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Physiopathologie de l'infection et de l'inflammation Signes cliniques et biologiques de l'infection et de l'inflammation Dr O. BELLON Hôpital d’Aix-en-Provence Septembre 2011 Interactions MO/Hn • Agents pathogènes ou susceptibles de l’être – – – – – Bactéries Virus Champignons Parasites Prions • Humain et MO – – – – Saprophytes Commensal Opportuniste pathogène Interactions MO/Hn • Saprophytes – Sur peau et muqueuses – Rôle protecteur (immunité innée) • Commensal – Fonction métabolique (digestion) – Rôle protecteur (immunité innée) • Opportuniste – Devient pathogène en cas d’immunodepression et baisse des défenses • Pathogène – Toujours (rare) – Potentiel • Selon les conditions générales et/ ou locales Pouvoir pathogène • Selon l’espèce du MO et l’espèce du récepteur – Mode de contamination • Légionelle – Site de contamination • Pneumocoque – État immunitaire de l’hôte • Normal • Dysimmunité • Déficit immunitaire – Richesse de l’inoculum • Quorum sensing • Effet inoculum – Équilibre de flore • mucoviscidose Pouvoir pathogène bactérien • Multifactoriel • Adhésion – Récepteurs cellulaires présents • Invasion – Pénétration intracellulaire ou intercellulaire (colonisation) • Sécrétions – Toxines • Exotoxines : tétanos, diphtéries, strepto A, clostridium perfringens, S. aureus PVL, choléra • LPS : libérés à la lyse bactérienne seulement – Enzymes • Coagulase, streptokinase, betalactamases… Pouvoir pathogène bactérien • Multifactoriel • Multiplication – Extracellulaires • Pyogènes • Bactériémies, suppurations abcès – Intracellulaires stricts • Comme les virus • Rickettsies et chlamydiae – Intracellulaires facultatifs • Multiplication possible dans les macrophages • Infections lentes avec récidives • Mycobactéries brucelles Pouvoir pathogène viral • Multifactoriel • Variable avec les cellules cibles et la nature du cycle viral – – – – Herpès HIV Grippe Varicelle • Adhésion-pénétration-multiplication-libération Pouvoir pathogène mycosique • Multifactoriel • Variable avec les cellules cibles et la nature de l’état clinique du patient – Aspergillus • • • • Allergique Pseudotumoral Multiplication locale invasif • pénétration-multiplication Pouvoir pathogène parasite • Multifactoriel • Variable avec le cycle parasitaire, le mode de contamination et le stade du parasite – Paludisme • Dans les hématies : risque d’hémolyse aigue – Taenia • Atteinte digestive • Atteinte musculaire si impasse – Anguillules • Digestive • Migration : syndrome de loeffler Pouvoir pathogène parasite • Multifactoriel • Variable avec le cycle parasitaire, le mode de contamination et le stade du parasite – Amibes • Ulcères de la cornée – Sarcopte • Gale – Insectes • Envenimation • Vecteurs • allergie Hôte et MO • MO – Présent – Actif • Hôte – – – – Contact réceptif Pénétration Dépassement des défenses Moyens de défense • Moyens anatomiques • Réaction inflammatoire • Système immunitaire Moyens de défense • Barrière Cutanéo-muqueuse – mécanisme physique • Couche cornée, Glandes et poils – Effractions ++++ – Certain MO passent en percutané…. • Muqueuses – Plus fragiles – Fragilisées – Adhésion préalable – mécanisme chimique • Ph • Sueur • mucus Moyens de défense • Barrière Cutanéo-muqueuse – Muqueuses variables selon les sites • Œil – larmes • Poumon • Vagin – Flore protectrice • Système digestif – Ph acide dans l’estomac – Flore digestive spécifique de chaque étage Moyens de défense • Autres barrières – Liquides • Bile • Urine • LCR – Organes • Rate L'inflammation • Réaction du tissu à une agression • Restitution d'une harmonie physiologique • Étiologies – – – – – infectieuse traumatique chimique physique = froid, chaud, U-V immunologique: réaction Antigène-Anticorps. • Inflammation ne signifie pas infection • agression libération de médiateurs chimiques par les cellules déclenchement de l’inflammation. Inflammation • 1er temps : vasculo sanguin – Vasodilatation : • Afflux de sang : phase congestive • ralentissement de l'afflux de sang dans la région • région rouge, chaude, douloureuse – exsudation sérofibrineuse • les parois vasculaires laissent passer un liquide vers l'extérieur • gonflement de la région = OEDEME INFLAMATOIRE, douloureux • 2eme temps : cellulaire – Extravasations • Les globules blancs, les polynucléaires ... passent à travers la paroi des vaisseaux par exapédèse et se retrouvent au niveau du foyer inflammatoire. • Une barrière fibreuse, isolant le tissu sain de l'inflammation, se met en place • Il va y avoir une PHAGOCYTOSE : – – par polynucléaires neutrophiles (microphages) par macrophages (histiocytes, monocytes) • 3eme temps : la cicatrice – L'inflammation s'arrête. – Une cicatrisation se met en place en fonction du tissu Le système immunitaire • Différents éléments – – – – Cellulaires Humoraux Non spécifiques Spécifiques Le système immunitaire • Cellulaires – Non spécifiques • P. neutrophiles – Récepteurs pour le Fc des Ig et le C’ – Phagocytose – Lyse bactérienne par Ez des granulations • P. éosinophile et basophiles (parasites ++) • C. mononuclées – Monocytesmacrophages • Activés par lympho T (IFN) • Présentent l’Ag pour activer les lymphocytes • C. Natural killer : – Lyse des cellules infectées – Sécrétion IFN gamma • C. dendritiques : présentent l’Ag aux lympho T naifs – Spécifiques • Lymphocytes T • Lymphocytes B Le système immunitaire • Humoraux – Non spécifiques • Défensines • Système du complément – Activations en cascades – Formation de complexe d’attaque membranaire bactérien – Chimiotactisme des PNN par C3a et C5a – Spécifiques • Immunoglobulines – IgG, IgA, IgM, IgD, IgE • cytokines L'organisme infecté • Cycle – – – – – • • Contamination Pénétration Incubation Début des symptômes : maladie Guérison Présence et durée des phases très variables avec les MO et les patients Le diagnostic n’est possible que si on connait les différentes phases et leur durée pour chaque MO L'organisme infecté • Les signes cliniques – Locaux : Douleur-rougeur-chaleur-tuméfaction – Généraux : • Fièvre : interleukine et thermorégulation • Sécrétion de TNF chronique : altération de l’état général – Signes spécifiques du site atteint et du microorganisme • Méningite • Poumon – Bronchite – Pneumonie – Alvéolite • gale L'organisme infecté • Les signes biologiques – Les marqueurs de l’inflammation • Test global : VS • Les protéines de la phase aigue : PCR (H6-24-48) • Les protéines de la phase tardive : haptoglobine, orosomucoide et fibrinogène (J2-5) • Perturbations associées – Les marqueurs de l’infection ou infestation • Variables +++ avec le MO • Recherche du mo • Recherche des réactions humorales ou cellulaires L'organisme infecté • Les signes biologiques – Les marqueurs de l’infection ou infestation • Recherche du mo – Directement sur le site infecté • Herpes • Gale • Pneumonie – Sur le site de diffusion ou d’évacuation • Pneumonie et antigène soluble urinaire – Attention au cycle ++++ • Coqueluche – Attention aux traitements préalables – On ne trouve que ce que l’on cherche – Attention aux méthodes employées L'organisme infecté • Les signes biologiques – Les marqueurs de l’infection ou infestation • Recherche des anticorps produits – Spécifier le type de germe – Spécifier le nom et le type d’anticorps – Respecter le timing • Différent pour chaque micro-organisme • Prélèvement de base puis second prélèvement – Attention aux réactivations de clones de lympho B • Faux positifs – Attention aux personnes immunodéprimées • Faux négatifs – Attention aux personnes vaccinée pour le MO recherché…. L'organisme infecté • Les signes biologiques – Les marqueurs de l’infection ou infestation • Recherche des réactions cellulaires – Classiquement bactérien = PNN, parasites = PNE et virus = lymphocytes – PNE • seulement pour les parasites intra-tissulaire • Aspergillose