Mycoplasme génital -Mycoplasma genitalium

Mycoplasme génital
	Carte des gènes de Mycoplasma genitalium . Les bandes colorées disposées circulairement sont les gènes (au nombre de 525) à leur position dans l'ADN. Le génome a 580 070 paires de bases (580 kb).
Classement scientifique
Domaine:	Bactéries
Phylum:	Ténéricutes
Classer:	Mollicutes
Commander:	Mycoplasmatales
Famille:	Mycoplasmatacées
Genre:	Mycoplasme
Espèce:	M. génital
Nom binomial
	Mycoplasme génital; Tully et al. , 1983

Mycoplasma genitalium ( MG , communément appelé Mgen ) est unepetite bactérie sexuellement transmissible , petite et pathogène qui vit sur les cellules de la peau des voies urinaires et génitales chez l' homme . Les rapports médicaux publiés en 2007 et 2015 indiquent que le Mgen est de plus en plus courant. La résistance à plusieurs antibiotiques est de plus en plus répandue, y compris à l' azithromycine , qui jusqu'à récemment était le traitement le plus fiable. La bactérie a été isolée pour la première fois du tractus urogénital de l'homme en 1981 et a finalement été identifiée comme une nouvelle espèce de mycoplasme en 1983. Elle peut avoir des effets négatifs sur la santé des hommes et des femmes. Il augmente également le facteur de risque depropagation du VIH avec des occurrences plus élevées chez les personnes précédemment traitées avec des antibiotiques à base d' azithromycine .

Plus précisément, il provoque une urétrite chez l'homme et la femme, ainsi qu'une cervicite et une inflammation pelvienne chez la femme. Elle présente des symptômes cliniquement similaires à ceux de l' infection à Chlamydia trachomatis et a montré des taux d'incidence plus élevés, par rapport aux infections à Chlamydia trachomatis et à Neisseria gonorrhoeae dans certaines populations. Sa séquence complète du génome a été publiée en 1995 (taille 0,58 Mbp , avec 475 gènes ). Il était considéré comme une unité cellulaire avec la plus petite taille de génome (en Mbp ) jusqu'en 2003, lorsqu'une nouvelle espèce d' Archaea , à savoir Nanoarchaeum equitans , a été séquencée (0,49 Mbp, avec 540 gènes). Cependant, Mgen possède toujours le plus petit génome de tous les organismes connus (naturellement) auto-répliquants et est donc souvent l'organisme de choix dans la recherche minimale sur le génome .

Le génome synthétique de Mgen nommé Mycoplasma genitalium JCVI-1.0 (d'après le centre de recherche, J. Craig Venter Institute , où il a été synthétisé) a été produit en 2008, devenant le premier organisme doté d'un génome synthétique. En 2014, une protéine a été décrite appelée Protéine M de M. genitalium .

Signes et symptômes

L'infection par Mgen produit une combinaison de symptômes cliniques, mais peut être asymptomatique . Il provoque une inflammation de l' urètre ( urétrite ) à la fois chez l'homme et la femme, qui est associée à un écoulement mucopurulent dans les voies urinaires et à des brûlures en urinant . Chez la femme, il provoque des cervicites et des maladies inflammatoires pelviennes (MIP) , dont l' endométrite et la salpingite . Les femmes peuvent également avoir des saignements après les rapports sexuels et cela est également lié à l' infertilité tubaire . Pour les hommes, les signes les plus courants sont une miction douloureuse ou un écoulement aqueux du pénis. Les analyses d' amplification en chaîne par polymérase ont indiqué qu'il s'agit d'une cause d' urétrite aiguë non gonococcique (UNG) et probablement d'UNG chronique. Elle est fortement associée à l'urétrite non gonococcique (UNG) persistante et récurrente responsable de 15 à 20 pour cent des cas d'UGN symptomatiques chez les hommes. Contrairement à d'autres mycoplasmes , l'infection n'est pas associée à une vaginose bactérienne . Elle est fortement associée à l'intensité de l'infection par le VIH. Certains scientifiques font des recherches pour voir si Mgen pourrait jouer un rôle dans le développement des cancers de la prostate et des ovaires et des lymphomes chez certaines personnes. Ces études n'ont pas encore trouvé de preuves concluantes pour suggérer un lien.

