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LES BACTERIES LES PLUS IMPORTANTES A CONNAITRE. 2 Les bactéries Classification simplifiée des bactéries Les bactéries des fermentations alimentaires Les.

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1 LES BACTERIES LES PLUS IMPORTANTES A CONNAITRE

2 2 Les bactéries Classification simplifiée des bactéries Les bactéries des fermentations alimentaires Les associations plantes-bactéries Les bactéries pathogènes des végétaux et leur implication dans les OGM Les bactéries probiotiques Les bactéries utilisées ou potentiellement utilisables en biotechnologie Les germes daltération ou responsables de pathologies non alimentaires Les bactéries responsables de Toxi Infections Alimentaires Collectives

3 3 Classification simplifiée: Gram négatif groupefamilleespèces Les SpirochètesBorrelia Les bactéries à gram négatif aérobies à microaérophiles, mobiles, spiralées ou vibrioïdes Campylobacter Aquaspirillum Les bactéries à Gram négatif incurvées peu ou pas mobiles Les bacilles et coques à Gram négatif aérobies Pseusomonadaceae Azotobacteriaceae Rhizobiaceae Nitrobacteriaceae Acetobacteriaceae Legionellaceae Neisseriaceae Pseudomonas, Alcaligenes Rhizobium, Agrobacterium Acetobacter Nitrobacter, Nitrosomonas Legionella Neisseria Les bacilles anaérobies facultatifs à Gram négatif Enterobacteriaceae Vibrionaceae Pasteurellaceae Escherichia coli, Salmonella Vibrio Les bacilles anaérobies à Gram négatif droits, courbes ou hélicoïdaux Les bactéries dissimilatrices des sulfates ou réductrices du soufre Les Rickettsies et Chlamydies Les mycoplasmes Les endosymbiontes

4 4 Classification simplifiée: Gram positif groupefamilleespèces Les coques à Gram positifMicrococcaceae Deinococcaceae Autres Genres de coques Micrococcus Staphylococcus Enterococcus Les Coques et Bacilles à gram positif formant des spores Bacilles Clostridies Bacillus cereus B.thuringiensis B. stearothermophilus B. thermoacidodurans ou coagulans Clostridium acetobutylicum Clostridium perfringens Les Bacilles à Gram positif réguliers ne formant pas de spores Lactobacilles Listeria et Brochothrix Lactobacillus delbrueckii Lactobacillus acidophilus Lactobacillus casei Lactobacillus plantarum Listeria Brochothrix Les Bacilles à Gram positif irréguliers ne formant pas de spores Corynebacterium : Propionibacterium Bifidobacterium Les Mycobactéries Les Nocardiomorphes Les bactéries dissimilatrices des sulfates ou réductrices du soufre

5 5 Les bactéries des fermentations alimentaires Les saucissons, la choucroute, le vin et les boissons alcoolisées, les yaourts et les fromages, les olives, le chocolat…. produits de transformation de matières premières par des microorganismes : bactéries, levures et moisissures. bactéries à Gram négatif Famille des Acetobacteraceae bactéries à Gram positif Famille des Micrococcaceae Famille des Streptococaceae Les bactéries lactiques

6 6 Acetobacteraceae (G-) Acetobacter et Gluconobacter Gram négatif, peut être variable, mobiles et aérobies strictes, catalase positive, oxydase négative, métabolisme strictement oxydatif, (pas de respiration nitrate). peuvent se développer à des pH inférieurs à 5. oxydation des alcools incomplètes jusquau stade acide acétique ou acide et/ou la cétone correspondante. CH 3 CH 2 OH CH 3 CHO CH 3 COOH NAD + NADH O2O2 Génération ATP

7 7 Acetobacter Acetobacter xylinum : matrice de polysaccharides, cellulose, dextranes, lévanes, une structure qui flotte vin Matrice de polysaccharides cellulose, dextranes, lévanes Vinaigre, technique dite « dOrléans » Générateur de vinaigre Lits arrosés vin Évacuation du vinaigre limpide

8 8 Fabrication du vinaigre: Acetobacter xylinum: technique Frings acetator « Frings acetator » bactéries en suspension dans un fermenteur de grande contenance ( entre 6000 et 8000L). Évacuation et filtration du vinaigre Vin ou …. Turbine et pales daération Wwww; patrimoine de France.org (nov 2009) aération de microbulles dair concentration en acide plus de 10% et concentration en alcool inférieure à 0,3%. capteurs en continu L de vinaigre par jour, à partir de vin, dalcool pur ou de cidre. cuve en bois ou en acier.

9 9 Les bactéries lactiques (G+) et les bactéries acidifiantes fermentent les sucres en acide lactique, seul ou non. Fabrication de saucisson Fabrication de produits laitiers: yaourts, fromages Production de choucroute Vinification

10 10 Production de yaourt Lactobacillus delbrueckii sous-espèce bulgaricus et Streptococcus thermophilus Pi des caséines du lait de 4,1 à 4,9. Au Pi : protéines électriquement neutres: coagulum typique du yaourt Le lactose hydrolysé en glucose et galactose par une galactosidase. Le galactose transformé en glucose 1-P Lactobacillus delbrueckii sous-espèce bulgaricus Lactobacillus homofermentaire microaérophile activité protéolytique Stimulation de la croissance de Streptococcus Streptococcus thermophilus anaérobie acide lactique ; un peu dacide pyru v ique et formique (et de CO 2 ) utilisés par Lactobacillus. protosymbiose

11 11 Production de fromages: cas du Comté Lactobacillus delbrueckii sous-espèce lactis, Lactobacillus helveticus, Streptococcus thermophilus et Propionibacterium freundenreichii ferments Incubation 1heure 3 2°C présure 53°C 45min 48°C; 36°C 20 heures fermentation acide lactique 11°C 21 jours sel « cuisson » pressage acide lactique acides acétique Propionique 67 composés arômatiques Propionibacterium 32°C

12 12 Production de saucisson Lactobacillus sake, plantarum, curvatus, pentosus Pediococcus acidilacticii, pentosaceusus Staphylococcus xylosus, carnosus (micrococcus varians, Kocuria varians) + Debaryomyces hansenii, Candida lipolytica, famata, mêlée Maigre de porc (10%lipides) 30 kg Trimming (25%lipides) 15 kg Poitrine (40% lipides) 20 kg Gras de porc 30 kg Sel 3 à 3,4 kg Saccharose et ou lactose et ou amidon 1,5 à 3,5 kg Na NO3 0,15 kg Épices 0,2 à 0,4 kg Carmin de cochenille 50 à 150 g Ferment [C] finale 10 6 à 10 7 /g Pour 100kg Hachage entre -3 et -4°C Trous du hachoir 6mm de Ø Pétrissage entre -3 et -4°C Au moins 3 minutes

13 13 Production de saucisson2 mêlée Embossage entre -3 et -4°C Opération manuelle sur chaudin Ficelage automatique ou manuel -3 et -4°C Installation sur des bâtons Puis aspersion de la flore de surface Trempage dans une suspension de spores de la flore de surface Installation sur des bâtons Etuvage de 24 à 48 heures à 24°C Refroidissement par palier à 16 puis 12/14°C Séchage 12/14°C Penicillium nalgiovensis, chrysogenum, camemberti

14 14 Production de saucisson Etuvage de 24 à 48 heures à 24°C Temps en jours Nbre de germes/g (log) pHpH 5,6 5,4 5,2 levures Entérobactéries pH Bactéries lactiques staphylocoques Penicillium

15 15 Production de choucroute Lactobacillus plantarum, sakei, Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus pentosaceus, Lactococcus lactis Chou coupé en fines lames (1mm) Addition de 1% de NaCl et de ferment starter : 10 4 à 10 5 bactéries/g, Incubation à 20°C pendant 4 à 14 jours pH inférieur à 4°C. refroidissement à 4°C pour la conservation. Inhibition du développement des germes pathogènes Entérobactéries et Listeria.

