J.P. Euzéby : Dictionnaire de Bactériologie Vétérinaire

Créé le 18 juin 1998

CLOSTRIDIUM SPIROFORME

Systématique

Depuis 1964, de nombreux travaux ont mis en évidence des bactéries de forme spiralées dans les selles et le contenu caecal des animaux. Ces bactéries étant anaérobies et produisant une spore, elles ont été classées dans le genre Clostridium. Des études phénotypiques et génétiques ont permis d’individualiser deux espèces : Clostridium cocleatum et Clostridium spiroforme. D’autres espèces du genre Clostridium présentent une morphologie semblable à celle de Clostridium cocleatum ou de Clostridium spiroforme mais, elles s’en distinguent sur le plan génétique et elles n’ont toujours pas été nommées.
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 spiroforme dans le groupe XVIII et ils estiment que cette bactérie appartient à un nouveau genre phylogénétiquement apparenté aux mycoplasmes. Outre Clostridium spiroforme, ce genre comprend également Clostridium ramosum. Toutefois, aucun changement de nomenclature n'est formellement proposé et le nom de Clostridium spiroforme a toujours un statut dans la nomenclature.

Caractères bactériologiques

Clostridium spiroforme est un bacille anaérobie stricte, immobile, à Gram positif mais se décolorant rapidement, de 2 à 10 mm de longueur sur 0,3 à 0,5 mm de diamètre, de forme incurvée ou semi-circulaire ou presque circulaire. La mise bout à bout de plusieurs cellules conduit à des formes caractéristiques ayant l’aspect de ressorts ou de serpentins. Clostridium spiroforme peut sporuler après 2 semaines d’incubation à 30 °C. La spore est ronde, terminale ou sub-terminale et d’un diamètre de 0,7 mm. La plupart des souches résistent à un chauffage de 10 minutes à 70 °C alors que la résistance à un chauffage de 10 minutes à 80 °C est variable.

Les principaux caractères biochimiques sont les suivants :

Caractères positifs : production d’acétoïne, réduction du rouge neutre et de la résazurine, fermentation du fructose, du glucose, de l’inuline, du lactose, du mannose, du raffinose et du saccharose, caillage du lait, production d’hydrogène, d’acide formique et d’acide lactique.

Caractères négatifs : nitrate réductase, production d’indole, uréase, gélatinase, digestion de la viande, lécithinase, lipase, hydrolyse de l’amidon, hydrolyse de l’esculine, fermentation de l’arabinose, du galactose, du maltose, du mélibiose, du raffinose, du rhamnose, du sorbitol, du tréhalose et du xylose, production d’acide butyrique.

Caractères variables : fermentation du mannitol et de la salicine.

 La température optimale de croissance est de 30 à 37 °C et la plupart des souches cultivent mal à 25 ou à 45 °C. Après 48 heures de croissance sur gélose au sang, les colonies ont un diamètre d’environ 1 mm, elles sont non hémolytiques, lisses, opaques et de couleur blanchâtre ou brunâtre.

Habitat et pouvoir pathogène

L’habitat de Clostridium spiroforme n’est pas connu avec certitude. Ce germe a été isolé de fèces d’individus sains chez l’homme, les volailles, le lapin, le cobaye et le hamster.

Clostridium spiroforme est responsable de troubles digestifs et de mortalité chez le cobaye, le hamster et surtout chez le lapin. L’infection a été décrite aux USA, en Europe (Belgique, France, Grande Bretagne) et en Australie.

Chez le lapin, la maladie ressemble à une entérotoxémie et elle est particulièrement fréquente au sevrage. Les animaux sont affaiblis, anorexiques et présentent souvent une diarrhée liquide incoercible, d’apparition brutale, légèrement sanguinolente et contenant parfois des glaires blanchâtres. La mort intervient souvent en moins de 8 heures et fréquemment les animaux sont retrouvés morts sans signe clinique préalable.

A l’autopsie, on note des lésions de typhlite ou de colite, la présence de pétéchies sur le caecum qui est distendu par des gaz et un contenu caecal très liquide. Les autres organes ainsi que la carcasse ne présentent pas de lésions spécifiques.

