Sensibilité de Campylobacter jejuni aux facteurs de stress dans le système agro-alimentaire et induction d'un état viable mais non cultivable

Une étude parue dans Applied and Environmental Microbiology a pour titre  «Susceptibility of Campylobacter jejuni to Stressors in Agrifood Systems and Induction of a Viable-but-Nonculturable State» (Sensibilité de Campylobacter jejuni aux facteurs de stress dans le système agro-alimentaire et induction d'un état viable mais non cultivable).

Résumé

De nombreuses bactéries peuvent devenir viables mais non cultivables (VMNC) en réponse à des facteurs de stress couramment identifiés dans les systèmes agroalimentaires. Campylobacter est capable d'entrer dans l'état VMNC pour échapper à des conditions environnementales défavorables, mais la façon dont la transformation des aliments peut inciter Campylobacter jejuni à entrer dans cet état et le rôle potentiel des aliments dans l'induction de l'état VMNC chez C. jejuni restent largement inconnus.

Dans cette étude, la cultivabilité et la viabilité des cellules de C. jejuni ont été étudiées sous traitement au chlore (25 ppm), stress aérobie (conditions atmosphériques) et conditions de basse température (4°C) imitant la transformation des aliments. De plus, les comportements des cellules de C. jejuni dans du lait UHT et pasteurisé ont également été surveillés pendant le stockage réfrigéré. Le nombre de cellules viables et cultivables de C. jejuni dans la culture bactérienne pure et les matrices alimentaires a été déterminé séparément par PCR quantitative (qPCR )au monoazide de propidium (PMA) et essai de mise sur plaque. Les cellules de C. jejuni ont perdu leur capacité de culture mais ont partiellement conservé leur viabilité (1% à 10%) une fois mélangées à du chlore. En comparaison, environ 10% des cellules de C. jejuni ont été amenées à entrer dans l'état VMNC après 24 h et 20 jours respectivement, dans des conditions aérobies et à basse température. La viabilité des cellules de C. jejuni est restée stable pendant le processus d'induction dans du lait UHT (> 10%) et pasteurisé (>10 %). Le nombre de cellules cultivables de C. jejuni a diminué rapidement dans le lait pasteurisé, mais des cellules cultivables pouvaient encore être détectées à la fin (jour 21). En revanche, le nombre de cellules cultivables de C. jejuni a lentement diminué et elles sont devenues indétectables après plus de 42 jours dans du lait UHT. Les cellules de C. jejuni ont répondu différemment à diverses conditions de stress et ont survécu en grand nombre à l'état VMNC dans les systèmes agroalimentaires.

Importance

L'état de VMNC des agents pathogènes peut présenter des risques pour la sécurité des aliments et la santé publique, car les agents pathogènes ne peuvent pas être détectés à l'aide de méthodes conventionnelles basées sur la culture microbiologique, mais peuvent ressusciter dans des conditions favorables pour développer une virulence. En tant que principale cause de gastro-entérite humaine dans le monde, C. jejuni peut entrer dans l'état de VMNC pour survivre dans l'environnement et la chaîne de transformation des aliments à forte prévalence. Dans cette étude, l'effet des conditions de transformation des aliments et des produits alimentaires sur le développement de l'état de VMNC chez C. jejuni a été étudié, fournissant une meilleure compréhension de l'interaction entre C. jejuni et l'agroécosystème. Les connaissances issues de cette étude peuvent aider à développer de nouvelles stratégies d'intervention pour réduire les risques de sécurité des aliments associés à ce micro-organisme.

Effet de la formation de biofilm par des bactéries Gram négatif résistantes aux antimicrobiens en chambre froide sur la survie dans des lignes de transformation laitière

Voici un article paru dans International J. Food Microbiolgy qui a pour titre, «Effet de la formation de biofilm par des bactéries Gram négatif résistantes aux antimicrobiens en chambre froide sur la survie dans des lignes de transformation laitière».

Faits saillants
- La plupart des bactéries Gram négatif isolées étaient résistantes à un ou plusieurs antimicrobiens.
- La formation de biofilm à 5°C augmentait avec l'augmentation du temps d'exposition.
- Cela peut améliorer la tolérance des bactéries résistantes aux antimicrobiens à la pasteurisation.
- Avec le traitement thermique, les cellules du biofilm sont restées viables alors que les cellules planctoniques sont mortes.
- Le traitement thermique a augmenté l'expression des gènes liés au choc thermique uniquement dans les cellules du biofilm.

Résumé

Les bactéries Gram négatif résistantes aux antimicrobiens présentes dans les produits laitiers peuvent transférer la résistance antimicrobienne au microbiote intestinal chez l'homme et avoir un impact négatif sur la qualité du produit. Dans cette étude, nous avons cherché à étudier leur distribution dans les chaînes de transformation laitière et à évaluer la formation de biofilm et la tolérance à la chaleur dans des conditions de type chaîne de transformation laitière. De plus, nous avons comparé l'expression relative des gènes généraux et liés au stress thermique ainsi que des gènes liés à la détérioration entre le biofilm et les cellules planctoniques sous des contraintes consécutives, similaires à celles des chaînes de transformation laitière. La plupart des espèces de bactéries Gram négatif isolées dans cinq usines de transformation laitière différentes étaient résistantes à un ou plusieurs antimicrobiens. La formation de biofilm par les bactéries à 5°C augmentait avec l'augmentation du temps d'exposition. En outre, les cellules des biofilms sont restées viables sous traitement thermique, alors que toutes les cellules planctoniques des souches sélectionnées sont mortes.

