J.P. Euzéby : Dictionnaire de Bactériologie Vétérinaire |
Dernière mise à jour le 11 décembre 2000
YERSINIA ENTEROCOLITICA
Voir aussi le fichier : ¤ Yersinia aldovae, Yersinia bercovieri, Yersinia frederiksenii, Yersinia intermedia, Yersinia kristensenii, Yersinia mollaretii, Yersinia rohdei.
Autres dénominations : "Bacterium enterocoliticum", "Pasteurella pseudotuberculosis rodentium", "Pasteurella X".
Systématique
La nomenclature de Yersinia enterocolitica a été proposée par Frederiksen en 1964 pour classer des souches bactériennes, primitivement isolées en 1939 par Schleifstein et Coleman et baptisées "Bacterium enterocoliticum" puis "Pasteurella pseudotuberculosis rodentium" ou "Pasteurella X". En 1980, la nomenclature de Yersinia enterocolitica a été incluse dans les Approved Lists of Bacterial Names.
Depuis la description de Yersinia enterocolitica, de nombreuses souches atypiques, désignées sous l'appellation de Yersinia enterocolitica-like, ont été identifiées. L'étude de ces souches a permis de décrire sept nouvelles espèces et les principales étapes ayant conduit à l'individualisation de ces espèces sont rappelées ci-dessous.
1) En 1980, Brenner et al. réalisent des études d'homologie ADN - ADN sur 175 souches de Yersinia enterocolitica ou de Yersinia enterocolitica-like et leurs résultats permettent d'identifier quatre genomospecies* :
. Une genomospecies correspond à Yersinia enterocolitica sensu stricto.
. Une genomospecies rassemble les souches acidifiant le rhamnose et donnant une réponse positive aux tests citrate de Simmons et acidification du mélibiose, de l'alpha-méthyl-D-glucoside et du raffinose. Ces souches seront rassemblées sous l'appellation de Yersinia intermedia dont la nomenclature sera validement publiée en 1981 par inscription sur la liste de validation n° 6.
. Une genomospecies est formée par les souches n'acidifiant pas le saccharose, ne produisant pas d'acétoïne et donnant un résultat positif pour les tests ornithine décarboxylase, bêta-galactosidase, acidification du tréhalose et du xylose. Ces souches forment une nouvelle espèce qui sera dénommée Yersinia kristensenii par Bercovier et al. (1980). Cette nouvelle nomenclature sera validement publiée par inscription sur la liste de validation n° 6.
. La quatrième genomospecies comprend quatre souches acidifiant le rhamnose et le saccharose mais n'acidifiant ni l'alpha-méthyl-glucoside ni le mélibiose ni le raffinose. Ursing et al. (1980) ont étudié 10 souches présentant un phénotype identique aux souches de cette genomospecies. Leurs résultats montrent que ces dix souches forment trois groupes d'hybridation distincts. Toutefois, les auteurs rassemblent toutes les souches au sein d'une seule espèce, Yersinia frederiksenii, pour deux raisons : 1) il n'est pas possible de les distinguer par leurs caractères phénotypiques et 2) un des groupes d'hybridation n'est représenté que par une seule espèce. Par la suite, un quatrième groupe d'hybridation a été identifié au sein de l'espèce Yersinia frederiksenii. La nomenclature de Yersinia frederiksenii sera validement publiée en 1981 par inscription sur la liste de validation n° 6. Ultérieurement, l'hétérogénéité des souches placées dans l'espèce Yersinia frederiksenii a été confirmée par l'étude des séquences des ARNr 16S.
. Dans l'étude de Brenner et al., sept souches n'ont pu être assignées à aucune genomospecies. C'est le cas notamment de deux souches formant le groupe X1 (saccharose -, tréhalose +, ODC - et VP -) et de deux souches formant le groupe X2 (rhamnose +, cellobiose -, mélibiose -, sorbose - et, généralement, saccharose -). Les souches de Yersinia enterocolitica-like groupe X1 semblent constituer une nouvelle espèce du genre Yersinia mais aucune nomenclature n'a été validement publiée.
2) En 1984, Bercovier et al. étudient les caractères biochimiques de 40 souches du groupe X2 et ils réalisent des homologies ADN - ADN sur 28 de ces souches. Les souches du groupe X2 forment une unique genomospecies (au moins 86 p. cent d'homologie ADN - ADN entre les 28 souches étudiées) et cette genomospecies est distincte des autres espèces du genre Yersinia (homologies ADN - ADN avec les autres espèces du genre comprises entre 42 et 73 p. cent). Les auteurs valident pour ces souches la nomenclature de Yersinia aldovae.
3) Sept souches de Yersinia enterocolitica-like isolées soit en Allemagne (six souches) soit aux U.S.A. (une souche) se distinguent des autres Yersinia sp. car elles sont à la fois citrate +, saccharose +, indole -, VP - et rhamnose -. Ces souches présentent des homologies ADN - ADN d'au moins 83 p. cent alors que les homologies ADN - ADN avec les autres espèces du genre sont inférieures à 53 p. cent. Cette nouvelle genomospecies peut être identifiée par ses caractères biochimiques et la dénomination de Yersinia rohdei sera validement publiée en 1987 par Aleksic et al.
4) En 1978, Bercovier et al. avaient décrit des souches ressemblant aux souches du biovar 3 de Yersinia enterocolitica sensu stricto mais ne produisant pas d'acétoïne. En fonction de leur capacité à acidifier l'inositol et le sorbose, ces souches ont été placées dans le biovar 3A (inositol +, sorbose +) ou dans le biovar 3B (inositol -, sorbose -). Pour éviter des confusions avec les souches du biovar 3, Wauters et al. (1987) ont rassemblé les souches du biovar 3A et 3B dans un unique biovar désigné biovar 6. Dans leur publication de 1987, Wauters et al. soulignaient que les souches du biovar 6 (souches des biovars 3A et 3B) n'avaient pas fait l'objet d'études d'hybridation ADN - ADN et qu'il n'était pas certain qu'elles appartiennent à l'espèce Yersinia enterocolitica.
En 1988, Wauters et al. étudient 17 souches du biovar 3A et 23 souches du biovar 3B. Les résultats des études d'homologie ADN - ADN montrent que les souches des biovars 3A et 3B forment deux genomospecies distinctes (le pourcentage moyen d'homologie ADN -ADN entre les souches des deux biovars est de 55) et que ces deux genomospecies diffèrent des autres espèces du genre Yersinia (le pourcentage d'homologie avec les autres espèces est compris entre 20 et 46 p. cent). Les caractères biochimiques permettent l'identification de ces deux nouvelles genomospecies et les auteurs valident les nomenclatures de Yersinia mollaretii pour les souches du biovar 3A et de Yersinia bercovieri pour les souches du biovar 3B.
L'espèce Yersinia enterocolitica sensu stricto demeure une espèce hétérogène au sein de laquelle il est possible de distinguer des souches éventuellement pathogènes, des souches de l'environnement, six biovars (Cf. infra) et de nombreux sérovars. Les souches pathogènes appartiennent à des biovars et/ou à des sérovars particuliers ce qui a conduit à reconnaître l'existence de biosérovars au sein de l'espèce Yersinia enterocolitica. En fonction de l'origine des premiers isolats, certains auteurs utilisent les dénominations vernaculaires de "biosérovars américains" et de "biosérovars européens". Ces nomenclatures vernaculaires ne sont pas adaptées car les souches des biosérovars américains et les souches des biosérovars européens ont en fait une distribution mondiale.
En dépit de cette diversité, les homologies ADN - ADN, l'analyse des séquences des ARNr 16S (homologies de séquences de 99 p. cent) et les valeurs des G + C p. cent comprises entre 46,0 et 48,5 ne permettent pas de décrire de nouvelles espèces.
Toutefois, en se basant sur les séquences des ARNr 16S il est possible de subdiviser les souches de Yersinia enterocolitica en deux groupes qui diffèrent l'un de l'autre par 12 nucléotides et pour lesquels Neubauer et al. proposent la création de deux sous-espèces. En accord avec les règles 13d et 45 du Code de Nomenclature, la sous-espèce comprenant la souche type est dénommée Yersinia enterocolitica subsp. enterocolitica et l'autre sous-espèce comprenant la souche Y11 = DSM 13030 appartenant au biosérovar européen 4/O:3 est baptisée Yersinia enterocolitica subsp. palearctica. Les nomenclatures de ces deux sous-espèces ont été validement publiées par inscription sur la liste de validation n° 75.
D'autres souches de Yersinia enterocolitica ou appartenant à des espèces très proches ont été identifiées. C'est notamment le cas de souches isolées en Nouvelle-Zélande de fèces de bovins, d'ovins, de chèvres et d'hommes, possédant des antigènes O particuliers (antigènes O:77 et O:78) et présentant des caractères biochimiques originaux (réponse négative au tests ornithine décarboxylase négative et réponse positive au test acidification du mélibiose).
