Problème 2: Tiramisu

==Vignette clinique==
anamnèse
Grand père de 80ans consulte pour
*diarrhées
*nausées, vomissements
*frissons
*état qui s'aggrave
Le soir d'avant il avait mangé un tiramisu avec sa petite fille, qui n'a développé que des symptômes mineurs.
(le tiramisu se fait avec des oeufs crus, dans lesquels ont peut retrouver la salmonelle)
laboratoire
*Hémoculture: positive pour salmonella typhimurium
*Corpoculture: positive pour salmonella typhimurium avec présence de GR et GB
== Barrière aux infections ==
* Acidité de l'estomac (<4 pH)
* L'épithélium muqueux avec ses jonctions intra-cellulaires serrées
* Formation de mucus contenant la flore locale et possédant une activité anti-microbienne
* Motilité intestinale
* Sécrétion de bile
*Sécrétion de peptides anti-microbiens par les cellules épithéliales
* Sécrétion d'IgA
* Plaques de Peyer
Si les bactéries exogènes survivent à ces barrières, elles peuvent endommager l'hôte. Ceci se fait de plusieurs façons:
* Sécrétion de toxines
* Induction de l'inflammation locale
* Invasion du tissu profond et dissémination (bactériémie)
* Perforation: nécrose de la paroi muqueuse avec péritonite
Si la flore normalement faible de l'estomac, du duodénum et du jéjunum proximal se développe trop (par exemple lors de stase intestinale):
* Utilisation des nutriments de l'hôte, comme la vitamine B12
* Stéatorrhée par déconjugaison des acide biliaires et mal absorption des vitamines A D E et K qui nécessitent la graisse pour leur absorption
* Diarrhée par modification de l'absorption ou de la sécrétion des électrolytes
==Mécanismes d'adhésion==
L'adhésion entre la bactérie et l'hôte peut être plus ou moins spécifique. Une interaction spécifique implique un tropisme de la bactérie et la possibilité ou non d'infecter un hôte (host-range). Une adhésion peut être:
*Via fibriae/pili (dans la membrane externe des Gram- et la paroi des Gram+)
*Sans fimbriae/pili (ou afimbriale) grâce aux lectines, acide lipteichoique,...
Les protéines d'adhésion sont aussi des structures qui peuvent être reconnues par les TLRs.
====Pili/fimbriae====
*C'est des structures rigides ressemblant à des cheveux. Il y a des pili sexuels pour la conjugaison (qui sont en générals encodés par le plasmide qui est transféré par conjugaison).
*D'autres pili (ou fimbriae) permettent l'adhésion et sont induits par certaines conditions (pili de E.Coli induit par les hautes concentrations d'acides aminés dans les urines p.ex). C'est des protéines de surfaces sécrétées par les bactéries et ancrées dans la surface. Les pili s'accrochent aux microvillosités, qu'ils "tuent", puis les pili se rétractent. La bactérie se lie ensuite avec l'hôte sur un récepteur et des signaux induisent sont internalisation ou son passage paracellulaire (etc).
== Traversée de la barrière intestinale ==
====Cellules M====
Les bactéries exploitent les cellules M intestinales, qui les phagocytes et les présentent en basolatéral à des macrophages. Une fois les macrophages lysés, les bactéries envahissent l'espace basolatéral, et sont capables d'infecter les entérocytes par ce côté (puis il y a une infection de cellule à cellule).
Pour renforcer l'infection, les cytokines produites vont attirer des neutrophiles qui vont migrer depuis le côté apical. Pour ce faire ils vont temporairement rompre les jonctions serrées, ce qui va permettre une arrivée massive de bactéries du côté apical.
====Induction de la phagocytose====
*Trigger mécanisme: Les bactéries vont induire leur phagocytose par un système de sécrétion de type III qui va aboutir a l'injection d'effecteurs dans la cellule hôte. Les effecteurs vont changer le cytosquelette, amenant à la phagocytose de la bactérie dans un phagosome.
*Zipper mécanisme: Les bactéries interagissent avec un récepteur cellulaire, qui va induire leur phagocytose ("glissement" à l'intérieur de la cellule par réarrangement du cytosquelette d'actine).
