Arcobacter

Autres dénominations : Arcobacter sp. : Campylobacter sp. aérotolérants. Arcobacter butzleri : Campylobacter butzleri. Arcobacter cryaerophilus : Campylobacter cryaerophila, Campylobacter cryaerophilus. Arcobacter nitrofigilis : Campylobacter cryaerophilus. Systématique Les premières souches du genre Arcobacter ont été isolées de fœtus de porcs et de bovins et en raison de leur morphologie elles ont été incluses dans le genre Campylobacter sous la dénomination de Campylobacter cryaerophila puis Campylobacter cryaerophilus. Elle se différencient toutefois des Campylobacter sp. par leur aérotolérance et leur capacité de cultiver à 30 °C. En comparant les séquences des ARNr 16S des bactéries du genre Campylobacter et de l’espèce Wolinella succinogenes, Thompson et al. avaient montré qu’il était possible de distinguer 3 groupes d’homologie et que les espèces du groupe III (comprenant les souches de Campylobacter cryaerophilus) correspondaient à un nouveau genre. En 1991, Vandamme et al. réalisent des hybridations ADN-ARNr 23S (complétées par des analyses antigéniques, des hybridation ADN-ADN et la détermination des G+C p. cent) sur plus de 70 souches de Campylobacter sp. ou appartenant à des taxons apparentés, ils confirment les résultats de Thompson et al. et ils proposent la création du genre Arcobacter pour accueillir Arcobacter cryaerophilus (Campylobacter cryaerophilus) et Arcobacter nitrofigilis (Campylobacter nitrofigilis). D’après les résultats d’hybridation ADN - ADN l’espèce Arcobacter cryaerophilus est divisée en deux sous-groupes (1A et 1B) qui ne peuvent être distingués par des tests phénotypiques. Ultérieurement, Vandamme et al., au vu des résultats d’hybridations ADN - ADN, proposent le transfert de Campylobacter butzleri dans le genre Arcobacter ainsi que la création d’une nouvelle espèce, Arcobacter skirrowii. Le genre Arcobacter est l’un des deux genres de la famille des Campylobacteraceae elle-même placée dans la "superfamille VI" des Proteobacteria (sous-division epsilon). Contrairement aux autres espèces du genre, Arcobacter nitrofigilis présente peu d’intérêt pour les vétérinaires et ne sera pas étudié dans la suite de ce texte. C’est une espèce associée aux racines de certaines plantes (Spartina alterniflora), dénuée de pouvoir pathogène pour l’homme ou l’animal et dont l’isolement dans un laboratoire de bactériologie médicale est exceptionnel. Caractères bactériologiques La description du genre Arcobacter est la suivante : - Bacilles à Gram négatif, incurvés ou en forme de S ou de morphologie hélicoïdale, non sporulés, mobiles grâce à un flagelle polaire. - Toutes les souches cultivent à 15, 25 ou 30 °C et la croissance est optimale en micro-aérophilie (3 à 10 p. cent d’oxygène) mais, elles peuvent cultiver en aérobiose (d’où l’ancienne dénomination de Campylobacter sp. aérotolérants) ou en anaérobiose. En aérobiose, les germes cultivent à 15 et à 30 °C et en anaérobiose à 35-37 °C. La culture est possible en présence de 1 p. cent de O/129 (2,4 diamino-6,7 diisopropyl-ptéridine) mais elle est inhibée par 0,1 p. cent de chlorure de 1,3,5-triphényltétrazolium (TTC). La plupart des souches est non hémolytique mais une hémolyse alpha est souvent observée avec Arcobacter skirrowii et exceptionnellement avec Arcobacter butzleri. - Caractères positifs : oxydase, catalase (la catalase de Arcobacter butzleri est faible et il faut plus de 10 secondes pour observer un dégagement d’oxygène). - Caractères négatifs : oxydation ou fermentation des sucres, production d’indole, production de lécithinase, rouge de méthyle, réaction de Voges-Proskauer, réduction des nitrites, hydrolyse de l’urée, hydrolyse de l’hippurate, production d’H2S en milieu TSI (Triple Sugar Iron), hydrolyse de l’esculine, hydrolyse de la caséine, hydrolyse de la tyrosine, hydrolyse de l’amidon, liquéfaction de la gélatine. - Caractères variables : réduction des nitrates, hydrolyse de l’ADN, hydrolyse de l’acétate d’indoxyle (environ 96 p. cent des souches donnent toutefois un résultat positif), croissance en présence de 1 p. cent de glycine, croissance en présence de 1 p. cent et de 3,5 p. cent de NaCl, croissance en présence de 1 p. cent de bile, sensibilité à l’aide nalidixique (30 mg par disque), mais la grande majorité des souches est sensible, sensibilité à la céphalotine (30 mg par disque), sensibilité au chlorure de cadmium. Les principaux caractères