«L'hygiène, avant la microbiologie, n'est hygiénique que dans ses intentions. C'est la science des apparences qui repose entre des mains d'aveugles : est sain ce qui est beau, bon, et ne sent pas mauvais.»
Pierre Darmon, L'homme et les microbes, Fayard, 1999.
Un article paru dans microorganisms
a pour titre, «High Disinfectant Tolerance in Pseudomonas spp.
Biofilm Aids the Survival of Listeria monocytogenes»(Une haute tolérance aux
désinfectants des biofilms de Pseudomonas spp. aide à la
survie de Listeria monocytogenes).
Résumé
Pseudomonas
spp. sont les bactéries les plus couramment retrouvées dans les
environnements de transformation des aliments en raison de propriétés
telles qu'un taux de croissance élevé à basse température, une
tolérance élevée aux agents antimicrobiens et la formation de
biofilms. Dans cette étude, un ensemble d'isolats de Pseudomonas
provenant de surfaces nettoyées et désinfectées dans une
installation de transformation du saumon ont été examinés pour la
formation de biofilm à 12°C. Une forte variation dans la formation
de biofilm entre les isolats a été observée. Des isolats
sélectionnés, à la fois à l'état planctonique et à l'état de
biofilm, ont été testés pour leur résistance et/ou tolérance à
un désinfectant couramment utilisé (à base d'acide peracétique)
et à l'antibiotique florfénicol. La plupart des isolats ont montré
une tolérance beaucoup plus élevée à l'état de biofilm qu'à
l'état planctonique. Dans une expérience de biofilm multi-espèces
avec cinq souches de Pseudomonas avec et sans souche de
Listeria monocytogenes, le biofilm de Pseudomonas a
semblé favoriser la survie des cellules de L. monocytogenes
après désinfection, soulignant l'importance de contrôler la charge
bactérienne dans les environnements de transformation des aliments.
Conclusion
Les
espèces du genre Pseudomonas se trouvent couramment dans les
environnements alimentaires, et certaines d'entre elles sont
reconnues comme d'importantes bactéries responsables de l’altération
des aliments. Cependant, en termes de sécurité des aliments, les
membres de ce genre ont souvent été négligés car ils ne sont pas
directement associés aux infections d'origine alimentaire chez
l'homme.
Dans
cette étude, nous avons démontré la variation de la capacité de
formation de biofilm dans des conditions données dans différents
isolats provenant d'une installation de transformation du saumon.
Nous avons également démontré la variation de la tolérance aux
désinfectantx à base d’acide peracétique, Aqua Des Foam PAA,
régulièrement utilisé dans les installations de transformation des
aliments, et à un antibiotique pertinent pour l'aquaculture,
révélant que de nombreux isolats de Pseudomonas ont une
tolérance inhérente élevée au désinfectant, en particulier au
sein d’un biofilm. La résistance au florfénicol était également
élevée dans plusieurs isolats, avec des valeurs de CMI de 2400
μg/mL et plus. En fin de compte, nous avons montré comment la
tolérance à la formation de biofilm et aux désinfectants de
Pseudomonas spp. peut aider à la survie de
Listeria monocytogenes. Ce faisant, Pseudomonas spp.
résidant dans l'environnement de transformation des aliments menace
indirectement la sécurité des aliments.
Mise à jour du 2 juillet 2023
On lira l'article paru sur ce sujet dans Food Safety Magazine.
«Comment les agents pathogènes survivent et se développent dans un
climat changeant», source article
d’Ashley Mayrianne dans Microcosm, le magazine de l’American
Society for Microbiology. Extraits.
De nombreuses études sont arrivées à la même conclusion : un
changement climatique influencera la santé et le bien-être des
humains et de leur environnement. Les changements de température, de
précipitations, d'humidité, de concentrations de CO2 et de
disponibilité des nutriments peuvent augmenter le risque de maladies
à transmission vectorielle et zoonotiques, à la fois dans de
nouvelles zones géographiques et dans les endroits où ces maladies
sont déjà endémiques ou éradiquées.
Une revue
systématique de la littérature publiée en août 2022 a prédit
que 58% des maladies pathogènes humaines sont susceptibles de
s'aggraver avec le changement climatique. L'impact du changement
climatique sur la santé mondiale devrait être si grave que
l'Organisation mondiale de la santé l'a qualifié de «la
plus grande menace pour la santé de l'humanité», estimant que
les coûts de santé directs totaliseront entre 2 et 4 milliards de
dollars d'ici 2030 en raison de augmentation des décès dus à la
malnutrition, au paludisme, à la diarrhée et au stress thermique,
entre autres facteurs. Les scientifiques s'attendent à voir la
charge
la plus élevée des maladies liées au climat dans les pays et
les communautés à faibles ressources. Les personnes immunodéprimées
ou qui ont des allergies respiratoires, nutritionnelles et
saisonnières préexistantes seront également plus à risque.
Pourquoi le changement climatique augmente-t-il le risque de
maladie ?
En général, un temps plus doux est plus propice à la survie et à
la reproduction microbiennes. Pourtant, selon le Dr Arturo
Casadevall, directeur du département de microbiologie moléculaire
et d'immunologie W. Harry Feinstone et professeur à la Johns Hopkins
Bloomberg School of Public Health, le problème n'est pas simplement
un temps plus chaud en moyenne. «Les gens disent ‘le monde ne se
réchauffe que d'un degré’ ; ce n'est pas la bonne façon de
penser. Chaque fois que vous avez une journée très chaude, c'est un
événement de sélection», a-t-il dit. À mesure que le climat
change, les microbes doivent s'adapter à la «nouvelle normalité»,
offrant aux agents pathogènes des opportunités de se déplacer et
d'évoluer de manière inconnue, ce qui peut augmenter la virulence
et la gamme d'hôtes. Alors que les humains se déplacent vers de
nouveaux environnements pour éviter les impacts du changement
climatique, ils peuvent également rencontrer de nouveaux agents
pathogènes contre lesquels ils manquent d'immunité naturelle.
