Rapport d’évaluation finale de Bacillus cereus et de Bacillus subtilis

Titre officielle: Rapport d’évaluation finale de la souche ATCC 14579 de Bacillus cereus et de la souche 11685-3 de Bacillus subtilis (B. cereus)

Environnement et Changement climatique Canada

Santé Canada

août 2018

No de cat. : En14-326/2018F-PDF
ISBN 978-0-660-27017-3

Sommaire

Conformément à l’alinéa 74b) de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement, 1999 (LCPE), les ministres d’Environnement et Changement climatique Canada et de la Santé ont procédé à une évaluation préalable de deux souches de Bacillus cereus (souche ATCC 14579 de B. cereus et souche 11685-3 de B. subtilis). La souche 11685-3 de B. subtilis figure sur la Liste intérieure des substances (LIS) en tant que souche de B. subtilis. Cependant, les scientifiques de Santé Canada ont découvert lors de tests qu’il s’agit en fait d’une souche de B. cereus. Aux fins de l’évaluation préalable, elle sera désignée comme « souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) ».

La souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) sont des bactéries qui ont des caractéristiques communes avec celles d’autres souches de l’espèce. B. cereus est généralement considéré comme ubiquiste et a la capacité de s’adapter et de prospérer dans de nombreuses niches aquatiques et terrestres. Il est résistant aux antibiotiques et aux métaux lourds . B. cereus forme des endospores qui permettent sa survie dans des conditions environnementales sous-optimales. Les diverses caractéristiques de B. cereus la rendent apte à être utilisée comme principe actif dans des produits commerciaux et de consommation, y compris les détergents, les dégraissants, les additifs pour la biodégradation et la biorestauration, ainsi que dans divers procédés industriels.

B. cereus peut infecter certains animaux et provoquer une série de symptômes débilitants, voire la mort, mais dans les circonstances normales, il est peu probable qu’elle constitue un danger grave pour la santé du bétail ou d’autres organismes présents dans l’environnement. B. cereus peut provoquer une mammite chez les vaches, mais les animaux affectés se rétablissent rapidement après un traitement aux antibiotiques vétérinaires. Il n’y a pas de cas démontré dans la littérature scientifique que B. cereus a des effets nocifs sur les organismes dans l’environnement canadien. La souche ATCC 14579 de B. cereus a réduit le taux de reproduction chez le collembole nivicole (un invertébré du sol) et a diminué la longueur des pousses chez la fétuque rouge (une plante terrestre). Toutefois, ces effets ont été observés dans des conditions de laboratoire spécifiques qui ne sont pas préoccupantes dans les scénarios d’exposition connus actuels.

Chez les humains, B. cereus a un potentiel pathogène à la fois dans la population générale en bonne santé et chez les individus qui sont vulnérables à cause d’une immunité compromise, d’une maladie débilitante ou des extrêmes d’âge. B. cereus est un pathogène gastro-intestinal qui peut également causer d’autres types d’infection, y compris l’endophtalmie et les infections cutanées. B. cereus est résistant à plusieurs antibiotiques cliniques, ce qui pourrait rendre les infections plus difficiles à traiter. Les données de laboratoire montrent que la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) produisent des enzymes extracellulaires et des toxines qui sont des facteurs connus de pathogénicité chez les humains.

La présente évaluation tient compte des caractéristiques ci-mentionnées du B. cereus  en ce qui concerne les effets sur l’environnement et la santé humaine découlant de l’utilisation de produits commerciaux et de consommation ou des procédés industriels visés par la LCPE, y compris les rejets dans l’environnement via les flux de déchets et l’exposition humaine accidentelle dans les milieux naturels. Afin de mettre à jour les renseignements sur les utilisations actuelles de ces organisme vivants s, le gouvernement a lancé une enquête pour la collecte obligatoire de renseignements en application de l’article 71 de la LCPE [avis en vertu de l’article 71], telle que publiée dans la Partie I de la Gazette du Canada le 23 septembre 2017. Les renseignements fournis en réponse à l’avis indiquent que ni la souche ATCC 14579 de B. cereus ni la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) n’ont été importées ni fabriquées au Canada, sauf (dans le cas de la souche ATCC 14579 de B. cereus) en quantités limitées destinées à la recherche universitaire, à l’enseignement et aux activités de recherche et de développement. La probabilité d’exposition à cet organisme vivant au Canada découlant d’une activité commerciale et de consommation est faible.

Sur la base des renseignements disponibles, les ministres concluent que la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) ne satisfont pas aux critères énoncés aux alinéas 64a) ni b) de la LCPE, car elles ne pénètrent pas dans l’environnement en une quantité, à une concentration ou dans des conditions de nature à avoir, immédiatement ou à long terme, un effet nocif sur l’environnement ou sur la diversité biologique ou à mettre en danger l’environnement essentiel pour la vie. Les ministres concluent également que la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) ne satisfont pas aux critères énoncés à l’alinéa 64c) de la LCPE, car elles ne pénètrent pas ou ne peuvent pénétrer dans l’environnement en une quantité ou une concentration ou dans des conditions de nature à constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaines.

Introduction

En vertu de l’alinéa 74b) de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) (LCPE), les ministres de l’Environnement et de la Santé sont tenues de procéder à l’évaluation préalable des organismes vivants inscrits sur la Liste intérieure des substances (LIS) conformément à l’article 105 de la Loi, afin de déterminer s’ils constituent ou pourraient constituer un risque pour l’environnement ou la santé humaine (selon les critères établis dans l’article 64 de la LCPE)Note de bas de page 1 . Ces souches ont été ajoutées à la Liste intérieure des substances (LIS) en vertu du paragraphe 25(1) de la LCPE (1988) et à la LIS en vertu du paragraphe 105(1) de la LCPE (1999), parce qu’elles ont été fabriquées ou importées au Canada entre le 1er janvier 1984 et le 31 décembre 1986. La souche 11685-3 de B. subtilis figurait sur la LIS en tant que souche de B. subtilis. Cependant, les scientifiques de Santé Canada ont découvert lors de tests qu’il s’agit en fait d’une souche de B. cereus. Dans le présent rapport d’évaluation préalable, cette souche sera désignée par souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus).

La présente évaluation préalable tient compte des renseignements sur les dangers disponibles dans le domaine public et provenant de données de recherche non publiées produites par les chercheurs de Santé CanadaNote de bas de page 2  et Environnement et Changement climatique CanadaNote de bas de page 3 , ainsi que de commentaires formulés par des examinateurs scientifiques compétents. L’information sur l’exposition provient du domaine public et des renseignements obtenus à la suite de l’avis émis en vertu de l’article 71 de la LCPE et publié le 23 septembre 2017 dans la Partie I de la Gazette du Canada. De plus amples précisions concernant la méthode d’évaluation des risques utilisée se trouvent dans le « Cadre d’évaluation scientifique des risques liés aux micro-organismes réglementés en vertu de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) » (Environnement Canada et Santé Canada 2011).

Dans le présent rapport, les données portant expressément sur la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus), figurant sur la LIS, sont indiquées. Lorsque les données propres aux souches n’étaient pas disponibles, des données de substitution provenant de recherches dans la littérature ont été utilisées. Pour cette recherche, on a utilisé leurs synonymes, leurs noms communs et leurs noms périmés. Les organismes de substitution sont identifiés dans chaque cas au niveau taxonomique fourni par la source. Pour la recherche dans la littérature, les bases de données de publications scientifiques (SCOPUS, PubMed, CAB Abstracts) ont été scrutées, et on a effectué des recherches sur le Web et avec des mots-clés afin d’établir les dangers pour la santé humaine et l’environnement associés à chacune des souches figurant sur la Liste intérieure des substances évaluées dans le présent rapport. Le présent rapport est à jour en date d’avril 2017.

Décisions d’autorités compétentes au Canada et à l’étranger

Au Canada

B. cereus est un agent pathogène humain et animal du Groupe de risque 2 et il est réglementé par l’Agence de la santé publique du Canada et l’Agence canadienne d’inspection des aliments. Cet organisme est réglementé en vertu de la Loi sur les agents pathogènes humains et les toxines et son utilisation dans les laboratoires de recherche et aux fins d’enseignement doit être conforme à la Norme canadienne sur la biosécurité (NCB), deuxième édition (CBS 2015). Un permis doit être obtenu en vertu du Règlement sur les agents pathogènes humains et les toxines pour les activités réglementées avec des pathogènes humains du Groupe de risque 2.

B. cereus figure dans le Règlement sur le transport des marchandises dangereuses (RTMD) en tant que matière infectieuse de catégorie B. Les procédures prévues pour le transport de B. cereus doivent également respecter les exigences fixées dans la Loi sur le transport des marchandises dangereuses et son règlement d’application. Ces mesures visent à prévenir toute exposition humaine ou environnementale à cet organisme. On s’attend à ce que l’exposition humaine et environnementale à B. cereus, dans le cadre des activités de recherche et développement et d’enseignement déclarées dans l’avis en vertu de l’article 71, soit faible.

À l’étranger

Les données sur les flambées épidémiques provoquées par B. cereus ont été publiées par les Centers for Disease Control (CDC) des États-Unis. B. cereus figure dans le Bad Bug Book publié par la Food and Drug Administration (FDA) des États‑Unis. Une autre souche de B. cereus a été évaluée par l’Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis pour son utilisation dans un pesticide.

Dans la communauté européenne (CE), B. cereus est considéré comme un pathogène du Groupe de risque 2. Le Règlement (CE) no 1831/2003 prévoit qu’une demande d’autorisation doit être présentée pour des additifs destinés à l’alimentation animale, y compris les additifs pouvant contenir des microorganismes tels que B. cereus. Deux avis scientifiques concernant deux souches de B. cereus ont conclu qu’en raison de la présence de gènes codants pour l’entérotoxine dans le génome de ces souches, il existe un risque pour les personnes exposées aux organismes ou au produit qui en contient. L’Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA) a publié plusieurs documents sur les risques pour la santé publique associés aux espèces de Bacillus, y compris B. cereus, dans les aliments.

Le ministère australien de la Santé a fait état de maladies d’origine alimentaire dans toute l’Australie, dans lesquelles B. cereus était souvent associé au riz. Biosecurity New Zealand a récemment publié un profil de risque pour B. cereus dans les produits laitiers.

Aucune autre décision à l’étranger concernant Bacillus cereus n’a été trouvéeNote de bas de page 4 .

