Autovaccins

1.- EXOPOLYSACCHARIDES CAPSULAIRES BACTÉRIENS

2.- BIOFILMS BACTÉRIENS : RÔLE DES EXOPOLYSACCHARIDES DANS LES PROCESSUS CHRONIQUES

3.- LIPOSOMES : VÉHICULATEURS D'ANTIGÈNES

4.- AUTOVACCINS DE DERNIÈRE GÉNÉRATION

Sur cette section de la Web nous essayons d'expliquer en 4 chapitres pourquoi nous utilisons des exopolysaccharides et des liposomes dans nos autovaccins.

1.- EXOPOLYSACCHARIDES CAPSULAIRES BACTÉRIENS

Pendant les dernières années et grâce à l'application des connaissances développées en médecine humaine, la formulation et l'élaboration des autovaccins vétérinaires se sont perfectionné. Nous allons aborder les bases de ce progrès dans la série de 4 articles que nous commençons aujourd'hui.

Fig. 1: Schéma du processus d'opsonisation (adhésion d'anticorps à la bactérie) et phagocytose postérieure d'une bactérie.

Les phagocytes, les neutrophiles et les macrophages peuvent ingérer les bactéries d'une façon non spécifique ou d'une façon spécifique. Dans le premier cas, le phagocyte simplement ingère la bactérie après s'avoir "heurté" avec elle. Si la bactérie est "nue", c'est à dire, si elle ne possède pas des enveloppes extracellulaires, elle aura une surface relativement hydrophobe et elle sera phagocytée sans difficulté. Cette reconnaissance non spécifique est facilitée par le complément et une série de protéines sanguines. Mais, en général, il s'agit uniquement d'un mécanisme de réponse primaire. Pour qu'une réponse immune face à une bactérie extracellulaire soit protectrice les anticorps doivent intervenir.

La production d'anticorps opsonisants, dirigés surtout face aux antigènes de la paroi de la bactérie, commence après que les phagocytes ont digéré quelques bactéries. Maintenant, le processus de la phagocytose est beaucoup plus agile. Les anticorps circulants vont trouver les bactéries individualisées et vont s'y unir par la région Fab. Cette union produit un changement dans la région Fc de l'anticorps, que d'une part active le complément et de l'autre facilite l'union des phagocytes. Maintenant, l'élimination des bactéries opsonisées se produit d'une façon rapide et effective (Fig. 1).

Fig. 2: Les macrophages ne reconnaissent un corps étranger que s'il est opsonisé. Tel que nous voyons sur le schéma les anticorps qui nous intéressent sont ceux qui s'unissent à l'exopolysaccharide.

Production d'exopolysaccharides capsulaires

En réalité les choses ne se ressoudent pas si facilement pour l'individu infecté. En fait, au long de leur évolution les bactéries se sont adaptées aux mécanismes de défense de l'individu infecté en créant, par exemple, une enveloppe peu dense d'exopolysaccharides capsulaires qui recouvrent la paroi bactérienne.

La couche d'exopolysaccharides capsulaires est très épaisse et elle est très peu cohésionée parce que les substances nutritives, les antibiotiques ou même une protéine grande peuvent la traverser. Les anticorps la traversent ainsi sans difficulté, ils arrivent à la paroi bactérienne et s'y unissent par leur région Fab. À cause de l'épaisseur de la couche d'exopolysaccharides les anticorps sont masqués et la région Fc ne peut pas se mettre en contact avec les récepteurs des phagocytes (Fig. 2). Ce qui fait que beaucoup de fois les anticorps dirigés face à la paroi bactérienne ne peuvent pas éliminer les bactéries qui produisent les exopolysaccharides et l'infection poursuit malgré la vaccination préalable. Pour phagocyter une bactérie entourée d'une capsule d'exopolysaccharides nous ne devons pas produire des anticorps face à la paroi bactérienne mais face à l'exopolysaccharide.

Fig. 3: Schéma d'une protéine tridimensionnelle

La réponse de l'individu infecté

L'individu infecté ne peut produire des anticorps que face à des antigènes n'ayant aucun rapport avec son propre corps. Autrement, une auto-immunité de conséquences fatales aurait lieu. Trouver des antigènes différents à ceux du corps de l'individu infecté est

relativement simple pour le cas des protéines et même d'autres molécules de la paroi bactérienne. Une protéine est constituée par 20 acides aminés différents et leur combinaison donne lieu à d'infinies séquences protéiques différentes. En plus, ces séquences se plient de manière tridimensionnelle de sorte que deux acides aminés séparés sur la chaîne de la protéine sont finalement ensemble dans son aménagement tridimensionnel en créant un épitope que les anticorps peuvent reconnaître (Fig. 3). Grâce à l'interaction de plusieurs protéines, même des acides aminés de différentes protéines peuvent créer un épitope.

Cependant, les exopolysaccharides capsulaires ne sont constitués que par deux ou trois molécules de sucres unies entre elles de façon linéale et répétitive et, bien que ces macromolécules se ramifient à intervalles, elles n'ont pas une structure tridimensionnelle

mais bidimensionnelle (Fig. 4). C'est à cause de ce manque de "variété" et de la grande homogénéité de ces macromolécules dans l'espace, qu'elles ont un très faible pouvoir antigénique face auquel il ne se produit presque pas d'anticorps.

Bactéries avec exopolysaccharides

Le concept d'exopolysaccharide capsulaire peut sembler bizarre, cependant nous sommes tous familiarisés avec le sérotype des bactéries.

Fig. 4: Polysaccharide bactérien presque bidimensionnel

Les sérotypes des différentes bactéries correspondent, fréquemment, à différents polysaccharides. Ainsi, dans le cas de Salmonella nous parlons de plus de 180 sérotypes, en Streptococcus suis de plus de 23 (Prieto, 1993), et de plus de 20 en Staphylococcus aureus ou en Erysipelothrix rhusiophatiae, etc. Virtuellement toutes les espèces bactériennes d'intérêt en vétérinaire produisent des exopolysaccharides, malgré qu'ils soient peu étudiés en quelques cas, comme les Mycoplasmes (Niang, 1998; Neyrolles, 1998). Généralement il n'y a que peu de sérotypes qui soient responsables de la plus grande partie de processus cliniques et ce sont les sérotypes introduits dans les vaccins commerciaux (sérotypes 1 et 2 pour le Rouget, sérotypes 2, 4 y 5 pour Actinobacillus pleuropneumoniae, etc). Cependant, très souvent la maladie est produite par d'autres sérotypes différents et, dans ces cas, l'utilisation d'autovaccins peut être préférable.

Pour obtenir une haute protection face à tout processus il faudrait inclure beaucoup plus de sérotypes. En médecine humaine les vaccins face à la méningite produite par Streptococcus pneumoniae contiennent plus de 23 sérotypes capsulaires purifiés différents, ce qui représente 25% des sérotypes impliqués dans ce processus (Rubin, 2000). Les vaccins commerciaux ont largement prouvé leur effectivité face à Streptococcus pneumoniae après avoir été utilisés sur des millions d'enfants de tous les pays, l'Espagne incluse.