J.P. Euzéby : Dictionnaire de Bactériologie Vétérinaire |
Créé le 11 juin 2001
PORPHYROMONAS GULAE
Autre dénomination : Porphyromonas gingivalis souches du biovar animal.
Le genre Porphyromonas a été proposé en 1988 par Shah et Collins pour reclasser Bacteroides asaccharolyticus, Bacteroides gingivalis et Bacteroides endodontalis. Ces trois espèces diffèrent du genre Bacteroides sensu stricto par leur absence de pouvoir glucidolytique, par la pigmentation noire de leurs colonies, par un G + C p. cent plus élevé (46 à 57 contre 40 à 48) et par leurs caractères chimiotaxonomiques (voir tableau I).
Ultérieurement le genre Porphyromonas s'est enrichi de nouvelles espèces et sa définition a été modifiée pour tenir compte de l'inclusion d'espèces glucidolytiques (Porphyromonas catoniae, Porphyromonas levii, Porphyromonas macacae) et pour tenir compte de la synthèse d'une glucose 6 phosphodéshydrogénase et d'une 6 phospho-gluconate déshydrogénase par ¤ Porphyromonas canoris et ¤ Porphyromonas cangingivalis.
Les souches de Porphyromonas gingivalis isolées de l'homme diffèrent des souches animales par leurs caractères antigéniques et par l'absence d'une catalase ce qui a conduit à distinguer deux biovars au sein de cette espèce : le biovar humain rassemblant des souches catalase négative et le biovar animal pour les souches catalase positive. Plusieurs études, portant sur les caractères phénotypiques, chimiotaxonomiques et génomiques suggéraient que chacun de ces biovars constituait une espèce à part entière.
En mai 2001, Fournier et al. étudient les caractères phénotypiques (caractères morphologiques, biochimiques et culturaux) et génotypiques (hybridation ADN - ADN, analyse électrophorétique des fragments de restriction, détermination du G + C p. cent, analyse des séquences des ARNr 16S) de 67 souches du biovar animal et de 13 souches du biovar humain. Leurs résultats ainsi que ceux des études antérieures conduisent ces auteurs à proposer une nouvelle espèce, Porphyromonas gulae, pour les souches du biovar animal.
Si les hybridations ADN - ADN permettent de distinguer clairement Porphyromonas gulae de Porphyromonas gingivalis, il n'en va pas de même pour l'étude des séquences des ARNr 16S (par exemple, les séquences des souches types de Porphyromonas gulae et de Porphyromonas gingivalis présentent 98,1 p. cent d'homologie). Ce type de résultats vient confirmer que l'étude des ARNr 16S n'est pas un critère suffisant pour définir une espèce bactérienne (voir Fox et al. 1992 et Stackebrandt et Goebel 1994).
Outre les caractères du genre Porphyromonas*, Porphyromonas gulae est une espèce catalase positive, uréase négative et apte à agglutiner les hématies de mouton. Elle résiste à 50 µg/mL de kanamycine et les principaux produits terminaux du métabolisme sont l'acide butyrique, l'acide isovalérique, l'acide succinique et l'acide phénylacétique. Après culture en bouillon ou sur milieu gélosé, le diamètre des cellules varie de 0,5 à 0,9 µm et leur longueur de 1,0 à 4,0 µm (des formes longues de 10 µm de diamètre sont parfois observées). Les bactéries se présentent de manière isolée ou groupées en courtes chaînes ou en amas.
En utilisant des substrats "fluorescigènes" contenant des dérivés coumariniques de la 4-méthylumbelliférone (voir Moncla et al. 1991**), un caractère positif est observé pour la production de phosphatase alcaline, de N-acétyl-bêta-glucosaminidase, de bêta-galactosidase, de glutamyl-acide glutamique arylamidase et d'arginine arylamidase (plus de 96 p. cent des souches donnent une réponse positive). En revanche, une réponse négative est notée pour la production d'alpha-galactosidase et d'alpha-fucosidase. L'utilisation de benzoyl-arginine-7-amino-4-méthylcoumarine révèle la présence d'une activité trypsine-like.
Quelques caractères permettant de différencier Porphyromonas gulae des autres espèces du genre Porphyromonas sont donnés dans le tableau II.
La croissance nécessite de la vitamine K1 (1 mg/mL) et de l'hémine (10 µg/mL). Les colonies obtenues après 48 heures d'incubation sur une gélose de Todd-Hewitt enrichie de 2 p. cent d'hématies humaines laquées sont circulaires, à contour régulier, convexes, d'aspect légèrement muqueux et leur diamètre varie de 0,5 à 3,5 mm. En prolongeant l'incubation, les colonies se pigmentent en brun foncé ou en noir. Aucune fluorescence n'est observée en lumière ultraviolette (longueur d'onde de 366 nm).
Les souches de Porphyromonas gulae étudiées par Fournier et al. ont été isolées de la bouche de diverses espèces animales (chat, chien, coyote, loup, ours et singe écureuil). En fait, il semble que la très grande majorité des souches, isolées de la bouche de diverses espèces animales et identifiées comme Porphyromonas gingivalis, soient des souches de Porphyromonas gulae. Aussi, pour Fournier et al., à l'exception de quelques souches isolées de primates non hominiens, les souches de Porphyromonas gingivalis ne sont pas présentes chez l'animal.
