Cours 18 - Les mycoses Flashcards
1
Q
Infos générales: règne des champignons
A
- Le règne des champignons est très diversifié
- ~ 150,000 espèces
- 1-5 millions estimées (> 5 % caractérisées )
2
Q
2 types généraux de champignons
A
- Micromycètes: Levures et moisissures (microscopiques)
- Macromycètes: Champignons macroscopiques Sporophores/Condiophores (visibles)
3
Q
Décrire: caractéristiques des champignons/mycètes/fungi
A
- Organismes eucaryotes
- ressemblent à humains: facteur limitant pour la médication
- Sans chlorophylle
- Porteurs de spores
- Nutrition par absorption et utilisent le carbone organique (Hétérotrophes)
- Reproduction souvent asexuée, rarement sexuée
- Leur paroi cellulaire contient typiquement de la chitine et des glucanes
- Elles sont pour la plupart saprophytiques; moins de 0.5 % sont reconnus pathogènes
- saprophytiques: se nourrissent de matière organique en décomposition
4
Q
Définir: Mycoses
A
des infections fongiques touchant les animaux incluant l’Homme.
5
Q
Mycoses: infectent quoi?
A
Les mycoses peuvent être superficielles ou profondes et même systémiques
6
Q
Définir: mycologie médicale
A
- une discipline distincte de la microbiologie médicale qui consiste à isoler et à caractériser des champignons pathogènes dans le but de caractériser l’origine mycologique ou non d’une pathologie.
7
Q
Histoire de la mycologie médicale (ordre)
A
- Hippocrates (460–377 b.c.e. )
- Moyen Âge en Europe
- 20ème siècle
- 21ème siècle: l’âge d’or de la mycologie médicale
8
Q
Mycobiologie médicale et Hippocrates
A
- 460–377 b.c.e.
- le père de la médecine, avait identifié des sujets atteints du muguet (Candida albicans).
9
Q
Moyen Âge en Europe et mycobiologie médicale
A
des enfants infectés par Trichophyton schoenleinii (dermatophyte-Tinea)- Champignon attaquant le cuir chevelu, la peau lisse et les ongles.
10
Q
20ème siècle et mycobiologie médicale
A
- Éclosion de Sporothrix schenckii (infections sous-cutanée) chez 3000 travailleurs miniers en Afrique du Sud (1941-1944).
- 2ème guère mondiale: apparition de zones endémiques aux USA (Histoplasma capsulatum, agent de l’Histoplasmose).
- Ère de la suppression immunitaire et des mycoses opportunistes nosocomiales (Candidoses et aspergilloses):
- Chimiothérapie (traitement du cancer)
- Maintenance des greffons (immunosuppression)
- VIH/SIDA (1981-)
- Maladies auto-immunitaires (Arthrite, Psoriasis, sclérose en plaques, M. inflammatoires chroniques de l’intestin: Maladie de Crohn et rectocolite hémorragique)
11
Q
21ème siècle et mycobiologie médicale
A
- l’âge d’or de la mycologie médicale
- Développement des tests diagnostiques: tests de mise en culture spécifiques, tests de susceptibilités aux agents antimicrobiens, identification moléculaires (séquençage de gènes ou de séquences d’ADN: ADN ribosomal et ITS)
- Développement d’antifongiques: Azoles et échinocandines
- Avancées dans la compréhension du pouvoir pathogène fongique:
- Fungal Genome Initiative: séquençage de plusieurs génomes de champignons pathogènes de l’Homme.
- Génomique fonctionnelle fongique: Analyse de transcriptomes, de proteomes, secrétomes
- etc.
12
Q
Classifications possibles des pathogènes fongiques
A
- Critères morphologiques
- Taxonomie et phylogénie
- Manifestations cliniques (sites d’infection)
13
Q
Mycètes: classification morphologique
A
- Basée sur la forme de la croissance végétative.