Caractères bactériologiques
Yersinia enterocolitica est un bacille à Gram négatif de 1,3 à 3,5 µm de longueur sur 0,5 à 1,0 µm de diamètre, parfois polymorphe, parfois à coloration bipolaire, non capsulé, possédant les caractères généraux de la famille des Enterobacteriaceae** et du genre Yersinia***.
L'expression des caractères phénotypiques dépend de la température et la température d'incubation optimale est de l'ordre de 29 °C. L'influence de la température est particulièrement importante pour la croissance (Yersinia enterocolitica est prototrophe à 28 °C mais auxotrophe à 37 °C), pour l'expression des facteurs de virulence, pour la mobilité (les souches de Yersinia enterocolitica sont mobiles à 30 °C, fréquemment mobiles à 25 °C mais pratiquement toujours immobiles à 37 °C) et pour les tests VP, bêta-galactosidase, ornithine décarboxylase et fermentation de quelques sucres qui sont généralement positifs à 28 °C et négatifs à 37 °C.
Caractères biochimiques
Les travaux de Bercovier et al. (1980), portant sur 7000 souches ont conduit aux résultats suivants :
. À l'exception des souches du biovar 5, après trois jours d'incubation à 28 °C, 90 p. cent des souches ou plus donnent un résultat positif pour les tests mobilité (environ 10 p. cent des souches ne sont mobiles qu'après un temps d'incubation compris entre quatre et sept jours), nitrate réductase, catalase, uréase (réaction rapide lorsqu'elle est étudiée en milieu urée-indole), rouge de méthyl (environ 35 p. cent des souches ne donnent un résultat positif qu'après un temps d'incubation compris entre quatre et sept jours), VP (environ 8 p. cent des souches ne donnent un résultat positif qu'après un temps d'incubation compris entre quatre et sept jours), ornithine décarboxylase, bêta-galactosidase, acidification de l'amidon (environ 21 p. cent des souches ne donnent un résultat positif qu'après un temps d'incubation compris entre quatre et sept jours), du L-arabinose, du D-cellobiose, du D-fructose, du galactose, de la N-acétylglucosamine, du D-glucose (sans production de gaz), du glycérol, du myo-inositol (environ 78 p. cent des souches ne donnent un résultat positif qu'après un temps d'incubation compris entre quatre et sept jours), du maltose, du D-mannitol, du D-mannose, du ribose, du saccharose, du D-sorbitol, du L-sorbose et du D-tréhalose.
Les souches du biovar 5 présentent des caractères phénotypiques particuliers car elles donnent une réponse négative aux tests nitrate réductase et acidification du tréhalose, une réponse généralement négative aux tests ornithine décarboxylase, bêta-galactosidase, acidification du myo-inositol, du saccharose et du sorbose et elles peuvent donner une réponse négative aux tests VP et acidification du D-sorbitol.
Des souches de Yersinia enterocolitica (biovar 2, sérovar O:5), isolées en France de fèces humaines et hébergeant généralement le plasmide pYV (Cf. infra), peuvent être saccharose négative.
. Après trois jours d'incubation à 28 °C, 90 p. cent des souches ou plus donnent un résultat négatif pour les tests oxydase, citrate de Simmons, utilisation du mucate, croissance dans un bouillon au KCN, production d'hydrogène sulfuré (milieu de Kligler), phénylalanine désaminase, tryptophane désaminase, lysine décarboxylase, arginine dihydrolase, bêta-xylosidase (à 37 °C), gélatinase (méthode du film photographique), acidification de l'adonitol, de l'amylose, du D-arabinose, de la dextrine, du dulcitol, de l'érythritol, de l'alpha-méthyl-D-glucoside, du glycogène, de l'inuline, du lactose, de l'alpha-méthyl-D-mannoside, du D-mélibiose, du D-mélézitose, du D-raffinose, du L-rhamnose, du L-xylose et de l'alpha-méthyl-xyloside.
. Un résultat variable selon les souches (souches du biovar 5 exclues) est obtenu avec les tests indole, bêta-D-glucosidase, pyrazinamidase, hydrolyse de l'esculine (en 24 h), citrate de Christensen, réduction du tétrathionate, lipase, hydrolyse du Tween 80, DNase, acidification de l'amygdaline, de l'arbutine, de l'esculine, de la salicine et du D-xylose.
Aucun caractère bactériologique classique ne permet de différencier Yersinia enterocolitica subsp. enterocolitica de Yersinia enterocolitica subsp. palearctica et le placement d'une souche dans l'une ou l'autre de ces sous-espèces nécessite la détermination de la séquence des ARNr 16S ou la réalisation d'un test de PCR sur des souches déjà identifiées comme des souches de Yersinia enterocolitica.
Les principaux caractères permettant de différencier Yersinia enterocolitica des autres espèces du genre Yersinia sont donnés dans le tableau I.
Subdivision en biovars
Au sein de l'espèce Yersinia enterocolitica, les caractères biochimiques permettent de définir des biovars.
En 1969, Niléhn subdivise cette espèce en cinq biovars (numérotés de 1 à 5) selon les résultats de 13 tests biochimiques. Ce schéma sera simplifié et légèrement modifié par Wauters et, ultérieurement, Bercovier et al. (1978) décriront deux biovars supplémentaires, les biovars 3A et 3B. Suite aux travaux de Bercovier et al., Yersinia enterocolitica comprenait sept biovars : 1, 2, 3, 3A, 3B, 4 et 5.
En 1987, Wauters et al. divisent le biovar 1 en deux biovars : le biovar 1A (pour les souches de l'ancien biovar 1, isolées de l'environnement, dépourvues de plasmide de virulence, hydrolysant l'esculine en 24 heures, pyrazinamidase positive et bêta-D-glucosidase positive) et le biovar 1B (pour les souches de l'ancien biovar 1, isolées principalement de l'homme aux USA, hébergeant un plasmide de virulence, n'hydrolysant pas l'esculine en 24 heures, pyrazinamidase négative et bêta-D-glucosidase négative). Ces auteurs regroupent également les biovars 3A et 3B en un seul biovar, le biovar 6.
En 1988, Wauters et al. excluront les souches du biovar 6 de l'espèce Yersinia enterocolitica et proposeront les nomenclatures de Yersinia mollaretii pour les souches du biovar 3A et de Yersinia bercovieri pour les souches du biovar 3B.
Actuellement, l'espèce Yersinia enterocolitica compte donc six biovars 1A, 1B, 2, 3, 4 et 5 dont les caractères bactériologiques figurent dans le tableau II.
Toutes les souches de Yersinia enterocolitica ne peuvent être placées dans un biovar. Ces souches, dépourvues du plasmide pYV pourraient représenter de nouveaux biovars voire même de nouvelles espèces.
Caractères antigéniques
L'étude antigénique des souches de Yersinia enterocolitica et des espèces apparentées permet de caractériser plus de 78 antigènes O et plus de 48 antigènes H.
Au sein de l'espèce Yersinia enterocolitica plus de 29 antigènes O et plus de 18 antigènes H ont été décrits. Les antigènes sont rarement caractéristiques de l'espèce et peuvent être présents chez les espèces voisines. Par exemple, l'antigène O:3 est également présent chez des souches de Yersinia frederiksenii, de Yersinia intermedia et de Yersinia mollaretii ; l'antigène O:4 est également présent chez des souches de Yersinia intermedia, l'antigène O:6 chez des souches de Yersinia mollaretii, les antigènes O:7 et O:8 chez des souches de Yersinia bercovieri, l'antigène O:9 chez des souches de Yersinia frederiksenii, l'antigène O:16 chez des souches de Yersinia kristensenii et de Yersinia frederiksenii, les antigènes H:b, H:d, H:e et H:i chez des souches de Yersinia rohdei...
Certains antigènes O présentent des communautés antigéniques avec d'autres bactéries. Ainsi, l'antigène O:9 présente des communautés antigéniques avec les antigènes des Brucella sp.
Caractères culturaux
Yersinia enterocolitica est capable de croître en présence d'une concentration maximale de 7 p. cent de NaCl, pour des pH compris entre 4,2 et 10 (pH optimal 7,6) et pour des températures variant de -1 °C à 42 °C. À la température optimale de croissance, comprise entre 28 et 30 °C, le temps nécessaire au doublement de la population bactérienne (temps de génération) est d'environ 34 minutes. Le temps de génération est d'environ 1 heure à 22 °C, 5 heures à 7 °C et 40 heures à 1 °C.
La culture est obtenue sur des milieux d'usage courant y compris sur les milieux destinés à la culture des entérobactéries. La croissance est souvent plus lente que celle de la majorité des entérobactéries et, en 24 heures, les colonies ont un aspect en tête d'épingle.
Yersinia enterocolitica ne fermente pas (ou lentement) le lactose mais acidifie, le plus souvent, le saccharose et le D-xylose. Aussi, sur des milieux contenant du lactose (comme le milieu de MacConkey) les colonies sont incolores, sur des milieux contenant du saccharose (comme le milieu Hektoen) les colonies ont une couleur saumon et sur des milieux contenant du D-xylose (comme le milieu xylose-lysine-désoxycholate) les colonies sont jaunes opaques.
