J.P. Euzéby : Dictionnaire de Bactériologie Vétérinaire |
Dernière mise à jour le 25 juillet 2001
PORPHYROMONAS CANGINGIVALIS, P. CANORIS, P. CANSULCI, P. CREVIORICANIS, P. GINGIVICANIS
Systématique
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, ¤ Porphyromonas macacae et Porphyromonas cangingivalis.
Les cinq espèces présentées dans ce fichier ont été décrites en 1994 et elles ont comme habitat la bouche du chien.
1) Porphyromonas cangingivalis, Porphyromonas canoris et Porphyromonas cansulci
Les souches de ces trois espèces ont été mises en évidence en 1993 lors de l'étude de la flore gingivale de 16 chiens, de diverses races, appartenant à différents propriétaires et atteints de périodontite. Cette étude a permis à Karjalainen et al. d’isoler 259 souches de bacilles ressemblant à des Porphyromonas et se répartissant en 6 groupes selon leurs caractères phénotypiques. Des hybridations ADN - ADN montrent que la plupart de ces souches présentent des homologies avec Porphyromonas gingivalis ou Porphyromonas salivosa. Toutefois, 88 souches placées dans le groupe C, 6 souches placées dans le groupe C1 et 12 souches placées dans le groupe C2 ne présentent pas d’homologie avec les autres espèces du genre Porphyromonas. Ces souches ont été soumises à une étude phénotypique (caractères culturaux, caractères biochimiques, mobilité électrophorétique d’enzymes métaboliques, analyse des acides gras, activité des déshydrogénases) et à une étude génomique (détermination du G + C p. cent, hybridation ADN - ADN, séquence des gènes codant pour l’ARNr 16S ).
L’étude phénotypique révèle que ces souches se rapprochent des Porphyromonas sp., par leurs principaux caractères bactériologiques, par la synthèse d’une malate déshydrogénase et d’une glutamate déshydrogénase et par la présence d’acide 13-méthyltétradécanoïque. Toutefois, les souches des groupes C et C2 se distinguent des autres Porphyromonas sp. par la présence d’une glucose-6-phosphate déshydrogénase et d’une 6-phosphogluconate déshydrogénase.
La comparaison des séquences des ARNr 16S avec celles des autres espèces du genre Porphyromonas montre que les souches des groupes C, C1 et C2 sont apparentées au genre Porphyromonas mais que ce genre est en fait hétérogène et qu’il serait logique de le restreindre aux seules espèces Porphyromonas asaccharolytica et Porphyromonas endodontalis. Toutefois, un démantèlement du genre Porphyromonas n’apparaît pas souhaitable car cette nomenclature est de création récente, elle est largement utilisée par les scientifiques et la création de nouveaux genres risquerait d’entraîner des confusions.
Compte tenu de ces données, les auteurs proposent de maintenir le genre Porphyromonas et d’y inclure 3 nouvelles espèces : Porphyromonas cangingivalis pour les souches du groupe C, Porphyromonas cansulci pour les souches du groupe C1 et Porphyromonas canoris pour les souches du groupe C2.
2) Porphyromonas crevioricanis et Porphyromonas gingivicanis
L’étude de la flore gingivale de 13 chiens de race beagle a permis à Hirasawa et Takada (1994) d’isoler 95 souches bactériennes présentant les caractères du genre Porphyromonas. D’après leurs caractères phénotypiques, 93 de ces souches se répartissent en trois groupes : 19 souches forment le groupe 1, 71 souches forment le groupe 2 et 3 souches sont rassemblées dans le groupe 3. Les résultats des hybridations ADN - ADN montrent que ces trois groupes correspondent à trois genomospecies* distinctes et que ces genomospecies présentent moins de 5 p. cent d’homologie avec l'ADN des souches types de Porphyromonas gingivalis, de Porphyromonas asaccharolytica, de Porphyromonas endodontalis, de Porphyromonas salivosa (dont les souches sont actuellement incluses dans l'espèce ¤ Porphyromonas macacae) et de Porphyromonas circumdentaria.
