J.P. Euzéby : Dictionnaire de Bactériologie Vétérinaire |
Créé le 03 octobre 2002
MYCOBACTERIUM PALUSTRE
La nomenclature de Mycobacterium palustre a été proposée pour 13 souches de mycobactéries. Six souches ont pour origine des prélèvements d'eau effectués en Finlande, deux souches proviennent de crachats de patients finlandais, une souche a été isolée en Italie d'une biopsie d'un nœud lymphatique effectuée chez un enfant et deux souches proviennent de nœuds lymphatiques sous-mandibulaires de porcs prélevés dans des abattoirs finlandais.
L'analyse des acides gras permet de détecter quatre acides gras particuliers. Les séquences des régions comprises entre les gènes codant pour les ARNr 16S et 23S (séquence ITS 1, Internal Transcribed Spacer) et les séquences des ARNr 16S des treize souches sont identiques. Une analyse phylogénétique révèle une parenté avec Mycobacterium sp. souche IWGMT 90210* (les séquences des ARNr 16S diffèrent par seulement 2 nucléotides) et avec la souche type de Mycobacterium kubicae. Les caractères phénotypiques permettent une identification des souches et, le 11 septembre 2002, Torkko et al. valident la nomenclature de Mycobacterium palustre.
Mycobacterium palustre est une mycobactérie non responsable de tuberculose (MAMT pour mycobactéries autres que les mycobactéries de la tuberculose) que l'on peut considérer comme appartenant au groupe II de la classification de Runyon** (mycobactéries scotochromogènes à croissance lente) bien que 85 p. cent des souches soient également photochromogènes à 42 °C.
Mycobacterium palustre présente les caractères généraux de la famille des Mycobacteriaceae*** et du genre Mycobacterium****.
. Un caractère positif est obtenu pour les tests uréase, pyrazinamidase, phosphatase acide et hydrolyse du Tween 80.
. Les tests catalase semi-quantitative (hauteur de mousse égale ou supérieure à 45 mm), alpha-galactosidase et bêta-galactosidase sont négatifs.
. La synthèse d'une nitrate réductase ou d'une phosphatase alcaline est variable selon les souches.
. Sur des milieux à l'œuf, la culture est visible après 2 à 3 semaines d'incubation à 36 °C et la taille maximale des colonies est obtenue en 4 semaines. Sur gélose de Middlebrook, les colonies sont plus grandes que sur des milieux à l'œuf et leur diamètre atteint 1 à 1,5 mm après 4 semaines d'incubation. La croissance est possible pour des températures comprises entre 30 et 42 °C et elle semble optimale pour une température de 36 °C. À condition d'utiliser un inoculum important, une culture est observée en 5 à 6 semaines sur une gélose de Middlebrook incubée à 45 °C.
Les colonies (milieu à l'œuf ou gélose de Middlebrook) sont lisses et elles se pigmentent en jaune pâle ou en jaune lorsque l'incubation est effectuée à 36 °C à l'abri de la lumière (colonies scotochromogène). Onze des treize souches sont également photochromogènes après incubation à 42 °C.
. Quelques caractères culturaux et biochimiques permettant de différencier Mycobacterium palustre de quelques espèces du genre Mycobacterium à croissance lente et dont au moins 90 p. cent des souches sont aptes à croître à 42 °C sont donnés dans le tableau I. Mycobacterium kubicae, espèce phylogénétiquement proche de Mycobacterium palustre, ne cultive pas à 42 °C, elle donne une réponse positive au test catalase semi-quantitative et elle est uréase négative.
Les huit souches isolées de l'eau et les deux souches isolées du porc donnent une réaction faussement positive avec la sonde Accuprobe® (Gen-Probe) permettant l'identification des souches du complexe Mycobacterium avium. Le test est toutefois négatif lorsque l'on utilise les sondes Accuprobe® spécifiques de Mycobacterium avium subsp. avium et de Mycobacterium intracellulare. En revanche, si Mycobacterium palustre est identifié au niveau du genre par les sondes Inno-LipaTM (Immunogenetics), elle n'est pas détectée par les sondes spécifiques de sept espèces de MAMT (Mycobacterium avium, Mycobacterium chelonae, Mycobacterium intracellulare, Mycobacterium gordonae, Mycobacterium kansasii, Mycobacterium scrofulaceum et Mycobacterium xenopi).
