Toxine diphtérique - Définition
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Introduction
La toxine diphtérique est une exotoxine produite par le Corynebacterium diphtheriae, responsable de la diphtérie. Cette maladie fut la plus grande cause de mortalité infantile vers la fin du XIXe siècle et fut aussi la cause de plusieurs épidémies majeures. La découverte de l’anatoxine de Ramon (un vaccin) a permis de réduire significativement la propagation de la maladie menant à une éradication presque complète de la pathologie. On a cependant noté une hausse des cas recensé vers les années 1990 dans les pays de l’ex-URSS chez les adultes : ce qui est surprenant compte tenu du fait que cette maladie s’attaquait principalement aux enfants en bas âge.
Description protéine
La toxine diphtérique (TD), dont l'existence fut conjecturée en 1884 par Friedrich Löffler et démontrée en 1888 par Émile Roux et Alexandre Yersin, est une puissante exotoxine protéique produite par le Corynebacterium diphtheriae. Cette toxine est codée par un phage (virus qui parasite une bactérie).
Contenant 538 acides aminés, elle est synthétisée sous forme d’un peptide précurseur de 62 kDa qui est activé par clivage en deux sous-unités A et B (associées par un pont disulfure.)
- Sous unité B : fixation de la toxine sur le récepteur cellulaire
- Sous unité A : le support de l’activité toxique
Famille protéine
La toxine diphtérique est une exotoxine qui fait partie de la famille des toxines à mode d’action intracellulaire, (toxines AB) ce type de toxine doit d’abord interagir avec la membrane des cellules : dans le cas de la diphtérie elle agit sur celles situées dans les voies respiratoires supérieures. Les toxines AB sont généralement organisées en deux domaines: Un domaine catalytique A qui porte l’activité toxique, et un domaine B qui quant à lui, permet l’attachement à la cellule cible. Point important à souligner : le domaine catalytique de la toxine diphtérique fait partie de la famille des ADP ribosyl transférase active.
Morphologie de la bactérie associée : Corynebacterium diphtheriae
Cette bactérie possède les caractéristiques morphologiques suivantes :
- Bacille de type Gram +
- De forme droites ou incurvés, en haltères et en en palissade
- Arrangement : amas ramifiés s’apparentant à des lettres chinoises
- Immobile
- Dépourvue de capsule et de spores
Sa paroi riche en lipides lui confère une résistance à la phagocytose lui permettant d’être inaffecté par les barrières physiques de l’organisme (peau muqueuses, etc).
De plus le gène tox codant la toxine diphtérique est introduit dans la souche de C. diphtheriae par un bactériophage lysogène (β-phage). Sans la présence de ce gène, la toxine de forme inactive.
Une autre caractéristique intéressante de cette maladie est que l’être humain est l’unique réservoir de cette bactérie. Donc aucune transmission d’animaux à l’homme et vice-versa n’est possible.
Pathologies associées
Épidémiologie
La diphtérie est très rare dans la société nord-américaine où l’on n’a dénoté aucun cas depuis 1998 : cela est dû à la vaccination systématique des enfants. De nos jours, la diphtérie reste présente dans les régions où la vaccination n’est pas administrée à tous les enfants. Le mode de transmission s’effectue par les sécrétions rhino-pharyngées des malades ou des porteurs asymptomatiques.
La bactérie peut entraîner deux types de pathologies : l’une plus fréquente et l’autre étant plus rare.
Premier type : l’angine diphtérique pseudo-membraneuse : la diphtérie (la plus commune)
Elle est due à la multiplication de C. diphtheriae au niveau du pharynx. La toxine diphtérique est responsable de la nécrose de l’épithélium et d’une réaction inflammatoire aboutissant à la formation d’une fausse membrane qui recouvre le voile du palais et les amygdales.
Lorsque la bactérie est seulement localisée au pharynx, les symptômes sont: maux de gorge, fièvre, formation d'un exsudat gris-blanc qui se développe dans la gorge (suffocation), malaise général et d’un œdème au cou.
Lorsque l’exotoxine diffuse par voie sanguine, les symptômes seront plus sévères: atteinte du système nerveux entraînant des paralysies, de l’arythmie cardiaque et même dans certains cas, le coma et le décès.
Deuxième type : diphtérie cutanée (plus rare)
Dans ce cas-ci, la bactérie infecte la peau, le plus souvent dans une blessure ou une lésion où la circulation de la toxine dans l’organisme est minimale.
La bactérie cause des ulcères recouverts d’une membrane grisâtre et lents à guérir.
On a observé des cas de la forme respiratoire provoqués par contact avec une personne atteinte de diphtérie cutanée (transmission d’un type à l’autre).
Il faut souligner qu’une souche non-toxigénique peut être convertie en souche toxigénique par l’action du bactériophage lysogène « b-phage ».
Diagnostic
Le diagnostic de la diphtérie est avant tout clinique et doit entraîner d’urgence un traitement spécifique. Les résultats du laboratoire de microbiologie amènent seulement la confirmation du diagnostic car l’identification du C. diphtheriae demande environ 7 jours.
La plupart des laboratoires de microbiologie n’ont jamais eu de cas de C. diphtheriae et ne tiennent pas le milieu sélectif Tinsdale (milieu dans lequel on isole la bactérie) en réserve.
La preuve formelle du diagnostic est possible grâce à la mise en évidence de la toxine. Pour ce faire, il existe deux différents tests.
- Le test d’Elek: la toxine est recherchée par immuno-précipitation avec un sérum anti-diphtérique.
- Test PCR: détection du gène tox codant la toxine.