L'expression des gènes liés au choc thermique a augmenté de manière significative avec le traitement thermique dans les biofilms, mais a surtout diminué dans les cellules planctoniques.

Ainsi, la formation de biofilm dans des conditions de stockage du lait cru peut améliorer la tolérance des bactéries Gram négatif résistantes aux antimicrobiens à la pasteurisation, augmentant ainsi leur persistance dans les chaînes de transformation et les produits laitiers. De plus, la différence de réponse au stress thermique entre le biofilm et les cellules planctoniques peut être attribuée à l'expression différentielle des gènes liés au stress thermique.

Par conséquent, cette étude contribue à la compréhension de la façon dont les bactéries Gram négatif persistent sous des contraintes consécutives dans les procédures de transformation laitière et du mécanisme potentiel sous-jacent à la tolérance à la chaleur dans les biofilms.

Commentaire

Il reste à savoir si ces bactéries Gram négatifs sont réellement résistantes aux antimicrobiens. Voir à ce sujet, Impact du chlorure de benzalkonium et d'autres désinfectants sur la résistance bactérienne aux antimicrobiens, De la sensibilité réduite de Listeria monocytogenes au chlorure de benzalkonium dans les environnements de transformation alimentaire, selon une évaluation intégrée et A propos du chlorure de benzalkonium.

De la formation de biofilms de Listeria monocytogenes isolées d’industries de la viande et des produits laitiers

C’est une confirmation pour ceux qui en auraient douté, des souches de Listeria monocytogenes peuvent former des biofilms ...

Un article vient de paraïtre dans la revue International Journal of Food Microbiology et qui pour titre, «Formation de biofilms et caractéristiques génomiques des souches de Listeria monocytogenes isolées d’industries de la viande et des produits laitiers dans le Piémont (Italie)».

Faits saillants

- L. monocytogenes isolés des aliments et de l’environnement n'ont montré aucune différence dans la production de biofilms.

- Les biofilms modérés/forts étaient plus associés à la viande qu'aux prélèvements de produits laitiers.

- L’îlot de survie au stress (SSI-1) a été associé à des niveaux accrus de formation de biofilms.

- La protéine arylsulfatase D (ars D) et l’internaline inlA tronquée étaient associées à des niveaux accrus de biofilms.

Résumé

Listeria monocytogenes est considérée comme un défi majeur pour l'industrie alimentaire car elle peut persister pendant de longues périodes dans les usines de transformation des aliments en formant des biofilms. Les objectifs de cette étude étaient : i) d'évaluer la capacité de production de biofilm de 57 isolats de Listeria monocytogenes préalablement soumis à un séquençage du génome entier (WGS) ; ii) comparer les niveaux de formation de biofilm avec la présence ou l'absence de gènes associés au biofilm. Pour déterminer la présence ou l'absence d'un ensemble connu de gènes associés au biofilm, une analyse génomique comparative a été effectuée sur chaque souche. Parmi les isolats de Listeria monocytogenes, 58%, 38,5% et 3,5% présentaient respectivement une production de biofilm faible, modérée ou forte. Aucune différence dans la production de biofilm n'a été observée entre les isolats alimentaires et environnementaux. Le pourcentage de souches de Listeria monocytogenes isolées à partir de produits carnés (57%) classés comme producteurs modérés ou forts de biofilm était supérieur au pourcentage obtenu pour les souches isolées à partir de produits laitiers (28%). La présence de lîlot de survie au stress 1, du gène de stress ars D et de la protéine tronquée inlA était significativement associée à des niveaux accrus de biofilm. La combinaison du phénotype du biofilm avec les données moléculaires et de génotypage peut fournir l'opportunité de mieux comprendre la relation entre les gènes liés à la formation du biofilm chez Listeria monocytogenes.

Aux lecteurs du blog

Je suis en conflit depuis plusieurs années avec la revue PROCESS Alimentaire pour une triste question d’argent qui permettrait de récupérer et de diffuser correctement les 10 052 articles initialement publiés gracieusement par mes soins de 2009 à 2017 sur le blog de la revue, alors qu’elle a bénéficié de la manne de la publicité faite lors de la diffusion de ces articles. La revue PROCESS Alimentaire s’est comportée et continue de se comporter en censeur et refuse tout assouplissement pour la modique somme de 500 euros. N’ayant pas les moyens d’aller devant la justice, je leur fait ici de la publicité gratuite. Derrière cette revue, il y a une direction dégueulasse et un rédacteur en chef complice !

Des légumes à feuilles vertes contaminés deviennent violets

Lori Hoagland, professeur d'horticulture et d'architecture paysagère à l'Université Purdue, a utilisé l'imagerie hyperspectrale avancée pour détecter le stress des métaux toxiques dans le basilic et le chou frisé dans son travail visant à améliorer la sécurité des aliments. (Photo Université Purdue/Tom Campbell)

«Des légumes à feuilles vertes contaminés deviennent violets», source Perdue University.

Certains pourraient dire que vous avez l'air un peu vert quand vous êtes malade. Les légumes à feuilles vertes deviennent en fait violets - bien que cela ne soit pas évident pour l'œil humain, cela peut être vu grâce à l'imagerie hyperspectrale avancée (différente des variétés violettes de certains légumes). Des chercheurs de Purdue ont découvert ce changement de couleur dans le chou frisé et le basilic stressés par le cadmium, un métal lourd toxique pour la santé humaine et animale.