Les souches porteuses du plasmide de virulence pYV (Cf. infra) ne cultivent pas ou cultivent mal à 37 °C dans un milieu dépourvu de calcium et, d'une manière générale, elles cultivent moins bien que les souches dépourvues de plasmide. Ce plasmide est perdu lorsque les souches sont repiquées à des températures supérieures à 30 °C.
Habitat et pouvoir pathogène
Habitat
Les souches de Yersinia enterocolitica sont présentes dans l'environnement, notamment dans les eaux de surface, dans les aliments d'origine végétale et animale**** et dans le tube digestif de diverses espèces animales (porcs, bovins, ovins, caprins, chiens, chats, renards, porcs-épics, chinchillas, lagomorphes, rongeurs, volailles...). La distribution géographique est très étendue et des souches de Yersinia enterocolitica ont été isolées dans tous les pays où elles ont été recherchées.
Il existe une certaine corrélation entre les biovars, les sérovars et le comportement écologique des souches ce qui a donné naissance au concept de biosérovars (voir tableau III) :
. Les souches du biovar 1A possèdent des antigènes O très variés, elles sont présentes dans l'environnement et dans le tube digestif des rongeurs et des oiseaux. Elles sont non pathogènes sauf pour des individus immunodéprimés. Ces souches sont parfois qualifiées de "non adaptées".
. Les souches pathogènes pour l'homme et les animaux (souches "adaptées") appartiennent aux biovars 1B, 2, 3, 4 et 5.
Les souches du biovar 1B et notamment celles des sérovars O:8 et O:21 semblent les plus virulentes et elles sont fréquemment isolées aux Etats Unis d'où leur nom de "souches américaines". Ces souches sont cependant présentes en Afrique, en Asie, en Australie et en Europe. Les souches du biosérovar 4/O:3 sont les plus fréquemment isolées chez l'homme dans le monde entier et les souches des biosérovars 2/O:9 et 2/O:5,27 sont également fréquentes chez l'homme notamment en Europe. D'autres souches peuvent être responsables d'infections humaines comme les souches du biosérovar 3/O:3 en Asie.
La sensibilité des espèces animales est variable selon les souches :
. Les souches du biovar 5 sont pathogènes pour le lièvre et la chèvre mais pas pour l'homme.
. Le sérovar O:8 est particulièrement pathogène pour les rongeurs (septicémie) alors que les sérovars O:3 et O:9 ne provoquent qu’une entérite.
. Les souches des sérovars O:1 et O:5b sont connues pour leur pouvoir pathogène chez le chinchilla alors qu'elles sont exceptionnellement pathogènes pour l'homme.
Le réservoir principal de souches pathogènes pour l'homme est le porc. Les porcs ne développent pas de signe clinique mais ils hébergent Yersinia enterocolitica dans la gorge et ils excrètent les germes dans leurs selles. Les porcelets se contaminent très tôt au contact des truies, le portage est de longue durée et environ 50 p. cent des animaux sont infectés. D’autres espèces animales comme les chiens, les chats, les bovins (notamment les veaux) et les moutons peuvent également constituer des réservoirs de souches pathogènes. Le portage de Yersinia enterocolitica par ces diverses espèces animales conduit à une pollution de l'eau, du sol et des végétaux et les effluents des porcheries représentent la source majeure de contamination du milieu extérieur.
Pouvoir pathogène chez l'homme
À l’exception des régions intertropicales où l’incidence semble faible, les infections à Yersinia enterocolitica ont une répartition mondiale et leur incidence est nettement plus importantes durant les mois froids. La prévalence des infections en Europe et aux USA est en déclin sans qu'une explication satisfaisante puisse être apportée.
La voie de contamination est orale mais la source de contamination est plus difficile à apprécier. L’ingestion de lait, de tofu, d’eau ou de légumes crus a été incriminée mais c’est la viande de porc qui représente la principale source de contamination notamment pour les sérovars O:3 et O:9.
Yersinia enterocolitica est capable de se multiplier à des basses températures et donc dans des aliments conservés par réfrigération. La contamination d’une denrée alimentaire telle que la viande de porc est capable de provoquer, par manipulation, la contamination d’aliments destinés à être consommés crus. De même, la consommation de viande de porc crue ou insuffisamment cuite est susceptible de provoquer une infection.
Il existe également une contamination interhumaine qui se réalise par voie fécale orale. Le principal danger est alors représenté par les porteurs sains et les porteurs chroniques asymptomatiques. En effet, à la suite d’un épisode clinique, plus de 40 p. cent des patients peuvent excréter le germe durant 50 jours voire même116 jours. Les porteurs sains sont également à l’origine de contaminations post-transfusionnelles car ils peuvent présenter des bactériémies transitoires sans traduction clinique (Cf. infra).
Les infections humaines sont généralement sporadiques mais des épidémies (dues au sérovar O:8 mais aussi aux sérovars O:3, O:13a,13b et O:1,2,3) ont été observées (voir annexe 1).
Chez l’homme, Yersinia enterocolitica est principalement responsable de gastro-entérites fébriles : fièvre souvent modérée mais pouvant parfois dépasser 39 °C ; entérocolite et illéite terminale accompagnées de diarrhées aqueuses ou sanguinolentes et de vomissements (plus fréquentes lors d'infections par les sérovars O:3, O:9 et O:5,27) ; douleurs abdominales, dues à une adénite mésentérique, souvent modérées mais pouvant donner un syndrome pseudo-appendiculaire comparable à celui observé avec Yersinia pseudotuberculosis (le sérovar le plus fréquemment en cause est le sérovar O:8). Chez l'adulte, une guérison spontanée est observée après une à deux semaines alors que chez l'enfant les signes cliniques peuvent persister plus de quatre semaines.
Des complications telles que des ulcérations intestinales, des péritonites, des perforations intestinales, des gangrènes de l’intestin grêle sont rares.
Quelques cas d’arthrites, de pharyngites, de polymyosites et d’infections cutanées ont également été décrits.
Les formes généralisées et septicémiques surviennent sur des terrains particuliers : immunodéficience, cirrhose, hémochromatose, diabète, insuffisance rénale au stade d’hémodialyse et dans toutes les situations où il existe une surcharge en fer (thalassémie, drépanocytose, anémie aplasique, traitement à base de fer...). Il semble donc nécessaire de rechercher une surcharge en fer au décours d’une septicémie à Yersinia et d’évoquer une yersiniose lorsqu'une septicémie survient chez un patient présentant un excès de fer. L’excès de fer diminue les capacités bactéricides du sérum, inhibe le chimiotactisme et le pouvoir bactéricide des leucocytes et, en provoquant des ulcérations et des saignements de la muqueuse gastro-intestinale, il favorise la dissémination des Yersinia.
Ces formes sont graves (environ 30 p. cent de mortalité) et elles associent une fièvre en plateau souvent supérieure à 39 °C, des troubles digestifs (47 p. cent des cas), un ictère (40 p. cent des cas) et une hépatomégalie (73 p. cent des cas). Les localisations secondaires les plus fréquentes sont des localisations suppurées hépatiques (30 p. cent des cas).
Des manifestations secondaires, survenant quelques semaines après l’épisode initial, sont observées principalement chez des malades porteurs de l’antigène HLA-B27. Elles consistent en une myocardite, une glomérulonéphrite, une thyroïdite, un érythème noueux et des polyarthrites (arthrites réactionnelles stériles). La pathogénie de ces complications s'explique, au moins partiellement, par l'existence de communautés antigéniques entre Yersinia enterocolitica et des antigènes tissulaires. Les manifestations secondaires peuvent évoluer durant plusieurs années mais leur pronostic est favorable.
Chez des porteurs sains, si la bactériémie coïncide avec un don du sang, les Yersinia prélevées vont se multiplier dans les concentrés globulaires conservés entre 4 et 10 °C. Cette multiplication est intense car après 20 jours à 4 °C, quel que soit le nombre de bactéries introduites, la croissance atteint 106 bactéries par mL. Les conséquences peuvent être dramatiques car une transfusion de sang ou de dérivés sanguins contaminés conduit à un choc septique mortel dans 70 p. cent des cas. Bien que les hémocultures soient positives, ce choc n’est pas superposable à une septicémie. L’élément toxique domine sur l’élément infectieux et les signes cliniques sont dus principalement à l’endotoxine. Yersinia enterocolitica est responsable de 50 p. cent des accidents dus à la transfusion de globules rouges contaminés et environ 50 cas ont été répertoriés depuis 1975. Les sérovars ne synthétisant pas de yersiniabactine (Cf. infra) tels que les sérovars O:3, O:9, O:5,27, O:20 et O:1,2a,3 sont les plus souvent en cause. Le sérovar O:8 n'a jamais été isolé dans ce type d'accident ce qui s'expliquerait par sa grande sensibilité au pouvoir bactéricide du sérum lorsqu'il est placé à 4 °C.
