J.P. Euzéby : Dictionnaire de Bactériologie Vétérinaire |
Créé le 25 novembre 1998
Dernière mise à jour le 04 mars 2005
BRACHYSPIRA HYODYSENTERIAE
Autres dénominations : Treponema hyodysenteriae, Serpula hyodysenteriae, Serpulina hyodysenteriae.
Voir aussi le fichier : ¤ Brachyspira.
Systématique
La nomenclature de Treponema hyodysenteriae a été proposée en 1972 par Harris et al. pour des souches de spirochètes associées à la dysenterie du porc et capables de reproduire la maladie chez des porcs conventionnels.
En 1979, Kinyon et Harris placent dans l'espèce Treponema innocens des souches isolées du porc et du chien. Ces souches sont non pathogènes, faiblement hémolytiques, non indologènes, elles fermentent le fructose et les hybridations ADN-ADN montrent qu'elles constituent une genomospecies distincte de Treponema hyodysenteriae (pour une définition d'une genomospecies, voir le fichier ¤ "Définitions d'une genomospecies et d'une espèce bactérienne").
Le 01 janvier 1980, Treponema hyodysenteriae et Treponema innocens seront cités dans les Approved Lists of Bacterial Names.
Ultérieurement, plusieurs travaux ont montré que les tréponèmes du porc étaient phylogéniquement distincts des genres Borrelia, ¤ Leptospira, Spirochaeta et Treponema et qu’ils ne pouvaient plus être considérés comme des espèces du genre Treponema.
En 1991, Stanton et al. montrent (i) que les tréponèmes du porc appartiennent bien à l’ordre des ¤ Spirochaetales (présence de la "séquence signature" des spirochètes dans l’ARN 16S) ; (ii) qu’ils constituent deux espèces distinctes mais appartenant à un même genre ; et (iii) qu’ils ne sont pas apparentés au genre Treponema ou aux autres genres constituant l’ordre des ¤ Spirochaetales.
Compte tenu de l’ensemble des données morphologiques, structurales, physiologiques et génétiques, les auteurs proposent de placer ces bactéries dans un nouveau genre qu’ils appellent Serpula puis Serpulina, avec les appellations de Serpulina hyodysenteriae et de Serpulina innocens. Par la suite, le genre Serpulina s’est enrichi de nouvelles espèces, Serpulina pilosicoli, Serpulina intermedia et Serpulina murdochii (voir le fichier ¤ Brachyspira).
En 1997, Ochiai et al. comparent l’intégralité des séquences des gènes codant pour l’ARNr 16S de Brachyspira aalborgi (espèce type du genre ¤ Brachyspira), de Serpulina hyodysenteriae, de Serpulina innocens et de Serpulina pilosicoli, et ces auteurs montrent que les homologies sont supérieures à 96 p. cent. De plus, les valeurs des G + C p. cent, les résultats des hybridations ADN-ADN et les caractères phénotypiques confirment la parenté entre ces bactéries. Au vue de ces résultats, Ochiai et al. proposent de regrouper ces espèces en un unique genre qui compte tenu des règles de priorité doit être appelé ¤ Brachyspira. Les nomenclatures de Brachyspira hyodysenteriae, de ¤ Brachyspira innocens et de ¤ Brachyspira pilosicoli seront validement publiées, le 16 mars 1998, par citation sur la liste de validation n° 64.
Caractères bactériologiques
Brachyspira hyodysenteriae présente la morphologie et la mobilité caractéristiques des espèces du genre ¤ Brachyspira.
Les souches de Brachyspira hyodysenteriae sont constituées par des bactéries spiralées, de 8 à 10 mm de longueur sur 0,3 à 0,4 mm de diamètre, possédant des flagelles insérés à chacune des extrémités de la cellule et se chevauchant au centre (selon les auteurs, le nombre de flagelles varie de 7 à 9 ou de 11 à 14 ou de 7 à 14), donnant une réponse positive aux tests hydrolyse de l’esculine, alpha-glucosidase et bêta-glucosidase, donnant une réponse négative pour l’hydrolyse de l’hippurate et la production d’une alpha-galactosidase.
La production d'indole est un caractère variable selon les souches.
