Les Ascomycètes et les lichens
Patrick BOIRON
Laboratoire de Mycologie,
Faculté de Pharmacie, Lyon, France
Caractères généraux
Multiplication asexuée
Voir cours Généralités
Caractères généraux
Reproduction sexuée
Voir cours Généralités
Cycle de développement
Classe des Archiascomycètes
Pneumocystis jiroveci
Cycle de développement
La pneumocystose : épidémiologie
• Exceptionnelle autrefois
• Devenue commune chez les patients
immunodéprimés (diagnostic différentiel à réaliser lors d’affections respiratoire)
• Prématurés, vieillards, cancéreux,
leucémiques, polytraumatisés, malades sous corticothérapie, etc.
• Sidéens (révélation de l’épidémie du SIDA)
La pneumocystose : clinique
• Diagnostic difficile (y penser, le prouver)
• Début progressif (plusieurs semaines) et insidieux :
•
Troubles digestifs•
Chute de poids•
Accélération du rythme respiratoire•
Absence de fièvre (sauf si surinfection)La pneumocystose : clinique
• Puis intensification de la polypnée, cyanose et mort par asphyxie
• Formes disséminées extra-thoraciques
(colonisation septicémique des ganglions
lymphatiques, du foie, des reins, etc.)
La pneumocystose : diagnostic
•
Urgence relative•
Recherche des kystes dans expectoration,liquide de lavage broncho- alvéolaire (LBA)
•
Coloration de May- Grünwald-Giemsa,immunofluorescence, PCR
La pneumocystose : diagnostic
• Multiples opacités disséminées dans les 2 champs
pulmonaire en
radiologie
La pneumocystose : traitement et prophylaxie
Traitement
•
Cotrimoxazole (Bactrim®, Eusaprim®) à forte dose•
Iséthionate de pentamidine (Pentacarinat®) en IV Prophylaxie•
Iséthionate de pentamidine (Pentacarinat®) en aérosols mensuelsClasse des Hémiascomycètes
Saccharomyces cerevisiae
Cycle de développement asexué
Cycle de développement sexué
Sacharomyces cerevisiae : identification
• Galeries biochimiques miniaturisées (API,
etc.)
Sacharomyces cerevisiae : identification
• Biologie moléculaire
(PCR, RAPD, PFGE, etc.)
Utilisation dans l’alimentation
• La vinification
• La fabrication de la bière
• La fabrication du pain
Propriété exploitée : la fermentation des sucres
• L’équation globale de la réaction :
C
6H
12O
6→ 2 C
2H
5OH + 2 CO
2Glucose éthanol + gaz
carbonique
Potentialités thérapeutiques
•
Influence sur le métabolisme glucidique•
Influence sur le métabolisme lipidique•
Influence sur le système immunitaire (β-glucane leucocytes, macrophages, fibroblastes)•
Propriétés de la levure de bière enrichie (sélénium syndromes rhumatismaux, cancéreux, hépatiques)
Utilisation en thérapeutique
Comme probiotique
•
Dans les diarrhées dues aux antibiotiques•
Dans les diarrhées récurrentes à Clostridium difficile•
Dans les diarrhées du voyageur•
Dans les maladies inflammatoires chroniques (maladie de Crohn)•
Carbolevure® (S. cerevisiae + charbon activé), Ultra- levure® (Saccharomyces boulardii)Utilisation en thérapeutique
Saccharomyces
cerevisiae enrichi en Spécialités
Calcium Calciforte®
Calciforte vitamine D3®
Magnésium Spasmag®
Soufre Actisoufre®
Solacy®
Utilisation en thérapeutique
• Fabrication de molécules médicamenteuses (génie génétique)
•
Insuline•
Vaccin de l’hépatite B•
Interféron α•
StéroïdesUtilisation en thérapeutique
• Molécules à potentialités thérapeutiques
•
Tréhalose : protecteur cellulaire•
Superoxyde dismutase : maladies de peau, dysplasie broncho-pulmonaire•
Ubiquitine : croissance et différenciation des lymphocytes et des cellules hématopoïétiques•
HSP 12 : métabolisme cellulaireClasse des Euascomycètes
Ordre des Onygénales
Dermatophytes
Dermatophyties
Kératinophilie
•
Les dermatophyties, ou teignes (tinea), sont des mycoses dues à deschampignons
(dermatophytes) ne se développant que dans la couche
cornée épidermique et les phanères, au
dépens de la kératine
Facteurs favorisants
•
Climatiques(chaleur, humidité)
•
Immunologiques (SIDA,corticothérapie, ...)