16 16 Vinification Leuconostoc oenos Lactobacillus hilgardii Pediococcus damnosus Fermentation malolactique 100g de sucres/L : glc, fru et 5tose( 1 à 5g), acide citrique(0,5g); lacide malique(4g),

17 17 Les associations plantes- bactéries Racines de légumineuses Rhizobium assimilation de lazote atmosphérique en anaérobiose symbiose entre des racines de légumineuses et des bactéries: Rhyzobium.

18 18 Les associations plantes- bactéries Méristème sans bactérie Invasion bactérienne Zone de fixation de lazote Zone de sénescence poil absorbant Organisation des nodules Les bactéries forment sur les racines des nodosités dont lorganisation est complexe. Lentrée des bactéries se fait par les poils absorbants des fines racines. Les bactéries envahissent ensuite les tissus de la racine et y forment des colonies synbiotiques. La durée de fonctionnement de ces symbioses est limitée à trois semaines.

19 19 Les associations plantes- bactéries associations à bénéfices réciproques avec les racines des arbres ou des herbacées, Pas de colonisation les tissus de la plante mais seulement la rhyzosphère, moyen de protection des végétaux contre le dessèchement, les carences en minéraux (phosphore). Les bactéries sont très diverses et varient selon le terrain, les végétaux, les climats…. 30 mars

20 20 Les bactéries pathogènes des végétaux et leur implication dans les OGM Les tumeurs végétales Agrobacterium ~ mécanisme de cancérisation chez les cellules animales. Régulation de la croissance chez les végétaux par des hormones rosier vigne

21 21 Infection par les bactéries pathogènes Linfection : Agrobacterium tumefasciens : Crown gall ou tumeur envahissante des plantes. collet Ti T-DNA Ti Vir T-DNA Acc Con Ori

22 22 Infection par les bactéries pathogènes2 Le plasmide Ti ~ 200 kpb, Ti Vir T-DNA Acc Con Ori T-DNA: gènes transfectés <25kpb Ori Con: gènes s de conjugaison Acc: gènes des enzymes de dégradation des opines Vir: gènes du transfert aux cellules végétales

23 23 Infection par les bactéries pathogènes 3 Le T-DNA T-DNA Chromosome De la plante transfectée Cancérisation des tissus végétaux: Multiplication anarchique des cellules auxines cytokines opines

24 24 Le plasmide Ti et les OGM entrée dans une cellule végétale intégration au génome Modification de Ti par mutations dans les gènes dinduction des tumeurs, pour éliminer la synthèse anarchique dhormones végétales. T-DNA ouvert, modifié Tmod-DNA Gène dintérêt inséré opines Cytokines auxines Ti Acc Con Ori Vir

25 25 Les bactéries probiotiques Définition Souche dorigine humaine Supplément alimentaire microbien vivant Adhésion à la muqueuse intestinale Production de composés anti-microbiens. Effets bénéfiques

26 26 Les bactéries probiotiques2 Réduction des risques de diarrhées et réduction des diarrhées installéesdiarrhées Stimulation du système immunitaireimmunitaire maturation des entérocytes et une augmentation de leur turn-over, Réduction de génotoxicité,Réduction des métabolites carcinogènesgénotoxicité enzymes bactériens glucuronidases, azoréductase, nitroréductase:

27 27 Réduction des diarrhées installéesdiarrhées Diarrhées chroniques installées (12 semaines) Chine 2004 Comparaison entre traitement -usuel en Chine avec des probiotiques -avec des smectites 5 jours 6 jours

28 28 Japon 2005 Truite Stimulation du système immunitaireimmunitaire Probiotiques incorporés à laliment à raison de bactéries viables par gramme daliment Jour OJour 1OJour 2O témoin Lactobacillus rhamnosus Concentration en immunoglobulines (mg/ml)

29 29 Réduction du taux de cholestérol eau Lait + Lb casei Lait + Lb plantarum Lait + Lb acidophilus Taïwan 2005 Réduction du taux de cholestérol sanguincholestérol Souris Régime riche en cholestérol Boisson: avec probiotiques LD L Cholestérol total S1 S

30 30 Réduction de génotoxicitégénotoxicité Furazolidone antibiotique usuel Carcinogène pour les poissons Lb acidophilus Streptococcus thermophilus Bifidobacterium lactis Lactobacillus plantarum Lactobacillus casei Lactobacillus acidophilus Streptococus thermophilus Bifidobacterium lactis Lactobacillus plantarum Lactobacillus casei %tage dinhibition de génotoxicité de la furazolidone sur E.coli (réponse de type SOS)

31 31 Les bactéries probiotiques3 Déconjuqaison des sels biliaires Effet barrière chez des sujets affaiblis par des chimiothérapies ou antibiothérapies lourdes. mode daction:- compétition pour les sites dadhésion et les substrats nutritifs, -une stimulation de la motricité intestinale et dautre part la -production dacides organiques -production de bactériocines et H2O2 Cette appellation « probiotique « est attribuée à un certain nombre de bactéries lactiques comme Lactobacillus casei, L. acidophilus, L delbrueckii, Bifidobacterium bifidus.

32 32 Bifidobacterium B. breveB. infantisB. longumB. adolescentis Thiamine (B1) Riboflavine (B2) Pyridoxine (B6) Ac. Folique (B9) Cobalamine (B12) Ac ascorbique (C) Ac nicotinique (PP) Biotine (H) pléomorphes, anaérobies Glc acétate + lactate (3/2)

33 33 Lactobacillus acidophilus tractus digestif, productrice de peroxyde par une NADH peroxydase, souche ajoutée dans certaines production de yaourt.. accélération du transit intestinal Diminution du syndrome du colon irritable Réduction des diarrhées associées à la prise dantibiotiques Lactobacillus acidophilus casei ou Lactobacillus GG la souche qui adhère le mieux aux parois du tube digestif et aux muqueuses buccales par gramme de fèces. mêmes effets que la souche L. acidophilus. effet « santé ».