==Mécanismes de survie intracellulaire==
Une fois dans la cellule, les bactéries sont plus ou moins à l'abri du système immun, mais doivent s'assurer que le phagosome ne deviennent pas un phagolysosome. Pour se protéger dans le phagosome la bactérie peut:
*inhiber la NADPH oxidase
*modifier sa surface pour résister aux attaques
*exprimer des enzymes commme la catalase pour neutraliser les ROS
*ou sortir du phagosome 
== Systèmes de sécrétion chez les bactéries ==
==== Définitions ====
* Sécrétion: transport actif de l'intérieur à l'extérieur de la cellule
* Export: transport actif du cytoplasme (synonyme de sécrétion pour les gram +, mais entrée dans le périplasme dans les gram -)
* Translocation: transport actif à travers une couche lipidique
Chez les Gram-:
Les bactéries Gram- ont plusieurs types de sécrétion (T1SS à T8SS ou Type 1 secretion system to Type 8 secretion system):
* T2SS: formation du pili
* T3SS: injection d'effecteurs dans la cellule hôte ou synthèse de flagelle (via un injectisome)
* T4SS: export de protéines dans une cellule hôte ou dans la conjugaison entre bactéries (dans ce dernier cas, une protéine avec un bout simple d'ADN est emporté dans la bactérie réceptrice)
* (T5SS: insertion de protéines dans la couche externe de la paroi)
Chez les Gram+:
Les protéines sécrétées peuvent être ancrées dans la bicouche lipidique (lipoprotéines), dans le protéoglycan (lié de façon covalente ou non) ou faire partie des appendices de surface de la cellule (pili ou flagelle). Les protéines peuvent aussi être relâchées dans le milieu extracellulaire ou transloqué dans une cellule hôte et éventuellement inséré dans sa membrane.
==Immunosenescence==
Certaines infections sont plus présentes chez les personnes âgées. Cela peut être dû à:
*plus d'hospitalisations = plus d'infections nosocomiales
*plus de prothèses = corps etrangers
*Plus de co-morbidités qui augmentent la sensibilité aux infections (diabète, BPCO,...)
*malnutrition (déficit calorique, déficit protéique), qui est un facteur de risque d'infection, qui elle-même cause la malnutrition (cercle vicieux) 
*baisse de la fonction immune
Les infections touchent le plus souvent:
*les poumons (diminition des réflexes de toux, de la clearance muco-ciliaire, diminition de l'immunité locale, diminution de la production d'acide dans l'intestin).
*le tractus urinaire (diminution de la capacité de la vessie, diminution de la vitesse du flux, volume urinaire résiduel, changement de urothélium qui augmente l'adhésion des bactéries, hypertrophie prostatique, changements hormonaux)
*le tractus gastro-intestinal (diminution de l'acidité gastrique, de la motilité intestinale, modification de la flore intestinale et du mucus intestinal, utilisation d'antibiotiques plus fréquent).
*la peau (pied du diabétique)
==Définitions==
Bacteriémie
*présence d'organisme pathogène dans le sang
*authentifiée par des hémocultures positives
*cette présence peut être éphémère ou chronique
*elle peut être accompagnée de signes cliniques ou non
Dysentérie
*inflammation du colon qui résulte en diarrhées accompagnées de sang, de pus et de mucus
Diarrhée
* Aqueuse: perte d'électrolytes et de fluides de l'intestin (pas d'invasion du tissu).
* Sanguine: perte d'électrolytes et de fluides de l'intestin, ainsi que destruction de la muqueuse (sang). Il y a souvent une invasion du tissu.
Inoculum
* quantité de bactérie ingérée
==Bactéries importantes pour les infections gastro-intestinales==
La transmission est dans la majorité des cas oro-fécale. L'inoculum qui cause l'infection varie selon la bactérie (plus la bactérie est résistante à l'acide, plus l'inoculum nécessaire à l'infection est faible). Les bactéries qui entrent dans les cellules (invasion) doivent éviter la fusion avec les lysosomes, ceci se fait via plusieurs mécanismes:
* inhibition de la fusion avec le lysosome en sécrétant des effecteurs
* inhibition de la diminution de l'acidité des phagosomes en inhibant la pompe à H+
* en lysant la membrane du phagosome
​Enterobacteriaceae
*E.Coli (diarrgée acqueuse ou sanglante)
*Salmonella (diarrhée acqueuse ou un peu sanglante)
*Shigella (diarrhée sanglante)
*(Yersina)
Vibrionaceae
*Vibrio Cholera
*Campylobacter
==Bactéries du problème==
Il est important de ne pas oublier que des virus peuvent aussi faire des diarrhées (ex: le rotavirus).