L'évolution humaine ne peut tout simplement pas suivre.
«L'une des raisons pour lesquelles [les humains] ne s'inquiètent
pas [actuellement] des maladies fongiques … c'est parce que nous
avons chaud», a dit Casadevall. «La plupart des champignons ne
peuvent pas se développer à la température de notre corps», mais
infectent plutôt les créatures à température ambiante, comme les
reptiles et les amphibiens, ou n'affectent les humains qu'au niveau
de la peau. Cependant, «les champignons s'adaptent», a-t-il averti.
«Alors que le monde se réchauffe, ils apprennent à pousser à des
températures plus élevées.»
Les
travaux de Casadevall au cours de la dernière décennie
décrivent la capacité du champignon Candida
aurisà s'adapter et à survivre à des températures
élevées (supérieures à 37°C), brisant la zone d'exclusion
thermique protégeant autrement les humains contre l'infection. «Le
problème avec le changement climatique est que le pilier qu'est la
température peut être surmonté si les champignons s'adaptent»,
a-t-il dit, en particulier compte tenu des recherches montrant que la
température
moyenne du corps humain est en baisse.
L'hypothèse climatique de Casadevall est née du fait que trois
isolats uniques de C. auris sont
apparus simultanément sur trois continents, la tolérance
à la température étant le dénominateur commun. Cette hypothèse
est apparemment étayée par des recherches en Inde qui ont révélé
que C. auris isolé d'une plage peuplée avait une tolérance
à la température plus élevée qu'un isolat séparé d'un marais,
indiquant que le champignon aurait pu s'adapter à différents
environnements.
La suite est à lire dans cet article passionnant …
NB : La photo représente la couverture de Microcosm,
(Re)Emergence of Infectious Diseases.
«Survie de Listeria monocytogenes
et de Salmonella sur des surfaces dans l'environnement
sec du conditionnement et efficacité des processus de nettoyage à
sec sur la réduction des pathogènes», source Center
for Produce Safety. Il s'agit d'un programme de recherche proposé par Paul Dawson qui me semble utile d'où sa diffusion sur le blog. Merci à Food Safety News de m'avoir donné l'idée de cet article.
Points clés à retenir
- Le projet a examiné la survie de Listeria monocytogenes
et de Salmonella sur des surfaces sèches d'ateliers de
conditionnement de pêches simulées en laboratoire.
- Les chercheurs ont mesuré la mortalité de cellules séchées et
de biofilms dans différentes conditions environnementales.
- La prochaine étape évaluera l'efficacité des désinfectants de
qualité alimentaire sur les cellules et les biofilms en laboratoire.
- Conjugués aux essais en usine pilote, les résultats aideront à
identifier les pratiques de management visant à réduire la présence
de pathogènes dans un environnement sec.
Résumé
Salmonella et Listeria monocytogenes sont d'importants
pathogènes d'origine alimentaire impliqués dans les épidémies
d'origine alimentaire liées à la consommation de produits et de
fruits frais. La contamination des produits frais est problématique
car ces produits sont généralement consommés sans chauffage. Pour
éviter les événements de contamination, l'industrie du
conditionnement doit s'appuyer sur des pratiques rigoureuses de
nettoyage-désinfection , y compris dans les zones sèches de
l'atelier de conditionnement. Cette étude propose de développer des
outils d'information sur les taux de mortalité des pathogènes
exposés au stress matriciel. Des expériences permettront de
réassembler les conditions du conditionnement. Des cellules
planctoniques séchées et des biofilms séchés formés par le
microbiote de l’atelier de conditionnement et L. monocytogenes
ou Salmonella simuleront les surfaces et les conditions
environnementales de l'industrie du conditionnement. Les expériences
étudieront les conditions qui favorisent la transition des cellules
planctoniques présentes sur les surfaces pour former des communautés
intégrées ou des biofilms attachés, et la formation de cellules
viables mais non cultivables. Les études d'inactivation fourniront
des données sur les meilleures pratiques concernant la méthodologie
de nettoyage à sec et de désinfection dans l‘atelier de
conditionnement et l'élimination des pathogènes d'origine
alimentaire. Ces résultats seront validés pour une utilisation
pratique dans l'atelier de conditionnent, dans une grande étude
d'usine pilote afin de réduire la charge de micro-organismes sur
l'équipement et les produits. Les résultats de cette étude
permettront d'améliorer la maîtrise des pathogènes en plus des
bonnes pratiques agricoles de base.
Résumé technique
Le pourcentage de denrées
alimentaires contaminées par des pathogènes d'origine alimentaire a
augmenté au cours de la dernière décennie. Ces produits sont
souvent consommés crus ou avec un minimum de transformation ou de
préparation, ce qui contribue au risque de maladies d'origine
alimentaire. Salmonella
et Listeria monocytogenes
sont deux pathogènes bactériens d'origine alimentaire préoccupants
pour l'industrie des fruits et légumes. Une entreprise de
conditionnement a émis en 2016 le premier rappel de certains fruits
à noyau en raison d'inquiétudes concernant la contamination par
Listeria monocytogenes.
Un autre rappel dans
plusieurs États de pêches
en 2020 impliquait une contamination par Salmonella.