- On distingue trois types de
morphologies :- Levures (forme levuriforme)
- Moisissures (champignons filamenteux)
-
Champignons dimorphiques (différencient à la fois des filaments et des levures)
- transitent entre les 2 premières formes
14
Q
Classification morphologique des mycètes: décrire les levures
A
- La forme la plus simple des champignons
- Se multiplie par bourgeonnement (Saccharomyces cerevisiae et C. albicans -A) ou par fission (Schizosaccharomyces pombe- B)
- Les levures pathogènes humains sont désignées par Blastoconidies (C. albicans)
15
Q
Classification morphologique des mycètes: décrire les moisissures
A
- Cellules filamenteuses et cylindriques souvent branchées nommées hyphes
- filament multicellulaire
- Une masse d’hyphes = Mycélium
- ensemble de filaments
- Hyphes avec (Aspergillus) ou sans septum (Mucor)
- septum: séparation entre les cellules
16
Q
Mycètes: qu’est-ce qu’un septum?
A
- seulement chez les moisissures
- septum: séparation claire entre les cellules
- mais encore des échanges possibles entre les cellules
- vrai hyphe: avec septum
- pas de septum: plusieurs noyaux baignent dans le cytoplasme
17
Q
Classification morphologique: formes possibles
A
- Levures
- Moisissures
- Champignons dimorphiques (levures et champignons à la fois)
- Pseudohyphes
18
Q
Classification morphologique des mycètes: décrire pseudohyphes
A
- Morphologie associée aux levures et distincte de la forme levure et la forme hyphale.
- Cellules levuriformes allongées et attachées (en forme de collier)
- Forme s’apparente à filament, mais pas de septum
19
Q
Classification morphologique des mycètes: décrire les champignons dimorphiques
A
- Le dimorphisme est une caractéristique de plusieurs champignons pathogènes endémiques comme Blastomyces et Histoplasm
- Filamenteux à ~ 25°C (dans l’environnement/sol)
- Levures à 37°C température corporelle.
- Ce changement morphologique (morphogenèse) est une caractéristique d’identification de ces champignons au laboratoire.
20
Q
Classification taxonomique des mycètes: se base sur quoi? + importance
A
- Classification actuelle dépend de la présence/absence de reproduction sexuée (méiose) et des caractères morphologiques (présence de septum, cycle de vie et physiologie)
- Phylogénie moléculaire/génétique (basée sur la ressemblance des séquences d’ADN)
- Pourquoi est-ce important pour un clinicien microbiologiste ?
- Susceptibilité aux agents antifongiques
- Pouvoir pathogène et transmissibilité
21
Q
Classification taxonomique des mycètes: exemples de règnes, divisions, ordres et genres associés
A
22
Q
Classification taxonomique des mycètes: où se situent la plupart des mycètes pathogènes?
A
- La grande majorité des champignons pathogènes appartiennent au Dicarya (Ascomycètes & Basidiomycètes) et la division des Glomeromycota (Mucorales & Entomophtorales)
23
Q
Décrire les ascomycètes
A
- Représentent 75% des champignons connus
- Levures ou filamenteux
-
Reproduction sexuée (ascospores) ou asexuée par bourgeonnement (blastospores/levures) ou par production de spores (conidies)
- ascospores: origine de leur nom!
- peut avoir les 2 modes de reproduction
- chaque ascoque contient des ascospores
- Identifiés aux laboratoires cliniques par leurs propagules ou par tests génétiques dans le cas d’espèces qui ont une croissance lente ou inexistante.
- Exemples : Candida albicans, Aspergillus fumigatus, Fusarium, Penicillium, Alternaria, Blastomyces, Histoplasma,
24
Q
Décrire les basidiomycètes
A
- Reproduction sexuée par formation des basidiospores (basidium) ou des conidies.
- basidium: sorte de socle où on voit 4 spores appelés basidispores
- Apparences: levures, filaments, capsules.
- Exemples : Cryptococcus neoformans, C. gattii, Schisophyllum commune, Trichosporon, Malassezia pachydermatis
25
Décrire les mucorales
* aka zygomycètes
* Forme primitive des champignons
* Cellules coenocytiques
* plusieurs noyaux au sein du même cytoplasmae
* Formation de zygospores
* 2 filaments se rencontrent et forment un zygospore
* Exemples : Mucor spp, Rhizopus, Lichtheimia, Apophysomyce
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Classification basée sur la pathogenèse: quelles sont les classes possibles?
