J.P. Euzéby : Dictionnaire de Bactériologie Vétérinaire |
Créé le 12 avril 2003
Dernière mise à jour partielle le 12 février 2010
SHEWANELLA
Autres dénominations :
. Shewanella colwelliana : Alteromonas colwelliana.
. Shewanella algae : Shewanella alga (sic).
. Shewanella hanedai : Alteromonas hanedai.
. Shewanella putrefaciens : Alteromonas putrefaciens, "Pseudomonas putrefaciens", "Achromobacter putrefaciens".
Note : Pour une information concernant les poissons cités dans ce fichier, voir le site FishBase (rentrer le nom du genre et le nom de l'espèce dans le fichier Search FishBase).
Systématique
Les nomenclatures de Alteromonas hanedai et de Alteromonas putrefaciens ont été validement publiées en 1981. Alteromonas hanedai constituait une nouvelle espèce et Alteromonas putrefaciens correspondait à un taxon préalablement décrit sous le nom de "Achromobacter putrefaciens" puis de "Pseudomonas putrefaciens".
En 1985, l'étude des séquences des ARNr 5S permet à MacDonell et Colwell de reclasser les espèces Alteromonas hanedai et Alteromonas putrefaciens dans le genre Shewanella dont la nomenclature sera validement publiée en 1986 par inscription sur la liste de validation n° 20. MacDonell et Colwell proposaient également la nomenclature de Shewanella benthica pour une espèce barophile* isolée de l'eau de mer.
L'individualisation du genre Shewanella reposait avant tout sur la structure de l'ARNr 5S et sa description était extrêmement sommaire : bacilles à Gram négatif, droits ou incurvés, non pigmentés, mobiles grâce à une ciliature polaire, chimio-organotrophes, oxydase positive, ayant pour habitat principal l'eau douce ou l'eau de mer et dont le G + C p. cent varie de 44 à 47.
En 1989, sur la base des résultats d'études génotypiques (homologies ADN-ADN, séquence de l'ARNr 5S) et phénotypiques (sérologie) Coyne et al. transfèrent l'espèce Alteromonas colwelliana dans le genre Shewanella et la nouvelle combinaison, Shewanella colwelliana, sera citée en 1990 dans la liste de validation n° 34.
La même année, Simidu et al. étudient la taxonomie de quatre souches bactériennes capables de produire de la tétrodotoxine dont la souche OK-1 isolée d'une algue rouge calcaire (Jania sp.) La détermination du G + C p. cent, l'analyse des séquences des ARNr 16S et l'étude des caractères phénotypiques montrent que la souche OK-1 constitue une nouvelle espèce pour laquelle Simidu et al. valident les nomenclatures de Shewanella alga qui sera ultérieurement corrigée en Shewanella algae.
Une analyse phylogénétique (étude des séquences des ARNr 16S), publiée en 1995 par Gauthier et al., a permis de confirmer la validité du genre Shewanella.
Par la suite, d'autres espèces ont été décrites si bien qu'à la date du 03 décembre 2007, le genre Shewanella renferme 47 espèces différentes et validement publiées (voir le fichier Shewanella in List of Procaryotic Names with Standing in Nomenclature). Une 48ème espèce, "Shewanella massilia" (sic), a été proposée en 1998. Toutefois, cette nomenclature n'est pas validement publiée et elle ne pourra pas faire l'objet d'une publication valide tant que sa description ne sera pas conforme aux exigences du Code de Nomenclature.
Le genre Shewanella est le genre type et l'unique genre de la famille des ¤ Shewanellaceae (classe des ¤ Gammaproteobacteria division ou phylum des "Proteobacteria") dont la nomenclature a été validement publiée le 20 septembre 2004.
La comparaison des séquences des ARNr 16S révèle des homologies importantes (supérieures à 97 p. cent) entre Shewanella gelidimarina et Shewanella pealeana ou entre Shewanella oneidensis et Shewanella putrefaciens ou entre Shewanella hanedai et Shewanella woodyi. Toutefois, l'étude des séquences des gènes gyrB** et les résultats des hybridations ADN - ADN montrent que ces taxons constituent bien des espèces différentes. Cette observation vient renforcer les conclusions de Stackebrandt et Goebel selon lesquelles deux souches dont les ARNr 16S présentent plus de 97 p. cent d'homologie n'appartiennent pas obligatoirement à une même espèce.
En se basant sur les homologies ADN - ADN, Owen et al. avaient décrit l'existence de quatre groupes au sein de l'espèce "Pseudomonas putrefaciens" actuellement dénommée Shewanella putrefaciens.
Le groupe I, qui renferme la souche type de l'espèce, correspond à Shewanella putrefaciens sensu stricto.
Les souches du groupe II sont généralement assimilées à l'espèce Shewanella baltica.
Le groupe III pourrait correspondre à Shewanella oneidensis mais des hybridations ADN - ADN doivent être effectuées avant de conclure de manière définitive.
Les souches du groupe IV, qui possèdent un G + C p. cent élevé (52 à 55 contre 43 à 47 pour les souches des trois autres groupes), ont été reclassées dans l'espèce Shewanella algae.