De plus, Salmonella
et Listeria monocytogenes
sont des pathogènes importants pour d'autres produits tels que les
légumes verts à feuilles,
les tomates, les melons
cantaloups et la mangue. En
l'absence de toute pratique empêchant la survie des pathogènes sur
le produit, l'exposition des produits frais à des surfaces de
contact après récolte
contaminées augmentera la probabilité de contamination et
d'épidémies d'origine alimentaire. Dans certaines zones de
l'atelier
de conditionnement, la réglementation
autorise l'utilisation de techniques de nettoyage à sec telles que
l'aspiration ou la mise au rebut, suivies de l'utilisation de
désinfectants secs pour les surfaces en contact avec les aliments ou
les zones de la zone 1. L'utilisation ou la présence d'eau pourrait
constituer un risque important de croissance de
pathogènes d'origine
alimentaire, de contamination croisée et de dissémination dans
l'établissement. Cependant, les micro-organismes ont de multiples
mécanismes d'adaptation microbienne et de survie dans des conditions
sèches. La survie microbienne dans des conditions de faible humidité
et de dessiccation présentes dans l'atelier
de conditionnement peut entraîner une contamination croisée. De
plus, des conditions sèches défavorables pourraient forcer les
bactéries à entrer dans un état physiologique inactif, tel que
viable mais non cultivable (VNC).
La présence de cellules VNC a des implications sur la sécurité des
aliments
puisque ces micro-organismes peuvent ne pas être détectés lors
d'un échantillonnage de routine pour la surveillance de
l'environnement. Dans la recherche proposée, nous visons à
déterminer la survie de
cellules planctoniques
associé à la surface sèche et des biofilms de L.
monocytogenes et de
Salmonella
cultivés en combinaison avec la microflore généralement
retrouvée sur des
surfaces dans l'usine de conditionnement. Dans l'Objectif 1, les taux
de mortalité des pathogènes seront déterminés ensemble
pour des
cellules planctoniques et
des
biofilms séchés sur des
surfaces duconditionnement.
Les expériences étudieront les conditions qui favorisent la
transition des cellules planctoniques présentes sur les surfaces
pour former des communautés intégrées ou des biofilms attachés
(la question principale est de savoir quand et comment une cellule
séchée devient un biofilm intégré). Les études d'inactivation
dans l'objectif 2 fourniront des données sur les meilleures
pratiques concernant la méthodologie de nettoyage à sec et
de désinfection dans
l’atelier
de conditionnement et l'élimination des pathogènes d'origine
alimentaire. L'Objectif 3, une étude en usine pilote, validera les
résultats des Objectifs 1 et 2 pour une utilisation pratique dans
l'usine de conditionnement, afin de réduire la charge de
micro-organismes sur l'équipement et les produits. Ensemble, les
données de laboratoire et les essais en usine pilote peuvent
identifier les pratiques de management
associées à une présence réduite de
pathogènes dans l'environnement sec.
On pourra aussi retrouver une interview de Paul Dawson ici.
Deux entreprises alimentaires
belges sur trois ont lancé leurs fusées de détresse financière
ces derniers mois et 4 sur 10 risquent même de sombrer en cas de
nouveau coup dur économique. Telles sont les conclusions
inquiétantes d’une étude sur la résistance aux chocs que la
fédération du secteur Fevia a commandée à Graydon. Bart Buysse,
président
de Fevia, appelle donc les responsables politiques et les partenaires
de la chaîne à agir maintenant face à la gravité de la situation
: «La combinaison de coûts historiquement élevés pour les
matières premières, l’énergie et les salaires devient intenable
pour nos entreprises, surtout si elles ne peuvent pas les répercuter
sur leurs clients, principalement les supermarchés. Nos entreprises
fournissent des emplois et des investissements dans notre pays depuis
des années, mais aujourd’hui, elles ont besoin d’un soutien et
de solutions concrètes. Nous le signalons depuis des mois. L’heure
est grave. Ne pas agir maintenant c’est de la non-assistance à
personne en danger !»
En bonne santé avant la crise du COVID, aujourd’hui en danger
Avec le score de résistance aux chocs, Graydon calcule la mesure
dans laquelle une entreprise peut absorber un ou plusieurs chocs.
Pour le secteur des boissons et des aliments, il apparaît que 87%
des entreprises étaient en très bonne santé avant la crise du
COVID. Aujourd’hui, 66% des entreprises alimentaires belges ne sont
pas suffisamment résistantes aux chocs.
Pour 40% des entreprises, la situation est aujourd’hui carrément
précaire. L’impact de la guerre en Ukraine et le cumul
d’explosions des coûts des matières premières, de l’énergie
et des salaires n’y sont bien sûr pas étrangers. Le manque de
réserves – épuisées par les crises successives – pourrait
faire sombrer ces entreprises en cas de nouveau choc. Comme 97% des
entreprises alimentaires belges sont des PME (avec moins de 100
employés), ce sont elles qui sont le plus exposées.
L’explosion des coûts est intenable pour les entreprises
alimentaires
L’étude de Graydon montre clairement que les entreprises
alimentaires n’ont pas encore totalement digéré les conséquences
négatives de la crise du COVID. D’un côté, la part des
entreprises alimentaires belges ayant un score de résistance aux
chocs alarmant a diminué grâce aux mesures de soutien corona. D’un
autre, beaucoup de ces entreprises sont restées dans la zone de
danger, entre autres à cause de l’impact du variant Omicron.