L'étude de la fermentation des sucres nécessite des techniques particulières*. Brachyspira hyodysenteriae fermente le galactose, le glucose, le lactose, le maltose, le mannose, le raffinose et le tréhalose. En revanche, elle ne fermente pas l’adonitol, l’inositol, le rhamnose et le sorbitol. La capacité à fermenter le fructose est variable selon les souches.
La recherche d’activités enzymatiques en galerie API ZYM ou en galerie API AN-IDENT donne un résultat positif pour la phosphatase alcaline, l’estérase C4, l’estérase lipase C8, la phosphatase acide, la bêta-galactosidase, l’alpha-glucosidase et la bêta-glucosidase.
Une croissance optimale est obtenue après incubation dans une atmosphère contenant 99 p. cent d’azote et 1 p. cent d’oxygène. Sur milieux solides, les colonies sont visibles après 48-96 heures d’incubation à 38 °C. La croissance peut être obtenue à 37 ou à 42 °C mais pas à 30 °C.
Après 72 heures d’incubation sur gélose au sang, les colonies sont pâles, translucides, fortement bêta-hémolytiques et d’un diamètre de 5 à 8 mm.
En utilisant des méthodes génétiques (analyse des iso-enzymes, profil de restriction de l’ADN, électrophorèse en champ pulsé,...) et des méthodes phénotypiques (analyse antigénique du LPS-like, analyse des protéines de membrane externe...), il est possible de distinguer plusieurs types de souches au sein de l’espèce Brachyspira hyodysenteriae. Notamment l’analyse antigénique du LPS-like permet de définir des sérogroupes et des sérovars qui sont présentés dans le tableau I. La prévalence des sérovars varie selon les pays et, au sein de chaque sérovar, la virulence semble variable selon les souches.
Habitat et pouvoir pathogène
Classiquement, il était admis que Brachyspira hyodysenteriae avait un spectre d’hôtes étroit, limité au porc, même si cette bactérie est capable d’infecter de manière transitoire et sans symptôme d’autres espèces animales en contact avec des fèces de porcs infectés : rats, souris, chiens, étourneaux.
La souris joue un rôle important dans la contamination des porcs car elle peut se contaminer avec un faible nombre de bactéries (102 unités formant colonies) et elle peut excréter le germe dans ces fèces durant 6 mois. Les autres espèces animales restent porteuses durant un temps plus bref : 13 jours pour le chien, 2 jours pour le rat, 8 heures pour l’étourneau. Les mouches peuvent disséminer des germes viables durant au moins 4 heures.
La survie du germe dans le milieu environnant est parfois considérable : 48 jours dans des fèces de porcs maintenues à une température comprise entre 0 et 10 °C, 61 jours dans des fèces diluées au 1/10 dans de l’eau et stockées à 5 °C. En revanche à des températures plus élevées, le temps de survie dans les fèces diminue considérablement : 7 jours à 25 °C et 24 heures à 37 °C.
En 1992 et en 2004, des souches de Brachyspira hyodysenteriae ont été mises en évidence chez des oiseaux, Rhea americana** (ou nandou d'Amérique) et Anas platyrhynchos (ou canard colvert).
. Dans les élevages de nandous d'Amérique, l'isolement a été effectué chez des oiseaux, âgés de moins de six mois et présentant des lésions de typhlocolite nécrosante. Les principaux signes cliniques consistent en une perte de poids et une diarrhée aqueuse mais, le plus souvent, les animaux meurent sans symptôme préalable et le taux de mortalité peut atteindre 25 à 80 p. cent. À l'autopsie, les caecums sont dilatés, le contenu caecal contient des pseudomembranes et du mucus, la muqueuse caecale est épaissie et elle présente des ulcères. Les souches isolées de nandou d'Amérique sont aptes à reproduire la maladie chez des poulets et des dindes âgées de 1 jour mais les signes cliniques sont moins sévères.
. En 2004, Jansson et al. rapportent l'isolement de sept souches de Brachyspira hyodysenteriae à partir des fèces ou du cloaque de canards colverts. Cinq souches provenaient d'animaux d'élevage et deux souches d'oiseaux sauvages. Aucun signe clinique n'est associé à l'infection et l'inoculation par voie orale d'une souche à des porcs n'a pas permis de déceler un quelconque pouvoir pathogène.
