L'adaptation chez les bovins peut être en train de conduire E. coli à développer des propriétés dangereuses

Image en micrographie électronique de E. coli isolés de bovin. (Crédit: Atsushi Iguchi, Université de Miyazaki)

« L'adaptation chez les bovins peut être en train de conduire E. coli à développer des propriétés dangereuses », source Phys.org à partir de données de la Kyushu University.

Une étude à grande échelle des différences et des similitudes génétiques entre les bactéries E. coli provenant de bovins et d’êtres humains indique que des caractéristiques provoquant une intoxication alimentaire chez l’homme pourraient continuellement apparaître chez les bactéries provenant de bovins afin de mieux s’adapter à leur environnement.

Si la bactérie E. coli est l'une des causes les plus connues d'intoxication alimentaire, il existe une grande variété de souches de E. coli, dont beaucoup sont des résidentes permanentes et inoffensives de notre intestin. Cependant, l'ingestion de souches dangereuses de E. coli dans des aliments contaminés peut entraîner une maladie grave, des vomissements et une diarrhée.

« Pour mettre au point des mesures préventives les plus efficaces, nous avons besoin d'une connaissance approfondie de la source et des conditions de vie de la bactérie », a dit Yoshitoshi Ogura, professeur associé au département de bactériologie de l'université de Kyushu, qui a dirigé la recherche.

« Bien que l'on pense depuis longtemps que les bovins sont l'une des principales sources de E. coli qui causent une intoxication alimentaire, les raisons pour lesquelles des formes dangereuses continueraient à apparaître chez les bovins n'ont pas été élucidées. »

Le groupe d’Ogura, en collaboration avec des chercheurs du Japon, de France, de Belgique et des États-Unis, a tenté de répondre à cette question en explorant la génétique des bactéries E. coli provenant de bovins et des humains dans 21 pays répartis sur six continents.

« À ce jour, les séquences du génome de E. coli provenant de bovins n'ont été signalées que de manière limitée. Nous avons donc dû combler cette lacune », commente Yoko Arimizu, premier auteur de l’étude parue dans Genome Research et annonçant de nouveaux résultats.

Alors que le plus grand nombre d'échantillons provenait du Japon, les souches d'autres régions présentaient des caractéristiques bien réparties parmi celles du Japon, indiquant une bonne diversité des ensembles d'échantillons.

En se basant sur les caractéristiques génétiques de la bactérie, les chercheurs pouvaient généralement séparer les différentes souches de E. coli en deux groupes, l’un composé principalement de bactéries prélevées chez l’homme et l’autre groupe provenant de bovins.

Appliquant la même analyse à des E. coli obtenus cliniquement et connus pour causer des maladies, les chercheurs ont découvert que la plupart des souches causant des problèmes intestinaux appartenaient au groupe associé aux bovins.

En outre, de nombreux échantillons issus de bovins présentaient des caractéristiques similaires à celles provoquant une intoxication alimentaire, telles que la production de shigatoxines. Bien que ces caractéristiques ne semblent généralement pas causer de maladies chez les bovins, leur prévalence dans les échantillons analysés suggère que ces caractéristiques sont bénéfiques pour la vie dans l'intestin des bovins.

« Tant qu'il y aura une pression pour maintenir ou renforcer ces caractéristiques productrices de maladies afin de mieux s'adapter à la vie dans l'intestin des bovins, de nouveaux variants de E. coli causant des intoxications alimentaires continueront probablement à apparaître », dit Ogura.

Les chercheurs spéculent que ces caractéristiques pourraient aider E. coli à se protéger contre les organismes mangeurs de bactéries présents dans les intestins des bovins, mais des travaux supplémentaires sont nécessaires pour identifier la raison exacte.

Référence.

Large-scale genome analysis of bovine commensal Escherichia coli revealed that bovine-adapted E. coli lineages are serving as evolutionary sources of the emergence of human intestinal pathogenic strains, Genome Research (2019). DOI: 10.1101/gr.249268.119

Une étude révèle l’arme secrète de E. coli dans le lancement d’une infection

« Une étude révèle l’arme secrète de E. coli dans le lancement d’une infection », source ASM News.

La plupart des types de Escherichia coli sont inoffensifs, mais ceux qui ne le sont pas peuvent provoquer une diarrhée grave pouvant mettre la vie en danger. Ces bactéries problématiques sont à l'origine d'infections en induisant des cellules intestinales à former une structure minuscule, appelée piédestal, qui ancrent les agents pathogènes en place et aident les colonies à se développer.

Cette semaine dans mBio, des microbiologistes décrivent un talon d’Achille pour désactiver la formation de piédestal.

Des expériences de laboratoire sur E. coli entéropathogènes et entérohémorragiques (EPEC et EHEC) ont montré que, lorsqu'on empêchait les agents pathogènes d'injecter une protéine appelée EspG dans les hôtes intestinaux, les hôtes étaient plus lents et moins efficaces à produire des piédestaux fixant les bactéries en place. Des investigations ultérieures ont révélé les voies cellulaires sont détournées par EspG.

Les résultats peuvent aider à révéler les mécanismes de l'infection et à suggérer de nouvelles voies de traitement, a déclaré le microbiologiste et co-responsable de l'étude, Peter Hume de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni.

« En apprenant comment fonctionnent ces voies, nous pensons pouvoir développer de nouveaux moyens d'interférer avec le processus d'infection », a-t-il dit.

Selon l’Organisations Mondiale de la Santé, plus de 500 000 enfants meurent chaque année de maladies diarrhéiques et les souches pathogènes de E. coli figurent parmi les causes les plus courantes. Mais traiter ces infections peut être délicat.