34 34 Les bactéries utilisées ou potentiellement utilisables en biotechnologie -Synthèse de vitamine C, -Traitement de dépollution des eaux usées et des sols pollués, -Production de nanoparticules magnétiques, -Lutte biologique, -Production de biopolymères, -Compostage et méthanogénèse, -Production dhydrogène à usage de biocarburant………………………

35 35 Synthèse de vitamine C : Gluconobacter oxydans CH 2 OH HCOH HOCH HCOH CH 2 OH D-sorbitol CH 2 OH HCOH HOCH HCOH O=C CH 2 OH L-sorbose Gluconobacter oxydans HCO HCOH HOCH HCOH CH 2 OH glucose Réduction électrolytique HCO HCOH HC COH C=O O L-ascorbate Oxydation chimique

36 36 Acetobacter Cellulose + polymères de xylane dans la matrice. Production de biocellulose très pure pansements à haute performance cicatrisante pour des ulcères par exemple. ( + antibiotique) Bruckner et al, 2008, Conférence des plaies et cicatrisation fabrication de membrane de micros, en cosmétique, comme additifs alimentaires gélifiants pour la fabrication de papier.

37 37 Traitement de dépollution des eaux usées

38 38 Traitement de dépollution des eaux usées 2 clarificateur boues Recirculation partielle des boues recirculation Eaux usées anaérobiose : dénitrification: NO 3 - NH4+ et N2 respiration nitrates aérobiose NH4+ : synthèse dacides aminés et NO3- nitrification.

39 39 NO 3 - NAP cytC NORC N2ON2O N 2 ORP N2N2 NO 3 - ABC transporteur Nitrate réductase assimilatrice 3 3 Nitrate réductase dissimilatrice 1 1 NAS NiRP NO NO 2 - Nitrate réductase respiratoire 2 2 NO 2 - NAR NH 4 + Nitrite réductase assimilatrice Dénitrification

40 40 Nitrification bactéries autotrophes, lithotrophes nitrifiantes au nitrate. pH alcalins, 7,5 à 8. Nitrobacter, Nitrococcus NO2- + 1/2 O 2 NO 3 - Nitrosomonas, Nitrospira, Nitrosococcus, Nitrosolobus NH /2 O 2 NO H + + H 2 O

41 41 Biorémédiation des sols contaminés par des polluants en général des hydrocarbures. Addition dans le sol de Tensioactifs Addition dans le sol de phosphate, dammonium durée ou de nitrates Ventilation du sol Circulation dair Arrosage du sol

42 42 Biorémédiation2 Air Eau nutriments

43 43 Biorémédiation3 Eau, minéraux Extraction dair

44 44 Dégradation des hydrocarbures Atomes de O2, rarement séparés sauf pour former H20 Atomes de O2, séparés Agent doxydation Pas de fixation directe dO2 sur le substrat Incorporation des atomes doxygène sur le substrat oxydase oxygénase AH 2 + O 2 + (2H + +2e - ) AHOH + H2O AH 2 + O 2 A(OH)2 spécifique aux Pseudomonas : les oxygénases. CH 2 CH 3 CH 2 CH 3 CH 2 hydrocarbure CH 2 CH 3 CH 2 CH 2 OH CH 2 + H 2 O alcool CH 2 CH 3 CH 2 COOH CH 2 Acide gras NADH, H + NAD + oxydation déshydrogénation O2O2 oxygénation

45 45 Dégradation des hydrocarbures cycliques le traitement de nappe de pétrole. Un dispersant est vaporisé Additionné de tensio-actifs, de bactéries et de source dazote et de phosphore O2O2 NADPH, H+ NADP COO - OH 4-hydroxybenzoate COO - OH + H 2 O 3,4- dihydroxybenzoate = protocatéchuate O2O2 COO - 3,4-carboxy-cis,cis-muconate

46 46 Production de nanoparticules magnétiques Aquaspirillum magnetotacticum. Oxydation dun substrat organique Récupération directe de - O 2 ou NO 3 Moins de 1% dO 2 Fe 3+ Fe 2+ anaérobiose Magnétosome magnétite La magnétite est un mélange de Fer III et Fer II

47 47 Aquaspirillum magnetotacticum Sédiments marins Fe++ Trajet des bactéries Nord Champ électromagnétique terrestre

48 48 purification dune ciblebiologique par magnétosome Extraction des granules de magnétites Encapsulation des magnétosomes dans des acides aminés Couplage entre un enzyme, ou un anti-corps et le magnétosome. Mélange bactérien A-C couplés Fixation des bactéries cibles aux A-C Séparation des bactéries liées aux A-C par aimantation Elimination par rinçage de lindésirable

49 49 Lutte biologique Bacillus thuringiensis en cours de sporulation toxine protéique nécroses fatales de lappareil digestif des larves. lutte biologique anti malaria véhiculée par les moustiques. prototoxine : 130 kDa ; toxine de kDa première voie daction de la toxine: bloquer la nutrition de linsecte (mécanisme non élucidé ) spore

50 50 Production de biopolymères Alcaligenes latus (= Azohydromonas lata ) : famille des Pseudomonas, polymère: polyhydroxybutyrate accumulation augmente quand substrat carboné disponible, mais le substrat azoté en carence. n O CH CH2 C CH3 O applications: fils de suture, films biodégradables, sacs poubelles compostables, ustensiles jetables pour la restauration rapide.

51 51 Compostage Bacillus subtilis et megaterium Condition aérobie addition de lombrics le tube digestif contient des bactéries cellulolytiques, xylanolytiques et chitinolytique (carapace des insectes ). Matière organique Protéines, Polysaccharides (cellulose, amidon) lipides HydrolyseComposés simples Acides aminés Glucose, pentoses, Acides gras Acides organiques Acides humiques

52 52 Méthanisation Composés simples Acides aminés Glucose, pentoses, Acides gras Fermentation Ac. lactique, propionique, éthanol, glycérol Acétogénèse Ac. acétique, CO2, H2 CH4 Méthanogénèse acétoclaste Méthanogénèse autotrophe biogaz : en moyenne de 50 à 80% de méthane; + CO2 et azote gazeux Condition anaérobie très poussée Fin GB1

53 53 Production dhydrogène Composés simples Acides aminés Glucose, pentoses, Acides gras Ac. Acétique, butyrique, propionique, succinique H2 + Hydrogénèse Le point critique :éviter la production de méthane, sélection des consortia sans méthanogène, pH bas Condition anaérobie très poussée

54 54 Production dhydrogène photosynthèse acides gras = source de carbone lumière = source dénergie en libérant de lhydrogène: par exemple Rhodobacter point critique: diffusion de la lumière dans le milieu de culture

55 55 Les bactéries responsables de TIAC: Toxi Infections Alimentaires Collectives - multiplication des bactéries dans le tube digestif de lhôte -libération de toxines. Intoxination : ingestion dune toxine préformée dans laliment, - toxines bactériennes - amines biogènes Origine des contaminations alimentaires -tellurique ou hydrique, - par voie aérienne dans les poussières - présents dans les aliments, Les microorganismes du TD, vivants dans les faecès : la flore fécale. Escherichia coli, Salmonella enterica, Shigella et Yersinia parmi les entérobactéries, Campylobacter, Bacillus cereus, Clostridium Streptocoques ou Enterocoques. Salmonella enterica sub sp typhi ou paratyphi responsables de typhoïdes (infection par petit nombre de germes

56 56 Les Toxi infections alimentaires collectives Etat des lieux sur les risques alimentaires Salmonella (hors typhi) Staphylococcus aureus Clostridium perfringens Bacillus cereus Histamine Campylobacter, Listeria Clostridium botulinum E.Coli 0:15,H:7 Yersinia Cryptosporidies, virus

57 57 Les facteurs de virulence chez les bactéries pathogènes -des systèmes dadhésion -la production de toxine -la capacité de chélation du fer.

