# Pseudomonas aeruginosa en biofilm dans la mucoviscidose

Microbiologie & immunologie · Master 2

> Colonisation chronique pulmonaire, conversion mucoïde et stratégies de prise en charge.

## Introduction

La mucoviscidose (fibrose kystique) résulte de mutations du gène CFTR, canal chlorure épithélial, et conduit à un mucus bronchique déshydraté et épais qui entrave la clairance mucociliaire. Dans ce milieu, Pseudomonas aeruginosa, bacille Gram négatif opportuniste, s'installe et évolue de façon prévisible vers une colonisation chronique en biofilm, associée à un déclin accéléré de la fonction pulmonaire.

Au fil des années, les souches s'adaptent : conversion mucoïde par surproduction d'alginate (souvent due à des mutations du gène mucA), perte de motilité, de flagelle et de virulence aiguë, apparition de variants à petites colonies, hypermutabilité et résistance accrue. Les biofilms pulmonaires sont décrits sous forme d'agrégats dans le mucus plutôt que sur l'épithélium.

La prise en charge repose sur l'éradication précoce lors de la première détection (tobramycine inhalée, éventuellement ciprofloxacine orale), puis sur des traitements de suppression chronique inhalés (tobramycine, aztréonam) et, depuis quelques années, sur les modulateurs de CFTR. En Suisse, le dépistage néonatal de la mucoviscidose est effectué à la naissance.

## Objectifs d'apprentissage

- Décrire la physiopathologie de la colonisation pulmonaire par P. aeruginosa
- Expliquer la conversion mucoïde et le rôle de l'alginate
- Identifier les adaptations génétiques et phénotypiques en infection chronique
- Discuter l'éradication précoce et la suppression chronique

## Concepts clés

- **Terrain CFTR** : Un mucus épais et une clairance réduite favorisent l'infection et l'inflammation chronique dominée par les neutrophiles, qui lèsent les voies aériennes.
- **Conversion mucoïde** : La surproduction d'alginate, souvent par perte de fonction de MucA (anti-facteur sigma AlgU), renforce le biofilm et protège de la phagocytose et des antibiotiques.
- **Adaptation évolutive** : Perte de flagelle et de pili, de la sécrétion de type III, mutateurs, petites variantes colonies, résistances multiples.
- **Prise en charge** : Éradication précoce à la primo-colonisation, antibiotiques inhalés en traitement de fond, exacerbations traitées par bithérapie intraveineuse, modulateurs de CFTR.

## Conclusion

La colonisation chronique à P. aeruginosa illustre l'adaptation évolutive d'un pathogène à un environnement pulmonaire particulier, via la conversion mucoïde et la formation d'agrégats de biofilm.

La prise en charge combine éradication précoce, suppression chronique et correction du défaut de CFTR.

## Cartes

### Quel gène est muté dans la mucoviscidose ?

Le gène CFTR, codant un canal chlorure ; la mutation la plus fréquente est F508del.

### Pourquoi le mucus est-il épais dans la mucoviscidose ?

Le défaut de transport de chlorure et de bicarbonate déshydrate le liquide de surface des voies aériennes.

### Qu'est-ce que la conversion mucoïde ?

Le passage de P. aeruginosa à un phénotype produisant de grandes quantités d'alginate, caractéristique de l'infection chronique.

### Quelle mutation fréquente conduit au phénotype mucoïde ?

Une perte de fonction du gène mucA, ce qui libère le facteur sigma AlgU qui active la synthèse d'alginate.

### Où se trouvent les biofilms de P. aeruginosa dans le poumon ?

Sous forme d'agrégats dans le mucus des voies aériennes, plutôt qu'attachés à l'épithélium.

### Quel est l'objectif d'un traitement d'éradication précoce ?

Éliminer P. aeruginosa lors de la première détection avant l'installation du biofilm chronique.

### Quel antibiotique inhalé est utilisé de manière chronique ?

La tobramycine inhalée (ou l'aztréonam inhalé), en cures cycliques.

### Quels changements de virulence apparaissent avec la chronicité ?

Perte de motilité et de systèmes de sécrétion aigus, au profit d'un phénotype persistant, moins immunogène.

### Que sont les mutateurs ?

Des souches ayant une défaillance de réparation de l'ADN (mutS, mutL), accélérant l'apparition de résistances.

### Que font les modulateurs de CFTR ?

Ils améliorent la fonction de la protéine CFTR mutée (ex. association élexacaftor-tézacaftor-ivacaftor).

## Glossaire

- **CFTR** : Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator, canal chlorure épithélial.
- **Alginate** : Polysaccharide anionique produit en excès par les souches mucoïdes.
- **Clairance mucociliaire** : Mécanisme de nettoyage des voies aériennes par le mucus et les cils.
- **Éradication précoce** : Traitement visant à éliminer un germe lors de sa première détection.
- **Variant à petites colonies** : Phénotype bactérien à croissance lente, tolérant aux antibiotiques.
- **Dépistage néonatal** : Test systématique à la naissance permettant un diagnostic précoce.

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