Brachyspira hyodysenteriae est l’agent de la dysenterie porcine (appelée également diarrhée hémorragique ou entérite hémorragique), maladie identifiée dans tous les pays où l’élevage porcin est développé et affectant principalement les porcs en engraissement (mais les truies et les porcelets sevrés peuvent également présenter des signes cliniques).
La dysenterie porcine est une maladie dont les répercussions économiques sont importantes du fait de la mortalité et, surtout, du coût des traitements et des retards de croissance engendrés (l'abattage des animaux peut être retardé de 28 jours).
Le principal mode de contamination d’un élevage résulte de l’introduction d’animaux infectés. Les animaux guéris représentent un danger important car ils peuvent excréter le germe. La durée de l'excrétion est variable : environ 50 p. cent des animaux convalescents restent excréteurs au-delà de 10 jours, 21 p. cent des animaux excrètent le germe au-delà de 18 jours et quelques porcs restent excréteurs au-delà de 70 jours.
D’autres modes de contamination ont été décrits : contamination par des effluents, contamination par des animaux (principalement souris mais aussi chiens et mouches), nourriture contaminée, objets souillés (notamment des bottes)... Les rongeurs, les chiens et dans une moindre mesure les mouches sont incriminés dans le maintien de l’infection après le départ des porcs pour l’abattoir.
Expérimentalement, la dose infectante pour le porc est de l’ordre de 105 unités formant colonies. La période d’incubation varie de 5 à 37 jours avec une moyenne de 11 jours. Durant cette période d’incubation, les animaux peuvent déjà être excréteurs car ils éliminent la bactérie entre 3 et 18 jours après un contact infectant.
La sensibilité des animaux est diminuée par la supplémentation en antibiotiques (aujourd'hui interdite dans de nombreux pays) et par une alimentation générant peu de substrats fermentescibles dans le gros intestin (protéine plus flocons de maïs ou de sorgho cuits à la vapeur ou protéine plus riz cuit). En revanche, elle est exacerbée par de nombreux facteurs : transport, froid, régime alimentaire riche en soja, carence en vitamine E ou en sélénium, présence de bactéries associées (¤ Acetivibrio ethanolgignens, Bacteroides vulgatus, Clostridium sp., Fusobacterium necrophorum, Jonesia denitrificans)... La maladie est également plus grave lors de la première introduction du germe dans un élevage avec un taux de mortalité pouvant atteindre plus de 50 p. cent.
L'expression clinique est variée.
. Dans les cas typiques, l’état général des animaux est d’abord peu modifié, mais ils se nourrissent sans enthousiasme. Quelques animaux développent une diarrhée liquide de couleur très sombre, mais la plupart d'entre eux présente une diarrhée moins liquide, de couleur grisâtre puis devenant plus foncée (couleur chocolat) qui souille le périnée et les flancs. Ultérieurement, les fèces renferment du sang, de la fibrine et du mucus (qui peut donner une apparence brillante aux excréments). Progressivement, les porcs sont abattus, ils maigrissent et peuvent devenir cachectiques. La majorité des animaux guérit en une à deux semaines, mais l’indice de consommation augmente et le GMQ diminue durant parfois plus de 6 semaines.
. Dans les formes plus graves, les animaux sont très affaiblis, ils se déshydratent et meurent en environ 5 jours.
. Les formes subcliniques se manifestent par un retard de croissance.
Les lésions de la dysenterie sont caractéristiques : typhlocolite nécro-hémorragique avec un important dépôt de fibrine puis présence d’ulcères. Le méso-côlon présente un oedème gélatineux et les nœuds lymphatiques sont congestionnés. En revanche l’intestin grêle a un aspect normal. De nombreux spirochètes sont visibles dans les cryptes principalement en début d’infection.
Facteurs de pathogénicité
Chez le porc gnotobiotique, la colonisation de l’intestin et l’apparition de signes cliniques sont favorisées par l’administration de Brachyspira hyodysenteriae associées à d’autres bactéries comme Acetivibrio ethanolgignens, Bacteroides vulgatus, Clostridium sp., Fusobacterium necrophorum, Jonesia denitrificans. En l’absence de ces bactéries associées, l’infection expérimentale demeure possible mais elle nécessite un inoculum plus important. Chez la souris CF1 gnotobiotique, la seule administration de Brachyspira hyodysenteriae conduit à une colonisation et à des troubles cliniques mais l’administration concomitante de Bacteroides vulgatus accroît la sévérité des signes et des lésions.