58 58 Les systèmes dadhésion chez les bactéries -gènes plasmidiques, -production de fimbriae ou pili protéiques, -ou polysaccharides de la surface externe. peptidoglycane espace périplasmique protéines lipide A polysaccharide

59 59 Les toxines les endotoxines et les exotoxines Les endotoxines = LPS, réponses de type immunitaire : le « choc septique », -inflammation des tissus, -élévation de la température. choc septique à lingestion massive dendotoxines. molécules très stables, résistantes à la chaleur, libérées lors de la lyse des bactéries Lipide A immunogène noyau central Chaîne polysaccharidique hydrosoluble Chaîne polysaccharidique flottante abéquose, colitose Antigène O Acides gras courts 12 à 14 C Lipide A

60 60 Les exotoxines - phospholipases, (Legionelles, Staphyloccus ) = hémolysines, cas des E. coli O157,H7, qui sont entérohémorragiques : EHEC. - protéases : du système immunitaire en hydrolysant les immunoglobulines (Nesseria) - neutralisation de la réponse immunitaire : inhibition du métabolisme respiratoire et de la libération de H 2 O 2 ; - rôle de super antigène = entérotoxine de Staphylococcus aureus. - entérotoxines ou toxines excrétées par des bactéries pathogènes entériques.

61 61 La chélation du fer ou les sidérophores Le fer, très abondant dans lenvironnement, forme non utilisable par les bactéries : oxydes ou hydroxydes, Fe3+ ne dépassent pas une concentration de mM à pH physiologique. Compétition avec les systèmes de chélation du fer de lhôte : porine ? ou

62 62 Stockage du fer : bactérioferritines boîtes creuses protéiques de 9 à10 nm de diamètre 24 sous-unités de 15 à 18 kD. 1 sous-unité sur 2: protohème, et un site ferroxydase. Sous-unité de bactérioferritine hème Unité de bactérioferritine Fer II hème

63 63 Les bactéries à Gram négatif Campylobacter Pseudomonas Les Entérobactéries Escherichia coli Salmonella Shigella Les Vibrionacées

64 64 Campylobacter bactérie spiralée thermotolérante, Topt 42-43°, microaérophile, oxydase positive, nacidifie pas le milieu à partir de sucre. flagelles polaires, ne se développe pas aux températures habituelles de conservation des aliments, ne résiste pas aux bas Aw, pH, taux O2 élevés, stimulée forte [CO2]. Aux USA, en 2003 : cas déclarés soit 5 à 11% des intoxications alimentaires, estimation de 2 à 4 millions de personnes atteintes sans gravité. 500 décès par an sont dus à cette bactérie.(http://foodbornillness.com, oct 2009)http://foodbornillness.com France, pas de problème dus aux Campylobacter, contamination : par la consommation de viande de volaille ou de lait cru. mais100% des carcasses de volailles peuvent être contaminées, ainsi que 70% des carcasses de porcs. troubles à lingestion de 500 à plusieurs milliers de cellules. une entérotoxine thermolabile: protéine de 60 à de poids moléculaire, inactivée à 56°C en 1 h ou à 96°C en 10 mn, partiellement inactivée à pH 4 et complétement détruite à pH 2 et 8.

65 65 Pseudomonas bacilles droits ou incurvés longs de 1,5 à 4 µm, flagelle polaire simple ou multiple métabolisme exclusivement respiratoire, respiration nitrate. possible. hétérotrophes, catalase positive et le plus souvent oxydase positive, pas de pigment photosynthétiques mais peuvent produire des pigments. pathogènes opportunistes, germes daltération virulence : exotoxines: phospholipases mort des cellules :réponse de type inflammatoire

66 66 Les entérobactéries bacilles à Gram négatif, mobiles au moyen de flagelles péritriches, ou non mobiles; aérobies facultatifs, une ou des catalases mais oxydase négative respiration nitrate, mais conversion ni en azote, ni en ammoniaque production d acides à partir de glucose, même en présence doxygène. la fermentation acides mixtes ou la fermentation du butanediol. résistance aux sels biliaires Les genres principaux -Enterobacter -Escherichia -Proteus -Erwinia -Hafnia -Citrobacter -Shigella -Salmonella -Edwardsiella -Serratia -Klebsiella Ces bactéries sont considérées comme des coliformes

67 67 RM+,VP- RM-, VP+ Proteus Klebsiella Serratia Enterobacter Escherischia Shigella Citrobacter Edwardsiella Salmonella uréase + uréase - Mobile, ODC- non mobile, ODC+ H2S+ H2S- gaz

68 68 Escherichia coli et les coliformes coliformes totaux : à 30°C ; colonies caractéristiques en gélose lactosée biliée au rouge neutre et cristal violet, méthode spécifiée. Norme ISO 4832 coliformes fécaux : à 44°C ; colonies caractéristiques en gélose lactosée biliée au rouge neutre et cristal violet, Norme NFV colonies caractéristiques : violacées ; diamètre >de 0,5 mm halo rougeâtre due à la précipitation de la bile. Escherichia coli est déterminé par les réponses ++-- ou -+-- au test IMViC

69 69 Escherichia coli et les coliformes 80% de la flore aérobie du tube digestif de lHomme et des Mammifères, pas une espèce typiquement pathogène, synthétise de vitamines (K), absorption très rapide de loxygène souches sauvages :pas dexigences nutritionnelles particulières. Les coliformes Escherichia coli ou les coliformes fécaux : indicateur de contamination Escherichia, Citrobacter, Enterobacter et Klebsiella en grand nombre dans le tube digestif, survie plus longue (jusquà 20 semaines). bon témoin de la contamination initiale des produits, de lhygiène de manipulation. techniques de détection performantes et faciles à utiliser. pas besoin didentification formelle des souches.