Caractères bactériologiques
Les espèces du genre Shewanella rassemblent des bacilles à Gram négatif, droits ou incurvés, de 1,5 à 4,6 µm de longueur sur 0,4 à 1 µm de diamètre, non sporulés, mobiles grâce à un unique flagelle polaire non entouré d'une gaine protéique, capables de croître en présence de 3 p. cent de NaCl, oxydase positive, catalase positive (selon Nogi et al. la souche type de Shewanella putrefaciens serait catalase négative), réduisant généralement les nitrates en nitrites (Shewanella gaetbuli, Shewanella pneumatophori, quelques souches de Shewanella olleyana et de Shewanella oneidensis donnent une réponse négative ; ce caractère n'a pas étudié pour Shewanella waksmanii), non indologènes, ne produisant pas d'acétoïne, lysine décarboxylase négative, ornithine décarboxylase négative (selon Nozue et al. les souches de Shewanella algae seraient ODC +) et arginine di-hydrolase négative.
Classiquement, l'absence de fermentation du glucose était considérée comme un caractère important. Toutefois, Shewanella benthica, Shewanella fidelis, Shewanella frigidimarina, Shewanella japonica, Shewanella livingstonensis, Shewanella marisflavi, Shewanella pacifica, Shewanella pneumatophori et Shewanella violacea fermentent le glucose.
En anaérobiose, plusieurs espèces du genre Shewanella sont aptes à réduire le N-oxyde de triméthylamine, l'oxyde de fer, l'oxyde de manganèse, l'oxyde de chrome, le fer, l'uranium, le thiosulfate ou le soufre et cette réduction est couplée à la production d'énergie. C'est d'ailleurs l'étude de la souche MR-1 (souche type de Shewanella oneidensis) qui a permis de démontrer que la réduction de l'oxyde de fer ou de l'oxyde de manganèse pouvait être couplée à une production d'énergie.
À l'exception de quelques cyanobactéries, il était admis que les espèces du domaine des Bacteria ne possédaient pas d'acides gras poly-insaturés dans leur membranes cellulaires. Toutefois, plusieurs espèces du genre Shewanella sont aptes à synthétiser de tels acides gras (voir tableau I) et notamment de l'acide eicosapentaenoïque et de l'acide docosahexaénoïque. La présence d'acides gras poly-insaturés permet de conserver la structure et la perméabilité des membranes cellulaires à basse température et/ou à haute pression. La synthèse des acides gras poly-insaturés est d'ailleurs plus importante chez les espèces barophiles et/ou psychrophiles chez lesquelles ils peuvent représenter 11 à 16 p. cent des acides gras.
Quelques caractères permettant de différencier les espèces du genre Shewanella présentant un intérêt en biologie vétérinaire sont donnés dans le tableau I.
Les colonies sont généralement circulaires, à contour régulier, convexes, lisses et d'un diamètre de 1 à 4 mm. Sur gélose de Luria et Bertani***, Shewanella algae, Shewanella amazonensis, Shewanella frigidimarina, Shewanella gelidimarina, Shewanella oneidensis et Shewanella putrefaciens donnent des colonies rosâtres. Il en va de même pour Shewanella benthica, Shewanella hanedai, Shewanella pacifica, Shewanella pealeana et Shewanella woodyi après culture sur le milieu Marine Agar. Shewanella violacea produit un pigment violet et Shewanella wasksmanii un pigment verdâtre ou brunâtre.
Le reclassement de certaines souches de Shewanella putrefaciens dans l'espèce Shewanella algae a conduit Nozue et al. à modifier le description de cette dernière espèce et à proposer des caractères permettant un diagnostic différentiel entre ces deux espèces. Avec quelques nuances, les conclusions de Nozue et al. ont été confirmées par d'autres auteurs. Shewanella algae et Shewanella putrefaciens étant les espèces les plus importantes en bactériologie médicale et vétérinaire, les principaux caractères permettant de les différencier sont données dans le tableau II.
Selon Khashe et Janda, il est possible de reconnaître trois biovars au sein de l'espèce Shewanella putrefaciens. Les caractères permettant de différencier ces biovars sont présentés dans le tableau III.
Habitat et pouvoir pathogène
La plupart des espèces ont pour habitat le milieu extérieur et tout particulièrement le milieu aquatique (y compris le milieu marin). Shewanella algae et Shewanella putrefaciens sont les espèces les plus importantes en bactériologie médicale ou vétérinaire. Les Shewanella spp. sont également des agents importants d'altération des produits de la mer (Cf. infra).
Les Shewanella sp. présentent aussi un très grand intérêt écologique et industriel :
1) Certaines espèces participent à la dépollution des eaux ou des sols et certaines souches sont utilisées pour assainir le milieu extérieur pollué.
Shewanella atlantica, Shewanella canadensis et Shewanella halifaxensis dégrade un explosif connu sous le nom de RDX (hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine).