====Salmonella====
Bactérie gram- ressemblant à E.coli, Shigella et autres entérobactéries. Elle existe en plusieurs versions:
*salmonella typhi = fièvre typhoïde
*salmonella paratyphi = fièvre paratyphoïde
*salmonella typhimurium = gastro-entérite
Les salmonella sont des bactéries intracellulaires facultatives. Leur réservoir est animal (surtout le poulet). Contrairement aux shigella elles sont sensible à l'acide gastrique. Il en faut un grand inoculum (1'000+ bactéries) pour se faire infecter, mais le système immun joue aussi un rôle important.
Les salmonella typhi et paratyphi sont beaucoup plus dangereuses car elles possèdent une capsule, leur permettant d'échapper à la phagocytose.
Dans l'intestin
Une fois dans l'intestin, la salmonella peut se faire prendre par des cellules M. Dans l'espace subépithélial, elle induit l'apoptose des macrophages par des effecteurs injectés, qui stimule aussi l'inflammation. L'inflammation affaiblit la barrière épithéliale et facilite l'invasion de plus de bactéries. Les bactéries infectent les cellules épithéliales par le côté basolatéral.
Elles peuvent aussi forcer leur entrée par des entérocytes non phagocytant (en induisant la phagocytose par des protéines effectrices) C'est le "membrane ruffling", induit par un système de sécrétion de type III (les protéines effectrices sont codées par un îlot de pathogénicité).
Finalement, elles peuvent être capturées par des cellules dendritiques, ce qui facilite leur dissémination systémique.
Dans la cellule
Dans la cellule, la salmonella se réplique dans sa vacuole (SCV pour salmonella contining vacuole). Des protéines effectrices (sécrétées via un T3SS) maintiennent la vacuole dans un stade proche du noyau, l'empêchant de fusionner avec un lysosome (ce qui permet sa survie et sa multiplication). Certaines salmonella produisent des cytokines attirant les PMN, augmentant l'infection et induisant la diarrhée. Ceci est d'autant plus stimulé que certains effecteurs produits par la bactérie cassent les jonctions serrées.
La bactérie va ensuite dans la lamina propria avant d'entrer dans le sang. Là, elle se fait manger par les PMN et ainsi la bactériémie n'est jamais très soutenue (sauf pour les souches s.typhi et paratyphi, où les bactéries ne vont pas induire l'apoptose des macrophages et vont se répliquer dans les macophages du foie, de la rate et des ganglions, dont les plaques de Peyer, avant d'être libéré en masse dans la circulation avant d'aller infester l'intestin, la vésicule biliaire et le rein)
====Shigella====
Bactérie Gram- facultative anaérobique, non motile. Très résistante à l'acidité gastrique. Un faible inoculum est requis (10-200 bactéries) pour se faire infecter. Son principal réservoir est l'homme. Son mode de transmission fécal-oral. Suivant l'antigène-O, il existe plusieurs sous-espèces.
L'infection à shigella se fait au niveau de l'intestin. Contrairement à Salmonella, elle ne peut pas entrer directement par l'entérocyte. Elle se fait prendre par une cellule M (via un T3SS) et ressort du côté basolatéral, ou elle peut infecter les entérocytes via un système de sécrétion de type III. Elle peut aussi altérer les jonctions de l'épithélium (via un T3SS) et passer en para-cellulaire. Elles peuvent aussi infecter les macrophages, qui se font tuer par induction d'apoptose, ce qui induit une inflammation (IL-1 et IL-8) et attire des PMNs.
Une fois dans les cellules, elle induit la lyse de l'endosome pour être libérée dans le cytoplasme (où elle se multiplie) et se déplacer grâce à sa liaison avec l'actine (protéine ICSA) pour aller infecter les cellules voisines.
Dans le cas de Shigella Dysenteria il y a en plus la production de Shiga Toxine (disloque les ribosomes et donc empêche la synthèse de protéines). La production de Shiga toxine se fait tout le temps, mais elle ne fait de dommages que lorsque la Shingella est dans la cellule.