1.  Évaluation des dangers

1.1 Caractérisation de Bacillus cereus

1.1.1 Identification taxonomique et historique de la souche

Nom binomial : Bacillus cereus

Désignation taxonomique :

Règne :  Bactéries

Division : Firmicutes

Classe : Bacilles

Ordre : Bacillales

Famille : Bacillaceae

Genre : Bacillus

Espèce : Bacillus cereus

Souches dans la LIS :  ATCC 14579 et 11685-3

Historique de la souche :

La souche ATCC 14579 de B. cereus a été isolée pour la première fois dans l’air d’une étable à vaches au Royaume-Uni (Frankland et Frankland 1887). La souche ATCC 14579 de B. cereus est la souche type. Elle porte plusieurs numéros d’enregistrement dans d’autres collections de cultures, notamment DSM 31 (Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH) et NCCB 75008 (Netherlands Culture Collection of Bacteria).

Bien qu’elle soit inscrite sur la LIS comme souche de B. subtilis et qu’elle figure sous ce nom d’espèce dans les collections de cultures, les scientifiques de Santé Canada ont découvert que la souche 11685-3 de B. subtilis est en fait une souche de B. cereus. La souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) figure sur la LIS sous la désignation de souche masquée. Bien qu’elle figure dans une collection reconnue de cultures, cette collection ne possède aucun renseignement sur sa source d’isolation. Il existe très peu de publications dans la littérature scientifique sur cette souche et il n’y a pas de données phénotypiques.

1.1.1.1 Caractéristiques phénotypiques

Bacillus cereus est une bactérie Gram positif, anaérobie facultative, sporifère et vagile qui se présente sous forme de bâtonnet. Les spores de B. cereus sont ellipsoïdales, subterminales et ne gonflent pas le sporange. Les cellules de B. cereus tendent à se présenter en chaînes et la stabilité de ces chaînes détermine la forme de la colonie, qui peut varier d’une souche à l’autre (Logan et De Vos 2009.

Le tableau 1‑1 compare les morphologies des colonies de B. cereus provenant de diverses sources, y compris les souches figurant sur la LIS. Les caractéristiques phénotypiques résumées dans le Tableau 1‑2 donnent un aperçu des capacités métaboliques de la souche ATCC 14579 de B. cereus par rapport aux autres membres du groupe B. cereus. Les écarts entre les données de Santé Canada, de l’American Type Culture Collection (ATCC) et du manuel de Bergey se situent dans la fourchette d’acceptabilité pour B. cereus, et peuvent être attribuables à des conditions de cultures variables. Les résultats des tests phénotypiques (autres que la morphologie des colonies) pour la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) ne sont pas disponibles.

Tableau 1-1 : Morphologie des colonies de la souche ATCC 14579 de B. cereus et de B. cereus sensu stricto

Caractéristique

ATCC 14579

ATCC 14579

Souche 11685-3

B. cereus sensu stricto

Forme

Circulaire, irrégulière

Irrégulière

Circulaire

Circulaire à irrégulière

Taille (mm)

5-8

N. D.

2

2-7

Marge

Ondulée

Érodée

Entière

Entière à ondulée, crémée ou fimbriée

Élévation

Plate

Plate

N. D.

N. D.

Couleur

Crème

N. D.

Blanc cassé

Blanchâtre à crème

Texture (surface)

Humide

Mate

Lisse

Mate ou granulaire (lisse et humide)

Opacité

Opaque

Opaque

Opaque

Opaque

Pigment

Aucun

N. D.

N. D.

Rosâtre-brun, jaune diffusible ou jaune-vert fluorescent possible

Source de données

Santé Canadaa

American Type Culture Collectionb

Santé Canada

Manuel de Bergeyc

N. D. = données non disponibles.

a Apparence sur de la gélose TSB après 7 jours de croissance à la température ambiante.

b Apparence sur de la gélose nutritive à 30 °C.

c Apparence sur de la gélose au sang après 24 à 36 heures à 37 °C.

Tableau 1-2 : Caractéristiques des espèces étroitement apparentées du groupe B. cereus

Caractéristiques

Souche ATCC 14579 de B. cereusa

Bacillus cereusb

Bacillus cereus

Emetic biovarb

Bacillus anthracisb

Bacillus thuringiensisb

Motilité

+

+

+

-

+

Catalase

+

+

+

+

+

Oxydase

+

-

-

N. D.

-

Réaction au jaune d’œuf

N. D.

+

+

+

+

Hydrolyse de la caséine

+

+

+

+

+

Hydrolyse de l’esculine

+

+

+

+

+

Hydrolyse de la gélatine

+

+

+

+

+

Acide produit par le glycogène

N. D.

+

-

+

+

Acide produit par l’amidon

N. D.

+

-

+

+

Dégradation de la tyrosine

+

+

N. D.

-

+

Utilisation de citrate

+

+

+

d

+

Utilisation de propionate

+

N. D.

N. D.

N. D.

N. D.

Cristal de parasporal

-

-

-

-

+

Réduction du nitrate

+

d

+

+

+

Voges-Proskauer

+

+

+

+

+

Désamination de la phénylalanine

N. D.

-

-

N. D.

-

+ indique une valeur > 85 % positive; – indique une valeur de 0 à 15 % positive; N. D. = données non disponibles; d = différentes souches donnent différentes réactions.

a Données déterminées

b Selon des renseignements résumant le phénotype de plusieurs souches et provenant de différentes publications disponibles dans le manuel de Bergey (Logan et De Vos 2009).

Les données non publiées produites par Santé CanadaNote de bas de page 5 , y compris la croissance en milieu liquide à différentes températures, la croissance en milieu solide à 28 °C et 37 °C, les tests biochimiques et l’analyse des esters méthyliques d’acide gras (EMAG), sont présentées à l’annexe A pour la souche ATCC 14579 de B. cereus, mais ne sont pas disponibles pour la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus). Ces techniques ne peuvent pas être utilisées pour différencier la souche ATCC 14579 de B. cereus des autres souches de B. cereus. L’analyse EMAG de la souche 14579 de B. cereus a montré de fortes similitudes avec B. thuringiensis, ce qui était à prévoir compte tenu de la similitude génétique entre les membres du groupe B. cereus.

1.1.1.2 Caractéristiques moléculaires

Pour démontrer les relations phylogénétiques et comprendre les quelques variations génomiques entre les espèces du groupe B. cereus, on a utilisé diverses méthodes génotypiques, telles que le séquençage génomique (Ivanova et coll. 2003), le polymorphisme de longueur des fragments amplifiés (AFLP) (Ticknor et coll. 2001), les empreintes digitales rep-PCR (Cherif et coll. 2003), l’analyse du séquençage du gène de l’ARNr 16S et de l’ARNr 23S (Ash et coll. 1991), l’électrophorèse enzymatique multilocus (MLEE) (Ash et Collins 1992; Helgason et coll. 2000b), le typage de séquence multilocus (MLST) (Helgason et coll. 2004; Priest et coll. 2004; Tourasse et coll. 2006) et l’hybridation soustractive suppressive (SSH) (Radnedge et coll. 2003). La parenté génétique entre les membres du groupe B. cereus est si proche que, d’un point de vue strictement phylogénétique, ils peuvent être considérés comme une seule espèce.

Les membres du groupe B. cereus sont généralement divisés en trois clades phylogénétiques principaux (annexe B). Le clade I comprend B. anthracis et certaines variantes de B. cereus et de B. thuringiensis, principalement de sources cliniques. Le clade II contient la souche ATCC 14579 de B. cereus et plusieurs autres souches de B. cereus, mais elle est surtout composée de souches de B. thuringiensis, dont peu sont issues de sources cliniques. Le clade III contient les bacilles non pathogènes B. mycoides et B. weihenstephanensis (Didelot et coll. 2009; Helgason et coll. 2000b; Kolsto et coll. 2009; Priest et coll. 2004; Vassileva et coll. 2006). Différentes lignées établies par MLST ont également émergé des clades I et II. La souche ATCC 14579 de B. cereus appartient plus spécifiquement à la lignée Tolworthi (Barker et coll. 2005; Priest et coll. 2004; Vassileva et coll. 2006).

Le séquençage du gène de l’ARNr 16S de la souche ATCC 14579 de B. cereus, par des scientifiques de Santé Canada à partir d’une souche mère obtenue d’ATCC, montre une homologie de 100 % avec la souche ATCC 14579 de B. cereus provenant de la bibliothèque exclusive MicroSeq ® ID et une homologie supérieure à 99 % avec les autres membres du groupe B. cereus inclus dans la base de données (souches ATCC 33679 et ATCC 10792 de B. thuringiensis, souche Ames de B. anthracis et souche ATCC 6462 de B. mycoides). Ceci a confirmé que la séquence du gène de l’ARNr 16S provenant de la souche ATCC 14579 de B. cereus, obtenue de l’ATCC, correspondait à la séquence publiée du gène de l’ARNr 16S obtenu de la souche ATCC 14579 de B. cereus. Les séquences génétiques de l’ARNr 16S provenant de la souche ATCC 14579 de B. cereus ont également montré une même similarité élevée par rapport aux séquences de B. cereus publiées par le NCBI.

Les chercheurs de Santé Canada ont découvert que les séquences du gène de l’ARNr 16S préparées à partir d’une souche mère de la souche 11685-3 de B. subtilis provenant directement de la collection de cultures présentaient une homologie supérieure à 99 % avec des membres du groupe B. cereus de la bibliothèque exclusive MicroSeqMD ID, y compris la souche ATCC 14579 de B. cereus. La possibilité que la souche mère ait été contaminée dans le laboratoire de Santé Canada a été écartée, puisque des résultats semblables ont été observés pour des souches mères obtenues de l’Université Carleton et avec quelques nouvelles souches mères commandées à la collection de cultures. Pour confirmer ce résultat, le génome a été séquencé. La comparaison des marqueurs génétiques, par l’intermédiaire du site Web Bacillus cereus MLST Databases (Jolley 2014), a montré une correspondance proche, mais non exacte avec une souche existante (Tableau 1‑3).

Tableau 1-3 : Comparaison des profils d’allèle dans la base de données sur le typage de séquences multilocus de B. cereus (adaptée de Jolley 2014)

Allèle MLST

Souche ATCC 14579 de B. cereus

Souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus)

Souche la plus apparentée (souche ST204 de B. cereus)

glp

13

15

15

gmk

8

6

6

ilv

11

29

29

pta

11

8

8

pur

12

4

4

pyc

7

8

8

tpi

4

39

14

Afin de déterminer sa parenté avec d’autres génomes de B. cereus séquencés, un arbre phylogénétique à génome entier a été construit à partir de séquences d’ARNr 16S provenant de deux souches figurant sur la LIS (Figure 1‑1). Les deux souches sont regroupées au sein du groupe B. cereus avec les autres pathogènes du genre Bacillus. Cette méthode confirme que la souche 11685-3 de B. subtilis est en fait une souche de B. cereus.