Génome

Le génome de M. genitalium se compose de 525 gènes dans un ADN circulaire de 580 070 paires de bases . Scott N. Peterson et son équipe de l' Université de Caroline du Nord à Chapel Hill ont signalé la première carte génétique utilisant l' électrophorèse sur gel à champ pulsé en 1991. Ils ont effectué une première étude du génome par séquençage aléatoire en 1993, grâce à laquelle ils ont trouvé 100 993 nucléotides. et 390 gènes codant pour des protéines. En collaboration avec des chercheurs de l' Institute for Genomic Research , qui comprenait Craig Venter , ils ont réalisé le séquençage complet du génome en 1995 à l'aide du séquençage au fusil de chasse . Seules 470 régions codantes prédites (sur 482 gènes codant pour des protéines) ont été identifiées, y compris les gènes requis pour la réplication de l'ADN , la transcription et la traduction , la réparation de l'ADN , le transport cellulaire et le métabolisme énergétique . Il s'agit du deuxième génome bactérien complet jamais séquencé, après Haemophilus influenzae . En 2006, l'équipe de l'Institut J. Craig Venter a signalé que seuls 382 gènes sont essentiels aux fonctions biologiques. Le petit génome de M. genitalium en a fait l'organisme de choix dans The Minimal Genome Project , une étude visant à trouver le plus petit ensemble de matériel génétique nécessaire pour maintenir la vie .

Physiopathologie

Il existe une association constante d' infection à M. genitalium et de syndromes de l'appareil reproducteur féminin. L' infection à M. genitalium était significativement associée à un risque accru d'accouchement prématuré, d'avortement spontané, de cervicite et de maladie inflammatoire pelvienne. De plus, cet agent pathogène peut infecter de manière latente les tissus des villosités choriales des femmes enceintes, affectant ainsi l'issue de la grossesse. Le risque d'infertilité est également fortement associé à l'infection par M. genitalium , bien que les preuves suggèrent qu'il n'est pas associé à l'infertilité masculine. Lorsque M. genitalium est un agent co-infectieux, les associations de risque sont plus fortes et statistiquement significatives. M. genitalium est fortement associé au VIH-1.

Diagnostic

Des recherches récentes montrent que la prévalence de Mgen est actuellement plus élevée que d'autres IST ( infections sexuellement transmissibles ) courantes . Mgen est un organisme exigeant avec des durées de croissance prolongées. Cela rend la détection de l'agent pathogène dans les échantillons cliniques et l'isolement ultérieur, extrêmement difficiles. N'ayant pas de paroi cellulaire , le mycoplasme n'est pas affecté par les antibiotiques couramment utilisés . L'absence de tests sérologiques spécifiques laisse les tests d'amplification des acides nucléiques (TAAN) comme la seule option viable pour la détection de l' ADN ou de l' ARN de Mgen . Cependant, les échantillons avec un TAAN positif pour l'agent pathogène doivent être testés pour les mutations de résistance aux macrolides , qui sont fortement corrélées aux échecs du traitement à l' azithromycine , en raison des taux rapides de mutation de l'agent pathogène. Des mutations dans le gène de l'ARNr 23S de Mgen ont été liées à l'échec du traitement clinique et à un niveau élevé de résistance aux macrolides in vitro . Des mutations médiatrices de résistance aux macrolides ont été observées dans 20 à 50 % des cas au Royaume-Uni, au Danemark, en Suède, en Australie et au Japon. Des résistances se développent également vis-à-vis des antimicrobiens de deuxième intention comme la fluoroquinolone .