broncho-allergique – Bactéries immunogènes = lymphocytes (listéria, brucella) – Bactéries intracellulaire et macrophagiques = lymphocytes (BK, Brucella) – Virus avec phase inflammatoire primitive = PNN (méningite) – Bactéries détruisant les PNN = pas de pus (anaérobie) Exemples • virus poliomyélitique – pénètre dans l'organisme par voie digestive, – infecte les cellules du revêtement intestinal • effet lytique important compensé par l’intense capacité de régénération des entérocytes • reconstitution très rapide de la muqueuse et une élimination des cellules lésées et des virus. – infections cliniquement inapparentes et ce n'est que dans les rares cas où les virus se propagent par voie lymphatique et sanguine jusqu'aux tissus nerveux que la maladie se déclare. • virus de la rage – n'occasionne que peu de lésions cellulaires – maladie toujours mortelle. • rotavirus – se multiplient dans les cellules de 1'intestin grêle – sans y créer de lésions – mais en altérant gravement le fonctionnement au point de provoquer diarrhée et vomissements Exemples • Grippe – Virus avec H et N – L’hémagglutinine se fixe à un récepteur spécifique de la surface des cellules des voies respiratoires. • d’abord de façon réversible • puis irréversible – Cette fixation est suivie de la pénétration intra-cellulaire puis de la réplication virale. – Les nouveaux virions sont libérés grâce à la neuraminidase. – Ceci aboutit à la nécrose et la lyse cellulaire. – C’est dans les cellules ciliées et à mucus de l’épithélium des voies respiratoires que le virus se multiplie, la couche basale est respectée. – Une réaction inflammatoire sous-muqueuse se développe avec œdème interstitiel, afflux de cellules macrophagiques, desquamation hémorragique des cellules alvéolaires, œdème pulmonaire et thrombose capillaire. – La virémie est inconstante et transitoire. Exemples • Grippe – – – Incubation • Brève de 24 à 72 heures ,48 heures en moyenne Phase d’invasion • Apparition brutale avec malaise général, frissons intenses, fièvre élevée d’emblée, céphalées et myalgies vives. Phase d’état • Elle se caractérise par un contraste entre l’intensité des signes généraux et fonctionnels et la pauvreté des signes physiques. • Signes généraux : fièvre à 40° C, tachycardie, frissons, asthénie, anorexie, abattement • Signes fonctionnels : douleurs diffuses (arthralgies, myalgies), céphalée vives frontales et rétro-orbitaires, photophobie, lombalgies, catarrhe des voies aériennes supérieures (injection conjonctivale, rhinorrhée, douleurs pharyngées avec odynophagie, dysphonie, brûlures rétro-sternales, toux sèche douloureuse) • Signes physiques : rougeur diffuse du pharynx, langue saburrale, râles sous-crépitants – Evolution • La guérison se fait spontanément en 4 à 7 jours, • la fièvre tombant brusquement ,sa réascension passagère (le V grippal) est rare. • Une toux et une asthénie tenaces peuvent persister plusieurs semaines. – Complications • Surinfections – – – • Atteintes extrapulmonaires – • favorise la surinfection bactérienne, principalement H. influenzae, S. pneumoniae et S. aureus en particulier chez le vieillard. La persistance de la fièvre, le caractère purulent de l’expectoration ,l’aggravation de la condition respiratoire, l’hyperpolynucléose neutrophile sont des éléments en faveur Chez l’enfant ,ce sont surtout les voies aériennes supérieures qui peuvent se surinfecter (otite, sinusite, laryngite). troubles digestifs, méningite lymphocytaire, avec ou sans signes encéphalitiques, atteinte myocardique ou péricardique, rhadbomyolyse chez l’enfant Avortement – maladie est abortive chez la femme enceinte mais tératogénicité n’est pas établie. Exemples • Grippe – Les examens complémentaires sont d’un intérêt limité • la classique leuconeutropénie est inconstante ; • l’hyperleucocytose avec polynucléose est possible. • La radiographie du thorax peut être normale, ou montrer des images