Microsporidies: caractéristiques, taxonomie, cycle de vie, reproduction

Microsporidia est un phylum de champignons qui regroupe plus de 1400 espèces appartenant à 200 genres. Son emplacement dans le royaume des champignons est controversé en raison de l'absence de chitine dans la plupart des étapes du cycle de vie, la présence de chitine dans les parois cellulaires étant un élément largement utilisé pour définir un champignon.

Les microsporidies sont des cellules eucaryotes. Ils ont une vacuole postérieure bien définie, un noyau et une membrane plasmique. Ils sont recouverts d'une couche protectrice composée de protéines et de chitine, ce qui lui confère une haute résistance à l'environnement. Ils manquent de certains organites typiques des eucaryotes, tels que les mitochondries, l'appareil de Golgi et les peroxisomes.

Les microsporidies sont des parasites intracellulaires obligatoires des vertébrés et des invertébrés. Les espèces les plus fréquentes dans le système digestif de l'homme sont Enterocytozoon bieneusi et Encephalitozoon intestinalis .

L'infection chez l'homme par les microsporidies s'appelle la microsporidiose. Il survient principalement chez les personnes transplantées ou immunodéprimées, telles que celles infectées par le virus de l'immunodéficience humaine. Ils touchent également les enfants, les personnes âgées ou les personnes qui portent des lentilles cornéennes.

Les génomes des espèces de ce phylum sont utilisés comme modèles pour étudier les interactions hôte-parasite.

Caractéristiques générales

Les champignons du phylum Microsporidia forment des spores non mobiles dont la taille varie en fonction de l'espèce. Dans les infections humaines, des spores mesurent entre 1 et 4 microns.

Les spores ont plusieurs organites typiques de Microsporidia:

  • La vacuole postérieure occupe plus du tiers du volume cellulaire.
  • Le polaroplaste, une structure membraneuse située dans le segment antérieur de la cellule.
  • Le disque d'ancrage, une structure en forme de spirale qui s'enroule autour du sporoplasme et relie le tube polaire à la cellule hôte pendant le processus d'infection.
  • Le nombre de spirales que forme l'organelle est une caractéristique diagnostique de l'espèce phyllo.

Taxonomie et systématique

La taxonomie et la systématique du phylum Microsporidia ont évolué au fil du temps et restent controversées. Initialement, il a été classé dans le royaume protiste en tant que protozoaire, car ils ne présentent pas de chitine dans les structures de la plupart des étapes du cycle de la vie.

Cependant, les résultats d'études utilisant des techniques d'ADN suggèrent que ces organismes appartiennent au règne fongique. Les données génomiques ont révélé que les microsporidies contiennent les gènes nécessaires à la production de chitine. De plus, la chitine a été trouvée dans la structure des spores au repos.

Il existe également des évidences structurelles et métaboliques nous permettant de reconnaître les microsporidies comme de vrais champignons. Apparemment, ils partagent un ancêtre commun avec le phylum Zygomycetes et Mucorales.

La classification de cet avantage en termes de classes, d'ordres et de familles est également controversée. Elle continue donc d'être réexaminée et débattue. Des études récentes totalisent environ 150 genres et plus de 1200 espèces.

Nous avons identifié 14 espèces responsables de maladies chez l'homme, réparties dans les genres Anncaliia, Enterocytozoon, Encephalitozoon, Nosema, Pleistophora, Trachipleistophora et Vittaforma.

Cycle de vie

Les microsporidies, sous forme de spores, peuvent survivre longtemps dans des environnements ouverts et dans des conditions défavorables. Lorsque les spores entrent dans le tractus gastro-intestinal d'un hôte, elles quittent leur forme active. Principalement en raison des variations du pH de l'environnement et du ratio de concentration en cations / anions.

Au cours du processus d'activation, la cellule expulse le tube polaire et pénètre dans la membrane de la cellule hôte en injectant le sporoplasme infectieux. Une fois à l'intérieur de la cellule, le microsporidium présente deux phases clés de la reproduction.

D'une part, il y a reproduction par binaire (mérogonie) ou par fission multiple (schizogonie). Au cours de cette phase, la reproduction du matériel cellulaire se produit à plusieurs reprises avant la division cellulaire, produisant des formes arrondies de plasmodium multinucléé ( E. bieneusi ) ou multinucléées ( E. intestinalis ).

D'autre part, la sporogonie se produit, un processus qui donne lieu à des spores. Les deux phases peuvent se produire librement dans le cytoplasme des cellules ou à l'intérieur de la vésicule.

Lorsque les spores augmentent en nombre et remplissent le cytoplasme de la cellule hôte, la membrane cellulaire se déchire et libère les spores dans les environs. Ces spores matures, à l'état libre, peuvent infecter de nouvelles cellules et poursuivre le cycle de vie des microsporidies.

Maladies

Les infections à microsporidies chez l'homme sont appelées microsporidiose. L'infection du tractus gastro-intestinal est la forme la plus fréquente de microsporidiose.

Dans la grande majorité des cas, il est dû à l'ingestion de spores d' Enterocytozoon bieneusi . D'autres fois, il peut survenir en raison d'infections intestinales à Encephalitozoon .

Les spores de Microsporidia sont capables d'infecter n'importe quelle cellule animale, y compris celles d'insectes, de poissons et de mammifères. Parfois, ils peuvent infecter d'autres parasites.

Certaines espèces ont des hôtes spécifiques. Encephalitozoon cuniculi est hébergé chez les rongeurs, les lapins, les carnivores et les primates. E. hellem chez les oiseaux du genre psitta.

E. intestinalis chez les ânes, les chiens, les porcs, les bovins, les chèvres et les primates. Enterocytozoon bieneusi chez les porcs, les primates, les chiens, les chats et les oiseaux. Annicaiia algerae reste dans les moustiques.

Les animaux et les personnes infectées libèrent des spores dans l'environnement avec les selles, l'urine et les sécrétions respiratoires. Ainsi, des infections entre personnes peuvent se produire ou une contamination de l’eau et des sources de nourriture peut se produire, ces dernières étant les sources les plus fréquentes d’infection.

Les symptômes

Les infections à Enterocytozoon bieneusi et à Encephalitozoon intestinalis se manifestent cliniquement par une diarrhée aqueuse chez les adultes immunocompétents et les enfants, en particulier chez les personnes qui résident ou voyagent dans des pays tropicaux.

Chez les patients immunodéprimés, atteints du VIH ou d'un autre type de déficit immunitaire, la microsporidiose se manifeste par un syndrome de diarrhée chronique et d'émaciation, une cholangiopathie et une cholécystite acalculeuse.

Hépatite, péritonite, encéphalite, urétrite, prostatite, néphrite, sinusite, kératoconjonctivite, cystite, cellulite, infection disséminée, infection systémique, pneumonie, myosite et infection de la peau.

Traitement

Le traitement antirétroviral à haute efficacité (TARVE) chez les patients infectés par le VIH rétablit la réponse immunitaire. Il induit l'élimination du microorganisme et la normalisation de l'architecture intestinale.

L'albendazole, un inhibiteur de la tubuline, est utilisé dans la plupart des infections à microsporidies et en particulier chez les espèces d' Encephalitozoon . La durée du traitement dépend de l'état immunitaire du patient et du type d'infection, qu'il soit disséminé ou localisé.

Dans la kératoconjonctivite topique, la fumagilline est utilisée.

Les patients immunocompétents peuvent recevoir des traitements courts et parfois, l’infection est surmontée spontanément, sans traitement.