70 70 Test IMViC I : production dindole à partir de tryptophane dans une EPi M : pour rouge de méthyle: milieu CLAK ET LUBS Vi: pour Voges-Proskauer: milieu CLAK ET LUBS C: pour citrate.. SIMMONS

71 71 Pathogénicité des Escherichia coli entérotoxines ou exotoxines flore banale du tube digestif MAIS virulence potentielle. EPEC: Escherichia coli entéropathogènes EIEC: Escherichia coli invasives ETEC: Escherichia coli entérotoxinogènes EHEC: Escherichia coli entérohémorragiques

72 72 E.Coli Entéropathogènes: Adhésion, adhésion-effacement Système de secrétion de type III EspA: filament adhésif creux EspB-D: protéines secrétées par Esp A formant un pore dans la membrane de lhöte Daprès Wales, Woodward, Pearson, 2005 J. Comp. Path ESP= E/coli Secreted Protein

73 73 Adhésion, adhésion-effacement Tir: Translocator intimine Receptor, Intimine (gène eae). Incorporation de Tir :déstabilisation du cytosquelette. Effacement des microvillosités. Filament dactine du cytoquelette intimine Tir Adhésion de lintimine à Tir Réorganisation de lactine : piédestal lié à Tir. Echanges ioniques et flux deau perturbés diarrhée (cas des entéropathogènes)

74 74 E.coli entérotoxinogènes ETEC : multiplication des bactéries libération entérotoxine activation de ladénylate cyclase. augmentation AMP cyclique sécrétion active de Cl- et de carbonate blocage de lentrée normale de sodium flux deau au niveau des cellules de lintestin grêle.

75 75 E.coli entéroinvasives EIEC pénètrent par les vésicules dendocytose, traversent les cellules épithéliales envahissent tout lorganisme. La réponse de lorganisme :de type inflammatoire.

76 76 Les entérohémorragiques: type E.coli 0:157;H7 libération dexotoxines de type shiga-like-toxin ou verotoxine (Stx) internalisation des toxines dans les cellules épithéliales de lintestin modification du métabolisme. ou infiltration entre deux cellules. Verotoxine nom actuel: toxine qui tue les cellules Vero en culture verotoxine Polynucléaires Macrophages Stx : inactivation de la sous-unité 60S du ribosome. Stx inhibe la fixation de lamino-acyl ARNt sur le ribosome L. M. Harrison, (2005)

77 77 Polynucléaires Macrophages Vaisseau sanguin Les entérohémorragiques: type E.coli 0:157;H7 verotoxine + libération de LPS :induction de réponse immunitaire et inflammatoire Thrombose Interleukine Cytokines, TNF

78 78 Salmonella Bacille Gram négatif mobile glucose fermenté gaz + (hydrogène lyase), forme du SH 2 nutilise ni le lactose, ni le saccharose. Toutes les souches sont pathogènes avec plus ou moins de virulence. Salmonella typhi et paratyphi : responsables des fièvres typhoïde et paratyphoïde. Salmonellas enterica gastro-entérites 12 à 36 heures après ingestion daliments contaminés, Vomissements, des diarrhées parfois sanglantes, des douleurs abdominales et des fièvres élevées. Parfois infections articulaires, des endocardites dose minimale infectante est élevée : 10 5 à 10 6 germes Les plus contaminés: les volailles, les viandes, les œufs et ovoproduits pathogénicité : comme EIEC et ETEC: multiplication à lintérieur des cellules de la muqueuse intestinale et excrétion des toxines qui passent par la voie sanguine. systèmes de destruction des FRO multiplication dans les cellules de limmunité. LPS (endotoxine) :responsable du choc septique (lipide A).

79 79 Shigella proches du genre Escherichia. problème majeur dans les pays en voie de développement, 160 millions de cas par an avec une mortalité importante chez les petits enfants en Afrique Noire, Asie du Sud –Est et Amérique centrale plus de 200 cas pour personnes par an. En France 1000 souches répertoriées par an par lInstitut Pasteur, la majorité < voyageurs rentrés de pays ou la shigellose est endémique. S. sonnei (58%) S. dysenteriae 3% sur les souches collectées. pathogénicité est un mélange dentéroinvasion et entérotoxinogenèse, Shigellose ou dysenterie bacillaire. La presse médicale Nicolas X.,Granier H. et P Le Guenn.

80 80 Les Vibrionacées bacilles droits ou courbes, mobiles au moyen de flagelles péritriches ou non mobiles, anaérobies facultatifs, production d acides à partir des sucres. Catalase positif et oxydase positif. la respiration nitrate Vibrio et Photobacterium ont besoin de sodium, moins de 100mM pour Vibrio plus de 100mM pour Photobacterium. Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus espèces pathogènes pour lhomme, eaux même peu salines pour V. cholerae :graves épidémies lors de lusage deaux non traitées. V. cholerae : eaux peu ou pas désinfectée, V. parahaemolyticus : coquillages et crustacés provenant deaux contaminées. Vibrio cholerae adhére aux microvillosités entérotoxines.

81 81 Les bactéries à Gram positif Staphylococcus à coagulase positive Streptococcus Bacillus cereus Clostridium perfringens et C. botulinum Listeria

82 82 Staphylococcus à coagulase positive ou S.aureus Les staphylocoques sont des coques immobiles anaérobies facultatifs, capables de réduire les nitrates en nitrites, à oxydase négatif, qui produisent des acides à partir de glucose : un peu dacétate et de CO2 en aérobiose de lacide lactique en anaérobiose. La plupart des souches tolèrent 10% de NaCl et se développent entre 18 et 40°C. Ils vivent en général sur la peau des animaux à sang chaud et dans les glandes de la peau, ainsi que sur les muqueuses. Quelques espèces sont pathogènes pour l homme et lanimal. Lespèce responsable de Toxi-Infection Alimentaire est Staphylococcus aureus. Lincidence des toxi-infections à Staphylococcus aureus semble en régression depuis Les malaises induits par Staphylococcus, sont spectaculaires mais ils durent peu de temps et sont rarement létaux sauf pour des nourrissons ou des personnes âgées affaiblies. Les symptômes apparaissent entre 1 et 8 heures après ingestion de laliment contaminé et se traduisent par des nausées, des maux de tête, des douleurs abdominales et des vomissements fréquents accompagnés de diarrhées. Il ny a pas obligatoirement de fièvre. Les personnes affectées ont la sensation impressionnante de mourir mais se rétablissent le plus souvent en 24 heures. Le risque le plus grave est celui de déshydratation. Quelques fois on préfère le terme dintoxination pour les pathologies liées à Staphylococcus. En effet cest lingestion dune quantité de toxine (0,1 à 10 µg) qui produit des troubles et non lingestion des bactéries. Cette quantité de toxine représente entre 5 x 10 5 et 5 x 10 6 germes par gramme de produit ingéré, indétectable, le métabolisme de Staphylococcus ne laisse ni goût ni odeur dans laliment. La bactérie peut cultiver de 6 à 46°C avec un optimum à 37°C ; la production de toxine se fait de 10 à 45°C avec un optimum à 40°C …..

83 83 Staphylococcus à coagulase positive ou S.aureus Les toxines : Deux coagulases: -une coagulase libre excrétée dans le milieu et qui provoque la prise en masse du sérum par transformation de fibrinogène en fibrine -une coagulase liée ou « clumping-factor » attachée à la paroi bactérienne et qui provoque lagglutination des bactéries entre elles. Ces deux coagulases protègent la bactérie de la destruction par le système immunitaire. Des hémolysines ou phospholipases excrétées qui déstabilisent les membranes des cellules de lhôte et provoquent la fuite des électrolytes Une entérotoxine thermostable (SE) et une toxine responsable du syndrôme de choc toxique(TSST). Quelques µg de lenterotoxine SE sont responsables, 4heures après consommation dun aliment, de vomissements et diarrhées. Il semblerait que les mastocytes (cellules du système immunitaire porteuse dIgE) libèrent au contact de SE des molécules dune part médiatrice de la réponse inflammatoire : histamine, sérotonine et dautre part mimétiques de neuropeptides, donc capables dactiver les spasmes de vomissement. TSSt altère la réponse immunitaire en élevant dans le sang la concentration de cytokines proinflammatoires (inducteur de fièvre via lhypothalamus). SE et TSST sont considérés comme des superantigènes qui activent la réponse immunitaire en se fixant directement sur une molécule du complexe majeur dhistocompatibilité, sans avoir besoin dêtre ingéré par les macrophages.

