Travaux pratiques de mycologie Veronica RODRIGUEZ-NAVA – Aymeric MENARD – Frédéric LAURENT Patrick BOIRON Laboratoire de Mycologie Faculté de Pharmacie, Lyon, France

Aflatoxicoses

Un des cancérigènes du foie les plus puissants Aflatoxicoses Aflatoxine B1 Un des cancérigènes du foie les plus puissants

Aflatoxicoses Aflatoxine M1 Métabolite hydroxylé de B1 S’élimine principalement dans le lait Toxicité voisine de celle de B1 Très difficile de décontaminer un lait sans lui ôter une partie de sa valeur nutritive

Aflatoxicoses Intoxication chronique : Chez l’animal Intoxication aiguë : Dégénérescence hépatique, hémorragies Fonction de l’espèce : canard, dinde, porc, bovin Intoxication chronique : cirrhose et cancer hépatique à temps de latence long (rat : 1 an ; singe : 5 – 10 ans)

Extrapolation à l’homme très difficile Aflatoxicoses Extrapolation à l’homme très difficile Difficulté d’évaluer la part qui revient aux aflatoxines

Effets hépatiques tumoraux Le cancer primitif du foie Carcinome hépatocellulaire Tumeur épithéliale maligne Souvent associé à une cirrhose Pronostic très sombre Présent dans les régions tropicales et sub-tropicales (Chine, Afrique Noire sub-saharienne) Diagnostic par la recherche de marqueurs tumoraux : alfa-fœto-protéine

Effets hépatiques non tumoraux Aflatoxines et kwashiorkor ? Découvert en 1933 Résulte d’un régime carencé en protéines mais contenant une quantité correcte en calories Apparaît à la période de sevrage du nouveau-né suite à un régime très riche en féculent Traitement : supplémentation en protéine

Effets hépatiques non tumoraux Le kwashiorkor Normal Kwashiorkor

Effets hépatiques non tumoraux Aflatoxines et marasme ? Touche les enfants des zones tropicales et sub-tropicales Carence en calories et en protéines Arrêt de la croissance entre le 6ème et le 24ème mois de naissance Fonte musculaire Pertes des réserves graisseuses Foie non palpable

Effets hépatiques non tumoraux Aflatoxines et syndrome de Reye ? Encéphalopathie rare, aiguë, souvent mortelle Touche les enfants de tous les âges Fait suite à l’infection par Haemophilus influenzae B le plus souvent Se manifeste par : troubles de la conscience, vomissement, délire, irritation, … Autres : hypoglycémie, œdème cérébral, dégénérescence graisseuse du foie et des reins, … Evolution variable de quelques heures à quelques jours

Effets hépatiques non tumoraux Autres Cirrhose Hépatite fulminante

Effets non hépatiques Effets sur : Le système respiratoire Le système rénal Le système gastro-intestinal Le système nerveux Le système reproducteur Le système immunitaire

Ochratoxicose

Propriétés physico-chimiques Ochratoxine A Métabolites moins toxiques : Ochratoxines B et C 4-hydroxy-ochratoxine A et B 10-hydroxy-ochratoxine A Ochratoxines α et β

Toxicité de l’ochratoxine A Organe cible = le rein  néphrotoxicité Néphrotoxique chez tous les animaux testés, sauf les ruminants adultes Toxine incriminée a posteriori dans l’origine de certaines néphropathies animales et humaines : Néphropathie porcine au Danemark Néphropathie endémiques des Balkans (NEB) : maladie humaine chronique avec dégénérescence des tubules proximaux (1950) ; évolution lente, parfois mortelle Maladie des populations balkaniques ; 20.000 cas observés (OMS, 1982) ; étiologie inconnue mais les similitudes pathologiques ont fait suspecter une même origine fongique

Toxicité de l’ochratoxine A Néphropathie endémique des Balkans (BEN) : Néphrotoxicité Céphalée fréquentes Douleurs lombaires Asthénie Anémie et amaigrissement Polyurie + polydipsie + langue rouge et goût amer Métabolisme long  évolution lente et parfois asymptomatique  atrophie rénale sévère

Toxicité de l’ochratoxine A Immunotoxicité (lymphocytes T et B) et myelotoxicité (cellules NK)  suppression de la réponse immunitaire + lymphopénie Tératogénicité  anomalies morphologiques Génotoxicité et mutagénicité (animal +++, homme ?)  modification de la réparation de l’ADN  cancérogène Neurotoxicité

Quelques aliments pouvant contenir de l’ochratoxine A Groupe de produits Contenu du groupe Riz Céréales de petits déjeuner au riz soufflé Riz blanc et riz complet Blé Pain,pâtes, farine, biscottes, céréales de petits déjeuner, biscuits secs salés, biscuits sucrés, pâtisserie et viennoiserie Maïs Fécule de maïs, maïs soufflé, pétale de maïs, maïs doux cuit Abats de porc Rognons de porc Foie de volaille Charcuterie Jambon, pâté, saucisson, rillettes, andouillette, bacon, lard, saucisses, foie gras Viande de porc Côtelettes, filet, rôti, travers, échine Boudin Boudin noir