Les diarrhées observées chez les animaux semblent résulter d’une diminution de l’absorption du colon. Brachyspira hyodysenteriae ne semble pas produire d’entérotoxines car les taux d’AMP cyclique et de GMP cyclique ne sont pas modifiés et la recherche de gènes codant pour des entérotoxines est négative. Les principaux facteurs de pathogénicité impliqués ou probablement impliqués dans la virulence sont présentés ci-dessous.
1 - Mobilité
Les Brachyspira sont mobiles grâce à des endoflagelles, insérés à chacune des extrémités de la cellule, cheminant en direction de l’extrémité opposée et se chevauchant au centre de la cellule. La mobilité se traduit par des mouvements de flexion, de translation et de rotation permettant un déplacement aisé dans un environnement visqueux alors que d’autres bactéries telles que Escherichia coli et Salmonella typhymurium (ou Salmonella Typhimurium) sont immobiles dans un tel environnement. Cette mobilité permet aux bactéries de se déplacer dans la couche de mucus qui recouvre l’épithélium et de coloniser la muqueuse (temps préalable au développement d’une infection). Ces endoflagelles ont une structure générale comparable à celle des flagelles des autres bactéries mais ils sont entourés par une gaine de nature protéique.
Le rôle de la mobilité dans la virulence est bien montré par l’étude de mutants peu ou pas mobiles. Deux types de mutations ont été obtenues : une mutation dans le gène flaA1 (qui code pour une protéine de 44 kDa présente dans la gaine des flagelles) et une mutation dans le gène flaB1 (qui code pour une protéine de 32 kDa présente dans le corpuscule basal). Expérimentalement, ces mutants colonisent mal le caecum de la souris, ne provoquent que peu de lésions et, chez le porc, ils sont incapables d’engendrer les signes cliniques et les lésions de la dysenterie.
Le déplacement des souches sauvages est orienté par des substances chimiotactiques et notamment par la mucine, le L-fucose et la L-sérine qui sont des constituants présents dans le mucus qui recouvre les cellules intestinales.
2 - Adhésion et invasion
Brachyspira hyodysenteriae adhère aux cellules intestinales. Cette adhésion a été étudiée in vitro sur des cellules de Henle (Int-407) et sur des cellules HeLa 229. Elle se fait au niveau de récepteurs de nature saccharidique, elle est inhibée par des immunsérums, par des sérums de porcs convalescents et par des substances contenant de l’acide neuraminique.
Brachyspira hyodysenteriae est parfois présente dans les cellules intestinales et dans la lamina propria mais, in vitro, une pénétration dans les cellules n’a jamais été observée.
3 - Production d’une hémolysine
L’hémolysine est considérée comme un facteur de virulence important. Les souches de Brachyspira hyodysenteriae sont fortement hémolytiques (hémolyse bêta) alors que, sauf exception, les autres espèces du genre Brachyspira sont faiblement hémolytiques. Ces différences dans le degré d’hémolyse pourraient être liées soit à la synthèse d’hémolysines différentes soit à un niveau de production différent. L’effet hémolytique est influencé par la composition du milieu : il est inhibé par le cholestérol et les dérivés du cholestérol ainsi que par certains cations divalents comme le Zn++ et le Cu++. Par contre, les cations Fe++, Mn++, Ni++, Co++ et Ca++ n’ont pas d’effets inhibiteurs.
Comme la streptolysine S, l’hémolysine est insensible à l’oxygène, insensible à l’EDTA, résistante aux pH, sensible à la protéinase K et à la chaleur. Le poids moléculaire de cette toxine est, selon les auteurs, de 19 kDa, de 68 kDa ou de 74 kDa. Ces différences pourraient être liées soit aux méthodes de purification utilisées soit, plus probablement, à l’existence de plusieurs toxines différentes puisque trois gènes tlyA, tlyB et tlyC ont pu être clonés et séquencés. Ces trois gènes sont présents en un seul exemplaire chez toutes les souches de Brachyspira hyodysenteriae alors que des souches de Brachyspira innocens n’hébergent que les gènes tlyB et tlyC.