permettant de différencier le genre Arcobacter des taxons apparentés sont donnés sur le tableau I. Arcobacter butzleri est un bacille de 1 à 3 mm de longueur sur 0,2 à 0,4 mm de diamètre. Après 3 jours d’incubation sur gélose au sang, les colonies ont un diamètre de 2 à 4 mm, elles sont généralement rondes et de couleur blanchâtre. Un caractère positif est obtenu pour la croissance sur MacConkey et pour la réduction des nitrates. La majorité des souches produit une DNase, cultive en présence de 1,5 p. cent de NaCl, est sensible à l’acide nalidixique mais résistante à la céphalotine et au chlorure de cadmium. Une réponse variable est notée pour la croissance à 42 °C, la croissance en présence de 1 p. cent de bile, la croissance en présence de 3,5 p. cent de NaCl et la croissance en présence de 1 p. cent de glycine. D’autres caractères figurent dans le tableau II. Arcobacter cryaerophilus est un bacille dont la taille est en moyenne de 0,4 x 1,8 mm (des formes longues, d’une taille supérieure à 20 mm sont parfois observées). Après 48-72 heures d’incubation, les colonies ont une taille de 1 mm, elles sont lisses, convexes et à contour régulier. ultérieurement, les colonies s’aplatissent prennent une forme irrégulière et leur taille est variable. Un caractère positif est noté pour la réduction des nitrates, la croissance en présence de 0,1 p. cent de glycine et la sensibilité au chlorure de cadmium. Un caractère négatif est obtenu pour la croissance en présence de 1 p. cent de glycine et la croissance sur MacConkey. D’autres caractères figurent dans le tableau II. Arcobacter skirrowii est un bacille de 1 à 3 mm de longueur sur 0,2 à 0,4 mm de diamètre. Après 3 jours d’incubation, les colonies obtenues sur gélose au sang ont un diamètre de 2 à 3 mm, souvent alpha-hémolytique, elles sont grisâtres et ont tendance à s’étaler sur les milieux humides. La croissance n’est possible ni sur milieu de MacConkey ni en présence de 1 p. cent de bile. Toutes les souches sont sensibles à l’acide nalidixique et elles sont le plus souvent sensibles à la céphalotine. D’autres caractères figurent dans le tableau II. Habitat et pouvoir pathogène Les bactéries du genre Arcobacter sont isolées lors d’avortements et d’entérites chez les animaux et lors d’entérites chez l’homme. Les premières souches de Arcobacter butzleri ont été isolées de l’homme et des primates non hominiens (macaques présentant des lésions du côlon) et plus rarement d’avortons de porcs ou de bovins. Ultérieurement, d’autres souches ont été isolées de divers prélèvements : avortons de porcs, foie de bovins, fèces d’animaux (porcs, vaches, chevaux) atteints de diarrhée, foie de bovins, estomac de porcs, viande de porc, carcasses de volailles (poulets et dindes) et une souche a été isolée chez une tortue des Îles Galapagos élevée en captivité. La présence de Arcobacter butzleri dans de l’eau non chlorée a été détectée en Europe (est de l’Allemagne, Italie) et en Asie (notamment à Bangkok). Le pouvoir pathogène demeure incertain mais, l’association fréquente avec des cas d’entérites ou avec des avortements mérite d’être notée. Chez l’homme, cette espèce est le plus souvent isolée d’individus atteints de gastro-entérites et la prévalence de l’infection est plus forte dans certains pays en voie de développement. En Italie, Arcobacter butzleri a été isolé de jeunes enfants souffrant de crampes abdominales récurrentes. L’homme s’infecterait par la consommation d’eau ou d’aliments contaminés mais, une transmission d’homme à homme ne peut être exclue. Les facteurs de pathogénicité sont mal connus. In vitro, 17 souches sur 18 testées sont aptes à produire une cytotoxine alors que la dix-huitième souche produit une toxine cytotonique et se révèle douée d’un pouvoir d’adhésion. In vivo, Arcobacter butzleri est apte à coloniser des porcelets n’ayant pas bu de colostrum et infectés par voie orale. Le germe est excrété dans les fèces durant au moins 10 jours et il peut être isolé de l’iléon, du foie, des reins et du cerveau. Les souches de Arcobacter cryaerophilus, d’abord retrouvées chez des avortons de porcs et de bovins ont été ultérieurement isolées de divers prélèvements : - avortons de bovins, d’ovins, de porcins ou d’équidés ; - fèces de porcs, de bovins ou d’hommes ; - liquide de lavage de prépuces de taureaux ou de verrats, tractus génital de truies présentant souvent une infertilité et une leucorrhée ; - estomac