Porphyromonas gulae peut être isolée de la bouche d'animaux sains et de la bouche d'animaux atteints de périodontite. Chez les carnivores domestiques, il semble exister une corrélation entre la sévérité des périodontites et le nombre de souches isolées. Chez l'homme et chez l'animal, Porphyromonas gulae est une des espèces du genre Porphyromonas isolée de plaies infectées consécutives à des morsures de chiens et de chats.
Plusieurs facteurs de pathogénicité (tels que des facteurs d'attachement, le lipo-polysaccharide et diverses protéinases) ont été identifiés chez Porphyromonas gingivalis et ils sont impliqués dans le développement des parodontites chez l'homme. En ce qui concerne Porphyromonas gulae, les connaissances sont moins étendues mais au moins deux protéinases (dont l'une semble apparentée à une collagénase) ont été identifiées chez des souches d'origine féline.
L'utilisation d'une gélose Brucella enrichie en sang de mouton, en vitamine K1 et en hémine constitue un excellent milieu d'isolement et les cultures doivent être examinées durant au moins sept jours. Porphyromonas gulae peut être identifiée en utilisant des kits commercialisés. Le tableau III présente les caractères obtenus avec des galeries API ZYM (bioMérieux) et/ou le système Triple test WEE-TABS*** (Key Scientific Products). Ces caractères permettent de différencier Porphyromonas gulae des autres espèces du genre Porphyromonas isolées de la bouche de diverses espèces animales.
Orientation bibliographique
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* : Description du genre Porphyromonas
(D'après: WILLEMS (A.) and COLLINS (M.D.): Reclassification of Oribaculum catoniae (Moore and Moore 1994) as Porphyromonas catoniae comb. nov. and emendation of the genus Porphyromonas. Int. J. Syst. Bacteriol., 1995, 45, 578-581.)
Bacilles ou coccobacilles à Gram négatif, immobiles, non sporulés, anaérobies stricts. Après culture en bouillon, les cellules sont généralement de petite taille (0,5 à 0,8 µm de diamètre sur 1,0 à 3,5 µm de longueur) mais des formes plus longues (4 à 16 µm) sont parfois observées.
Après culture sur des géloses au sang, les colonies sont lisses (rarement rugueuses), brillantes, convexes et leur diamètre varie de 1 à 3 mm. Les colonies de la plupart des espèces se pigmentent progressivement, de la périphérie vers le centre, en noir. Cette coloration est due à la production d'hème (protoporphyrine ayant fixé un ion ferreux). La croissance est optimale pour une température de 37 °C, elle est stimulée par des extraits de levure et par la présence de peptides ou d'acides aminés mais elle n'est généralement pas stimulée par la présence de sucres. Toutefois, certaines espèces sont glucidolytiques (Porphyromonas catoniae) ou faiblement glucidolytiques (Porphyromonas levii et Porphyromonas macacae). L'acide butyrique, l'acide acétique et plus rarement l'acide propionique sont les principaux produits terminaux du métabolisme. L'acide propionique, l'acide isobutyrique et l'acide isovalérique peuvent également être produits en plus faible quantité.
La malate déshydrogénase et la glutamate déshydrogénase sont synthétisées alors que la plupart des espèces ne synthétisent ni glucose 6 phosphodéshydrogénase ni 6 phospho-gluconate deshydrogénase. Les souches de Porphyromonas sp. sont indologènes, nitrate réductase négative et elles n'hydrolysent ni l'amidon ni l'esculine.
Le peptidoglycane est dépourvu d'acide 2-céto-3-désoxyoctonique et l'acide aminé "basique" est la lysine. Les principales quinones respiratoires sont des ménaquinones insaturées à 9 ou 10 unités isoprènes. Les acide gras iso-C15 (ou, plus rarement, C15 et ante-iso C15) sont les principaux acides gras cellulaires.
** : Utilisation des dérivés de la 4-méthylumbelliférone selon la technique de Moncla et al. 1991
(MONCLA (B.J.), BRAHAM (P.), RABE (L.K.) et HILLIER (S.L.) : Rapid presumptive identification of black pigmented Gram-negative anaerobic bacteria by using 4-methylumbelliferone derivatives. J. Clin. Microbiol., 1991, 29, 1955-1958.)
La technique de Moncla et al. utilise des bandelettes de papier filtre imprégnées des divers substrats. Une anse de culture est écrasée sur les bandelettes (une bandelette de 6 sur 60 mm permet d'étudier 10 à 12 souches différentes) puis les bandelettes sont incubées, à l'obscurité, 15 minutes à 37 °C. La lecture s'effectue en examinant les bandelettes en lumière ultraviolette (longueur d'onde de 365 ou de 366 nm). Une réaction positive (activité enzymatique) se traduit par une fluorescence bleue entourant le dépôt bactérien.
Pour une information sur le système Triple test WEE-TABS voir le site http://www.keyscientific.com/triple.txt