les ascomycètes et les lichens

Les Ascomycèteset les lichens

Patrick BOIRON

Laboratoire de Mycologie,

Faculté de Pharmacie, Lyon, France

Caractères généraux

Multiplication asexuée

Voir cours Généralités

Caractères généraux

Reproduction sexuée

Voir cours Généralités

Cycle de développement

Classe des Archiascomycètes

Pneumocystis jiroveci

Cycle de développement

La pneumocystose : épidémiologie

• Exceptionnelle autrefois

• Devenue commune chez les patients immunodéprimés (diagnostic différentiel à réaliser lors d’affections respiratoire)

• Prématurés, vieillards, cancéreux, leucémiques, polytraumatisés, malades sous corticothérapie, etc.

• Sidéens (révélation de l’épidémie du SIDA)

La pneumocystose : clinique

• Diagnostic difficile (y penser, le prouver)

• Début progressif (plusieurs semaines) et insidieux :

• Troubles digestifs

• Chute de poids

• Accélération du rythme respiratoire

• Absence de fièvre (sauf si surinfection)

La pneumocystose : clinique

• Puis intensification de la polypnée, cyanose et mort par asphyxie

• Formes disséminées extra-thoraciques (colonisation septicémique des ganglions lymphatiques, du foie, des reins, etc.)

La pneumocystose : diagnostic

• Urgence relative

• Recherche des kystes dans expectoration, liquide de lavage broncho-alvéolaire (LBA)

• Coloration de May-Grünwald-Giemsa, immunofluorescence, PCR

La pneumocystose : diagnostic

• Multiples opacités disséminées dans les 2 champs pulmonaire en radiologie

La pneumocystose : traitement et prophylaxie

Traitement

• Cotrimoxazole (Bactrim®, Eusaprim®) à forte dose

• Iséthionate de pentamidine (Pentacarinat®) en IV

Prophylaxie

• Iséthionate de pentamidine (Pentacarinat®) en aérosols mensuels

Classe des Hémiascomycètes

Saccharomyces cerevisiae

Cycle de développement asexué

Cycle de développement sexué

Sacharomyces cerevisiae : identification

• Galeries biochimiques miniaturisées (API, etc.)

Sacharomyces cerevisiae : identification

• Biologie moléculaire (PCR, RAPD, PFGE, etc.)

Utilisation dans l’alimentation

• La vinification

• La fabrication de la bière

• La fabrication du pain

Propriété exploitée : la fermentation des sucres

• L’équation globale de la réaction :

C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2

Glucose éthanol + gaz carbonique

Potentialités thérapeutiques

• Influence sur le métabolisme glucidique

• Influence sur le métabolisme lipidique

• Influence sur le système immunitaire (β-glucane leucocytes, macrophages, fibroblastes)

• Propriétés de la levure de bière enrichie (sélénium syndromes rhumatismaux, cancéreux, hépatiques)

Utilisation en thérapeutique

Comme probiotique

• Dans les diarrhées dues aux antibiotiques

• Dans les diarrhées récurrentes à Clostridium difficile

• Dans les diarrhées du voyageur

• Dans les maladies inflammatoires chroniques (maladie de Crohn)

• Carbolevure® (S. cerevisiae + charbon activé), Ultra-levure® (Saccharomyces boulardii)

Utilisation en thérapeutique

Saccharomyces cerevisiae enrichi en

Spécialités

Calcium Calciforte®

Calciforte vitamine D3®

Magnésium Spasmag®

Soufre Actisoufre®

Solacy®

Utilisation en thérapeutique

• Fabrication de molécules médicamenteuses (génie génétique)

• Insuline

• Vaccin de l’hépatite B

• Interféron α

• Stéroïdes

Utilisation en thérapeutique

• Molécules à potentialités thérapeutiques

• Tréhalose : protecteur cellulaire

• Superoxyde dismutase : maladies de peau, dysplasie broncho-pulmonaire

• Ubiquitine : croissance et différenciation des lymphocytes et des cellules hématopoïétiques

• HSP 12 : métabolisme cellulaire

Classe des Euascomycètes

Ordre des Onygénales

Dermatophytes

Dermatophyties

Kératinophilie

• Les dermatophyties, ou teignes (tinea), sont des mycoses dues à des champignons (dermatophytes) ne se développant que dans la couche cornée épidermique et les phanères, au dépens de la kératine

Facteurs favorisants

• Climatiques (chaleur, humidité)

• Immunologiques (SIDA, corticothérapie, ...)

