Parapsilose à Candida
La parapsilose à Candida est une espèce fongique responsable de plusieurs états pathologiques chez l’homme. Parmi les nombreux microbes trouvés sur les mains humaines, C. parapsilosis est l’une des espèces fongiques les plus répandues. Cette espèce est connue pour provoquer une septicémie chez les personnes dont le système immunitaire est compromis, les nouveau-nés, les patients en soins intensifs, les personnes avec des dispositifs implantés et les personnes qui viennent de subir une chirurgie gastro-intestinale. Les chercheurs ont constaté que jusqu’à huit à quinze pour cent de toutes les infections contractées par les patients dans les hôpitaux ont été attribuées à C. parapsilosis. En raison du manque de compréhension des mécanismes de virulence de ce taxon, le traitement est difficile et pas toujours efficace. Il est donc crucial pour les recherches futures de se concentrer sur la compréhension des voies de signalisation impliquées dans l’infection et sur la façon dont ces voies sont régulées car elles ne sont pas bien comprises.
Taxons d’ordre supérieur
C. parapsilosis est un champignon appartenant au phylum Ascomycota. C. la parapsilose fait partie de la classe des Saccharomycètes et de l’ordre des Saccharomycétales, qui sont les plus communément appelées levures en herbe, ce qui signifie qu’elles peuvent se reproduire de manière asexuée par le processus de mitose lorsque les nutriments sont abondants et sexuellement par la production de cellules haploïdes lors de la méiose lorsque les nutriments ne sont pas abondants. C. parapsilosis est un membre de la famille des Debaryomycetaceae, qui sont généralement associées à l’utilisation de pseudohyphes par la levure pour se développer. C. parapsilosis fait partie du genre Candida, qui est le plus connu pour sa capacité à provoquer des maladies chez l’homme. C. la parapsilose est également membre du clade CTG, avec C. albicans, ce qui signifie que leur codon CTG code pour la sérine et non la leucine.
Structure du génome
Des informations concrètes sur la structure génomique de C. parapsilosis restent à découvrir. Le champignon contient principalement des cadres de lecture ouverts (ORF) non caractérisés, représentant environ 98,95% des gènes codant les protéines. Le reste des gènes codent pour l’ARNr, l’ARNt et les pseudogènes, qui constituent 1,05% de ses gènes codant pour les protéines. Il est également connu que la majorité des gènes responsables de la fonction moléculaire utilisent une activité hydrolase, ils sont les plus abondants dans le cytoplasme et sont utilisés pour la régulation des processus biologiques.
Bien que d’autres caractéristiques telles que la teneur en G + C et le nombre total de gènes dans le génome ne soient toujours pas disponibles, une étude récente indique la possibilité d’une variation génomique au sein de C. parapsilosis. Les chercheurs ont utilisé le séquençage du génome entier pour analyser trois souches échantillons du champignon. Par rapport à une souche témoin de référence de C. parapsilose, les trois souches de l’échantillon présentaient des caractéristiques génétiques similaires en plus de régions de variation élevée au sein de chaque séquence. Les souches contenaient de nombreux gènes de la SLA codant pour les glycoprotéines de surface cellulaire, qui variaient légèrement d’un échantillon à l’autre. La découverte des différences dans ces gènes abondants de la SLA indique que C. parapsilosis est capable de recombinaison génétique, ce qui entraîne une grande variabilité au sein du génome de chaque souche. Bien que les chercheurs de cette étude aient pu isoler des souches, C. les isolats de parapsilose sont connus pour être génétiquement non différentiables et doivent souvent être interprétés par des systèmes bioinformatiques avancés. De plus, C. parapsilosis contient de nombreuses séquences répétitives dans la seule section de son génome qui a été séquencée. C’est une autre complication à laquelle les chercheurs sont confrontés lorsqu’ils tentent de séquencer l’ensemble de son génome. Des copies élevées des mêmes séquences d’ADN ne peuvent pas être attribuées avec précision à un emplacement ou une fonction génomique spécifique, car elles pourraient avoir plusieurs rôles dans l’ensemble du génome.
Structure cellulaire
C. la parapsilose existe principalement à l’état unicellulaire en bourgeonnement. Cependant, il est également capable de former des pseudohyphes, ce qui le fait paraître dimorphique. Dans le phénotype de la levure, les colonies apparaissent lisses et dans le phénotype des pseudohyphes, les colonies apparaissent concentriques. Sur une plaque dextrose, C. parapsilosis forme des colonies blanches, crémeuses et brillantes composées de cellules cylindriques.
