Mycologiemédicale. Définitions et généralités. Isabelle Accoceberry Laboratoire de Parasitologie-Mycologie Hôpital Pellegrin CHU Bordeaux

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1 Mycologiemédicale Définitions et généralités Isabelle Accoceberry Laboratoire de Parasitologie-Mycologie Hôpital Pellegrin CHU Bordeaux Cours P2 17/03/2015

2 Champignons microscopiques

3 Définitions et Généralités Règne Fungi EUCARYOTES (possèdent un noyau) = cellules humaines bactéries et virus Dans la cellule ribosomes réticulum endoplasmique mitochondries vacuoles inclusions glyco-mannanes Paroi cellulaire rigide glucanes, chitine Membrane plasmatique stérols

4 Règne Fungi Thallophytes appareil végétatif = thalle ou mycélium (ni racine ni tige végétaux supérieurs) dépourvus de chlorophylle ( algues) Hétérotophes Définitions et Généralités ne peuvent produire seuls leur énergie assimilation matières organiques par absorption croissance sur milieu organique (matières organiques +/- dégradées ou êtres vivants) Saprophytes (commensaux) ou parasites Aérobies strict, habitat courant = sol, C, humidité Production de spores par multiplication asexuée (parfois par reproduction sexuée)

5 Définitions et Généralités Les infections fongiques ou mycoses sont des affections dues à des champignons microscopiques ou micromycètes. La mycologie médicale étudie les micromycètes pathogènes pour l homme et les maladies qu ils engendrent. implication dans de nombreuses disciplines médicales Les champignons macroscopiques éventuellement responsables d intoxications concernent la réanimation médicale et la toxicologie

6 Définitions et Généralités à 1,5 million d'espèces [ probable] 200 à 400 (< 1/1000 ème ) potentiellement pathogènes pour l homme 3 groupes sur aspect du thalle (organigraphie fongique) Levures Filamenteux Dimorphiques Hyphomycètes Zygomycètes (Mucorales) sous forme filamenteuse, dans le sol, isous forme levure in vivo mycoses exotiques Hyalohyphomycètes moisissures hyalines Phaeohyphomycètes moisissures noires Vaste hétérogénéité!

7 Morphologie Notions d organigraphie fongique Thalle ou mycélium (partie constitutive du champignon) Thalle végétatif Développement, nutrition, fixation, édification Thalle reproducteur Formation des organes sporifères

8 Morphologie Thalle filamenteux ou mycélium Hyphe ou filament mycélien C est l élément constitutif du thalle filamenteux Pluricellulaire Tube dont le diamètre varie de 2 à 15 µm, de longueur indéterminée (qq µm à plusieurs mètres)

9 Champignons filamenteux Cloison hermétique Hyphe coenocytique(non cloisonnée) Øirrégulier de 5 à 15 µm cloisonnement réduit (séparant les zones mortes des zones vivantes) «Champignons inférieurs» Zygomycètes : Rhizopus, Mucor, Rhizomucor, Lichtheimia (Absidia), Cunninghamella, Apophysomyces, Cokeromyces.

10 Champignons filamenteux «Champignons supérieurs» Hyphe septée, Ørégulier de 3 à 5 µm interrompue par des cloisons transversales percées (septa) délimitant des articles capables de correspondre entre eux. Moisissures hyalines Aspergillus, Fusarium, Acremonium, Paecilomyces, Trichoderma, Scedosporium prolificans Moisissures noires (dématiées) Alternaria, Exophiala, Phialophora, Curvularia, Cladophialophora, Dermatophytes

11 Morphologie Thalle filamenteux ou mycélium Hyphe La paroi de l hyphe est de composition variable en fonction de l espèce, de l âge voire du support. Le cytoplasme circule dans l hyphe par des mouvements complexes. Les noyaux sont très nombreux dans les hyphes coenocytiques. Dans les hyphes septées, on peut trouver 1, 2 ou plusieurs noyaux par article.

