Présentation de l`intervention

5ème journée Steak Expert
22 juin 2011
Présentation des avis ANSES 2010 (Saisine 2010-sa-0031)
Identification du danger EPEC et de celui que
pourraient représenter les souches AEEC isolées
dans les aliments.
Estelle LOUKIADIS
VetAgro Sup Campus Vétérinaire de Lyon, LMAP/ LNR STEC
Unité CALITYSS / Equipe EMSA
Frédéric AUVRAY
Anses, Laboratoire de Sécurité des aliments de
Maisons-Alfort, Unité EDB / Equipe des E. coli
Identification du danger EPEC / AEEC
PLAN
• Bilan des connaissances
• Données épidémiologiques / patients
• Données épidémiologiques / aliments
• Conclusion
• Perspectives de recherche
1. Bilan des connaissances
• Les gènes stx sont portés par des éléments génétiques mobiles :
les phages (dont le génome s’insère dans le chromosome bactérien)
Cycle dysgénique
Cycle
E. coli
(eae+,
AEEC)
lysogénique
lytique
lytique
lytique
Induction (SOS)
lytique
Cycle
lytique
Cycle
lysogénique
lytique
lytique
STEC
Cycle lytique
bactérie
lysogène
prophage
AEEC
1. Bilan des connaissances
• Induction des phages lors de lésions ADN (rayons UV, antibiotiques…)
=> perte du phage par la bactérie porteuse (+/- lyse totale
de la bactérie)
=> transfert des phages vers d’autres E. coli (transduction)
(émergence nouveaux clones ; 400 sérotypes de STEC),
transfert vers d’autres espèces bactériennes (citrobacter ,
enterobacter sp.)
• Locus génétique d’insertion du phage reste intact après le départ du
phage :
1. Bilan des connaissances
Induction/acquisition de phages stx: in vitro
• Production de phage
=> entre 18 % et 89% STEC produisent des phages en
présence de mitomycine C
Garcia-Aljaro et al. 2009 (79 STEC, eaux usées, 35 sérotypes)
Muniesa et al. 2004 (168 STEC, bovins, 71 sérotypes)
• Perte de phage
Fréquence de la perte spontanée des phages stx (sans
mitomycine C) au sein d’une culture pure de STEC O26:H11 :
=> 10 à 14% des cellules sont stx-négatives
Bielaszewska et al. 2007
• Acquisition de phage
Fréquence d’acquisition de phage stx (transduction) par des AEEC
O26:H11:
=> 6x10-6 à 10-7 par cellule receveuse.
Bielaszewska et al. 2007
1. Bilan des connaissances
Induction/acquisition des phages stx : in vivo / animaux
• Fréquence de transduction dans le tractus gastro-intestinal animal:
souris : 10-3 à 10-5 par cellule d’E.coli receveuse
mouton : 10-5 à 10-7 par cellule d’E.coli receveuse
(Acheson et al. 1998; Cornick et al. 2006)
• Perte des phages stx chez les animaux:
23 % souches O157:H7 stx-négatives
(Wetzel and Lejeune 2007)
1. Bilan des connaissances
Induction/acquisition des phages stx : chez l’homme
Bielaszewska et al. 2007
•
Co-isolement d’EHEC et d’AEEC (stx-négatifs eae-positifs) O26:H11 chez
des enfants infectés
•
Perte / acquisition de phages stx in vitro :
EHEC O26:H11
<=>
AEEC O26:H11 + phage stx
=> HYPOTHESE 1: Perte de stx au cours de l’infection.
=> HYPOTHESE 2 : co-infection des patients par EHEC O26 + AEEC O26,
puis persistance AEEC O26 > EHEC O26
(Mellmann et al. 2005)
=> HYPOTHESE 3 : infection des patients par des EHEC O26 puis perte des
phages stx au cours de l’étape d’isolement des bactéries.
=> O26 (Karch et al. 1992)
=> O157 (Feng et al. 2001)
2. Données épidémiologiques: EUROPE
•
Etude 1996-2006 Allemagne : 787 patients atteints de SHU
(Bielaszewska et al. 2007)
Isolement d’AEEC (E. coli stx-négatif eae-positif) chez 5.5% des patients:
90,7% AEEC = O157:H7/NM, O26:H11/NM, O145:H28/NM et O103:H2/NM
Profils génétiques des AEEC (gènes de virulence, MLST/typage par séquençage
de gènes de ménages) : similaires aux profils des EHEC
•
Etude 1995-2007 Allemagne : 118 patients atteints de diarrhée sanglante et
10550 patients atteints de diarrhée non sanglante
(Bielaszewska et al. 2008)
Isolement d’AEEC chez 15.3% des patients avec diarrhée sanglante (AEEC ayant
des caractéristiques génétiques proches d’EHEC),
et 1.3% des patients avec diarrhée non sanglante.
2. Données épidémiologiques: FRANCE
•
Epidémie de 2005 liée à la contamination par des souches EHEC O26:H11 –
O80:H2 de camembert au lait cru: 16 patients atteints de SHU
(InVS, 2007)
Isolement d’AEEC O26:H11(E. coli stx-négatif eae-positif) chez les patients (43%
des souches O26:H11 isolées chez enfants atteints de SHU)
Isolement d’AEEC O26:H11(E. coli stx-négatif eae-positif) dans le camembert,
dans le lait cru des fournisseurs, dans l’environnement de l’élevage)
Or
Toutes les souches O26:H11 isolées (EHEC, STEC, AEEC) d’origine
humaine, alimentaire et environnementale étaient génétiquement reliées
3. Données épidémiologiques / Aliments
Induction/acquisition des phages stx :dans les aliments
• Peu de données
=> Prévalence des phages dans les aliments? (pas de données)
=> Mécanismes d’induction/acquisition des gènes stx dans les aliments?