La nouvelle méthode de détection fait progresser les travaux visant à créer un amendement du sol qui se lie au métal et le protège des plantes, améliorant ainsi la sécurité dsw aliments des produits, des aliments pour bébés et des plats préparés.

«Il est très difficile de voir le stress des métaux lourds dans les plantes», a dit Lori Hoagland, professeur d'horticulture et d'architecture paysagère à l'Université Purdue, qui a dirigé la recherche. «Nous avons besoin de nouveaux outils pour cela. Si nous pouvons le voir rapidement et le mesurer avec précision au fur et à mesure que les plantes poussent, nous serons mieux en mesure de développer des amendements du sol qui séquestrent les métaux dangereux, ainsi que d'identifier la contamination avant qu'elle n'atteigne nos assiettes. Notre objectif est de pouvoir disposer de drones qui survolent les champs et détectent le stress des plantes dû au cadmium, au plomb et à l'arsenic.

La détection hyperspectrale est beaucoup plus rapide que les techniques d'analyse chimique traditionnelles. Il ne nécessite pas non plus la destruction de la plante analysée, ce qui permet d'étudier les plantes et les amendements du sol à différents stades de développement des plantes.

«La contamination des plantes par le cadmium est connue comme un ‘tueur silencieux’ car nous ne pouvons pas le voir et ne le testons généralement pas», a dit Hoagland, qui dirige le laboratoire d'écologie microbienne du sol de Purdue. «Les plantes souffrent lorsqu'elles sont exposées à des niveaux élevés de cadmium, mais elles ne se ratatinent pas, ne flétrissent pas et ne meurent pas. Elles semblent bien, à moins que les taux de cadmium dépassent les limites. Les plantes contaminées parviennent à maturité et à la récolte.

Le cadmium est utilisé dans les batteries et est souvent lié au phosphate extrait pour les engrais. Partout dans le monde, il et d'autres métaux lourds provenant des déchets et de la pollution s'infiltrent dans le sol et se rendent dans les fermes voisines où les cultures les absorbent. La consommation de taux élevés de cadmium peut entraîner des maladies rénales, des problèmes osseux, le cancer et d'autres problèmes de santé.

«Il est naturellement présent dans de nombreux légumes en petites concentrations, mais des niveaux élevés peuvent être dangereux», a-t-elle dit. «Nous devons particulièrement maintenir ces niveaux faibles dans les aliments pour bébés, mais c'est un problème croissant tout au long de notre chaîne alimentaire.»

Hoagland a travaillé avec une équipe de l'installation de phénotypage des semences Ag Alumni de Purdue pour trier des milliers de longueurs d'onde différentes afin de voir quelles combinaisons ont montré des changements qui indiquaient le stress des plantes par le métal. Ils ont ensuite vérifié la méthode par des techniques d'analyse chimique.

L'installation de phénotypage est équipée d'un ensemble de systèmes de phénotypage de plantes à haut débit basés sur l'imagerie que l'on ne trouve pas dans de nombreuses universités. Un phénotype est une caractéristique observable d'un organisme qui résulte de son code génétique et de ses interactions avec l'environnement. Les chercheurs commencent seulement à exploiter ses capacités, a dit Hoagland.

«Je suis entrée dans l'étude comme dans un terrain d’essai et je ne sais pas si cela fonctionnerait ou non pour ma recherche», a-t-elle dit. «J'ai été surprise par la puissance de cet outil et la quantité de données qu'il génère en peu de temps. Ces techniques d'imagerie vont nous aider à apprendre et à répondre à de nombreuses questions scientifiques.

Dans l'installation de phénotypage en environnement contrôlé, les plantes se déplacent par tapis roulant jusqu'à une station d'imagerie à des intervalles choisis par les chercheurs. Les résultats de l'équipe de Hoagland ont montré que le chou frisé accumulait des niveaux de cadmium plus élevés que le basilic dans les mêmes conditions de sol, mais que les symptômes de stress au cadmium étaient plus forts dans le basilic. Ils ont également découvert que les plantes ne présentaient un stress au cadmium qu'au début du développement.

«L'imagerie hyperspectrale comprend beaucoup plus de bandes que les bandes de couleurs rouges, vertes, bleues ou RVB que nous pouvons voir», a dit Yang Yang, directeur de la phénomique numérique chez Purdue. «La technologie est très sensible aux changements dans les plantes qui ne sont pas détectables à nos yeux.»

L'équipe a mis en œuvre un algorithme d'apprentissage automatique pour trier et classer les données.

«Grâce à notre double paire de caméras hyperspectrales, nous pouvons réaliser une détection optique à spectre complet à la fois du haut et des côtés d'une plante», a dit Yang. «Le système hyperspectral de Purdue peut être utilisé pour scanner les plantes des semis à une tige de maïs de 15 pieds (4,5 mètres). C'était la première fois que nous l'avons utilisé pour rechercher le stress lié aux métaux lourds. C'est une application passionnante et c'était un nouveau défi interdisciplinaire.

L'équipe a d'abord pensé que l'effet du stress lié à la toxicité du cadmium sur les niveaux de production de chlorophylle serait un indicateur probable, et ils ont examiné le spectre de la lumière verte. Le changement de couleur résultant était très subtil. L'équipe a progressé à travers d'autres changements liés au stress dans la plante et d'autres parties du spectre de réflectance de la plante, a dit Hoagland. Ils ont découvert que les changements dans les métabolites dus à la réponse au stress offraient un signal hyperspectral de stress beaucoup plus clair.