Shewanella oneidensis souche MR-1, est une des bactéries utilisées en bioremédiation (utilisation de micro-organismes pour éliminer les produits chimiques toxiques qui contaminent l’environnement). Pour plus d'informations, voir les sites Shewanella Federation et Engineering Shewanella oneidensis MR-1 for mixed waste bioremediation.
2) Les Shewanella sp., capables d'adhérer (LPS, microcapsule) à un support et de réduire les métaux, sont responsables d'une corrosion importante des surfaces métalliques (c'est notamment vraie pour des souches présentes dans des puits de pétrole et pouvant altérer les structures métalliques servant au pompage). Shewanella putrefaciens et Shewanella loihica produisent des magnétites extracellulaires (biominéralisation). Ces microorganismes utilisent le carbone organique comme donneur d’électrons et le fer comme accepteur.
3) Les acides eicosapentaenoïque et docosahexaénoïque sont des acides gras essentiels (oméga 3) qui ont une grande importance dans l'industrie pharmaceutique, l'industrie agro-alimentaire et l'industrie des cosmétiques. Ces acides gras poly-insaturés sont généralement extraits de poissons (saumons, thons, maquereaux, sardines) ce qui présente deux inconvénients majeurs : ils sont difficiles à purifier et ils présentent alors une odeur désagréable. Certaines espèces du genre Shewanella, notamment Shewanella pneumatophori, produisent de grandes quantités d'acides eicosapentaenoïque et docosahexaénoïque et pourraient être utilisées pour la production industrielle d'acides gras poly-insaturés.
Habitat des Shewanella spp. autres que Shewanella algae et Shewanella putrefaciens
. Shewanella abyssi, Shewanella kaireitica et Shewanella surugensis proviennent de sédiments marins récoltés dans la baie de Suruga (Japon).
. Shewanella amazonensis a été isolée de sédiments présents dans le delta de l'Amazone.
. L'unique souche de Shewanella aquimarina et l'unique souches de Shewanella marisflavi ont pour origine les eaux de la mer Jaune.
. Shewanella baltica a été isolée de l'eau de la Baltique.
. Shewanella basaltis (une souche) a été isolée d'un échantillon de sable noir prélevé à Soesoggak (île de Jeju, Corée).
. Shewanella benthica est présente dans des sédiments marins recueillis à des profondeurs variant de 2 485 à 10 898 mètres. Cette espèce est également isolée d'animaux invertébrés qui absorbent des sédiments marins.
. Shewanella chilikensis a pour origine un sédiment prélevé dans le lac Chilika (Inde).
. Shewanella colwelliana a pour habitat l'eau de mer et elle a été isolée d'huîtres d'élevage et de vers marins (Phascolosoma japonicum).
. L'unique souche de Shewanella decolorationis a été isolée de boues activées provenant d'imprimeries et de fabriquants de teintures. Cette espèce est capable de dégrader les colorants et pourrait être utilisée en bioremédiation.
. Shewanella denitrificans a été isolée de l'eau de la Baltique à des profondeurs comprises entre 120 et 130 mètres. Cette espèce pourrait jouer un rôle important dans le cycle de l'azote (dépollution).
. Shewanella donghaensis et Shewanella violacea a été identifiée dans un échantillon d'eau et de sédiments prélevé à plus de 3300 mètres de profondeur dans la mer du Japon ou mer de l'Est.
. Shewanella fidelis est présente dans l'eau et les sédiments de la mer de Chine et de la mer du Japon ou mer de l'Est.
. Shewanella frigidimarina et Shewanella gelidimarina ont été isolées d'eau de mer glacée en Antarctique. Shewanella frigidimarina a également été isolée de lacs de l'Antarctique.
. Shewanella algidipiscicola, Shewanella glacialipiscicola, Shewanella hafniensis et Shewanella morhuae ont été isolées de poissons (notamment de cabillauds, Gadus morhua et de plies) péchés dans la mer Baltique. Ces quatre espèces sont des agents d'altérations des produits de la mer (Cf. infra).
. L'unique souche de Shewanella gaetbuli a été isolée en Corée d'une zone intertidale (banc découvert à marée basse et recouvert à marée haute).
. Shewanella atlantica, Shewanella canadensis et Shewanella halifaxensis ont été isolées de sédiments marins de la baie de Halifax (Canada).
. Shewanella haliotis a été isolée de la flore intestinale d'un ormeau (Haliotis discus hannai qui est une espèce élevée dans plusieurs pays dont la Corée) prélevé dans la mer du Sud (république de Corée).
. Shewanella hanedai est une espèce bioluminescente présente dans les sédiments marins notamment en Antarctique et en Arctique.
. L'unique souche de Shewanella irciniae provient de la surface d'une éponge (Ircinia dendroides) récoltée dans la baie de Villefranche (Méditerranée).
. Shewanella japonica a été isolée, dans la mer du Japon ou mer de l'Est, d'un échantillon d'eau mer prélevée en surface (0,5 à 1,5 mètre de profondeur) et d'une moule (Protothaca jedoensis).
. Shewanella livingstonensis a été isolée en Antarctique de boue, de l'eau d'un glacier de l'eau de mer et de sédiments marins.