(une seule étude)
• Imamovic et al. 2009 (eau, lait entier, jus d’orange, salade, viande de bœuf
hachée)
=> Acquisition des phages stx possible dans les aliments (eau, lait entier,
salade, viande de bœuf hachée = aliments à risque)
=> Sous certaines conditions (impossible à pH acide < 4 et à température
basse < 4°C)
=> Avec des niveaux de souches donneuses et réceptrices élevés (103 à
104 UFC/ml) ≠ aliments naturellement contaminés
MAIS
Attention aux erreurs d’hygiène, aux traitements appliqués (réduction de
croissance/ survie des bactéries/inefficacité sur la survie des phages)
=> Dans les aliments: Induction/acquisition des gènes stx dans les aliments
possible ssi conditions appropriées
3. Données épidémiologiques / aliments (France)
Dans les aliments en France: Prévalence des souches AEEC
Rappel:
!
AEEC présentant toutes les
caractéristiques des STEC
hautement pathogènes et isolées
à partir d’un aliment stx+
3. Données épidémiologiques / aliments (France)
Dans les aliments en France: Prévalence des souches AEEC
France (2009) : détection de STEC hautement pathogènes dans des fromages au
lait cru (nSTEC= 7/400 et nAEEC= 3/400) (Madic et al. 2011, sous presse)
France (2007 à 2009) : détection de STEC hautement pathogènes dans les
aliments « à risque » (viande et fromages au lait cru (analyses officielles: rapports
plan de surveillance annuels 2007 à 2009)
Nb de souches AEEC O26 ≈ Nb de souches STEC O26.
AEEC présentant toutes les caractéristiques des STEC
hautement pathogènes et isolées à partir d’un aliment stx+
3. Données épidémiologiques / aliments (France)
Année
Matrices
Nb
échantillons
analysés
Nb souches
isolées
Prévalence STEC
hautement
pathogènes
2007
Viande hachée de
bœuf surgelée
3605
11 STEC
(5 AEEC)
11/3605
Fromages au lait cru
392
0
0,3%
CI95 [0,2 – 0,5%]
0/392
≤ 0,9%
2008
2009
Minerais (Viande
hachée de bœuf
surgelée)
992
(4 unités/éch.)
10 STEC
(13 AEEC)
Viande hachée de
bœuf à la distribution
1527
2 STEC
(3 AEEC)
Fromages au lait cru
1911
17 STEC
(14 AEEC)
10/992
1%
CI95 [0,6 – 1,8%]
2/1527
0,1%
CI95 [0,04 – 0,5%]
17/1911
0,9%
CI95 [0,6 – 1,4%]
4. Conclusion (1/2)
• Bactériophages: rôle prépondérant dans l’émergence des souches STEC
pathogènes à partir d’AEEC
• Impossibilité de distinguer :
- une souche AEEC = STEC pathogène ayant perdu son phage stx
- d’une souche AEEC = E. coli n’ayant jamais acquis de phage stx
• Nécessité d’études complémentaires visant à :
- identifier les AEEC dérivant de STEC pathogènes,
- mieux comprendre les mécanismes de perte des gènes stx par les
souches STEC (en particulier dans les aliments),
- déterminer la prévalence de phages stx dans les aliments d’origine
bovine (risque d’émergence de nouvelles souches de STEC
pathogènes)
4. Conclusion (2/2)
• Souches AEEC isolées d’aliments testés positivement par PCR pour stx:
=> pourraient être des témoins de la présence de STEC pathogènes…
… dont elles dériveraient par perte du gène stx (soit dans l’aliment, soit
durant leur isolement)
• Aucune technique permettant d’infirmer ou confirmer cette
hypothèse à l’heure actuelle
=> Impossibilité de conclure quant à l’absence ou à la présence d’un
STEC potentiellement hautement pathogène dans un aliment testé stx+
par PCR et à partir duquel une souche AEEC a été isolée
5. Perspectives de recherche (1/3)
• Projet de recherche en cours:
Caractérisation des E. coli O26 isolées dans les aliments
et signification des profils obtenus en terme de risque pour
la santé publique
• Quel danger pour la santé publique représentent les souches
AEEC O26:H11 stx- isolées dans les aliments?
• E. coli O26:H11 eae+ stx- : peuvent-elles devenir pathogènes ou
dérivent-elles de souches pathogènes présentes dans l’aliment ?
Campus
Vétérinaire de Lyon
Laboratoire de
sécurité des aliments
de Maisons-Alfort
UMR 1225 ENVT INRA
5. Perspectives de recherche (2/3)
Caractérisation des E. coli O26 isolées dans les aliments
et signification des profils obtenus en terme de risque pour
la santé publique
Une collection de souches stratégique:
Nombre: > 100 souches O26
Origine et pouvoir pathogène: Souches AEEC et STEC d’origine
humaine (pathogènes sst) et alimentaires (pathogènes?)
Plusieurs approches en parallèle:
Profils de virulence (qPCR haut débit / bio-puces)
Profils génétiques (PFGE, MLVA, MLST)
Fréquence d’induction/transduction des phages stx
Séquençage génomique
5. Perspectives de recherche (3/3)
Enquête épidémiologique: Présence de souches STEC
hautement pathogènes et de souches AEEC du même
groupe clonal dans des denrées alimentaires