Ce site web est la représentation finale de notre Travail Personnel Encadré (T.P.E.) sur le thème de la Tuberculose.
Nous sommes un groupe de trois élèves de 1^ère Scientifique du lycée Lucie Aubrac de Bollène (84).
Vous pourrez trouver sur ce site internet l'exposé dans son intégralité ainsi que les recherches qui nous y ont amené, les sources utilisées etc...
Il est également l'occasion pour nous de travailler en synergie, les TPE devant être rendus en février.

                    On se préoccupera principalement, dans notre exposé, de la Tuberculose pulmonaire, appelée aussi "Phtisie pulmonaire", en dépit des nombreuses autres formes de la maladie telles que les Tuberculoses rénale et osseuse, par exemple.

 

Tuberculeux traités dans un sanatorium à New-York. 

 

            Même si l'origine des infections tuberculeuses semble remonter à celle du genre humain et surtout, de la vie en société, la maladie ne fut vraiment connue qu'à partir du 19e siècle.  Autrefois traitée dans les sanatoriums, dans lesquels les malades étaient exposés au soleil et en plein air, la Tuberculose à bien évidemment connu un déclin dès les années 1950, avec l'apparition des antibiotiques. Notons qu'elle était tout de même en 1882, la cause d'un décès sur sept. Cette maladie, pourrait bien devenir une « maladie ré-émergente », en dépit d'une diminution statistique constante. Nous ne développerons pas notre devoir sur les raisons sociales de la recrudescence de la Tuberculose mais il est nécessaire d'y introduire quelques statistiques.

Cette maladie tue environ 3 millions de personnes chaque année dans le monde et son incidence augmente à la fois dans les pays en développement et dans les pays industrialisés, même si l'Afrique est le continent le plus touché, comme on peut le constater sur cette carte rapportant le nombre de nouveaux cas estimé en 2006.

 

 

Et si la France est un pays à faible incidence, la propagation est beaucoup plus importante dans les catégories sociales les plus défavorisées : en effet, on recense 181 cas pour 100 000 chez les SDF et les immigrés forment 45% des cas signalés. La maladie n'est pas maîtrisée au sein de ces populations : on peut donc dire qu'il s'agit, en partie, d'une « maladie de pauvres ». La Tuberculose est liée aux conditions de vie, à l'environnement, à l'hygiène. Il est donc évident que la transmission du microbe est favorisée lorsque plusieurs personnes sont « serrées » dans quelques mètres carré. La maladie devient ainsi un « révélateur cru, impitoyable de cette France cachée », comme on peut le lire dans un article du journal « Le Monde ».

 

 

             Parlons maintenant du bacille tuberculeux auquel nous nous intéresserons tout au long du TPE.

Découvert en 1884 par l'allemand Robert Koch, l'un des fondateurs de la bactériologie, le germe pathogène responsable de la Tuberculose, MYCOBACTERIVM TVBERCVLOSIS , est aussi appelé « bacille de Koch » et appartient, à l'instar du bacille de la lèpre (bacille tuberculeux bovin), au genre des mycobactéries et donc des bacilles acido-alcoolo-résistants (BAAR), dont on expliquera la propriété dans la seconde partie de notre TPE. Se présentant comme des bâtonnets plus ou moins incurvés, leur longueur varie entre 1,5 et 3,5 µm. Il s'agit d'un micro-organisme aérobie, c'est-à-dire qu'il a besoin pour vivre, d'oxygène libre, comme nous en avons parlé dans notre « Introduction à l'étude de la Tuberculose », ce qui explique sa capacité à se développer dans les poumons, et son principal réservoir est l'homme atteint de Tuberculose active.

Le premier à réaliser la culture du bacille tuberculeux humain fut Robert Koch en 1884 grâce à du sérum de boeuf coagulé. Cependant les résultats furent très maigres : en effet, le bacille tuberculeux humain ne se divise que toutes les 20 heures environ,  alors que la plupart des autres germes se multiplient plusieurs fois en une seule heure !

Le bacille de Koch est exceptionnellement puissant. Cela est dû, d'une part, à son extrême résistance : on peut dire, par exemple, qu'il a la capacité de rester virulent dans un crachat desséché durant un mois entier et d'autre part, à son infectiosité des plus actives : un seul microbe suffit à provoquer l'infection. Lorsque un malade tousse, éternue ou parle fortement, de petites goutelettes contenant des bactéries tuberculeuses sont relâchées dans l'air. Il suffit alors de les inhaler pour que le bacille s'installe dans nos poumons. La mise en évidence de ce bacille hors norme par coloration est plus difficile que pour les autres microbes. Il faut, en effet, pratiquer une surcoloration à la fuchsine (colorant rouge) de la préparation puis une décoloration au moyen d'alcool et d'acides. Seuls les mycobactéries restent colorées (acido-alcoolo-résistance) et apparaissent en rouge. Du fait de cette complexité, il a donc été nécessaire d'améliorer cette technique. On remplace maintenant la fuchsine par de l'auramine (colorant fluorescent). Les bacilles de Koch sont alors visibles avec un moins fort grossissement. Toutefois, on ne peut affirmer que les micro-organismes observés sont bien des bacilles tuberculeux car toutes les mycobactéries sont mises en évidence. D'autres examens sont donc nécessaires pour confirmer l'infection. Le plus connu d'entre eux est probablement le test Mantoux :