• Hygiène et mode de vie (sport : « pied d’athlète »)

Aspects cliniques

• Epidermomycoses de la peau glabre

• Teignes du cuir chevelu et des poils

• Onyxis (atteinte des ongles)

Epidermomycoses

• Pour les dermatophytes qui pénètrent dans l'épiderme par effraction l'invasion cutanée se fait de proche en proche d'une façon excentrique (herpès circiné)

Teignes du cuir chevelu

• Pour les dermatophytes qui attaquent les cheveux, la pénétration se fait sous la cuticule du cheveu au niveau de l'ostium folliculaire

• La progression des filaments est descendante et s'arrête au bulbe

Teignes du cuir chevelu

• Les cheveux parasités se cassent à des niveaux différents selon l'espèce du dermatophyte en cause et sont en partie éliminés (plaques d'alopécie)

Espèces anthropophiles

On distingue

• 1) Les espèces anthropophiles :

• Trichophyton rubrum• Epidermophyton floccosum• Microsporum audouinii

parasites obligatoires de l’hommeet se transmettant d’un individu àl’autre par contact direct ouIndirect (objet de toilette, piscines,saunas, ...)

Espèces zoophiles

• 2) Les espèces zoophiles :

• Microsporum canis

• Trichophyton ochraceum

parasites des animaux et

occasionnellement

transmissibles à l’homme

Espèces telluriques

• 3) Les espèces telluriques (Microsporum gypseum) : saprophytes du sol et transmissibles à l’homme à l’occasion de contacts avec la terre (travaux de jardinage, genoux des petits enfants) ou par l’intermédiaire d’animaux

Aspects médicaux des dermatophytiesDiagnostic, traitements, etc.

Voir cours Mycologie médicale et Antifongiques à l’Officine (4ème année)

Classe des Euascomycètes

Ordre des Eurotiales

Aspergillus et Penicillium

Aspergillus

= phialoconidies

cellule conidiogène = phialide

vésicule

filaments cloisonnés

conidiophore = stipe

+/- métules Forme asexuée = anamorphe)

Aspergillus

Penicillium

cellule conidiogène = phialide

conidiophore +/- complexe

conidies = phialoconidies

métule

0 vésiculeForme asexuée = anamorphe)

Penicillium

Intérêt agro-alimentaire, industriel et pharmaceutique des

Aspergillacées

• Production d’antibiotiques

• Fermentation alimentaires

• Fromagerie et charcuterie

• Production d’additifs ou agents de saveurs

• Production d’enzymes

• Environnement

Production d’antibiotiques

Pénicilline

• Découverte en 1928

• Penicillium notatum, P. chrysogenum

• Importance thérapeutique + dérivés semi-synthétiques majeurs

Production d’antibiotiques

Griséofulvine

• Découverte en 1939

• P. griseofulvum (+ P. janczewskii, P. patulum, Aspergillus versicolor)

• Antifongique fongistatique sur les dermatophytes

• Intérêts dans d’autres pathologies : inflammatoires, syndrome de Raynaud, maladies cardiaques ischémiques et sclérose en plaque

Production d’antibiotiques

Autres

• A. flavus : acide aspergillique (activité sur les bactéries Gram + et Gram -)

• A. fumigatus : fumagilline (amœbicide)

Fermentation alimentaires en Extrême-Orient

• Fermentation : procédé de conservation et de transformation des aliments (procédé ancestral)

• Souches utilisées : A. oryzae, A. sojae

Fermentation alimentaires en

Extrême-Orient

Koji

• Plat de riz fermenté ou inoculum pour d’autres aliments

• Graines de soja, grains de riz ou de blé + spores d’Aspergillus

Fermentation alimentaires en

Extrême-Orient

• Produits dérivés du Koji : Shoyu, Moromi, Miso Tamari, Natto ou Saké

• Les produits de la pêche fermentés : Funasushi, Koli-zuki, Katsuobuchi

Fromagerie et charcuterie

L’affinage des fromages

• Fromages à pâte persillée (Roquefort, Bleu des Causses, Bleu d’Auvergne, ...)