«L'examen de ces métabolites secondaires a donné un signal beaucoup plus fort, et il y avait un ‘violet’ clair de la plante lorsqu'elle était vue avec les longueurs d'onde d'anthocyanine correspondantes», a-t-elle dit. «Donc, si le vert diminue et que le violet augmente, nous savons que la plante est stressée.»

Hoagland et son équipe ont évalué les «indices de végétation», qui sont des combinaisons de réflectance de différentes longueurs d'onde qui ont été identifiées comme les meilleures pour l'analyse hyperspectrale des différentes propriétés des plantes. L'équipe a découvert que l'indice de réflexion des anthocyanes est le meilleur moyen de détecter le stress lié au cadmium, et ils ont développé une équation de rapport d'indice de végétation spécifique pour cela. Ils ont également développé un amendement du sol pour réduire le niveau de cadmium absorbé par la plante. Les travaux sont détaillés dans un article publié dans la revue Environmental Pollution.

«J'ai développé des amendements de sol pour aider à remédier à la pollution de l'environnement», a dit Hoagland. «Ces amendements sont différents mélanges de biochar, qui comprennent des déchets de matières organiques et des copeaux de bois spécialement traités brûlés à haute température. Ceux-ci peuvent lier les métaux lourds et réduire l'absorption en combinaison avec des processus microbiens. L'astuce consiste à trouver la bonne formulation de matières premières et de températures.

La formulation testée a légèrement diminué les niveaux de cadmium dans les plantes, a-t-elle dit. Une solution pourrait être que les agriculteurs utilisent simplement plus d'amendement, mais Hoagland prévoit de continuer à ajuster et à améliorer la formulation.

Elle prévoit également d'utiliser la méthode d'imagerie hyperspectrale pour trouver un signal clair pour le plomb et l'arsenic. «Je suis microbiologiste du sol, donc je suis généralement ce qui est salissant», a dit Hoagland. «La technologie d'imagerie avait été davantage utilisée pour évaluer les réponses à la sécheresse ou les nutriments des plantes, et mon travail était différent. Il s'agissait d'une nouvelle application pour les outils et d'une excellente collaboration entre ingénieurs et scientifiques.»

Merci à Joe Whitworth de m'avoir communiqué cette information.

Aux lecteurs du blog

A cause ou grâce à la revue PROCESS Alimentaire, vous n'avez plus accès aux 10 052 articles initialement publiés par mes soins de 2009 à 2017 sur le blog de la revue. Triste histoire de sous car la revue estime qu’elle n’a pas les moyens de maintenir la diffusion de ces articles, alors qu’elle a bénéficié de la manne de la publicité faite lors de la diffusion de ces articles. Merci de leur faire part de cette anomalie.

Certains plasmides de Listeria monocytogenes contribuent à l'augmentation du stress aux UVC

Un article paru dans FEMS Microbiology Letters rapporte que certains plasmides de Listeria monocytogenes contribuent à l'augmentation du stress aux UVC.

Résumé

Listeria monocytogenes est l'agent causal de la listériose d'origine alimentaire hautement mortelle et peut persister dans les environnements de production alimentaire. Des recherches récentes mettent en évidence l'implication de plasmides de L. monocytogenes dans différents mécanismes de réponse au stress, qui contribuent à sa survie dans les installations de production alimentaire. La lumière UV dans le spectre ultraviolet-C ou UVC (200 à 280 nm) est utilisée dans la production alimentaire pour maîtriser la contamination microbienne. Bien que des mécanismes de résistance aux UV codés par des plasmides aient été décrits chez d'autres bactéries, aucune recherche n'indique que les plasmides de L. monocytogenes contribuent à la réponse au stress UV. Les plasmides des souches 6179, 4KSM et R479a de L. monocytogenes sont génétiquement distincts et ont été utilisés pour étudier les rôles des plasmides dans la réponse UV.

Les cellules de type sauvage et les variants par curage plasmidique (Élimination de plasmide(s) par une cellule hôte) ont été cultivés jusqu'à une phase logarithmique ou stationnaire tardive, étalées sur des plaques de gélose et exposées aux UVC pendant 60 ou 90 secondes, et les unités formant des colonies (UFC) ont été déterminées.

Les UFC de 6179 et 4KSM, portant respectivement pLM6179 et p4KSM, étaient significativement (valeur p < 0,05) plus élevées que les souches par curage plasmidique dans les phases logarithmique et stationnaire. Aucune différence de survie n'a été observée pour la souche R479a. Nos données montrent pour la première fois que certains plasmides de L. monocytogenes contribuent à la survie du stress lumineux UVC.

Avis aux lecteurs

Pour mémoire, il y a eu 95 produits alimentaires rappelés du 1er au 12 septembre 2021.

Voici une liste des rappels du 15 septembre 2021, 3 produits alimentaires.

- oxyde d’éthylène: 1

- allergènes: 1, crêpes

- défaut d’échanchéité: 1, mizo de riz aromatisé

Comment les bactéries pathogènes résistent aux pièges de l'infection

Des cellules de Streptococcus pneumoniae exprimant une fluorescence MurM et MurN. Crédit Sergia Filipe.

«Comment les bactéries pathogènes résistent aux pièges de l'infection», source EurekAlert! via Carnegie Mellon University (CMU).

Les maladies infectieuses sont une des principales causes de mortalité dans le monde. Au cours d'une infection, les bactéries subissent de nombreux stress différents, certains de l'hôte lui-même, certains de microbes co-colonisateurs et d'autres de thérapies utilisées pour traiter l'infection. Dans cette course aux armements pour déjouer leur concurrence, les bactéries ont développé des mécanismes pour rester en vie face à l'adversité. Un de ces mécanismes est la voie de réponse stringente*. Comprendre comment l'activation de la voie de la réponse stringente est contrôlée peut fournir des indices pour traiter l'infection.

