Les bactéries se comportent dans l'organisme de l'hôte infecté comme des éléments étrangers à ses constituants, dotés de propriétés de parasitisme capables de se développer à ses dépens et produisant des effets pathologiques par leur prolifération ou par l'intermédiaire de substances qu'elles synthétisent. La pathogénicité* des bactéries est un paramètre qualitatif concernant la formation de lésions et leur nature. La virulence des bactéries peut se définir être la mesure quantitative de la pathogénicité, elle est donc liée soit à la prolifération des bactéries, soit à l'intensité de libération de substances pathogènes telles que les toxines.

Selon leur localisation dans les constituants de l'hôte infecté durant l'évolution de l'infection, les bactéries sont classées en bactéries à multiplication intracellulaire et bactéries à multiplication extracellulaire. Les premières (Mycobactéries, Lysteria, Salmonella, Brucella, Yersinia, Rickettsia...) sont capables de persister ou même de se répliquer dans le cytoplasme des cellules phagocytaires. Quant aux secondes, ou bien elles échappent à la phagocytose*, grâce à des structures d'enveloppe de la cellule bactérienne (capsules, enveloppes protéiques), ou bien, au contraire, elles ne peuvent subsister que dans les espaces extracellulaires parce qu'elles ne résistent pas à la bactéricidie* intracytoplasmique dans les cellules phagocytaires. Cette localisation des bactéries dans l'organisme de l'hôte conditionne l'efficacité des réactions immunitaires de celui-ci.

Bactéries Yersinia pestis fluorescentes observées au microscope (grossissement x200)

L'état d'infection, au sens large de contact intime avec les bactéries, est en fait le statut banal des organismes vivants dans des relations symbiotiques ou commensales d'un environnement normal (holoxénie*), par opposition à la vie dans des conditions d'environnement exempt de micro-organismes (axénie*). Le passage de cet état d'infection à celui de maladie infectieuse implique un déséquilibre dans les relations de l'hôte et des bactéries qui l'environnent au sein d'un même écosystème, parfois même couvrant ses surfaces épithéliales* (flores bactériennes de la peau, du tube digestif, des voies aériennes supérieures...). L'induction du processus infectieux se fait soit par intrusion de bactéries dotées de pathogénicité particulièrement active (bactéries hautement virulentes, tels les bacilles de la tuberculose, de la peste ou de la tularémie), soit par prolifération anormalement élevée de bactéries normalement présentes à la surface d'un tissu. Dans le second cas, la rupture d'équilibre biologique peut être provoquée soit par des traitements détruisant l'équilibre de la flore bactérienne pré-existante (staphilococcies et streptococies, entérites diverses, entre autres) ou modifiant l'intégrité de la surface d'un épithélium (surinfection de plaies ou de brûlures par des staphylocoques, des Pseudomonas...), soit par un affaiblissement plus ou moins étendu des fonctions immunitaires.

Bactéries Staphylococcus aureus colorées au Gram et observées au microscope (grossissement x1000)

Le processus infectieux se déroule de façon diverse, selon les bactéries et selon les compétences immunitaires de l'hôte : invasion mortelle de l'organisme par prolifération bactérienne et libération de substances toxiques (toxines bactériennes ou endotoxines* de la paroi des bactéries Gram négatives), infection immunisante efficace suivie de guérison avec stérilisation, infection immunisante laissant néanmoins persister un état de portage latent, infection "muette", immunisante ou non (primo-infection), ou infection latente pouvant etre réactivée par une perturbation immunitaire.

L'étape première de déclenchement du processus infectieux est l'adhésion des bactéries aux surfaces épithéliales ; on s'est apperçu que certaines structures de la cellule bactérienne, telles que les pili, intervenaient dans cette phase d'adhésion. L'invasivité est un caractère variable selon les espèces bactériennes. Certaines induisent des désordres étendus bien qu'elles ne franchissent pas les revêtements auxquels elles adhèrent (Vibrio cholerae, Escherichia coli entérotoxinogènes, Corynebacterium diphtheriae...), d'autres peuvent franchir les barrières épithéliales et léser les tissus sous-jacents (les Shigella, les Salmonella et les Staphylocoques), enfin certaines espèces hautement pathogènes diffusent dans les tissus du système réticulo-endothélial, induisant une septicémie (Salmonella typhi, Yersinia pestis...).

L'invasivité intracellulaire de certaines bactéries serait due à la production d'enzymes telles que les hyaluronidases coagulases, fibrinolysines, collagénases, etc. Des études expérimentales récentes ont montré que la mise en évidence des facteurs de virulences que constituent l'adhésivité et l'invasivité de certaines souches d'Escherichia coli, de Shigella ou de Yersinia, était associée à l'existence de certains plasmides* dans ces bactéries.

Bactéries Escherichia coli observées au microscope (grossissement x15 000)

Les déterminants de pathogénicité essentiels de plusieurs bactéries sont des toxines exocellulaires, c'est le cas de Clostridium tetani, Cl. botulinum, Cl. perfringens, Cl. difficile, Corynebacterium diphtheriae, Bordetella pertussi, Vibrio cholerae et Staphylococcus aureus, agents de toxi-infection alimentaires. Dans d'autres exemples, le rôle exact de la ou des toxines sécrétées par les bactéries n'est pas fermement établi en tant que facteur dominant de la pathogénicité ; c'est le cas de Yersinia pestis, Streptococcus pyogenes, Shigella dysenteriae, Escherichia coli, Yersinia enterocolitica.

Bactéries Streptococcus pyogenes observées au microscope (grossissement x900)

L'identification précise des déterminants de virulence et de pathogénicité des bactéries est essentielle pour la compréhension des mécanismes de développement des maladies infectieuses et pour leur prévention par vaccination. Les seuls vaccins antibactériens dont l'efficacité soit indiscutée sont les vaccins antitoxiniques contre le tétanos, la diphtérie, du fait de la grande efficacité de neutralisation de la toxine (déterminant majeur de la pathogénèse de ces maladies) grâce aux anticorps élaborés par le sujet vacciné à l'aide des anatoxines que contiennent ces vaccins. Les développements de la recherche en physiopathologie et en immunologie bactérienne permettront de mettre au point des vaccins aussi efficaces que des anatoxines pour la stimulation des réponses immunitaires spécifiques contre les déterminants de virulence et de pathogénicité.

II - Le pouvoir des bactéries pathogènes

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