Entre-temps, presque tous les coûts ont atteint des sommets sans
précédent. La comparaison de l’évolution des prix sur la période
de janvier à août 2022 avec les mêmes périodes en 2021 et 2020 –
au cours desquelles nos entreprises étaient déjà confrontées à
des pénuries et à de fortes hausses de prix – montre que la
situation risque de devenir intenable pour de nombreuses entreprises
alimentaires :
Par ailleurs, une enquête auprès des membres de Fevia montre qu’à
peine la moitié des entreprises alimentaires a obtenu une
augmentation des prix de la part des supermarchés en 2022. De plus,
dans la plupart des cas, elle représentait moins de la moitié de
l’augmentation des coûts. Les membres de Fevia s’inquiètent
aussi des marges infimes qu’il leur reste pour investir et innover.
Pour beaucoup d’entre eux, il s’agit même d’une pure question
de survie.
En outre, une indexation des salaires de plus de 10%, prévue en
janvier 2023, attend encore les entreprises alimentaires belges. Cela
risque de les rendre moins compétitives, car les augmentations de
salaires dans les pays voisins, vers lesquels notre pays exporte
traditionnellement beaucoup, sont beaucoup plus faibles. Avec la
lasagne fiscale en Belgique, cela encourage aussi de plus en plus les
achats transfrontaliers.
Pour information, selon ce site,
«Les ‘lasagnes fiscales’ belges poussent les consommateurs à
l’étranger» près
de 4 Belges sur 10 achètent des boissons moins chères au-delà
des frontières. Il s’agit donc d’une ‘lasagne
de taxes’ qui touche l’alimentation et les boissons, et qui
explique pour partie l’exode physique du consommateur à
l’étranger.
Même écho du côté français avec l’ANIA (Association nationale
des industries alimentaires) avec ce
communiqué
du 30 août
2022, «Disponibilité
et flambée des prix – demain des rayons vides si la production
alimentaire n’est pas préservée coûte que coûte».
Le contexte est connu de tous : perspective d’ici cet hiver d’une
coupure totale du gaz russe qui impliquerait un rationnement
d’énergie et des coupures de courant auxquels s’ajoute une
explosion des prix. L’ANIA tire la sonnette d’alarme.
Aujourd’hui, les entreprises alimentaires sont très inquiètes
pour le maintien de leur production. Une problématique énergétique
qui vient fragiliser encore davantage un secteur agroalimentaire pris
en étau entre la nécessité d’une juste rémunération des
agriculteurs et la guerre des prix incessante que se mènent les
distributeurs.
«Comment répondre à l’angoisse d’un patron de PME qui, en 2021
payait 2,5 millions d’euros au titre de l’énergie, qui en paye…
6,5 millions en 2022 et qui en payera… 14 millions en 2023 ?
Quelles réponses lui apporter ? A aujourd’hui nous n’en avons
pas…»
«Le SARS-CoV-2 peut survivre à long terme sur de la viande
congelée, selon une étude», source ASM
News.
Des substituts du SARS-CoV-2 peuvent survivre jusqu'à 30 jours sur
des produits carnés au réfrigérateur ou au congélateur. Ces
résultats sont publiés dans Applied
and Environmental Microbiology, une revue de l'American
Society for Microbiology. L’article est disponble en intégralité.
«L’étude a été menée en utilisant du poulet, du bœuf, du porc
et du saumon, et des virus de substitution avec des pointes (spikes)
similaires à celles du SARS-CoV-2, comme substituts», a dit la
première auteure Emily S. Bailey. Les chercheurs ont conservé les
produits à la fois à des températures de réfrigération (4°C) et
de congélation (-20°C).
«Bien que vous ne puissiez pas conserver la viande au réfrigérateur
pendant 30 jours, vous pouvez la conserver au congélateur aussi
longtemps», a déclaré Bailey. «Nous avons même découvert que
les virus pouvaient être cultivés après [avoir été congelés]
pendant cette période.» Bailey est professeur adjoint, Département
de santé publique, Collège de pharmacie et des sciences de la
santé, Université Campbell, Buies Creek, Caroline du Nord.
Les chercheurs ont entrepris cette étude après avoir appris que des
épidémies de COVID-19 se produisaient en Asie du Sud-Est sans
transmission communautaire préalable. Les rapports de ces
communautés «suggèrent que les produits de viande conditionnés,
produits dans des zones où le SARS-CoV-2 circulait, auraient pu être
la source du virus», a dit Bailey. «Notre objectif était de
déterminer si des virus similaires pouvaient ou non survivre dans
cet environnement.»
L’étude est importante car le SARS-CoV-2 peut se répliquer dans
l'intestin, ainsi que dans les voies respiratoires», a dit Bailey.
Dans l'étude, les chercheurs ont utilisé 1 virus à ARN avec une
enveloppe lipidique et 2 coronavirus animaux, le virus de l'hépatite
murine et le virus de la gastro-entérite transmissible comme
substituts.
Les 3 virus ont déjà été utilisés comme substituts du
SARS-CoV-2, généralement avec des réductions plus importantes de
leur nombre observées à la réfrigération qu'aux températures de
congélation. La réduction des effectifs variait également selon
l'aliment utilisé.
«Des efforts continus sont
nécessaires pour prévenir la contamination des aliments et des
surfaces de transformation des aliments, des mains des employés
et des ustensiles de transformation des aliments tels que les
couteaux», ont écrit les chercheurs.
De plus, il
doit être pris en compte «l'absence
ou l'insuffisance de la désinfection de ces aliments.»
