A propos des bioflms de Listeria monocytogenes dans des entreprises alimentaires

On pense que la principale source de contamination des aliments par Listeria monocytogenes est due à la formation et/ou à la persistance de biofilm dans les usines de transformation des aliments. En s'établissant comme un biofilm, les cellules de L. monocytogenes deviennent plus difficiles à éradiquer en raison de leur résistance accrue aux menaces environnementales ...

Ainsi rapporte une étude parue dans Applied and Environmental Microbiology qui traite de la formation de biofilm par Listeria monocytogenes 15G01, un isolat persistant dans une usine de transformation des produits de la mer. Ce biofilm est influencé par l'inactivation de plusieurs gènes appartenant à différents groupes fonctionnels.

Résumé

Listeria monocytogenes est un pathogène alimentaire omniprésent qui entraîne un taux élevé de mortalité chez les personnes sensibles et immunodéprimées. On pense que la contamination des aliments par L. monocytogenes se produit pendant la transformation des aliments, le plus souvent en raison de la production par l'agent pathogène d'un biofilm qui persiste dans l'environnement et qui agit comme source de dispersion ultérieure des cellules sur les aliments. Une enquête dans les usines de transformation des produits de la mer en Nouvelle-Zélande a identifié la souche persistante 15G01, qui a une grande capacité à former des biofilms. Dans cette étude, une bibliothèque de transposons de L. monocytogenes 15G01 a été criblée pour des mutants avec une formation altérée du biofilm, évaluée par un test au cristal violet, afin d'identifier les gènes impliqués dans la formation du biofilm. Ce criblage a identifié 36 transposaons qui ont montré un changement significatif dans la formation de biofilm par rapport au type sauvage. Les sites d'insertion se trouvaient dans 27 gènes, dont 20 conduisaient à une diminution de la formation du biofilm et sept à une augmentation. Deux insertions étaient dans des régions intergéniques. L'annotation des gènes suggère qu'ils sont impliqués dans divers processus cellulaires, y compris la réponse au stress, l'autolyse, les systèmes de transport et la synthèse de la paroi et de la membrane cellulaire. L'analyse des biofilms produits par les transposons en utilisant la microscopie électronique à balayage et la microscopie à fluorescence a montré des différences notables dans la structure des biofilms par rapport au type sauvage. En particulier, l'inactivation de l'uvrB et de mltD a produit respectivement , des cellules en forme coccoïde et des cellules allongées en longues chaînes, et le mutant mgtB a produit un biofilm unique avec une structure sandwich qui est revenu vers le type sauvage lors de l'ajout de magnésium. Le transposant mltD a été complété avec succès avec le gène de type sauvage, tandis que les phénotypes n'ont pas été ou seulement partiellement restaurés pour les mutants restants.

Importance

Comprendre les gènes impliqués dans la formation du biofilm et leur influence sur la structure du biofilm aidera à identifier de nouvelles façons d'éliminer les biofilms nocifs dans les environnements de transformation des aliments. À ce jour, plusieurs gènes ont été identifiés comme étant impliqués dans la formation de biofilm par L. monocytogenes; cependant, le mécanisme exact reste incertain. Cette étude a identifié quatre gènes associés à la formation de biofilm par une souche persistante. Une analyse microscopique approfondie a illustré l'effet de la perturbation de mgtB, clsA, uvrB et mltD et l'influence du magnésium sur la structure du biofilm. Les résultats suggèrent fortement une implication dans la formation de biofilm pour les quatre gènes et fournissent une base pour d'autres études pour analyser la régulation des gènes afin d'évaluer le rôle spécifique de ces gènes associés au biofilm.