Les hémolysines de Brachyspira hyodysenteriae sont à la fois hémolytiques et cytotoxiques. Elles n’ont pas d’activité phospholipasique et elles agiraient en provoquant la formation de pores. Cette hypothèse repose sur des expériences consistant à ajouter les hémolysines à des hématies marquées par le 86rubidium. Deux à trois minutes après l’adjonction de ces toxines on constate une libération de 86Rb alors que la libération d’hémoglobine n’est observée que 3 à 7 minutes plus tard. La libération précoce de 86Rb serait liée à la formation des pores qui provoquerait secondairement une entrée d’eau, un gonflement et une lyse des hématies.
In vitro, les hémolysines sont actives sur de nombreux types cellulaires et, in vivo, leur administration dans une anse intestinale de rat ou de porc germ-free produit une érosion des cellules intestinales, des lésions hémorragiques et une inflammation avec infiltration cellulaire de la lamina propria.
Le gène tlyA peut être muté. Les souches mutantes sont peu hémolytiques, elles provoquent peu ou pas de lésions chez la souris ou chez le porc, mais elles sont capables de coloniser l’intestin. Il est intéressant de noter que les porcs inoculés avec de telles souches mutantes sont partiellement protégés vis-à-vis d’une infection par une souche sauvage.
4 - Métabolisme de l’oxygène
Brachyspira hyodysenteriae produit une NADH oxydase qui réduit l’oxygène moléculaire en eau. Cette réduction permet à la bactérie de vivre à proximité d’un tissu qui utilise de l’oxygène, comme l’intestin. L’administration à des porcs de mutants produisant de faibles quantités (de l’ordre de 3 à 5 p. cent de la quantité produite par une bactérie normale) de NADH oxydase diminue le pouvoir infectieux, la sévérité des signes cliniques et les capacités de colonisation de l’intestin.
5 - Système de captation du fer
Le fer est un élément indispensable à la multiplication de nombreuses bactéries. Dans l’organisme, le fer est indisponible car il est lié à la transferrine (dans le sérum) ou à la lactoferrine (dans les sécrétions) et la plupart des bactéries pathogènes ont développé des systèmes de captation du fer. Des souches de Brachyspira hyodysenteriae, appartenant à différents sérogroupes, cultivées dans un milieu carencé en fer expriment au moins trois protéines qui ne sont pas synthétisées lorsque les concentrations en fer sont optimales. Ces protéines ne semblent pas appartenir à des systèmes de sidérophores du type catéchol ou hydroxamate et leurs fonctions sont encore inconnues. Il est intéressant de noter que l'une de ces protéines, d'un poids moléculaire de 109 kDa, antigéniquement homogène chez les 9 souches testées, est exprimée in vivo et elle suscite l’apparition d’anticorps qui pourraient jouer un rôle dans la protection.
6 - Lipopolysaccharide-like
Chez les bactéries à Gram négatif, la membrane externe contient du lipopolysaccharide (LPS). Chez les spirochètes, la structure du LPS est mal connue et on parle de LPS-like (molécule ressemblant au LPS).
L’analyse du LPS-like par électrophorèse et chromatographie en phase gazeuse montre des différences importantes entre le LPS-like des souches virulentes de Brachyspira hyodysenteriae et celui de Brachyspira innocens ou celui des souches non pathogènes de Brachyspira hyodysenteriae.
Le LPS-like partage certaines activités biologiques avec les lipopolysaccharides des entérobactéries : il coagule un lysat d’amoebocytes de limule et son injection est létale pour la souris BALB/cByJ (mais il faut employer des doses deux fois supérieures à celles nécessaires pour tuer une souris avec un LPS classique). En revanche, il est dépourvu d’effet adjuvant, il n’est pas pyrogène et il ne provoque pas de réaction de Shwartzman.
Le LPS-like de Brachyspira hyodysenteriae peut induire la production de TNFα chez la souris et d’IL-1b, d’IL-6 et d’IL-8 chez le porc (ces effets nécessitent des doses plus élevées en comparaison de l’utilisation d’un LPS classique). Rappelons que ces cytokines ont de nombreuses activités biologiques notamment, elles ont un rôle important dans les réactions inflammatoires, elles induisent une fièvre et une anorexie (TNFα, IL-1, IL-6) et le TNFα est toxique pour les endothιliums vasculaires, il induit une nιcrose hémorragique des tissus et une thrombose vasculaire.