Selon les directives européennes, les indications pour le début du diagnostic d'une infection à Mgen sont :

Détection d'acide nucléique (ADN et/ou ARN) spécifique de Mgen dans un échantillon clinique
Les partenaires actuels des personnes testées positives pour Mgen doivent être traités avec le même antimicrobien que le patient index
Si le partenaire actuel ne se présente pas pour l'évaluation et les tests, un traitement avec le même schéma que celui administré au patient index doit être proposé pour des raisons épidémiologiques
Pour des raisons épidémiologiques de contacts sexuels au cours des 3 derniers mois ; idéalement, les échantillons pour un TAAN Mgen doivent être collectés avant le traitement et le traitement ne doit pas être administré avant que le résultat ne soit disponible

Le dépistage de Mgen avec une combinaison de mutations de détection et de résistance aux macrolides fournira les informations adéquates nécessaires pour développer des traitements antimicrobiens personnalisés, afin d'optimiser la prise en charge des patients et de contrôler la propagation de la résistance aux antimicrobiens (RAM).

Détection de résistance

En raison de la résistance généralisée aux macrolides , les échantillons positifs pour Mgen devraient idéalement être suivis d'un test capable de détecter les mutations qui interviennent dans la résistance aux antimicrobiens. La directive européenne sur les infections à Mgen, en 2016, a recommandé de compléter la détection moléculaire de Mgen par un test capable de détecter les mutations associées à la résistance aux macrolides.

Traitement

Les Centers for Disease Control and Prevention des États-Unis ont un régime recommandé spécifique avec de l' azithromycine et un autre régime recommandé spécifique avec de la doxycycline . En tant que schémas thérapeutiques alternatifs, l'agence propose des schémas thérapeutiques spécifiques contenant chacun de l' érythromycine ou de l'éthylsuccinate d'érythromycine ou de l' ofloxacine ou de la lévofloxacine .

Le traitement des infections à Mycoplasma genitalium devient de plus en plus difficile en raison de l'augmentation rapide de la résistance aux antimicrobiens . Le diagnostic et le traitement sont en outre entravés par le fait que les infections à Mycoplasma genitalium ne sont pas testées en routine. Des études ont démontré qu'un traitement de 5 jours à l'azithromycine a un taux de guérison supérieur à celui d'une dose unique plus importante. De plus, une seule dose d'azithromycine peut rendre la bactérie résistante à l'azithromycine. Chez les patients suédois, la doxycycline s'est avérée relativement inefficace (avec un taux de guérison de 48 % pour les femmes et 38 % pour les hommes) ; et le traitement avec une dose unique d'azithromycine n'est pas prescrit en raison de l'induction d'une résistance aux antimicrobiens. Le traitement de cinq jours avec l'azithromycine n'a montré aucun développement de résistance antimicrobienne. Sur la base de ces résultats, les médecins britanniques passent au régime d'azithromycine de 5 jours. La doxycycline est également toujours utilisée, et la moxifloxacine est utilisée comme traitement de deuxième intention au cas où la doxycycline et l'azithromycine ne seraient pas en mesure d'éradiquer l'infection. Chez les patients pour lesquels la doxycycline, l'azithromycine et la moxifloxacine ont tous échoué, il a été démontré que la pristinamycine est toujours capable d'éradiquer l'infection.

Histoire

Mycoplasma genitalium a été initialement isolé en 1980 à partir d' échantillons urétraux de deux patients de sexe masculin souffrant d' urétrite non gonococcique dans la clinique de médecine génito-urinaire (GUM) du St Mary's Hospital, Paddington , Londres. Il a été rapporté en 1981 par une équipe dirigée par Joseph G. Tully. En microscopie électronique, il apparaît comme une cellule en forme de flacon avec une partie terminale étroite qui est cruciale pour sa fixation aux surfaces de la cellule hôte. La cellule bactérienne est légèrement allongée un peu comme un vase et mesure 0,6-0,7 m de longueur, 0,3-0,4 m dans la région la plus large et 0,06-0,08 m à la pointe. La base est large tandis que la pointe est étirée en un col étroit, qui se termine par un capuchon. La région terminale a une région spécialisée appelée sieste, qui est absente chez les autres mycoplasmes . Des tests sérologiques ont indiqué que la bactérie n'était pas apparentée à des espèces connues de Mycoplasma . La comparaison des séquences du génome avec d'autres bactéries urogénitales, telles que M. hominis et Ureaplasma parvum , a révélé que M. genitalium est significativement différent, en particulier dans les voies génératrices d'énergie , bien qu'il partage un génome central d'environ 250 gènes codant pour des protéines.

