Rôle des exotoxines superantigéniques dans le choc toxique et le choc septique à Staphylococcus aureus

Involvement of superantigenic toxins in the process of staphylococcus aureus toxic and septic shock

• Auteur / Autrice : Tristan Ferry
• Direction : Jérôme Étienne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Choc septique

Staphylocoque doré

Résumé

S. Aureus peut produire de très nombreux facteurs de virulence. Les exotoxines superantigéniques sont responsables de la réponse pro-inflammatoire observée au cours du choc toxique staphylococcique et sont suspectées d’être impliquées dans le choc septique à S. Aureus. En se fixant sur la partie variable Vbeta du récepteur T des lymphocytes T, ces toxines induisent une prolifération lymphocytaire T Vbeta dépendante et chacune de ces toxines a théoriquement une « signature Vbeta » spécifique. Chez des patients présentant un choc toxique menstruel ou non-menstruel, nous avons respectivement retrouvé la signature des toxines TSST-1 ou SEB à la phase aiguë de la maladie, après avoir identifié in vitro la signature Vbeta des principales exotoxines superantigéniques. Au cours de bactériémies à S. Aureus, les isolats responsables de choc septique possédaient plus fréquemment le gène codant la toxine SEA et le clone de S. Aureus résistant à la méticilline prédominant en France (dénommé clone Lyon) possédait également ce gène. De plus, SEA a des propriétés pro-inflammatoires particulières que nous avons documentées in vitro. Cela renforcait l’hypothèse que SEA est impliqué dans le choc septique à S. Aureus. Cependant, la signature Vbeta de SEA n’a pas été retrouvée chez des patients présentant un choc septique à S. Aureus (sensible ou résistant à la méticilline) et dans un modèle animal de choc septique, le clone Lyon induisait certes une plus grande mortalité par rapport à des isolats sensibles à la méticilline, mais celle-ci n’était pas directement attribuable à SEA. La mise en évidence in vivo de la signature Vbeta des exotoxines superantigéniques au cours du choc toxique staphylococcique permet de préciser quelle toxine est en cause, permet de faire le diagnostic plus précocement et facilite l’optimisation du traitement de cette pathologie. L’implication des exotoxines superantigéniques et notamment de SEA, dans le choc septique qui résulte de l’expression de multiples facteurs de virulence, reste incertaine

S. Aureus can produce a wide range of virulence factors. Superantigenic toxins are responsible for a pro-inflammatory response during staphylococcal toxic shock syndrome (STSS) and are suspected to be involved in the process of S. Aureus septic shock. These molecules bypass the normal antigen presentation by cross-linking the major histocompatibility complex class II molecules of antigen-presentating cells to the Vbeta domain of the T-cell receptor. By this way, each superantigenic toxin selectively stimulates and expands one or several Vbeta subsets producing a Vbeta signature. We firstly showed in patients with menstrual and non-menstrual STSS due to the production of TSST-1 or SEB, that the Vbeta signature of the toxin could be detected in the Vbeta repertoire of patients at the early stage of the disease. Secondly, during S. Aureus bacteremia, the prevalence of the gene encoding SEA was higher when septic shock occurred and the major meticillin-resistant S. Aureus (MRSA) clone in France, named “clone Lyon” harbored this gene. In vitro, SEA induced a strong pro-inflammatory response that may enhanced the pro-inflammatory cascade during septic shock. However, the Vbeta signature of SEA has not been detected in patients with S. Aureus (including MRSA) septic shock infected with a stain that produced SEA in vitro. Finally, in an animal model of sepsis, Lyon clone MRSA isolates induced a higher rate of mortality than meticillin-susceptible isolates, but this was not directly attributable to SEA. The detection of a production of superantigenic toxins in vivo may lead to an early diagnosis of STSS and may facilitate the introduction of anti-toxinic agents that may improve the prognosis. The involvement of superantigenic toxins and especially SEA, in the pathophysiology of S. Aureus septic shock remained uncertain.