Le rôle du LPS-like dans la pathogénie a été démontré par des expériences effectuées sur la souris. Dans cette espèce, les animaux de la lignée C3H/HeJ sont peu sensibles au LPS alors que les animaux de la lignée C3HeB/FeJ sont normalement sensibles. L’inoculation d’une souche de Brachyspira hyodysenteriae à des souris de ces deux lignées est suivie d’une colonisation identique, mais les souris C3HeB/FeJ développent des lésions alors que les souris peu sensibles (C3H/HeJ) n’en présentent pas.
7 - Production de protéases
L’infection de cultures de cellules épithéliales par un grand nombre de Brachyspira hyodysenteriae provoque des altérations cellulaires et un détachement des cellules qui peuvent être inhibés par des inhibiteurs des protéases. La production de protéases a été impliquée dans la virulence d’une espèce de spirochète (Treponema denticola) et des protéases (aminopeptidase, protéase comparable à la trypsine, protéase comparable à la chymotrypsine, sérine protéase) ont été caractérisées chez Brachyspira hyodysenteriae. La sérine protéase, proche de la subtilisine, est une enzyme associée à la membrane externe et qui n’est pas sécrétée. Une telle activité protéasique a également été retrouvée chez ¤ Brachyspira pilosicoli et chez des spirochètes non pathogènes pour le porc (Brachyspira innocens et Treponema succinifaciens) ce qui suggère que les protéases seraient nécessaires pour la survie dans l’intestin. Il est cependant probable que la sérine protéase contribue à la virulence en clivant la mucine de la couche de mucus et en provoquant des altérations cellulaires (dissociation de la barrière formée par les cellules épithéliales, altération des membranes cellulaires, altération de la matrice extracellulaire).
Diagnostic bactériologique
L’examen direct d’un prélèvement de fèces observé au microscope à contraste de phase permet de visualiser des spirochètes mais elle ne permet pas de différencier les espèces pathogènes des espèces saprophytes.
Les spirochètes sont isolés des fèces ou du contenu intestinal ou de la muqueuse du gros intestin. Le prélèvement est constitué soit par des écouvillons placés dans un milieu de transport (les meilleurs milieux de transport sont constitués par un milieu non nutritif, semi-gélosé et contenant du charbon et/ou un agent réducteur) soit par des fèces soit par des fèces dilués dans de l’eau physiologique soit par un raclage de la muqueuse. Les prélèvements doivent être réfrigérés mais pas congelés. Le meilleur prélèvement serait constitué par des selles non diluées et conservées à + 4 °C.
L’isolement nécessite l'utilisation de milieux sélectifs tels que
1) le milieu S400 : gélose trypticase soja au sang + 5 p. cent de sang défibriné de bovin + 400 mg/mL de spectinomycine ;
2) le milieu CVS : gélose trypticase soja au sang + 5 p. cent de sang défibriné de bovin + 100 U/mL de colistine + 25 mg/mL de colistine + 400 mg/mL de spectinomycine ;
3) le milieu BJ : gélose trypticase soja + 5 p. cent d'extrait de fèces de porcs + 5 p. cent de sang défibriné de bovin + 6025 mg/mL de colistine + 6,25 mg/mL de vancomycine + 200 mg/mL de spectinomycine + 25 mg/mL de spiramycine + 12,5 mg/mL de rifampicine ;
4) le milieu BAM : Blood Agar Base n° 2 (Oxoid) + 3g/L d'extraits de viande de boeuf (Difco) + 5 g/L de Bacto Peptone (Difco) + 7 p. cent de sang défibriné de cheval + 400 mg/mL de spectinomycine + 30 mg/mL de rifampicine.
L'isolement peut être précédé par un prétraitement consistant à placer un échantillon de fèces dans un bouillon cœur-cervelle contenant 10 p. cent de sérum fœtal de veau, 400 mg/mL de spectinomycine et 15 mg/mL de rifampicine. Le mélange est agité à l'aide d'un Vortex durant 5 secondes, puis placé à température ambiante durant 30 minutes avant d'être ensemencé sur un milieu sélectif. Le prétraitement des échantillons améliore la sensibilité des cultures.