L’analyse des caractères de pathogénicité et des éléments extrachromosomiques qui reflètent le spectre de virulence de l’espèce joue un rôle central dans l’identification des membres du groupe B. cereus. Les éléments extrachromosomiques qui diffèrent entre les membres du groupe B. cereus sont présentés à l’annexe C. Les plasmides déterminant les profils de pathogénicité dans le groupe B. cereus comprennent pXO1 et pXO2 de B. anthracis, qui contiennent l’îlot de pathogénicité de l’anthrax, pBtoxis de B. thuringiensis, qui code la protéine insecticide, et pCER270 de B. cereus, qui code la toxine émétique. Les éléments extrachromosomiques peuvent aussi varier entre les souches d’une même espèce. Bien que la présence de pXO1 ait été constatée dans certaines souches de B. cereus comme G9241 et que d’autres portent pCER270, ces éléments extrachromosomiques ne sont pas caractéristiques de la souche ATCC 14579, qui ne contient qu’un seul élément extrachromosomique, pbclin15 (Ivanova et coll. 2003). Le plasmide pbclin15 ne contient aucun gène associé à des traits de pathogénicité connus. Les recherches de données annotées sur le génome n’ont pas permis d’identifier des gènes ou des opérons de toxine connus associés à pXO1 (cya/facteur d’œdème, lef/facteur létal, pagA/répresseur d’antigène protecteur), à pXO2 (potentiellement positif pour le gène CapA, mais pas pour aucun autre gène de capsule) et à pCER270 (groupe de gènes de toxine émétique) dans la souche 11685‑3 de B. subtilis (B. cereus). Par électrophorèse sur gel, on voit des bandes très pâles qui suggèrent la présence de plasmides en faible nombre de copies. Ces plasmides présumés sont de petite taille (3 kb et 5 kb), alors que pXO1 a une taille de 181 kb, pXO2 a une taille de 94,8 kb; pCER270 a une taille de 270,1 kb, et pBtoxis a une taille de 127,9 kb, et il est peu probable qu’ils aient un contenu génétique considérable. Pour exclure la possibilité que la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) soit B. thuringiensis, on a effectué des recherches dans le génome et fait des tests de PCR pour les gènes de la protéine insecticide végétative (vip3) et de la protéine cristalline (cry). Aucun des deux n’a été détecté.

Figure 1‑1 : Arbre phylogénétique produit par le Bureau de la science et de la recherche en santé environnementale à l’aide des séquences d’ADNr 16S des espèces de Bacillus, identifiées à partir de recherches dans la littérature. Pour créer l’arbre phylogénique, on a tout d’abord aligné les séquences au moyen de la méthode MUSCLE; on a ensuite fait une analyse à l’aide du modèle de distance de Kimura à deux paramètres dans la version 5.2 du logiciel MEGA (Tamura et coll. 2011).

La figure 1-1 montre la relation phylogénétique des souches B. subtilis 11685-3 et B. cereus ATCC 14579 figurant sur la LIS avec d’autres souches de Bacillus d’après les séquences d’ADNr 16S. Les séquences de B. subtilis 11685-3 et de B. cereus ATCC 14579 ont été comparées à celles de B. weihenstephanensis KBAB4, de B. cereus G9241, de B. thuringiensis serovar konkukian 97-27, de B. cereus anthracis souche Ames, de B. cereus var. anthracis souche Cl, de B. cereus ATCC 10987, de B. coahuilensis M4-4, de Bacillus sp. m3-13, de Bacillus espèce NRRL B-14911, de Bacillus halodurans C-125, de B. clausii KSMK16, de B. licheniformis DSM13, de B. subtilis ATCC 6051 et de B. subtilis ATCC 6051 en utilisant Clostridium difficile JMC 1296 comme groupe externe. L’arbre phylogénétique montre que B. subtilis 11685-3 est étroitement apparenté à B. cereus ATCC 14579 (les deux font partie du même groupe au sommet de l’arbre) et à d’autres souches du groupe B. cereus. B. subtilis 11685-3 ne semble pas étroitement apparenté à d’autres souches de B. subtilis qui se regroupent au bas de l’arbre.

1.1.2 Propriétés biologiques et écologiques

1.1.2.1 Paramètres de croissance

B. cereus a des besoins nutritionnels minimes et croît dans une plage de températures et de pH. La température minimale de croissance est généralement d’environ 10 à 20 °C et la température maximale de croissance est de 40 à 45 °C, la température de croissance optimale étant d’environ 37 °C (Logan et De Vos 2009). Certaines souches psychrotolérantes ont été isolées à 6 °C (Logan et De Vos 2009). Des renseignements additionnels sur les exigences de croissance propres aux souches figurant sur la LIS sont présentés à l’annexe A.

1.1.2.2 Survie, persistance et dispersion dans l’environnement

B. cereus a la capacité de former des spores; par conséquent, ses cellules végétatives sont en mesure de coloniser une variété de niches et ses spores peuvent persister pendant une période indéfinie dans plusieurs environnements (Kotiranta et coll. 2000). B. cereus forme des endospores qui peuvent survivre dans des conditions environnementales sous-optimales. Ces endospores ont une couche externe solide semblable à la kératine et résistante à la chaleur, aux agents chimiques, aux radiations, aux désinfectants et au dessèchement et résistent souvent à des températures de 126 °C pendant plus de 90 minutes (Pillai et coll. 2006). Les spores sont présentes dans de nombreux types de sol et dans les sédiments, la poussière et le matériel végétal, sont décrites comme omniprésentes dans la nature (Stenfors Arnesen et coll. 2008) et pourraient se répandre de façon passive dans l’environnement. Les spores ne se détruisent pas facilement par les moyens utilisés pour éliminer les cellules végétatives, et elles peuvent germer au contact de matière organique, ou une fois à l’intérieur d’un insecte ou d’un animal hôte (Stenfors Arnesen et coll. 2008.

Néanmoins, les conditions requises pour la croissance et la survie varient selon la souche (Bassen et coll. 1989; Gibriel et Abd-el Al 1973; Jaquette et Beuchat 1998; Rizk et Ebeid 1989; Rossland et coll. 2003). Pour la plupart des souches, la température optimale de croissance se situe entre 30 ºC et 37 ºC, et il n’y a normalement aucune croissance au-dessus de 55 ºC ou en dessous de 5 ºC. Le pH optimal varie selon le milieu de culture utilisé et aucune croissance n’est observée dans un milieu présentant un pH inférieur à 4,3 ou supérieur à 10,5 (Andersson 1995).

Des données de tests de persistance ont été obtenues par Environnement et Changement climatique Canada pour la souche ATCC 14579 de B. cereus dans des sols agricoles. Après l’inoculation de cellules vivantes dans le sol, des échantillons ont été prélevés à divers moments, et la présence d’ADN de la souche ATCC 14579 de B. cereus a été recherchée par AFLP PCR spécifique. L’ADN de cette souche a été détectée jusqu’à 127 jours suivant l’inoculation (Xiang et coll. 2010). Aucune donnée de persistance n’était disponible pour la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus). Dans une autre étude (West et coll. 1985) où un sol sec naturel (non autoclavé) avait été inoculé artificiellement par 104 spores de B. cereus, le niveau de population était passé à 105 pendant la durée de l’expérience (64 jours). Cela correspond au fait que les spores peuvent se maintenir dans l’environnement et sont résistantes à certains facteurs qui normalement causent le déclin des cellules végétales suite à une inoculation artificielle. Par conséquent, il est raisonnable de penser que le relâchement répété de spores de B. cereus dans l’environnement naturel pourrait mener à l’augmentation du nombre de spores qui se maintiendraient dans ces milieux.

B. cereus est un microorganisme persistant qui est fréquemment isolé des milieux naturels. Cependant, les études des ouvrages scientifiques qui contiennent des données sur les niveaux des populations sont très limitées. Une étude (Tucker et McHugh 1991) a montré que, dans divers sols contenant des populations florales variables, la concentration de B. cereus atteignait 6 ⨯ 104 UFC/g de sol. En outre, aucun rapport pertinent sur la persistance environnementale des toxines produites par B. cereus n’a été retrouvé. Bien qu’un apport important de la souche ATCC 14579 de B. cereus ou de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) dans l’environnement pourrait entraîner des concentrations plus élevées que les concentrations de fond de B. cereus, il est peu probable qu’un grand nombre de cellules végétatives se maintiennent dans l’eau et dans le sol en raison de la concurrence (Leung et coll. 1995) et de la microbiostase (van Veenet coll. 1997), un effet inhibiteur du sol, entraînant la baisse rapide des populations de bactéries introduites. Les spores de B. cereus risquent néanmoins de persister et de s’accumuler dans l’environnement comme il est indiqué plus haut. Aucun rapport documentant l’élimination de spores après une contamination environnementale n’a été retrouvé dans la littérature scientifique.

Il a été démontré que la souche ATCC 14579 de B. cereus est capable de produire une substance inhibitrice du type bactériocine (bacteriocin-like inhibitory substance – BLIS) très active contre les espèces de Bacillus étroitement apparentées (Risoen et coll. 2004). Cependant, il n’existe actuellement aucun rapport ou article de recherche publié indiquant que la souche ATCC 14579 de B. cereus est nuisible au microbiote dans l’environnement au niveau des populations (aux fins de la présente évaluation, cela indique un nombre important d’organismes de la même espèce vivant dans une zone donnée). On ne sait pas si la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) produit la substance BLIS ou des composés similaires.

1.1.2.3 Transfert génétique

Différents plasmides se retrouvent dans différentes souches de B. cereus (annexe C) et certains abritent des gènes liés à la pathogénicité ou à l’adaptation environnementale (Helgason et coll. 2000a; Hoffmaster et coll. 2004; Rasko et coll. 2005; Rasko et coll. 2007). En général, ces plasmides sont présents en petit nombre de copies et ne sont pas autotransmissibles, mais ils peuvent être mobilisés avec l’aide d’autres plasmides portant des homologues d’éléments clés d’un système de sécrétion conjugatif (Van der Auwera et Mahillon 2005). La transduction (transfert horizontal de gènes par transmission phagique) est un mécanisme potentiellement important du transfert de gènes dans les milieux naturels. Le bactériophage CP‑51, un phage transducteur généralisé pour B. cereus, B. anthracis et B. thuringiensis, assiste la transduction de l’ADN plasmidique (Ruhfel et coll. 1984). Le seul plasmide présent dans la souche ATCC 14579 de B. cereus est le plasmide linéaire pBClin15 (Ivanova 2003) qui ressemble beaucoup au phage Bam35, un virus bactérien commun (Stromsten et coll. 2003), mais aucun événement de transduction n’a été associé à pBClin15 dans la littérature scientifique. Les plasmides présumés de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) sont de petite taille (3 kb et 5 kb), et il est peu probable qu’ils contiennent beaucoup de gènes.