Ces entérotoxémies apparaissent de façon spontanée ou, le plus souvent, elles sont induites par des stress (lactation, sevrage, manipulation, changement de local, changement d’alimentation...), par des déséquilibres alimentaires (excès protéiques) ou par l’administration d’antibiotiques. De nombreux agents antimicrobiens (pénicilline G, ampicilline, amoxicilline, érythromycine, céphalotine, clindamycine et lincomycine) peuvent déclencher une entérotoxémie à Clostridium spiroforme. Pour certains auteurs, les antibiotiques altèrent la flore ce qui permet aux souches résidentes de Clostridium spiroforme de proliférer. Pour d’autres auteurs, les antibiotiques perturbent la flore ce qui permet l’implantation du germe à partir d’une source de contamination extérieure.

Facteurs de pathogénicité

Les souches isolées produisent une exotoxine thermolabile (détruite en 30 minutes à 56 °C), inactivée par la pronase mais non par la trypsine, d’un poids moléculaire de l’ordre de 140 000 et neutralisable par un sérum antitoxine iota de Clostridium perfringens type E.

Cette toxine est constituée de 2 sous-unités, iota-a (ou Sa) d’un poids moléculaire de 44 000 et iota-b (ou Sb) d’un poids moléculaire de 92 000 qui sont proches des 2 sous-unités de la toxine iota de Clostridium perfringens. La sous-unité a possède une activité ADP-ribosyltransférase vis-à-vis de l’actine mais, seule, elle est dépourvue de pouvoir cytotoxique ou létal. La sous unité b permet la fixation et la pénétration de la sous unité a dans le cytoplasme des cellules.

Cette toxine, présente dans le caecum de lapins morts, est douée d’un pouvoir cytotoxique pour les cellules Vero ou HeLa, elle augmente la perméabilité vasculaire (après injection dans la peau du cobaye), elle provoque une nécrose épithéliale et une inflammation lorsqu’elle est injectée dans une anse intestinale ligaturée et elle est létale pour la souris ou le lapin. Comme c’est le cas pour les toxines iota et epsilon de Clostridium perfringens, la toxicité nécessite l’action d’une enzyme protéolytique comme la trypsine. La sécrétion de cette toxine par les souches de Clostridium spiroforme est à l’origine des lésions de nécrose intestinale et elle explique les manifestations locales et systémiques de la maladie.

Diagnostic bactériologique

Un diagnostic présomptif peut être établi sur l’examen bactérioscopique des selles révélant la présence de bacilles de forme semi-circulaire ou de forme hélicoïdale spiralée.

Le contenu caecal homogénéisé et dilué au dixième, chauffé durant 10 minutes à 70 °C ou traité par l’éthanol durant une heure à 20 °C, peut être ensemencé sur des géloses Columbia au sang ou sur gélose Columbia à l’œuf et incubées en anaérobiose. L’isolement est facilité par une centrifugation du contenu caecal à 20 000 g et par l’ensemencement du matériel situé à l’interface culot-surnageant.

Le développement de milieux sélectifs est à l’étude et de ce point de vue, des milieux contenant de la rifampicine et de l’acide nalidixique ou de la rifampicine et de la bacitracine semblent donner des résultats prometteurs.

La culture et l’identification confirment le diagnostic d’espèce. Contrairement à Clostridium cocleatum, Clostridium spiroforme ne fermente pas le galactose. L’identification ne permet pas d’affirmer le rôle étiologique car des souches non toxinogènes et non pathogènes existent chez des individus sains. La recherche de la toxine peut se réaliser à partir d’un filtrat du contenu caecal traité par la trypsine ou après culture de la bactérie en milieu cœur-cervelle. La toxine sera caractérisée par son pouvoir toxique pour les cellules Vero ou par son pouvoir létal pour la souris, neutralisable par un sérum anti-toxine iota de Clostridium perfringens type E.

Sensibilité aux antibiotiques

In vitro, Clostridium spiroforme semble résistant à l’acide nalidixique, à la lincomycine, à la kanamycine, à la rifampicine et à la bacitracine. Les souches sont cependant sensibles au métronidazole et à la pénicilline G alors que la sensibilité est variable pour le chloramphénicol, la carbénicilline, l’érythromycine et les tétracyclines.

L’utilisation des antibiotiques pour un traitement est toutefois illusoire compte tenu de la brièveté de l’évolution et l’administration préventive de métronidazole a donné des résultats décevants.

Orientation bibliographique

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