•
Hygiène et mode de vie (sport : « piedd’athlète »)
Aspects cliniques
•
Epidermomycoses de la peau glabre•
Teignes du cuir chevelu et des poils•
Onyxis (atteinte des ongles)Epidermomycoses
• Pour les dermatophytes qui pénètrent dans
l'épiderme par effraction l'invasion cutanée se fait de proche en proche
d'une façon excentrique
(herpès circiné)
Teignes du cuir chevelu
•
Pour les dermatophytes qui attaquent lescheveux, la pénétration se fait sous la cuticule du cheveu au niveau de l'ostium folliculaire
•
La progression des filaments est descendante et s'arrête au bulbeTeignes du cuir chevelu
• Les cheveux parasités se cassent à des
niveaux différents selon l'espèce du dermatophyte en cause et sont en partie éliminés
(plaques d'alopécie)
Espèces anthropophiles
On distingue
•
1) Les espèces anthropophiles :•
Trichophyton rubrum•
Epidermophyton floccosum•
Microsporum audouiniiparasites obligatoires de l’homme et se transmettant d’un individu à l’autre par contact direct ou
Indirect (objet de toilette, piscines, saunas, ...)
Espèces zoophiles
•
2) Les espèces zoophiles :•
Microsporum canis•
Trichophyton ochraceum parasites des animaux et occasionnellementtransmissibles à l’homme
Espèces telluriques
•
3) Les espèces telluriques (Microsporum gypseum) : saprophytes du sol ettransmissibles à l’homme à l’occasion de contacts avec la terre (travaux de
jardinage, genoux des petits enfants) ou par
l’intermédiaire d’animaux
Aspects médicaux des dermatophyties
Diagnostic, traitements, etc.
Voir cours Mycologie médicale et Antifongiques à l’Officine (4ème année)
Classe des Euascomycètes
Ordre des Eurotiales
Aspergillus et Penicillium
Aspergillus
= phialoconidies
cellule conidiogène = phialide vésicule
filaments cloisonnés conidiophore = stipe
+/- métules Forme asexuée = anamorphe)
Aspergillus
Penicillium
cellule conidiogène = phialide
conidiophore +/- complexe
conidies = phialoconidies
métule
0 vésicule Forme asexuée = anamorphe)
Penicillium
Intérêt agro-alimentaire, industriel et pharmaceutique des Aspergillacées
• Production d’antibiotiques
• Fermentation alimentaires
• Fromagerie et charcuterie
• Production d’additifs ou agents de saveurs
• Production d’enzymes
• Environnement
Production d’antibiotiques
Pénicilline
•
Découverte en 1928•
Penicillium notatum, P.chrysogenum
•
Importancethérapeutique + dérivés semi-synthétiques
majeurs
Production d’antibiotiques
Griséofulvine
•
Découverte en 1939•
P. griseofulvum (+ P. janczewskii, P. patulum, Aspergillus versicolor)•
Antifongique fongistatique sur les dermatophytes•
Intérêts dans d’autres pathologies : inflammatoires, syndrome de Raynaud, maladies cardiaquesischémiques et sclérose en plaque
Production d’antibiotiques
Autres
• A. flavus : acide aspergillique (activité sur les bactéries Gram + et Gram -)
• A. fumigatus : fumagilline (amœbicide)
Fermentation alimentaires en Extrême-Orient
•
Fermentation : procédé deconservation et de transformation des aliments (procédé ancestral)
•
Souches utilisées : A.oryzae, A. sojae
Fermentation alimentaires en Extrême-Orient
Koji
• Plat de riz fermenté ou inoculum pour
d’autres aliments
• Graines de soja,
grains de riz ou de blé + spores
d’Aspergillus
Fermentation alimentaires en Extrême-Orient
• Produits dérivés du
Koji : Shoyu, Moromi, Miso Tamari, Natto ou Saké
• Les produits de la pêche fermentés :
Funasushi, Koli-zuki,
Katsuobuchi
Fromagerie et charcuterie
L’affinage des fromages
• Fromages à pâte persillée (Roquefort, Bleu des Causses, Bleu d’Auvergne, ...)