• Ensemencement en profondeur par des spores de Penicillium roquefortii

• Fromages à pâte molle (Brie, Camembert, ...)

• Ensemencement en surface par des spores de P. camembertii

Fromagerie et charcuterie

L’affinage en charcuterie

• Intervention de : P. nalgiovense, P. chrysogenum, P. aurantiogriseum

• Formation du “ manteau ” qui recouvre les saucissons et les jambons

Rôle des Penicillium dans l’affinage

• Critère de qualité : amélioration de l’arôme, de l’aspect, par synthèse de lipases (méthylcétones) ou peptidases

• Désacidification

• Conservation : synthèse de catalases

• Limitation de la mycoflore potentiellement pathogène

Production d’additifs ou agents de saveurs

• Acide citrique : utilisé comme acidifiant des boissons et en confiserie

• Acide gluconique : léger pouvoir acidulant, stabilisant des produits carnés (Aspergillus niger, en culture en milieu immergé)

• Vanilline : fermentation par A. niger : réduit le prix de revient ; assimilation de l’acide férulique des végétaux acide vanillique

Production d’enzymes

• Variable selon la méthode et la souche

• Valorisation des déchets industriels :

• Servent de substrat pour la fermentation par Aspergillus et Penicillium

• Intérêt dans le recyclage des déchets de l’industrie alimentaire : pulpes de fruits, pulpe du café

• Les Aspergillacées synthétisent un véritable arsenal enzymatique

Exemples d’enzymes produites industriellement par les

Aspergillacées

Glucoamylases

α-amylases

A. awamori, A. oryzae, A. saitoi, A. niger

A. oryzae, A. niger, P. expansum

Boulangerie industrielle

Brasserie

Boissons sucrées

Confiserie

Lipases P. restrictum, P. roquefortii, A. niger

Industries fromagères

Pectinases A. niger, P. glaucum Industries des vins et des jus de fruits et légumes (clarification, dégradation des pectines)

Xylanases A. niger, A. flavus, A. terreus Xylitol

Blanchiment du papier

Alimentation animale

Thérapeutique

Arôme des vins

Enzymes utilisées en thérapeutique humaine

• Traitement des troubles dyspeptiques

• Mélanges de cellulases, lipases, amylases, peptidases

• Entécet®, Flaviastase®, Zymoplex®, Pancrélase®

Intérêt des Aspergillacées pour l’environnement

Biodégradation in situ des pesticides par les Aspergillus

• Alternative à la pollution des sols par les pesticides organophosphorés (malathion)

• Souches les plus intéressantes : A. flavus, A. sydowii

Intérêt des Aspergillacées pour l’environnement

Action fongicide et insecticide des Penicillium

• De nombreuses souches possèdent cette activité : P. chrysogenum, P. verrucosum, P. funiculosum

• P. sclerotigenum : sclérotigénine

• P. citrinum : citrinine

• Activité insecticide, larvicide et fongicide sur les parasites des plantes : Helocoverpa zea, Drosophila melanogaster, Aedes aegypti

• Activité anti-moustiques intéressante pour l’homme

Aspergillose

Aspects médicaux des aspergilloses

Diagnostic, traitements, etc.

Voir cours Mycologie médicale(4ème année)

Classe des Euascomycètes

Ordre des Erysiphales

Uncinula necator

Uncinula necator

Oïdium de la vigne

• Mycélium visible sur la face supérieure des feuilles de vigne

Uncinula necator

• Cléistothèces (= périthèces) d‘oïdium sur feuille de vigne

Uncinula necator

• Feutrage d‘oïdium sur grappes de raisin

Classe des Euascomycètes

Ordre des Clavicipitales

Claviceps purpurea

Cycle de développement

Ergot de seigle

Le feu de Saint-Antoine

L’ergotisme

• L’ergotisme peut se manifester sous deux formes évolutives :