. Shewanella loihica, espèce isolée des profondeurs de l'Océan Pacifique, réduit le fer et c'est une espèce responsable de biominéralisation.
. L'unique souche de Shewanella marina provient d'un échantillon d'eau prélévé dans la mer du Sud, près de Gwangyang (République de Corée).
. Shewanella marinintestina a été isolée au Japon d'animaux marins dont le nom scientifique n'est pas précisé. Une souche vient de l'intestin d'une pieuvre, une souche de l'intestin d'un poisson et une souche d'un mollusque bivalve (pétoncle ?).
. "Shewanella massilia" a été mise en évidence dans la chair de poissons montrant des signes d'altération.
. Shewanella olleyana a été isolée d'eau prélevée dans l'estuaire de la rivière Huon (Tasmanie, Australie).
. Shewanella oneidensis est isolée de l'eau douce (lac Oneida, état de New Yok, USA) ou de l'eau de mer (Mer Noire).
. Shewanella pacifica a été isolée de l'eau de la mer du Japon ou mer de l'Est.
. Shewanella pealeana semble être un endosymbiote des céphalopodes (ordres des Sepioidea et Teuthoidea) et elle est retrouvée dans une glande annexée à l'appareil reproducteur des femelles. La majorité des souches sont isolées de Loligo pealei (calmars à longues nageoires).
. Shewanella piezotolerans et Shewanella psychrophila ont pour origine des sésiments marins du Pacifique.
. L'unique souches de Shewanella pneumatophori a été isolée de l'intestin d'un maquereau du Pacifique (Pneumatophorus japonicus). Rappelons que cette espèce produit de grandes quantités d'acides gras poly-insaturés et qu'elle pourrait être utilisée dans la production industrielle des acides eicosapentaenoïque et docosahexaénoïque.
. L'unique souche de Shewanella profunda a été isolée de l'océan Pacifique à une profondeur de 4790,7 mètres.
. Shewanella sairae a été isolée de l'intestin d'un poisson, Cololabis saira (saury ou saurie ou orphie ou balaou du Pacifique ou balaou japonais).
. Shewanella schlegeliana a été isolée de l'intestin d'un poisson, Acanthopagrus schlegeli (brème de mer).
. Shewanella sediminis est capable de dégrader l'hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (également connu sous les noms de RDX ou hexogène ou cyclonite), substance très stable et considérée comme l'un des explosifs militaires les plus puissants. Cette espèce a été isolée de sédiments marins collectés à 215 mètres de profondeur au large du port de Halifax (Canada).
. Shewanella spongiaei a été isolée d'une éponge de la mer du Japon ou mer de l'Est.
. Shewanella vesiculosa a été caractérisée à partir de sédiments marins collectés à l'île de la Déception (archipel des îles Shetland du Sud, d'Écosse).
. Shewanella waksmanii a été isolée de vers marins (Phascolosoma japonicum) de la mer du Japon ou mer de l'Est.
. Shewanella woodyi a été isolée de l'eau, de déchets marins ou de l'encre d'une pieuvre collectés lors de plongées effectuées par le submersible Johnson Sea Link dans la mer d'Alboran. Les divers échantillons ont été recueillis à des profondeurs variant de 220 à 435 mètres.
Habitat et pouvoir pathogène de Shewanella algae et de Shewanella putrefaciens
Initialement, l'espèce Shewanella algae a été proposée pour une unique souche isolée d'une algue rouge et produisant de la tétrodotoxine (Cf. infra). En 1992, Nozue et al. montrent que la majorité des souches étiquetées Shewanella putrefaciens et isolées de prélèvements cliniques méritaient d'être reclassées dans l'espèce Shewanella algae. Ultérieurement, cette observation a été confirmée par d'autres auteurs. Toutefois, la lecture de certaines publications (y compris la lecture de publications ultérieures à 1992) ne permet pas toujours de savoir si le germe isolé appartient à l'espèce Shewanella algae ou à l'espèce Shewanella putrefaciens.
Shewanella algae et Shewanella putrefaciens sont responsables de rares infections chez l'homme : septicémies, bactériémies, endocardites, péritonites, infections biliaires, otites, infections de l'oreille, surinfections de plaies, abcès...
L'infection des animaux semble rare ou non diagnostiquée. En 1994, Aguirre et al. isolent Shewanella putrefaciens de tortues de mer (Chelonia mydas ou tortues vertes) atteintes de fibropapillomatoses. Toutefois, les isolements n'ont pas été effectués en culture pure et Aguirre et al. concluent que l'agent étiologique de la fibropapillomatose reste à caractériser.
Production de tétrodotoxines par Shewanella algae
La souche type de Shewanella algae ainsi qu'au moins quatre autres souches synthétisent de la tétrodotoxine.