En revanche, l'utilisation d'une technique de séparation immunomagnétique (billes magnétiques revêtues d'une IgM monoclonale dirigée contre une protéine de membrane externe de 30 kDa) ne permet pas d'augmenter la sensibilité des résultats.
Les boîtes sont incubées dans une atmosphère contenant 94 p. cent d’azote et 6 p. cent de dioxyde de carbone (ou, plus simplement, il est possible d’utiliser un système de type Gas Pak) et à une température comprise entre 37 et 42 °C.
Selon Calderaro et al., les meilleurs résultats sont obtenus en combinant un prétraitement et un isolement sur le milieu BAM. Cette technique permet d'obtenir un culture de Brachyspira hyodysenteriae en 48 heures.
Le degré d’hémolyse est un critère important du diagnostic différentiel (voir tableau II), mais il n’est pas absolu : l’appréciation de l’hémolyse est un caractère subjectif, le degré d’hémolyse peut varier selon la composition du milieu et les conditions de culture, des souches n’appartenant pas à l’espèce Brachyspira hyodysenteriae peuvent être fortement hémolytiques (c’est le cas par exemple de la souche P280)... En théorie, il conviendrait d’utiliser toujours la même technique et de tester en parallèle les souches types de Brachyspira hyodysenteriae (souche B78 = ATCC 27164) et de Brachyspira innocens (B256 = ATCC 29796).
L’ensemencement des boîtes par la méthode dite au scalpel*** permet de mieux visualiser l’hémolyse de Brachyspira hyodysenteriae et elle se révèle plus sensible.
Le diagnostic différentiel des espèces du genre Brachyspira repose également sur l’étude des caractères mentionnés dans le tableau II.
Des anticorps monoclonaux dirigés contre une protéine de membrane externe, spécifiques de Brachyspira hyodysenteriae et capables de réagir avec toutes les souches, ont été obtenus en 1996 par Lee et Hampson. De tels anticorps, à condition d’être disponibles, pourraient largement faciliter l’identification de Brachyspira hyodysenteriae. De même, il est concevable d’imaginer que de tels anticorps puissent être utilisés dans des tests d’agglutination passive inversée ou dans des tests immunologiques de type sandwich pour détecter des animaux infectés.
Pour pallier les difficultés rencontrées lors de la culture et de l'identification, plusieurs tests de PCR ont été proposés (amplification des gènes codant pour l'ARNr 16S ou pour l'ARNr 23S ou pour la NADH oxydase ou pour l'hémolysine). Ces tests sont généralement effectués sur des cultures car il est difficile d'extraire l'ADN directement à partie des fèces. Toutefois, La et al. ont décrit un test PCR utilisable sur l'ADN extrait des fèces. Ce test amplifie une portion du gène codant pour la NADH oxydase de Brachyspira hyodysenteriae et l'ADN codant pour l'ARNr 16S de ¤ Brachyspira pilosicoli. En moins de 5 heures, il permet d'identifier les animaux infectés par ¤ Brachyspira pilosicoli ou Brachyspira hyodysenteriae ou par les deux germes. Ce test se révèle plus sensible que la culture et tout aussi spécifique.
Les techniques de diagnostic indirect par mise en évidence d’anticorps (ELISA, hémagglutination indirecte, hémolyse passive, micro-agglutination...) sont parfois utilisées pour détecter des élevages infectés par Brachyspira hyodysenteriae, mais elles ne permettent ni un diagnostic individuel ni la détection des animaux porteurs. Le principal problème rencontré dans le diagnostic indirect est la présence de communautés antigéniques entre les différents spirochètes intestinaux, ce qui conduit à des réactions faussement positives.
Sensibilité aux antibiotiques
La recherche de la sensibilité in vitro aux antibiotiques fait généralement appel à des méthodes de dilution en milieu gélosé ou en milieu liquide. La technique de dilution en milieu liquide est de réalisation plus simple et elle donne des résultats plus faciles à lire.
La majorité des souches est sensible au carbadox, à l'olaquindox, au dimétridazole, à l'efrotomycine, à la valnémuline, aux pénicillines, au chloramphénicol, aux tétracyclines et à la streptomycine.