Pouvoir pathogène chez les animaux
Chez l’animal, les infections ont été décrites chez plusieurs espèces :
Les élevages de chinchillas d’Europe occidentale ont été victimes de plusieurs enzooties graves. Les animaux présentent une anorexie, un amaigrissement progressif, un état subfébrile et meurent après un temps d’évolution variable. L’autopsie met en évidence des foyers de nécrose sur le foie, la rate, les poumons et le tube digestif.
Les lièvres présentent des entérites et des lésions gastro-intestinales sont mises en évidence, le plus souvent de manière fortuite, sur des cadavres trouvés dans la nature.
Les petits ruminants, surtout les jeunes animaux, peuvent présenter des diarrhées qui s’accompagnent d’un amaigrissement et d’un mauvais état général. De petits abcès, souvent caractéristiques des yersinioses, sont visibles dans la muqueuse intestinale. Yersinia enterocolitica a également été associée à des avortements tardifs chez la brebis et l’injection par voie intraveineuse d’une souche du sérogroupe O6,30 isolée d’un avorton produit une placentite avec nécrose des cotylédons et une infection généralisée du fœtus. Des avortements et plus rarement des entérites sont décrits chez les bovins.
Les carnivores domestiques peuvent héberger des sérovars pathogènes pour l'homme (voir tableau III). Les animaux adultes ne présentent aucun symptôme mais des cas de gastro-entérites ont été décrits chez des chiots et les animaux malades semblent susceptibles de transmettre l'infection à l'homme et tout particulièrement aux enfants.
Facteurs de pathogénicité
Après une inoculation d'une souche virulente par voie orale à la souris, la plupart des bactéries demeurent dans la lumière intestinale et une minorité d'entre elles adhèrent à la muqueuse sans prédilection pour un type cellulaire. Par contre, l'invasion ne concerne, presque exclusivement, que les cellules M de l'épithélium des plaques de Peyer. Après pénétration de l'épithélium, les bactéries traversent la membrane basale du dôme des plaques de Peyer et elles se multiplient dans le tissu lymphoïde annexé à la muqueuse et dans la lamina propria où elles sont responsables de la formation de micro-abcès. Par l'intermédiaire des lymphatiques, Yersinia enterocolitica gagne les nœuds lymphatiques mésentériques dans lesquels elle provoque la formation de micro-abcès. Eventuellement, les bactéries peuvent se disséminer par voie sanguine et coloniser d'autres organes comme le foie et la rate dans lesquels elles se localisent préférentiellement dans le tissu lymphoïde. Yersinia enterocolitica est apte à résister à la phagocytose ce qui permet de qualifier cette bactérie de parasite intracellulaire facultatif. Toutefois, les examens histologiques montrent que la majorité des bactéries sont en position extracellulaire.
L'étude des facteurs de pathogénicité a fait l'objet de multiples études et Yersinia enterocolitica est pourvue de nombreux facteurs de virulence, agissant parfois de manière opposée, et dont l'expression dépend notamment de la température. L'influence de la température pourrait refléter la nécessité de s'adapter à l'environnement car les bactéries présentes dans le milieu extérieur sont, après ingestion, confrontées à un environnement très différent.
Sur le plan génétique, les facteurs de pathogénicité sont codés soit par le chromosome soit par un plasmide de 70-75 kb appelé pYV (plasmid involved in Yersinia virulence).
Facteurs de pathogénicité codés par le chromosome
Le locus chromosomique inv (pour invasion) est présent chez toutes les souches de toutes les espèces du genre Yersinia mais il n'est fonctionnel que chez Yersinia pseudotuberculosis et chez les souches pathogènes de Yersinia enterocolitica. Il code pour une protéine d'environ 90 kDa appelée invasine, présente à la surface de la cellule. L'invasine de Yersinia enterocolitica présente un mode d'action similaire à l'invasine de Yersinia pseudotuberculosis même si cette dernière possède un poids moléculaire plus élevé. L'extrémité amino-terminale de cette protéine est insérée dans la membrane externe alors que l'extrémité carboxy-terminale, exposée à la surface, est capable de se lier aux bêta1-intégrines présentes sur les cellules épithéliales, les macrophages et les lymphocytes T. La fixation de l'invasine sur les intégrines déclenche une série d'événements dont la résultante est une altération du cytosquelette et une pénétration intracellulaire des bactéries.
L'importance de l'invasine dans le pouvoir pathogène fait l'objet de discussion. In vitro, l'introduction du locus inv dans une souche de Escherichia coli permet à cette dernière de pénétrer dans des cellules HeLa, Hep-2 ou Henle 407 et des souches mutantes de Yersinia enterocolitica, incapables d'exprimer l'invasine, pénètrent difficilement dans les cellules épithéliales. En revanche, d'autres arguments ne plaident pas en faveur d'un rôle décisif de l'invasine car la synthèse de cette protéine diminue lorsque la température excède 30 °C et des mutants ne synthétisant plus l'invasine ont une virulence comparable aux souches sauvages pour la souris inoculée par voie orale.
Le locus chromosomique ail (pour adhesion invasion locus) n'est présent que chez les souches pathogènes. La protéine Ail, de 17 kDa, est une protéine de membrane externe, synthétisée à 37 °C et semblant jouer un rôle dans l'adhésion et dans la résistance au pouvoir bactéricide du sérum. L'importance de Ail est mal connue car un mutant ail ne présente pas de diminution de virulence pour la souris inoculée par voie orale.
Les souches de Yersinia enterocolitica, cultivées in vitro à une température comprise entre 20 et 30 °C, produisent une entérotoxine thermostable, la toxine Yst ou YEST codée par le gène chromosomique yst. La toxine est synthétisée sous la forme d'un précurseur de 71 acides aminés qui doit subir une maturation pour donner la toxine active composée de 30 acides aminés. La séquence carboxy-terminale de la toxine Yst présente des analogies structurales avec les entérotoxines thermostables produites par les souches de Escherichia coli entérotoxinogènes et les souches de Vibrio cholerae non-O1. Toutes ces toxines agissent également par un mécanisme d'action similaire : elles activent la guanylate cyclase et provoquent une augmentation de la concentration intracellulaire de GMP cyclique. Après plusieurs repiquages ou après un stockage prolongé, les souches de Yersinia enterocolitica ne synthétisent plus de toxine ce qui résulte de l'action de la protéine YmoA (Yersinia modulator) de 8 kDa qui inhibe l'expression des gènes des Yersinia sp.
L'absence de synthèse in vitro à des températures supérieures à 30 °C et la conservation de la virulence chez des souches incapables de produire cette toxine ont jeté un doute sur son importance dans le pouvoir pathogène. Toutefois, il a été montré qu'une forte osmolarité ainsi qu'un pH légèrement alcalin, conditions trouvées dans l'iléum, permettaient une transcription du gènes yst à une température de 37 °C. De plus, un mutant yst ne provoque que des diarrhées modérées chez les lapereaux.
D'autres entérotoxines thermostables ont été mises en évidence chez Yersinia enterocolitica ainsi que chez des souches de Yersinia bercovieri et de Yersinia mollaretii. Ces entérotoxines sont produites pour des températures comprises entre 4 et 37 °C, elles sont synthétisées dans les aliments et l'eau, elles résistent aux températures de cuisson des aliments et elles ne sont pas détruites par l'acidité gastrique. Aussi, l'ingestion de toxines préformées dans les aliments et dans l'eau pourrait être à l'origine d'intoxications alimentaires.
Le gène chromosomique myf, présent chez les souches pathogènes, code pour une protéine de surface, la protéine Myf (Mucoid Yersinia factor car elle confère un aspect mucoïde aux colonies) dont la structure rappelle des fimbriae et qui pourrait constituer un facteur de colonisation.
Comme les autres bactéries à Gram négatif, Yersinia enterocolitica possède un lipo-polysaccharide (LPS) doué de propriétés toxiques (endotoxine).
La synthèse des chaînes latérales O du LPS est sous la dépendance du locus chromosomique rfb dont le fonctionnement est régulé par la température : à une température inférieure à 30 °C, le LPS est entièrement synthétisé et les colonies ont un aspect lisse alors que, à 37 °C, la synthèse des chaînes latérales O est réduite et les colonies ont un aspect rugueux.
La synthèse d'un LPS incomplet à 37 °C permettrait à des facteurs de virulence présents à la surface bactérienne de ne pas être masqués par les chaînes latérales.
Les souches des biosérovars 1B/O:4, 1B/O:8 et 1B/O:21 synthétisent un sidérophore, la yersiniabactine, ainsi qu'une protéine de membrane externe servant de récepteur pour le complexe yersiniabactine-fer et appelée FyuA (pour ferric yersiniabactin uptake). La synthèse de la yersiniabactine est régulée par des protéines de haut poids moléculaire (HMWP1 et HMWP2), codées par les gènes irp et synthétisées lorsque l'environnement est pauvre en fer utilisable.