84 84 Streptococcus Ce sont des coques sphériques ou ovoïdes de moins de 2µm de diamètre, qui en milieu liquide sont associés par paires ou en chaînettes. La plupart sont anaérobies facultatifs mais certains préfèrent une atmosphère enrichie en CO 2, voire des conditions danaérobiose vraie. Ils nont pas de catalase. Leur métabolisme est fermentaire avec production principalement dacide lactique, mais pas de gaz, ce métabolisme est peu rentable, ils ont donc des exigences nutritionnelles complexes. Certaines souches fermentent les acides organiques et/ou les acides aminés.. Leur température optimale de croissance est autour de 37°C, ils font en général partie de la flore commensale, parasite ou pathogène de lhomme et des animaux y compris des insectes. Ils sont en général peu pathogènes mais sont recherchés chez les poissons, coquillages et crustacés à titre de témoins de contamination fécale récente. Streptococcus faecalis peut être responsable dinfections urinaires ou dendocardites

85 85 Bacillus Ce sont des bacilles droits qui peuvent mesurer entre 1,2 et 10 µm. ils sont mobiles, grâce à des flagelles péritriches. Ils sont aérobies ou anaérobies facultatifs. Ils produisent des spores centrales ou terminales, rarement déformantes. Loxygène est le principal accepteur final d électrons. Ils ont une réponse en général positive à la catalase et positive ou négative à loxydase. Ce genre comporte des espèces pathogènes : B. anthracis, le plus médiatisé, B. cereus, actuellement naturellement plus dangereux que B. anthracis, car responsables de toxi-infections alimentaires.( avec B. brevis, licheniformis, subtilis) B. thuringiensis est pathogène pour les insectes essentiellement mais peut lêtre aussi pour des mammifères : mastites bovines, Bacillus cereus Selon les souches il peut se développer de –1 à +59°C, ce qui en fait un germe ubiquiste, présent en général dans le sol. Son substrat de prédilection est le riz, dautant plus si des protéines animales sont ajoutées (jus de viande). Il se développe pour des pH allant de 4,5 à 9,3 et des Aw supérieures à 0,95 Les spores sont thermorésistantes : à 95°C; le temps de réduction au dixième de la concentration varie de 1 min à 5122 min pour les spores les plus résistantes. La pathogénicié est liée à la présence de toxines excrétées :

86 86 Bacillus Toxines de Bacillus cereus Tout comme Staphylococcus aureus, cette bactérie libère deux types de toxines, lune thermostable, lautre thermolabile Toxine émétisante ou cereulide : cest un peptide de 1,2 KDa thermostable (126°C pendant 90 min) et résistant à la protéolyse, elle est produite entre 20 et 30°C en fin de phase de croissance. Sa production est associée à la sporulation. Elle agit par intoxination. Son mécanisme daction est inconnu, elle provoque des vomissements, des crampes abdominales à partir dune ingestion de 400 à 500 µg. Toxine diarrhéigène : cest une protéines de D produite pendant la phase exponentielle de croissance. A une température de 18 à 43°C. La toxine est instable entre 4 et 25°C et détruite à 56°C pendant 5 min. Elle fonctionne comme une adénylate kinase qui provoque laccumulation de liquide et fuite des électrolytes : chlorure de sodium en particulier, dans lintestin par diminution du taux d ATP dans les cellules épithéliales. Cette toxine est rarement à lorigine dintoxination mais plutôt libérée dans lintestin lors de lingestion massive de B. cereus. (104 à105 germes /g) Les aliments responsables pour la forme diarrhéique sont les produits en sauce, éventuellement épicés, car les épices peuvent être porteurs de spores nombreuses ; pour la forme émétique, les aliments amylacés sont les principaux responsables. Les plats de riz dans les restaurants orientaux sont les principaux responsables des épisodes diarrhéiques liés à B. cereus. Pour que le riz ne colle pas et puisse être grillé, il est cuit mais nest pas refroidi en chambre froide qui agglutine les grains de riz. Cette pratique culinaire est particulièrement propice au développement de B. cereus. Clostridium

87 87 Clostridium perfringens, C. botulinum Ce sont des bacilles droits ou courbes qui peuvent atteindre 10µm de long, qui forment des endospores en général déformantes. Le plus souvent à catalase négatif, la plupart des espèces sont anaérobies bien que certaines soient aérotolérantes. Quelques espèces sont pathogènes pour lhomme et lanimal : Clostridium botulinum, perfingens, difficile, tetani. Les clostridies sont ubiquistes et trouvées dans le sol, les sédiments marins, les boues, les végétaux en décomposition, dans le tractus intestinal de lhomme et lanimal. Clostridium perfringens Cette bactérie mobile, est très anciennement connue pour provoquer ce quon appelait les gangrènes gazeuses. Linfection par cette bactérie commune dans le sol se faisait à loccasion du contact avec une plaie. Mais cette bactérie représente encore de nos jours un risque en agro-alimentaire. Lingestion de cette bactérie essentiellement présente sur les viandes de volailles et les viandes en général insuffisamment cuite, peut être suivie de la multiplication des bactéries dans les conditions danaérobiose du TD. Dans lintestin ces bactéries sporulent et cest au cours de la sporulation que les toxines sont libérées dans lenvironnement. Cette souche synthétise trois types dexotoxines : -lentérotoxine impliquée dans les TIAC, est une protéine qui sinsère dans la membrane de la muqueuse épithéliale lorganisme infecté et induit des perturbations des flux deau et de sels : Na+ et Ca++, ainsi que du glucose, -la toxine est une toxine nécrosante qui provoque la mort des cellules infectées, Ces deux toxines permettent donc à la bactérie en plus des effets diarrhéigènes, lentrée dans le système sanguin. -la toxine qui est une phospholipase ou lécithinase provoque une augmentation de la perméabilité des vaisseaux sanguins, la lyse des membranes cellulaires : leucocytes, hématies et des troubles de la coagulation et la toxine nécrosante pour les hématies. La dose infectante est d environ 10 8 cellules végétatives. Elle est souvent associée à la consommation de conserves familiales insuffisamment stérilisées.