Les caractères phénotypiques permettent d'identifier ces genomospecies et les auteurs valident les nomenclatures de Porphyromonas gingivicanis pour les souches du groupe 1 et de Porphyromonas crevioricanis pour les souches du groupe 2. Les souches du troisième groupe n’ont pas été nommées car Hirasawa et Takada estiment que leur nombre est trop faible pour décrire correctement une nouvelle espèce.
Les souches types de ces deux espèces ont fait l'objet d'un brevet qui a expiré en juillet 2001. Aussi, durant plus de sept ans, ces souches n'ont pu être utilisées dans des études comparatives.
Caractères bactériologiques
Toutes ces espèces présentent les caractères généraux du genre Porphyromonas** modifié par Willems et Collins, elles ne fermentent pas les sucres et leur croissance nécessite des milieux enrichis en hémine et en vitamine K1.
. Les souches de Porphyromonas cangingivalis sont constituées de bactéries mesurant de 0,3 à 0,6 µm de diamètre sur 0,8 à 1,5 µm de longueur (quelques cellules peuvent cependant atteindre une longueur de 16 µm), se présentant de manière isolée ou groupées en amas, n'agglutinant pas les hématies de mouton, catalase positive, produisant de l'acide acétique, de l'acide propionique, de l'acide isobutyrique, de l'acide butyrique et de l'acide isovalérique.
Les colonies obtenues sur gélose au sang de mouton, après 48 heures d'incubation, sont circulaires, non hémolytiques, lisses, bombées et leur diamètre est de 1 mm. Après 3 à 5 jours d'incubation, les colonies sont légèrement pigmentées en brun mais après 10 jours d'incubation elles prennent une couleur châtaigne. Sur gélose au sang laqué de lapin, les colonies sont noires après 10 jours d'incubation. Les colonies sont non fluorescentes sous lumière ultraviolette (longueur d'onde de 265 et de 366 nm).
. Les souches de Porphyromonas canoris rassemblent des bacilles de 0,3 à 0,6 µm de diamètre sur 0,8 à 1,5 µm de longueur (quelques cellules peuvent cependant atteindre une longueur de 16 µm), isolés ou groupés en amas, n'agglutinant pas les hématies de mouton, catalase positive, produisant de l'acide acétique, de l'acide propionique, de l'acide isovalérique et de l'acide succinique.
Après 48 d'incubation sur gélose au sang de mouton, les colonies sont circulaires, rugueuses, pigmentées en orange et leur diamètre est de 1,5 mm. Après 3 à 6 jours d'incubation, une fluorescence rouge est observée sous lumière ultraviolette (longueur d'onde de 265 nm) et après 13 jours d'incubation la fluorescence apparaît orange.
. Porphyromonas cansulci se présente comme des bacilles de 0,3 à 0,6 µm de diamètre sur 0,8 à 1,5 µm de longueur, isolés ou groupés en amas, n'agglutinant pas les hématies de mouton, catalase positive, produisant de l'acide acétique, de l'acide propionique, de l'acide isobutyrique, de l'acide butyrique, de l'acide isovalérique, de l'acide succinique et de l'acide phénylacétique.
Les colonies obtenues sur gélose au sang de mouton après 72 heures d'incubation sont circulaires, bombées, lisses, leur diamètre varie de 1 à 2 mm et elles produisent une fluorescence rouge sous lumière ultraviolette (longueur d'onde de 265 et de 366 nm). Après cinq jours d'incubation, la teinte des colonies est brune foncée ou noire.
. Les cellules de Porphyromonas crevioricanis sont de courts bacilles de 0,5 à 1,0 µm de diamètre, capables d'agglutiner les hématies de mouton, catalase négative, produisant de l'acide acétique, de l'acide propionique et de l'acide isovalérique. De faibles quantités d'acide phénylacétique sont également produites.
Après 72 heures d'incubation sur gélose au sang de lapin, les colonies sont circulaires, à contour régulier, bombées, de couleur brune ou noire et d'un diamètre de 0,8 à 1,5 mm.
. Les souches de Porphyromonas gingivicanis sont constituées de courts bacilles isolés de 0,5 à 1,0 µm de diamètre, n'agglutinant pas les hématies de mouton, produisant de l'acide acétique, de l'acide butyrique et de l'acide isovalérique.