La revue PROCESS
Alimentaire
censure pour une triste question d’argent les 10 052 articles
initialement publiés gracieusement par mes soins de 2009 à 2017 sur
le blog de la revue, alors que la revue a bénéficié de la manne de
la publicité faite lors de la diffusion de ces articles. La revue
PROCESS
Alimentaire
a fermé le blog et refuse tout assouplissement. Derrière cette
revue, il faut que vous le sachiez, il y a une direction aux éditions
du Boisbaudry, pleine de mépris, et un rédacteur en chef complice !
Bien entendu l'article ci-après n'incite à la consommation de boissons alcoolisées, et conseille à boire avec modération ...
Cela étant, voici un article qui traite de la survie de Escherichia coli
O157, Salmonella et Listeria monocytogenes dans des
mélanges d'éthanol et de jus à température ambiante, source Food
Protection Trends.
Résumé
Certains bars et
restaurants ont commencé à proposer
des cocktails de fruits et légumes alcoolisés à température
ambiante. Les opérateurs pensent souvent que la
présence d’éthanol
rend cette pratique sûre, et à l'inverse, certains services
réglementairesse posent
la question de
la sécurité sanitaire.
Il a été rapporté que l'éthanol peut inhiber la croissance de
certaines bactéries à des concentrations commençant à 8-10% et
peut être biocide à des concentrations ≥ 30%. Dans cette étude,
Escherichia
coli
O157, Salmonella
et Listeria
monocytogenes
ne se sont pas développés dans des mélanges de purée de banane,
de purée de poire, de jus d'orange et de jus de pomme préparés
avec des concentrations d'éthanol de 10 à 50% à 25°C. Les agents
pathogènes inoculés n'ont pas été détectés dans le jus plus
éthanol à 40 ou 50% après 48 heures.
Les jus avec des concentrations d'éthanol de 10 à 30% ont présenté
différentes réductions logarithmiques au fil du temps pour chacun
des agents pathogènes introduits. Cette étude a des implications
sur la façon dont les services
réglementaires
évaluent le risque des mélanges de jus et
d'éthanol
conservés à température ambiante en vertu du Food
Code
de la FDA des États-Unis. Les opérateurs qui souhaitent afficher
des mélanges d'éthanol et de jus de fruits à température ambiante
doivent s'assurer d'un pH < 4,2 ou d'une combinaison de valeurs de
pH et d'activité de l'eau basées sur le tableau B du Food
Code de la
FDA, ou encore
ils doivent conserver le produit réfrigéré
à une
température ≤ 5°C.
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 !
L'agent pathogène intracellulaire Salmonella enterica survit
à l'intérieur des cellules hôtes en utilisant diverses machineries
moléculaires et réseaux de trafic cellulaire pour soutenir sa
propre croissance. Crédit: Aleksandra Krolik/EMBL
Les
scientifiques de l'EMBL mettent en lumière la façon dont Salmonella
détourne la machinerie de sa cellule hôte pour favoriser sa propre
croissance et sa propre reproduction
Nos
cellules combattent les envahisseurs microbiens en les engloutissant
dans des sacs membranaires, des environnements hostiles dans lesquels
les agents pathogènes sont rapidement détruits.
Cependant,
l'agent pathogène Salmonella enterica, qui se développe et
se reproduit à l'intérieur de nos cellules, a développé des
moyens de détoxifier ces compartiments hostiles, les transformant en
un foyer confortable où Salmonella peut survivre et
prospérer.
Une
équipe de scientifiques dirigée par le chef du groupe EMBL, Nassos
Typas, a découvert de
nouveaux détails sur les stratégies de survie de Salmonella.
Les chercheurs ont analysé les interactions protéiques dans les
cellules infectées par Salmonella pour identifier les divers
processus biologiques de la cellule hôte que la bactérie utilise.
Salmonella
cible et modifie les mécanismes et les voies des protéines
cellulaires, dans lesquelles plusieurs protéines travaillent
ensemble, à l'aide de protéines dites effectrices, qu'elle injecte
dans les cellules hôtes. Au total, Salmonella est connue pour
libérer plus de 30 protéines effectrices dans les cellules
infectées pour détourner les nutriments et se protéger. Cependant,
les fonctions de bon nombre de ces protéines et les protéines de la
cellule hôte avec lesquelles elles interagissent sont largement
inconnues.
Pour
trouver ces interactions protéiques énigmatiques, les scientifiques
de l'EMBL ont génétiquement modifié 32 souches de Salmonella
en ajoutant des tags
d'identification aux protéines individuelles de Salmonella,
en affectant une protéine à chaque souche bactérienne. Les tags
d'identification agissent comme une poignée que les scientifiques
peuvent saisir dans leurs expériences. Cette approche de
modification des protéines effectrices directement dans leur hôte
est une percée. Cela
permet aux chercheurs de capturer les protéines
bactériennes une fois qu'elles ont été sécrétées dans les
cellules infectées et de les extraire avec toutes les protéines de
la cellule hôte qui leur sont liées. Ces protéines en interaction
sont ensuite identifiées à l'aide d'une technique appelée
spectrométrie de masse. «La nouvelle approche présente de
nombreux avantages par rapport aux stratégies expérimentales
précédentes. En particulier, elle
caractérise l'ensemble des interactions protéine-protéine de
l’hôte et du pathogène dans les cellules
infectées par un agent pathogène vivant, ressemblant étroitement à
ce qui se produit dans un organisme hôte lors d'une infection à
Salmonella», explique Joel Selkrig, scientifique du groupe de
Typas et l'un des les deux auteurs principaux de l'étude.
En
utilisant leur nouvelle approche, les scientifiques de l'EMBL ont
identifié 421 interactions auparavant inconnues entre les protéines
de Salmonella et les protéines de la cellule hôte, ainsi que
25 interactions qui avaient été décrites auparavant.
