Agents pathogènes et maladies vectorielles

Notions fondamentales : pathogène, vecteur, réservoir à pathogène, cycle évolutif, épidémie/endémie, modes de transmission, traitements, prophylaxie, vaccins, porteur sain.

Agent pathogène : qui peut provoquer une maladie chez un hôte. Il peut s’agir de virus, bactéries ou eucaryotes.
Hôte : organisme aux dépens duquel se développe l’agent pathogène, ce qui provoque les symptômes de la maladie.
Vecteur : organisme transmettant un pathogène d’un être vivant à un autre
Réservoir : organisme dans lequel un pathogène peut se multiplier et à partir duquel il peut éventuellement contaminer d’autres organismes.
La transmission d’un pathogène peut se faire directement d’hôte à hôte, par le milieu (air, eau). Elle peut aussi se faire par un autre organisme vecteur.
La connaissance du mode de transmission permet de mettre en œuvre des stratégies de prévention pour interrompre le cycle du pathogène et ainsi éviter ou ralentir les épidémies

Certaines maladies causées par des agents pathogènes (=maladies infectieuses) sont transmises directement entre êtres humains (comme le VIH responsable du SIDA) ou par le biais d’animaux tels que les insectes (maladies vectorielles telles que le paludisme).

1. Une maladie virale : le sida – livre p240-241

Le SIDA, ou Syndrome de l’ImmunoDéficience Acquise est une maladie infectieuse causée par le Virus de l’Immunodéficience Humaine (VIH). Le VIH est transmis par voie sexuelle, par voie sanguine ou -au cours de la grossesse- de la mère à l’enfant.

Vidéo Inserm « VIH et SIDA » (15’34) et animation Cycle VIH dans la Logithèque SVT

• Primo-infection : Symptômes d’une grippe légère avec fièvre qui peuvent apparaître environ 6 semaines après la contamination. Une réponse immunitaire permet une très forte diminution du nombre de virus dans le sang.
• Phase asymptomatique : La personne infectée se porte généralement bien et peut ne pas s’apercevoir de sa contamination (peu de signes évocateurs). Durée variable, pouvant aller jusqu’à plus de 20 ans avec les traitements actuels. Multiplication du virus dans les ganglions lymphatiques, effondrement des lymphocytes défenseurs. Les cellules immunitaires infectées constituent de véritables réservoirs à virus, où le virus peut rester inactif pendant de longues périodes (à l’intérieur des cellules, il échappe au système immunitaire).
• Sida déclaré : Lorsque la concentration en lymphocytes devient trop faible, le malade entre dans la phase de SIDA déclaré. À partir de ce moment, le système immunitaire s’effondre, laissant l’organisme démuni face aux maladies opportunistes normalement inoffensives : amaigrissement extrême conduisant au décès. Aucun signe n’est en soi caractéristique du sida, mais c’est l’ensemble des symptômes qui est propre au sida.

Comme tous les virus, le VIH est une particule constituée d’un patrimoine génétique (ici de l’ARN) et d’une capside. Les cellules-cibles sont, paradoxalement, les cellules parmi les plus importantes du système immunitaire : les lymphocytes T CD4 (ou LT4). Suite à l’infection d’une cellule-cible, de nouvelles particules virales s’assemblent et quittent la cellule par bourgeonnement pour se répandre dans tout l’organisme.

Conclusion : Le SIDA est une maladie causée par un virus (Virus de l’Immunodéficience Humaine) qui infecte en particulier les lymphocytes CD4.

Vidéo canopé sur le sida

 

2. La lutte contre le SIDA – livre p242-243

• statistiques SIDA actualisées ONUSIDA

  

La connaissance de la propagation du pathogène permet d’envisager les luttes individuelles et collectives. Les comportements individuels et collectifs permettent de limiter la propagation (gestes de protection, mesures d’hygiène, vaccination, etc.).

Depuis son apparition en 1983, la lutte contre le VIH se déploie sur plusieurs fronts :

• recherche d’un vaccin, sans succès à ce jour ;
• limitation de la propagation du virus dans l’organisme des personnes infectées : c’est l’objet de la trithérapie qui s’attaque à certaines étapes du cycle de multiplication du VIH : la fusion du VIH avec la cellule, l’intégration de son ARN ou la fabrication des nouveaux virus.
• limitation de la propagation du virus au sein des populations : rapports sexuels protégés par un préservatif, stérilisation du matériel en contact avec le sang (seringues, etc…), dépistage systématique en cas de grossesse…

Timothy Brown est le premier malade guéri du SIDA à 47 ans (en 2012) sur plusieurs dizaines de millions. Il avait subi une greffe de moelle osseuse à cause d’une leucémie (cancer des globules blancs), or cette greffe provenant d’un individu « HIV controller ». Ces individus présentent une mutation au niveau d’un récepteur sur leurs cellules immunitaires que l’on soupçonne d’empêcher, une fois muté, la pénétration du VIH dans les cellules. Les individus « HIV controllers » semblent résistants au VIH car ils ne sont jamais contaminés alors que certains ont très souvent été exposés au VIH.

