J.P. Euzéby : Dictionnaire de Bactériologie Vétérinaire

Dernière mise à jour le 29 janvier 2004

BARTONELLA KOEHLERAE

Voir aussi le fichier ¤ Bartonella.

Systématique

En 1994, Koehler et al. isolent 25 souches de Bartonella sp. du sang de chats vivants au Nord-Est de la Californie. Initialement, ces 25 souches furent assimilées à ¤ Bartonella henselae. Toutefois, deux d'entre elles, les souches C-29 et C-30, présentaient des caractères culturaux particuliers ce qui a conduit Droz et al. a étudier les caractères phénotypiques et génotypiques de ces deux souches.

Après amplification par PCR, l'analyse des fragments de restriction du gène de la citrate synthétase montre que les deux souches ont un même profil électrophorétique mais que celui-ci diffère des profils obtenus avec la souche type de ¤ Bartonella henselae ou avec la souche type de ¤ Bartonella quintana. Des résultats comparables sont obtenus lors de l'analyse des fragments de macrorestriction obtenus à partir de l'ADN génomique.

Les hybridations ADN - ADN, effectuées à 55 °C, montrent que les souches C-29 et C-30 présentent un pourcentage d'homologie d'au moins 97 p. cent avec une instabilité thermique des hybrides inférieure ou égale à 0,5 °C ce qui montre qu'elles appartiennent à une même genomospecies (voir le fichier Définitions d'une genomospecies et d'une espèce bactérienne).

Les hybridations ADN - ADN, réalisées avec 14 souches de bartonelles appartenant à neuf espèces ou sous-espèces*, révèlent une étroite parenté avec Bartonella henselae. Dans les conditions optimales de réassociation (55 °C), le pourcentage d'homologie obtenu entre la souche C-29 et la souche type de Bartonella henselae est de 84 p. cent et il est de 92 p. cent entre la souche C-30 et la souche type de Bartonella henselae. Toutefois, l'instabilité thermique des hybrides est supérieure à 5 °C (respectivement 6,5 °C et 6 °C) si bien que les souches C-29 et C-30 d'une part et la souche type de Bartonella henselae d'autre part, constituent deux genomospecies différentes (voir le fichier Définitions d'une genomospecies et d'une espèce bactérienne).
Les souches C-29 et C-30 présentent des caractères phénotypiques permettant de les identifier et Droz et al. proposent de les placer dans une nouvelle espèce, Bartonella koehlerae. Cette nomenclature a été validement publiée en mars 2000 par inscription sur la liste de validation n° 73.

L'analyse phylogénétique, effectuée en comparant la séquence de 1330 nucléotides de l'ARNr 16S de la souche type de Bartonella koehlerae avec les séquences obtenues à partir de 10 autres espèces** du genre Bartonella, montre que cette nouvelle espèce est étroitement apparentée à ¤ Bartonella henselae et, dans une moindre mesure, à ¤ Bartonella quintana. Les espèces phylogénétiquement les plus éloignées sont ¤ Bartonella bacilliformis et ¤ Bartonella clarridgeiae.
La parenté entre Bartonella koehlerae et Bartonella henselae est confirmée par l'analyse électrophorétique des protéines cellulaires, par les résultats des électrophorèse en champ pulsé de l'ADN, par le séquençage partiel du gène ftsZ (codant pour une protéine impliquée dans la division cellulaire) et par le séquençage de l'espace intergénique 16S-23S.

Caractères bactériologiques

Les deux souches de Bartonella koehlerae sont constituées de petits bacilles à Gram négatif, droits ou légèrement incurvés, immobiles, catalase et oxydase négatives.

En utilisant une galerie MicroScan^® Rapid Anaerobe Panel***, un résultat positif est noté pour les tests bis-p-nitrophényl-phosphatase, L-leucine-arylamidase, DL-méthionine-arylamidase, L-lysine-arylamidase (alcaline), glycylglycine-arylamidase, glycine-arylamidase, L-arginine-arylamidase, L-tryptophane-arylamidase.
La réponse est négative pour les autres tests de la galerie.
Le profil numérique obtenu, 1 0 0 7 3 2 4 0, est différent de celui noté pour la souche type de Bartonella henselae (1 0 0 0 7 7 6 4 0) et différent de celui obtenu avec la souche type de Bartonella quintana (1 0 0 7 3 6 4 0).

Les caractères culturaux de Bartonella koehlerae diffèrent nettement des caractères culturaux des autres espèces du genre isolées chez le chat (Bartonella henselae et de Bartonella clarridgeiae). En effet, après 14 jours d'incubation sur une gélose chocolat additionnée d'IsoVitalex et incubée en présence de dioxyde de carbone, les colonies sont minuscules, aucune culture n'est obtenue sur une gélose à base d'infusion de cœur enrichie de 5 p. cent de sang de lapin et, lors des repiquages, la taille des colonies ne s'accroît que très légèrement. Parmi toutes les espèces du genre Bartonella qui ont été cultivées in vitro, Bartonella koehlerae apparaît comme l'espèce dont la culture est la plus difficile.

