Mycobacterium

Photo 1 : Infection pulmonaire à M. abscessus chez un patient atteint de mucoviscidose (tomodensitométrie haute résolution) : micronodules centrolobulaires (flèche du bas) et condensation segmentaire (flèche du haut).

Le genre Mycobacterium appartient au phylum des Actinobacteria (famille des Mycobacteriaceae) et regroupe des espèces à haut GC%. On distingue deux groupes principaux : les mycobactéries à croissance lente (MCL), dont l’espèce prototype est Mycobacterium tuberculosis, et les mycobactéries à croissance rapide (MCR). Ces dernières - près d’une soixantaine d’espèces répertoriées à ce jour - se distinguent des MCL par leur capacité à donner une culture visible en quelques jours sur milieux ordinaires. Elles ont également en commun de vivre dans l’environnement hydro-tellurique et nombre d’entre elles présentent une poly-résistance naturelle aux antibiotiques.

Mycobacterium abscessus et Mycobacterium chelonae sont les principales MCR pathogènes pour l’homme, chez qui elles provoquent un large spectre d’infections : infections des parties molles et de l’appareil loco-moteur après chirurgie ou injection médicamenteuse, infections broncho-pulmonaires, infections disséminées chez des sujets immunodéprimés ou transplantés.
Les infections broncho-pulmonaires à M. abscessus qui surviennent chez les patients atteints de mucoviscidose (photo 1) constituent à elles seules un problème particulièrement préoccupant, et font l’objet d’une surveillance accrue en France, sous l’égide de l’association Vaincre La Mucoviscidose. Ces infections sont fréquentes - jusqu’à 1 patient sur 20 selon les centres - et touchent toutes les classe d’âge. Elles sont sévères et particulièrement difficiles à traiter du fait de la polyrésistance de M. abscessus aux antibiotiques. Elles sont un obstacle majeur à la greffe pulmonaire, qui représente souvent la seule chance de survie pour certains patients atteints de mucoviscidose.

Le séquençage de M. abscessus et de M. chelonae présente un double intérêt. Le premier est de séquencer pour la première fois des MCR pathogènes pour l’homme. La seule MCR pour laquelle on dispose aujourd’hui de larges données de séquence est Mycobacterium smegmatis (TIGR), une espèce pratiquement dénuée de pouvoir pathogène pour l’homme et l’animal d’expérience. Les séquences de M. abscessus et de M. chelonae devraient nous fournir de précieuses informations sur les analogies, voire les filiations, qui pourraient exister entre ces espèces et les MCL pathogènes pour l’homme.

Photo 2 : Granulome bronchique à M. abscessus (immunomarquage CD3). Les flèches noires indiquent les cellules géantes multinucléées (cliché : Pr. F. Jaubert, Laboratoire d’Anatomie Pathologique, hôpital Necker-Enfants-Malades.)

Un second intérêt réside dans la possibilité de réaliser une analyse génomique comparative entre M. abscessus et M. chelonae, deux espèces génétiquement très proches qui ont d’ailleurs été longtemps considérées comme deux sous-espèces d’une même espèce. En effet, si M. abscessus et M. chelonae sont toutes deux pathogènes pour l’homme, la première se distingue clairement de la seconde par sa capacité à induire une pathologie proche de la tuberculose (tropisme pour l’arbre respiratoire, production de granulomes tuberculo&iauml;des avec caséum, latence et reviviscence de l’infection) (photo 2). Une étude par hybridation soustractive « RDA » (representational difference analysis) nous a récemment permis de montrer que M. abscessus se différenciait de M. chelonae par la présence de gènes identifiés jusque là uniquement chez des MCL pathogènes comme M. tuberculosis, et connus pour leur rôle dans la virulence. L’analyse comparative des génomes entiers, qui sera effectuée au Laboratoire « Génome et Informatique » d’Evry (S. Pasek et J.-L. Risler), devrait confirmer ces premiers résultats et permettre d’étudier les régions en cause. Outre les séquences de M. abscessus et M. chelonae, ces comparaisons concerneront également les protéomes des autres mycobactéries complètement séquencées, toutes des MCL (M. tuberculosis, M. bovis, M. leprae, M. paratuberculosis).