L’ochratoxine A dans l’alimentation quotidienne Café Vin Céréales : pain, bière

L’ochratoxine A dans le café Espèces fongiques responsables : Aspergillus carbonarius Aspergillus ochraceus 4 étapes à risques : Maturation Traitement Stockage Transport

Consommation de café Normes : 3 µg / kg de café L’ochratoxine est très soluble dans l’eau Dose journalière admissible = 14 ng / kg de poids corporel / jour En moyenne : 5 tasses / jour Adulte de 70 kg = 0,4 ng / kg de poids corporel / jour Café = source insignifiante d’ochratoxine A Normes : 3 µg / kg de café

L’ochratoxine A dans le vin Espèces fongiques responsables : Aspergillus carbonarius Aspergillus niger Facteurs : Climat et situation géographique Cépages Pesticides Traitement de moûts

Consommation de vin Consommation modérée = 150 ml / jour Adulte de 70 kg = 0,27 ng / kg de poids corporel / jour Vin = faible contribution à l’ingestion totale d’ochratoxine A Danger : consommation de plusieurs litres de vin par jour Normes : 2 µg / litre de vin

L’ochratoxine A dans les céréales Normes : 5 µg / kg dans les céréales brutes 3 µg / kg dans les produits céréaliers transformés France = 1er exportateur de l’Union Européenne Source principale d’ochratoxine A Penicillium verrucosum apparaît après la récolte  contamination par ochratoxine A difficilement contrôlable

L’ochratoxine A dans le pain L’ochratoxine A se concentre dans les sons La farine blanche est moins contaminée que la farine complète Panification :  faible de la concentration d’ochratoxine A

L’ochratoxine A dans la bière Maltage : sans influence  malt contaminé Brassage :  de 20 % l’ochratoxine A du malt Fermentation :  de 50 % l’ochratoxine A du moût  30 à 40 % de l’ochratoxine A du malt retrouvés dans la bière Consommation modérée = 0,5 litre / jour Adulte de 60 kg = 0,165 ng / kg de poids corporel / jour Pas de risques sérieux pour la santé Normes : 0,02 µg / litre de bière

Conclusion L’ochratoxine A fait partie intégrante de notre alimentation Les facteurs influençant la production d’ochratoxine A sont difficiles à contrôler La mise en place de pratiques agricoles n’est pas possible dans tous les pays L’adoption de normes au sein de l’UE est compliquée par des habitudes alimentaires différentes La mise en place de normes n’est pas sans impact économique

Quantité d’ochratoxine A dans une alimentation quotidienne ? Conclusion Quantité d’ochratoxine A dans une alimentation quotidienne ?

Pénicilliotoxicoses

Substances responsables Pénicilliotoxicoses Substances responsables Islandicine et lutéoskyrine Penicillium islandicum, P. brunneum, P. citrinum Substrat : riz (blé ?) En relation avec lésions hépatiques, cancer primitif du foie Rubratoxine Penicillium rubrum, P. purpurogenum Substrat : céréales En relation avec allergènes, asthmes et rhume des foins Citrinine Penicillium citrinum, Aspergillus terreus Patuline Penicillium expansum, Byssochlamys nivea et B. fulva, Aspergillus clavatus

La patuline La patuline peut contaminer divers aliments : fruits (pomme), légumes, céréales, … Conséquences : Modifications des caractères organoleptiques Dépréciation des valeurs nutritionnelles Risques pour le consommateur Répercussion économique Tout d’abord, il m’a semblé important de définir ce qu’était la Patuline. La Patuline est une mycotoxine, c’est-à-dire un métabolite secondaire TOXIQUE produit par des champignons microscopiques aussi appelés moisissures. La patuline est responsable de contaminations alimentaires. Elle est détectée ds de nombreux fruits, EN PARTICULIER DS LES POMMES, MAIS AUSSI ds des légumes et mm ds des céréales. Ces contaminations ont plusieurs conséquences: ........MAIS CE QUI APPARAÎT COMME LE + IMPORTANT C’EST QUE LA PATULINE PEUT PROVOQUER DES RISQUES POUR LES CONSOMMATEURS à cause de sa toxicité que nous verrons PAR LA SUITE; IL NE FAUT PAS NON PLUS OUBLIER les répercussions économiques car les traitements mis en place POUR EVITER LES CONTAMINATIONS NE SONT PAS DES DEPENSES NEGLIGEABLES