88 88 Clostridium Clostridium botulinum Cette bactérie mobile est responsable de pathologies paralysantes (flasque) dues à laction dune neurotoxine qui bloque la transmission du signal nerveux. La maladie ou botulisme résulte de lingestion de neurotoxines ou de bactéries qui vont se développer dans lintestin et sécréter la toxine, ou encore de lintroduction au hasard de la contamination de plaies. Elle est souvent associée à la consommation de conserves familiales insuffisamment stérilisées ; Lespèce Clostridium botulinum correspond en fait à un groupe despèces produisant des neurotoxines, dont les spores peuvent résister à un chauffage allant jusquà 112°C. Les bactéries se développent à des pH supérieurs à 4,5 donc dans des aliments plutôt carnés peu acides. Les neurotoxines sont produites pendant la croissance sur des milieux complexes.

89 89 Listeria Ce sont de courts bacilles qui peuvent former des filaments de 6 à 20 µm dans les cultures âgées, ils ne forment pas de capsule et sont mobiles au moyen de flagelles péritriches en culture à 20-25°C. Les colonies sont bleues grises et ont des reflets bleus verts en lumière transmise oblique. La température optimale de croissance est entre 30 et 37°C. mais ils peuvent se développer de 1 à 45°C. Ils préfèrent les pH plutôt neutres ou alcalins de 6 à 9. Ils ne survivent pas 30 minutes à 60°C. Ils sont oxydase négatif. Le métabolisme du glucose conduit majoritairement à la production dacide lactique. ( sans gaz) Le test RM est positif et le VP aussi. Le citrate du milieu nest pas utilisé, lindole nest pas produit, lesculine est hydrolysée, mais pas lurée, ni la gélatine, ni la caséine. Listeria monocytogenes est pathogène pour lhomme et pour un grand nombre despèces animales. Facteur de virulence : Listeria synthétise une protéine dadhésion à la surface des cellules eucaryotes, qui induit la phagocytose par ces cellules. Une listériolysine se fixe sur le cholestérol des membranes cellulaires et lyse ces membranes ; une phospholipase complète léquipement dinvasion cellulaire. La listeriolysine formant des pores dans les membranes des hématies provoque lhémolyse. Tandis quune protéine ActA modifie la structure de lactine : support de tous les organites et mouvements cellulaires. Lentrée se fait par voie digestive, puis la bactérie sinternalise dans les macrophages qui en absence de réponse immunitaire forte vont saccumuler dans le foie et la rate sans détruire la bactérie. De là elle atteint tout le système sanguin et peut se localiser dans tout lorganisme. Les symptômes de listériose peuvent apparaître entre 4 jours et 4 semaines après lingestion. On estime que seulement 100 germes ingérés sont susceptibles dentraîner des troubles. Listeria provoque des septicémies, des encéphalites et lavortement des femmes enceintes vers le 5ème mois de grossesse. Les symptômes de listériose sont discrets : fièvre et état grippal, parfois maux de tête et raideur de la nuque, rarement troubles digestifs. Chez le nouveau-né la listériose provoque des méningites et encéphalites mortelles. Cest un germe ubiquiste que lon peut trouver aussi bien dans le sol, sur les légumes, les poissons, les viandes et charcuteries, les fromages.

90 90 Les germes daltération ou responsables de pathologies non alimentaires Les bactéries à Gram négatifs Borrelia (spirochète) Pseudomonadas Legionella Nesseria Les bactéries à Gram négatifs Bacillus Corynebacterium Propionibacterium Brochothrix Les toxines

91 91 Les spirochètes (G-) Borrelia 3 à15 µm de long, anaérobies, la majorité des espèces : pathogènes pour lhomme et lanimal ( fièvres récurrentes) : maladie de Lyme mortalité de 40% des hôtes infectés si …. piqûres de tiques en général ou de taon. rougeurs sous forme de disques, douleurs diverses et fièvre. 1 er cas Etats-Unis dans le Connecticut en Actuellement : aux USA : cas par an, En Europe :de 5 (Irlande) à 350 (Autriche) pour habitants, 200 en France flagelle morphologie très particulière, mécanisme de mouvement particulier. bacilles allongés, jusquà 500µm de long, ayant une forme spiralée. cylindre protoplasmique rigide; membrane externe souple. Leur mouvement est très rapide et flexueux.

92 92 Borrelia burgordferi Repas de sang Épiderme Animal infecté repas de sang chez un animal infecté, [sang] OspA exprimée, fixation de Borrelia sur une protéine: TROSPA pour Tick receptor for OSpA OspA TROSPA dans les glandes salivaires : OspC exprimée secrétion par les glandes salivaires de Salp15, complexe avec OspC OspC Salp15

93 93 Borrelia burgordferi Épiderme Animal sain Repas de sang chez un animal non infecté, injection d un anticoagulant (glandes salivaires) et Borrelia porteuse de OspC et Salp15. Salp15 : inhibiteur de lactivation des lymphocytes T et fixation de OspC protection de laction des anticorps OspC Salp15 Y OspA Lymphocyte B A-C contre les tissus nerveux Toxicité par stimulation de la réponse immunitaire (lympho B) sans atteinte. OspA : épitopes communs avec le tissu nerveux humain. A-C anti-OspA contre le système nerveux de lhôte Fixation de Borrelia: sur les fibres de collagène attaques articulaires. Lympho T

94 94 Pseudomonas (G-) bactéries psychotrophes :Pseudomonas non pathogènes; altération des qualités organoleptiques du produit. sur une viande réfrigérée ces souches jusquà 75% de la flore totale. enzymes lytiques : protéases et lipases dégradation des protéines en peptides et amines ; goût et une odeur désagréable cas du lait une gélification même après traitement thermique (UHT) si Pseudomonas :enzymes protéolytiques thermorésistantes (quelques minutes à 140°C). lipides dégradés: goût de rance et déstabilisation de la crème. Brochothrix (G+) isolée en courtes chaînes ou en filaments qui forment des amas, non mobiles, température optimale est 20-25°C, développement entre 0 et 30°C, à pH voisin de la neutralité. fermentation du glucose : majoritairement de lacide lactique et de léthanol. aérobiose le métabolisme du glucose dacides gras volatiles : isobutyrate et isovalérate. bactérie dominante isolée des viandes réfrigérées, ( blanches prédécoupées) sous atmosphère appauvrie en oxygène et enrichie en CO2.