•
Ensemencement en profondeur par des spores de Penicillium roquefortii• Fromages à pâte molle (Brie, Camembert, ...)
•
Ensemencement en surface par des spores de P.camembertii
Fromagerie et charcuterie
L’affinage en charcuterie
•
Intervention de : P.nalgiovense, P.
chrysogenum, P.
aurantiogriseum
•
Formation du“ manteau ” qui recouvre les saucissons et les
jambons
Rôle des Penicillium dans l’affinage
• Critère de qualité : amélioration de l’arôme, de l’aspect, par synthèse de lipases
(méthylcétones) ou peptidases
• Désacidification
• Conservation : synthèse de catalases
• Limitation de la mycoflore potentiellement
pathogène
Production d’additifs ou agents de saveurs
• Acide citrique : utilisé comme acidifiant des boissons et en confiserie
• Acide gluconique : léger pouvoir acidulant, stabilisant des produits carnés (Aspergillus niger, en culture en milieu immergé)
• Vanilline : fermentation par A. niger : réduit le prix de revient ; assimilation de l’acide
férulique des végétaux acide vanillique
Production d’enzymes
•
Variable selon la méthode et la souche•
Valorisation des déchets industriels :•
Servent de substrat pour la fermentation par Aspergillus et Penicillium•
Intérêt dans le recyclage des déchets de l’industrie alimentaire : pulpes de fruits, pulpe du café•
Les Aspergillacées synthétisent un véritable arsenal enzymatiqueExemples d’enzymes produites
industriellement par les Aspergillacées
Glucoamylases
α-amylases
A. awamori, A. oryzae, A. saitoi, A.
niger
A. oryzae, A. niger, P. expansum
Boulangerie industrielle Brasserie
Boissons sucrées Confiserie
Lipases P. restrictum, P. roquefortii, A.
niger Industries fromagères
Pectinases A. niger, P. glaucum Industries des vins et des jus de fruits et légumes (clarification, dégradation des pectines)
Xylanases A. niger, A. flavus, A. terreus Xylitol
Blanchiment du papier Alimentation animale Thérapeutique
Arôme des vins
Enzymes utilisées en thérapeutique humaine
• Traitement des troubles dyspeptiques
• Mélanges de cellulases, lipases, amylases, peptidases
• Entécet®, Flaviastase®, Zymoplex®,
Pancrélase®
Intérêt des Aspergillacées pour l’environnement
Biodégradation in situ des pesticides par les Aspergillus
• Alternative à la pollution des sols par les pesticides organophosphorés (malathion)
• Souches les plus intéressantes : A. flavus, A.
sydowii
Intérêt des Aspergillacées pour l’environnement
Action fongicide et insecticide des Penicillium
•
De nombreuses souches possèdent cette activité : P.chrysogenum, P. verrucosum, P. funiculosum
•
P. sclerotigenum : sclérotigénine•
P. citrinum : citrinine•
Activité insecticide, larvicide et fongicide sur les parasites des plantes : Helocoverpa zea, Drosophila melanogaster, Aedes aegypti•
Activité anti-moustiques intéressante pour l’hommeAspergillose
Aspects médicaux des aspergilloses
Diagnostic, traitements, etc.