Dans une nouvelle étude publiée en ligne dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, l'ancienne étudiante diplômée de l'Université Carnegie Mellon Surya D.Aggarwal et sa professeure en sciences biologiques, Luisa Hiller, ont observé que la suppression d'un gène impliqué dans la surface le remodelage a provoqué un défaut de croissance dépendant du stress chez un agent pathogène humain qui ne pouvait pas être facilement expliqué. Le décryptage du mécanisme biologique sous-jacent à ce défaut a conduit à une collaboration internationale entre Carnegie Mellon, l'Universidade NOVA de Lisbonne (Portugal) et l'Université de Warwick (Royaume-Uni). Cet effort conjoint a combiné l'expertise de l'équipe de Carnegie Mellon en pathogenèse avec celle du professeur Sergio Filipe de l'Universidade NOVA de Lisbonne et le travail du professeur Adrian Lloyd de l'Université de Warwick dans la composition et la biosynthèse des parois cellulaires bactériennes et des processus biochimiques associés.

«Cela a été l'un des projets les plus amusants et passionnants de ma carrière», a dit Hiller.

Le projet conjoint a établi que les ARN de transfert (ARNt) sont un élément crucial dans le contrôle de l'activation de la voie de réponse rigoureuse. Les ARNt jouent un rôle essentiel dans la traduction: ils aident à décoder l'information génétique en acides aminés, les éléments constitutifs des protéines.

Cependant, parfois, ils peuvent faire une erreur, où le support d'ARNt et le bloc de construction des acides aminés ne correspondent pas, rendant la combinaison toxique. Dans des conditions stressantes, les ARNt font plus d'erreurs et l'accumulation de ces erreurs est un déclencheur de la réponse stricte. Ce processus biologique s'apparente au dysfonctionnement d'une machine dans une chaîne de montage qui se traduit par des défauts dans le produit final fabriqué.

De nombreuses bactéries présentent une paroi cellulaire épaisse à leur surface. Les acides aminés sont un élément clé de cette structure, et cette recherche a révélé qu'une protéine impliquée dans l'ajout d'acides aminés à cette paroi cellulaire, l'enzyme MurM, affiche une forte préférence pour l'ARNt chargé de blocs de construction incompatibles. En détournant ces blocs toxiques vers la synthèse de la paroi cellulaire et loin de la traduction, MurM sert de responsable du contrôle qualité qui garantit que la ligne de flux reste sans erreur et que le processus de fabrication peut se poursuivre sans relâche.

En l'absence de MurM, les cellules sous stress activent la réponse stringente plus facilement que la souche parentale. Ces résultats suggèrent que MurM sert de gardien de cette voie de réponse au stress.

«Il est très gratifiant de voir que des observations soudainement intrigantes sont expliquées par un modèle simple et clair», a déclaré Filipe. «La proposition selon laquelle la paroi cellulaire peut être utilisée pour détourner l'accumulation de composés toxiques est assez excitante. Je me demande quelles autres surprises viendront de l'étude de la surface des cellules bactériennes.»

«Pour explorer cela plus avant, nous avons établi des parallèles entre les bactéries que nous étudions et d'autres espèces qui n'encodent pas MurM», a déclaré Aggarwal, qui est maintenant postdoctau NYU Langone Medical Center. Dans la plupart des domaines de la vie, y compris les cellules humaines, les conséquences pathologiques de ces ARNt toxiques sont atténuées par AlaXp, une enzyme qui corrige également le défaut en découplant l'ARNt du bloc de construction mal couplé.

Cependant, Streptococcus pneumoniae, la bactérie de cette étude, ainsi que plusieurs autres bactéries à parois cellulaires épaisses, ne codent pas pour AlaXp. Aggarwal ajoute: «Nous voulions tester si l'introduction artificielle d'un contrôleur supplémentaire sous la forme d'AlaXp dans la machinerie cellulaire pneumococcique permettait à la ligne de flux de rester fonctionnelle même en l'absence de MurM. Cette ligne d'enquête nous a mis sur la voie de tester si les défauts de croissance dépendant du stress que nous avions observés étaient attribuables au rôle de la protéine dans la prévention de l'accumulation d'ARNt toxiques.»

La validation était un effort conjoint. La recherche à la CMU a utilisé des outils génétiques pour découpler le rôle de MurM dans l'architecture de la paroi cellulaire de son rôle dans la correction des paires de blocs de construction porteurs toxiques. Les travaux de Warwick ont utilisé des outils biochimiques pour révéler les processus sous-jacents qui rendent MurM optimal pour corriger les molécules toxiques, tandis que des études à Lisbonne ont capturé l'impact de l'activité de correction de l'enzyme MurM sur l'architecture de la paroi cellulaire. Pour citer Lloyd: «Ce consortium international a été en mesure de concentrer des domaines d'expertise disparates mais connectés pour déterminer comment des domaines précédemment considérés comme disparates de la biochimie microbienne collaborent pour permettre à un pathogène crucial de naviguer dans les stress qu'il subit pendant l'infection. Ces travaux apportent un changement radical dans notre compréhension de la résilience des bactéries lorsqu'elles provoquent des infections.»

