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Après l'ingestion de S. typhi ou S. paratyphi, les salmonelles adhèrent à la muqueuse intestinale et la pénètrent. Elles accèdent ainsi aux glandes mésentériques et à la circulation sanguine, provoquant une bactériémie primaire. Les salmonelles sont ensuite absorbées par les tissus réticulo-endothéliaux tels que le foie, la rate et la moelle osseuse, où elles se multiplient pendant 7 à 21 jours.
Cette période d'incubation initiale est suivie d'une bactériémie secondaire au cours de laquelle un grand nombre de salmonelles sont libérées dans la circulation sanguine. Cette phase correspond à l'apparition des symptômes.
Au cours de cette phase symptomatique, les reins sont touchés, de même que la vésicule biliaire, probablement en raison de la propagation directe des salmonelles à partir du foie. Les plaques de Peyer impliquées peuvent également s'ulcérer ultérieurement, ce qui peut provoquer une hémorragie ou une perforation. On observe également une fièvre prolongée qui résulte probablement d'une combinaison des effets de l'endotoxine et des pyrogènes libérés.
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