Dynamique de colonisation des souches de Listeria monocytogenes isolées d'environnements de production alimentaire

«Dynamique de colonisation des souches de Listeria monocytogenes isolées d'environnements de production alimentaire», source article paru dans Scientific Reports.

Listeria monocytogenes est une bactérie ubiquitaire capable de coloniser et de persister dans les environnements de production alimentaire (EPAs) pendant de nombreuses années, voire des décennies.

Cette capacité à coloniser, survivre et persister au sein des EPAs peut entraîner une contamination croisée des produits alimentaires, y compris des produits vulnérables tels que les aliments prêts à consommer. Divers éléments environnementaux et génétiques seraient impliqués, la capacité à former des biofilms étant un facteur important. Dans cette étude, nous avons examiné divers mécanismes qui peuvent influencer la colonisation dans les EPAs. La capacité des isolats (n = 52) à se fixer et à se développer au sein d’un biofilm a été évaluée, en distinguant les formateurs de biofilm plus lents des isolats formant plus rapidement un biofilm. Ces isolats ont été évalués plus avant pour déterminer si le taux de croissance, la production de substances exopolymères et/ou le système de communication agr influençaient cette dynamique et pouvaient favoriser la persistance dans des conditions reflétant les EPAs. Malgré l'absence d'association forte avec les facteurs ci-dessus à un phénotype de colonisation rapide, le transcriptome global a suggéré que les gènes de transport, de production d'énergie et de métabolisme étaient largement régulés à la hausse pendant les étapes initiales de colonisation dans des conditions limitées en nutriments. Cependant, la régulation à la hausse des systèmes métaboliques variait entre les isolats, soutenant l'idée que la capacité de L. monocytogenes à coloniser les EPAs est spécifique à la souche.

Dans la conclusion, les auteurs notent,

Les isolats de L. monocytogenes sont préoccupants pour la santé publique en raison de leur capacité à coloniser et à persister dans les EPAs. La réputation économique et de marque d'une entreprise de transformation alimentaire peut être considérable si les souches de L. monocytogenes contaminent des produits alimentaires prêts à consommer et provoquent la listériose. Cette étude a examiné divers facteurs pouvant influencer la capacité de L. monocytogenes à coloniser une installation de transformation alimentaire. Nous avons démontré que la capacité à former des biofilms était différente d'une souche à l'autre et n'était pas liée à des différences de croissance dans des conditions reflétant les EPAs, ni à l'expression de la cellulose ou des curli telles que cela a été identifié chez d'autres espèces comme E. coli et Salmonella. Bien qu'il n'y ait pas eu non plus de gènes spécifiques identifiés par une étude d'association pangénomique (Genome-wide association study), il est intéressant de noter que le transcriptome global a indiqué que les mécanismes métaboliques étaient régulés à la hausse, suggérant que l'espèce utilise son vaste répertoire métabolique et de transport pour initier une adaptation rapide aux conditions limitées en nutriments. Ceci est ensuite couplé à une régulation à la hausse des gènes impliqués dans la production de composants structurels cellulaires pour l'expansion du biofilm, avec une régulation à la hausse du système de communication agr dans la fixation initiale et la croissance du biofilm. La colonisation est probablement facilitée par des facteurs environnementaux tels que des niches difficiles à nettoyer et à désinfecter, et des déterminants génétiques tels que la capacité de former des biofilms et de se fixer dans des conditions sous-optimales, notre connaissance de la capacité de L. monocytogenes à persister et à survivre dans les EPAs nécessite une exploration plus approfondie, car ces connaissances seront nécessaires pour prévenir et réduire la contamination.

La photo représente la formation d’un biofilm de Listeria monocytogenes à 20°C sur de l’acier inoxydable. Photo MEB : P. Chavant, M. Hébraud, B. Martinie (INRA, site de Theix).