Classification basée sur les sites d’infections primaires :
- Mycoses superficielles
- Mycoses cutanées
- Infections opportunistes systémiques
- Mycoses sous-cutanées
- Mycoses endémiques
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Décrire: mycoses superficielles
* Tinea versicolor : Infection de la couche supérieure morte kératinisée de l’épiderme
* Infections causées par Malassezia
* Problèmes majoritairement cosmétiques.
28
Décrire: mycoses cutanées
* Aussi appelés **dermatophytes**
* Infections touchant la **peau**, les **cheveux** et les **ongles**
* **Trichophyton tonsurans** \> T. rubrum \> T. interdigitale \> Microsporum canis
* Ex. pied d'athlète
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Décrire: mycoses opportunistes systématiques
* plus **dangereuses** des mycoses
* Infections de **tous les organes** par des champignons **environnementaux** (Aspergillus fumigatus), ou des **endosymbiontes** **commensaux/Mycobiota** (Candida albicans
* Infections touchant des patients dont le **système immunitaire est compromis**:
- Porteurs de VIH
- Patients immunosupprimés: transplantation d’organes, Chimiothérapies ...
- Nouveaux nés, femmes enceintes, ...
* Mais aussi des **personnes saines**: Cas de champignons dimorphiques
30
Décrire: mycoses sous-cutanées
* aussi appelées **mycoses d’implantation** (suite à des piqûres ou des traumatismes transcutanés)
* Causées par des **champignons mélanisés**
* Exemples: Sporothrix schenckii et Madurella mycetomatis
31
Décrire: mycoses endémiques
* Champignons ayant une **répartition géographique restreinte**.
* Causant majoritairement des **infections** **pulmonaires** qui peuvent **évoluer en infections systémiques**.
* Exemples:
- **Histoplasmose**: Histoplasma capsultum (USA centrale-River valleys)
- **Blastomycoses**: Blastomyces dermatitidis (même répartition que H. capsulatum mais aussi Canada-Québec)
- **Coccidiomycose**: Coccidioides immitis, C. posadasii (Californie et Arizona)
- **Paracocciodomycoses**: Paracoccidioides brasiliensis (Brésil et Colombie)
- **Peniciliose**: Penicillium marneffei (Asie sud-est)
- **Sporotrichose**: Sporothrix schenckii (plusieurs régions du monde)
- **Cryptococcus** **gatii** (Côtes ouest USA et Canada)
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Facteurs de risques des mycoses invasives
* Mortality rates, by high-risk condition, of patients with (shaded bars) and without (open bars) invasive fungal infections.
1. HSCT/BMT = Hematopoietic Stem Cell Transplantation or Bone Marrow Transplantation
2. Solid cancer
3. Blood cancer
4. SOT = Solid-Organ Transplantation
5. COPD = Chronic Obstructive Pulmonary Disease
6. Mutiple complications
7. All other patients
8. Diabetes
9. HIV
```
HSCT/BMT = Hematopoietic Stem Cell Transplantation or Bone Marrow Transplantation
SOT = Solid-Organ Transplantation
COPD = Chronic Obstructive Pulmonary Disease
```
33
Composantes de la cellule fongique: **Levure**
* Noyau avec membrane nucléaire (cellule eucaryote)
* Cytoplasme
* Mitochondrie
* Vacuole
* Réseau de transport vésiculaire : Réticulum endoplasmique et Golgi
* Membrane plasmique
* Paroi cellulaire
* pas présent chez Humain!
34
Composantes de la cellule fongique: **Hyphe**
* on voit le cône du filament: où se passe la croissance de se filament (partie apicale)
* le filament a donc une polarité
* Corps de Voronine (Woronin body): boucher le pore
* Spitzenkorper: spécificité de la moisissure, permet de tirer physiquement le filament et ainsi d'avoir une polarité
1. **Septum avec le pore septal**
2. **Corps de Voronine (Woronin body)**
3. Noyau avec **nucléole**
4. Réticulum endoplasmique
5. Mitochondrie
6. Membrane plasmique
7. Paroi cellulaire avec 3 couches:
1. **Interne (chitine),**
2. **Intermédiaire (glucane)**
3. **Externe (mannane)**
8. Vacuole
9. Golgi
10. **Spitzenkorper**
35
Quelles sont les différents composants cellulaires entourant un mycète?