Les séquences d’insertion (insertion sequence – SI) sont un autre type d’élément mobile pouvant participer au transfert génétique horizontal. Les éléments SI sont composés de répétitions inversées flanquant un gène de transposase (De Palmenaer et coll. 2004) et ont été trouvés chez divers membres du groupe B. cereus. IS231 participait à la translocation de cassettes d’insertion mobiles pouvant contenir certains gènes participant à la résistance aux antibiotiques ou l’adaptation à l’environnement (Chen et coll. 1999; De Palmenaer et coll. 2004). Une variante IS231 a été identifiée dans la souche ATCC 14579 de B. cereus et est composée de deux gènes présumés. L’un est identique à 60 % à une déhalogénase d’halogénoacide et l’autre est identique à 55 % à une acétyltransférase (De Palmenaer et coll. 2004).

Des introns du groupe II ont aussi été identifiés dans le génome des membres du groupe B. cereus (chromosome et plasmides), incluant une copie de la souche ATCC 14579. Même s’ils ne contiennent aucun gène de pathogénicité, ces introns sont des rétroéléments autoépisseurs mobiles participant au transfert génétique (Tourasse et Kolsto 2008). D’autres éléments pouvant faciliter le transfert génétique pourraient aussi être présents chez B. cereus. Økstad et coll. (2004) ont découvert un élément répété d’ADN spécifique au groupe B. cereus, bcr1. Cet élément est présent dans la souche ATCC 14579 de B. cereus dans 54 copies et il présente les caractéristiques d’un élément mobile. Par conséquent, bcr1 pourrait participer au transfert génétique horizontal au sein du groupe B. cereus. En outre, l’analyse complète par Ivanova et coll. (2003) du génome de la séquence de la souche ATCC 14579 de B. cereus a révélé la présence de 28 gènes de la transposase, qui participent au transfert horizontal de gènes (Kolsto et coll. 2009).

Le transfert génétique est possible et pourrait augmenter le potentiel de risque de B. cereus, comme cela s’est produit lorsque la souche G9241 a acquis l’îlot de pathogénicité de l’anthrax du plasmide pXO1 de B. anthracis. Cependant, la présence de cellules végétatives semble essentielle à la conjugaison (Santos et coll. 2010). Puisque B. anthracis existe naturellement dans l’environnement, surtout sous forme de spores dormantes, et que ses cellules végétatives survivent mal hors de l’hôte, l’acquisition de plasmides de B. anthracis par d’autres membres du groupe B. cereus est très rare. Elle pourrait être limitée aux régions où l’anthrax est endémique ou, minimalement, y être plus fréquente (Hoffmaster et coll. 2006). De plus, la croissance de B. anthracis à l’extérieur d’un hôte entraîne habituellement une perte de virulence (Dragon et Rennie 1995). En laboratoire, le transfert conjugatif d’un plasmide insecticide de B. thuringiensis à B. anthracis a été observé à un ratio variant de 6,9 x 10-4 à 1,9 x 10-7, mais aucun isolat B. anthracis naturellement insecticide n’a encore été rapporté (Yuan et coll. 2010). La conjugaison des plasmides pAW63 et pXO16 de B. thuringiensis à une souche de B. cereus et entre des souches de B. thuringiensis a été rapportée dans des matrices alimentaires en laboratoire (Van der Auwera et coll. 2007). Le transfert conjugal du plasmide pHT73- EMR de B. thuringiensis var. kurstaki à la souche ATCC 14579 de B. cereus présentait des fréquences de 1,1 ± 0,90 ⨯ 10-9 sur un filtre de nitrocellulose et n’était pas détecté sur un milieu de culture LB ou des larves de Bombyx mori (Santos et coll. 2010).

Bien qu’il soit possible que la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685‑3 de B. subtilis (B. cereus) puissent acquérir des plasmides de virulence de parents pathogènes, la probabilité d’une telle occurrence n’est pas plus élevée que pour d’autres souches naturelles de B. cereus. Les souches figurant sur la LIS ne contiennent pas de plasmides porteurs de facteurs de virulence, de sorte qu’elles ne peuvent pas participer au transfert conjugal des facteurs de virulence à d’autres bactéries dans l’environnement.

1.1.2.4 Résistance aux antibiotiques, aux métaux et aux agents chimiques

La résistance de B. cereus à différents antibiotiques est très variable selon les souches (Bernhard et coll. 1978; Weber et coll. 1988). La plupart des souches de B. cereus produisent la β-lactamase et sont donc considérées résistantes aux agents antimicrobiens de la β-lactame (Coonrod et coll. 1971). La plupart des souches de B. cereus se sont révélées résistantes à différents antibiotiques : pénicilline, pénicilline semi-synthétique, céphalosporine (Stretton et Bulman 1975; Weber et coll. 1988), ampicilline, colistine, polymyxine, kanamycine, tétracycline, bacitracine et céphaloridine (Bernhard et coll. 1978; Wong et coll. 1988). Mols et coll. 2007 ont rapporté que la souche ATCC 14579 de B. cereus était résistante aux antibiotiques ciblant les parois cellulaires, comme la céfazoline, le kétoprofène et le moxalactame. Même avec le régime antibiotique approprié, la littérature scientifique présente des exemples d’infections à B. cereus réfractaires conduisant à un résultat fatal (Musa 1999; Tuladhar 2000). Les tests de sensibilité aux antibiotiques menés par Santé Canada sur dix catégories d’antibiotiques ont révélé que la souche ATCC 14579 de B. cereus présentait une résistance élevée à l’amoxycilline, à l’aztréonam et au triméthoprime et une sensibilité intermédiaire au céphotaxime et à l’acide nalidixique, mais une sensibilité à la doxycyline, à l’érythromycine, à la gentamicine et à la vancomycine (tableaux 1 et 4). Le profil de sensibilité de la souche 11685-3 B de B subtilis (B. cereus) aux antibiotiques n’est pas disponible.

Tableau 1-4 : Concentrations inhibitrices minimales (CIM, μg/mL) pour la souche ATCC 14579 de B. cereus

Antibiotique

Points d’effet de la CIMa (μg/mL)

Souche ATCC 14579 de B. cereusb

Interprétation des résultats

Amoxycilline

N. D.

> 24

N. D.

Aztréonam

N. D.

> 24

N. D.

Céphotaxime

S ≤ 8; I 16-32; R ≥ 64

> 12

I

Doxycycline

N. D.

< 0,37

N. D.

Érythromycine

S ≤ 0,5; I 1-4; R ≥ 64

< 0,37

S

Gentamicine

S ≤ 4; I 8; R ≥ 16

1,5

S

Acide nalidixique

N. D.

6

N. D.

Triméthoprime

R ≥ 4

> 24

R

Vancomycine

S ≤ 4

1,5

S

S = sensibilité; I = sensibilité intermédiaire; R = résistance; N. D. = données non disponibles.

a Les points d’effet pour déterminer la sensibilité de la souche proviennent de la méthode Methods for Antimicrobial Dilution et Disk Susceptibility Test of Infrequently Isolated or Fastidious Bacteria (Approved Guideline – Second Edition), Clinical and Laboratory Standard Institute (CLSI 2012).

b Travaux réalisés selon la méthode d’essai liquide TSB-MTT (Seligy et coll. 1997). Les valeurs indiquées sont basées sur un minimum de trois expériences indépendantes. Les valeurs correspondent à la concentration inhibitrice minimale (μg/ml) pour la souche ATCC 14579 de B. cereus (20 000 UFC/puits), cultivée en présence de l’antibiotique pendant 72 heures à 37 °C.

1.1.2.5 Caractéristiques pathogènes et toxigènes
1.1.2.5.1 Toxines

B. cereus peut causer deux types d’intoxication alimentaire : un syndrome de vomissement, qui se traduit par des vomissements sous l’action de la toxine émétique cereulide et un syndrome diarrhéique produit par l’action de diverses entérotoxines (Granum 2001; Kotiranta et coll. 2000; Stenfors Arnesen et coll. 2008). La cereulide est une toxine peptidique qui doit être présente dans l’aliment au moment de l’ingestion pour provoquer des vomissements, mais la présence de cellules vivantes n’est pas requise pour causer le vomissement (Agata et coll. 2002). En ce qui concerne le syndrome diarrhéique, on ne sait pas si les entérotoxines présentes dans les aliments ou produites dans l’intestin grêle par des bactéries vivantes causent l’effet. Cependant, les entérotoxines sont instables à un pH < 4 et peuvent être dégradées par la pepsine, la trypsine et la chymotripsine (Granum 1994), de sorte qu’il est probable qu’elles sont produites dans l’intestin grêle. Cinq toxines ont été proposées comme causes potentielles du syndrome diarrhéique : HBL, NHE, BceT, EntFM et CytK, mais trois d’entre elles seulement (HBL, NHE et CytK) ont été associées à des flambées épidémiques d’origine alimentaire (Agata et coll. 1995a; Lund et coll. 2000; Lund et Granum 1997; Stenfors Arnesen et coll. 2008; Schoeni et Lee Wong 2005).

Les deux souches – la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) – produisent les entérotoxines hémolysine BL [HBL], l’entérotoxine non hémolytique [Nhe], des hémolysines (hémolysine II [HlyII] et III [HlyIII]) et la phospholipase C (PLC), dont trois variantes sont reconnues : hydrolase du phosphotidylinositol (PIH), hydrolase de la phosphotidylcholine (PC-PLC) et sphingomyélinase (SMase) (voir l’annexe D) (Ivanova et coll. 2003). Des analyses PCR non publiées, réalisées par les scientifiques de Santé Canada, ont confirmé la présence des entérotoxines dans le chromosome de la souche ATCC 14579 de B. cereus et de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) (Tableau 1‑5). Le gène codant pour la toxine émétique est situé sur un plasmide, pCER270, qui n’est pas porté par la souche ATCC 14579 de B. cereus ou la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus), ce qui rend ces souches improbables pour la production de la cereulide (Haggblom et coll. 2002). La phospholipase C et les hémolysines produites par B. cereus sont des toxines nécrotiques qui imitent les effets de certaines toxines staphylococciques ou clostridiales, entraînant des infections non gastro-intestinales envahissantes (Turnbull et Kramer 1983).