• Gangreneuse : atteinte des extrémités des membres

• Convulsive : atteinte du système nerveux central

L’ergotisme

• Ces formes débutent toutes les deux de la même façon (phase de début) :

• Apparition de troubles sensitifs périphériques : fourmillement, démangeaisons, picotements

• Troubles sensoriels (“ivresse ergotique”, gaie et légère)

• Suivies de céphalées, vertiges, hébétude et d’anomalies de la vue et de l’ouïe

Pharmacologie de l’ergot de seigle

Les alcaloïdes naturels de l’ergot de seigle

• Les acides lysergiques

• Les dérivés aminés de l’acide lysergique (ergométrine)

• Les alcaloïdes peptidiques (ergopeptines)

Pharmacologie de l’ergot de seigle

Les dérivés d’hémisynthèse et de synthèse

• Vasodilatateurs et anti-ischémiques

• Urétotoniques

• Antiparkinsoniens

• Inhibiteurs de la lactation

• Antimigraineux

• LSD 25 (diéthylamide de l’acide lysergique)

Classe des Euascomycètes

Ordre des Pezizales

Pezizes, Helvelles, Gyromitres, Morilles, Truffes

Pezizes

Peziza aurantiaca

Apothécie

Helvelles

Helvella crispa

Helvella lacunosa

Gyromitres

Gyromitra esculenta

Morilles

Helvella leucopus

Morchella esculenta

Morchella conica

Ptychoverpabohemica

Truffes

Saprophytes ou symbiotes (mycorhizes)

L’adaptation à la vie souterraine (mode de vie hypogée) a provoqué de profondes modifications du sporophore et la disparition de toute multiplication asexuée

Peridium

Gleba

Tuber melanosporum

Les lichens

Les lichens

• Les lichens résultent de l’union d’une algue (ou d’une cyanobactérie) et d’un champignon

Les lichens

• Les glucides formés dans l’algue au cours de la photosynthèse sont transférés au niveau des hyphes mycéliennes

• Le champignon fournit à l’algue une protection efficace contre les agressions externes et la déshydratation (reviviscence)

Les lichens

• Les algues (gonidies) appartiennent à des espèces banales que l’on rencontre également à l’état libre dans la nature : cyanobactéries (Nostoc), chlorophycées unicellulaires (Trebouxia, Cystococcus) en en chaînettes (Trentepohlia)

• Une vingtaines de genres d’algues participe à la formation de lichens

Les lichens

• Un millier d’espèces appartenant essentiellement aux Actinomycètes donnent leur nom au lichen correspondant

• Les champignons « lichénisés » sont inconnus à l’état libre

Forme, consistance et croissance

• Lichens gélatineux (gaine mucilagineuse des cyanobactéries)

• Lichen crustacés, foliacés, fruticuleux

• Croissance lente (quelques mm / an) mais peuvent vivre plusieurs siècles

Localisation des lichens

• Dans toutes les régions du monde, dans une grande variété d’habitats, y compris les milieux les plus hostiles

Indicateurs de pollution

• Les lichens sont extrêmement sensibles aux agents chimiques et aux polluants gazeux (anhydride sulfureux, fluor)

• La sensibilité des lichens résulte de l’absence de cutine (enduit cireux hydrophobe des plantes vertes) et d’appareil racinaire

Indicateurs de pollution

• Leur utilisation comme indicateur de pollution de l’atmosphère est envisagée (carte de pollution) mais limitée

par leur faible vitesse de

croissance

Végétation pionnière

• Les lichens jouent, comme les mousses, le rôle de végétation pionnière en se fixant sur le substrat et en favorisant la formation d’une mince couche d’humus

Alimentation

• Cladonia rangiferina : alimentation de base de mammifères herbivores (rennes)

• Alimentation humaine (en bouillie ou mélangée avec de la farine panifiable)

Substances chimiques

• Lichénines glucidiques, acide usnique, acide cétrarique, …

• Substances colorantes (historique) : pourpre et bleu d’orseille), tournesol (indicateur de pH)

Parfums et huiles essentielles

• Parfums à odeur « d’Orient », de « cuir de Russie », …

Evernia prunastri

Pharmacopée

Cetraria islandica