L'utilisation d'antibiotiques pour traiter une personne contaminée par EHEC, par exemple, peut déclencher la libération de shigatoxines par la bactérie, ce qui peut conduire à une infection potentiellement mortelle similaire à la septicémie.

Cela signifie que le personnel de santé a besoin de traitements autres que des antimicrobiens pour contrôler ces infections, a dit Hume.

Les chercheurs savent depuis longtemps que E. coli pathogène injecte une variété de protéines à son hôte, y compris EspG.

Jusqu'à présent, toutefois, ces interactions n'étaient liées qu'à d'autres fonctions biochimiques. « Les gens avaient déjà essayé de trouver un lien avec un piédestal, mais ils n’en avaient pas trouvé », a dit Hume, dont les travaux portent sur les effets des bactéries pathogènes sur le cytosquelette des cellules hôtes.

L'étude actuelle a été réalisée dans le laboratoire de Vassilis Koronakis par Hume en collaboration avec les collègues de Cambridge, Vikash Singh et Anthony Davidson.

Auparavant, les chercheurs avaient étudié les effets de EspG sur les macrophages, et ces résultats suggéraient que la protéine pouvait jouer un rôle oublié dans la formation de piédestaux avec des hôtes intestinaux.

Pour la présente étude, ils ont infecté un groupe de cellules Hap1 par EHEC et EPEC de type sauvage et un autre avec les mêmes types de E. coli, mais sans les gènes responsables de la production de EspG.

En utilisant la microscopie à fluorescence, les chercheurs ont étudié les résultats. Les cellules infectées par E. coli dépourvues de EspG ont mis plus de temps à produire des piédestaux que celles contenant des souches de type sauvage, et les piédestaux produits ont été plus courts.

Des expériences de suivi ont révélé que la protéine EspG détournait la cellule hôte en enlevant une enzyme active appelée PAK. Bien que des travaux antérieurs aient montré un lien entre EspG et PAK, la nouvelle étude est la première à associer les deux à la formation des piédestaux.

Ce lien peut également aider les chercheurs qui étudient d’autres maladies. La PAK a été impliquée dans certains cancers et d'autres études ont montré que certains virus, y compris le VIH, pouvaient l'activer.

« Cette étude pourrait bien avoir des implications avec d'autres agents pathogènes qui manipulent les mêmes voies », a dit Hume.

L'Allemagne rapporte des cas d'infection à EHEC liés à l'Egypte

Photo issue de l'Université de Gand (Belgique).

« L'Allemagne rapporte des cas d'infection à E. coli liés à l'Egypte », source article de Joe Whitworth publié le 30 juillet 2019 dans Food Safety News.

L'institut de santé publique en Allemagne a annoncé que plus de 30 personnes avaient contracté une maladie liée à E. coli cette année après être allées en Égypte.

L'Institut Robert Koch (RKI) a noté une augmentation du nombre de cas d'infection à E. coli entérohémorragique (EHEC) liés au séjour en Égypte ou après. Plus tôt ce mois-ci, Public Health England a également signalé une augmentation du nombre d'adultes et d'enfants malades après leur retour d'Hurghada en Égypte.

En Allemagne, il y a eu 31 cas à EHEC et cinq personnes atteintes du syndrome hémolytique et urémique (SHU), un type d'insuffisance rénale associé à une infection à E. coli.

C'est beaucoup plus que pendant la même période des années précédentes. En 2018, il y avait 21 cas à EHEC et un cas de SHU. En 2017, neuf cas à EHEC et un cas de SHU ont été enregistrés. La hausse ne peut pas être expliquée que par l'augmentation du nombre de voyages en Égypte, selon RKI.

Cela fait suite à un avertissement de PHE après que 18 personnes aient contracté une infection à E. coli producteurs de shigatoxines (STEC) et qu'une personne ait développé un SHU après son retour d'Égypte cette année. Quatre personnes ont eu besoin d'être hospitalisées.

Une porte-parole de PHE a déjà déclaré à Food Safety News qu'il ne s'agissait pas d'une épidémie, car différentes souches de STEC avaient été détectées chez des visiteurs en Egypte, dont STEC O157 et STEC O26.

L'agence a informé le Centre européen de prévention et de contrôle des maladies (ECDC) de ces cas.

Réduire le risque d'infection

E. coli est transmis aux humains principalement par la consommation d'aliments contaminés, tels que la viande hachée crue ou insuffisamment cuite, le lait cru, les légumes crus et les graines germées.

La période d'incubation des infections à E. coli peut aller de trois à huit jours. La plupart des patients guérissent dans les 10 jours. Les symptômes comprennent la diarrhée, les nausées, les vomissements, les douleurs abdominales, les crampes d'estomac et parfois de la fièvre.

La cause des cas allemands est inconnue et des personnes malades ont séjourné dans différents hôtels dans des endroits distincts, selon RKI, qui a informé les autorités égyptiennes de cette augmentation.

Le Dr Nick Phin, directeur adjoint du Service national des infections à PHE, a déclaré que les voyageurs pouvaient prendre certaines précautions.

« Cela implique de s'assurer que la viande est bien cuite, de ne pas boire de l'eau du robinet ou de la glace faite à partir de l'eau du robinet et d'essayer d'éviter d'avaler de l'eau en nageant. Toute personne souffrant de diarrhée et de vomissements doit s’assurer de bien s’hydrater et consulter un médecin si les symptômes ne s’améliorent pas dans les 48 heures. Ils devraient également éviter de préparer ou de servir de la nourriture lorsqu'ils présentent des symptômes et se laver soigneusement les mains après avoir utilisé les toilettes pour empêcher la transmission du virus à d'autres personnes », a-t-il déclaré. »

Tout le monde doit avoir en mémoire l’épidémie de 2011, voir  Final presentation and evaluation of epidemiological findings in the EHEC O104:H4 Outbreak, Germany 2011.