Les adhesines des colibacilles responsables de diarrhee

LES ADHESINES DES COLIBACILLES RESPONSABLES DE DIARRHEE*

par B. JOLY**, C. FORESTIER**, A. DARFEUILLE-MICHAUD** et R. CLUZEL**

RESUME La presence d'adh~sines ~ la surface des Escherichia coil ent~rotoxinog~nes (ECET) conf~re ~ ces bact~ries des prop~i~t~s d'adh~sion et de colonisation au niveau de I'intes- tin gr~le. Cette adhesion est reproductible in vitro en utilisant des ent~rocytes humains isol~s. Mis ~ part les classiques ~colonization factor antigens~ - CFA/I et CFA/II - il existe de nombreux autres facteurs d'adh~sion ; certains sont en partie caract~ris~s. Les adh~sines n'ont pas la m~me morphologie, le CFA/I et le CFA/II ont une structure filamenteuse, d'autres (~(eoli surface 3~ - CS3 - , antigone 2230) apparaissent comme une structure fine et ondulente. Sur le plan g~n~tique, toutes les adh~sines actuellement d~crites sont cod~es par des plasmides de haut poids rnol~culaire, tansf~rables par mobi- lisation.La capacit~ de synth~tiser des adh~sines est toujours observ~e chez des s~rogroupes particuliers qui varient selon I'adh~sine produite. Les Escherichia coli ent~ropathog~nes (ECEP) sont capables d'adh~rer au tissu intestinal au niveau du jejunum. Au laboratoire il est possible de mettre en ~vidence une adhesion de type Iocalis~e aux cellules Hep-2 en culture qui pourrait ~tre reli~e au pouvoir pathog~ne des souches. Le m~canisme de cette adhesion n'est pas encore connu.

Mots-cl~s : Escherichia coil ent~r0toxinog~nes (ECET) - Escherichia coil ent~r0path0- g~nes (ECEP) - Adh~si0n bact~rienne - Facteurs d'adh~sion

SUMMARY Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) strains possess adhesins that allow the bacteria to colonize the small intestine by adhering to the enterocytes. This adhesion is possible in vitro on human enterocytes. In addition to the classical Colonization Factor Antigens - CFA/I and CFA/I I- , other adhesive factors are known ; some of them are partially described. These adhesins differ in morphology : the CFA/I and the CFA/II were described as fimbriae, on the other hand the ~coli surface 3~ and the 2230 antigen does not show any filamentous structure. Most of adhesins are plasmid controlled. High molecular weight plasmids are involved and they are transferable only after mobilization. Synthesis of adhesins is always correlated with the 0 serogroup of the host strain. Ente ropathogenic Escherichia coli (EPEC) strains are able to adhere to the human intestine at the/eve/of the jejunum. A Iocalised adhesion (LA) to the Hep-2 cells seems correlated with the pathogenicity of the strains. The mechanL~m of this adhesiveness is still unknown

Key-words : Enterotoxigenic E. coli (ETEC) - Enteropathogenic E. coli (EPEC) - Bac- teria/ adhesion - Adhesion factors.

L'adh6sion des bact~ries aux cellules de I'h6te retpr~sente une des premieres ~tapes dans les d i f f , - rents processus d ' in i t ia t ion d'une infection. Elle met en jeu des structures particuli~res pr~sentes la surface des bact~ries virulentes appel~es ((adh~- sines>). Ces adh~sines sp~cifiques conf~rent aux bact~ries les produisant un avantage sur les autres

*Communica t ion pr~sent6e au Col loque Pharmuka organise sous le patronage de la Soci~t~ de Pathologie I nfectieuse de Langue Fran(;ai- se, sur le th~me des {(Colibacilles et leur Pathologie)) & Paris, le 20 Mars 1986. * * Laboratoire de bact~riologie et de virologie, Facult~s de M~decine et de Pharmacie, 28 place Henri Dunant,F-63001 Clermont-Ferrand

M#decine et Maladies Infectieuses - 1987 - Num#ro Special - 17 ~ 25

bact~ries dans une m~me niche ~cologique. Ainsi, la plupart des souches de colibacille responsables d'infections digestives sont capables d'adh~rer au tissu intestinal, les m~canismes et modalit~s mises en jeu ~tant variables.