Tableau 1-5 : Gènes de toxine identifiés par PCR dans la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus)

Gène de toxine

Souche ATCC 14579 de B. cereus

Souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus)

Entérotoxine hémolytique BL (hblA, hblC, hblD)

+

+

Entérotoxine non hémolytique Nhe

+

+

Entérotoxine FM1

+

+

Cytotoxine K

+

+

Phospholipase C spécifique du phosphotidylinositol

+

+

Céréolysine A, B

+

+

Céréolysine O

+

+

Hémolysine II

+

-

Hémolysine III

+

+

Protéine insecticide végétative

-

-

Protéine cristalline

-

-

1.1.2.5.2 Adhésion des bactéries et formation de biofilms

L’adhésion des entéropathogènes à l’épithélium intestinal est une première étape essentielle à la colonisation. La fixation de la bactérie est liée à la présence des fimbriae, qui reconnaissent un site spécifique à la surface des entérocytes. La couche de surface cristalline (couche S) était aussi potentiellement en cause, mais sa présence n’a pas été détectée à la surface cellulaire de la souche ATCC 14579 de B. cereus (Kotiranta et coll. 1998). Les composantes entérotoxines sont exprimées sur la membrane cellulaire de la bactérie ou sécrétées dans la lumière intestinale. À cet endroit, les toxines causent la diarrhée en perturbant l’échange d’eau et d’électrolytes (Belaiche 2000). Il a été suggéré que les entérotoxines HBL, Nhe et CytK de B. cereus forment des pores dans la membrane des cellules épithéliales de l’intestin, ce qui cause une lyse osmotique (Beecher et Wong 1997; Hardy et coll. 2001; Haug et coll. 2010).

Dans une étude récente, on a suggéré que le pilus en surface protège B. cereus de la clairance intraoculaire précoce (Callegan et coll. 2017). Cela pourrait potentiellement contribuer à sa virulence lors du début précoce de l’endophtalmie. Cependant, les deux espèces sauvages avec pilus (souche ATCC 14579) ainsi que le mutant sans pilus ont entraîné une perte de vision importante lorsque les infections n’ont pas été traitées.

Les couches d’exine sont externes, lâches, hydrophobes, glycosylées et de type ballon (Abhyankar et coll. 2013). En plus d’augmenter la résistance des spores, ces couches leur confèrent la capacité d’adhérer aux surfaces (Abhyankar et coll. 2013). Une centaine de protéines avec exine et couche de spores ont été identifiées dans la souche ATCC 14579, dont 11 sont supposées participer expressément à la fixation des spores aux surfaces (Abhyankar et coll. 2013). L’exine ressemble à une couche duveteuse dans laquelle la BclA est la principale glycoprotéine sur une couche basale paracristalline (Lequette et coll. 2011b). Il a été démontré que la BlcA est un facteur clé dans l’adhésion des spores de la souche ATCC 14579 de B. cereus sur les surfaces en acier inoxydable (Lequette et coll. 2011a). Les séquences de BclA sont bien conservées au sein du groupe B. cereus (Lequette et coll. 2011b).

La formation d’un biofilm est en général associée à la pathogénicité et à une augmentation de la résistance aux agents antimicrobiens. On a signalé que l’espèce B. cereus a la capacité de former des biofilms. Cependant, aucune formation de biofilm n’a été observée pour la souche ATCC 14579 de B. cereus après l’incubation d’une culture en phase exponentielle à une densité optique (600 nm) de 0,01 dans un milieu LB sur une plaque 96 puits en PVC, pendant 72 h à 30 °C, et la formation de biofilm a été observée dans les mêmes conditions chez la souche ATCC 10987 de B. cereus (Auger et coll. 2006). Dans une autre étude, la souche ATCC 14579 de B. cereus avait formé des biofilms sur un milieu Y1 après 24 heures à 20 °C et 30 °C, mais le biofilm s’était dispersé après 48 heures (Wijman et coll. 2007). Les auteurs de cette étude ont conclu que la formation de biofilm était fortement dépendante du temps d’incubation, de la température et du milieu, de même que de la souche utilisée. Dans une autre étude, on a observé que la disponibilité en fer libre augmentait la formation de biofilm de la souche ATCC 14579 (Hayrapetyan et coll. 2015). On ne sait pas si la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) forme des biofilms. La capacité des souches de B. cereus de former des biofilms a un grand impact sur l’industrie alimentaire en tant que source possible de contamination (Ribeiro et coll. 2017).

1.1.2.5.3 Métabolites secondaires

D’autres facteurs de virulence propres à B. cereus comprennent les protéases, notamment les métalloprotéases (Cadot et coll. 2010; Guillemet et coll. 2010), et d’autres enzymes dégradantes jouent un rôle dans l’établissement et le développement des infections, ainsi que dans le contournement du système immunitaire de l’hôte (annexe E). Certaines d’entre elles participaient à des infections cibles humaines et non humaines (annexe F). Le facteur de transcription PlcR est considéré comme un facteur de virulence, car il participe à l’expression de la plupart des facteurs de virulence connus chez B. cereus, y compris HBL, Nhe, CytK, les PLC et plusieurs protéases dans B. cereus figurant sur la LIS et peuvent être en partie responsables de la variabilité de la virulence parmi les souches de B. cereus (Gohar et coll. 2008). La capacité de la souche ATCC 14579 de B. cereus de croître à 37 °C, comme le montre l’annexe A, est une autre préoccupation du point de vue de la santé humaine.

1.1.2.5.4 Essais de cytotoxicité

Des données non publiées générées par Santé Canada sur la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) (cellules et/ou filtrats de culture) ont indiqué une activité cytotoxique pointant vers une lignée cellulaire du cancer du côlon humain et une lignée cellulaire de macrophages de la souris à 37 °C, ce qui est conforme aux résultats d’autres laboratoires. La toxicité de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) était importante, mais nettement inférieure à celle de la souche ATCC 14579 de B. cereus. La souche ATCC 14579 de B. cereus présentait une cytotoxicité élevée pour les cellules Vero cultivées à 37 °C et à 15 °C par le BHIG (L. P. Stenfors Arnesen, communication personnelleNote de bas de page 6 . Linbäck et coll. (1999) ont démontré l’effet cytopathogène de la souche ATCC 14579 de B. cereus (surnageant) sur les cellules Vero, et une forte activité hémolytique contre les érythrocytes ovins, les deux à 37 °C. Bien que la cytotoxicité soit manifeste dans ces études, les résultats varient selon les températures de croissance.

1.1.2.5.5 Gènes de virulence

En raison de la grande similitude génétique entre les membres du groupe B. cereus, les isolats cliniques partageant les toxines connues pour être présentes dans la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) sont considérés comme de bons substituts pour caractériser les dangers potentiels pour la santé humaine de la souche ATCC 14579 de B. cereus. Toutefois, il convient de reconnaître que la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) diffèrent des souches hautement pathogènes du groupe B. cereus dans la mesure où elles ne contiennent pas les plasmides de virulence associés au syndrome émétique de B. cereus ou à l’anthrax (Didelot et coll. 2009; Helgason et coll. 2000b; Kolsto et coll. 2009; Rasko et coll. 2005; Vassileva et coll. 2006). La souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) peuvent également être différenciées des souches hautement pathogènes du groupe B. cereus d’après leurs séquences du génome et leur position phylogénétique dans le clade II du groupe B. cereus. Le clade II comprend la majorité des isolats de B. thuringiensis (Priest et coll. 2004), qui comprennent également des isolats cliniques (Barker et coll. 2005; Hoffmaster et coll. 2008), tandis que les souches hautement pathogènes (souches émétiques de B. anthracis et de B. cereus) sont groupées dans le clade I. Guinebretière et coll. (2008) ont proposé une nouvelle classification du groupe B. cereus, basée sur le polymorphisme AFLP. Cette nouvelle classification comprend sept groupes, dont chacun est associé à une plage particulière de températures de croissance et à un potentiel de pathogénicité. Selon cette classification, la souche ATCC 14579 appartient au groupe IV, qui comprend les souches de B. cereus et B. thuringiensis qui croissent à 37 ºC et qui sont en cause dans l’intoxication alimentaire (Guinebretière et coll. 2008).

1.1.3 Effets

1.1.3.1 Environnement

B. cereus peut avoir divers effets sur les espèces autres qu’humaines, tout dépendant de l’hôte et la méthode d’exposition (annexe F). Mentionnons, entre autres, la diarrhée (singes), la mammite (bovins), l’inflammation (lapins) et la mort (différents organismes).

1.1.3.1.1 Vertébrés

On a étudié quatre cas de mammite chez les bovins, dont certains ont été mortels (annexe F). On sait cependant qu’un traitement approprié permet aux animaux de survivre à une telle infection (Schiefer et coll. 1976). Chez les vertébrés, des effets ont été rapportés par différentes sources, incluant une inflammation nécrotique au site d’injection sous-cutanée, l’accumulation de liquide dans un modèle d’anse iléale de lapin, une augmentation de la perméabilité vasculaire, la présence d’abcès ou de nodules après l’injection intradermique, une calcification et une ulcération nécrotique de la peau après l’injection intramusculaire chez les lapins, la diarrhée après l’ingestion chez les singes, des avortements spontanés chez les bovins et les ovins ayant reçu des doses élevées par injection intraveineuse, ainsi que la mortalité chez les souris. Des détails précis sur ces expériences sont présentés à l’annexe F. D’après les renseignements disponibles, il convient de noter que les effets pathogènes indiqués à l’annexe F ne devraient pas toucher le biote dans l’environnement, car la voie d’administration a contourné les barrières physiques naturelles contre l’infection, ou encore les concentrations de bactéries utilisées étaient plus élevées que celles auxquelles on pourrait s’attendre dans le milieu naturel.

Un certain nombre d’études expérimentales visaient une variété d’organismes cibles avec B. cereus (avec la souche ATCC 14579 de B. cereus lorsque cela est indiqué par un astérisque [*]). Ces organismes comprenaient des cobayes, des lapins, des souris*, des bovins, des singes et des chats. Les modes d’exposition comprenaient notamment l’ingestion libre et le gavage, l’injection (intraveineuse, intradermique, intravitréenne, intrapéritonéale, sous-cutanée), l’instillation nasale ou l’exposition cutanée à des cultures ou des surnageants acellulaires. Les objectifs de ces études étaient variables et comprenaient entre autres la caractérisation du rôle de gènes spécifiques dans la virulence, l’étude des propriétés opportunistes de B. cereus et l’utilisation de modèles pour la pathogénicité humaine de B. cereus.