Les autres souches de Yersinia enterocolitica ne produisent pas de sidérophore mais elles sont aptes à synthétiser des protéines de membranes externes capables de capter le fer lié à diverses protéines de l'organisme.
La synthèse d'uréase, produite à une température inférieure à 37 °C, permettrait à la bactérie de résister au pH gastrique.
Facteurs de pathogénicité codés par le plasmide pYV
Un plasmide de 70 - 75 kb, le plasmide pYV, est présent chez toutes les souches virulentes de Yersinia pestis, de Yersinia pseudotuberculosis et de Yersinia enterocolitica.
Ce plasmide confère aux souches de Yersinia enterocolitica, cultivées à 37 °C, un phénotype particulier : inhibition de la croissance en l'absence de calcium, auto-agglutination, fixation du rouge Congo ou du cristal violet. Dans le cadre du diagnostic, ces caractères phénotypiques sont recherchés afin de caractériser la présence du plasmide et donc les souches pathogènes.
Le plasmide pYV code pour de multiples protéines qui sur le plan fonctionnel peuvent être regroupées en deux unités : une unité responsable d'adhésion et un système de sécrétion de type III.
Adhésion
La protéine YadA, préalablement connue sous la dénomination de YopA ou Yop1, est une protéine de membrane externe de 45 kDa qui forme des fibrilles à la surface de la bactérie. YadA permet l'adhésion au mucus intestinal et à des protéines extracellulaires telles que le collagène et la fibronectine. Le collagène et la fibronectine peuvent se lier aux bêta1-intégrines et provoquer une pénétration des bactéries selon un processus similaire à celui de l'invasine. YadA confère également une résistance au système complémentaire en liant le facteur H de la voie alterne et en réduisant ainsi les dépôts de C3b.
La protéine YadA est importante dans la virulence et des mutants n'exprimant pas cette protéine ont une virulence atténuée pour la souris.
Système de sécrétion de type III
Les systèmes de sécrétion de type III sont activés lorsqu'une bactérie est en contact avec une cellule eucaryote. Cette activation se traduit par la synthèse de protéines qui seront ensuite introduites dans la cellule cible grâce à la formation d'un pont établi au travers des membranes bactériennes et de la membrane cytoplasmique de la cellule eucaryote. Les protéines transmises altèrent le fonctionnement de la cellule eucaryote et peuvent même provoquer sa mort.
Dans le cas de Yersinia enterocolitica, les protéines sécrétées sont au nombre d'une douzaine et leurs rôles ne sont pas toujours bien connus. Ces protéines, appelées Yop (Yersinia outer protein), altèrent l'activité des phagocytes. Après contact entre les bactéries et les cellules eucaryotes, les protéines YopB, YopD et LcrV forment un pore dans la membrane des phagocytes ce qui permet la translocation des protéines YopE, YopH, YopM, YopO, YopP et YopT du cytoplasme bactérien au cytoplasme de la cellule phagocytaire. La protéine YopN exerce une fonction de contrôle sur l'assemblage du système de sécrétion.
Après pénétration dans le cytoplasme des cellules eucaryotes, YopH et peut être YopM, inhibent la phagocytose ainsi que les mécanismes d'opsonisation dépendants des récepteurs pour le complément et des récepteurs pour les fragments Fc des immunoglobulines. Les protéines YopE, YopO et YopT altèrent le cytosquelette et la protéine YopP induit un mécanisme d'apoptose.
Certaines protéines Yop peuvent avoir d'autres fonctions :
. La protéine YopM de 41 kDa présente des homologies avec la chaîne alpha du récepteur plaquettaire pour la thrombine. YopM est capable de lier la thrombine et d'inhiber l'agrégation plaquettaire dépendante de la thrombine et donc la libération des médiateurs de l'inflammation contenus dans les plaquettes. Par ce biais, Yersinia enterocolitica limite les phénomènes inflammatoires néfastes à sa survie.
. Les protéines LcrV, YopB et surtout YopP inhibent la production de TNFalpha et d'interféron gamma ce qui diminue également les réponses inflammatoires.
La translocation des protéines Yop nécessite des protéines chaperones (ou Syc pour spécifique Yop chaperone) ainsi qu'une vingtaine de protéines formant une machinerie d'exportation permettant le franchissement des enveloppes bactériennes.
Les protéines chaperones sont spécifiques de chaque protéine Yop et elles guident les protéines Yop vers la machinerie d'exportation. Cette dernière est constituée des protéines codées par les gènes ysc (pour Yop secretion). Les protéines YscC, YscD, YscJ, YscP, YscR, YscS, YscT, YscU, YscV et YscW forment un pore traversant les membranes bactériennes et la protéine YscN serait une ATPase qui permettrait de fournir l'énergie nécessaire à la sécrétion des protéines Yop. En l'absence de contact entre Yersinia enterocolitica et une cellule eucaryote le fonctionnement de ce système est bloqué par les protéines YopN, TyeA et LcrG qui formeraient une sorte de valve obstruant les pores.
La transcription des gènes yop, syc et ysc est régulée par un activateur, codé par le gène virF. Son activité est maximale à 37 °C ce qui explique que les protéines Yop sont synthétisées à 37 °C mais pas à des températures inférieures à 30 °C.
Diagnostic biologique
Diagnostic bactériologique
Yersinia enterocolitica peut être isolée sur de nombreux milieux d'usage courant en bactériologie ainsi que sur les milieux destinés à l'isolement des entérobactéries. Toutefois, la culture est lente à 37 °C et, au sein d'une flore polymorphe, la croissance de Yersinia enterocolitica peut être masquée par les bactéries à croissance rapide. La recherche de Yersinia enterocolitica devra donc s'effectuer en utilisant, en parallèle, des milieux incubés à 37 °C et à 25 °C. Eventuellement, il est possible d'utiliser des milieux incubés successivement à 37 °C puis à 25 °C.
La technique d'enrichissement par le froid consiste à placer l'échantillon dans du tampon à pH 7,6 à 4 °C durant une à trois semaines. Outre sa lenteur, cette technique semble d'un intérêt limité pour les coprocultures notamment lorsque le prélèvement contient de nombreux germes ce qui est le cas lorsqu'il est réalisé durant la phase aiguë de l'infection. De plus, la technique d'enrichissement par le froid permet surtout d'augmenter la fréquence d'isolement des souches considérées comme non pathogènes (souches du biovar 1A, espèces apparentées à Yersinia enterocolitica).
L'enrichissement dans un bouillon à l'irgasan, à la ticarcilline et au chlorate de potassium (ICT) est principalement utilisé en bactériologie alimentaire (Cf. infra).
De nombreux milieux sélectifs ont été proposés et le plus utilisé est la gélose CIN (Cefsulodine Irgasan Novobiocine). Sur ce milieu, après 24 heures d'incubation à 30 °C, les colonies de Yersinia enterocolitica sont petites, lisses et elles présentent un centre rouge bien délimité (fermentation du mannitol) entouré d'une zone périphérique translucide. Après 48 heures d'incubation, elles sont plus grosses, le centre rouge est moins bien délimité et elles peuvent être confondues avec des ¤ Citrobacter sp. L'adjonction d'esculine au milieu CIN permet de différencier les souches pathogènes qui n'hydrolysent pas l'esculine des souches de l'environnement qui donnent des colonies sombres du fait de l'hydrolyse de l'esculine.
La gélose Salmonella-Shigella au désoxycholate de sodium et au chlorure de calcium (SSDC) est surtout utile en combinaison avec une méthode d'enrichissement et elle est principalement utilisée en bactériologie alimentaire (Cf. infra). Sur gélose SSDC, après 24 heures d'incubation à 30 °C, les colonies sont petites et grises avec un bord flou.
Les colonies formées de bacilles à Gram négatif, mobiles à 25 °C, immobiles à 37 °C, oxydase négative, fermentant le glucose sans production de gaz (ou avec une très faible production de gaz si le test est effectué dans un bouillon contenant une cloche de Durham), uréase positive, phénylalanine désaminase négative, LDC négative et ADH négative sont considérées comme suspectes et doivent faire l'objet d'une identification biochimique complète.
L'existence de quelques souches pathogènes, incapables de fermenter le saccharose, doit conduire à ne pas éliminer de manière systématique les colonies saccharose négative observées sur un milieu tel que la gélose Hektoen.
Les caractères biochimiques de Yersinia enterocolitica doivent être étudiés à une température comprise entre 25 et 30 °C. Toutefois, l'identification par les kits miniaturisés est basée sur les résultats obtenus à 35 - 37 °C. Ces systèmes miniaturisés, notamment les galeries API 20E et API Rapid 32E, donnent d'excellents résultats pour l'identification des souches entéropathogènes mais ils ne permettent pas toujours une identification correcte des souches non pathogènes.
Pour sa part, le système automatisé "Vitek Gram-Negative Identification (GNI) card" n'a identifié correctement que 45 p. cent des souches étudiées par Linde et al.