On connait quatre classes de colibacilles responsables de diarrh~e (26), dont certaines caract~- ristiques sont r~sum~es dans le tableau I. Ce sont les Escherichia coil ent~rotoxinog~nes (ECET), ent~ropathog~nes (ECEP), ent~roinvasifs (ECEI) et ent~roh~morragiques (ECEH). Les adh~sines des ECET sont bien ~tudi~es, nous les d~crirons en d~- tail dans cet article. Celles des ECEP sont encore inconnues bien que ces bact~ries adherent ~troite- ment aux ent~rocytes, nous d~crirons les modalit~s de ce type d'adh~sion. En ce qui concerne les deux

TABLEAU I Les quatre groupes d'Escherichia coli responsables de

diarrh~e d'apr~s Levine et coll. (26)

Ent~ropa- diarrh~es ~pid~mies 026,055, adhesion thog~ne infantiles dans les 086, 0111, ~troite aux (ECEP) aigu~s et maternit~s 0114, 0119 ent~rocytes

chroniques et creches 0125, 0126 0127, 0128 0142

Ent~roto- diarrh~es ~pid~mies 06, 08, 015 adhesion xinog~ne tr~s chez les 020, 025, par I'inter- (ECET) l iquides enfants du 063,078, m~diaire de

tiers-mon- 080, 085, fimbriae de-diarrh~e 0115, 0128 du voya- 0139 geur

Ent~ro dysenterie adultes 028, 0112, invasion et invasif 0124, 0136 multiplica- (ECEI) 0143, 0144 tion & I'in-

0147, 0152 t~rieurdes ent~rocytes

Ent~ro- diarrh~es ~pid~mie 0157 pas d'inva- h~mor- sanglantes d'origine sion ragique colites h~- alimentalre (ECEH) morragi-

ques

autres vari~t~s pathog~nes aucun m~canisme d'adh~sion n'a ~t~ encore mis en ~vidence.

LES ADHESlNES DES ESCHERICHIA COLI ENTEROTOXlNOGENES D'ORIGINE HUMAINE

Pour d~velopper I'infection, les E. coli ent~rotoxinog~nes (ECET) adherent au tube digestif au niveau du duodenum et produisent des ent~rotoxines diffusibles. Leur pouvoir d'adh6sion est tel que les bact~ries r~sistent ~ 1'61imination due aux mouve- ments p~ristaltiques intestinaux. Les bact~ries se f ixent sur les microvillosit6s des ent~rocytes mais on ne connait pas encore la nature des r6cepteurs cellulaires mis en jeu.

Af in de reproduire in vitro cette adhesion, des syst~mes cellulaires varies ont ~t~ d~ve- Iopp~s. Les h~maties de plusieurs esp~ces animales n'ayant pas donn~ satisfaction, les ent~rocytes humains ou animaux furent utilis~s soit isol~s (5, 19, 24), soit li~s ~ des fragments intestinaux (25), ainsi que diff~ren- tes cellules ~pith~liales humaines (51) et des cellules en lign~e continue (2, les auteurs-r~- sultats non publi~s). Les ent~rocytes humains s'av~rent les meilleurs supports, I'adh~sion ~tant un ph~nom~netr~ssp~cifique (figure 1 ) ; les autres types cellulaires ne donnent pas de r~sultats concluants. Cependant la mise en ~,vidence in vitro de I'adh~sion des ECET aux ent~rocytes humains est diff icile ~ r6aliser en routine 6tant donn6 surtout la diff icult~ d'obtenir les ent~rocytes et d'autre part la variabilit~ de I'expression des adh~sines

FIGURE 1 Adhdsion des ECET & la bordure en brosse des

ent(~rocytes (d'apr~s Lafeuille B., 24)

