Comprendre les
maladies infectieuses
Comprendre les maladies infectieuses

Les agents infectieux

Souches bactériennes de notre tube digestif, dont la majorité est inoffensive
Souches bactériennes de notre tube digestif, dont la majorité est inoffensive © NIAID

Les agents infectieux, communément appelés "microbes", sont des micro-organismes pathogènes qui contaminent l'organisme et provoquent des maladies. Il s'agit le plus souvent de bactéries, de virus, de parasites ou de champignons. Un cas à part : les prions.

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Les microbes sont partout ! Heureusement, la grande majorité est inoffensive pour notre organisme. Beaucoup sont même bénéfiques.

Notre organisme est composé d'au moins autant de bactéries que de cellules humaines. Entre 17 000 et 400 000 virus pénètrent dans nos poumons à chaque minute! Certains virus et bactéries sont bénéfiques pour notre organisme, comme les microorganismes de notre flore intestinale, aussi appelée microbiote, qui nous aident lors de la digestion et augmentent nos capacités de défense.

La plupart du temps, nos cellules cohabitent en parfaite entente avec tous ces "microbes".

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Le rôle de notre système immunitaire est de maintenir un équilibre et de déclencher une réponse adaptée en cas d'agression de l'organisme.
La bactérie Bordetella pertussis (ou bacille de Bordet Gengou) est l'agent responsable de la coqueluche.
La bactérie Bordetella pertussis (ou bacille de Bordet Gengou) est l'agent responsable de la coqueluche. © Institut Pasteur / P. Gounon

Les bactéries

Les bactéries sont des organismes microscopiques, de quelques millièmes de millimètres (environ 50 fois plus fines qu'un cheveu), composés d'une seule cellule.
Elles sont présentes dans tous les milieux, du fond des océans aux sommets des montagnes. Des bactéries ont même survécu 3 ans dans l'espace, accrochées à la station spatiale internationale (ISS) ! En milieu favorable, les bactéries prolifèrent très rapidement. Nous en utilisons depuis la Préhistoire pour élaborer des aliments fermentés comme le fromage et les boissons alcoolisées. L’industrie pharmaceutique et l’agroalimentaire font aussi appel aux bactéries, ainsi que certaines techniques de dépollution.

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Certains vaccins sont produits à grande échelle grâce à des bactéries génétiquement modifiées.

Notre organisme renferme des milliards de bactéries. La grande majorité est inoffensive, voire bénéfique. Certaines nous protègent contre des agents pathogènes ou facilitent notre digestion. Les bactéries pathogènes, en revanche, déclenchent des maladies en se disséminant dans l'organisme, en libérant des toxines, ou suite à aux inflammations qu'elles provoquent.


Cellule massivement infectée par le virus VIH-1, responsable du SIDA.
Cellule massivement infectée par le virus VIH-1, responsable du SIDA. © Inserm/ P. Roingeard

Les virus

Les virus, beaucoup plus petits que les bactéries, sont des "parasites intracellulaires obligatoires" : ils détournent à leur profit le fonctionnement d'une cellule qu’ils ont infectée où ils vont pouvoir ainsi se multiplier et produire des protéines virales. À ce titre, ils sont considérés à la fois comme inertes à l'extérieur d'une cellule, et vivants à l'intérieur d'une cellule infectée.

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Les virus ne peuvent se multiplier qu'à l'intérieur d'une cellule, en détournant à leur profit son fonctionnement.

On distingue les virus à ADN ou à ARN, selon la nature de leur génome.

Cellule mourante (en vert) fortement infectée par des particules du nouveau Coronavirus SARS-CoV-2 (en orange) responsable de la Covid-19, en microscopie électronique
Cellule mourante (en vert) fortement infectée par des particules du nouveau Coronavirus SARS-CoV-2 (en orange) responsable de la Covid-19, en microscopie électronique © NIAID

Les virus sont spécifiques d'un hôte, c'est-à-dire qu'ils sont spécialisés dans l'infection de cellules soit animales, soit végétales, soit de bactéries (les virus sont alors appelés bactériophages). Le franchissement de barrière d'espèce (passage de l’animal à l'humain) reste très rare. Chez l'humain, les virus sont même généralement spécifiques d'un tissu : ainsi, le virus de la grippe cible les cellules respiratoires, le VIH certaines cellules immunitaires.

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Un organisme sain renferme environ trois mille milliards de virus… La plupart du temps, notre système immunitaire est capable de gérer l'exposition à des particules virales.