Voir cours Mycologie médicale (4ème année)
Classe des Euascomycètes
Ordre des Erysiphales
Uncinula necator
Uncinula necator
Oïdium de la vigne
• Mycélium visible sur la face supérieure des
feuilles de vigne
Uncinula necator
• Cléistothèces (= périthèces)
d‘oïdium sur
feuille de vigne
Uncinula necator
• Feutrage d‘oïdium sur grappes
de raisin
Classe des Euascomycètes
Ordre des Clavicipitales
Claviceps purpurea
Cycle de développement
Ergot de seigle
Le feu de Saint-Antoine
L’ergotisme
•
L’ergotisme peut se manifester sous deux formes évolutives :•
Gangreneuse : atteinte des extrémités des membres•
Convulsive : atteinte du système nerveux centralL’ergotisme
•
Ces formes débutent toutes les deux de la même façon (phase de début) :•
Apparition de troubles sensitifs périphériques : fourmillement, démangeaisons, picotements•
Troubles sensoriels (“ivresse ergotique”, gaie et légère)•
Suivies de céphalées, vertiges,hébétude et d’anomalies de la vue et de l’ouïe
Pharmacologie de l’ergot de seigle
Les alcaloïdes naturels de l’ergot de seigle
•
Les acides lysergiques•
Les dérivés aminés de l’acide lysergique(ergométrine)
•
Les alcaloïdespeptidiques (ergopeptines)
Pharmacologie de l’ergot de seigle
Les dérivés d’hémisynthèse et de synthèse
•
Vasodilatateurs et anti-ischémiques•
Urétotoniques•
Antiparkinsoniens•
Inhibiteurs de la lactation•
Antimigraineux•
LSD 25 (diéthylamide de l’acide lysergique)Classe des Euascomycètes
Ordre des Pezizales
Pezizes, Helvelles, Gyromitres,
Morilles, Truffes
Pezizes
Peziza aurantiaca
Apothécie
Helvelles
Helvella crispa
Helvella lacunosa
Gyromitres
Gyromitra esculenta
Morilles
Helvella leucopus
Morchella esculenta
Morchella conica
Ptychoverpa bohemica
Truffes
Saprophytes ou symbiotes (mycorhizes) L’adaptation à la vie souterraine (mode de
vie hypogée) a provoqué de profondes
modifications du sporophore et la disparition de toute
multiplication asexuée Peridium
Gleba Tuber melanosporum
Les lichens
Les lichens
•
Les lichens résultent de l’union d’une algue (ou d’une cyanobactérie) et d’un champignonLes lichens
•
Les glucides formés dans l’algue au cours de laphotosynthèse sont transférés au niveau des hyphes
mycéliennes
•
Le champignon fournit àl’algue une protection efficace contre les agressions externes et la déshydratation
(reviviscence)
Les lichens
•
Les algues (gonidies)appartiennent à des espèces banales que l’on rencontre
également à l’état libre dans la nature : cyanobactéries
(Nostoc), chlorophycées unicellulaires (Trebouxia,
Cystococcus) en en chaînettes (Trentepohlia)
•
Une vingtaines de genres d’algues participe à laformation de lichens
Les lichens
•
Un millier d’espèces appartenant essentiellement auxActinomycètes donnent leur nom au lichen correspondant
•
Les champignons « lichénisés » sont inconnus à l’état libreForme, consistance et croissance
•
Lichens gélatineux(gaine mucilagineuse des cyanobactéries)
•
Lichen crustacés, foliacés, fruticuleux•
Croissance lente(quelques mm / an) mais peuvent vivre plusieurs siècles
Localisation des lichens
•
Dans toutes les régions du monde, dans unegrande variété
d’habitats, y compris les milieux les plus hostiles
Indicateurs de pollution
•
Les lichens sontextrêmement sensibles aux agents chimiques et aux
polluants gazeux (anhydride sulfureux, fluor)
•
La sensibilité des lichens résulte de l’absence de cutine (enduit cireuxhydrophobe des plantes
vertes) et d’appareil racinaire
Indicateurs de pollution
•
Leur utilisation commeindicateur de pollution de
l’atmosphère est envisagée
(carte de pollution) mais limitée par leur faible vitesse de croissance
Végétation pionnière
•
Les lichens jouent,comme les mousses, le rôle de végétation
pionnière en se fixant sur le substrat et en
favorisant la formation d’une mince couche d’humus
Alimentation
•
Cladonia rangiferina :alimentation de base de mammifères herbivores (rennes)
•
Alimentation humaine(en bouillie ou mélangée avec de la farine
panifiable)
Substances chimiques
•
Lichénines glucidiques, acide usnique, acidecétrarique, …
•
Substances colorantes (historique) : pourpre et bleu d’orseille),tournesol (indicateur de pH)
Parfums et huiles essentielles
•
Parfums à odeur« d’Orient », de « cuir de Russie », …
Evernia prunastri
Pharmacopée
Cetraria islandica