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La production d'adh~sine est en effet variable en fonction de condit ions qui ne sont pas encore toutes bien d~finies, Cette variabilit~ rend d~licate la recherche des souches ETEC par la mise en ~vidence de leur pouvoir d'adh~sion et I'~tude des adh~sines. La synth~se des adh~sines est fonction de la temperature . & 37°C elle est maximale alors qu'~ des temperatures inf~rieures ~ 18°C elle n'a pas lieu (16, 48). Les m~canismes mol~culaires de cette r~gulation ne sont pas ~lucid~s, cependant I'hypoth~se de I'existence d u n r~presseur thermo- sensible parait Iogique. Par ailleurs la culture sur des milieux acellulaires et la conservation des souches au laboratoire aboutissent rapidement ~ une perte d'expression des adh~sines, g~n~ralement corr~l~e avec celle du materiel g~n~tique plasmidique correspondant (4, 18, 33, 46). Nous avons cependant pu pr~ciser des modalit~s simples et peu coeteuses, utilisant des milieux et des conditions de culture classiques, permettant d'~viter la diminution ou la perte d'expression des adh~sines (10).

MORPHOLOGIE Les adh~sines des ECET ne pr~sentent pas tou-

tes la m~me morphologie au microscope electronique. Les plus fr~quemment produites ont une structure filamenteuse ; le terme de ((pilus)) ou de ((tim- briae)) est couramment employ~ pour d6signer ces appendices externes. D'autres plus rares sont non filamenteuses. Ainsi le CFA/I forme ~ la surface des bacteries des structures fines et rigides sembla- bles ~ des baguettes, d'une Iongueur comprise entre 0,5 et 1 ,m, avec un diam~tre ~gal ~ 7 nm (14). Une bact~rie (~pili~e)) typique porte 100 ~ 300 pili

sa surface, r~partis d'une fa?on p~ritriche (figure 2). Par contre les 3 composants du CFA/I I d i f f , - rent dans leur morphologie : le CSI et le CS2 se pr~sentent sous forme de pill mais pas le CS3 (23, 44). Des techniques plus perfectionn~es ont ~t~ n~cessaires pour mettre en ~vidence la morpho- Iogie du CS3 ; celui-ci apparait & la surface des bact~ries sous forme de filaments tr~s fins, ondu- lants, d'un diam~tre ~gal & 2 nm (30). Le nom de fibrilles a ~t~ attribu~ ~ ces structures nouvelles.

Ainsi grace aux syst~mes d'adh~sion in vitro les facteurs d'adh~sion des ECET ont pu 6tre d6- tect~s, produits en grande quantit~ au laboratoire et ~tudi~s. Certains sont d6crits en d~tail et ont fait I 'objet de recherches tr~s appronfondies.

MULTIPLICITE DES ADHESINES DES ECET DORIGINE HUMAINE

Le premier antigone de surface d'une souche ECET humaine fut decrit en 1975 par Evans (17). Cet antigone, produit par une souche d'Escherichia coil (H 10407) isol~e dans les selles liquides d'un patient atteint d'une diarrh6e chol~riforme au Bengladesh, fut appele ((colonization factor antigen)) (CFA). Celui-ci fut ensuite nomme CFA/I , quand un second antigone de surface, different au point de vue immunologique, fut decouvert et baptise CFA/I I (13). La souche d'origine (E. coil Pb 176) etait responsable du syndrome ((turista)). Plus r~cemment, il a et~ montre que le CFA/I I 6tait constitue de trois 61~ments s6rologiques differents (7, 48) d~sign6s par le terme antig~nes de surface d'E. coi l I, 2 et 3 (coli surface I, CS2 et CS3). D autre part des observations diverses (29, 31) ont fait apparaitre que plusieurs souches ECET, ne poss~dant ni CFA/I ni CFA/ I I , provoquaient des diarrhees avec colonisation intestinale et donc de- vaient produire des facteurs d adhesion diff~rents des classiques CFA/I et CFA/I I . Certains ont depuis 6t~ d~crits : E8775 constitue des antig~nes de surface CS4, CS5 et CS6 (49, 50) ; pili 260-1 (20) ; antigone 1373 (8) ; antigone 2230 (9).