Les différences obtenues entre l'utilisation du test Accuprobe® et l'utilisation du test Inno-LipaTM pourrait s'expliquer par la nature des séquences reconnues : ADNr 16S pour le test Accuprobe® et ITS pour le test Inno-LipaTM.
Les huit souches provenant du milieu extérieur appartiennent à une collection de 52 souches du genre Mycobacterium isolées en juin et juillet 1990 de 53 échantillons d'eau prélevés en Finlande (bande de 550 km de longueur située à 63° de latitude Nord). Sept des souches ont été isolées d'eaux riches en matières organiques, dont le pH varie 5,6 à 5,9 et drainant des régions couvertes à plus de 60 p. cent par des tourbières. La huitième souche a pour origine un échantillon d'eau prélevé dans une zone où les tourbières ne représentent que 20 p. cent de la surface.
Six de ces huit souches n'ont pu être isolées que sur des milieux à l'œuf (enrichis en glycérol ou en pyruvate) dont le pH était ajusté à 5,5.
Une des souches d'origine humaine a été responsable d'une adénite cervicale chez une fillette âgée de 4 ans. L'enfant infecté présentait une hypertrophie de la région sous-mandibulaire droite accompagnée d'une douleur au niveau d'un nœud lymphatique. Le test tuberculinique était positif et, en dépit d'un traitement à base de plusieurs antibiotiques (dont l'isoniazide et la rifampicine), la lésion laissait écouler un pus de couleur jaunâtre. Des bacilles acido-alcoolo-résistants étaient visibles à l'examen microscopique d'une biopsie du nœud lymphatique et la souche bactérienne a été isolée après deux semaines de culture dans le milieu liquide Bactec 12B (Becton Dickinson). L'exérèse chirurgicale du nœud lymphatique a permis d'obtenir une guérison sans récidive.
Le pouvoir pathogène des deux autres souches d'origine humaine est incertain car elles ont été isolées de crachats de patients âgés et l'une des souches était associée à ¤ Mycobacterium bohemicum. Lors de l'isolement, l'une des deux souches n'a pu être cultivée que dans le système MGIT 960 (Mycobacteria Growth Indicator Tube ; Becton Dickinson).
Les deux souches isolées du porc ont été identifiées à la faveur de l'inspection sanitaire des carcasses qui avait révélé des lésions des nœuds lymphatiques. Aucun rapport ne faisait état de signes cliniques observés du vivant des animaux et le pouvoir pathogène pour le porc est incertain. Il est possible que la faible durée de vie des porcs charcutiers n'ait pas permis l'apparition de symptômes.
Orientation bibliographique
Site Web : Tuberculose. Techniques de diagnostic en mycobactériologie (Michel Fabre, Frédéric Augu & Stéphane Lecaudey)
FLOYD (M.M.), GROSS (W.M.), BONATO (D.A.), SILCOX (V.A.), SMITHWICK (R.W.), METCHOCK (B.), CRAWFORD (J.T.) et BUTLER (W.R.) : Mycobacterium kubicae sp. nov., a slowly growing, scotochromogenic Mycobacterium. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2000, 50, 1811-1816.
IIVANAINEN (E.), MARTIKAINEN (P.J.), VÄÄNÄNEN (P.K.) et KATILA (M.L.) : Environmental factors affecting the occurence of mycobacteria in brook waters. Appl. Environ. Microbiol., 1993, 59, 398-404.
REISCHL (U.), EMLER (S.), HORAK (Z.), KAUSTOVA (J.), KROPPENSTEDT (R.M.), LEHN (N.) et NAUMANN (L.) : Mycobacterium bohemicum sp. nov., a new slow-growing scotochromogenic mycobacterium. Int. J. Syst. Bacteriol., 1998, 48, 1349-1355.
TORKKO (P.), SUOMALAINEN (S.), IIVANAINEN (E.), TORTOLI (E.), SUUTARI (M.), SEPPÄNEN (J.), PAULIN (L.) et KATILA (M.L.) : Mycobacterium palustre sp. nov., a potentially pathogenic, slowly growing mycobacterium isolated from clinical and veterinary specimens and from Finnish stream waters. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2002, 52, 1519-1525.
TORTOLI (E.), NANETTI (A.), PIERSIMONI (C.), CICHERO (P.), FARINA (C.), MUCIGNAT (G.), SCARPARO (C.), BARTOLINI (L.), VALENTINI (R.), NISTA (D.), GESU (G.), PASSERINI TOSI (C.), CROVATTO (M.) et BRUSAROSCO (G.) : Performance assessment of new multiplex probe assay for identification of mycobacteria. J. Clin. Microbiol., 2001, 39, 1079-1084.