L'étude suggère que MurM est une solution évolutive alternative au défi de ces ARNt toxiques. Ces découvertes impliquent la synthèse de la paroi cellulaire dans la survie des bactéries lorsqu'elles rencontrent des conditions imprévisibles et hostiles chez l'hôte. L'association entre la synthèse de la paroi cellulaire et la fidélité traductionnelle est susceptible d'être active dans de nombreux autres pathogènes, impliquant ces découvertes dans la biologie de nombreux autres pathogènes.

Ce travail collaboratif établit le cadre des travaux futurs explorant la connexion moléculaire entre deux processus cellulaires fondamentaux, la traduction et la synthèse de la paroi cellulaire, et les réponses au stress. De plus, la position centrale de la réponse rigoureuse dans la survie aux stress et aux antibiotiques, suggère que ces résultats éclaireront également les voies associées à la résistance bactérienne aux médicaments, un défi majeur pour ce siècle.

*La réponse stringente, également appelée contrôle stringent, est une réponse au stress des bactéries.

Évaluation de la cinétique de survie et de lésion sub-létale de Listeria monocytogenes sous différents stress liés à la transformation des aliments

Voici le résumé d'une étude parue dans International Journal of Food Microbiology qui a pour titre, Évaluation de la cinétique de survie et de lésion sub-létale de Listeria monocytogenes sous différents stress liés à la transformation des aliments.

Faits saillants

• Différents traitements de transformation des aliments peuvent affecter différemment les lésions causées à L. monocytogenes.
• L'acide peracétique peut induire des niveaux importants de lésions par rapport à d'autres stress.
• La température, le temps d'exposition et le diluant du facteur de stress affectent l'étendue de la lésion.
• Les lésions induites par le stress peuvent ne pas être corrélées à la létalité.
• La survie et la lésion liées aux désinfectants sont affectées par le milieu pauvre en nutriments et à haute salinité.

Résumé

L'agent pathogène d'origine alimentaire L. monocytogenes peut être présent dans les environnements de transformation des aliments où il est exposé à divers facteurs de stress. Ces facteurs antimicrobiens, qui visent à éliminer l'agent pathogène, peuvent induire des lésions sublétales des cellules bactériennes.

Dans la présente étude, nous avons étudié l'efficacité de différents traitements (stress) pertinents pour la transformation et la conservation des aliments ainsi que les méthodes de désinfection pour générer des lésions sublétales à 4°C et 20°C pour deux souches de L. monocytogenes, ScottA et EGDe.

De plus, nous avons évalué la survie et l'étendue des lésions causées à L. monocytogenes après une exposition à des désinfectants couramment utilisés (acide peracétique et chlorure de benzalkonium), suite à une habituation dans un milieu pauvre en nutriments et à haute salinité.

Chaque stress avait un impact différent sur la cinétique de survie et de lésion de L. monocytogenes. Les niveaux de lésion les plus élevés ont été causés par l'acide peracétique qui, à 4°C, a généré des populations élevées de cellules lésées sans perte de viabilité. L'acide lactique et le chauffage sont d'autres facteurs de stress induisant des lésions.

L'habitude sur le long terme dans un milieu à faible teneur en nutriments et à forte salinité (4°C) et l'exposition ultérieure aux désinfectants ont entraîné une survie et des lésions plus élevées dans le chlorure de benzalkonium et une survie accrue, mais avec des niveaux de lésions plus faibles, dans l'acide peracétique à 20°C.

Pris ensemble, ces résultats mettent en évidence le risque potentiel pour la sécurité des aliments découlant de l'apparition de cellules endommagées par les méthodes de transformation des aliments couramment utilisées. Par conséquent, afin d'évaluer avec précision l'impact d'une méthode antimicrobienne, son potentiel d'induire des lésions sublétales doit être pris en compte avec sa létalité.

Une nouvelle élucubration soit disant scientifique, se promener en forêt augmente l'immunité, mais c'est sur France inter ...

En 2018, Le Figaro Santé publiait un article, Faire des câlins aux arbres, une nouvelle escroquerie «médicale». Extraits.

Le concept ? Passer du temps au contact des arbres et ainsi, bénéficier des vertus «thérapeutiques» de la forêt. Mise au point au Japon dans les années 1980, cette activité aussi appelée «shinrinyoku» («bain de forêt» en japonais) a le vent en poupe en France. Pas moins de cinq livres lui ont été consacrés depuis le début de l’année 2018. Et des stages de sylvothérapie organisés par des «thérapeutes énergétiques», des coachs ou des guides fleurissent un peu partout dans l’Hexagone, à des prix parfois exagérés.

L’expert mondial de cette pratique, le Dr Qing Li, parle même d’une «médecine de la forêt». Dans son livre paru en mars dernier (Shinrin Yoku, L’art et la science du bain de forêt, First Editions), ce professeur à l’université de médecine de Tokyo va même jusqu’à affirmer, études à l’appui, que les bains de forêt peuvent «renforcer le système immunitaire», «faire baisser la tension artérielle», «équilibrer le système nerveux» ou encore «diminuer le taux d’hormones du stress». Des bienfaits qui seraient, selon lui, attribuables à la présence de phytoncides dans l’air, des substances chimiques que les arbres libèrent pour se protéger des bactéries.

Et l'article de conclure,

Gare aux allégations sans fondement scientifique et à l’utilisation d’arguments d’autorité à des fins marketings. Les balades en forêt sont encore meilleures quand elles sont gratuites!

On lira aussi sur le site de l'Afis, Association française sur l'information scientifique, une réponse à un lecteur à propos des Arbres à calme… ou la sylvothérapie ...