Selon le type de virus et sa cible, les conséquences sur l'organisme ne seront donc pas les mêmes : certains ne provoquent que des rhumes, d'autres peuvent être à l'origine de pandémies comme c'est le cas pour les virus de la grippe ou de la Covid-19, d'autres encore sont si dangereux qu'ils sont considérés comme de possibles armes de destruction massive. Lorsqu'on sait qu'un organisme sain renferme environ trois mille milliards de virus, on comprend que les virus ne sont pas tous dangereux, certains sont même bénéfiques, et que, la plupart du temps, notre système immunitaire est capable de gérer l'exposition à des particules virales. En revanche, une fragilisation du système immunitaire, comme c’est le cas chez les personnes immunodéprimées, pourra aggraver considérablement une infection, a priori bégnine.


Les parasites (hors champignons)

Les parasites sont des êtres vivants (animal ou champignon) qui vivent aux dépens d'un autre être vivant (organisme hôte) pour y prélever leur nourriture. Ils peuvent être microscopiques, comme le parasite responsable du paludisme, ou beaucoup plus grands comme les vers et les tiques. Certains parasites vivent en harmonie avec leur hôte. D'autres peuvent provoquer des maladies : on parle alors de parasitose. En fonction du parasite, différents tissus ou organes peuvent être atteints : peau, intestins, foie, poumons, système nerveux, etc.

Les parasites se transmettent par contacts, avec une nourriture contaminée, ou par l'intermédiaire de vecteurs (mouches, moustiques).

Le moustique Anopheles gambiae transmet le parasite qui cause le paludisme.
Le moustique Anopheles gambiae transmet le parasite qui cause le paludisme. © NIAID

Les champignons responsables de maladies

Les champignons sont des micro-organismes d'origine végétale qui peuvent être à l'origine de différents types de "mycoses", en se multipliant sur la peau, les muqueuses ou les phanères (ongles, cheveux). Les champignons responsables des mycoses sont très répandus dans l'environnement et dans l'organisme. Ils ne sont généralement pas nocifs. Un changement de conditions (humidité, macération, prise d'antibiotiques ou de corticoïdes, fragilisation du système immunitaire, …) peut favoriser leur développement et les rendre pathogènes, causant des infections superficielles ou profondes. La maladie du "champignon noir", une maladie opportuniste mortelle et très violente touche particulièrement les convalescents de la Covid-19 en Inde.

Les champignons se multiplient en produisant et libérant des spores dans l’environnement, qui sont à l'origine des infections. La transmission est due à une inoculation en cas de lésion cutanée, une inhalation ou un contact avec une personne ou un animal infecté.

Le champignon Candida albicans peut provoquer des infections au niveau des muqueuses digestive et gynécologique.
Le champignon Candida albicans peut provoquer des infections au niveau des muqueuses digestive et gynécologique. © Wikipedia

La protéine prion, lorsqu'elle est mal repliée, se comporte comme un agent infectieux. Simulation numérique du dépliement de la protéine prion.
La protéine prion, lorsqu'elle est mal repliée, se comporte comme un agent infectieux. Simulation numérique du dépliement de la protéine prion. © CEA

Les prions

Initialement considérés comme des "virus non conventionnels", les prions sont en réalité des protéines dénuées de matériel génétique. La protéine prion, dont le rôle est encore mal connu, est naturellement présente dans l'organisme. Dans les neurones, le prion peut devenir pathogène en changeant de structure tridimensionnelle : il est alors capable de provoquer le même changement de structure chez les protéines prion voisines, avec lesquelles il s'agrège pour former des dépôts qui se multiplient à l'intérieur et à l'extérieur des cellules du cerveau.

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Ce n'est pas la présence de la protéine prion qui est responsable de la maladie, contrairement aux autres agents pathogènes, mais un changement dans sa structure tridimensionnelle. On parle d'agents transmissibles non conventionnels.

Les prions sont responsables de maladies cérébrales dégénératives comme la maladie de Creutzfeldt-Jakob chez l'humain, l'encéphalopathie spongiforme bovine (maladie de la vache folle) chez les bovins et l'humain, la tremblante du mouton et de la chèvre, et la maladie du dépérissement chronique chez les cervidés. Les maladies à prion sont rares et mortelles : il n'existe actuellement aucun traitement.

Les enjeux de la recherche sont de comprendre le comportement et l'impact des prions pour développer des traitements spécifiques.