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* :
La séquence de la souche IWGMT 90210 a été soumise à la base de données GenBank en 1995 par E.C. Böttger. Cette souche se différencie de Mycobacterium palustre par son absence de pigmentation et son incapacité à croître à 45 °C.
** :
Pour des raisons pratiques, les mycobactéries sont réparties en trois groupes : (i) Mycobacterium leprae ; (ii) les mycobactéries responsables de tuberculoses ou mycobactéries du complexe Mycobacterium tuberculosis (Mycobacterium africanum, Mycobacterium bovis, Mycobacterium microti et Mycobacterium tuberculosis) et (iii) les mycobactéries autres que les mycobactéries de la tuberculose (MAMT ou MOTT pour mycobacteria other than tuberculosis). Les MAMT étaient autrefois qualifiées de "mycobactéries atypiques" termes qui sont généralement abandonnés car ils pouvaient laisser croire que ces espèces n'étaient pas d'authentiques mycobactéries.
Dans la classification de Runyon, les MAMT sont distingués en quatre groupes :
Le groupe I rassemble les mycobactéries photochromogènes à croissance lente.
Le groupe II comprend les mycobactéries scotochromogènes à croissance lente.
Le groupe III est constitué par les espèces non chromogènes à croissance lente.
Le groupe IV est constitué par des espèces pigmentées ou non mais à croissance rapide.
*** : La famille des Mycobacteriaceae
La famille des Mycobacteriaceae constitue avec les familles des Corynebacteriaceae (genres Corynebacterium et Turicella), des Dietziaceae (genre Dietzia) des Gordoniaceae (genre Gordonia) des Nocardiaceae (genres ¤ Nocardia et ¤ Rhodococcus) et des Tsukamurellaceae (genres Tsukamurella), le sous-ordre des Corynebacterineae placé dans l'ordre des Actinomycetales (voir le fichier ¤ Actinobacteria). Elle est constituée d'un unique genre, le genre Mycobacterium qui compte plus de 85 espèces dont deux (Mycobacterium avium et ¤ Mycobacterium fortuitum) sont divisées en sous-espèces (voir : ¤ Mycobacterium in ¤ List of Procaryotic Names with Standing in Nomenclature).
La définition de la famille des Mycobacteriaceae et de son unique genre repose sur trois critères : l'acido-alcoolo-résistance, la composition des acides mycoliques et la valeur du G + C. p. cent.
. Acido-alcoolo-résistance
Les mycobactéries, après avoir été colorées à chaud par la fuchsine phéniquée de Ziehl ou à froid par la fuchsine phéniquée de Kinyoun ou à froid par l'auramine, retiennent les colorants même après avoir été traitées par l'action successive ou simultanée d'acide et d'alcool. Cette propriété tinctoriale repose sur la présence d'acides mycoliques (Cf. infra).
Les espèces des genres Corynebacterium, Dietzia, Gordonia, ¤ Nocardia, ¤ Rhodococcus et Tsukamurella peuvent présenter un caractère d'acido-résistance, notamment lorsqu'elles sont cultivées dans des milieux riches en lipide mais elles sont décolorées par l'action conjointe d'acide et d'alcool.
. Composition des acides mycoliques
Les acides mycoliques sont des acides gras à longue chaîne carbonée, alpha-ramifiés et bêta-hydroxylés. Ils sont des constituants majeurs de la paroi et ils sont liés au peptidoglycane par l'intermédiaire d'arabinogalactane. Ils constituent une barrière hydrophobe autour de la bactérie, prévenant l'action décolorante des acides et des alcools et ils confèrent à la bactérie une résistance à des agents chimiques ce qui est mis à profit pour l'isolement de ces germes dans un prélèvement plurimicrobien (méthodes de décontamination).
Les espèces des genres Corynebacterium, Dietzia, Gordonia, ¤ Nocardia, ¤ Rhodococcus et Tsukamurella synthétisent également des acides mycoliques. La structure des acides mycoliques diffère selon les genres et cette propriété est mise à profit en taxonomie. Contrairement aux acides mycoliques des autres genres, ceux des mycobactéries sont des molécules de haut poids moléculaire, contenant entre 60 et 90 atomes de carbone et qui, après pyrolyse, libèrent des esters comprenant 22 à 26 atomes de carbone. De plus, seules certaines espèces du genre Mycobacterium synthétisent des acides mycoliques porteurs de fonctions oxygénées supplémentaires (méthoxyl, cétone, époxyde, carboxylique).