La tétrodotoxine est une puissante neurotoxine présente chez de nombreux organismes marins (poissons, céphalopodes, crabes, mollusques, vers, serpents, algues) mais aussi chez des batraciens anoures et urodèles. Par son groupement guanidine chargé positivement dans les conditions habituelles de pH, la tétrodotoxine se fixe sur les canaux sodiques dépendants du potentiel (ou voltage-dépendants)**** qui interviennent dans la genèse du potentiel d’action et dans la transmission neuromusculaire. De ce fait, elle bloque l'entrée des canaux sodiques voltage-dépendants et elle provoque une paralysie flasque, associée à des modifications du rythme cardiaque. Par voie orale, la dose létale de toxine est estimée à 180 µg/kg chez la souris, à 147 µg/kg chez le rat, à 200 µg/kg chez le lapin et à 70 µg/kg chez le chien.
Plusieurs études ont montré que la tétrodotoxine n'est pas élaborée par les organismes eucaryotes mais qu'elle est en fait synthétisée par diverses bactéries : Listonella anguillarum, Listonella pelagia, Photobacterium phosphoreum, ¤ Pseudoalteromonas tetraodonis, Pseudomonas sp., Shewanella algae, Streptomyces sp., Vibrio alginolyticus, Vibrio tubiashii... Cette synthèse bactérienne a été contestée par Matsumura et, pour cet auteur, la mise en évidence de toxine par chromatographie dans les surnageants de culture est un artefact. Toutefois, en utilisant des culture cellulaires, de la tétrodotoxine a été mise en évidence dans les surnageants de culture de Listonella anguillarum, de Listonella pelagia, de ¤ Pseudoalteromonas tetraodonis, de Shewanella algae, de Vibrio alginolyticus et de Vibrio tubiashii.
La consommation de poissons de l'ordre des tétraodontiforme (Arothron firmamentum, Arothron hispidus, Arothron meleagris, Arothron nigropunctatus, Arothron stellatus, Chelonodon patoca, Chelonodon pleurospilus, Takifugu chinensis, Takifugu chrysops, Takifugu exascurus, Takifugu niphobles, Takifugu obscurus, Takifugu flavidus, Takifugu pardalis, Takifugu poecilonotus, Takifugu rubripes, Takifugu stictonotus, Tetraodon fluviatilis, Tetraodon mbu...), désignés globalement sous le nom de fugu, est à l'origine d'intoxinations graves décrites principalement au Japon et occasionnellement dans d'autres pays. La toxine est présente dans les organes génitaux (notamment les ovaires), le foie, l'intestin et la peau. Au Japon, le fugu constitue un met traditionnel et très recherché. Compte tenu du danger représenté par la consommation de ces poissons, les "chefs de Fugu" doivent recevoir une formation spécialisée. Ces études sont sanctionnées par une licence d'état, agréée depuis 1958 par le Ministère Japonais de la Santé et permettant d'ouvrir un restaurant de Fugu. En dépit de cette formation spécialisée, des cas d'intoxination sont régulièrement rapportés au Japon (estimation annuelle variant de 80 à 200 cas) avec un taux de mortalité approchant 60 p. cent. Quelques cas de tétrodointoxications ont été décrits chez des chiens et des chats ayant consommé des carcasses ou des viscères de fugus. Fowler signale également un cas d'intoxination observé chez une pie domestique.
Chez l'homme, les premiers symptômes, observés 20 minutes à trois heures après l'ingestion, consistent en une sensation de fourmillement et de picotement au niveau de la langue et des lèvres. Ultérieurement, apparaissent une paresthésie de la face et des extrémités et une paralysie généralisée qui conduira à une détresse respiratoire souvent à l'origine de la mort. D'autres signes sont notés : nausées et vomissements inconstants, sensation de faiblesse, malaise général, arythmie cardiaque, hypotension... En cas de mortalité, le décès intervient dans les 4 à 6 heures avec des extrêmes variant de 20 minutes à 8 heures.
Expérimentalement, les animaux présentent des signes cliniques analogues. Toutefois, les chats semblent moins sensibles à l'intoxination. Ils présentent des vomissements précoces, une mydriase importante, des paralysies flasques, une tachycardie, une détresse respiratoire mais ils guérissent généralement en 24 heures. Les vomissements réduisent la dose de toxine ingérée et expliqueraient la relative résistance du chat à la tétrodointoxication.
Altérations organoleptiques des denrées alimentaires par des Shewanella sp.
Shewanella algidipiscicola, Shewanella glacialipiscicola, Shewanella hafniensis, Shewanella morhuae, Shewanella putrefaciens, "Shewanella massilia", Shewanella baltica ainsi que d'autres espèces du genre jouent un rôle important dans l'altération des produits de la mer, si bien que les Shewanella spp. sont considérées comme les principaux agents d'altération de ces denrées alimentaires.
La chair des poissons et des invertébrés marins contient de grandes quantités de N-oxyde de triméthylamine qui aurait un rôle osmoprotecteur. En anaérobiose, les Shewanella sont capables de réduire le N-oxyde de triméthylamine en triméthylamine ce qui confère aux produits de la mer une odeur forte et désagréable (odeur de poisson pas frais). La production d'hydrogène sulfuré contribue également au développement d'une odeur désagréable.