Bien que la composition cellulaire de C. parapsilosis ne soit pas entièrement comprise, on soupçonne qu’elle est similaire à une espèce étroitement apparentée, Candida albicans. La couche la plus interne de la paroi cellulaire est composée de chitine, un polysaccharide fibreux qui améliore la rigidité de la membrane. La couche la plus externe de la paroi cellulaire est recouverte de protéoglycanes, en particulier de résidus d’arginine riches en mannose (mannanes liés N) et de résidus de sérine/thréonine (mannanes liés O). Les mannanes liés N et O jouent un rôle important dans la morphologie cellulaire, la différenciation cellulaire et les interactions de l’hôte. La perte de ces mannanes peut réduire considérablement la virulence de C. parapsilosis.
Processus métaboliques
Afin d’absorber les nutriments de l’environnement, C. parapsilosis libère diverses enzymes extracellulaires qui décomposent de grandes macromolécules en molécules plus petites, les rendant ainsi disponibles pour l’absorption. Sur 172 isolats de C. parapsilosis, 63% présentent une activité phospholipasique. Cette enzyme extracellulaire permet la décomposition des phospholipides en acides gras libres, qui sont ensuite utilisés dans le métabolisme cellulaire. De plus, 92 % des isolats de C. parapsilosis présentent une activité gélatinase et 47 % une activité caséinase. La gélatinase et la caséinase sont des enzymes extracellulaires qui dégradent les grandes protéines en acides aminés qui sont également utilisés dans le métabolisme cellulaire.
C. parapsilosis est capable de convertir les nutriments en énergie à la fois par phosphorylation oxydative et par fermentation, bien que les complexes spécifiques impliqués dans chaque voie ne soient pas entièrement compris. C. la parapsilose est capable de fermenter et d’assimiler une variété de sucres, comme indiqué dans le tableau 1.
Il convient de noter que les activités métaboliques de C. parapsilosis sont directement liées à ses capacités de virulence. Bon nombre des enzymes extracellulaires utilisées pour décomposer les grandes macromolécules sont vitales pour l’invasion de l’hôte. Les phospholipases sont utilisées pour perturber les liaisons ester présentes dans les membranes des cellules hôtes. Les protéases, comme la gélatinase et la caséinase, jouent un rôle important dans la dégradation des protéines présentes dans les barrières épithéliales et muqueuses de l’hôte, ainsi que dans la dégradation des protéines impliquées dans la réponse immunitaire de l’hôte. De plus, la concentration de glucose est directement liée à la modulation du biofilm dans C. parapsilosis. Bien que le mécanisme exact reste inconnu, l’augmentation du métabolisme du glucose entraîne une régulation à la hausse des voies impliquées dans la formation du biofilm.
Tableau 1. Sucres fermentés et assimilés par Candida parapsilosis.
| Fermentation « + » positive, » – « négative | Assimilation » + » positive, » – » négative | |
|---|---|---|
| Glycémie | + | + |
| Saccharose | + | + |
| Galactose | + | + |
| Lactose | – | – |
| Tréhalose | + | + |
| Maltose | + | + |
| Rafinose | – | – |
Écologie
La parapsilose de C. est un habitant fréquent de la peau humaine ainsi que de nombreux autres environnements et communautés. Cette espèce fongique est connue pour vivre sur d’autres organismes comme les animaux domestiques et les insectes, et se trouve également dans le sol et les environnements marins. De plus, C. parapsilosis se trouve dans de nombreux endroits géographiques à travers le monde; il a été isolé en Amérique du Nord, en Europe, en Amérique latine, en Afrique et en Asie. L’incidence de l’infection par C. parapsilosis a augmenté à l’échelle mondiale depuis 1997.
En plus de persister parmi les organismes vivants, la parapsilose de C. a également été trouvée dans des environnements artificiels et des appareils ménagers. Dans une étude de Dögen, et al., les chercheurs ont étudié des sites spécifiques sur 99 machines à laver dans différentes résidences en Turquie pour explorer la prévalence de C. parapsilosis. Leurs résultats ont indiqué que C. parapsilosis résidait dans près d’un quart de toutes les machines à laver.
