Physiopathologie 1. Adhésion- invasion

Les adhésines associées aux pili sont responsables pour «B. cepacia» de la liaison aux mucines respiratoires et à la surface des cellules épithéliales. En utilisant des modèles in vivo ou in vitro, on a montré que «B. cepacia» envahit et se réplique à l’intérieur des cellules épithéliales. Les bactéries persistent dans les macrophages au-delà de cinq jours, par analogie elles envahissent et se répliquent à l’intérieur d’amibes libres (Acanthamoeba). La capacité de fixation aux cellules épithéliales est beaucoup plus forte avec les isolats de B. cenocepacia

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principalement lorsque les souches expriment le phénotype possédant des « cable-pili » de grande taille. Les anticorps dirigés contre l’adhésine (22 kDa) de ces pili abolissent la fixation. Celle-ci n’apparaît que pour les cellules des tissus de muqueuses nasales provenant de sujets cftr (–/–) ou des coupes de tissus pulmonaires ; elle est négligeable sur des cellules de type cftr (+/+) ou sur du tissu pulmonaire d’un sujet normal. Ce caractère important explique le fait qu’à la différence de l’épithélium normal, l’épithélium hyperplasique des bronchioles dans la mucoviscidose soit enrichi en cytokératine 13 (protéine de 55 kDa) qui agit comme le récepteur in vitro des « cablepili». Cette propriété peut expliquer la transmissibilité plus grande des souches de B. cenocepacia CblA positives (clone ET12) parmi les patients atteints de mucoviscidose [194]. Une mobilité avérée et la présence de flagelles fonctionnels sont requis pour que « B. cepacia » exerce complètement son pouvoir invasif et qu’il y ait une pénétration facilitée de la barrière des cellules épithéliales de l’hôte [195].

3.2. Pouvoir invasif

Dans le cas d’une infection à B. multivorans, les filaments d’actine du cytosquelette des cellules de l’épithélium respiratoire doivent être intacts pour la formation du biofilm mais cette condition n’est pas nécessaire pour l’invasion cellulaire[196]. La différence de pouvoir invasif entre souches environnementales et souches cliniques montre que l’invasion et la survie intracellulaires jouent un rôle majeur dans la capacité des souches virulentes de B. cepacia, d’échapper à la réponse immune de l’hôte, elles peuvent ainsi causer des infections persistantes chez les patients atteints de mucoviscidose. Une différence importante apparaît entre B.

multivorans et B. cenocepacia dans un modèle murin de macrophages pulmonaires : l’un

persiste alors que l’autre est évacué accompagné d’une importante réponse des neutrophiles et de l’interleukine-1β[197].

3.3. Facteur de virulence

Le marqueur BCESM (B. cepacia epidemic strain marker) cité plus haut comme associé à des souches transmissibles fait partie d’un véritable îlot de pathogénicité (31,7 kb) dont les gènes sont à la fois liés à la virulence et aux métabolismes (B. cenocepacia island = cci). Ils codent une Nacyl homosérine lactone, une synthase, un régulateur transcriptionnel, une

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transposase, la biosynthèse d’acides gras et d’acides aminés ; d’autres gènes y sont associés mais leur fonction est encore inconnue[198].

3.4. Enzymes extracellulaires

La production d’enzymes extracellulaires (protéase, lipase, catalase, hémolysine et exopolysaccharides de surface) a un impact sur la pathogénicité. L’inhibition de la fonction phagocytaire est le fait d’une lipase en interaction avec les macrophages. L’expression d’enzymes ATP-dépendantes est susceptible d’amener la mort des macrophages permettant ainsi à la bactérie d’échapper aux défenses de l’hôte. La production d’une hémolysine par B.

cepacia induit l’apoptose et la dégranulation des neutrophiles[199]. Une protéase de 34-kDa

ayant des propriétés antigéniques analogues à celles de l’élastase de P. aeruginosa est capable de cliver la gélatine et le collagène mais pas les immunoglobulines humaines.

La production d’exopolysaccharides (EPS) est essentielle pour le développement et la maturation du biofilm. Bien qu’il existe de rares souches muqueuses, la surproduction d’alginate n’intervient pas comme chez P. aeruginosa où il contribue à la formation du biofilm et à la survie bactérienne. L’EPS, dénommé « cepacian », produit par divers isolats de mucoviscidose est composé d’un heptasaccharide acétylé et branchéformé de sous-unités répétitives de Dglucose, D-rhamnose, D-galactose, et d’acide D-glucuronique. Sans être requis pour la formation du biofilm, l’EPS favorise sa maturation et son accroissement en épaisseur[200].

L’activité catalasique favorise la survie dans les leucocytes. « B. cepacia » produit quatre types de sidérophores : ornibactine, pyochéline, acide salicylique (azuréchéline) et cépabactine impliqués dans le processus d’acquisition du fer par la bactérie, ils concourent à divers degrés, comme pour P. aeruginosa, au pouvoir pathogène. L’ornibactine est prédominante et sa fonctionnalité est indispensable pour la captation du fer (donc pour la prolifération bactérienne) ce qui a été démontré dans un modèle murin d’infection pulmonaire[201].

Le lipopolysaccharide (LPS) est, comme pour les autres bactéries à Gram-négatif un facteur de virulence, mais sa spécificité O déterminant des sérotypes, ne peut toutefois être reliée à une pathogénicité particulière[202].

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3.5. Régulation de l’expression de la virulence

Un système de Quorum Sensing CepRCepI dépendant de la densité bactérienne, utilise la N-acyl homosérine lactone (AHL) pour exprimer certains gènes. Ce système de régulation consiste en une AHL synthase CepI qui dirige la synthèse de la N-octanoylhomosérine lactone (C8-HSL), d’un produit mineur la N-hexanoylhomosérine lactone (C6-HSL) et un régulateur transcriptionnel CepR[203]. Le système cep régule positivement la production de protéases extracellulaires et de chitinases, la mobilité et la formation de biofilm et réprime la synthèse de l’ornibactine [204]. CepR contrôle toutefois très fortement l’expression de cepI en générant un feedback positif qui assure rapidement une production accélérée des facteurs de virulence lorsque le système de régulation se met en route.

Récemment un nouveau facteur de virulence vient d’être identifié grâce au modèle expérimental du nématode Caenorhabdtidis elegans. B.cepacia exprime une protéine AidA régulée par cep (dont la structure est proche d’une protéine de Ralstonia solanacearum régulée par Quorum Sensing) qui assure la mort lente de C. elegans. Cette protéine serait nécessaire pour enclencher le processus infectieux mais n’agirait pas comme une toxine[205]. Le Quorum Sensing n’est sans doute pas le seul système de régulation de l’expression génétique mais il joue un rôle important dans la relation des gènes avec la pathogénicité du complexe B.

cepacia[206].

4. Etude clinique

Les manifestations cliniques de Bcc varient beaucoup, on peut rencontrer des formes asymptomatiques jusqu’à des formes respiratoires sévères et de septicémie, surtout chez les patients atteints de mucoviscidose ou des maladies granulomateuses chroniques[207].

4.1. Syndrome cepacia

Une forme sévère connu sous « syndrome cepacia » a été décrite en premier chez des enfants atteints de mucoviscidose qui ont présenté un déclin rapide de la fonction respiratoire associé à une fièvre leucocytose et une augmentation des marqueurs biologique de l’inflammation avec une culture respiratoire positive pour bcc[208]. La pneumonie nécrosante