La conservation au froid ne résout pas entièrement le problème car de nombreuses Shewanella sp. et notamment Shewanella putrefaciens, Shewanella algidipiscicola, Shewanella baltica, Shewanella glacialipiscicola, Shewanella hafniensis et Shewanella morhuae sont des bactéries psychrotrophes aptes à se multiplier à + 4 °C.
L'utilisation d'emballages sous atmosphère modifiée (60 à 70 p. cent de dioxyde de carbone et 30 à 40 p. cent d'oxygène) permettrait de réduire la croissance et/ou la réduction du N-oxyde de triméthylamine.
Diagnostic bactériologique
Le diagnostic différentiel entre Shewanella algae et Shewanella putrefaciens est difficile. Les caractères biochimiques ne permettent pas un diagnostic de certitude et il en va de même pour la croissance à 4 °C, à 42 °C et à 4 °C (voir le tableau II).
Comme le soulignent Vogel et al. l'étude des caractères bactériologiques devrait être complétée par l'analyse du profil des protéines cellulaires, par le ribotypage et par la détermination de la séquence des ARNr 16S.
Sensibilité aux antibiotiques
A la connaissance de l'auteur, seules quelques études ont été réalisées et elles ne permettent pas de dégager des notions générales.
Pour Chen et al., plus de 80 p. cent des souches de Shewanella putrefaciens et/ou de Shewanella algae (ces auteurs ne semblent pas avoir différencié les deux espèces) sont sensibles à la pipéracilline, à la gentamicine, à l'amikacine, au céfuroxime, au ceftriaxone, au céfotaxime, à la ceftizoxime, à la céfopérazone, à la ceftazidime, au chloramphénicol, à l'association sulfaméthoxazole-triméthoprime, à la tétracycline et à l'érythromycine. En revanche, les souches résistent à la pénicilline et à la céfazoline et 62 p. cent des souches résistent à l'ampicilline.
Pour Vogel et al. (1997), les souches de Shewanella algae résistent généralement à la pénicilline, à l'ampicilline, à l'amoxicilline et à la tétracycline alors que les souches de Shewanella putrefaciens sont le plus souvent sensibles à ces antibiotiques.
Orientation bibliographique
Note : Les références des publications décrivant les différentes espèces du genre Shewanella sont données dans le fichier Shewanella in List of Procaryotic Names with Standing in Nomenclature.
ABE (F.) et HORIKOSHI (K.) : The biotechnological potential of piezophiles. Trends Biotechnol., 2001, 19, 102-108.
ABE (F.), KATO (C.) et HORIKOSHI (K.) : Pressure-regulated metabolism in microorganisms. Trends Microbiol., 1999, 7, 447-453.
AGUIRRE (A.A.), BALAZS (G.H.), ZIMMERMAN (B.) et SPRAKER (T.R.) : Evaluation of Hawaiian green turtles (Chelonia mydas) for potential pathogens associated with fibropapillomas. J. Wildl. Dis., 1994, 30, 8-15.
BAGGE (D.), HJELM (M.), JOHANSEN (C.), HUBER (I.) et GRAM (L.) : Shewanella putrefaciens adhesion and biofilm formation on food processing surfaces. Appl. Environ. Microbiol., 2001, 67, 2319-2325.
BOSKOU (G.) et DEBEVERE (J.) : Reduction of trimethylamine oxide by Shewanella spp. under modified atmospheres in vitro. Food Microbiol., 1997, 14, 543-553.
CHEN (Y.S.), LIU (Y.C.), YEN (M.Y.), WANG (J.H.), WANG (J.H.), WANN (S.R.) et CHENG (D.L.) : Skin and soft-tissue manifestations of Shewanella putrefaciens infection. Clin. Infect. Dis., 1997, 25, 225-229.
DAULTON (T.L.), LITTLE (B.J.), KIM (J.W.), NEWELL (S.), LOWE (K.), FURUKAWA (Y.), JONES-MEEHAN (J.) et LAVOIE (D.L.) : Quantitative environmental cell - transmission electron microscopy: studies of microbial Cr(VI) and Fe(III) reduction. JEOL News, 2002, 37E, 6-13.
DEBEVERE (J.), DEVLIEGHERE (F.), VAN SPRUNDEL (P.) and DE MEULENAER (B.) : Influence of acetate and CO2 on the TMAO-reduction reaction by Shewanella baltica. Int. J. Food. Microbiol., 2001, 68, 115-123.
DHAWAN (B.), CHAUDHRY (R.), MISHRA (B.M.) et AGARWAL (R.) : Isolation of Shewanella putrefaciens from a rheumatic heart disease patient with infective endocarditis. J. Clin. Microbiol., 1998, 36, 2394.
DOS SANTOS (J.P.), IOBBI-NIVOL (C.), COUILLAULT (C.), GIORDANO (G.) et MEJEAN (V.) : Molecular analysis of the trimethylamine N-oxide (TMAO) reductase respiratory system from a Shewanella species. J. Mol. Biol., 1998, 284, 421-433.
FOWLER (M.E.) : Veterinary toxicology. CRC Press, Boca Raton, 1993, 250 pages.
