J.P. Euzéby : Dictionnaire de Bactériologie Vétérinaire

Dernière mise à jour le 04 juillet 2000

CLOSTRIDIUM PILIFORME

Autres dénominations :
"Bacillus piliformis"
Nom vernaculaire : agent de la maladie de Tyzzer.

Systématique

En 1917, Tyzzer décrit un bacille intracellulaire, à Gram négatif, sporulé, non cultivable sur les milieux inertes et responsable d’une maladie épidémique et mortelle de la souris de laboratoire. En raison de sa morphologie et de la présence d’une spore, cette bactérie a été placée dans le genre Bacillus avec la dénomination de "Bacillus piliformis". Cette dénomination n’a jamais été acceptée officiellement et dans de nombreuses publications ce germe est désigné comme l’agent de la maladie de Tyzzer.

"Bacillus piliformis" n’étant pas cultivable sur les milieux inertes, son étude est délicate et la position taxonomique de cette bactérie a longtemps été controversée. L’amplification des gènes codant pour l’ARNr 16S, la détermination de la séquence nucléotidique et sa comparaison avec 473 séquences disponibles dans la base de données "Ribosomal Database Project" révèle que l’agent de la maladie de Tyzzer est proche de Clostridium coccoides, Clostridium oroticum, Clostridium clostridioforme, Clostridium symbiosum et Streptococcus hansenii. Compte tenu de cette similitude, Duncan et al. transfèrent cette bactérie dans le genre Clostridium avec l’appellation de Clostridium piliforme. Sur un plan purement formel, Clostridium piliforme n'a pas de statut dans la nomenclature car aucune souche type n'a été proposée [règles 27(3) et 30 du Code de Nomenclature].
En 1994, Collins et al. réalisent une étude phylogénétique (analyse de la séquence des ADNr 16S) des espèces du genre Clostridium et des bactéries apparentées. Leurs résultats montrent que le genre Clostridium devrait être restreint aux espèces apparentées à Clostridium butyricum (espèce type du genre) et que les autres clostridies se répartissent dans au moins 24 genres appartenant à au moins neuf familles différentes. Ces auteurs placent Clostridium piliforme dans le groupe XIVb et ils estiment que cette bactérie appartient à une nouvelle famille (dénommée famille 10*) et à un nouveau genre (dénommé genre 4). Outre Clostridium piliforme, ce genre comprend également ¤ Clostridium colinum. Toutefois, aucun changement de nomenclature n'est formellement proposé et le nom de Clostridium piliforme est toujours utilisé pour désigner l'agent de la maladie de Tyzzer.

Le genre Clostridium apparaît très hétérogène sur le plan métabolique, nutritionnel et génétique mais l’une de ses caractéristiques est d’héberger des bacilles anaérobies stricts. Il n’est pas possible de déterminer le type respiratoire de Clostridium piliforme mais le fait qu’il soit résistant à la néomycine suggère qu’il puisse être anaérobie strict.

Caractères bactériologiques

Clostridium piliforme est un bacille à Gram négatif ou à Gram variable, possédant un LPS (test limule positif), polymorphe mais se présentant souvent sous forme de filaments de 2 à 20 mm de longueur sur 0,3 à 0,5 mm de diamètre, exhibant une ciliature péritriche et capable de former une spore. La spore subterminale qui n'a peut être pas la structure classique des spores des Bacillaceae, est une forme de résistance capable de survivre plus d’un an à la température ambiante. Elle est détruite par un chauffage de 30 minutes à 80 °C, par l'hypochlorite de sodium à 0,3 p. cent en 5 min. ou par l'acide perchlorique en présence d'un agent mouillant. En revanche, les iodophores et le formol à 33 p. cent n'ont qu'une action partielle et les ammoniums quaternaires sont inactifs.

La culture a été obtenue dans le sac vitellin de l'œuf de poule embryonné, dans des cultures primaires de cellules hépatiques de souris ou d’embryons de poules et dans des lignées cellulaires (3T3, BRL 3A, Caco-2, L-929).

Habitat et pouvoir pathogène

Clostridium piliforme est l'agent de la maladie de Tyzzer, de répartition mondiale et identifiée initialement chez la souris de laboratoire. Par la suite la maladie de Tyzzer a été décrite chez de nombreuses espèces animales : souris, rat, hamster, cobaye, gerbille, lapin, lièvre, rat musqué, chien, coyote, renard gris, serval, chat, cheval, veau, volaille (perruche), singe Rhésus. Chez l'homme, l'infection n'a été décrite que chez des individus immunodéprimés (infections sous-cutanées) mais des anticorps ont été mis en évidence chez des femmes enceintes .