«Nous
avons découvert que plusieurs effecteurs de Salmonella interagissent
physiquement avec plusieurs protéines que la cellule hôte utilise
pour transporter le cholestérol. De cette façon, le trafic de
cholestérol peut être détourné à des fins propres à
Salmonella», explique Philipp Walch, qui a récemment terminé
son doctorat à l'EMBL Heidelberg et partage la première paternité
de l'étude avec Joel.
Le
cholestérol est un composant essentiel des membranes biologiques qui
entourent nos cellules et les structures qui les composent.
Salmonella utilise le cholestérol pour modifier
la composition des sacs membranaires qui l'entourent, rendant
potentiellement la membrane plus rigide et renforçant la barrière
qui sépare Salmonella
des systèmes de détection et de défense cellulaire, qui sont
présents dans le cytoplasme de la cellule hôte.
Les
scientifiques ont également trouvé de nouveaux indices sur le
fonctionnement de deux autres stratégies de survie. L'une de ces
stratégies consiste à remodeler le réseau de fibres protéiques
qui sont utilisées pour transporter le matériel à l'intérieur de
la cellule. Une autre stratégie consiste à interférer avec la
fonction d'une protéine de la cellule hôte qui régule
les contacts entre les membranes pour faciliter l'échange de lipides
et de petites molécules. Les deux stratégies peuvent aider
Salmonella à renforcer sa membrane protectrice et à éviter
la détection par les systèmes de défense de la cellule hôte.
Les
résultats récents font suite à des recherches publiées par le
groupe de Typas en 2020, dans lesquelles les chercheurs ont décrit
comment l'infection à Salmonella peut entraîner une forme
inflammatoire de mort cellulaire. L'étude actuelle a impliqué des
scientifiques de l'EMBL et des collègues de l'Imperial College de
Londres, Royaume-Uni, le Centre Helmholtz pour la recherche sur les
infections à Braunschweig, Allemagne et Rocky Mountain Laboratories
à Hamilton, Montana, États-Unis, qui fait partie du National
Institute of Allergy and Infectious Diseases.
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 étude montre comment les bactéries pathogènes peuvent s'adapter à diverses conditions du tube digestif. Source Nature Communications.
Basique, acide, basique encore, pour les bactéries pathogènes telles que Salmonella, le tube digestif humain est un changement radical.
Alors, comment les bactéries parviennent-elles à réagir à ces changements?
Une équipe de chercheurs de l'Institut Max Planck (MPI) pour la microbiologie terrestre à Marburg dirigée par Andreas Diepold a désormais fourni une explication possible: les bactéries pathogènes peuvent changer des composants de leur appareil d'injection à la volée, comme changer des pneus d'une voiture en mouvement, pour permettre une réponse rapide.
Certains des pathogènes humains les plus connus - de la bactérie de la peste Yersinia pestis au pathogène de la diarrhée Salmonella - utilisent une minuscule aiguille hypodermique pour injecter des protéines pathogènes dans les cellules de leur hôte, les manipulant ainsi. Cette aiguille fait partie du système de sécrétion dit de type III (T3SS), sans lequel la plupart de ces agents pathogènes ne peuvent pas se répliquer dans l'organisme.
Ce n'est que récemment qu'il a été découvert que de grandes parties du T3SS ne sont pas fermement ancrées à la partie principale du système, mais sont constamment échangées pendant le fonctionnement. Cependant, la signification de ce phénomène n'est pas claire. Des chercheurs du laboratoire d'Andreas Diepold de l'Institut Max Planck de microbiologie terrestre ont maintenant découvert que ce comportement dynamique permet aux bactéries d'adapter rapidement la structure et la fonction de l'appareil d'injection aux conditions extérieures.
La digestion humaine commence par un environnement neutre à légèrement alcalin dans la bouche et l'œsophage, que l'ajout d'acides gastriques change soudainement en fortement acide dans l'estomac - un environnement dans lequel de nombreux pathogènes ne survivent pas. La cible réelle de Yersinia enterocolitica, la bactérie pathogène étudiée dans l'étude, est l'intestin. Ici, les conditions de pH neutre sont rétablies.
Mais comment les bactéries parviennent-elles à s'adapter si rapidement aux conditions changeantes et comment cela est-il contrôlé? Le doctorant Stephan Wimmi, premier auteur de l'étude, a pu démontrer qu'une protéine dans la membrane de la bactérie agit comme un capteur de la valeur du pH. Dans une collaboration avec le laboratoire d'Ulrike Endesfelder à l'Institut Max Planck, il a découvert que cette protéine devient plus mobile à un pH bas (= acide) et transmet ainsi le signal aux composants du T3SS à l'intérieur de la bactérie.
La flexibilité empêche les ratés
Dans un environnement acide comme l'estomac, les composants mobiles ne se lient pas au reste de l'appareil (y compris l'aiguille elle-même), de sorte que le système d'injection reste inactif. Dès que les bactéries pénètrent dans un environnement au pH neutre, comme on le trouve dans l'intestin, les protéines dynamiques se réassemblent, de sorte que le T3SS puisse rapidement devenir actif sur ces sites, au désarroi éventuel de la personne infectée.
Les chercheurs pensent que l'effet nouvellement découvert pourrait permettre aux bactéries d'empêcher un «raté» consommateur d'énergie du système de sécrétion dans le mauvais environnement, ce qui pourrait même activer la réponse immunitaire de l'hôte. D'autre part, la mobilité et la dynamique de la structure permettent au système d'être rapidement remonté et activé dans des conditions appropriées.