. G + C p. cent
À l'exception de Mycobacterium leprae (G + C p. cent compris entre 54 et 57), toutes les mycobactéries ont un G + C p. cent variant de 61 à 71.
**** : Caractères bactériologiques du genre Mycobacterium
Les mycobactéries sont des bacilles droits ou légèrement incurvés, de 0,2 à 0,6 mm de diamètre sur 1,0 à 10,0 mm de longueur, présentant parfois des renflements ou des ramifications, formant occasionnellement des hyphes rampants qui se fragmentent très facilement en éléments bacillaires (Mycobacterium farcinogenes et Mycobacterium senegalense donnent des filaments qui se fragmentent peu), ne formant jamais d’hyphes aériens visibles à l'œil nu, prenant difficilement la coloration de Gram mais considérés comme à Gram positif (en fait, la paroi des mycobactéries possède une structure plus complexe que la paroi des bactéries à Gram positif et, sur un frottis coloré par la technique de Gram, les mycobactéries apparaissent souvent comme non colorées, sous la forme de "fantômes" ce qui les fait qualifier parfois de "à Gram neutre"), acido-alcoolo-résistants (coloration de Ziehl-Neelsen, coloration de Kinyoun, coloration fluorescente à l’auramine phéniquée), immobiles, non sporulés, aérobies stricts, catalase positive.
Sur le plan structural, elles se caractérisent par une paroi originale, très riche en lipides (60 p. cent des constituants) et dont la constitution explique, au moins partiellement, les propriétés tinctoriales, la pathogénicité et la résistance à divers antibiotiques.
La paroi est constituée de 3 couches. La plus interne, qualifiée de squelette pariétal, est formée d’un peptidoglycane sur lequel est fixé un polymère d’arabino-galactane composé de l’alternance de molécules d’arabinose et de galactose qui s’attachent par des liaisons esters à des acides mycoliques situés dans la couche intermédiaire (apparaissant comme un espace clair en microscopie électronique). La partie externe de la paroi, est formée d’une matrice de phospholipides (phospholipides simples estérifiés par des acides tuberculostéariques et phospholipides contenant du mannose), de molécules amphiphiles (sulpholipides, phénolglycolipides, dimycolates de tréhalose...), de protéines dont certaines sont sans doute des porines et de mycosides. Les mycosides sont des peptidoglycolipides dont la structure antigénique permet, pour certaines espèces, de décrire des sérovars. Chez certaines souches, la couche externe de mycosides peut être très épaisse et forme une pseudocapsule. La paroi est traversée de part en part par des molécules de lipo-arabinomananne qui sont ancrées par leur partie lipidique dans la membrane cytoplasmique et dont la partie polysaccharidique gagne la surface cellulaire. Ces molécules joueraient un rôle dans la cohésion de la paroi.
Selon les espèces, le temps de génération des mycobactéries varie de 2 heures à plus de 200 heures et les colonies ne sont visibles qu’après un temps d'incubation compris entre 2 jours et 10 semaines, voire plus. En fonction de leur vitesse de croissance, les espèces du genre Mycobacterium sont divisées en 2 groupes :
. les mycobactéries à croissance lente, ne formant des colonies qu'après 7 jours de culture et incapables de cultiver sur des milieux bactériologiques standards ;
. les mycobactéries à croissance rapide, formant des colonies en moins de 7 jours et aptes à se développer sur gélose nutritive ou peptonée.
Les mycobactéries à croissance lente possède une seule copie des gènes codant pour les ARNr alors que celles à croissance rapide en possèdent au moins deux.
Les colonies sont lisses (S) ou rugueuses (R), eugoniques (de taille importante) ou dysgoniques (colonies minuscules), non pigmentées ou produisant des pigments caroténoïdes non diffusibles. Dans ce dernier cas, on distingue les espèces photochromogènes (pigmentation apparaissant lorsque la culture est réalisée à la lumière) et les espèces scotochromogènes (pigmentation également visible après culture à l’obscurité). Certaines espèces n’ont jamais pu être cultivées in vitro (Mycobacterium leprae) ou ne sont cultivables que très difficilement (¤ Mycobacterium genavense, ¤ Mycobacterium lepraemurium).