Escherichia (E. coli) — Spécificités et Méthodes de Détection

Qu’est-ce que la bactérie E. coli?

L’Escherichia coli est une bactérie coliforme à Gram négatif qui fait partie des espèces de bactéries les plus communément trouvées dans le système digestif humain.¹ Elle tient son nom du scientifique ayant été le premier à l’identifier en 1886, Theodor Escherich. La plupart des E. coli ne sont pas pathogènes pour les humains. En fait, les souches d’E. coli inoffensives sont essentielles pour la flore intestinale normale. Cependant, il existe certains types de bactéries E. coli qui sont connus pour provoquer de graves empoisonnements alimentaires lors de la consommation d’aliments contaminés.²

L’une d’elles, l’E. coli productrice de shigatoxines (STEC), produit une toxine puissante appelée la toxine Shiga (Stx)*. Il existe des sous-types de toxine Shiga ; les souches STEC peuvent produire une toxine Shiga de type 1 (Stx1, codée selon le gène stx1), une toxine Shiga de type 2 (Stx2, codée selon le gène stx2), ou les deux. La classification des STEC obéit également à d’autres facteurs de virulence. Par exemple, les STEC qui contiennent également le gène eae (gène de l’intimine impliqué dans la connexion et l’effacement du phénotype) sont désignés comme des E. coli entérohémorragiques (EHEC), ce qui fait d’eux un sous-ensemble des STEC.

Le sérotype STEC le plus courant, le O157:H7, est responsable de plus de 75 % des infections E. coli dans le monde, car il est plus courant que les autres sérotypes STEC et présente une dose infectieuse bien plus faible, de l’ordre de 10–100 cellules.³ Outre l’E. coli O157, d’autres sérogroupes STEC ont été impliqués dans les épidémies de maladies.³ Ils sont généralement appelés STEC non-O157, et comportent les sérogroupes O26, O45, O103, O111, O121, O145 (appelé le « big 6 » des STEC non-O157 par l’USDA), O91, O104, et O113.

Lorsque les organismes STEC sont ingérés, ils peuvent provoquer des symptômes tels que de fortes crampes, de la diarrhée et une colite hémorragique.¹; On estime qu’entre 5 et 10 % des patients diagnostiqués avec des infections à STEC développent également une complication grave appelée le syndrome hémolytique et urémique, lequel peut provoquer une insuffisance rénale aiguë, endommager les reins de manière permanente et même conduire à la mort. Cette complication est plus souvent associée au gène stx2.^1,3

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Menaces de contamination E. coli et méthodes de détection

Les STEC vivent dans les intestins des animaux, et la transmission du bétail à l’homme est la source d’infection la plus courante. L’infection E. coli implique l’ingestion par les hommes de matières fécales provenant d’un animal porteur de STEC. Elle peut se faire par la biais d’aliments contaminés, incorrectement transformés ou insuffisamment cuits, ou par contact direct avec des personnes ou des animaux infectés. Des produits végétaux peuvent également être facilement contaminés s’ils poussent à proximité d’un troupeau ou si l’eau utilisée pour faire pousser les cultures est contaminée par des matières fécales.¹

Les STEC sont responsables de la grande majorité des épidémies d’origine alimentaire, des rappels, et contaminations liés à l’E. coli dans le monde entier. Ils rendent impropres des aliments tels que la viande hachée, les légumes, les jus non pasteurisés, ainsi que les laits, et la pâte à cookie surgelée. Aux États-Unis, on estime à plus de 250 000 le nombre d’infections annuelles dues à des souches de STEC, un tiers d’entre elles environ étant imputables à l’O157:H7.

Du fait de leur contagiosité et de leur taux de mortalité élevé, les STEC sont l’un des pathogènes d’origine alimentaire les plus redoutés par les producteurs et les consommateurs. Les rappels dus au virus  E. coli peuvent avoir des effets catastrophiques sur la réputation d’une marque. Les producteurs alimentaires de nombreux secteurs différents ont redoublé d’efforts pour dépister l’Eucheria coli pathogène, depuis la survenue ces dernières années d’épidémies de grande ampleur. L’épidémie d’E. coli la plus mortelle connue (due à des choux de Bruxelles cultivés en Allemagne et vendus porteurs de la souche O104:H4) a rendu malade près de 3842 personnes et conduit au décès de 53 d’entre elles.⁴

Comment détecter l’Escherichia coli?

La plupart des E. coli n’étant pas pathogènes chez les humains, le test et la détection efficaces et suffisamment précoces des STEC a représenté un défi unique pour le secteur de l’alimentation. Le test de détection moléculaire 2 – E. coli O157 (avec H7) a été introduit en 2016 en tant que méthode rapide pour détecter la souche la plus souvent associée aux épidémies d’E. coli O157, et ce avec simplicité, réactivité et efficacité. De nombreux fabricants souhaitent également analyser les STEC non-O157, y compris les sous-ensembles à eae négatif comme l’épidémie en Europe de O104:H4 mentionnée plus haut.

Le test de détection moléculaire 2 – Criblage génétique STEC (stx et eae) et le test de détection moléculaire 2 – Criblage génétique STEC (stx). Au lieu d’effectuer un test de détection d’un pathogène ou d’un sérotype, les nouveaux dosages peuvent rapidement détecter les gènes stx1 et stx2, et/ou eae, le gène de l’intimine qui permet à la bactérie de s’accrocher aux cellules intestinales. L’introduction du produit permet aux transformateurs de choisir un test rapide, correspondant parfaitement à leurs produits et processus uniques.

*La toxine Shiga est également connue en tant que vérotoxine ou vérocytotoxine, et les souches STEC peuvent également être appelées « E. coli productrice de vérocytotoxines (VTEC) »

E. coli produits de test

Références:

1 E. coli. Centers for Disease Control and Prevention. www.cdc.gov/ecoli/index.html

2 Bacteriological Analytical Manual Chapter 4A Diarrheagenic Escherichia coli. United States Food and Drug Administration. https://www.fda.gov/food/laboratory-methods-food/bam-diarrheagenic-escherichia-coli.

3 Bad Bug Book (Second Edition). United States Food and Drug Administration. www.fda.gov/files/food/published/Bad-Bug-Book-2nd-Edition-%28PDF%29.pdf.

4 Improving Food Safety Through a One Health Approach: Workshop Summary. Reinhard Burger. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK114499/.