L'appartenance à l'un des six biovars est déterminée en utilisant le schéma de Wauters et al. (tableau II). Il convient de remarquer que les souches de l'environnement, contrairement aux souches pathogènes, sont pyrazinamidase positive et hydrolysent généralement l'esculine en 24 h si bien que la réalisation de ces deux tests est utile pour orienter le laboratoire vers un diagnostic de souches potentiellement pathogènes. La détermination du biovar peut être suivie de la caractérisation antigénique et d'un typage moléculaire (ribotypie, analyse des fragments de restriction par électrophorèse en champs pulsé, analyse de la mobilité électrophorétique d'iso-enzymes...).
La caractérisation des souches pathogènes, porteuses du plasmide pYV fait appel à de nombreux tests :
. La recherche d'une auto-agglutination après croissance à température ambiante et à 35-37 °C dans le milieu de Clark et Lubs (milieu utilisé pour les tests RM et VP) permet un diagnostic d'orientation. Les souches porteuses du plasmide donnent une croissance homogène dans le tube incubé à température ambiante alors que, dans le tube incubé à 35-37 °C, la croissance se traduit par des agglutinats sédimentant au fond du tube et/ou tapissant les parois. Les souches non pathogènes donnent une croissance homogène quelle que soit la température d'incubation. Ce test, facile à réaliser, peut cependant donner quelques résultats faussement positifs.
. La recherche de l'inhibition de la croissance sur un milieu déficient en calcium et incubé à 37 °C peut se réaliser en utilisant deux géloses caséine-soja au chlorure de magnésium et à l'oxalate de sodium (agent chélateur du calcium). L'une des géloses est incubée 48 h à 37 °C et l'autre 48 h à 25 °C. Le test est considéré comme positif si les colonies obtenues après incubation à 25 °C ont une taille homogène et si la croissance obtenue à 37 °C se caractérise par un mélange de petites colonies d'environ 0,1 mm de diamètre et de grandes colonies de 0,5 à 1 mm de diamètre (les petites colonies doivent représenter plus de 20 p. cent du total des colonies).
Les géloses caséine-soja au chlorure de magnésium et à l'oxalate de sodium peuvent être remplacées par le milieu CR-MOX (rouge Congo-oxalate de magnésium). Les bactéries porteuses du plasmide sont alors colorées en rouge.
. Le test au cristal violet se réalise sur des cultures ensemencées sur une gélose cœur-cervelle incubée à 25 °C et sur une gélose coeur-cervelle incubée à 37 °C. Après 30 heures d'incubation les cultures sont recouvertes d'une solution de cristal violet (85 µg/mL) durant deux minutes. Après avoir éliminé le colorant, les souches porteuses du plasmide fixent le cristal violet lorsque l'incubation a été réalisée 37 °C mais pas après incubation à 25 °C. Les souches dépourvues du plasmide ne fixent pas le cristal violet quelle que soit la température d'incubation.
. Le plasmide peut également être recherché par hybridation des colonies avec une sonde spécifique du gène ail ou yadA ou en amplifiant par PCR une portion du gène yadA ou en recherchant le pouvoir invasif pour des cellules HeLa.
. Dans tous les cas, il convient de rappeler que le plasmide est perdu lors des repiquages effectués à des températures supérieures à 30 °C et que les souches doivent être conservées dans des géloses de conservation placées à température ambiante ou à 4 °C. Alternativement, il est possible de congeler les souches (effectuer une culture en bouillon, incuber à température ambiante puis rajouter 10 p. cent de glycérol stérile), de préférence à - 70 °C.
L'utilisation de tests de PCR commercialisés, amplifiant des séquences de l'ARNr 16S, ne permettent pas un diagnostic de certitude et il en va de même pour des tests amplifiant des séquences des gènes ail, inv, yst, rfbC (gène dont la fonction est inconnue), virF ou YadA.
Neubauer et al. (2000) ont proposé un test de PCR permettant de caractériser toutes les souches de Yersinia enterocolitica. Ce test doit être pratiqué sur des souches déjà identifiées comme des souches de Yersinia sp. car il amplifie également des séquences de ¤ Serratia sp., de Erwinia sp., de Pseudoalteromonas sp. et de Vibrio sp. Ultérieurement, un deuxième test de PCR, également proposé par Neubauer et al. (2000), permet l'identification des deux sous-espèces de Yersinia enterocolitica.
La recherche des souches de Yersinia enterocolitica présumées pathogènes dans les aliments peut s'effectuer selon la norme ISO 10273:1994(F). Schématiquement, cette recherche s'effectue en trois phases successives : enrichissement en milieux sélectifs liquides, isolement et identification.
. La phase d'enrichissement utilise un bouillon peptoné au sorbitol et aux sels biliaires (PSB) et un bouillon à l'irgasan, à la ticarcilline et au chlorate de potassium (ICT). Les milieux sont incubés à 22 - 25 °C durant 3 à 5 jours pour le bouillon PSB et durant deux jours pour le bouillon ITC.
. Les milieux d'enrichissement sont ensuite isolés sur une gélose CIN et sur une gélose Salmonella - Shigella au désoxycholate de sodium et au chlorure de calcium (SSDC). Les boîtes sont incubées à 30 °C puis examinées après un ou deux jours d'incubation.
. Les colonies caractéristiques de Yersinia enterocolitica font l'objet de tests d'identification présomptive (croissance dans un milieu de Kligler, recherche de l'oxydase, de l'uréase et de la tryptophane désaminase), de tests de confirmation biochimique (LDC, ODC, fermentation du saccharose et du rhamnose, milieu au citrate de Simmons) et de tests biochimiques destinés à évaluer de manière indirecte la pathogénicité (fermentation de la salicine, hydrolyse de l'esculine, recherche de la pyrazinamidase, recherche de l'exigence en calcium à 37 °C). Pour des études épidémiologiques, les souches présumées pathogènes peuvent être sérotypées en utilisant des immunsérums dirigés contre les antigènes somatiques les plus fréquents (O:3, O:5, O:8, O:9, O:13, O:27).
Une alternative à la norme ISO 10273:1994(F) a été proposée par des auteurs suédois et elle a été validée lors d'une étude à laquelle ont participé huit laboratoires du nord de l'Europe.
Cette technique, proposée par Thisted Lambertz et al., comprend les étapes suivantes : (i) une étape d'enrichissement réalisée dans un bouillon trypticase soja incubé 18 à 20 heures à 25 °C ; (ii) une étape de centrifugation en gradient de densité destinée à concentrer les bactéries et à éliminer d'éventuels inhibiteurs des tests de PCR ; (iii) une étape d'identification par amplification d'une séquence du gène ail (test réalisé directement et après culture en gélose CIN) ; et (iv) en cas de positivité, amplification d'une séquence du gène virF afin de caractériser les souches porteuses du plasmide pYV.
Diagnostic sérologique
La recherche des anticorps peut s'effectuer par agglutination en utilisant des bactéries inactivées par le formol ce qui permet la mise en évidence des anticorps anti-O et anti-H. Un titre supérieur à 160 ou une augmentation significative du titre en anticorps (examen de deux sérums prélevés à deux semaines d'intervalle) sont considérés comme une réaction positive. Des tests immuno-enzymatiques ou des tests d'immunofluorescence peuvent également être utilisés et ils permettent la caractérisation des diverses classes d'immunoglobulines.
Il est important de noter qu'il existe des communautés antigéniques entre Yersinia enterocolitica O:9 et Brucella abortus si bien que chez l'homme et chez les animaux, les sérums des sujets infectés par Yersinia enterocolitica donnent ou peuvent donner une réponse positive vis-à-vis des tests utilisés dans le diagnostic ou le dépistage des brucelloses (séro-agglutination de Wright, épreuve à l'antigène tamponné, fixation du complément, ELISA...).
Sensibilité aux antibiotiques
Les souches de Yersinia enterocolitica peuvent produire des bêta-lactamases chromosomiques et, notamment, une pénicillinase constitutive (bêta-lactamase A) et une céphalosporinase inductible (bêta-lactamase B). De ce fait, les souches de Yersinia enterocolitica sont pratiquement toujours résistantes à la céfalotine, à l'ampicilline, à la ticarcilline et à la pipéracilline. En revanche, elles sont généralement sensibles aux céphalosporines de troisième génération, à l'imipénème, à l'aztréonam, au latamoxef, à la gentamicine, à la streptomycine, au chloramphénicol, à la ciprofloxacine et aux tétracyclines. L'association sulfaméthoxazole - triméthoprime est active in vitro mais a peu d'efficacité in vivo.
Prophylaxie
Il n'existe pas de vaccins pour prévenir les infections à Yersinia enterocolitica et la prophylaxie est exclusivement sanitaire. Outre les mesures d'hygiène classiques exposées dans le fichier ¤ Listeria, il convient d'apporter une attention particulière à l'abattage des porcs et à la découpe des carcasses de porcs car ces animaux sont les principaux réservoirs des sérovars pathogènes pour l'homme. Des modifications dans les procédés d'abattage et de transformation semblent nécessaires pour éviter une contamination de la viande et des abats (voir la référence Ralambo 2000). Les principaux points critiques sont la phase d'excision de la langue, du pharynx et des amygdales, l'éviscération, l'inspection des carcasses et le désossage de la viande de tête.