B. cereus a été désigné comme agent causal dans une éclosion ayant provoqué la mort subite de 12 perroquets appartenant à plusieurs espèces dans un zoo (Godoy et coll. 2012). B. cereus a été isolée dans le sang et dans des organes stériles. De vastes zones d’hémorragie pulmonaire, de congestion hépatique, d’entérite hémorragique et de congestion cardiaque ont été observées à la nécropsie.

On ne dispose d’aucune donnée ou d’aucun renseignement spécifique sur les effets de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) sur les vertébrés.

1.1.3.1.2 Invertébrés

Selon deux études réalisées sur des invertébrés, l’isolat WGPSB-2 de B. cereus présentait un certain potentiel comme agent de lutte biologique contre les vers blancs (Selvakumar et coll. 2007; Sushil et coll. 2008). Dans une autre étude, on a examiné les effets de plusieurs espèces bactériennes sur les vers blancs (insectes ravageurs connus de la pomme de terre), et on a indiqué que la souche CRPI14 de B. cereus provoquait la mortalité la plus élevée (51,85 % après sept jours) (Sharma et coll. 2013). La mortalité avait augmenté pendant toute la durée de l’étude pour atteindre 100 % trente jours après le traitement.

B. cereus a été impliqué dans un cas du syndrome de nécrose de l’hépatopancréas chez Litopenaeus vannamei (des crevettes d’élevage), avec plusieurs autres espèces bactériennes (Huang et coll. 2016). B. cereus avait précédemment été signalée comme agent causal dans la maladie des taches blanches qui peut causer de graves flambées dans l’élevage des crevettes, avec une mortalité de plus de 70 % dans les trois à cinq jours suivant l’apparition du foyer de la maladie (Velmurugan et coll. 2015). Les symptômes de la maladie des taches blanches comprennent des changements de coloration dans la carapace et les muscles, la nécrose et la perte d’appétit.

Un certain nombre d’études expérimentales ont mis en cause divers organismes ciblés avec B. cereus (et en particulier la souche ATCC 14579 de B. cereus, lorsque cela est indiqué par un astérisque [*]) (annexe F). Ces organismes comprennent des insectes et crustacés : lépidoptères*, blattes*, galléries et coléoptères). Certaines méthodes d’exposition comprenaient l’ingestion libre et l’injection (intrahémocoelique et intracoelomique). Les objectifs des études étaient variés et comprenaient certains des objectifs suivants : la caractérisation du rôle de gènes spécifiques dans la virulence, l’étude des propriétés opportunistes de B. cereus, la pertinence d’organismes spécifiques comme modèle d’infection orale pour les bactéries entomopathogènes, l’étude des agents pathogènes naturels pour différents ravageurs, des essais de pathogénicité dans le but de caractériser les causes de décès larvaire, la purification et l’identification d’une exotoxine bactérienne du sol.

Les résultats des études mentionnées ci-dessus varient aussi selon les organismes, les souches de B. cereus et les modes d’exposition. Dans de nombreuses études sur les invertébrés lépidoptères, la toxine cristalline insecticide de B. thuringiensis (Cry1C) avait été administrée conjointement avec des spores de la souche ATCC 14579 de B. cereus. Les spores de B. cereus ont contribué de façon synergétique à la mortalité dans ces études, alors que la mortalité en l’absence de Cry1C était faible. Néanmoins, une souche spécifique de B. cereus a été identifiée comme pathogène des lépidoptères selon les postulats de Koch, chez Trichoplusia ni, et il a été démontré que la sphingomyélinase de la souche ATCC 14579 de B. cereus est toxique pour les vers à soie et les blattes. Les larves du scolyte de l’orme en suspension dans une culture de B. cereus ont affiché un taux de mortalité de 63,6 %. B. cereus est aussi pathogène en inoculation orale pour les larves du dendroctone méridional du pin et affiche des degrés divers de toxicité et de mortalité en ingestion libre pour l’anthonome du cotonnier et le puceron noir des fèves (mais non pour la noctuelle africaine du coton). Les puces d’eau exposées à des cultures de B. cereus sont mortes en huit à seize jours. Des essais de pathogénicité et de toxicité sur des organismes terrestres ont également été effectués dans les laboratoires d’Environnement et Changement climatique CanadaNote de bas de page 7 . Les résultats des essais chroniques avec la souche ATCC 14579 de B. cereus, sur les espèces d’invertébrés Folsomia candida (collembole nivicole; un invertébré du sol) n’ont démontré aucun effet sur la mortalité des adultes, mais une dépression dans la reproduction juvénile à 108 UFC/g sol (Environnement Canada 2010). Aucune donnée sur les effets de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) sur le collembole nivicole n’est disponible.

1.1.3.1.3 Végétaux

Des essais de pathogénicité et de toxicité de la souche ATCC 14579 de B. cereus sur des plantes ont été réalisés dans les laboratoires d’Environnement Canada. Des essais menés sur Festuca rubra (fétuque rouge) ont démontré une diminution significative de la longueur de la pousse (réduction de 21 % comparativement aux témoins), de la longueur des racines (réduction de 28 %) et de la masse sèche des racines (réduction de 42 %), mais aucun effet sur la masse sèche de la pousse par rapport à la croissance des témoins dans les essais (Environnement Canada 2012). Malgré les effets néfastes observés chez la fétuque rouge à la concentration utilisée, cette souche n’est pas soupçonnée d’être un pathogène végétal franc, et on ne s’attend pas à ce qu’elle soit utilisée à la même concentration sur des végétaux dans des applications industrielles ou sous forme de produits de consommation. On ne dispose d’aucune donnée sur les effets de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) sur la fétuque rouge.

1.1.3.2 Santé humaine

Les maladies intestinales sont les infections les plus fréquentes associées à B. cereus. Chez les personnes en bonne santé, les symptômes sont généralement bénins, mais les complications peuvent entraîner une maladie plus grave, voire la mort (Ginsburg 2003; Girish et coll. 2003; Lund et coll. 2000; Shiota 2010; Dierick et coll. 2005). Des flambées de troubles intestinaux dus à B. cereus ont été signalées dans le monde entier (annexe G). On lui attribue entre 1 % et 33 % des cas d’intoxication alimentaire (Anonyme 2005) avec des degrés de gravité variés. Le nombre véritable de cas est probablement sous-estimé, puisque la plupart des maladies d’origine alimentaire sont sous-déclarées. Au Canada, les maladies reliées à B. cereus ne sont pas à déclaration obligatoire et les flambées épidémiques font l’objet d’une enquête par les services de santé locaux (J. Greig, communication personnelle.). Une seule flambée de maladie d’origine alimentaire a été signalée pour cette espèce. Des éclosions d’intoxication alimentaire ont été signalées au Canada (Todd et coll. 1974; McIntyre et coll. 2008; Gaulin et coll. 2009), mais aucune infection acquise en laboratoire n’a été signalée à ce jour (J. Greig, communication personnelle).

B. cereus cause également des maladies non gastro-intestinales (Bottone 2010; Drowbnieski 1993). L’endophtalmie est une infection grave causée par l’introduction de la bactérie dans les yeux après un traumatisme ou une chirurgie. Des cas d’endophtalmie ou de panophtalmie, causés par B. cereus, ont été signalés dans la littérature. De toutes les infections oculaires causées par un organisme, celle provoquée par B. cereus présente l’un des développements les plus rapides (Brinton et coll. 1984) et elle est l’une des plus destructrices (Levin et D’Amico 1991; Parke 1986; Pflugfelder et Flynn 1992). Une expérience menée sur des lapins par Callegan et coll. 2003 a démontré une endophtalmie reproductible causée par la souche ATCC 14579 de B. cereus. Malgré une intervention énergique menée avec des médicaments ou une intervention chirurgicale, l’endophtalmie à B. cereus entraîne habituellement une migration des bactéries à travers l’œil, une progression remarquablement rapide et une réponse inflammatoire intraoculaire grave, entraînant la perte fonctionnelle de la vue en 24 à 48 heures (Davey et Tauber 1987; Vahey et Flynn 1991).

B. cereus peut produire une variété d’infections de la peau et des tissus mous, y compris la cellulite (Dancer et coll. 2002; Latsios et coll. 2003) et la cellulite nécrosante (Darbar et coll. 2005; Hutchens et coll. 2010; Sada et coll. 2009). Des infections de plaies, principalement chez les personnes en bonne santé, ont été signalées à la suite de traumatismes, de chirurgies et de brûlures (Crane et Crane 2007; Dubouix et coll. 2005; Moulder et coll. 2008; Pillai et coll. 2006; Ribeiro et coll. 2010; Shimoni et coll. 2008; Stansfield et Caudle 1997). L’utilisation de cathéter a souvent été associée à l’infection par B. cereus (Crane et Crane 2007;Flavelle et coll. 2007; Koch et Arvand 2005; Monteverde et coll. 2006; Ruiz et coll. 2006; Srivaths et coll. 2004).

L’endocardite due à B. cereus est une condition rare associée aux dispositifs intraveineux ou à l’injection de drogues à usage récréatif (Abusin et coll. 2008). La morbidité et la mortalité associées à l’endocardite à B. cereus sont élevées chez les patients atteints de cardiopathie valvulaire (Cone et coll. 2005; Steen et coll. 1992).

B. cereus a causé chez des nouveau-nés quelques cas de méningo-encéphalite (Evreux et coll. 2007; Lebessi et coll. 2009; Lequin et coll. 2005; Manickam et coll. 2008; Puvabanditsin et coll. 2007) et de bactériémie (Girisch et coll. 2003; Hilliard et coll. 2003; John et coll. 2007; Tuladhar et coll. 2000; Van Der Zwet et coll. 2000). La méningo-encéphalite néonatale causée par B. cereus est rare, mais le taux de mortalité en est élevé. Les cas d’infection peuvent souvent être retracés à des appareils médicaux. Une bactériémie causée par B. cereus a été signalée chez des utilisateurs de drogue injectable (Benusic et coll. 2015).