La mobilité et l'échange de protéines sont de plus en plus découverts dans les complexes et les nanomachines dans tous les domaines de la vie ; cependant, l'utilité de ces dynamiques n'est généralement pas comprise. Les nouveaux résultats de Marburg montrent comment l'échange de protéines permet de répondre de manière flexible aux circonstances extérieures - un immense avantage, pas seulement pour les bactéries.
«La croissance et la survie de la
Listeria attachée sur de la laitue et de
l'acier inoxydable varient selon la souche et le type de
surface», source article paru Journal
of Food Protection.
Résumé
Listeria
monocytogenes, pathogène d'origine alimentaire, vit comme un
saprophyte dans la nature et peut adhérer et se développer sur des
surfaces aussi diverses que des feuilles, des sédiments et de
l'acier inoxydable. Pour discerner les mécanismes utilisés par L.
monocytogenes pour l'attachement et la croissance sur diverses
surfaces, nous avons étudié les interactions entre le pathogène
sur de la laitue et de l'acier inoxydable.
Un
panel de 24 souches (23 de Listeria monocytogenes et 1 L.
innocua) a été étudié
pour l'attachement et la croissance sur de la laitue à 4°C et 25°C
et sur l’acier inoxydable à 10°C et 37°C. La croissance pendant
la nuit des cellules attachées a entraîné une augmentation de 0 à
3 log sur de la laitue, selon la souche et la température. Parmi les
souches les moins performantes sur la laitue, deux provenaient d'une
importante épidémie de melons cantaloups, ce qui indique que les
facteurs importants pour les interactions avec le cantaloup peuvent
être différents de ceux
requis sur les tissus de laitue. Les souches qui se
cultivaient le mieux sur la laitue
appartenaient aux sérotypes 1/2a, 1/2b et 4b et provenaient de
fromages, de pommes de terre et d'eau/sédiments à proximité des
champs de production.
La
microscopie confocale de L. monocytogenesmarquée
avec une protéine fluorescente verte exprimée de manière
constitutive a indiqué des associations avec les bords coupés et
les veines des feuilles de laitue. Sur les coupons en acier
inoxydable, il y avait une augmentation de 5 à 7 log à 10°C après
7 jours et une augmentation de 4 à 7 log à 37°C après 40 h.
Statistiquement,
la croissance sur
la surface en acier inoxydable
était meilleure pour les souches de sérotype 1/2a que pour les
souches de sérotype 4b, même si certaines souches du
sérotype 4b se sont bien développées sur les coupons en acier
inoxydable. Ces dernières
comprenaient des souches provenant de produits et d'eau/sédiments.
Certaines souches étaient adaptées aux deux environnements, tandis
que d'autres présentaient une variabilité entre les deux surfaces
différentes.
Une
analyse plus approfondie de ces souches devrait révéler les
facteurs moléculaires nécessaires à l'adhérence et à la
croissance superficielle de L. monocytogenes sur différentes
surfaces biotiques et abiotiques.
«Quand des souches de E. coli jouent au jeu pierre-papier-ciseaux, ce n'est pas la plus forte souche qui survit», source UC San Diego.
Une nouvelle étude de l'UC San Diego révèle une dynamique cachée des colonies de bactéries.
Les bactéries sont partout autour de nous, pas seulement dans les salles de bain ou les plans de travail de la cuisine, mais aussi à l'intérieur de notre corps, y compris dans les tumeurs, où le microbiote se développe souvent. Ces «petites écologies» peuvent détenir la clé des thérapies médicamenteuses contre le cancer et en apprendre davantage à leur sujet peut aider à développer de nouveaux traitements vitaux.
Que se passe-t-il lorsque différentes souches de bactéries sont présentes dans le même système? Coexistent-elles? Les plus fortes survivent-elles ? Dans un jeu microbien de pierre-papier-ciseaux, des chercheurs de l’Institut BioCircuits de l’Université de Californie à San Diego ont découvert une réponse surprenante. Leurs résultats intitulés « Survival of the weakest in non-transitive asymmetric interactions among strains of E. coli » (Survie des interactions asymétriques non transitives parmi les souches de E. coli les plus faibles), ont été publiés dans une édition récente de Nature Communications.
L'équipe de recherche était composée du professeur de bioingénierie et de biologie moléculaire Jeff Hasty, Michael Liao et Arianna Miano, tous deux étudiants diplômés en bioingénierie et Chloe Nguyen, étudiante de premier cycle en bioingénierie. Ils ont conçu trois souches de E. coli (Escherichia coli) afin que chaque souche produise une toxine qui pourrait tuer une autre souche, tout comme un jeu de pierre-papier-ciseaux.
Lorsqu'on lui a demandé comment l'expérience avait eu lieu, Hasty a commenté: «En biologie synthétique, les circuits géniques complexes sont généralement caractérisés par des bactéries qui poussent dans des cultures liquides bien mélangées. Cependant, de nombreuses applications impliquent des cellules qui sont limitées à se développer sur une surface. Nous voulions comprendre le comportement des petites écologies artificielles lorsque les espèces en interaction se développent dans un environnement plus proche de la façon dont les bactéries sont susceptibles de coloniser le corps humain.»
Les chercheurs ont mélangé les trois populations et les ont laissées pousser sur une boîte de Petri pendant plusieurs semaines. Lorsqu'ils sont revenus, ils ont remarqué que, dans plusieurs expériences, la même population occupait toute la surface - et ce n'était pas la plus forte (la souche avec la toxine la plus puissante). Curieux de connaître les raisons possibles de ce résultat, ils ont conçu une expérience pour dévoiler les dynamiques cachées en jeu.