FIGURE 2 Souche 1373 possddant ti sa surface une adhdsine de type

CFA, grossissement 43 000 (d'apr~s Darfeuille A. 8)

Parmi les autres adhesines, sont decrits comme des pili les antigenes 260-1 (20), 1373 (8) ainsi que les composants CS4 et CS5 de E8775 (50). Le CS6 ne se presente pas sous forme piliee mais sa morphologie n'est pas encore determinee (15). L'adhesine 2230 n'est pas filamenteuse, elle forme autour des bacteries un simile de capsule difficile & distin- guer (figure 3). L'observation de la proteine puri- flee montre une structure faite de tr~s fins"filaments ou fibrilles ayant une forme recourbee.

PROPRIETES D 'HEMAGGLUTINATION LIEES A U X ADHESINES

La presence des adhesines CFA/I et CFA/I I (CS1 et CS2) permet aux bacteries d'agglutiner les

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TABLEAU II R~partition des s~rogroupes parmi les ECET poss~dant les adh~sines CFA/I, CFA/II (CSI, CS2, CS3), E 8775 (CS4,

- CS5, CS6), 1373-et 2230 (30, 43, 50, 8, 9)

FIGURE 3 Mise en ~vidence de la prot~ine 2230 ~ la surface de la bact~rie par la technique de marquage & I'or colloidal,

grossissement 72 000. (D'apr~s Darfeuille-Michaud A., 9)

h~maties. Cette h~magglutination (HA) se produit m~me en presence de D-mannose (15) alors que celle due au pili de type Iest inhib~e par celui-ci (1 1). Deux termes sont proposes pour la d~finir : ((h~magglutination r~sistante au mannose)) (MR HA) ou plus r~cemment ((h~magglutination non sensible au mannose)). Cette propri~t~ permet de d~tecter rapidement les souches produisant le CFA/I et le CFA/I I (CS1 et CS2) et m~me de dif- f~rencier ces deux CFA par leur profil d'h~magglutination car ils agglutinnent diff~remment les h~maties de 4 esp~ces (hommes A +, mouton, cobaye, bovin) (18, 24). Cependant d'autres adh~- sines, dont le CS3 et I'antig~ne 2230, ne provo- quent pas I'agglutination des h~maties habituelle- ment utilis~es (7, 9). Ainsi I'h~magglutination n'est pas une propri~t~ de toutes les adh~sines. Elle n'est donc pas utilisable, malgr~ sa mise en oeuvre facile, pour d~tecter les souches produisant de nouvelles adh~sines.

CARACTERES DES SOUCHES PRODUISANT LES ADHESlNES

Adh~sines et s~rogroupes Les ECET appartiennent ~ un nombre limit~

de s~rogroupes. II y a une corr61ation, illustr~e dans le tableau II, entre le s~rogroupe et le type d'adh~sine produite. Aucune explication sur cette correlation entre la nature de I'adh~sine et le s~- rogroupe n'a ~t~ jusqu'~ present donn~e , elle est probablement multifactorielle.

Adh~sines et biotypes L'expression des trois composants du CFA/I I

CFA/I 015,020, 025, 063,078, 0128 CFA/II CSI -I- CS3 06 CS2 ÷ CS3 06, 0139 CS3 06, 08, 080,085, 0115, 0168 E8775 CS4 -F CS6 025 CS5 + CS6 0115, 0167 1373 0128 2230 025

est non seulement d~pendante du s6rotype de la souche mais 6galement de son biotype (34, 44). Ceci a 6t~ d~montr6 pour les souches ECET, CFA/ II + appartenant aux s6rotypes 06:H16 et 06 :H - . Si ces bact~ries ne fermentent pas le rhamnose -- biotype A de Scotland (42, 43) - elles synth~tisent CS1 et CS3 ; si elles fermentent le rhamnose - biotypes B, C et F - alors elles synth6tisent CS2 et CS3. Le m~canisme mis en jeu qui permet ~ des g6nes chromosomiques d'influencer I'expression d'adh~sines cod~es par des g~nes plasmidiques, reste encore ~ ~lucider. Cependant, mis ~ part ce module, aucun autre biotype li~ ~ la production d'adh~sine n'a ~t~ d~crit pour d'autres souches.