12 Morphologie Thalle filamenteux ou mycélium Hyphe Son développement se fait à partir d une spore : par émission d un ou plusieurs tubes germinatifs et par croissance de la seule cellule terminale. La croissance intercalaire n existe pas mais les cellules ou articles non terminaux peuvent émettre des ramifications.

13 Levures Thalle levuriforme Unicellulaire, rond, ovoïde (4-6 x 6-8 µm) «Champignons supérieurs» Candida spp. Cryptococcus spp. Saccharomyces spp. Malassezia spp. Rhodotorula spp. Trichosporon spp.

14 Morphologie Thalle levuriforme Division par bourgeonnement et croissance des bourgeons mode sub-sphérique levures mode sub-cylindrique pseudomycélium Ramifications = bourgeonnements multiples

15 Développement du thalle Croissance et ramification des hyphes Le thalle se développe en colonie fongique.

16 Propagation Les champignons microscopiques peuvent se propager selon plusieurs processus. Le plus simple qui ne fait intervenir que des phénomènes de croissance est le bouturage. La propagation est toutefois plus efficace quand il y a formation de spores par multiplication asexuée voire par reproduction sexuée.

17 Propagation Multiplication asexuée Elle génère des spores à noyaux formés par mitose. On les appelle : conidies ou conidiospores. organes de résistance et de dissémination 2 modes de formation de spores asexuées: Endogène Exogène

18 Propagation (multiplication asexuée) à partir d une spore émission d un ou plusieurs tubes germinatifs spores exogènes Aspergilus fumigatus spores endogènes Rhizopus nigricans

19 Multiplication asexuée Spores Endogènes - Sporogenèse : filament dressé et renflé à son extrémité = sporocyste - à l'intérieur, mitoses successives, puis noyaux s'entourent d'une paroi et libération par éclatement du sporocyste Champignons inférieurs : Zygomycètes Rhizopus nigricans moisissure noire du pain

20 Multiplication asexuée Spores Exogènes Champignons supérieurs (Ascomycètes) Aspergillus fumigatus Conidies Phialides Vésicule Stipe Optique X1000 MEB Conidiogenèse blastique Spores formées à l'extérieur du mycélium à partir d organes spécialisés accroissement apical, ramification et cloisonnement

21 Multiplication asexuée Spores Exogènes Champignons supérieurs (Ascomycètes) Dermatophytes Trichophyton mentagrophytes Conidiogenèse thallique Spores formées à l extérieur directement à partir du mycélium accroissement apical, ramification et cloisonnement

22 Aspergillus niger Couleur moisissure = couleur des conidies Aspergillus fumigatus Conidiogénèse. permet au champignon de se disséminer par conidies. permet au mycologue l'identification du champignon

23 Trichophyton mentagrophytes Fusarium proliferatum

24 Thalle levuriforme Candida spp. Multiplication asexuée Division par bourgeonnement et croissance des bourgeons mode sub-sphérique (levures) mode sub-cylindrique pseudomycélium Culture (24 à 48 h) Reproduction par bourgeonnement unique ou multiple

25 Reproduction sexuée Elle fait intervenir la méïose et caractérise les champignons parfaits. 3 types de spores sexuées : zygospores, ascospores ou basidiospores méiose dans une zygospore Zygomycètes méiose dans un asque Ascomycètes méiose dans une baside Basidiomycètes Asque de levure Cléistothèce Aspergillus Trichophyton Cryptococcus Malassezia Trichosporon

26 Les champignons microscopiques Classification 5 Phyla - mobilité des conidies - aspect du thalle - existence ou l absence de spores sexuées 4 phyla mycologie médicale : Zygomycotina : champignons à hyphes coenocytiques dont la reproduction sexuée est génératrice de zygospores (Zygomycètes). Ascomycotina : champignons dont la reproduction sexuée est génératrice d ascospores (Ascomycètes). Basidiomycotina : champignons dont la reproduction sexuée est génératrice de basidiospores (Basidiomycètes). Deuteromycotina (fungi imperfecti) : champignons sans reproduction sexuée connue à ce jour (Deutéromycètes).