 

                                                        Mis au point en 1907 par le médecin français Charles Mantoux, à partir des travaux de Robert Koch en partie, il s'agit d'une intradermoréaction à la tuberculine (composants antigéniques du bacille de Koch) permettant de dépister les personnes dont l'organisme héberge le microbe avant les manifestations cliniques de la maladie et en l'absence de vaccination par le BCG. Ce dernier rend automatiquement le test positif, le rendant non interprétable, donc. Mais des résultats faux-positifs peuvent êtres également causés par d'autres mycobactéries. On réalisera, par la suite, une radiographie des poumons et une recherche de contamination dans l'entourage du malade potentiel.

Comme de nombreuses maladies, la Tuberculose déclenche certains symptômes:

     -ceux-ci sont un fébricule (38 - 38.5°C),
     -une toux quelques fois accompagnée d'hémoptysie,
     -un amaigrissement de 5 à 10 kg en quelques mois,
     -des sueurs nocturnes,

on peut également voir certains signes grâce à une étude radiologique:

     -en faisant une radio du thorax, on peut identifier une atteinte de l'apex avec des cavernes. On développera cette idée dans la seconde partie, où nous traiterons du fonctionnement du bacille de Koch à l'intérieur du corps humain.

 

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On avait cru, il y a une vingtaine d'années, à l'éradication du bacille de Koch en France, notamment au moyen du vaccin appelé BCG et réalisé dans les années 1950 ainsi que des autres "médicaments de première ligne". Comme nous avons pu le voir en première partie, il n'en est rien et il est, en réalité, de plus en plus difficile de contrer les nouvelles souches de la bactérie, issues des mutations du bacille au cours du temps, nouvelles souches dites "multirésistantes" et "ultrarésistantes" : ces dernières envers lesquelles plus aucun des traitements existants n'est efficace. Aussi nous pouvons donner quelques chiffres pour illustrer cela :
                                   - 45 pays ont déjà diagnostiqué un ou plusieurs cas de Tuberculose causée par une souche ultrarésistante.
                                   - sur 9 millions de cas de Tuberculose par an, on recense environ 500 000 et 40 000 cas où les souches multi et ultrarésistantes sont respectivement impliquées.

Afin d'expliquer son impuissance, on étudiera tout d'abord les propriétés du vaccin B.C.G.
Découvert par Hibert Calmette et Camille Guérin, le vaccin Bilié Calmette-Guérin est issu de la culture du Mycobactérium Bovis (le bacille responsable de la Tuberculose bovine, espèce malgré tout pathogène pour l'homme) sur un milieu artificiel, des tranches de pomme de terre immergées dans de la bile de boeuf stérile. Ce nouveau bacille est quasi identique à l'originel mais avec une capacité pathogène altérée ( ici, elle est atténuée ce qui permet à l'organisme de mieux se défendre et donc de prévenir la maladie efficacement ( voir le principe du vaccin )).

La résistance résulte en fait de mutations dans les gènes qui codent pour les cibles des antibiotiques.
Vous pouvez visualiser ci-dessous notre video explicative à propos de la mutation génétique dont le bacille de Koch à été l'objet pour développer de nouvelles souches multi-résistantes et ultra-résistantes.
Dans notre exemple, le bacille de Koch mutant est résistant à la rifampicine, un antibiotique habituellement efficace contre le microbe.
Quand un malade ne respecte pas les conditions du traitement, en l'arrêtant trop tôt ou tout simplement parce qu'il n'a plus de médicaments, par exemple, les mutants résistants sont sélectionnés et prennent le dessus.
C'est pour cette raison que les malades sont aujourd'hui traités avec trois ou quatres antibiotiques à la fois pour empêcher l'émergence de nouveaux bacilles mutants.

Nous avons réalisé ce montage à l'aide du matériel de démonstration génétique du lycée, du logiciel Windows Movie Maker, mais surtout de l'aide apportée à notre projet par le scientifique Stewart Cole et nos professeurs de biochimie.

Il est à noter que nous pensions, au début, que la mutation pouvait être due, en partie, à un remplacement de la cytosine par la thymine (bases azotées) dans l'un des gènes du bacille, en raison de leur ressemblance. Il s'est averé qu'il s'agit d'un mécanisme semblable à celui-ci mais plus complexe, que nous avons tenté de comprendre puis d'expliquer au mieux dans notre réalisation.

Voici les schéma de structures des bases azotées cytosine (à gauche) et thymine (à droite) :