La contamination résulte certainement de l'ingestion de spores disséminées par des animaux porteurs sains et notamment des rongeurs. Chez les animaux de laboratoire, plusieurs types de souches ont été identifiées. Certaines semblent avoir un spectre d'hôtes très étroit (par exemple, la souche H2 isolée du hamster n'infecte ni le rat ni la souris) alors que d'autres ont un spectre d'hôtes plus large (la souche M1, isolée de la souris, est apte à infecter le rat). L’infection peut rester inapparente ou se traduire cliniquement par une anorexie, une asthénie, une hyperthermie inconstante, une diarrhée aqueuse souvent hémorragique, un ictère, une congestion des muqueuses et un état comateux. Assez fréquemment, notamment chez le cheval, les animaux sont retrouvés morts sans que l'on ait pu reconnaître de signes cliniques. Chez toutes les espèces les animaux jeunes sont les plus sensibles et les stress, les déséquilibres alimentaires ou des infections et infestations concomitantes favorisent l’apparition de la maladie.

La survenue d'épizooties dans les élevages d’animaux de laboratoire peut avoir des conséquences économiques importantes et peut compromettre la poursuite des expérimentations en cas de mortalité. De plus, l’infection des animaux modifie les propriétés pharmacocinétiques de certaines substances telle que le triméthoprime, altère l’activité des transaminases hépatiques et modifie les résultats de nombreuses expérimentations portant sur les systèmes gastro-intestinal et cardiopulmonaire.

Les lésions les plus typiques sont des lésions d'entérites nécrotiques et, surtout, des lésions nécrotiques punctiformes du foie et du myocarde.

Les données concernant la pathogénie sont très fragmentaires. In vivo, le site initial de l’infection semble être constitué par les cellules de l’épithélium intestinal dans lesquelles la bactérie pénètre par endocytose puis se multiplie avant d’être disséminée, par voie sanguine, notamment dans le foie puis dans d’autres tissus comme le myocarde.
In vitro, la bactérie suscite un processus d'endocytose impliquant les microfilaments de la cellule puis, rapidement, elle quitte les phagosomes pour se multiplier dans le cytoplasme. Clostridium piliforme est capable de produire des cytotoxines de nature protéique et, in vivo, les souches produisant de la toxine se révèlent plus pathogènes pour la souris.
La sensibilité des animaux de laboratoire, notamment de la souris, est variable selon les lignées (par exemple, les souris C57BL/6 sont plus résistantes que les souris DBA/2). Cette différence de sensibilité semble liée au fonctionnement du système immunitaire :
- Rôle des neutrophiles et des cellules NK : expérimentalement, une déplétion en granulocytes neutrophiles ou en cellules NK accroît la sévérité des signes cliniques alors que, une déplétion en macrophages n'a pas de répercussion.
- Rôle de l'immunité à médiation cellulaire : les souris nu/nu sont particulièrement sensibles à l'infection.
- Production d'IL-12 : suite à une infection expérimentale, le taux d'IL-12 est plus important chez les animaux résistants et l'utilisation d'anticorps anti-IL-12 augmente la sensibilité des animaux.

Diagnostic bactériologique

Le diagnostic est difficile, il repose sur l'examen de frottis colorés par le bleu de méthylène, la thionine, le vert malachite ou, mieux, sur l'examen de coupes histologiques colorées par imprégnation argentique (coloration de Warthin-Starry par exemple). Clostridium piliforme est visible, à la périphérie des foyers de nécrose, en position intracellulaire.

Des tests immuno-enzymatiques, utilisant comme antigène un lysat bactérien ou un antigène flagellaire de poids moléculaire 53 à 56 kDa, permettent de détecter des anticorps spécifiques chez les animaux infectés même en l'absence de symptômes. En dépit d’une hétérogénéité antigénique, cette recherche peut se révéler intéressante chez les animaux de laboratoire car une infection sub-clinique est susceptible d’avoir une influence sur les résultats d’une expérimentation.

Des techniques de PCR, amplifiant une séquence de l'ADN codant pour l'ARNr 16S, permettent un diagnostic rapide.

Sensibilité aux antibiotiques

Au laboratoire, il est difficile de déterminer la sensibilité aux antibiotiques d'un germe intracellulaire. Il semble que les substances les plus actives soient la céphaloridine et les tétracyclines suivies de la pénicilline, l'érythromycine, et le chloramphénicol alors que, la colistine, la kanamycine, la néomycine et les sulfamides sont inactifs. Les sulfamides pourraient même favoriser l'évolution de l'infection.

Orientation bibliographique

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* :
La famille 10 au sens de Collins et al. (1994) est constituée de quatre genres :

Genre 1 : "Epulopiscium" sp.
Genre 2 : Clostridium lentocellum
Genre 3 : Clostridium propionicum et Clostridium neopropionicum
Genre 4 : Clostridium colinum et Clostridium piliforme

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