Certains cas de pneumonie à B. cereus ont été signalés. Les infections pulmonaires dues à B. cereus sont rares par rapport à celles qui sont attribuées à B. anthracis, mais elles peuvent être tout aussi dangereuses pour la vie chez les personnes immunodéprimées. Les personnes touchées sont en majorité des travailleurs du secteur des métaux et des personnes immunodéficientes, qui sont plus sensibles aux infections. Avashia et coll. (2007) signalent le cas de deux travailleurs dans le secteur des métaux, en bonne santé, décédés des suites d’une pneumonie causée par B. cereus. Un autre cas mortel d’un ouvrier dans le secteur des métaux s’est produit dans une région où l’anthrax est naturellement présent chez les herbivores (Hoffmaster et coll. 2006). Dans chacun de ces cas, le plasmide pX01 (mais non pX02) a été trouvé dans tous les échantillons de B. cereus et on présume que la voie d’exposition était l’inhalation. Des cas de pneumonie à B. cereus chez des patients atteints de cancer ont été signalés par Frankard et coll. (2004), Fredrick et coll. (2006), Katsuya et coll. (2009), et Sotto et coll. (1995). Dans la plupart des cas, la voie de l’infection était inconnue, mais liée aux infections existantes de B. cereus chez les patients. Dans tous les cas, sauf un, l’infection a entraîné le décès. Une enquête menée aux États-Unis a révélé qu’une variété d’espèces du sous-groupe B. cereus est couramment présente dans les aérosols urbains en toute saison dans 11 grandes villes américaines, mais la fréquence signalée d’infections respiratoires dues à B. cereus est extrêmement faible aux États-Unis (Merrill et coll. 2006).

Les flambées non gastro-intestinales de B. cereus (annexe G) sont moins fréquentes et la plupart d’entre elles sont identifiées comme flambées nosocomiales. Les facteurs que sont la saison et la température (en d’autres mots, les mois d’été) ont été mis en cause dans les cas d’infections du flux sanguin par l’acquisition de B. cereus chez les patients munis de dispositifs médicaux à demeure en milieu hospitalier (Kato et coll. 2014). En outre, le linge lavé et les travaux de construction ont été mis en cause comme sources de colonisation et d’infection nosocomiales par B. cereus (Dohmae et coll. 2008; Balm et coll. 2012; Hosein et coll. 2013).

Une étude chez la souris BALB/c a montré que l’inhalation de spores ou de cellules végétatives de la souche ATCC 14579 de B. cereus avait des effets nocifs. Salimatou et coll. (2000) ont rapporté que 90 % des souris étaient mortes 24 h après l’instillation nasale de 107 spores, et que toutes étaient mortes après l’administration de 6 ⨯ 106 cellules végétatives. La cause des morts n’a pas été déterminée, mais elles n’ont pas semblé dépendre de la croissance des bactéries chez les souris. Les lacunes de l’étude rendent ses résultats discutables. L’expérience n’a été faite qu’une seule fois, et l’instillation d’un fort volume de spores pourrait avoir causé la mort par asphyxie et hémorragie pulmonaire.

Tayabali et coll. (2010) n’ont signalé aucun effet toxicologique chez les souris BALB/c exposées à 107 spores de la souche ATCC 14579 de B. cereus une semaine après leur instillation endotrachéale. Cependant, des signes graves ressemblant à un choc (léthargie, apparence voûtée, pelage ébouriffé, détresse respiratoire) se sont manifestés 4 heures après l’exposition à 105 ou 106 cellules végétatives. Une augmentation du niveau de cytokine inflammatoire a été observée dans le sang et les poumons, mais toutes les souris ne présentaient pas de réponse, ce qui a donné un écart type élevé. Les tests ont révélé une réponse intermédiaire des cytokines après une exposition à 104 et une absence de réponse à de plus faibles niveaux d’exposition aux cellules végétatives (102 et 103) (A. TayabaliNote de bas de page 8 , communication personnelle).

Dans des études non publiées, réalisées par les scientifiques de Santé Canada, des souris BALB/c ont été exposées par voie endotrachéale à 10spores ou cellules végétatives de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus). La clairance des cellules végétatives et des spores a été rapide et presque complète en une semaine. Les animaux n’ont pas présenté de symptômes ressemblant à des chocs, ni de cytokines pulmonaires ou plasmatiques élevées. Ils ne présentaient pas non plus de concentrations élevées d’amyloïdes A sériques, ce qui indique une réponse systémique en phase aiguë. Ces résultats démontrent que la virulence de cette souche dans un modèle de souris n’était pas aussi forte que celle observée avec la souche ATCC 14579 de B. cereus.

Par rapport à l’étude de Salimatou, les études de Tayabali et Santé Canada étaient mieux contrôlées et mieux normalisées en ce qui concerne la production de spores et de cellules végétatives. L’utilisation d’une meilleure méthode, préalable à l’étude, a limité l’effet de la procédure d’instillation sur les résultats finaux.

La gamme d’infections non gastro-intestinales rapportées est plus large chez les personnes immunodéficientes. Des cas de méningite nécrosante, d’hémorragie sous-arachnoïdienne et d’abcès cérébraux ont été rapportés en lien avec des infections systémiques de B. cereus chez des patients atteints de leucémie (Gaur et coll. 2001; Nishikawa et coll. 2009). D’autres infections locales et systémiques de B. cereus ont été rapportées chez des patients dont l’immunité est compromise (Akiyama et coll. 1997; El Saleeby et coll. 2004; Hernaiz et coll. 2003; Hirabayashi et coll. 2010; Kiyomizu et coll. 2008; Kobayashi et coll. 2005; Le Scanff et coll. 2006; Musa et coll. 1999; Nishikawa et coll. 2009).

Les rapports cliniques démontrent que la gravité de l’infection par B. cereus est significativement corrélée avec sa capacité à synthétiser les toxines (Beecher et coll. 2000; Ghelardi et coll. 2002) et qu'elle dépend de la compétence immunitaire de l’hôte et de la virulence du microbe. Comme nous le mentionnons à la section 1.1.3, les gènes codants pour l’hémolysine BL, l’entérotoxine non hémolytique (Nhe), les hémolysines (hémolysine II et III) et la phospholipase C (hydrolase du phosphotidylinositol, hydrolase de la phosphotidylcholine et sphingomyélinase) sont présents dans la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus), et on a montré que toutes deux expriment l’entérotoxine diarrhégénique, d’après des essais réalisés par Santé Canada à l’aide d’une trousse d’essai fondée sur la méthode d’agglutination passive inversée au latex (RPLA) (Denka-Seiken, Campbell [CA], É.-U.) et une trousse d’essai pour Cereus Duopath pour les toxines NHE et HBL (Millipore, Etobicoke [Ontario], Canada). L’hémolysine II et les métalloprotéases InHA1 et NprA peuvent aussi servir d’indicateurs de pathogénicité (Cadot et coll. 2010). Cependant, il est impossible de prédire quelles souches de B. cereus sont en mesure de causer des maladies intestinales en se basant seulement sur la présence de ces facteurs de virulence, car ce ne sont pas toutes les souches contenant ces facteurs de virulence qui induisent des effets néfastes (Anonyme 2005).

1.2 Gravité du danger

1.2.1 Environnement

On estime que le danger potentiel de la souche ATCC 14579 de B. cereus et de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) pour l’environnement est moyen. Les facteurs qui contribuent à cette estimation sont les suivants : B. cereus est connu comme étant un agent pathogène opportuniste, il a des effets néfastes, mais réversibles à moyen terme, et des traitements efficaces ou des mesures d’atténuation sont disponibles. B. cereus peut infecter certains animaux et causer divers effets qui peuvent affaiblir l’hôte et même le tuer, mais dans des circonstances normales, il est peu probable qu’elle présente un danger grave pour le bétail ou les autres organismes en santé dans l’environnement. B. cereus peut causer des mammites chez les vaches, mais les animaux affectés se rétablissent rapidement après un traitement aux antibiotiques vétérinaires. On ne trouve dans la littérature scientifique aucun cas démontrant que B. cereus nuit à des organismes dans l’environnement au Canada. Selon des données non publiées d’Environnement et Changement climatique Canada, la souche ATCC 14579 de B. cereus entraîne une diminution du taux de reproduction chez le collembole nivicole, et une diminution de la longueur des pousses et des racines chez la fétuque rouge.

1.2.2 Santé humaine

Le danger potentiel que représentent pour les humains la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) est considéré comme moyen. Les deux souches, qui figurent sur la LIS, portent les gènes qui encodent l’hémolysine BL, l’entérotoxine non hémolytique (Nhe), les hémolysines (hémolysine II et III) et la phospholipase C (hydrolase du phosphotidylinositol, hydrolase de la phosphotidylcholine et sphingomyélinase), qui sont reconnus comme des facteurs importants de pathogénicité chez les individus sensibles et en bonne santé. B. cereus est principalement un pathogène gastro-intestinal et les infections gastro-intestinales chez les humains en bonne santé sont bénignes, se résorbent d’elles-mêmes et sont généralement traitables, même si quelques décès ont été signalés chez les enfants. Les maladies non gastro-intestinales associées à B. cereus sont moins fréquentes et sont généralement associées à des interventions médicales invasives. L’éventail des infections non gastro-intestinales signalées, notamment les infections pulmonaires, l’endocardite, la méningo-encéphalite, est plus large chez les individus sensibles (immunocompromis, nouveau-né, patient cancéreux, etc.) et ces infections s’accompagnent d’un taux de mortalité plus élevé. Les infections de plaies ont également été documentées pour B. cereus chez des individus sains. Cependant, elles sont rares et rien n’indique que la souche ATCC 14579 de B. cereus ou la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) pourrait pénétrer dans la peau intacte et causer une infection cutanée. Comme la peau est une barrière naturelle à l’envahissement du corps humain par les microbes, les infections risquent de survenir uniquement si la peau est endommagée par des abrasions ou des brûlures (Dubouix et coll. 2005). De même, bien que B. cereus soit hautement virulente dans les yeux, une infection n’est probable qu’en cas de lésion oculaire antérieure. Il existe des antibiotiques efficaces contre B. cereus. Cependant, le traitement de la souche ATCC 14579 de B. cereus ou de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) pourrait être entravé par la résistance existante à plusieurs médicaments antimicrobiens.

Les risques liés aux micro-organismes utilisés en milieu de travail doivent être catégorisés selon le Système d’information sur les matières dangereuses utilisées au travail (SIMDUT)Note de bas de page 9 .

2. Évaluation de l’exposition

2.1 Sources d’exposition

La présente évaluation examine l’exposition à la souche ATCC 14579 de B. cereus et à la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) résultant de leur ajout délibéré à des produits commerciaux ou de consommation et à leur utilisation dans des procédés industriels au Canada.

La souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) ont été inscrites sur la LIS d’après leur utilisation passée dans les produits commerciaux et de consommation. B. cereus est une espèce dont les propriétés présentent un intérêt commercial dans diverses industries.