Il y avait deux hypothèses, soit la population moyenne (appelée «l'ennemie de la plus forte» comme la souche que la plus forte voudrait attaquer) va gagner, soit la population la plus faible va gagner. Leur expérience a montré que, étonnamment, la deuxième hypothèse était vraie: la population la plus faible a systématiquement pris le dessus sur la boîte.
Pour en revenir à l'analogie pierre-papier-ciseaux, si nous supposons que la souche «pierre» de E.coli a la toxine la plus forte, elle tuera rapidement la souche «ciseaux». Puisque la souche ciseaux était la seule capable de tuer la souche «papier», la souche de papier n'a plus d'ennemi. Elle est libre de nuire à la souche pierre sur une période de temps, tandis que la souche pierre est incapable de se défendre.
Pour donner un sens au mécanisme derrière ce phénomène, les chercheurs ont également développé un modèle mathématique qui pourrait simuler des combats entre les trois populations en partant d'une grande variété de profils et de densités. Le modèle a pu montrer comment les bactéries se comportaient dans plusieurs scénarios avec des modèles spatiaux communs tels que des rayures, des amas isolés et des cercles concentriques. Ce n'est que lorsque les déformations ont été initialement réparties dans le modèle d'anneaux concentriques avec le plus fort au milieu, qu'il a été possible pour la plus forte contrainte de prendre le dessus sur la boîte de gélose.
On estime que les microbes sont plus nombreux que les cellules humaines 10 contre 1 dans le corps humain et plusieurs maladies ont été attribuées à des déséquilibres au sein de divers microbiomes. Les déséquilibres au sein du microbiome intestinal ont été liés à plusieurs troubles métaboliques et inflammatoires, au cancer et même à la dépression. La capacité de concevoir des écosystèmes équilibrés qui peuvent coexister pendant de longues périodes peut offrir de nouvelles possibilités passionnantes pour les biologistes synthétiques et de nouveaux traitements de santé. Les recherches menées par le groupe de Hasty peuvent aider à jeter les bases d’un jour, concevoir des microbiomes synthétiques sains qui peuvent être utilisés pour fournir des composés actifs pour traiter divers troubles métaboliques ou maladies et tumeurs.
La vice-chancelière de la recherche, Sandra Brown, a déclaré: «L'association de la biologie moléculaire et de la bioningénierie a permis la découverte avec le potentiel d'améliorer la santé des personnes dans le monde. Il s'agit d'une découverte qui ne s'est peut-être jamais produite s'ils ne travaillaient pas en collaboration. C'est un autre témoignage de la puissance de la recherche multidisciplinaire de l'UC San Diego.»
Modèle informatique de trois souches de E. coli, placées en groupes, pour voir quelle souche dominera. Etude menée par UC San Diego's BioCircuits Institute.
Une recherche parue dans Journal of Food Protection a étudié la survie de Salmonella sur viande rouge en réponse à la chaleur sèche.
Résumé
La viande rouge est associée à des éclosions à Salmonella, ce qui a des effets négatifs sur l'industrie de la transformation.
Peu de travaux ont été rapportés sur l'utilisation de la chaleur sèche par opposition à la chaleur humide contre Salmonella sur la viande rouge.
Nous avons déterminé l'effet du séchage à 25°C et de la chaleur sèche à 70°C avec ~ 10% d'humidité relative (HR) pendant 1 h vis-à-vis de onze souches de Salmonella de plusieurs sérotypes sur du bœuf, de l'agneau, de la chèvre et du caoutchouc en tant que surface inerte.
Chaque souche comprenant ~108 ufc/ml a été inoculée (100μl) sur ±1g (cm2) de chaque surface et laissée se fixer pendant 15 min dans un tube de microcentrifugeuse. Les échantillons ont ensuite été exposés à 70°C et 25° C avec 10% d'humidité relative dans un bloc chauffant.
Les dénombrements de Salmonella survivants sur les surfaces ont été dénombrés sur sur milieu en couche mince. Si les dénombrements étaient inférieurs à la limite de détection (LD), (2,01 log ufc/cm2), les cellules de Salmonella ont été enrichies avant étalement pour déterminer la présence de cellules viables.
La perte d'eau (%) de la viande après 25°C et 70°C a été déterminée. Des génomes entiers de Salmonella ont été étudiés pour identifier la présence/l'absence de gènes de réponse au stress (n = 30) liés à la chaleur sèche qui peuvent contribuer à la survie de Salmonella.
La survie de Salmonella à 25°C était significativement plus élevée sur toutes les surfaces (~6,09-7,91log ufc/cm2) par rapport à 70°C (~3,66-6,33log ufc/cm2). Sur le caoutchouc, le nombre de Salmonella était < LD à 70°C. La perte d'eau à 70°C (~17,72-9,89%) était significativement plus élevée par rapport à 25°C (~2,98-4,11%). Salmonella n'a pas été détecté sur le caoutchouc alors que la survie s'est produite sur toutes les viandes rouges à 70°C, ce qui suggère son effet protecteur contre l'effet de la chaleur.
Toutes les souches de Salmonella portaient 30 gènes de réponse au stress qui ont probablement contribué à sa survie. Une souche de S. Typhimurium 2470 multi-résistante aux antibiotiques a présenté une augmentation de la résistance à la chaleur à 70°C sur du bœuf et de l'agneau par rapport à d'autres souches.
Nos travaux montrent que la chaleur sèche à 70°C pendant 1 h contre Salmonella sur une viande rouge n'est pas une approche pratique pour les réduire ou les éliminer efficacement de la viande rouge.