GAUTHIER (G.), GAUTHIER (M.) et CHRISTEN (R.) : Phylogenetic analysis of the genera Alteromonas, Shewanella and Moritella using genes coding for small-subunit rRNA sequences and division of the genus Alteromonas into two genera, Alteromonas (emended) and Pseudoalteromonas gen. nov., and proposal of twelve new species combinations. Int. J. Syst. Bacteriol., 1995, 45, 755-761.
GRAM (L.) et DALGAARD (P.) : Fish spoilage bacteria--problems and solutions. Curr. Opin. Biotechnol., 2002, 13, 262-266.
GRAM (L.) et HUSS (H.H.) : Microbiological spoilage of fish and fish products. Int. J. Food Microbiol., 1996, 33, 121-137.
IVANOVA (E.P.), FLAVIER (S.) et CHRISTEN (R.) : Phylogenetic relationships among marine Alteromonas-like proteobacteria: emended description of the family Alteromonadaceae and proposal of Pseudoalteromonadaceae fam. nov., Colwelliaceae fam. nov., Shewanellaceae fam. nov., Moritellaceae fam. nov., Ferrimonadaceae fam. nov., Idiomarinaceae fam. nov. and Psychromonadaceae fam. nov. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2004, 54, 1773-1788.
IVANOVA (E.P.) et MIKHAILOV (V.V.) : A new family, Alteromonadaceae fam. nov., including marine proteobacteria of the genera Alteromonas, Pseudoalteromonas, Idiomarina, and Colwellia. Mikrobiologiya 2001, 70, 15-23 (en russe). Traduction anglaise : Microbiology, 2001, 70, 10-17.
IWATA (M.), TATEDA (K.), MATSUMOTO (T.) FURUYA (N.), MIZUIRI (S.) et YAMAGUCHI (K.) : Primary Shewanella alga septicemia in a patient on hemodialysis. J. Clin. Microbiol., 1999, 37, 2104-2105.
KATO (C.) et NOGI (Y.) : Correlation between phylogenetic structure and function: examples from deep-sea Shewanella. FEMS Microbiol. Ecol., 2001, 35, 223-230.
KHASHE (S.) et JANDA (J.M.) : Biochemical and pathogenic properties of Shewanella alga and Shewanella putrefaciens. J. Clin. Microbiol., 1998, 36, 783-787.
KIM (D.), BAIK (K.S.), KIM (M.S.), JUNG (B.M.), SHIN (T.S.), CHUNG (G.H.), RHEE (M.S.) et SEONG (C.N.) : Shewanella haliotis sp. nov., isolated from the gut microflora of abalone, Haliotis discus hannai. Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 2007, 57, 2926-2931.
KORENEVSKY (A.A.), VINOGRADOV (E.), GORBY (Y.) et BEVERIDGE (T.J.) : Characterization of the lipopolysaccharides and capsules of Shewanella spp. Appl. Environ. Microbiol., 2002, 68, 4653-4657.
MAcDONELL (M.T.) et COLWELL (R.R.) : Phylogeny of the Vibrionaceae, and recommendation for two new genera, Listonella and Shewanella. Syst. Appl. Microbiol., 1985, 6, 171-182.
MATSUMURA (K.) : Reexamination of tetrodotoxin production by bacteria. Appl. Environ. Microbiol., 1995, 61, 3468-3470.
MOSER (D.P.) et NEALSON (K.H.) : Growth of the facultative anaerobe Shewanella putrefaciens by elemental sulfur reduction. Appl. Environ. Microbiol., 1996, 62, 2100-2105.
NAKASONE (K.), IKEGAMI (A.), FUJII (S.), KATO (C.) et HORIKOSHI (K.) : Isolation and piezoresponse of the rpoA gene encoding the RNA polymerase alpha subunit from the deep-sea piezophilic bacterium Shewanella violacea. FEMS Microbiol. Lett., 2000, 193, 261-268.
NEALSON (K.H.), BELZ (A.) et McKEE (B.) : Breathing metals as a way of life: geobiology in action. Antonie Van Leeuwenhoek, 2002, 81, 215-222.
NOZUE (H.), HAYASHI (T.), HASHIMOTO (Y.), EZAKI (T.), HAMASAKI (K.), OHWADA (K.) et TERAWAKI (Y.): Isolation and characterization of Shewanella alga from human clinical specimens and emendation of the description of S. alga Simidu et al., 1990, 335. Int. J. Syst. Bacteriol., 1992, 42, 628-634.
RAVAONINDRINA (N.), ANDRIAMASO (T.H.) et RASOLOFONIRINA (N.) : Intoxication après consommation de poisson globe à Madagascar : à propos de 4 cas. Arch. Inst. Pasteur de Madagascar, 2001, 67, 61-64.
RUSSELL (N.J.) et NICHOLS (D.S.) : Polyunsaturated fatty acids in marine bacteria – a dogma rewritten. Microbiology, 1999, 145, 767–779.
SIMIDU (U.), KITA-TSUKAMOTO (K.), YASUMOTO (T.) et YOTSU (M.) : Taxonomy of four marine bacterial strains that produce tetrodotoxin. Int. J. Syst. Bacteriol., 1990, 40, 331-336.