Une tendance vers une augmentation de la résistance est notée pour la tiamuline, les macrolides (dont l'érythromycine et la tylosine) et les lincosamides (dont la clindamycine et la lincomycine).
. La résistance à la tylosine peut concerner jusqu'à 66 p. cent des isolats et ces souches sont également résistantes à l'érythromycine et à la clindamycine. Cette résistance est due à une mutation ponctuelle du gène codant pour l'ARNr 23S.
. La résistance à la tiamuline, observée dans de nombreux pays (Allemagne, Hongrie, République Tchèque, Royaume Uni), est associée à des mutations touchant la protéine ribosomale L3 et l'ARNr 23S.
Le traitement par administration parentérale d’antibiotiques est une excellente méthode pour obtenir rapidement une guérison clinique. Toutefois, elle représente une charge de travail importante dans les grands élevages et on peut lui substituer un traitement par voie orale grâce à l’adjonction d’antibiotiques dans la nourriture ou, mieux, dans l’eau de boisson (dans les phases aiguës de la maladie, les porcs mangent moins mais continuent à s’abreuver normalement).
La tiamuline, la tylosine et la lincomycine sont des antibiotiques largement utilisés pour un traitement effectué dans l’eau de boisson. L'augmentation de la résistance à ces molécules, résultant d'une mauvaise utilisation des ces antibiotiques (traitements prolongés ou à doses insuffisantes), est particulièrement préoccupante.
Prophylaxie
Le type d’immunité (immunité locale ou systémique, immunité à médiation humorale ou cellulaire) impliqué dans une éventuelle protection est encore inconnu . Toutefois, les animaux convalescents sont partiellement protégés (protection le plus souvent spécifique de sérovars) vis-à-vis d’une nouvelle infection ce qui indique que la vaccination pourrait être un moyen de prévention efficace. Actuellement, aucun vaccin ne s’est révélé très efficace et/ou d’utilisation simple (à titre d’exemple, la vaccination avec une souche tuée par le formol nécessite 6 injections par voie intraveineuse !) et/ou d’un usage sûr (un vaccin inactivé et adjuvé par une huile minérale a même conduit à une exacerbation des signes cliniques après une épreuve expérimentale) si bien qu’aucun vaccin n’est actuellement commercialisé en France.
Les espoirs reposent sur l’utilisation des souches mutées sur le gène tlyA et sur l'utilisation de vaccins recombinants (expression dans une souche de Escherichia coli d'une protéine de membrane externe de 29,7 kDa).
La prophylaxie repose sur des mesures sanitaires (contrôle des animaux importés dans l’élevage, limitation des visites, lutte contre les rongeurs, nettoyage, désinfection, vide sanitaire...) qui sont à la base de tous les programmes de prévention.
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* : Technique d'étude de la fermentation des sucres
Ensemencer, avec 0,1 mL d’un inoculum lourd, un tube contenant 0,1 mL de bouillon trypticase soja sans glucose, enrichi de 10 p. cent de sérum de lapin et contenant 1 p. cent du sucre à étudier. Le tube est incubé en anaérobiose durant 72 heures à 37 °C puis placé 10 minutes en aérobiose. Une goutte de rouge de phénol à 0,02 p. cent est alors ajoutée et la fermentation est appréciée par le virage de l’indicateur de pH.
Classification d'après le NCBI Taxonomy Browser : Eukaryota ; Fungi/Metazoa group ; Metazoa ; Eumetazoa ; Bilateria ; Coelomata ; Deuterostomia ; Chordata ; Craniata ; Vertebrata ; Gnathostomata ; Teleostomi ; Euteleostomi ; Sarcopterygii ; Tetrapoda ; Amniota ; Sauropsida ; Sauria ; Archosauria ; Aves ; Palaeognathae ; Rheiformes ; Rheidae ; Rhea, Rhea americana.
Pour plus d'informations sur le nandou d'Amérique, voir le fichier Rhe americana sur le site University of Michigan Museum of Zoology.
Avant ensemencement, la gélose d’une boîte de Pétri est striée par une lame de bistouri n° 22 et on réalise 5 ou 10 stries parallèles. L’ensemencement est ensuite réalisé au centre de la boîte sous la forme de 4 à 6 stries perpendiculaires aux stries de scalpel.