Par ailleurs, certaines pratiques sont recommandées sans recul vis-à-vis des risques. C’est le cas du fameux « câlin » aux arbres, geste devant permettre d’en « absorber l’énergie positive ». Comme l’évoque Christophe Bouget, chercheur à l’Irstea, « Les bûcherons savent, par exemple, que c’est une très mauvaise idée de bt s’étendre au-delà des zones du corps qui ont été touchées ». D’où l’intérêt d’emporter avec soi son esprit critique, même lors de belles balades en forêt…

Et voici que tout ce charabia pseudo scientifique, ressort en 2021, mais est-ce un hasard, sur France inter, une radio soit disant de service public, si peu pluraliste au demeurant,

Merci à Mme Emmanuelle Ducros d'avoir signalé ce grand moment de non-science …

Non mais ça va pas non? Vous avez perdu la boule France Inter ? https://t.co/gxrV4XDA6H

— Emmanuelle Ducros (@emma_ducros) February 12, 2021

Stressé? Détendez-vous avec les phospholipides laitiers!

«Stressé? Détendez-vous avec de nouveaux produits laitiers», source article de Jim Romahn sur son blog Agri 007.

La Nouvelle-Zélande lance une nouvelle gamme de produits laitiers qui, selon elle, réduira le stress. Il est dit que les lipides complexes du lactosérum sont cliniquement prouvés pour aider à gérer les effets du stress, pour permettre aux consommateurs de rester concentrés et positifs sous le stress.

«Le lancement de nos phospholipides laitiers est un moment passionnant pour les producteurs laitiers néo-zélandais et l’industrie laitière dans son ensemble», a déclaré Charlotte Ortiz, responsable du marketing et des communications mondiales de Fonterra, qui détient le monopole du pays sur les exportations de produits laitiers.

«En étendant notre portefeuille à l'espace du bien-être mental, nous aidons les marques alimentaires à répondre aux besoins des nouveaux consommateurs, tels que l'amélioration de l'humeur et les performances cognitives sous le stress - des problèmes qui se sont récemment amplifiés en raison de la pandémie», a-t-elle dit.

«Nous savons que cette innovation sera un grand succès pour le marché et nos premiers retours de l'industrie ont été très positifs», a dit Ortiz.

«L’équipe de recherche de la société a développé plusieurs produits contenant des phospholipides du lait, notamment des barres nutritives, des poudres prêtes à mélanger et des sachets de compléments.» 

Jim Romahn qui vit au Canada, se demande en quelque sorte ce que les (consommateurs) Canadiens ont obtenu des millions de dollars investis dans la recherche sur les nouveaux produits laitiers, dont la majeure partie est financée soit directement par les impôts, soit indirectement par les formules de tarification du lait gérées par les offices de commercialisation du lait.

Réponses multiples au stress induites par des médicaments qui inhibent la formation de biofilms chez Escherichia coli.

Un récent article paru dans Applied and Environmental Microbiology s'est intéressé aux réponses multiples au stress induites par des médicaments qui inhibent la formation de biofilms chez Escherichia coli. L'article est disponible en accès libre.

Résumé
Dans la plupart des écosystèmes, les bactéries existent principalement sous forme de biofilms structurés associés à la surface qui peuvent être très tolérants aux antibiotiques et représentent donc un problème de santé important.

Ici, nous avons exploré la réutilisation de médicaments en tant que stratégie pour identifier de nouveaux composés antibiofilm, en criblant plus de 1000 composés de la bibliothèque chimique de Prestwick, des médicaments approuvés pour des activités spécifiques qui empêchent la formation de biofilm par Escherichia coli.

La plupart des composés inhibiteurs de croissance, qui comprennent des médicaments antibactériens connus mais également antiviraux et autres, ont également réduit la formation de biofilm.

Cependant, nous avons également identifié plusieurs médicaments inhibiteurs du biofilm à des doses où seul un effet faible ou aucun effet sur la croissance planctonique pouvait être observé. Les activités des composés antibiofilms les plus spécifiques ont été davantage caractérisées en utilisant l'analyse de l'expression génique, la protéomique et la microscopie.

Nous avons observé que la plupart de ces médicaments agissaient en réprimant les gènes responsables de la production de curli, un composant majeur de la matrice de biofilm de E. coli. Cette répression s'est apparemment produite par l'induction de plusieurs réponses différentes au stress y compris des dommages à l'ADN et à la paroi cellulaire, et à l'homéostasie des cations divalents, démontrant que la formation de biofilm peut être inhibée par une variété de mécanismes moléculaires.

Un médicament testé, le tyloxapol, n'a pas affecté l'expression de curli ou la croissance cellulaire, mais a plutôt inhibé la formation de biofilm en supprimant l'attachement bactérien à la surface.

Importance
La prévention de la formation de biofilm bactérien est l'un des défis majeurs actuels en microbiologie. Ici, en criblant systématiquement un grand nombre de médicaments approuvés pour leur capacité à supprimer la formation de biofilm par Escherichia coli, nous avons identifié un certain nombre de composés antibiofilms potentiels. Nous avons en outre démontré différents mécanismes d'action pour des composés individuels, de l'induction du stress réplicatif au déséquilibre de l'homéostasie cationique à l'inhibition de l'attachement bactérien à la surface.

Nos travaux démontrent le potentiel de la réutilisation de médicaments pour la prévention de la formation de biofilm bactérien et suggèrent qu'également pour d'autres bactéries, le spectre d'activité des composés antibiofilms est susceptible d'être large.