95 95 Legionella (G-) petite taille <1µm, aérobies, pas de forme de résistance. mobiles ( 1 ou plusieurs flagelles polaires ou latéraux). Besoin en cystéine et des sels de fer. Les sucres ne sont jamais utilisés, acides aminés source de C et N. une seule espèce : Legionella et 6 genres. Tous potentiellement pathogènes pour lHomme. Legionella pneumophila oxydase et catalase sont positifs, le métabolisme respiratoire O2 exclusif, -lactamases. L.pneumophila responsable de la maladie du légionnaire et de la fièvre de Pontiac: pneumonies sévères ayant une mortalité jusquà 15% ou plus habitat original : le sol ou leau douce, L. pneumophila : pathogène intracellulaire. Phospholipase; hydrolyse des phospholipides cellules épithéliales des alvéoles pulmonaires,en lysophosphatidyl choline hautement toxique; passage dans le sang. Dans les macrophages Legionella se multiplie. Synthèse dune métalloprotéine de 39 kDa cytotoxique, dun petit peptide résistant à lacide et à la chaleur. Blocage de la réponse immunitaire des macrophages : arrêt du métabolisme oxydatif et inhibe la production de H 2 O 2,

96 96 Neisseria (G-) coques à Gram négatif, immobiles ; métabolisme oxydatif, catalase positif qui nutilisent pas ou très peu les sucres. oxydase est positif. Neisseria gonorrhoeae : dinfection des muqueuses, soit génitales : gonocoque, soit de lœil: conjonctivite, ou de lappareil respiratoire et même du sang et du liquide cérébro-spinal. « grains de café » Neisseria meningitidis méningites : ou inflammation des méninges cause aussi les mêmes infections que la souche précédente pas dentérotoxine, ni dexotoxine, pas d hémolyse. structures de type adhésines ou fimbriae adhésion aux cellules des organes colonisés. protéase très spécifique qui hydrolyse les immunoglobulines, accumulation du fer libre Les autres espèces de Neisseria : pneumonies, infections urinaires, septicémies. ubiquistes, en général non pathogènes, agent de maladies nosocomiales

97 97 Bacillus (G+) B. anthracis contaminations respiratoires, gastrointestinales, lors du contact avec une plaie. très proche de Bacillus cereus. Les toxines de B. anthracis: trois exotoxines et une endotoxine Les exotoxines : trois protéines pour une toxine oedémateuse ou une toxine léthale: -EF pour edema factor, -PA pour protective antigen et -LF pour lethal factor L endotoxine : capsule de poly acide g D-glutamique PA LF EF

98 98 Bacillus anthracis (G+) PA (735 AA) : liaison à des récepteurs des cellules de lhôte infecté. PA = heptamères la membrane cytoplasmique des cellules de lhôte pores pour lentrée de EF et LF. De plus PA est un immunogène puissant. EF ou LF capillaire Récepteur sur les cellules eucaryotes PA PA X7 Cellule hôte

99 99 Bacillus anthracis (G+) EF (767AA) + PA = toxine oedèmateuse Activation de ladénylate cyclase accumulation dAMP cyclique la production dinterleukine par les lymphocytes, et inhibition de TNF. EF : inhibition de de FRO par les polynucléaires neutrophiles. cellule hôte Adénylate cyclase lymphocyte T AMPc IL TNF EF neutrophiles FRO oedème Récepteur sur les cellules eucaryotes PA X7

100 100 Bacillus anthracis (G+) LF (776 AA) + PA = toxine léthale, active sur les macrophages la production de FRO lyse libération dinterleukine et de TNF choc et mort de lhôte. macrophage LF FRO IL, TNF Fièvre, Hyper puis hypotension Vasodilatation Fuite des électrolytes Oedèmes périphériques et intestinaux Hypercoaguabilité Diarrhée, vomissements Récepteur sur les cellules eucaryotes PA X7

101 101 Bacillus anthracis (G+) L endotoxine = capsule de poly acide g D-glutamique, -inhibition de la phagocytose pas danti-corps (pas de lyse des bactéries pour exposer les épitopes sur le CMH) Polynucléaire neutrophile

102 102 Bacillus thermoacidodurans ou coagulans (G+) B. Thermoacidodurans = surissement des conserves, -présent dans les potages lyophilisés. bactéries non pathogènes une altération des goûts des produits. Cas des potages en poudre,

103 103 Bacilles (G+) non sporulés Corynebacterium : bacilles droits ou courbes, non mobiles, aérobies à catalase positif Certains pathogènes pour lhomme ou lanimal où opportuniste. flore des fosses nasales, pathogènes comme Corynebacterium diphteriae ou C. pseudotuberculosis. pathogène des plantes : tabac, pomme de terre, blé, maïs. Propionibacterium petits bacilles pléomorphes, anaérobies à aérotolérants, métabolisme fermentaire acides propionique et acétique, un peu dacides iso-valérique, formique, succinique et lactique. Deux groupes de souches sont séparés : -les souches des produits laitiers et fromages -les souches typiquement associées à la peau de lhomme : dont le principal représentant est Propionibacterium acnes. -phospholipases, -lécithinases et lipases

104 104

105 105

106 106 e-e-e-e- cytoplasme espacepériplasmique cytc 2 H+ 2 H+ NO 3 - +H2O NO QH 2 Q 2 H+ cytc MoPt MoPt Fe -S NapB NapCNapA 1 1 Dissimilation nitrate : Nap 1

107 e-e-e-e- cytoplasme espacepériplasmique 2 H+ ATPsynthase MoPt MoPt 2 H+ 2 H+ NO H2O NO QH 2 Q 2 H+ cytb Fe -S NarlNarH NarG NarK ATPADP 22 Respiration nitrate : Nar 2

108 108 e-e-e-e- cytoplasme espacepériplasmique 2 H+ 2 H+ NO H2O NO 2 - +FAD Fe -S MoPt MoPt Fe -S NasCNasB NasAATPADP NH 4 + NAD(P)H 33 Assimilation nitrate : Nas 3 ABC transporteur NO 3 - +

109 109 Réduction de génotoxicité génotoxicité Lb acidophilus Streptococcus thermophilus Bifidobacterium lactis Lactobacillus plantarum Lactobacillus casei %tage dinhibition de génotoxicité de la furazolidone sur E.coli (réponse de type SOS)

110 110 Japon 2005 Stimulation du système immunitaireimmunitaire Probiotiques incorporés à lalimentde truites à raison de bactéries viables par gramme daliment Jour OJour 1OJour 2O témoin Lactobacillus rhamnosus Concentration en immunoglobulines (mg/ml)

111 111 S1 S Taïwan 2005 Réduction du taux de cholestérol sanguincholestérol Souris alimentées avec un régime riche en cholestérol et une boisson additionnée de probiotiques LD L Cholestérol total Taux de cholestérol eau Lait + Lb casei Lait + Lb plantarum Lait + Lb acidophilus

112 112 c_les sources de carbone Utilisation du citrate Milieu citrate de Simmons pH 6,8 bleu de bromothymol citrate = source de C ammonium = source de N Inoculé strie centrale

113 113 Butane-diol PEP lactate NADH +H+ éthanol acétaldéhyde pyruvate oxaloacétate malate fumarate acétate Pi acétyl-CoA formiate CoA H2 succinate CO2 acétyl~P pyruvate acétolactate CO2 acétoïne 2,3 butane diol

114 114 Rouge de méthyle et Vosges Proskauer pour les entérobactéries Milieu Clark et Lubs peu tamponné peptones + glucose Rouge de méthyl RM - RM+ 4,4 6,3 18 h Pour les bactéries lactiques recherche de lacétoïne seulement 4,47,06,3 Rouge de méthyl Oxygénation 10 minutes Pas dacétoïne VP- (RM+) Acétoïne VP+ (RM-) KOH ou NaOH + a naphtol + créatine

115 115 Devenir du tryptophane et de la phénylalanine désamination eau peptonée Exempte dindole chlorure ferrique Coloration brun rouge avec lacide indolpyruvique


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