1. Membrane plasmique
2. Paroi cellulaire
36
Décrire: membrane plasmique d'un mycète
* Présence **d’Érgosterol** ("le Cholestérol fongique")
* **Stérol spécifique** des **champignons** et de certains **protozoaires** et **absent chez les cellules animales**
* Constituant de la membrane
* Contribue à la régulation de sa **fluidité**
37
Décrire: paroi cellulaire d'un mycète (en général)
Intérieur à extérieur
1. Couche interne: chitine
2. Couche intermédiaire: glucane
3. Couche externe: mannanes et protéines pariétales
* AUSSI: Présence de mélanine chez certains champignons filamenteux (Aspergillus, Alternaria)
38
Décrire: chitine
* couche **interne** de la paroi cellulaire des mycètes
* est **attaché à la membrane**
* **2% et 6%** de la masse de la paroi des levures et champignons filamenteux
* **Microfibres** **insolubles** du poly ß-(1→ 4)-N -acetylglucosamine polymère **associés aux glucanes**.
* rôle de **protection**
39
Décrire: glucane
* couche intermédiaire de la paroi cellulaire des mycètes
* **58–60%** de la masse de la paroi
* ß-(1→ 3)-D –Glucane et ß-(1→ 6)-D –Glucane
* polymération du glucose
40
Décrire: mannanes
* couche **externe** de la paroi cellulaire des mycètes
* **Hémi-cellulose**
* **Composants majeurs des protéines pariétales** (**38–40%** de la masse de la paroi)
* **Antigène majeure de C. albicans**
* et donc le système immunitaire le reconnaît
* protéines y sont associées
41
Décrire: protéines pariétales
* couche **externe** de la paroi cellulaire des mycètes
* **Protéines GPI** ( glycosyl–phosphatidylinositol-Protéines) **associées à la chitine** et au ß-1→ 6-**glucane**:
* Fonctions: **Adhésines** (attachement à l’hôte), **Biogenèse** de la paroi.
42
Mélanine chez les mycètes
* Présence de mélanine chez certains champignons filamenteux (Aspergillus, Alternaria)
* dans la paroi cellulaire: couche externe, près des mannanes
* hydrophobe: protection contre conditions hostiles de l'envrionnement
43
Capsule chez les mycètes
* polymère
* épaississement de la paroi: épais
* en externe de la paroi cellulaire
44
Les superstars des mycoses
1. candidiasis
2. multiple mycoses
3. zygomycosis
4. aspergilliosis
5. cryptococcosis
6. histoplasmosis
7. coccidiocomycosis
8. other mycoses
45
Décrire: Aspergillus sp
* Aspergillomes **pulmonaires** et **cérébrales**
* Aspergilloses **pulmonaires chroniques**
* Infections **superficielles** : Sinus, otomycose (oreille), onychomycosis (ongles)
* **Allergies**
46
Décrire: Cryptococcus
* Cryptococcus gattii
* **Lésions** **cérébrales** et **pulmonaires**, **et** **Méningites**
* Sujets **sains** et **immunosupprimés**
* Présence d'une **capsule**
47
Décrire: Blastomyces
* Blastomyces dermatitidis
* Infection **fatale**
* Infections **pulmonaires**, lésions **dermiques** et **ostéomyélites**
* **endémique** notamment au Québec / Canada
* souvent les personnes atteintes sont des personnes **saines** (pas IS)
* champignon dans le **sol**
* chez les **travailleurs** miniers, agriculture, camping
48
Décrire: Paracoccidioides sp - Paracoccidioides brasiliensis
* Infections **pulmonaires**
* Enflement des **ganglions lymphatiques**
49
Mycose et transmission entre personne
rare
50
Exemples de: Candida sp
- **C. albicans**
- C. glabrata
- C. dubliniensis
- C. parapsilosis
- C. tropicalis
- C. krusei
- C. lusitaniae
- C. guilliermondii
- C. rugosa
- C. auris
51
Cas de C. albicans: Candidose
* La **4ème maladie nosocomiale** la plus commune
* Cause **fréquente de morbidité et de mortalité** chez les patients **immunosupprimés**
* Hospitalisation très **couteuse** (≈ 40,000 $ aux USA)
52
Cas de C. albicans: mode de vie et virulence
* La **virulence** de C. albicans est associée à son **dimorphisme**:
- **Hyphes** dédiés à **l’invasion et la colonisation** des organes.
