La surface de Neisseria meningitidis présente une structure complexe qui,
présente de multiples cibles antigéniques. La caractérisation des différents
éléments constitutifs de la bactérie permet de mieux comprendre la physiopathologie, les aspects épidémiologiques, la résistance aux antibiotiques et les problèmes posés par la vaccination. [123]
Figure. 1 : Structure de la paroi de Neisseria meningitidis [7]
2.1-Les pili
[118,7]Ce sont des éléments filamenteux entourant la bactérie, constitués de l’assemblage d’unités de piline ou PilE. Les pili sont les adhésines essentielles des méningocoques capsulés qui sont isolés du sang et du LCR ; ils permettent l’ancrage aux cellules épithéliales de la muqueuse du pharynx et aux cellules endothéliales. Les pili sont responsables de l’initiation du dialogue bactérie-cellule entraînant des modifications du cytosquelette de la bactérie-cellule qui favorise la translocation.
2.2- La capsule
[46,7]Elle est formée par des polysaccharides qui protègent la bactérie de la phagocytose et de la bactéricidie sérique. Si les méningocoques isolés du pharynx peuvent être non capsulés, les souches virulentes, elles, sont toujours capsulées.
La structure biochimique et antigénique permet, grâce aux antisérums correspondants, de définir 13 sérogroupes désignés par les lettres majuscules A,
B, C, D, E29, W135,X, Y, Z, H, I, K, L. Mais les cinq groupes A, B, C, et dans une moindre mesure, Y et W135, sont responsables de la quasi-totalité des méningococcies dans le monde, Exception du sérogroupe X associé à une Flambée en Afrique.
La valeur épidémiologique du sérogroupage est limitée. Seul le méningocoque A est retrouvé de façon régulière au cours des épidémies de méningite dans la ceinture de la méningite en Afrique. Ce sérogroupage est facilement réalisable par tous les laboratoires ;il permet de proposer une vaccination massive en cas d’épidémie, ou une vaccination de l’entourage d’un cas contact, lorsqu’il s’agit de méningocoques des groupes A, C, Y et W135.
2.3 -Les Lipo-oligosaccharide (LOS)
[97]Les méningocoques ont une paroi formée de LOS, apparenté aux lipopolysaccharides (LPS) des bacilles à Gram négatif. L’expression des différents antigènes du LOS a permis de classer les méningocoques en 12 immunotypes (L1 à L12). C’est un facteur de virulence important dans la colonisation du rhinopharynx, dans la survie de la bactérie dans le sang et dans l’inflammation associée avec la morbidité et mortalité.
2.4- Protéines de membrane externe (OMP)
[87,106]Elles sont séparées par électrophorèse en cinq classes numérotées de 1 à 5 en fonction de leur poids moléculaire. Les OMP de classes 1 et 2 ou 3 sont stables pour une bactérie mais variables entre des souches différentes ; elles forment la base de la classification sérologique des méningocoques en types et sous-types.
2.4.1-Les OMP de classes 2 ou 3 ou Por B
Les OMP de classes 2 ou 3 ou Por B, mutuellement exclusives, sont des porines qui ont aussi un rôle dans l’invasion cellulaire. Les OMP 2/3 déterminent des épitopes conformationnels reconnus par des anticorps monoclonaux qui caractérisent le sérotype.
2.4.2-L’OMP de classe 1 (P1) ou Por A
L’OMP de classe 1 (P1) ou Por A est aussi une porine. La molécule est composée de deux régions hypervariables (VR1 et VR2), ce qui permet aux anticorps monoclonaux, lorsqu’ils existent, de définir les deux épitopes et leur séro sous-type. Les difficultés à obtenir des anticorps monoclonaux contre tous ces épitopes variables ont été contournées par le séquençage des régions VR1 et VR2 qui définit le sous-type (par opposition au séro sous-type).
Les types et sous-types des souches permettent, dans une certaine mesure, de repérer les clones virulents dont les caractères antigéniques sont relativement stables au cours des années.
Les méningocoques A sont tous de type 4 et de sous-type variable selon les clones virulents. La souche responsable des épidémies de méningite depuis 1988 en Afrique est de type 4, sous-type P1.9, écrit selon la nomenclature : Neisseria meningitidis A : 4 : P1.9.
Les OMP de classe 1 induisant la formation d’anticorps bactéricides, ont aussi un grand intérêt dans la protection et la recherche de cibles vaccinales.
2.4.3-Les OMP de classe 4
La protéine de classe 4 est apparentée à OmpA d’Escherichia coli.elleest antigéniquement invariable. C’est une protéine très conservée trouvée chez toutes les souches ; elle inhiberait la réponse à certains vaccins.
2.4.4-Les OMP de classe 5
Les OMP de classe 5 est hypervariable, sont les protéines d’opacité Opa et Opc parce que la plupart des souches les exprimant forment des colonies de phénotype opaque. Opa et Opc permettent l’adhérence et l’invasion des cellules endothéliales, épithéliales et phagocytes.
2.5- Systèmes d’acquisition du fer
[156 ,7]La virulence bactérienne ne peut s’exprimer qu’en présence du fer de l’hôte. Le fer est un cofacteur indispensable des synthèses métaboliques et de la production d’énergie bactérienne. Il peut être capté à partir de la transferrine grâce à deux transferrin binding proteins A et B (TbpA et TbpB), à partir de la lactoferrine humaine, grâce aux lactoferrin binding proteins A et B (LbpA et LbpB), mais aussi à partir de l’hème et de l’hémoglobine .
La protéine TbpB est exposée à la surface des méningocoques ; elle induit la formation d’anticorps bactéricides. Ce qui en fait une cible vaccinale potentielle.
2.6- Enzymes cytoplasmiques
[56,87]2.6.1-Technique
Elles ont été analysées par la technique d’électrophorèse d’enzymes multiples (MLEE). Le niveau de migration électrophorétique d’une enzyme
cytoplasmique hydrosoluble dépend de sa charge électrique et de sa composition séquentielle en acides aminés. Deux souches ayant une enzyme, de mobilité différente (électromorphes), ont aussi deux allèles différents au locus du gène structural considéré.
2.6.2- Intérêt
L’étude de plusieurs enzymes permet de caractériser un méningocoque par une combinaison de plusieurs allèles sur les loci considérés : c’est l’électrophorétype (ET) de la souche qui correspond donc à un génotype chromosomique multiloci.
Il y a plus de diversité génétique chez Neisseria meningitidis que chez Escherichia coli. Cependant, quelques ET remarquables ont été isolés de façon répétée sur plusieurs décennies dans différentes régions.
Des clones très peu différents les uns des autres (une ou deux variations sur les enzymes testées) ont été classés dans des complexes électrophorétiques (que l’on appelle aussi sous-groupes, lignées, groupes).
Ainsi, des Neisseria meningitidis virulents ont été individualisés et suivis dans le monde entier. Les méningocoques A sont répartis en 84 ET regroupés en neuf sous groupes. Les sous-groupes I, IV-1 et III ont été responsables de pandémies. Des méningocoques B et C sont aussi classés en complexes électrophorétiques : complexe ET-5, complexe ET-37, groupe A4, lignée III .
La MLEE a apporté des éléments déterminants dans la compréhension de l’épidémiologie de Neisseria meningitidis.