Pathologie
C. la parapsilose est un champignon pathogène qui se propage facilement dans les populations sensibles d’humains et d’animaux. Le champignon provoque une septicémie, une endocardite, une endophtalmie, une fongémie, une péritonite et une arthrite chez l’homme. On le trouve le plus souvent sur les prothèses, les cathéters et autres outils médicaux touchés par les travailleurs de la santé. La virulence de C. parapsilosis est augmentée par sa capacité à former des biofilms sur ces dispositifs médicaux et à se développer à partir d’une fixation prolongée. De plus, le champignon peut facilement se propager du travailleur de la santé au patient si un lavage complet des mains n’est pas effectué avant le contact.
Dans le corps, C. la parapsilose colonise autour du dispositif implanté et se fixe aux surfaces muqueuses à proximité. La production de biofilm sert de protection et rend le microbe résistant aux médicaments antifongiques. Cela rend difficile pour les cellules immunitaires naturelles de combattre le champignon car elles sont incapables de se fixer sur la surface glissante du biofilm. Ainsi, la parapsilose de C. est en fin de compte responsable de complications post-chirurgicales et de décès prématuré dans les populations sensibles. Les populations les plus à risque de contracter une infection sont les patients néonatals, les patients en soins intensifs et les patients immunodéprimés. Contrairement à d’autres espèces de Candida, telles que C. albicans, C. parapsilosis n’est pas un agent pathogène obligatoire et ne provoque la candidose que dans ces populations spécifiques. C. la parapsilose peut également affecter le système immunitaire des animaux de la même manière. Les animaux peuvent ingérer l’agent pathogène du sol, des insectes et d’autres sources environnementales, entraînant une infection et la mort.
En plus de C. la capacité de la parapsilose à se défendre contre la réponse immunitaire et les médicaments antifongiques, elle est également capable de se cacher de la détection. Les signatures histopathologiques de la parapsilose de C. sont utiles pour identifier la voie infectieuse du champignon. Cependant, ils ne sont pas toujours détectés lors du dépistage. Dans une étude, des cultures sanguines et pulmonaires de nouveau-nés décédés d’une infection par C. parapsilosis ont été analysées pour détecter toute signature histopathologique. Après autopsie et immunomarquage, 61% de la population s’est avérée avoir une présence fongique significative, mais seulement 14 des 187 nouveau-nés ont été initialement diagnostiqués avec une infection induite par C. parapsilosis. La prévalence écrasante de la parapsilose de C. dans la majorité de la population étudiée n’a pas été détectée par les méthodes de dépistage normales, montrant que les infections à C. parapsilose sont souvent sous-diagnostiquées.
Recherche actuelle
La recherche actuelle est principalement centrée sur l’amélioration des résultats du traitement pour les personnes infectées par C. parapsilosis. Des chercheurs japonais ont effectué une étude observationnelle rétrospective de 2000 à 2010, examinant la sensibilité des isolats de C. parapsilosis aux antifongiques et les autres comorbidités chez les patients qui n’ont pas survécu à l’infection. L’étude a porté sur des patients atteints de candidémie nosocomiale auxquels des prothèses avaient été insérées. Les chercheurs ont quantifié la susceptibilité antifongique en utilisant la concentration inhibitrice minimale (CMI). L’étude a conclu que le traitement standard précédent de la candidémie nosocomiale pouvait être modifié pour inclure les échinocandines, car elles s’avéraient efficaces pour réduire la mortalité des patients.
Une étude similaire a étudié la réponse immunitaire humaine à la parapsilose de C.. Cela a été fait en comparant la concentration des réponses aux cytokines manifestées par différentes espèces de Candida lorsqu’elles stimulaient les cellules mononucléées du sang périphérique (PBMC). Les chercheurs ont constaté que les cellules stimulées par la parapsilose de C. produisaient moins d’interleukine 17 et 22 que celle de C. albicans. Ils ont également constaté que l’inhibition des protéines kinases activées par les mitogènes était nécessaire pour que le corps reconnaisse qu’il avait été infecté par une espèce de Candida.
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Édité par Natalia Aneiros, Dominick Milano, Sharmetha Ramanan et Quintashia Wilson, étudiantes de Jennifer Bhatnagar pour BI 311 General Microbiology, 2018, Université de Boston.