L'excision de la langue, du pharynx et des amygdales doit être effectuée dans une étape distincte du reste de l'habillage de la carcasse.
Avant le retrait de l'intestin, l'anus et le rectum devraient être obturés (couteaux munis de bondes) et enfermés dans des sacs en plastique.
L'inspection des carcasses et l'incision des nœuds lymphatiques mandibulaires représentent des risques de contamination croisée qui peuvent être limités par une bonne hygiène des mains du vétérinaire inspecteur et par une désinfection fréquente du matériel utilisé.
La tête doit être découpée et désossée sur des tables de travail distinctes et si possible dans des pièces réservées à cet usage. Le matériel utilisé doit être réservé à ce travail et il doit être fréquemment lavé et décontaminé.
La prophylaxie des chocs septiques post-transfusionnels est difficile. Le contrôle systématique des donneurs et/ou un contrôle par mise en culture des culots globulaires sont illusoires, il en va de même pour l’élimination des donneurs ayant eu un antécédent de diarrhée dans les 6 mois précédent un don du sang. Une des mesures prophylactiques consiste à raccourcir les délais de conservation des poches de globules rouges avant utilisation et il serait souhaitable de raccourcir la durée de conservation à moins de 25 jours. Toutefois, cette mesure est difficile à appliquer car elle pourrait conduire à un manque de sang lors de certaines périodes critiques. Une alternative consisterait à réaliser une examen bactérioscopique (acridine orange, Wright ou Wright-Giemsa) et/ou une recherche d'endotoxine sur les produits dont la durée de stockage est supérieure à 25 jours.
Orientation bibliographique
Sites Internet
Institut de Veille Sanitaire: Yersinia enterocolitica 09 (Y.e. 09). BEH, 1996, n° 34. (Pour trouver facilement ce document, il suffit de rentrer le mot clé enterocolitica dans le moteur de recherche).
Morbidity and Mortality Weekly Report 39(45):819-20,1990 Nov 16
Systématique et caractères bactériologiques
ALEKSIC (S.), STEIGERWALT (A.G.), BOCKEMÜHL (J.), HUNTLEY-CARTER (G.P.) et BRENNER (D.J.) : Yersinia rohdei sp. nov. isolated from human and dog feces and surface water. Int. J. Syst. Bacteriol., 1987, 37, 327-332.
BERCOVIER (H.), BRENNER (D.J.), URSING (J.), STEIGERWALT (A.G.), FANNING (G.R.), ALONSO (J.M.), CARTER (G.P.) et MOLLARET (H.H.) : Characterization of Yersinia enterocolitica sensu stricto. Curr. Microbiol., 1980, 4, 201-206.
BERCOVIER (H.), STEIGERWALT (A.G.), GUIYOULE (A.), HUNTLEY-CARTER (G.) et BRENNER (D.J.) : Yersinia aldovae (formerly Yersinia enterocolitica-like group X2): a new species of Enterobacteriaceae isolated from aquatic ecosystems. Int. J. Syst. Bacteriol., 1984, 34, 166-172.
BERCOVIER (H.), URSING (J.), BRENNER (D.J.), STEIGERWALT (A.G.), FANNING (G.R.), CARTER (G.P.) et MOLLARET (H.H.) : Yersinia kristensenii: a new species of Enterobacteriaceae composed of sucrose-negative strains (formerly called Yersinia enterocolitica or Yersinia enterocolitica-like). Curr. Microbiol., 1980, 4, 219-224.
BRENNER (D.J.), BERCOVIER (H.), URSING (J.), ALONSO (J.M.), STEIGERWALT (A.G.), FANNING (G.R.), CARTER (G.P.) et MOLLARET (H.H.) : Yersinia intermedia: a new species of Enterobacteriaceae composed of rhamnose-positive, melibiose-positive, raffinose-positive strains (formerly called Yersinia enterocolitica or Yersinia enterocolitica-like). Curr. Microbiol., 1980, 4, 207-212.
BRENNER (D.J.), URSING (J.), BERCOVIER (H.), STEIGERWALT (A.G.), FANNING (G.R.), ALONSO (J.M.) et MOLLARET (H.H.) : Deoxyribonucleic acid relatedness in Yersinia enterocolitica and Yersinia enterocolitica-like organisms. Curr. Microbiol., 1980, 4, 195-200.
GUIYOULE (A.), GUINET (F.), MARTIN (L.), BENOIT (C.), DESPLACES (N.) et CARNIEL (E.) : Phenotypic and genotypic characterization of virulent Yersinia enterocolitica strains unable to ferment sucrose. J. Clin. Microbiol., 1998, 36, 2732-2734.
IBRAHIM (A.), LIESACK (W.), STEIGERWALT (A.G.), BRENNER (D.J.), STACKEBRANDT (E.) et ROBINS-BROWNE (R.M.) : A cluster of atypical Yersinia strains with a distinctive 16S rRNA signture. FEMS Microbiol. Lett., 1997, 146, 73-78.
KAPPERUD (G.), BERGAN (T.) et LASSEN (J.) : Numerical taxonomy of Yersinia enterocolitica and Yersinia enterocolitica-like bacteria. Int. J. Syst. Bacteriol., 1981, 31, 401-419.
LINDE (H.J.), NEUBAUER (H.), MEYER (H.), ALEKSIC (S.) et LEHN (N.) : Identification of Yersinia species by the Vitek GNI. J. Clin. Microbiol., 1999, 37, 211-214.
NEUBAUER (H.), ALEKSIC (S.), HENSEL (A.), FINKE (E.J.) et MEYER (H.) : Yersinia enterocolitica 16S rRNA gene types belong to the same genospecies but form three homology groups. Int. J. Med. Microbiol., 2000, 290, 61-64.
NEUBAUER (H.), HENSEL (A.), ALEKSIC (S.) et MEYER (H.) : Identification of Yersinia enterocolitica within the genus Yersinia. Syst. Appl. Microbiol., 2000, 23, 58-62.
NEUBAUER (H.), REISCHL (U.), KÖSTLER (J.), ALEKSIC (S.), FINKE (E.J.) et MEYER (H.) : Variations in the 16S rRNA gene sequence of Yersinia enterocolitica isolates influence the specificity of molecular identification systems. Zbl. Bakt., 1999, 289, 329-337.
NEUBAUER (H.), SAUER (T.), BECKER (H.), ALEKSIC (S.) et MEYER (H.) : Comparison of systems for identification and differentiation of species within the genus Yersinia. J. Clin. Microbiol., 1998, 36, 3366-3368.
URSING (J.), BRENNER (D.J.), BERCOVIER (H.), FANNING (G.R.), STEIGERWALT (A.G.), BRAULT (J.) et MOLLARET (H.H.) : Yersinia frederiksenii: a new species of Enterobacteriaceae composed of rhamnose-positive strains (formerly called atypical Yersinia enterocolitica or Yersinia enterocolitica-like). Curr. Microbiol., 1980, 4, 213-217.
WAUTERS (G.) : Yersinia autres que Yersinia pestis. In : J. FRENEY, F. RENAUD, W. HANSEN et C. BOLLET : Précis de bactériologie clinique, Editions ESKA, Paris, 2000, pp. 1165-1170.
WAUTERS (G.), ALEKSIC (S.), CHARLIER (J.) et SCHULZE (G.) : Somatic and flagellar antigens of Yersinia enterocolitica and related species. Contr. Microbiol. Immunol., 1991, 12, 239-243.
WAUTERS (G.), JANSSENS (M.), STEIGERWALT (A.G.) et BRENNER (D.J.) : Yersinia mollaretii sp. nov. and Yersinia bercovieri sp. nov., formerly called Yersinia enterocolitica biogroups 3A and 3B. Int. J. Syst. Bacteriol., 1988, 38, 424-429.
WAUTERS (G.), KANDOLO (K.) et JANSSENS (M.) : Revised biogrouping scheme of Yersinia enterocolitica. Contr. Microbiol. Immunol., 1987, 9, 14-21.
Autres publications (liste limitée à des synthèses)
BLEVES (S.) et CORNELIS (G.R.) : How to survive in the host: the Yersinia lesson. Microbes and Infection, 2000, 2, 1451-1460.
BOTTONE (E.J.) : Yersinia enterocolitica: the charisma continues. Clin. Microbiol. Rev., 1997, 10, 257-276.
BOTTONE (E.J.) : Yersinia enterocolitica: overview and epidemiologic correlates. Microbes and Infection, 1999, 1, 323-333.
CORNELIS (G.R.), BOLAND (E.), BOYD (A.P.), GEUIJEN (C.), IRIARTE (M.), NEYT (C.), SORY (M.P.) et STAINIER (I.) : The virulence plasmid of Yersinia, an antihost genome. Microbiol. Mol. Biol. Rev., 1998, 62, 1315-1352.