Génome synthétique

Le 6 octobre 2007, Craig Venter a annoncé qu'une équipe de scientifiques dirigée par le lauréat du prix Nobel Hamilton Smith à l'Institut J. Craig Venter avait réussi à construire un ADN synthétique avec lequel ils prévoyaient de fabriquer le premier génome synthétique. Dans The Guardian , Venter a déclaré qu'ils avaient assemblé un brin d'ADN contenant 381 gènes, constitués de 580 000 paires de bases, basé sur le génome de M. genitalium . Le 24 janvier 2008, ils ont annoncé la création réussie d'une bactérie synthétique, qu'ils ont nommée Mycoplasma genitalium JCVI-1.0 (le nom de la souche indiquant J. Craig Venter Institute avec son numéro de spécimen). Ils ont synthétisé et assemblé le génome complet de 582 970 paires de bases de la bactérie. Les étapes finales de la synthèse impliquaient le clonage de l'ADN dans la bactérie E. coli pour la production et le séquençage de nucléotides. Cela a produit de gros fragments d'environ 144 000 paires de bases ou 1/4 de l'ensemble du génome. Enfin, les produits ont été clonés à l'intérieur de la levure Saccharomyces cerevisiae pour synthétiser les 580 000 paires de bases. La taille moléculaire du génome bactérien synthétique est de 360 110 kilodaltons (kDa). Imprimées en police 10 points, les lettres du génome couvrent 147 pages.

Le 20 juillet 2012, l'Université de Stanford et le J. Craig Venter Institute ont annoncé dans la revue Cell , une simulation réussie du cycle de vie complet d'une cellule de Mycoplasma genitalium . L'organisme entier est modélisé en termes de ses composants moléculaires, intégrant tous les processus cellulaires dans un seul modèle. En utilisant la programmation orientée objet pour modéliser les interactions de 28 catégories de molécules, y compris l'ADN, l'ARN, les protéines et les métabolites, et s'exécutant sur un cluster Linux à 128 cœurs, la simulation prend 10 heures pour qu'une seule cellule de M. genitalium se divise une fois — à peu près le même temps que la cellule réelle prend - et génère un demi-gigaoctet de données.

Recherche

La découverte de la protéine M , une nouvelle protéine de M. genitalium , a été annoncée en février 2014. La protéine a été identifiée lors d'enquêtes sur l'origine du myélome multiple , une tumeur hématologique des cellules B. Pour comprendre l' infection à long terme à Mycoplasma , il a été découvert que les anticorps du sang des patients atteints de myélome multiple étaient reconnus par M. genitalium . La réactivité des anticorps était due à une protéine jamais connue auparavant, et est chimiquement sensible à tous les types d'anticorps humains et non humains disponibles. La protéine a une taille d'environ 50 kDa et est composée de 556 acides aminés.

Considérations futures

Les recherches futures doivent se concentrer sur le développement de nouveaux antimicrobiens et algorithmes de traitement qui mettent l'accent sur la double thérapie antimicrobienne et les tests de résistance aux antimicrobiens dans les protocoles de traitement. Il est important de noter que la plupart des patients atteints de MG sont traités de manière syndromique et ce traitement est encore plus compromis par les résistances émergentes à plusieurs antimicrobiens. Cela souligne également l'importance des connaissances fondées sur des preuves concernant l'activité des nouveaux antimicrobiens contre plusieurs agents pathogènes qui causent les IST. Le développement rapide de la RAM à Mgen suggère que la monothérapie antimicrobienne à dose unique peut être inappropriée même pour les IST non compliquées. Pour Mgen, la thérapie combinée antimicrobienne et les tests de résistance aux antimicrobiens, en conjonction avec le développement et l'évaluation de nouvelles classes d'antimicrobiens, sont de la plus haute importance. Certains des nouveaux antimicrobiens, en particulier le fluorocétolide solithromycine , pourraient au moins temporairement remplacer l' azithromycine dans le traitement de Mgen. En fin de compte, la seule solution durable pour contrôler ces infections pourrait être le développement de vaccins, une tâche qui reste incroyablement difficile avec la plupart des agents pathogènes des IST courantes, étant incultivables.

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