En conclusion de leur article, les auteurs indiquent,

En résumé, en effectuant un examen approfondi, nous avons pu identifier plusieurs médicaments qui suppriment spécifiquement la formation de biofilms par les souches commensales et pathogènes de E. coli tout en ayant un effet faible ou aucun effet sur la croissance bactérienne à une concentration donnée.

Alors que l'un des médicaments antibiofilms identifiés a spécifiquement empêché l'adhérence, l'effet d'autres médicaments était dû à la suppression de la production de curli et donc de l'agrégation cellulaire.

Cela s'est apparemment produit en raison de l'induction de différentes réponses au stress, y compris une homéostasie perturbée des cations divalents, des dommages à l'ADN ou des perturbations de la biosynthèse de la paroi cellulaire. Les mêmes traitements ont également induit l'expression de gènes de motilité, stimulant ainsi probablement la dispersion cellulaire. Une telle suppression induite par le stress de la formation de biofilm et de l'induction de la motilité était inattendue car chez E. coli, l'expression de curli est sous régulation positive tandis que l'expression flagellaire est sous régulation négative par la réponse générale au stress, et les biofilms favorisent généralement la résistance au stress.

Il reste à déterminer si cet effet est courant et si l'induction du stress par ces médicaments ou par d'autres médicaments pourrait également inhiber la formation de biofilms chez d'autres bactéries. Enfin, la suppression de l'expression de curli pourrait avoir des applications cliniques en plus de l'inhibition de la formation de biofilms puisque les fibres de curli sont connues pour être généralement importantes pour la pathogénicité de E. coli.

Réponse au stress et survie de Salmonella Enteritidis dans des biofilms d'espèces simples et doubles après une exposition répétée à des ammonium quaternaires

Dans un article à paraître dans International Journal of Food Microbiology, des scientifiques de Chine, de Singapour et de Corée du Sud ont étudié la réponse au stress et survie de Salmonella Enteritidis dans des biofilms d'espèces simples et doubles avec Pseudomonas fluorescens, après une exposition répétée à des ammonium quaternaires.

Faits saillants

• Le stress aux ammonium quaternaires a augmenté la sensibilité de cellules attachées et détachées de S. Enteritidis.
• Le stress aux ammonium quaternaires pourrait induire la production de cellulose dans des biofilms de S. Enteritidis.
• Le stress aux ammonium quaternaires a augmenté les niveaux d'expression de csgD, adrA et bcsA.
• Une co-culture avec P. fluorescens a amélioré la survie de S. Enteritidis exposé aux ammonium quaternaires.
• Les biofilms avec deux espèces, S. Enteritidis et P. fluorescens, ont montré des structures complexes.

Résumé

Les biofilms formés sur les surfaces en contact avec les aliments sont fréquemment exposés aux désinfectants à différentes concentrations. Cette étude a été conçue pour évaluer la façon dont S. Enteritidis dans des biofilms monospécifiques et avec deux espèces avec P. fluorescens réagit aux résidus de composés d'ammonium quaternaires sur les surfaces en contact avec les aliments.

Les biofilms de 48 h de S. Enteritidis et de P. fluorescens chez des espèces simples et doubles ont été exposés en continu à 20 ppm d’ammonium quaternaires pendant 5 jours, suivis par un challenge respectivement avec 200 ppm et 100 ppm d’ammonium quaternaires pour les cellules attachées et détachées.

Les structures de biofilm ont été observées par microscopie confocale à balayage laser et l'expression génique liée aux substances polymèriques extracellulaires a également été évaluée.

Les résultats ont montré que le stress aux ammonium quaternaires a conduit à un log de moins lors du dénombrement cellulaire des biofilms avec une seule espèce de S. Enteritidis et P. fluorescens.

Plus de cellulose observée par des images en microscopie confocale à balayage laser et des niveaux accrus de transcription des gènes liés à la cellulose (csgD, bcsA et ardA) de S. Enteritidis ont été induits par le stress aux ammonium quaternaires. Néanmoins, un pourcentage élevé de membranes cellulaires endommagées au sein de biofilms pré-exposés aux ammonium quaternaires pourrait contribuer à l'augmentation de la sensibilité de S. Enteritidis à la fois chez les cellules attachées et détachées.

L'exposition antérieure aux ammonium quaternaires n'a pas influencé le nombre de cellules viables de S. Enteritidis dans des biofilms à deux espèces, dans lesquels S. Enteritidis a montré une forte résistance aux ammonium quaternaires avec des réductions < 2 log UFC/cm².

Une diminution des taux de transcription des gènes liés à la cellulose a été observée chez S. Enteritidis dans des biofilms à deux espèces, mais l'expression des gènes liée aux substances polymèriques extracellulaires de P. fluorescens n'a pas été affectée par les espèces simples ou doubles. La matrice de biofilm à deux espèces qui possède de grandes microcolonies extrudant des couches inférieures avec de grandes quantités de polysaccharides principalement produites par P. fluorescens pourrait éventuellement protéger S. Enteritidis de la désinfection. Une survie accrue de S. Enteritidis dans des biofilms à deux espèces a également été retrouvée lorsqu'ils ont été détachés des coupons.

Dans l'ensemble, nos résultats soulignent que, bien que des expositions répétées aux ammonium quaternaires à faibles doses ont sensibilisé S. Enteritidis, la présence de P. fluorescens dans les biofilms à deux espèces pourrait améliorer la résistance aux ammonium quaternaires de S. Enteritidis, contribuant probablement à la survie de S. Enteritidis dans les usines de transformation des aliments .

Mots clés

Biofilms, Salmonella Enteritidis, Pseudomonas fluorescens, Composés d'ammonium quaternaires