Toxicité endocrinienne Modifications des taux des hormones thyroïdiennes et sexuelles : Augmentation de la sécrétion de testostérone par hyperstimulation des cellules de Leydig Baisse du taux de T3 Pas d’action sur la TSH et la GH LA PATULINE AGIT AUSSI SUR LE SYSTEME ENDOCRINIEN A 2 NIVEAUX: PREMIEREMENT EN MODIFIANT LA SECRETION DE CERTAINES HORMONES THYROIDIENNES ET SEXUELLES. Elle peut aussi bien augmenter la sécrétion de testostérone que baisser le taux de T3. POURTANT ELLE N A PAS D ACTION SUR LA TSH, QUI EST L HORMONE QUI STIMULE LA THYROIDE ET ELLE N AGIT PAS SUR LA GH, QUI EST L HORMONE DE CROISSANCE

Toxicité immunologique (1) Action sur la réponse cellulaire Baisse des lymphocytes T Diminution et suppression de l’activité oxydative des macrophages REGARDONS SON ACTION SUR LA REPONSE CELLULAIRE. PREMIEREMENT LA PATULINE VA AGIR SUR LA REPONSE CELLULAIRE EN DIMINUANT LE NOMBRE LYMPHOCYTES T. COMME LE MONTRE CE GRAPHIQUE, ON A UNE BAISSE SIGNIFICATIVE PAR RAPORT AU GROUPE TEMOIN. CEPENDANT, D AUTRES ETUDES ONT MONTRE QUE CETTE LYMPOPENIE ETAIT TRANSITOIRE ET QUE TOUTES LES POPULATIONS DE LYMPHOCYTES N ETAIENT PAS TOUCHEES. LA PATULINE PEUT MEME SUPPRIMER TOTALAMENT L ACTIVITE OXYDATIVE DES MACROPHAGES. COMME LE MONTRE CE GRAPHIQUE, ON CONSTATE QU AVEC LES FORTES DOSES DE PATULINE SON ACTION EST TOTALEMENT SUPPRIMER, LES MACROPHAGES NE SONT PLUS ACTIFS Source : Llewellyn et al. 1998 Source : Escoula et al. 1988

Toxicité immunologique (2) Action sur la réponse humorale Diminution de la libération de nombreuses cytokines (IL 2, IL 4, IL 5, INF γ) à cause de la baisse des cellules productrices Discordances des résultats pour les immunoglobulines : Certaines études ne trouvent pas de modifications significatives D’autres observent une baisse passagère des IgM, IgA et IgG

Génotoxicité Modifications chromosomiques : Interaction avec l’ADN : Anomalie du fuseau mitotique Altérations des chromatides Augmentation des translocations Interaction avec l’ADN : Stoppe la réplication Provoque des cassures simples et doubles brins

Effets cancérigènes C’est une mycotoxine difficile à classer : Peu d’études réalisées chez l’animal Résultats contradictoires Pas d’étude possible chez l’homme et peu de données épidémiologiques Par conséquent, le CIRC ne peut pas se prononcer sur la carcinogénicité pour l’homme

Etablissement de normes Le choix s’est fait à partir : D’études toxicologiques D’études épidémiologiques en fonction des classes d’âge De critères techniques et économiques La limite est fixée à 50 µg / kg Cependant, certains pays veulent passer à 25 µg / kg pour protéger les jeunes enfants

Conclusion Contaminant fréquent des produits à base de pommes Mycotoxine avec une toxicité certaine chez les animaux et supposée chez l’homme Diminution des contaminations en améliorant les conditions de stockage et de transformation Réduction de l’exposition des consommateurs grâce à la mise en place de normes

Conclusion Attention aux cidres et compotes Attention aux petits pots pour bébés

Fusariotoxicoses

Nivalénol (NIV) et fusarénones Fusariotoxicoses Nivalénol (NIV) et fusarénones Sesquiterpènes très toxiques Fusarium nivale sur Graminées Altération des cellules du tissu hématopoïétique des os, de la rate et des ganglions lymphatiques Fumonisines Récemment découvertes Fusarium graminearum sur maïs Expérimentation en cours Trichothécènes Fusarium tricinctum sur millet, orge et blé, F. graminearum, Trichothecium roseum, etc. Toxine T-2, diacétoxyscirpénol (DAS), deoxynivalénol (DON), zéaralénone, etc.

Fusariotoxicoses Toxine T2 A l’origine de l’Aleucie toxique alimentaire (ATA) : villages sibériens décimés (1932) Sévit actuellement dans l’Oural et l’est sibérien Spécifique de la géographie et de la climatologie (céréales et grains moisis) Signes cliniques significatifs : Gastro-entérite Stade leucopénique et manifestations nerveuses Stade hémorragique : fragilisation des capillaires, gangrène du pharynx, mort par étouffement dans 30 % des cas) Traitement symptomatique, mais effet immunodépresseur de la toxine

Diacétoxyscirpénol (DAS) Fusariotoxicoses Diacétoxyscirpénol (DAS) Désordres gastro-intestinaux Toxicose des grains moisis (porcs) Hautement toxique (vomissement, somnolence, mort) Guerre biologique ?

Fusariotoxicoses Zéaralénone Effets oestrogènes Porc : hypertrophie de la vulve, atrophie des ovaires et avortement fréquent Recherche en cours pour régulariser les troubles de la ménopause chez la femme