- **Levures** associées à la **dissémination** de C. albicans.
* Formation de **biofilms**: ensemble de levures / filaments entourés de polysaccharides
* croissance en 3D
* contamination des outils médicaux (ex. prothèses, cathéters, etc.)
* résistance aux antifongiques
53
Cas de C. albicans: Forme commensale
Nouvelle forme commensale retrouvée dans les intestins
54
Morphologie de C. albicans
* C. albicans, Un champignon, **plusieurs morphologies**
* **POLYmorphique**
* et non dimorphique
* et donc rend son **identification difficile juste en regardant la morphologie**
55
Décrire: Candida auris
* Champignon émergent multi-résistant: 90 % des isolats sont résistants aux azoles, 40 % à l’amphotéricine B, 4 % à tous les antifongiques
* Champignon transmissible entre personne, une première
* URGENT THREATS
* apparu très recement
* ne fait pas partie de la flore normale comme C. albicans
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Infections fongiques et COVID19
* _**COVID-associated pulmonary aspergillosis (CAPA)**:_
- Fréquente dans les cas de **formes sévères** de COVID19 (patients **sous ventilation** en soins intensifs), prévalence de 19–35%
- **Difficile à diagnostiquer** puisque le CAPA n’a **pas de symptômes spécifiques**
* _**Infections à Candida auris et Candida sp**:_
- Les patients à COVID hospitalisés sont à **risque** vis-à-vis des infections nosocomiales à Candida
* _**Confusion de diagnostique** **des infections fongiques pulmonaires:**_ Blastomycose, Histoplasmose, Coccidioïdomycose (valley fever).
- **Pneumonies fongiques** à sémiologie similaire au Covid: Fièvre, toux et souffle court
* **_Mucormycoses_** (Mucor, Rhizopus, ...) associées au Covid19: maladie du **champignon noir ou mycose noire**
- Les **médications** pour traiter les **formes sévères de Covid** (fortes doses de corticostéroïdes et le tocilizumab (anti IL-6) prédisposent aux Mucormycoses
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Diagnostique des mycoses
- Caractéristiques morphologiques : Apparence en milieu de culture
- Examen microscopique: Patho-histologie
- Diagnostique moléculaire: ADN, PCR, séquençage, T2Candida
- Diagnostique sérologique: Anticorps
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Types de thérapies antifongiques
- **_Chimique_**: Trois grandes classes de molécules sont utilisées incluant les **azoles**, les **échinochandines** et les **polyènes**.
- **_Immuno-modulation_: Vaccination** (essais cliniques en cours pour un vaccin contre les vaginoses fongiques causées par C. albicans et C. glabrata.
- **_Immunothérapie_**: **stimulation des défenses immunitaires** contre les pathogènes fongiques
59
Thérapies antifongiques: Les azoles
* Les antifongiques les **plus** **utilisés**.
* **Fongistatiques**
* Utilisés contres des infections **systémiques et superficielles**
* Différentes **sous-classes**:
* 1,2,3-Triazoles (Fluconazoles, itraconazole)
* Imidazole (ketoconazole, Clotrimazole)
* Cible cellulaire: **membrane plasmique**
* Cible moléculaire: Les azoles **inhibent la biosynthèse de l’ergosterol.**
* cible: **Erg11**
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Différence: fongistatique vs fongicide
* fongistatique: inhiber la croissance du champignon sans le tuer directement
* fongicide: tue le champignon complètement
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Thérapies antifongiques: Échinocandines
* Antifongiques administrés par **intraveineuse**.
* **Fongicides**.
* Utilisés contres des **infections systémiques graves**.
* Différentes molécules:
- Caspo**fungin** (Cancidas-Merck): Contre C. albicans, Aspergillus
- Mica**f****ungin** (Mycamine, Astellas Pharma): Contre C. albicans
- Anidula**fungin** (Eraxis, Pfizer): Contre C. albicans
* Cible cellulaire: **Paroi cellulaire**
* Cible moléculaire: Inhibent la **biosynthèse des glucanes** (Inhibition de l’**enzyme glucane synthase**, **Fks1**).