La propagation du pathogène se fait par changement d’hôte. Il exige ici un contact direct entre hôtes, via les fluides corporels (sang, sperme), ce qui facilite la limitation de sa propagation (en théorie…). D’autres virus peuvent être transmis par le milieu ambiant (air, eau), ce qui rend leur contrôle plus difficile (SARS COV2 par exemple). Le réservoir de pathogènes peut être humain ou animal (malade ou non). La propagation peut être plus ou moins rapide et provoquer une épidémie (principalement avec des virus).

• Origine du SIDA, PLS avril 2021

 

3. Une maladie vectorielle : le paludisme – livre p244-245

TP Observation microscopique de frottis sanguin d’individus atteints de paludisme

Le paludisme est une maladie vectorielle, c’est-à-dire une maladie causée par un micro-organisme parasite transmis à son hôte humain par un vecteur, ici un moustique du genre Anophèles (seule la femelle constitue le vecteur car les mâles se nourrissent du nectar des fleurs, la femelle utilisant notre sang pour ses œufs). Le parasite responsable du paludisme est un animal unicellulaire nommé Plasmodium falciparum. Le cycle évolutif du parasite une fois dans notre corps commence par le foie où le parasite se multiplie, puis il migre dans les hématies (globules rouges) où il continue de se développer, faisant éclater les cellules. C’est cette étape qui provoque les épisodes de crise de paludisme.Vidéo Canopé la paludisme le soin

• Vidéo Inserm « Le paludisme » (15’21)
• Vidéo Canopé « le paludisme » (3′)
• Vidéo Canopé le paludisme : histoire
• Vidéo Canopé le paludisme géographie
• Vidéo Canopé le paludisme le soin
• Vidéo Canopé le paludisme le futur

Lors d’une nouvelle piqûre de moustique, le Plasmodium peut être transmis à un nouvel hôte. Une fois l’individu contaminé, il ne peut pas être guéri mais peut suivre un traitement à vie. Le paludisme cause la mort de plus de 400 000 personnes par an dans le monde. La propagation du pathogène se fait par changement d’hôte. Il exige ici un vecteur biologique (moustique ici) qui est alors l’agent transmetteur indispensable du pathogène (il assure la maturation et/ou la multiplication du pathogène).

4. La lutte contre le paludisme – livre p246-247

TP : Observation des appareils buccaux d’insectes vecteurs d’agents pathogènes.

La connaissance de la propagation du pathogène (et ici, du vecteur) permet d’envisager les luttes individuelles et collectives. Les comportements individuels et collectifs permettent de limiter la propagation (gestes de protection, mesures d’hygiène, vaccination, etc.).

La lutte contre le paludisme se déploie sur plusieurs fronts :

• recherche d’un vaccin, sans succès à ce jour ;
• limitation de la propagation du Plasmodium dans l’organisme des personnes infectées : c’est l’objet des antipaludéens
• limitation de la propagation du Plasmodium au sein des populations, par la lutte antivectorielle : moustiquaires individuelles et collectives, démoustication d’abord chimique (DDT), puis biologique (Bti), puis par la Technique de l’Insecte Stérile

vidéo « cycle du moustique »

5. D’autres exemples de maladies transmises par un vecteur – livre p248-249

• vidéo « Dengue, chikungunya, zika : ces virus qui font des ravages Outre-mer » (4′)

En Autriche, il est possible de se faire vacciner contre la dengue pour les personnes à risques (ceux qui l’ont déjà eu par exemple). Il y a eu 505 430 cas en l’an 2000, 5.3 millions à l’automne 2019. La transmission de cette maladie est en nette augmentation. Il y a eu 1820 cas en Europe en 2020.

• Article Le Monde octobre 2024 « La France menacée d’une épidémie de dengue » dans les 5 prochaines années

On connaît de très nombreuses maladies vectorielles mais on en rencontre une de plus en plus fréquemment sous nos latitudes : la maladie de Lyme ou borréliose de Lyme, transmise par la morsure de tique qui est le vecteur de cette bactérie du nom de Borrelia burgdorferi. Les symptômes sont variés et peuvent être très invalidants. On ne dispose pas de vaccin mais on peut la traiter avec des antibiotiques. Depuis 2009, le nombre de cas a doublé en France passant de 30 000 à 60 000 cas.