27 Mycoses

28 Définitions et Généralités Les mycoses sont des affections provoquées par des champignons microscopiques. 200 à 400 sont potentiellement pathogènes pour l homme Mycoses Superficielles Peau Phanères Muqueuses (digestive, génitale) Profondes Sous-cutanées Viscérales Septicémiques Disséminées Mycologie médicale (implication dans de nombreuses disciplines médicales)

29 Habitat (biotope) A l exception des dermatophytes anthropophiles authentiques parasites, les micromycètes potentiellement pathogènes pour l homme vivent : en saprophytes dans le milieu extérieur champignons exogènes (grande majorité des micromycètes) Moisissures (Aspergillus spp, Fusarium spp, Zygomycètes) Cryptococcus neoformans, Pneumocystis jirovecii Histoplasma capsulatum, Coccidioides immitis, (mycoses exotiques, dimorphiques pathogènes) en commensaux chez leur hôte champignons endogènes Candida spp

30 Les mycoses Sources d infection Elles dépendent de la spécificité des champignons microscopiques. La transmission peut être directe ou indirecte. Transmission humaine : champignons anthropophiles Transmission animale : champignons zoophiles Transmission à partir du sol : champignons telluriques

31 Principales voies d'entrée chez l'homme Voie aérienne Végétaux contaminés Végétaux en décomposition Compost, sols Déjections animales (aviaires) Effraction cutanée. Accidentelle. Iatrogène Mycoflore endogène Candida Contacts animaux humains Microsporum Trichophyton Epidermophyton Aspergillus, Fusarium, Acremonium, Scedosporium, Alternaria, Penicillium Cryptococcus, Histoplasma «Unité infectieuse» Spores ou conidies : le plus fréquent, quelle que soit la voie d'entrée Filaments mycéliens : rare

32 Les mycoses Répartition géographique Les mycoses s observent partout dans le monde mais sont plus fréquentes dans les régions chaudes et humides du globe. Certaines mycoses sont cosmopolites alors que d autres ont une répartition géographique bien délimitée. Histoplasmose à Histoplasma capsulatum

33 Relation hôte-pathogène Les champignons pathogènes «à tout coup» sont exceptionnels : Coccidioides immitis (mycose tropicale) dermatophytes anthropophiles (Trichophyton rubrum)

34 Relation hôte-pathogène Les mycoses sont rares chez le sujet sain Les micromycètes sont des pathogènes opportunistes Facteurs favorisants Hôte Environnement (nosocomial/communautaire) Porte d entrée Susceptibilité génétique Mécanismes de défense Barrières anatomiques Immunité innée (PNN, MΦ ) Immunité cellulaire LT Immunité humorale (mal défini) Candida spp Aspergillus spp Zygomycètes Fusarium spp Charge fongique Facteurs de virulence Protéinases Adhésines Lipases Filamentation/endocytose Modulation réponse immunitaire Invasion tissulaire

35 Relation hôte-pathogène Les mycoses sont rares chez le sujet sain Les micromycètes sont des pathogènes opportunistes Facteurs favorisants Hôte Environnement (nosocomial/communautaire) Porte d entrée Susceptibilité génétique Mécanismes de défense Barrières anatomiques Immunité innée (PNN, MΦ ) Immunité cellulaire LT Immunité humorale (mal défini) Candida spp Aspergillus spp Zygomycètes Fusarium spp Perturbations des surfaces cutanéo-muqueuses Déficit immunitaire Charge fongique Facteurs de virulence Protéinases Adhésines Lipases Filamentation/endocytose Modulation réponse immunitaire Invasion tissulaire

36 Mécanismes de défense de l hôte. Non spécifiques - Barrière anatomique (peau, muqueuses) - Réaction inflammatoire (macrophages / neutrophiles) Spécifiques - Peu ou pas de rôle de l immunité humorale, mal connu - IgA sécrétoires (inhibition de l adhérence des Candida spp sur les muqueuses) - Immunité cellulaire spécifique : lymphocytes CD4 (T Helper) Différents mécanismes - selon les sites - selon les champignons