Habitat et pouvoir pathogène

Bartonella koehlerae est, après ¤ Bartonella henselae et ¤ Bartonella clarridgeiae, la troisième espèce du genre Bartonella isolée chez le chat.
Compte tenu des difficultés d'isolement et de culture, les données concernant l'habitat et le pouvoir pathogène de Bartonella koehlerae sont peu nombreuses.
Les deux premières souches de Bartonella koehlerae ont été isolées du sang de deux chats apparemment sains, âgés de cinq et six mois, vivant dans une même ferme et ayant la possibilité de sortir à leur guise. Parmi les sept autres chats de la ferme, deux hébergeaient Bartonella henselae et les cinq autres étaient exempts de bartonelles.
Une troisième souche de Bartonella koehlerae a été isolée en France chez un chaton et le germe a été mis en évidence dans les eryhtrocytes.
La prévalence de l'infection, l'éventuel pouvoir pathogène de cette espèce ainsi que la possibilité d'une transmission à l'homme sont inconnus. Le chat ayant permis d'isoler la souche française avait mordu le sein sa propriétaire qui a présenté une mammite et une adénite axillaire. Toutefois, il n'a pas été possible de mettre en évidence Bartonella koehlerae et la patiente n'a pas développé de réponse immunitaire vis-à-vis de la souche isolée du chat.
Rolain et al. ont identifié des séquences d'ADN spécifiques de Bartonella koehlerae chez des puces et ces arthropodes pourraient être un vecteur de germes.

L'inoculation par voie intradermique à des chats âgés de 10 à 12 mois conduit à une bactériémie dans les 7 à 8 jours, sans apparition de signes cliniques. La bactériémie atteint un pic entre 14 et 36 jours et elle dure en moyenne 74 jours. Par immunofluorescence, des IgG sont mises en évidence 7 à 10 jours après l'infection, leur titre est maximum au 14ème jour puis il décroît progressivement mais les anticorps sont encore détectables après la fin de la bactériémie. En utilisant une technique ELISA, les IgM dirigées contre les protéines de membrane externe atteignent un titre maximum entre le 7ème et le 15ème jour puis le titre décroît de manière importante vers le 40ème jour. Les IgG anti-protéines de membrane externe sont détectées entre 2 et 3 semaines, leur titre est maximal à la quatrième semaine et elles persistent plus de 190 jours.

Diagnostic bactériologique

La technique utilisée par Koehler et al. pour isoler ce germe est la suivante :
Un volume de 1,5 mL de sang, prélevé aseptiquement à la veine jugulaire ou à la veine saphène, est placé dans un système pour hémoculture à usage pédiatrique utilisant le principe de la centrifugation-lyse. Après centrifugation, le culot est ensemencé sur géloses chocolat + IsoVitalex. Les boîtes sont incubées à 35 °C dans une atmosphère enrichie en dioxyde de carbone (méthode à la bougie) et observées tous les cinq jours. Bartonella koehlerae pousse alors en 14 jours en donnant des colonies minuscules qui peuvent évoquer une simple accumulation de débris cellulaires résultant de la lyse des globules sanguins.

L'identification est difficile et nécessite le recours à un laboratoire spécialisé. Elle repose sur les caractères culturaux (notamment la vitesse de croissance, la taille des colonies et l'absence de culture sur une gélose à base d'infusion de cœur enrichie de 5 p. cent de sang de lapin) mais elle peut également faire appel à des techniques biochimiques. Ces dernières sont de mise en œuvre délicate car l'utilisation de galeries, telle que la galerie MicroScan^® Rapid Anaerobe Panel, nécessite un inoculum important et Bartonella koehlerae, comme les autres bartonelles, donne un faible nombre de réponses positives.
Il est probable que les laboratoires spécialisés auront recours aux techniques de la biologie moléculaire pour réaliser un diagnostic de certitude.

Les techniques sérologiques ne semblent pas couramment utilisées. Si leur usage devait se répandre, la mise en évidence des IgM serait un meilleur indicateur d'une bactériémie que la mise en évidence des IgG qui persistent longtemps après la disparition des bactéries.

Orientation bibliographique

BIRTLES (R.J.) et RAOULT (D.) : Comparison of partial citrate synthase gene (gltA) sequences for phylogenetic analysis of Bartonella species. Int. J. Syst. Bacteriol., 1996, 46, 891-897.

DROZ (S.), CHI (B.), HORN (E.), STEIGERWALT (A.G.), WHITNEY (A.M.) and BRENNER (D.J.): Bartonella koehlerae sp. nov., isolated from cats. J. Clin. Microbiol., 1999, 37, 1117-1122.