====E.coli====
Bactérie gram- facultative anaérobique. Certaines E.coli sont motiles. Elle possède plusieurs versions:
*différents LPS (antigène-O)
*différentes Flagelles  (antigène-H)
*certaines ont une capsule (antigène-K), facteur important de virulence
On les classe en fonction de ces différentes versions (ex. E.coli O104:H4 en 2011)
Une autre classification les trie en fonction de leur virulence et de leur site d'infection, il en existe plein comme:
*Cerveau
*Sang
*Gros intestin
*Petit intestin
*Reins
*Vessie (UPEC, qui peut induire une fibriae par changement de phase)
A distinguer:
*EPEC (Enteropathogenic) qui fait des diarrhées aqueuses
*EHEC (Enterohemoragic) qui fait des diarrhées sanglantes
* ETEC (Enterotoxigénique) qui fait les diarrhées du voyageur
* EIEC (Enteroinvasive) qui fait des diarrhées et de la fièvre (similaire à Shingella)
* EAEC (Enteroaggrrgative) qui fait des diarrhées
* DAEC (Diffuse adherent) qui fait des diarrhées chez les petits
* UPEC (UropAthogenic) qui fait des cystites
* NMEC (Neonalal Meningitis) qui fait des méningites chez les nouveaux nés (mais commensuraux du tractus digestif)
Leur variation génétique est due à des transferts horizontaux de gènes, relayés par différents éléments comme:
*phages
*plasmides
*ilots de pathogénicité
====Campylobacter jejuni====
Bactérie Gram- qui a besoin d'un environnement riche en CO2 et pauvre en O2. Elle nécessite un faible inoculum. Elle ne possède pas de pili mais une flagelle, qui est un important facteur de virulence. Son réservoir est la volaille. Elle possède une toxine: les CDTs. C'est la bactérie qui cause la plus fréquente diarrhée alimentaire.
La bactérie colonise le tractus intestinal bas, souvent sans symptomes, ou avec diarrhées, fièvre et vomissements. Elle ne possède qu'une capacité limitée de proliferer, car elle nécessite un environnement spécialisé (elle utilise le tricarboxylic acid comme source d'énergie, pas de carbohydrates car elle na pas de phosphofructokinase)
====Listeria monocytogenes====
Bactérie Gram+, facultative intracellulaire, croît à basse température. Réservoir dans le sol, plantes et animaux, en particulier les produits laitiers ou le poulet mal cuit. C'est un pathogène important chez:
*Les femmes enceintes (légère baisse de l'immunosupression pour tolérer le 50% non self du foetus)
*Les immunosuprimés
*Les patients cancéreux
Son invasion se fait par une interaction très spécifique de sa protéine de surface internalin (A et B) avec les E.cadhérines de l'hôte (comme cette interaction est très spécifique, les souches pathogènes pour l'homme ne le sont pas pour beaucoup d'animaux). L'interaction internalinA - E.cadhérine est indispensable pour traverser la barrière intestinale. Le passage de la barrière placentaire nécessite l'interaction internalin A et B avec l'E-cadhérine. Les E-cadhérines sont utilisées par d'autres bactéries également (notamment par C.albicans et B.fragilis). L'entrée se fait par induction de phagocytose par des cellules phagocytiques non-professionnelles en réarrangeant le cytosquelette d'actine (Zipper).
Dans la cellule, la bactérie s'échappe du phagosome avant sa fusion avec un lysosome, en produisant de la listeriolysine (LLO) détruisant la membrane du phagosome.
Une fois dans le cytoplasme la bactérie se réplique et forme des faisceaux d'actine pour se propulser d'une cellule à l'autre. La vésicule se fait phagocytoser par la cellule voisine, et la bactérie détruit les deux membranes pour se retrouver à nouveau dans l'espace intracellulaire.
Réponse immunitaire
Les neutrophiles peuvent phagocytes les Listeria et générer des ROS et NOs pour tuer les bactéries intracellulaires dans les neutrophiles. Il participent également à la réponse anti-listeria en sécrétant de l'IL-12. Les macrophages phagocytent également Listeria et produisent IL-1, IL-12 et TNFα. Ceci stimule les NK à activer le potentiel de phagocytose des macrophages (via IFN𝛾). Les cellules infectées induisent également la production d'IFN𝛾 par les cellules dendritiques pour activer le potentiel de phagocytose des macrophages et les neutrophiles.
Dans la rate, les Listeria induisent le recrutement et la différenciation de monocytes en cellules dendritiques, qui produisent NO et TNF-α, qui aide à se débarrasser de Listeria.
IL-12 et IFN𝛾 induisent l'activation des cellules CD4 en Th1 et les cellules dendritiques stimulent la formation de cellules T cytotoxiques.
== Réhydratation ==
On réhydrate par voie orale dans la majorité des cas (en i.v. dans les cas sévères). A 1L d'eau, on ajoute 1/2 cuillère à café de sel, 1/4 cuillère à café de bicarbonate, 1/4 cuillère à café de KCl et 4 cuillères à café de sucre.
== Prévention ==
Il faut bien cuire la nourriture (>75°C de température interne) et la conserver au frigo (<4,5°C).