Les chlamydias sont des bactéries intracellulaires. Elles rentrent dans les cellules hôtes et forment des inclusions (vacuoles). Un système de sécrétion conservé dans l’ordre des chlamydiales leur permet de rentrer dans la cellule via la voie endocytique, puis de se rediriger vers la voie d’exocytose pour infecter d’autres cellules.

Ce qui est particulier avec ces bactéries, c’est qu’elles se présentent sous deux forment: le corps élémentaire, électron dense, qui est le corps infectieux, et le corps réticulé, qui est la forme qui se réplique. De plus, en cas de stress, ces bactéries peuvent former un corps aberrant, 10 x plus gros que le corps élémentaire (10 nanomètre -> 10 micromètres). Lorsque le stress diminue, elle retrouvent leur forme élémentaire ou réticulée.

Il existe 15 sérovars différents de C. trachomatis basé sur la variation des gènes OmpA,qui codent une protéine membranaire. Certains sont la cause du trachome (A,B, Ba, et C), d’autre d’infection sexuellement transmissibles (D-K). Ce tropisme tissulaire particulier est dû à son métabolisme. En effet, cette bactérie a besoin de tryptophane pour survivre. Les souches qui possèdent la tryptophane synthétase, codée par le gène TrpA causent les infections sexuellement transmissibles, alors que celles qui ont la mutation inactivatrice de ce gène causent le trachome. Cependant, certaines infections par le serovar B (trachome) causant des infections sexuellement transmissibles ont été documentées (1). 

Les serovars D à K sont ceux causant l’infection urogénitale. les souches infectant les yeux n’ont pas besoin de tryptophane synthétase car cet acide aminé est présent dans les larmes, cependant les serovars D-K, qui causent des IST, ont besoin de cette enzyme car il n’y a pas assez de tryptophane dans les organes sexuels. En effet, certaines entérobactéries commensales produisent de l’indol, qui pourra être transformé via la tryptophane synthétase en tryptophane.

Lors d’une infection urogénitale par C. trachomatis, l’hôte va sécréter de l’INF gamma, ce qui va diminuer la concentration d’indol dans le milieu. Les chlamydia, n’ayant plus assez d’indol pour faire du tryptophane,  se transforment en corps aberrant. Leur concentration s’amoindrissant en milieu extracellulaire,  la production d’INF gamma dans le milieu extracellulaire va diminuer, ce qui provoque alors une augmentation de la production l’indol. Il y aura alors suffisamment d’indol pour produire du tryptophane, les chlamydias retourneront sous leur forme élémentaire,  ce qui augmentera à nouveau l’INF gamma en milieu extracellulaire et ainsi de suite. Cette interaction entre le pathogène et l’hôte résulte typiquement en une infection chronique.

Il existe des « exceptions »: une mère infectée par la maladie sexuellement transmissible peut transmettre à son enfant une infection de l’œil mais qui ne causera pas le trachome, et un adulte qui se frotte l’œil avec du pus de l’urètre peu également se infecter. Mais les souches causant des IST ne causent pas la cécité !

Un des facteurs de virulence de C. trachomatis est le système sécrétion type 3 : ce qui lui permet de sécréter les protéines IncA, qui permettent une interaction homotypique et la fusion de vacuole.