Adh~sines et ent~rotoxines Les souches ECET produisant une adh~sine

synth~tisent ~galement une toxine thermostable (TS) et/ou une toxine thermolabile (TL). Les d6- terminants g~n~tiques de ces facteurs de virulence sont souvent associ~s sur un m~me plasmide. Ainsi dans les souches productrices de CFA/I et des to- xines TS et TL un m~me plasmide porte les g~nes codant pour le CFA/I et la toxine TS ; les g~nes de la toxine TL sont situ~s sur un deuxi~me plasmide (12, 39, 46, 53). Exceptionnellement un seul plasmide gouverne les trois caract~res (33). Par contre avec les souches productrices de CFA/I I , le cas inverse est observ6 : la majorit~ des souches porte sur un seul plasmide les g~nes n~cessaires la synth~se de I'adh~sine et des deux ent6rotoxines (1 2, 37, 38, 45).

B I O C H I M I E DES A D H E S I N E S

Les adh~sines des souches ECET d6crites actuellement sont toutes de nature prot~ique. Ce

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sont des homopolym~res constitues de la repetition d'une sous-unite proteique. En 1979, Evans (14) a montre que le CFA/I etait un polym~re d'une sous- unite unique d'un poids moleculaire de 23800 daltons. D'autres auteurs lui ont ensuite attribue un poids moleculaire compris entre 14500 et 15000 daltons (21). Chaque fimbriae est constitue par I'assemblage d'une centaine de sous-unites. La composition globale en acides amines du CFA/I fut determinee en 1979 et sa structure primaire en 1982 (22). La sous-unite elle meme est composee de 147 acides amines et le poids moleculaire calcule en fonction de cette composition est de 15 058 daltons. Elle comprend 36 % d'acides amines hydrophobes et aucun residu cysteine. L'assemblage entre les sous-unites serait d~ ~ une interaction entre les parties C-terminales qui sont relativement hydrophobes. A partir de cette structure primaire, les positions d'eventuels sites antigeniques ont ete determinees en Iocalisant les zones hydrophiles de la molecule et sa structure secondaire potentielle (22). Six segments apparaissent comme des sites antigeniques potentiels.

TABLEAU III Composition en acides amines des sous-unit~s du CFA/I et

du CS2 d'apr~s Klemm (22-23) et de I'antig~ne 2230 d'apr~s C. Forestier et coll. (18 bis)

Acide aspartique (Asx) 12* 18 20 Threonine (Thr) 15 18 19 Shrine (Ser) 17 12 12 Acide glutamique (Gtx) 11 16 10 Proline (Pro) 7 7 5 Glycine (Gly) 10 12 15 Alanine (Alal 19 15 14 Cysteine (Cys) 0 0 2 Valine (Val) 19 12 17 IV~thionine (Met) 3 3 4 Isoleucine (lie) 5 9 4 Leucine (Leu) 12 12 10 Tyrosine (Tyr) 4 3 6 Phenylalanine (Phe) 2 4 3 Histidine (His) 1 2 2 Lysine (Lys) 8 9 6 Arginine (Arg) 1 4 0 Tryptophane (Trp) 1 0 ND

Total 147 155 149

En ce qui concerne les composants du CFA/I I, nos connaissances sont moins avancees. CS1, CS2 * :nombre d'acides amines par sous-unit~

TABLEAU IV Sdquences N-terminales des sous-unitds du CFA/I , du CS2 et de I'antig~ne 2230 d'apr~s Klemm (22, 23)

et C. Forestier et coll. (18 bis).

CFA/I

CS2

2230

I 5 10 15 2o : VaI-Glu-Lys-Asn-I le-Thr-VaI-Thr-Ala-Ser-VaI-Asp-Pro-Val- I le-Asp- Leu- Leu-GIn-Ala-

: Ala-Glu- Lys-Asn-Ile-Th r-VaI-Th r-Ata-Ser-VaI-Asp-Pro-Val-I le-Asp- Leu- Leu-GI n-A la-

: G ly-Asn-VaI-Leu-Ser-Gty-Gly-Asn-Gly-Thr-G In-Th r-VaI-Thr-Met-Pro-VaI-Asn-Ala-Ala--

et CS3 sont egalement des homopolym~res de sous unites d'un poids moleculaire respectivement egal

16300, 15300 et 14800 daltons (48). La composition globale en acides amines ainsi que la sequence N-terminale du CS2 ont ere determinees (23). La sous-unite est formee de 155 acides amines et le poids moleculaire theorique est de 16440 daltons. La proteine ne contient aucune cysteine. Sa sequence N-terminale presente une tr~s forte ho- mologie avec celle du CFA/I (un seul acide amine parmi les 20 premiers est different), cependant les deux proteines ne donnent aucune reaction immunologique croisee.