KOEHLER (J.E.), GLASER (C.A.) et TAPPERO (J.W.) : Rochalimaea henselae infection. A new zoonosis with the domestic cat as reservoir. J. Amer. Med. Assoc., 1994, 271, 531-535.

ROLAIN (J.M.), FOURNIER (P.E.), RAOULT (D.), BONERANDI (J.J.) : First isolation and detection by immunofluorescence assay of Bartonella koehlerae in erythrocytes from a French cat. J. Clin. Microbiol., 2003, 41, 4001-4002.

ROLAIN (J.M.), FRANC (M.), DAVOUST (B.) et RAOULT (D.) : Molecular detection of Bartonella quintana, B. koehlerae, B. henselae, B. clarridgeiae, Rickettsia felis, and Wolbachia pipientis in cat fleas, France.Emerg. Infect. Dis., 2003, 9, 338-342.

YAMAMOTO (K.), CHOMEL (B.B.), KASTEN (R.W.), HEW (C.M.), WEBER (D.K.), LEE (W.I.), DROZ (S.) et KOEHLER (J.E.) : Experimental infection of domestic cats with Bartonella koehlerae and comparison of protein and DNA profiles with those of other Bartonella species infecting felines. J. Clin. Microbiol., 2002, 40, 466-474.

ZEAITER (Z.), LIANG (Z.) et RAOULT (D.) : Genetic classification and differentiation of Bartonella species based on comparison of partial ftsZ gene sequences. J. Clin. Microbiol., 2002, 40, 3641-3647.

Voir aussi le fichier ¤ Bartonella.

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* :Bartonella bacilliformis, Bartonella clarridgeiae, ¤ Bartonella doshiae, Bartonella elizabethae, ¤ Bartonella grahamii, Bartonella henselae, Bartonella quintana, ¤ Bartonella vinsonii subsp. berkhoffii et ¤ Bartonella vinsonii subsp. vinsonii.

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** : Bartonella bacilliformis, Bartonella clarridgeiae, ¤ Bartonella doshiae, Bartonella elizabethae, ¤ Bartonella grahamii, Bartonella henselae, Bartonella quintana, ¤ Bartonella taylorii, ¤ Bartonella vinsonii subsp. berkhoffii et ¤ Bartonella vinsonii subsp. vinsonii.

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*** : Galerie MicroScan^® Rapid Anaerobe Panel
(d'après la documentation technique MicroScan^®, Dade International Inc., West Sacramento, CA 95691, U.S.A.)
L'auteur remercie le Vétérinaire Biologiste M. Boni (Secteur Vétérinaire de Marseille) qui lui a transmis la documentation technique MicroScan Rapid Anaerobe Panel.

La galerie MicroScan^® Rapid Anaerobe Panel a été conçue pour l'identification des bactéries anaérobies mais elle est fréquemment utilisée pour les espèces du genre Bartonella.

La galerie comprend 24 substrats déshydratés et elle est inoculée (50 µL par puits) avec une suspension bactérienne dont l'opacité est comprise entre les valeurs 3 et 5 de l'échelle de McFarland. Les tests détectent des enzymes préformées et la croissance du germe n'est pas nécessaire si bien que la galerie est incubée sous une atmosphère normale durant 4 heures à 35 - 37 °C. Après incubation, la lecture repose sur les changements de pH et l'apparition de colorations après adjonction éventuelle de réactifs. Deux cupules de contrôle sont prévues pour faciliter la lecture. Un contrôle au nitrophényl qui doit rester incolore et un contrôle au bêta-naphthylamide qui doit virer au jaune-orange après addition du réactif "peptidase".

La liste des 24 substrats ainsi que le principe de la lecture sont donnés dans le tableau ci-dessous :

* : Les substrats d'ortho- ou de para-nitrophényl sont incolores. L'enzyme, lorsqu'elle est présente, hydrolyse le substrat et libère de l'ortho- ou du para-nitrophénol de couleur jaune.

** : Lorsque le substrat est hydrolysé par l'arylamidase appropriée, le bêta-naphthylamide est libéré et détecté par l'addition du réactif "peptidase" qui crée un complexe chimique de coloration rose à pourpre magenta.

La recherche de la catalase peut s'effectuer dans la cupule p-nitrophényl-bêta-D-galactopyranoside. En cas de réaction positive, l'adjonction de deux à trois gouttes d'eau oxygénée à 3 p. cent provoque l'apparition de bulles après 2 à 3 minutes.

Les tests sont séparés par groupe de trois et une valeur 4, 2 ou 1 est attribuée à chaque test. La valeur 4 est attribuée à une réponse positive notée pour le premier test d'un groupe de trois. La valeur 2 est attribuée à une réponse positive notée pour le deuxième test d'un groupe de trois. La valeur 1 est attribuée à une réponse positive notée pour le troisième test d'un groupe de trois. L'addition des valeurs pour chacun des groupes permet d'obtenir un profil numérique à huit chiffres.

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