RALAMBO (F.F.) : Contribution à l'étude de Yersinia enterocolitica : son importance en médecine vétérinaire. Thèse pour le doctorat vétérinaire, Toulouse, 2000, n° 2000-TOU3-4021, 86 pages.
ROBINS-BROWNE (R.M.) : Yersinia enterocolitica. In : M.P. DOYLE, L.R. BEUCHAT et T.J. MONTVILLE (éd.) : Food microbiology. Fundamentals and frontiers. ASM Press, Washington DC, 1997, pp. 192-215.
RUCKDESCHEL (K.) : Yersinia species disrupt immune response to subdue the host. ASM News, 2000, 66, 470-477.
SIMONET (M.) et CATTEAU (M.) : Yersinia enterocolitica et alimentation humaine. Bull. Soc. Fr. Microbiol., 1997, 12, 359-363.
SMEGO (R.A.), FREAN (J.) et KOORNHOF (H.J.) : Yersiniosis I: microbial and clinicoepidemiological aspects of plague and non-plague Yersinia infections. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis., 1999, 18, 1-15.
WAUTERS (G.) : Yersinia autres que Yersinia pestis. In : J. FRENEY, F. RENAUD, W. HANSEN et C. BOLLET : Précis de bactériologie clinique, Editions ESKA, Paris, 2000, pp. 1165-1170.
Quelques publications récentes
FILECITI (E.), ANASTASIO (M.P.), POURSHABAN (M.) et FANTASIA (M.) : Genotypic and phenotypic characteristics of Yersinia spp. isolates from food and man. Food Microbiol., 2000, 17, 261-267.
FREDRIKSSON-AHOMAA (M.), BJÖRKROTH (J.), HIELM (S.) et KORKEALA (H.) : Prevalence and characterization of pathogenic Yersinia enterocolitica in pig tonsils from different slaughterhouses. Food Microbiol., 2000, 17, 93-101.
JOURDAN (A.D.), JOHNSON (S.C.) et WESLEY (I.V.) : Development of a fluorogenic 5' nuclease PCR assay for detection of the ail gene of pathogenic Yersinia enterocolitica. Appl. Environ. Microbiol., 2000, 66, 3750-3755.
LOGUE (C.M.), SHERIDAN (J.J.), McDOWELL (D.A.) et HEGARTY (T.) : The effect of temperature and selective agents on the growth of Yersinia enterocolitica serotype O:3 in pure culture. J. Appl. Microbiol., 2000, 88, 1001-1008.
NEUBAUER (H.), HENSEL (A.), ALEKSIC (S.) et MEYER (H.) : Evaluation of a Yersinia adhesion gene (yadA) specific PCR for the identification of enteropathogenic Yersinia enterocolitica. Int. J. Food Microbiol., 2000, 57, 225-227.
PILON (J.), HIGGINS (R.) et QUESSY (S.) : Epidemiological study of Yersinia enterocolitica in swine herds in Québec. Can. Vet. J., 2000, 41, 383-387.
SAKEN (E.), RAKIN (A.) et HEESEMANN (J.) : Molecular characterization of a novel siderophore-independent iron transport system in Yersinia. Int. J. Med. Microbiol., 2000, 290, 51-60.
SEN (K.) : Rapid identification of Yersinia enterocolitica in blood by the 5' nuclease PCR assay. J. Clin. Microbiol., 2000, 38, 1953-1958.
STROBEL (E.), HEESEMANN (J.), MAYER (G.), PETERS (J.), MÜLLER-WEIHRICH (S.) et EMMERLING (P.) : Bacteriological and serological findings in a futher case of transfusion-mediated Yersinia enterocolitica sepsis. J. Clin. Microbiol., 2000, 38, 2788-2790.
THISTED LAMBERTZ (S.), LINDQVIST (R.), BALLAGI-PORDÁNY (A.) et DANIELSSON-THAM (M.L.) : A combined culture and PCR method for detection of pathogenic Yersinia enterocolitica in food. Int. J. Food Microbiol., 2000, 57, 63-73.
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* : Pour la définition d'une genomospecies voir le fichier Définitions d'une genomospecies et d'une espèce bactérienne.
** : Caractères bactériologiques de la famille des Enterobacteriaceae : voir le fichier Enterobacteriaceae, "Enterobacteriales".
Caractères bactériologiques du genre Yersinia :
Le genre Yersinia appartient à la famille des ¤ Enterobacteriaceae et il possède les caractères généraux de cette famille. Toutefois, certains caractères bactériologiques sont propres au genre Yersinia : un temps de génération deux fois plus long que celui des autres entérobactéries, une température optimale de croissance comprise entre 25 et 30 °C, une capacité à croître entre 0 et 45 °C, une expression optimale des caractères biochimiques pour des températures comprises entre 25 et 29 °C et une mobilité dont l'expression dépend de la température (à l'exception de Yersinia pestis qui est toujours immobile).
Les Yersinia sp. sont des bacilles droits ou des cocco-bacilles, de 0,5 à 0,8 µm de diamètre sur 1 à 3 µm de longueur, à Gram négatif, non sporulés, formant parfois de courtes chaînes de 4 à 5 éléments après culture dans un milieu liquide, non capsulés (Yersinia pestis produit une enveloppe qui peut être confondue avec une capsule notamment lorsque le germe est coloré à partir d’un prélèvement effectué in vivo), immobiles à 37 °C mais généralement mobiles grâce à une ciliature péritriche (2 à 15 flagelles) à une température inférieure à 30 °C (quelques souches de Yersinia enterocolitica et de Yersinia pseudotuberculosis n’expriment leur mobilité qu’après plusieurs repiquages et Yersinia pestis est toujours immobile), aéro-anaérobies, possédant un métabolisme respiratoire et fermentatif, catalase positive, oxydase négative, réduisant le plus souvent les nitrates en nitrites, fermentant sans gaz ou avec une production de gaz restreinte le glucose et d’autres sucres (¤ Yersinia ruckeri fermente le glucose avec production de gaz si l'incubation est réalisée à 18 °C), ne produisant pas d'hydrogène sulfuré, incapables de croître dans un bouillon au KCN (à l'exception de certaines souches de ¤ Yersinia ruckeri), gélatinase négative (¤ Yersinia ruckeri est souvent gélatinase positive après une incubation prolongée), tryptophane désaminase négative (à l'exception de ¤ Yersinia massiliensis) et arginine dihydrolase négative (à l'exception de ¤ Yersinia massiliensis).
L'ornithine est décarboxylée par toutes les espèces à l'exception de Yersinia pestis, de Yersinia pseudotuberculosis, de ¤ Yersinia similis et de quelques souches du biovar 5 de Yersinia enterocolitica.
À l'exception de Yersinia pestis et de ¤ Yersinia ruckeri, les autres espèces synthétisent une uréase à 25-28 °C mais pas à 37 °C.
Les principaux caractères permettant de différencier les espèces du genre sont donnés dans le tableau I.
La croissance est possible sur les milieux nutritifs d’usage courant même si les Yersinia spp. donnent des colonies généralement plus petites que celles des autres entérobactéries (sur gélose nutritive, les colonies ont un diamètre de 0,1 à 1 mm après incubation de 24 heures à 28-29 °C).
**** : Contamination des denrées alimentaires par Yersinia enterocolitica :
Selon Catteau, Yersinia enterocolitica est présente dans 10 à 50 p. cent des échantillons de lait cru, dans 0 à 10 p. cent des fromages, dans 10 à 60 p. cent des prélèvements de crudités, dans 0 à 50 p. cent des carcasses de volailles, dans 25 à 80 p. cent des langues de porc et dans 0 à 50 p. cent des échantillons de saucisse ou de chair à saucisse.
Il est important de noter que les souches isolées des produits laitiers, des crudités et des volailles, sauf exception, appartiennent à des biosérovars non pathogènes.
Référence : SIMONET (M.) et CATTEAU (M.) : Yersinia enterocolitica et alimentation humaine. Bull. Soc. Fr. Microbiol., 1997, 12, 359-363.
Des souches de Yersinia enterocolitica sont également présentes dans l'eau et dans des aliments tels que des coquillages, des crustacés, des poissons ou des œufs.
La croissance de Yersinia enterocolitica dans les denrées alimentaires varie selon le type d'aliment et les conditions de conservation.
D'une manière générale, la persistance bactérienne est meilleure dans les aliments contaminés après cuisson. En effet, la cuisson augmente la disponibilité des éléments nutritifs et provoque la destruction des flores associées susceptibles de ralentir la croissance des souches de Yersinia enterocolitica.
Yersinia enterocolitica est capable de se multiplier à 4 °C même si le temps de génération est plus important qu'à température ambiante. Cette bactérie résiste également bien à la congélation et à des alternances de congélation - décongélation. En revanche, elle est sensible à la chaleur (la pasteurisation correctement effectuée provoque la mort des bactéries), aux radiations et elle est inhibée par les nitrates et les nitrites.