Spirochète

Définition

Un spirochète est une bactérie en spirale (hélicoïdale) de l'embranchement Spirochaetota. Certains spirochètes sont des agents pathogènes graves pour l'Homme, provoquant des maladies telles que la syphilis, la maladie de Lyme, la leptospirose, des tréponématoses et la fièvre récurrente.

Deux spirochètes :

Vue au microscope de deux spirochètes : Spirochaeta africana (plus grand) et Spirochaeta smaragdinae. Le genre Spirochaeta sp. groupe des bactéries anaérobies à Gram négatif de la famille des Spirochaetaceae. Leurs flagelles s'étendent dans le sens de la longueur entre la paroi cellulaire et la membrane externe. Les spirochètes se divisent par fission binaire et sont généralement de forme hélicoïdale, mais peuvent avoir une forme ondulée plate ou coccoïdale.

Explications

Les spirochètes sont des membres de l'embranchement des Spirochaetae et sont constitués de micro-organismes obligatoires à Gram négatif, mobiles, en forme de spirale, mesurant de 3 à 500 μm de longueur avec des diamètres d'environ 0,09 à 3 μm. Parmi les genres de spirochètes, on peut citer Spirochaeta, Treponema, Borrelia et Leptospira. Ils sont largement répandus dans la nature.

Les spirochètes sont à bien des égards des bactéries (procaryotes) très uniques. Leur morphologie cellulaire, leur organisation subcellulaire et leur métabolisme révèlent des caractéristiques atypiques. La motilité des spirochètes est également singulière, dépendante de la présence de flagelles périplasmiques ou d'endoflagelles, insérés de manière subterminale aux pôles cellulaires et ne pénétrant pas la membrane externe et s'allongeant à l'extérieur de la cellule comme chez les entérobactéries.

Les spirochètes sont des bactéries constituées d'un cylindre protoplasmique, d'un périplasme avec des flagelles mobiles et d'une membrane externe. Les spirochètes possèdent des flagelles ou filaments axiaux caractéristiques dont le nombre varie de 2 à plus de 100 par organisme. Chaque filament axial se fixe aux extrémités opposées et s'étend dans le sens de la longueur entre les membranes interne et externe dans un mouvement de torsion en spirale.

Les lipoprotéines bactériennes se sont révélées très tôt être de puissants activateurs du système immunitaire inné. Les spirochètes contiennent des lipoprotéines spécifiques qui provoquent également une forte réponse humorale, ce qui a joué un rôle déterminant, par exemple, dans le diagnostic de la maladie de Lyme.

L'embranchement Spirochaetae est composé d'une seule classe, Spirochaetia, et de quatre ordres (Brachyspirales, Brevinematales, Leptospirales et Spirochaetales). Les Spirochaetales sont l'ordre le plus important.

Parmi l'ordre des Brachyspirales, qui est composé d'une seule famille (Brachyspiraceae), les spirochètes anaérobies du genre Brachyspira, dont l'agent de la dysenterie porcine Brachyspira hyodysenteriae, colonisent les intestins de diverses espèces d'animaux et d'oiseaux. L'ordre des Brevinematales et la famille Brevinemataceae ne sont composés que d'une seule espèce de Brevinema infectant les musaraignes et les souris. Parmi l'ordre des Leptospirales, la famille unique des Leptospiraceae est composée des genres Turneriella et Leptonema, tous deux composés d'une seule espèce, qui sont des bactéries libres, et du genre Leptospira qui comprend des saprophytes libres ainsi que des espèces pathogènes qui infectent un large éventail de mammifères.

Spirochaeta smaragdinae appartient à la famille des Spirochaetaceae. L'espèce est Gram-négative, mobile, obligatoirement halophile et strictement anaérobie et est intéressante car elle est capable de fermenter de nombreux polysaccharides. S. smaragdinae est la seule espèce de la famille des Spirochaetaceae connue pour réduire le thiosulfate ou l'élément soufre en sulfure. Il s'agit de la première séquence complète du génome de la famille des Spirochaetaceae. Le génome de 4 653 970 pb de long avec ses 4 363 gènes codant pour des protéines et ses 57 gènes d'ARN fait partie du projet d'Encyclopédie génomique des bactéries et des archées.

Treponema pallidum est le spirochète responsable d'une tréponématose. Il est une bactérie Gram-négative en forme de tire-bouchon, trop fine pour être observée par coloration de Gram, mais qui peut être visualisée par coloration à l'argent, examen en fond noir et techniques d'immunofluorescence. Le contact sexuel est le mode de transmission habituel.

La détection sérologique de l'infection par les spirochètes est importante pour le diagnostic clinique, et l'utilisation d'antibiotiques peut avoir un bon effet thérapeutique. Néanmoins, les maladies humaines causées par des spirochètes pathogènes ne peuvent pas être contrôlées efficacement à l'heure actuelle et leurs taux d'incidence restent élevés. Par exemple, dans le monde, plus d'un million de nouveaux cas de leptospirose sont diagnostiqués chaque année (en 2020), plus d'un million de cas de maladie de Lyme par an et 5 millions de cas de syphilis surviennent chaque année.

L'incidence de la spirochétose est toujours en augmentation et constitue un problème de santé publique qui doit être résolu de toute urgence.

Actuellement, la vaccination est une méthode efficace et économique pour contrôler l'infection par des agents pathogènes. Cependant, les vaccins anti-spirochètes présentent certaines limites. Par exemple, le déclenchement d'une forte réaction anaphylactique, la durée excessive de l'immunisation et le dosage élevé, ainsi que la grande diversité des sérotypes dans différentes régions ont limité l'utilisation extensive d'un vaccin inactivé à cellules entières contre la leptospirose. De plus, en raison des effets secondaires potentiels et du petit nombre de vaccins, les vaccins contre la maladie de Lyme qui étaient arrivés sur le marché ont rapidement été retirés.

En revanche, aucun vaccin pouvant être utilisé directement en clinique n'est actuellement disponible pour la syphilis, bien que l'incidence de cette maladie soit élevée. En conséquence, le développement d'un vaccin avancé contre les spirochètes pathogènes est actuellement un sujet de recherche important.

⭐ L'existence de micro-organismes hélicoïdaux et mobiles dans les selles humaines et la cavité buccale a été notée peu après l'avènement de la microscopie au 17^ème siècle et le premier genre de spirochète était Spirochaeta. Les spirochètes représentent une lignée monophylétique et une branche majeure de l'évolution eubactérienne et sont considérés comme très anciens du point de vue de l'évolution. Certains spirochètes existent en tant que commensaux, mais beaucoup sont pathogènes.

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