de porcs ; - une souche a été isolée d’un cas de mammite chez la vache (la souche, isolée en culture pure, provoque, après inoculation dans le canal du trayon, une mammite clinique qui guérit spontanément en 5 jours) ; - une souche a été isolée d’un rein de chien. Le pouvoir pathogène expérimental pour l’animal de laboratoire (souris, cobaye, hamster, lapin) inoculé par diverses voies varie selon les souches. Certaines souches s’avèrent non pathogènes alors que d’autres souches, inoculées par voie intrapéritonéale, provoquent des avortements chez 8 cobayes sur 15. Des études complémentaires demeurent nécessaires pour déterminer l’habitat exact de cette bactérie ainsi que son pouvoir pathogène. Le pouvoir pathogène de Arcobacter skirrowii est encore mal connu mais toutes les souches ont pour origine des mammifères domestiques : sécrétions prépuciales de taureaux, fèces diarrhéiques (agneaux, veaux, vaches), avortons de bovins et de porcs et une souche a été isolée d’un bovin (sans autre précision). Diagnostic bactériologique L’isolement et l’identification des Arcobacter sp. sont difficiles. Les prélèvements peuvent être placés dans un milieu EMJH (Ellinghausen, McCulough, Johnson et Harris) semi-solide (0,15 p. cent d’agar) et contenant 100 ou 200 mg/mL de 5-fluorouracile. Les milieux sont incubées à 25 ou à 30 °C durant 2 à 5 jours puis examinés au microscope à fond noir. Si l’examen bactérioscopique permet de mettre en évidence des bactéries suspectes (morphologie et mobilité), l’isolement se réalise selon différentes méthodes : - Quatre à six gouttes sont déposés sur un filtre de porosité 0,65 mm ou 0,45 mm lui-même placé sur une gélose nutritive (par exemple cœur-cervelle) contenant 5 à 10 p. cent de sang de mouton et 1 p. cent d’extrait de levure. Après une heure d’incubation à 37 °C ou à température ambiante et en aérobiose, le filtre est enlevé et on procède à l’isolement. - Quelques gouttes (5 à 10) sont placées dans une seringue munie d’un filtre de porosité 0,45 mm puis une goutte de filtrat est déposée sur une gélose cœur-cervelle contenant 5 à 10 p. cent de sang de mouton et 1 p. cent d’extrait de levure. - Utilisation de géloses sélectives : gélose contenant de la céfopérazone (8 mg/L), de la teicoplanine (4 mg/L) et de l’amphotéricine B (10 mg/L) ou gélose CIN utilisée pour l’isolement des Yersinia sp. (cefsulodine, irgasan , novobiocine) ou gélose CIN contenant 200 mg/mL de 5-fluorouracile. Après isolement, les boîtes sont incubées soit à la température ambiante soit à 30 °C soit à 37 °C dans une atmosphère aérobie ou dans une atmosphère enrichie en 10 p. cent de gaz carbonique ou dans une atmosphère contenant 5 p. cent d’oxygène, 10 p. cent de gaz carbonique et 85 p. cent d’azote ou dans une atmosphère contenant 7 p. cent d’hydrogène, 7 p. cent de gaz carbonique, 7 p. cent d’oxygène et 81 p. cent d’azote. Les colonies suspectes sont soumises à des examens bactérioscopiques puis repiquées sur des milieux incubés à 15 °C et dans une atmosphère normale. La possibilité à croître dans ces conditions permet d’éliminer les Campylobacter sp. qui présentent une morphologie et une mobilité similaires aux Arcobacter sp. L’identification de l’espèce aura recours aux caractères mentionnées dans le tableau II. D’autres techniques telles que la PCR ou l’analyse du polymorphisme de restriction de l’ADN (RFLP) permettent également d’assurer le diagnostic. Sensibilité aux antibiotiques Les aminosides, les fluoroquinolones et la minocycline sont les antibiotiques les plus régulièrement actifs. Des cas de résistance ont été observés vis-à-vis de l'ampicilline, de la céfazoline, de l'association triméthoprime-sulfamide, de l'acide nalidixique, de la clindamycine, de la tétracycline et du chloramphénicol. Bien que des souches de Arcobacter butzleri (24 p. cent des souches isolées de carcasses de volaille par Harras et al.) puissent héberger un plasmide, aucune corrélation n'a pu être montrée entre la présence d'un plasmide et le profil de résistance aux antibiotiques. Orientation bibliographique ATABAY (H.I.) et CORRY (J.E.L.) : The prevalence of campylobacters and arcobacters in broiler chickens. J. Appl. Microbiol., 1997, 83, 619-626. COLLINS (C.I.), WESLEY (I.V.) et MURANO (E.A.) : Detection of Arcobacter spp. in ground pork by modified plating methods. J. Food. Protect., 1996, 59, 448-452. 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