parahilaires de pneumopathie atypique grippale ; parfois des aspects plus impressionnants sont notés : infiltrats limités ou micronodulaires, opacités en bandes, voire images systématisées. • Recherche de l’antigène en début d’épidémie pour typage et réajustement des vaccins – Seulement durant les trois premiers jours • Antiviral : empêchant l’entrée du virus : – action durant les trois premiers jours (sauf pneumopathie compliquée avec poursuite de la dissémination virale) Exemples • Infection urinaire haute – Deux voies de pénétration des germes dans líappareil urinaire • Voie rétrograde 90% – – Spontanée : • Femmes, germes du périné, urèthre court, sexualité, alitement, défaut d’hydratation Iatrogène : • sondes, manoeuvres endo-uréthrales • Voie hématogène 10% – – Bactériémie, septicémie = présence de germes dans le sang Germes colonisent le parenchyme rénal (filtrés par le glomérule) – Facteurs favorisants líinfection urinaire • Liées à líappareil urinaire – favorisant la colonisation - Le sexe féminin (urèthre court, flore périnéale, sexualité) - La rétention urinaire (stase): du haut (hydronéphrose) ou du bas appareil (résidu postmictionnel) - Les altérations de l'urothélium: congénitales (génétiques), corps étrangers, tumeurs, plaies, cicatrices, ... - Les corps étrangers: calculs, sondes urinaires... - La suppuration des parenchymes qui entourent la voie excrétrice (rein, prostate, ...), - Les suppurations de voisinage ouvertes dans la voie excrétrice: coliques, annexielles (trompes utérines), rectales. • Liés au malade – favorisant la multiplication des germes - Diabète, SIDA, immunosuppresseurs, ... • Liés au germe – favorisant l'adhérences des germes) - Les pilis, favorisant l’adhérence de certaines souches - La virulence des germes: colibacilles, Pyocyaniques, ... Exemples • Infection urinaire haute – Signes fonctionnels • • • • • • Troubles mictionnels aigus (irritatifs: brûlures, pollakiurie, impériosités) Lombalgies Hématurie plutôt terminale Douleurs scrotales , Douleurs périnéales Etat fébrile Découverte fortuite (asymptomatique) (femmes âgées) ?????? Est-ce vraiment une infection ???? – Complications • Choc septique – Clinique +++++++ • Aspect des urines fraîchement émises – Examens complémentaires • bandelette urinaire • ECBU – isoler le germe – antibiogramme Epidémiologie: données bactériologiques Étiologie microbienne en fonction du lieu d’acquisition Gram neg rods 80% S. aureus Prévalence 70% 60% P. aeruginosa 50% S. pneumoniae 40% Mycoplasma 30% Chlamydia 20% H. influenzae 10% 0% Community Legionella Nursing Home Place of residence when pneumonia began Hospital Problèmes • Face à la pénétration d'un MO, l'organisme tente de l'éliminer mais, ce faisant, suscite des réactions qui génèrent les dégradations et dysfonctionnements responsables de la maladie. • Infections post streptococciques RAA • Le RAA lèche les articulations mais mord le cœur • Anomalie de la réponse immunitaire – chez des sujets génétiquement prédisposés – au cours d’une infection ORL par une variété de streptocoque (betahémolytiques). – La réponse immunitaire se dirige • contre le microbe • contre certains organes et tissus du patient. • Signes biologiques sanguins d'inflammation • Preuve d'une infection streptococcique antérieure : – streptocoque a souvent disparu au moment de l'installation de la maladie. – présence d'anticorps dirigés contre le streptocoque. Conclusion • La vie avec les micro-organismes est la règle • Selon les circonstances l’équilibre est rompue – Augmentation • De la pathogénicité des souches • Du nombre de micro-organismes (dépassement des défenses) – Diminution des défenses • Insuffisance des défenses/ MO – Association des deux phénomènes • Connaitre – reconnaitre – diagnostiquer – traiter. Equilibre agression-défense Inoculum Défense Inoculum Défense Voies aériennes stériles Voies aériennes colonisées Défense Inoculum Pneumonie