Nous avons purifie I'adhesine 2230 et etudie sa composition chimique (9). II s'agit d'un polym~re d'une sous-unite proteique ayant un poids molecu-

laire de 15300 daltons ; il semble que chaque sous unite soit reliee aux autres par des liaisons non covalentes.La proteine 2230 comprend 30 % d'acides amines hydrophobes (valine, methionine, isoleucine, leucine, tyrosine, phenylalanine) et deux cysteines. Sa composition en acides amines et sa sequence N-terminale (18bis), ainsi que celles du CFA/I et du CS2, sont donnees dans les tableaux III et IV. La sequence N-terminale de la proteine 2230 est totalement differente de celles des CFA/I et CS2.

GENETIQUE DES A D H E S I N E S Evans en 1975 a montre que le CFA/I produit

par la souche H 10407 etait code par un plasmide dont le poids moleculaire etait voisin de 60 Mdal- tons (17). Depuis d'autres auteurs, en etudiant des

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souches d'origine geographique diff~rente et appartenant ~ des serogroupes varies, ont verifie que, dans chacune d'elles, un seul plasmide codait fi la fois pour la production du CFA/I et de la toxine TS (33, 35, 39, 46, 53). La taille de ces plasmides varie entre 52 et 61 Mdaltons. IIs ne sont pas autotransferables, leur transfert dans des souches de E. coil K12 a cependant pu etre obtenu par ces auteurs en les mobilisant avec des plasmides de resistance du groupe dincompat ib i l i t6 F II. En 1982 Smith a montre que sur I'un de ces plasmides deux regions distantes I'une de I'autre de 25 Mdaltons etaient indispensables ~ I'expression du CFA/I (47). Chacune de ces regions a ensuite ete inseree dans deux plasmides vecteurs compa- tibles ; la synth~se du CFA/I dans E. coil K12 n'est obtenue que par complementation des deux plasmides (54). Des travaux plus recents ont montre que la region 1 (5,2 Mdaltons) codait pour six polypeptides dont I'un est la sous-unite CFA/I et trois autres sont synthetises sous forme de pre- curseurs, et la region 2 (1,4 Mdaltons) pour trois polypeptides (52). Le rOle de chacun de ces polypeptides dans I'expression de I'adhesine CFA/I n'est pas encore compris.

Les determinants genetiques de la synthese du CFA/I I sont egalement portes par des plasmides de haut poids moleculaire (environ 60 Mdaltons) qui comprennent aussi les informations necessai- res fi la production des enterotoxines TS et TL (37, 38). Ces plasmides du groupe d' incompatibi- lite F I ne sont pas autotransferables (34, 38), mais certains ont pu ~tre mobilises (3, 34, 38, 45). Par ailleurs les genes responsables de la production des differents composants du CFA/ I I , c'est-~-dire des CS1, CS2 et CS3, sont Iocalises sur un meme plasmide et leur expression depend de la bacterie h0te (34, 45, 52). Seuls les g~nes du composant CS3 s'expriment chez E. coil K12, ils ont pu Otre clones (32). Un fragment de 4,6 Kilobases porte les g~nes de structure du CS3 ainsi que d'autres genes codant pour diff~rents polypeptides dont la presence est necessaire & I'expression du CS3. Le rOle exact de chacun d'eux reste indetermine.

L'adhesine 2230 a elle-meme un determinisme genetique plasmidique (9), Ce plasmide dont le poids moleculaire est de 66 Mdaltons n'est pas au- totransferable. Nous avons p u l e {{mobiliser)) par le plasmide rldrdl9 et le transferer ainsi chez dif- ferentes souches de colibacille. Cependant malgre la replication du plasmide ces souches n'ont pas produit I'adhesine.

