopB, SipA et SptP) pour établir les différentes étapes successives de l‟intéraction entre la bactérie et les cellules épithéliales cibles (Figure 4) (58).

Figure 4. Mécanisme de l‟invasion de Salmonella médiée par le SST-III

2.2.2.3 L‟infection des macrophages

Dès que les salmonelles franchissent la barrière épithéliale, elles entrent en contact avec des cellules du système réticulo-endothélial, plus particulièrement les macrophages résidents initialement associées aux cellules M. Salmonella peut envahir et survivre à l‟intérieur des macrophages en empêchant la maturation des phagosomes en phagolysosomes (95, 96). Le mécanisme moléculaire de Salmonella pour

l‟infection des macrophages est associé à l‟îlot de pathogénicité 2 (IPS-2). L‟IPS-2 est identifié comme un gène cluster qui est nécessaire pour la survie des salmonelles à l‟intérieur des cellules de l‟hôte (200). L‟IPS-2 comporte des gènes qui codent pour le SST de type II secondaire (SST-II). L‟homologie génétique du SST -II de Salmonella avec celui de Yersinia suggère que Salmonella libère des protéines aux vacuoles ou à travers la membrane au cytosol de la cellule de l‟hôte. Ceci influence le processus d‟englobement des bactéries par le macrophage, et par conséquent, Salmonella peut survivre à l‟intérieur du macrophage (259). L‟IPS-3 et l‟IPS-4 jouent aussi un rôle dans la survie des salmonelles intracellulaires (167). Ces deux IPSs sont profondement étudiés chez le sérovar Typhimurium plutôt que le sérovar Enteritidis dans différentes études (35, 275).

La survie de Salmonella à l‟intérieur du macrophage est généralement considérée essentielle pour la diffusion des bactéries du tissu lymphatique associé à l‟intestin, à la rate et au foie (200).

2.2.2.4 Adaptation métabolique

Au cours de l‟infection, Salmonella rencontre une variété de facteurs qui lui sont défavorables dans l‟environnement de l‟hôte, tels que la privation de nutriment, le stress oxydatif et les enzymes digestifs. Afin de survivre, cette bactérie possède un groupe des gènes qui joue un rôle dans l‟adaptation métabolique, appelé « Starvation- stress response genes » (241). Ces gènes codent pour certaines fonctions métaboliques qui sont nécessaires à la bactérie afin de survivre aux différentes étapes de l‟infection. Donc, l‟adaptation métabolique de la bactérie est considérée comme un déterminant de sa virulence. Par exemple, le gène aroA est responsable de synthétiser

des acides aminés aromatiques (49) et une mutation du gène aroA chez SE en atténue la virulence (129).

2.2.2.5 Résistance aux composantes de la défense immunitaire non spécifique

La résistance aux produits de la réponse oxydative et non-oxydative a été étudiée. Au cours de la phagocytose, il existe une série de mécanismes contribuant à la mise à mort des bactéries par des produits métaboliques. Un de ces produits est dérivé des réactifs d‟oxygène, tel que le peroxyde d‟hydrogène (H2O2) qui est produit par le mécanisme de la flambée oxydative (224). Plusieurs enzymes de la bactérie peuvent prévenir ou même réparer des dommages causés par des radicaux d‟oxygène (82, 244). Par exemple, la peroxidase est un enzyme capable de détruire le peroxyde d‟hydrogène (24). Des radicaux d‟oxygène peuvent causer des dommages au niveau de la membrane cellulaire bactérienne et aussi de son ADN. Face à cet inconvénient, il existe des systèmes de réparation d‟ADN contre les intermédiaires d‟oxygène réactives (82). Des gènes recA et recB de ST jouent ainsi un rôle important dans la résistance de la bactérie à la flambée oxydative des phagocytes et ceci est important dans la survie intracellulaire in vitro en présence de peroxyde d‟hydrogène (196).