Après 72 heures d'incubation sur gélose au sang de lapin, les colonies sont circulaires, à contour régulier, bombées, de couleur brune ou noire et d'un diamètre de 0,8 à 1,5 mm.
Les principaux caractères permettant de différencier Porphyromonas cangingivalis, Porphyromonas canoris, Porphyromonas cansulci, Porphyromonas crevioricanis et Porphyromonas gingivicanis des autres espèces du genre Porphyromonas sont donnés dans le tableau II. Quelques caractères permettant le diagnostic différentiel de ces espèces figurent dans le tableau III.
Il convient de noter que la description des caractères phénotypiques de Porphyromonas crevioricanis et de Porphyromonas gingivicanis est brève (voir Hirasawa et Takada 1994) et qu'aucun caractère ne permet d'identifier facilement ces espèces. De plus, les souches types de ces deux espèces ont été indisponibles durant plus de sept ans (souches brevetées) si bien qu'elles n'ont pu être utilisées dans des études complémentaires. Les rares publications faisant état de l'isolement de ces espèces ne précisent pas les méthodes mises en œuvre pour leur identification et il est possible d'avoir un doute sur l'exactitude de cette identification.
Habitat et pouvoir pathogène
Porphyromonas cangingivalis, Porphyromonas canoris, Porphyromonas cansulci, Porphyromonas crevioricanis et Porphyromonas gingivicanis ont toutes été isolées de la gencive et de la plaque dentaire de chiens atteints de parodontite et il semble exister une corrélation entre la présence de ces espèces et le développement d'une parodontite.
Outre les travaux ayant permis la description de ces espèces, une enquête, portant sur 34 chiens, a été réalisée par Allaker et al. Dans cette enquête, Porphyromonas canoris a été isolée chez 9 p. cent des animaux alors que Porphyromonas cangingivalis, Porphyromonas cansulci et Porphyromonas crevioricanis ont été isolées chez 3 p. cent des animaux. Dans cette étude, Porphyromonas gingivicanis n'a pas été identifiée. Ces résultats montrent que ces diverses espèce sont beaucoup plus rares que ¤ Porphyromonas gulae (décrite dans cette étude sous la nomenclature de Porphyromonas gingivalis), espèce isolée chez 68 p. cent des chiens.
Chez l'homme, les recherches effectuées chez des individus mordus par des chats et par des chiens ont permis d'isoler des souches de Porphyromonas canoris, de Porphyromonas cangingivalis et de Porphyromonas cansulci. De manière schématique, ces espèces sont présentes chez environ 5 p. cent des patients.
L'isolement de ces espèces à partir de plaies occasionnées par des morsures de chats est intéressant à noter. En effet, la flore présente dans une plaie de morsure reflète la flore buccale des animaux ce qui montre que Porphyromonas canoris, Porphyromonas cangingivalis et Porphyromonas cansulci sont certainement présentes dans la bouche des chats.
Dans ces enquêtes, la présence éventuelle de Porphyromonas crevioricanis et de Porphyromonas gingivicanis n'a pas pu être déterminée car, les souches types étant indisponibles, il est impossible de caractériser ces espèces selon la technique utilisée par les auteurs (PCR utilisant des amorces arbitraires).
Diagnostic bactériologique
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 cangingivalis, Porphyromonas canoris et Porphyromonas cansulci peuvent être identifiées en utilisant des kits commercialisés. Le tableau IV présente les caractères obtenus avec des galeries API ZYM (bioMérieux) et/ou le système Triple test WEE-TABS*** (Key Scientific Products).
En revanche, l'identification précise et facile de Porphyromonas crevioricanis et de Porphyromonas gingivicanis est pratiquement impossible pour un laboratoire de diagnostic.
Orientation bibliographique
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AVIS JURIDIQUE IMPORTANT : Les informations qui figurent sur ce site sont soumises à une clause de non responsabilité et sont protégées par un copyright.
* : Pour la définition d'une genomospecies voir le fichier Définitions d'une genomospecies et d'une espèce bactérienne.
** : 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.
*** : Pour une information sur le système Triple test WEE-TABS voir le site http://www.keyscientific.com/triple.txt