• Site autrichien sur les maladies transmises par les tiques
• Site français sur les maladies transmises par les tiques (vidéo de prévention)

Le paludisme et la maladie de Lyme sont des maladies endémiques car elles touchent de manière permanente certaines régions précises pour la simple raison que celles-ci abritent leurs vecteurs. Les modifications climatiques peuvent néanmoins modifier les aires de répartition historiques de ces vecteurs et étendre certaines maladies endémiques à de nouvelles régions (c’est le cas notamment du Chikungunya ou de la dengue avec le moustique-tigre ou Aedes albopictus).

• Écouter ce podcast de 9’33 » « Maladies à transmission vectorielle, une vague à endiguer« 

Les agents pathogènes

• virus dans le cas du SIDA,
• certaines bactéries comme Borrelia dans le cas de la maladie de Lyme,
• certains eucaryotes comme Plasmodium dans le cas du paludisme,

vivent aux dépens d’un autre organisme, appelé hôte (l’espèce humaine devenue leur milieu biologique dans ces trois exemples), tout en lui portant préjudice (les symptômes de ces maladies).

exercices 6p255 le ténia, 7p256 la toxoplasmose, 8p256 la leishmaniose, 9p257 la dengue, 10p257 la maladie de Chagas

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Connaissances Certaines maladies causées par des agents pathogènes sont transmises directement entre êtres humains ou par le biais d’animaux tels que les insectes (maladies vectorielles). Les agents pathogènes (virus, certaines bactéries ou certains eucaryotes) vivent aux dépens d’un autre organisme, appelé hôte (devenu leur milieu biologique), tout en lui portant préjudice (les symptômes). La propagation du pathogène se fait par changement d’hôte. Il exige soit un contact entre hôtes, soit par le milieu ambiant (air, eau), soit un vecteur biologique qui est alors l’agent transmetteur indispensable du pathogène (il assure la maturation et/ou la multiplication du pathogène). Le réservoir de pathogènes peut être humain ou animal (malade ou non). La propagation peut être plus ou moins rapide et provoquer une épidémie (principalement avec des virus). La connaissance de la propagation du pathogène (voire, s’il y en a un, du vecteur) permet d’envisager les luttes individuelles et collectives. Les comportements individuels et collectifs permettent de limiter la propagation (gestes de protection, mesures d’hygiène, vaccination, etc.). Le changement climatique peut étendre la transmission de certains pathogènes en dehors de leurs zones historiques.

Notions fondamentales : pathogène, vecteur, réservoir à pathogène, cycle évolutif, épidémie/endémie, modes de transmission, traitements, prophylaxie, vaccins, porteur sain.

Capacités

• Exploiter des bases de données permettant de connaître la répartition, la prévalence ou l’impact en termes de santé publique d’une maladie à transmission directe et/ou vectorielle.
• Exploiter des données issues de l’histoire des sciences pour comprendre la découverte des maladies liées à des pathogènes à transmission directe et/ou vectorielle et leurs traitements.
• Observer des frottis sanguins d’individus atteints de paludisme.
• Observer des appareils buccaux d’insectes vecteurs d’agents pathogènes.
• Exploiter des documents montrant les modes de lutte contre des maladies vectorielles en France et dans le monde.
• Identifier, dans le cas du VIH, les conduites limitant la propagation de la maladie.
• Appliquer les connaissances acquises à d’autres exemples choisis pour leur intérêt local ou de santé publique, et pour permettre aux élèves d’exercer les compétences attendues sur d’autres cas de maladies (chikungunya, dengue, maladie de Lyme, toxoplasmose, etc.).

Précisions : l’objectif n’est pas de faire connaître la grande variété des maladies causées par des pathogènes mais d’en faire comprendre les problématiques actuelles dans les pays en difficulté économique, politique et sanitaire ainsi que dans les pays à économie favorable, à partir d’un ou deux exemples actuels et sociétaux de maladies : on s’appuiera sur les exemples d’une maladie à transmission directe (VIH) et une à transmission vectorielle (paludisme).

Source TP

Bibliographie :

Quelques liens sur la mise au point d’un vaccin utilisant l’antigène MSP-1

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC174300/pdf/643833.pdf

https://www.researchgate.net/publication/14450519_NYVAC-Pf7_a_poxvirus-vectored_multiantigen_multistage_vaccine_candidate_for_Plasmodium_falciparum_malaria

https://malariajournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12936-018-2592-y

Lien vers l’article présentant la comparaison de séquences de MSP-1

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2877440/

Point sur la vaccination contre le paludisme :

https://hal.univ-lorraine.fr/hal-01738998/document

Point sur le vaccin RTS,S

Le vaccin RTS,S est le vaccin actuellement testé sur l’homme : son efficacité est convenable et il présente un risque modéré d’effets secondaires. Il ne protège pas à 100% et nécessite donc d’autres actions en parallèle.

https://www.who.int/malaria/media/malaria-vaccine-implementation-qa/fr/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6201624/