ROLE DE L'ADHESION DANS LE MECANISME DU POUVOIR PATHOGENE DES ESCHERICHIA

COLI ENTEROPATHOGENES

Les m~canismes du pouvoir pathogene des Escherichia coil enteropathogenes (ECEP) sont encore mal connus. On continue encore ~ les identi- fier parmi les autres colibacilles en determinant leur serotype mais on sait que ce crit~re n'est pas suffisant dans les cas isoles pour affirmer qu'ils sont responsables de I'infection. Cependant des observations recentes semblent montrer que les ECEP responsables de diarrhee sont capables d'adh~rer au tissu intestinal.

Des etudes anatomo-pathologiques r~alisees chez le nourrisson ont montre des alterations im- portantes de la couche epitheliale du jejunum. Les microvillosites sont atrophiees et les cellules bacte- riennes adherant en chapelet sous forme de microcolonies sont visibles ~ leur niveau (40). On note au microscope electronique des alterations de surface avec dissolution du glycocalix et aplatisse- ment des microvillosites. Cet effet, considere comme caracteristique des ECEP, est appele ((attaching effacing effect)) ou AEE (27).

FIGURE 4

Adhesion des ECEP aux cellules Hep-2 : adhesion de type LA, les bactdries forment des microcolonies b la surface

des cellules (photo r~alisOe dans notre laboratoire)

Cravioto et coll. ont ~tudie le pouvoir d'adhesion in vitro des ECEP en utilisant des cellules de la

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FIGURE 5 Adh(~sion des E C E P aux cellules Hep-2 : adhesion de type

D A , les bact~ries recouvrent un i fo r rn~ment le cytoplas-

me cel lulaire (photo r~alis(~e dans notre laborato i re)

lign6e Hep-2 (6). IIs ont montr~ que 80 % des sou- souches isol~es dans les selles d'enfants atteints de gastroent~rite durant des ~pid~mies ~taient capables d'adh~rer contre 17 % seulement des souches iso- I~es de selles d'enfants ou d'adultes sains. Par ailleurs les colibacilles de la flore normale (n'ayant pas un s~rotype particulier) et les souches ECET

n'~taient pas capables d'adh~rer dans les mgmes conditions. Cette adhesion se produit en presence de D-mannose, il est donc impossible que des pili de type 1 en soient responsables. Ainsi ce m~- canisme est probablement du ~ un (ou plusieurs) facteur(s) d'adh~sion sp~cifique. Scaletsky a pu reproduire le m~me ph~nom~ne en utilisant des cellules Hela (41). II a montr~ en outre que ce pouvoir d'adh~sion peut se manifester sous deux formes : I'une Iocalis~e (LA) qui est caract~ris6e par la formation de microcolonies & la surface des cellules et qui semble sp~cifique des souches pathog~nes, I'autre diffuse (DA) dans laquelle les bact~ries couvrent uniform~ment les cellules (.figures 4 et 5). Cette derni~re n'est pas sp6cifique car elle a ~t~ observ6e ~galement avec des souches ECET et des souches d'E. coil responsables d'infections urinaires.

Le pouvoir d'adh~sion aux cellules Hep-2 est li~ ~ la pr6sence dans les bact6ries de plasmides ayant une masse d'environ 60 Mdaltons (36). L'un d'eux, le plasmide p MAR2, mis en ~vidence dans la souche E 2348 (0127:H6) isol~e & Taunton (An- gleterre), a ~t6 particuli~rement 6tudi~ (1). La s6- quence permettant I'adh~sion a ~t~ clon~e et son produit est appei6 ((EPEC adherence factor)) (EAF). Gr~ice ~ ce materiel utilis~ comme sonde et aux modules in vitro des ~tudes intensives sont r~a- lisables. II devrait donc ~tre possible dans un avenir proche de savoir si I'adh~sion des ECEP est r~ellement corr616e ~ leur pouvoir pathog~ne et de d~terminer la nature des adh6sines mises en jeu.

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Documents

Les adhesines des colibacilles responsables de diarrhee