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Thérapies antifongiques: Polyènes- Amphotéricine B
* **1er antifongique découvert**
* Antifongiques administrés par **intraveineuse** ou par voie **orale**.
* **Fongistatiques/Fongicides** (concentration-dépendante)
* **Toxiques**, mais la **formulation liposomale** (AmBisome) réduit sa toxicité.
* Spectre antifongique **large**:
- Aspergillus fumigatus
- C. albicsans, C. glabrata, C. krusei, C. lusitaniae
- Cryptococcus neoformans
- Fusarium oxysporum
* Cible cellulaire: **membrane plasmique**
* Cible moléculaire: Les polyènes inhibent la **biosynthèse de l’ergosterol** et forment des **pores** qui fragilisent la membrane
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Autres thérapies que les antifongiques: Fluoropyrimidines- 5-fluorocytosine (5-FC)
* **Peu utilisé** pour cause de **résistance**
* **Jamais en monothérapie**, mais en **combinaison** avec **l’amphotéricine B (AmB)**
* Toléré, cependant, la combinaison 5-FC/AmB présente une forte **toxicité rénale**
* Mécanisme d’action: le **5FC converti en 5-FU** (5-Fluorouracile) par les cellules fongiques, s’incorpore à l’ARN et bloque la traduction des protéines
* C: cytosine
* U: uracile
* Spectre antifongique **large**: Candida, Aspergillus, Cryptococcus
* **Fongistatiques/Fongicides** (concentration-dépendante)
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Autres thérapies que les antifongiques: Griséofulvine
* Contres les **dermatophytoses** causées par des champignons kératinophiles:
Trichophyton, Microsporum et Epidermophyton (causant le tinea capitis)
* Mécanisme d’action: **forme un complexe avec la** **kératine** qui se **lie sur les microtubules fongiques et bloque la division cellulaire.**
* Principe du **Cheval de Troie**
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Autres thérapies que les antifongiques: Allylamines – Terbinafine (Lamisil)
- Contre les mycoses des **ongles** (crème-spray/comprimé)
- Mécanisme d’action: Comme les azoles, il inhibe la biosynthèse de l’érgosterol, cependant la cible est **_Erg1_**.
- **Fongicide**
- Contre les **dermatophytoses** notamment les **onychomycoses** (mycoses des ongles)
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Limites des thérapies antifongiques
* **Toxicité** pour toutes les molécules connues
* Pourquoi? **Ressemblance** des cibles thérapeutiques due à la nature eucaryotique des cellules humaines et fongiques
* à fortes doses: **perte de spécificité** pour les cellules des mycètes
* Les échinochandines sont **insolubles**.
* Nature fongistatique de certaines molécules (azoles): **Problème de récurrence et résistance.**
* **Perte** **d’efficacité** dans certaines **niches acides (vagin et abcès)**
* **RESISTANCE**
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Résistances aux antifongiques: types de résistances
1. Résistances naturelles
2. Résistances cliniques
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Résistances aux antifongiques: résistance de type naturelle
* Certains champignons ne sont **pas sensibles** aux antifongiques.
* Exemples: Candida krusei et C. auris (à tout), C. glabrata (azoles)
* **Biofilm**
* Résistance à toutes les molécules : ~ 1000x comparée aux cellules planctoniques
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Décrire: biofilms
* **résistance naturelle** des mycètes
* Mode de vie **sessile** (attaché) liée à la contamination des **dispositifs médicaux**
* ****(Cathéters, Prothèses, Pacemakers)
* **Levures, hyphes et pseudohyphes** emballés dans une **matrice polysaccharidique** qui donne au biofilm une **structure en 3D.**
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Résistances aux antifongiques: résistance de type clinique
* **Altération de la cible** (modifications génétiques)
* **Altération de transport**: Hyper-activation des transporteurs d’efflux ABC- et MFS
* ABC (ATP Binding Cassette) exigent de l’ATP pour l’efflux des drogues.
* MFS (Major Facilitator Superfamily) efflux passive des drogues.
* **Aneuploïdies**: Trisomie de certains chromosomes.
* Duplication de fragments intra-chromosomiques contenant des transporteurs d’efflux de drogues (Cas de C. albicans)