STACKEBRANDT (E.) et GOEBEL (B.M.) : Taxonomic note: A place for DNA-DNA reassociation and 16S rRNA sequence analysis in the present species definition in bacteriology. Int. J. Syst. Bacteriol., 1994, 44, 846-849.
TRÜPER (H.G.) et DE’ CLARI (L.) : Taxonomic note: Necessary correction of specific epithets formed as substantives (nouns) "in apposition". Int. J. Syst. Bacteriol., 1997, 47, 908-909.
VOGEL (B.F.), HOLT (H.M.), GERNER-SMIDT (P.), BUNDVAD (A.), SØGAARD (P.) et GRAM (L.) : Homogeneity of Danish environmental and clinical isolates of Shewanella algae. Appl. Environ. Microbiol., 2000, 66, 443-448.
VOGEL (B.F.), JØRGENSEN (K.), CHRISTENSEN (H.), OLSEN (J.E.) et GRAM (L.) : Differentiation of Shewanella putrefaciens and Shewanella alga on the basis of whole-cell protein profiles, ribotyping, phenotypic characterization, and 16S rRNA gene sequence analysis. Appl. Environ. Microbiol., 1997, 63, 2189-2199.
WEINER (R.M.), COYNE (V.E.), BRAYTON (P.), WEST (P.) et RAIKEN (S.F.) : Alteromonas colwelliana sp. nov., an isolate from oyster habitats. Int. J. Syst. Bacteriol., 1988, 38, 240-244.
YOHE (S.), FISHBAIN (JT.) et ANDREWS (M.) : Shewanella putrefaciens abscess of the lower extremity. J. Clin. Microbiol., 1997, 35, 3363.
Sites Internet consacrés à la tétrodotoxine et/ou à la consommation du fugu
Bad Bug Book : Tetrodotoxin.
BENZER (T.) : Toxicity, tetrodotoxin.
JOHNSON (J.) : Molecule of the month: tetrodotoxin. Un site très complet envisageant aussi bien la structure de la molécule que sa biosynthèse, son mode d'action ou ses proprités toxiques.
QUIGNOT (I.S.) : L'actualité gourmande : Le Fugu ou le baiser de la mort ( 15 Novembre 2000 ).
AVIS JURIDIQUE IMPORTANT : Les informations qui figurent sur ce site sont soumises à une clause de non responsabilité et sont protégées par un copyright.
* : Bactéries barophiles ou piézophiles :
Les bactéries barophiles (du grec baros, poids, pesanteur) ou piézophiles (du grec piezein, presser) se caractérisent par le fait que leur croissance est favorisée par une incubation dans une atmosphère dont la pression est supérieure à la pression atmosphérique.
La plupart des bactéries barophiles actuellement caractérisées appartiennent à la sous-division gamma de la classe des Proteobacteria et elles se recrutent principalement au sein des genres Colwellia (Colwellia hadaliensis, Colwellia piezophila, Colwellia psychrerythraea), ¤ Moritella (Moritella abyssi, Moritella japonica, Moritella profunda et Moritella yayanosii), Photobacterium (Photobacterium profundum), Psychromonas (Psychromonas kaikoae, Psychromonas profunda) et Shewanella (Shewanella benthica, Shewanella piezotolerans et Shewanella violacea). Parmi ces espèces, Colwellia hadaliensis, Moritella yayanosii et Psychromonas kaikoae sont strictement barophiles et leur culture doit obligatoirement être réalisée avec une pression supérieure à la pression atmosphérique.
Des bactéries barophiles, n'appartenant pas à la classe des Proteobacteria ont toutefois été caractérisées. C'est le cas par exemple de Thermococcus barophilus et de Marinitoga piezophila.
** :
L'étude de la séquence des ARNr 16S ne permet pas toujours de distinguer des espèces proches. Pour pallier cet inconvénient, l'étude de la séquence d'un gène évoluant plus rapidement peut être analysée. Le gène gyrB, codant pour la sous-unité B de l'ADN gyrase (ou topoisomérase de type II), a été utilisé pour divers genres bactériens (voir, ICB Database (Marine Biotechnology Institute): the gyrB and parE databases) dont le genre Shewanella. Selon, Venkateswaran et al., un pourcentage de similitude inférieur à 90 p. cent permet de considérer que deux souches appartiennent à deux espèces différentes.
Les séquences des gènes gyrB des souches types des couples Shewanella gelidimarina/Shewanella pealeana, Shewanella oneidensis/Shewanella putrefaciens et Shewanella hanedai/Shewanella woodyi présentent des homologies inférieures à 85 p. cent ce qui est en faveur de l'existence de ces différentes espèces.
*** : Gélose de Luria et Bertani (composition en grammes par litre)
Agar : 15,0
Tryptone : 10,0
NaCl : 10,0
Extraits de levure : 5,0
**** :
Pour une information complémentaire sur les canaux sodiques dépendants du potentiel, le lecteur pourra se reporter au site Internet http://www.pharmacorama.com/Rubriques/Output/Sodium_a2.php.