Les réponses à un questionnaire facultatif envoyé en 2007 à un sous-ensemble d’entreprises clés en biotechnologie, combinées aux renseignements obtenus d’autres programmes réglementaires et non réglementaires fédéraux, ont indiqué qu’entre 10 000 et 100 000 kg de produits contenant potentiellement la souche ATCC 14579 de B. cereus (formulation et concentration inconnues) ont été importés ou fabriqués au Canada en 2006-2007 pour être utilisés dans des produits commerciaux et de consommation. Cependant, les réponses à l’enquête indiquent que la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) n’a pas été utilisée.

Le gouvernement a lancé une enquête pour la collecte obligatoire de renseignements en application de l’article 71 de la LCPE, publié dans la Partie I de la Gazette du Canada, le 23 septembre 2017 (avis en vertu de l’article 71). Cet avis d’enquête s’appliquait à quiconque qui, au cours de l’année civile 2016, fabriquait ou importait la souche ATCC 14579 de B. cereus ou la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus), seule, en mélange ou dans un produit. Aucune activité commerciale ou de consommation utilisant la souche ATCC 14579 de B. cereus ou la souche 11685‑3 de B. subtilis (B. cereus) n’a été signalée en réponse à l’avis émis en vertu de l’article 71. On a indiqué que la souche ATCC 14579 de B. cereus avait été utilisée dans de très petites quantités pour les activités de recherche et développement (R-D) et d’enseignement.

Les enquêtes de 2007 et de 2017 différaient considérablement en termes d’objectif et d’envergure. Aux fins de la présente évaluation, les résultats de l’enquête de 2017 ont servi à estimer l’exposition à des utilisations actuelles, car l’enquête demandait des renseignements sur les emplois de la souche du micro-organisme inscrit sur la LIS, tandis que l’enquête de 2007 cherchait à connaître les usages des produits qui étaient associés au micro-organisme au moment de sa demande d’inscription sur la LIS. Comme les préparations de ces produits peuvent avoir changé, les renseignements recueillis par l’enquête de 2017 pourraient être plus représentatifs des utilisations actuelles. Les utilisations déclarées dans l’enquête volontaire de 2007 ont également été prises en compte dans l’évaluation des utilisations potentielles.

Bien qu’aucune utilisation à des fins commerciales, industrielles ou de consommation n’ait été signalée pour la souche ATCC 14579 de B. cereus ou la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) au cours de l’enquête obligatoire, la souche ATCC 14579 peut être achetée auprès de l’ATCC. Étant donné qu’elle est inscrite sur la Liste intérieure des substances, elle peut être utilisée au Canada sans avis préalable, et pourrait constituer un choix judicieux à des fins commerciales. Une recherche dans le domaine public (Internet, littérature et bases de données sur les brevets) a révélé plusieurs applications commerciales, industrielles et de consommation d’autres souches de B. cereus. Les utilisations possibles des souches figurant sur la LIS, comme les souches ATCC 14579 et 11685-3, partagent probablement les caractéristiques (modes d’action) d’autres souches de B. cereus commercialisées :

  • transformation des aliments;
  • produits pharmaceutiques;
  • pâte et papier et traitement des textiles;
  • production de produits biochimiques et d’enzymes;
  • biorestauration et biodégradation;
  • biolixiviation et bioprospection minière;
  • traitement des eaux usées municipales et industrielles;
  • applications agricoles, y compris les probiotiques pour bétail et agents antiparasitaires microbiens.

2.2 Caractérisation de l’exposition

La caractérisation de l’exposition est basée sur les activités déclarées lors des enquêtes menées en vertu de l’article 71 (recherche et développement, et enseignement). B. cereus est un agent pathogène humain et animal du Groupe de risque 2, et il est réglementé par l’Agence de la santé publique du Canada et l’Agence canadienne d’inspection des aliments. Il est de plus réglementé en vertu de la Loi sur les agents pathogènes humains et les toxines. Un permis en vertu du Règlement sur les agents pathogènes humains et les toxines est requis pour les activités réglementées mettant en cause les pathogènes humains du Groupe de risque 2. Les mesures visant à réduire l’exposition des humains et de l’environnement aux pathogènes du Groupe de risque 2 sont décrites dans la Norme canadienne sur la biosécurité, Deuxième édition (NCB 2015). Ces lignes directrices précisent notamment l’aménagement des laboratoires, pratiques opérationnelles et exigences physiques. Par exemple, tout le matériel doit être confiné et est décontaminé avant d’être éliminé ou réutilisé de façon à prévenir la libération d’un agent infectieux, et l’équipement pour les interventions en cas d’urgence et pour la décontamination doit être facilement accessible et maintenu en bon état de façon à pouvoir être utilisé immédiatement et efficacement.

2.2.1 Environnement

Compte tenu de l’absence d’activité commerciale ou de consommation au Canada selon l’avis émis en vertu de l’article 71, on estime que l’exposition environnementale globale à la souche ATCC 14579 de B. cereus et à la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) est faible. Néanmoins, compte tenu de la plage et de l’ampleur des applications connues et potentielles des espèces B. cereus énumérées à la section 2.1, il existe un potentiel d’exposition environnementale accrue aux produits contenant la souche ATCC 14579 de B. cereus ou la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus), et des scénarios d’exposition pour ces produits ont été examinés.

Si les utilisations potentielles indiquées à la section 2.1 se concrétisent au Canada, elles pourraient introduire la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) dans les écosystèmes aquatiques et terrestres. Par exemple, l’utilisation de la souche ATCC 14579 de B. cereus ou de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) pour le traitement des eaux usées ou leur rejet dans les déchets industriels, p. ex. la transformation des pâtes et papiers, la fabrication des textiles et la production de substances biochimiques, pourrait introduire la souche ATCC 14579 de B. cereus dans les écosystèmes aquatiques. De même, son utilisation en biorestauration et en biodégradation, ainsi que dans les agents probiotiques et de lutte antiparasitaire, pourrait introduire la souche ATCC 14579 de B. cereus dans les écosystèmes terrestres.

L’ampleur de l’exposition des espèces autres qu’humaines à ce microorganisme dépendra de la persistance et de la survie de la souche ATCC 14579 de B. cereus et de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) dans l’environnement, comme il est décrit à la section 1.1.2.2.

Dans l’éventualité où les activités de consommation, commerciales ou industrielles reprenaient, l’exposition environnementale à la souche ATCC 14579 de B. cereus pourrait changer selon les scénarios d’exposition décrits ci-dessus.

2.2.2 Exposition des humains

Compte tenu de l’absence d’activité commerciale ou de consommation au Canada selon l’avis émis en vertu de l’article 71, on estime que l’exposition globale des humains à la souche ATCC 14579 de B. cereus ou à la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) est faible. Néanmoins, compte tenu de la plage et de l’ampleur des applications connues et potentielles des espèces de B. cereus énumérées à la section 2.1, il existe un potentiel d’exposition humaine accrue aux produits contenant la souche ATCC 14579 de B. cereus ou la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus), et des scénarios d’exposition à ces produits ont été examinés.

Si les utilisations potentielles indiquées à la section 2.1 devaient se concrétiser au Canada, on pourrait s’attendre à l’exposition des personnes pendant l’utilisation directe et l’application de produits commerciaux ou de consommation contenant la souche ATCC 14579 de B. cereus ou la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus). Des contacts cutanés et oculaires, l’ingestion accidentelle et l’inhalation de gouttelettes ou de particules aérosolisées sont des voies probables d’exposition directe des utilisateurs et des observateurs. L’usage de ces produits dans les zones de préparation des aliments pourrait entraîner une contamination des surfaces et des aliments au moment de l’application de ces produits. Des manquements ultérieurs aux bonnes pratiques de manipulation des aliments pourraient permettre à la souche ATCC 14579 de B. cereus ou à la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) de proliférer dans les aliments, ce qui pourrait entraîner l’ingestion d’un grand nombre de cellules.

L’exposition humaine peut également survenir bien après le moment de l’application. Après l’application, la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) devraient demeurer viables et établir des communautés là où la matière organique s’accumule (p. ex. comptoirs, drains, éviers, bacs à graisse et décharges d’ordures ménagères). À partir de ces réservoirs, les aérosols contenant la souche ATCC 14579 de B. cereus ou la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) pourraient inoculer des surfaces et les aliments. Comme il est mentionné ci-dessus, des lacunes ultérieures dans les bonnes pratiques de manipulation des aliments pourraient permettre aux organismes de proliférer dans les aliments et entraîner l’ingestion d’un grand nombre de cellules menant à l’apparition d’effets néfastes.

Certaines utilisations peuvent introduire la souche ATCC 14579 de B. cereus ou la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) dans les plans d’eau, comme il est décrit à la section 2.2.1. L’exposition humaine à la souche via l’environnement devrait cependant être faible. En outre, les procédés de traitement de l’eau potable devraient éliminer efficacement ces microorganismes et limiter leur ingestion par l’eau potable.

En cas de reprise des activités commerciales, industrielles ou de consommation, l’exposition des personnes à la souche ATCC 14579 de B. cereus ou à la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) pourrait changer, selon les scénarios d’exposition décrits ci-dessus.

3. Caractérisation du risque

Dans la présente évaluation, la notion de risque est caractérisée selon un paradigme voulant qu’il doive y avoir à la fois un danger et une exposition possible à ce danger. La conclusion de l’évaluation des risques est fondée sur le danger et sur ce que l’on sait sur l’exposition découlant des utilisations actuelles.

On a estimé que le danger que représentent la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) est moyen pour l’environnement et moyen pour la santé humaine. L’exposition de l’environnement et des personnes à la souche ATCC 14579 de B. cereus et à la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus), à la suite de leur utilisation délibérée dans les procédés industriels ou des produits commerciaux ou de consommation au Canada, devrait, selon les données actuelles, être faible, de sorte que les risques associés aux utilisations actuelles sont considérés comme faibles pour l’environnement et la santé humaine.

Une fois déterminé le risque que présentent les utilisations actuelles, on estime le danger en fonction des expositions futures qui sont prévisibles (découlant de nouvelles utilisations).

L’utilisation potentielle de la souche ATCC 14579 de B. cereus ou de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) dans les produits commerciaux ou de consommation pourrait entraîner une augmentation du niveau d’exposition des personnes et de l’environnement, comme il est décrit à la section 2.2, ce qui augmenterait l’estimation du risque.

3.1 Risques pour l’environnement liés aux utilisations futures prévisibles

Les espèces autres qu’humaines peuvent être exposées à la souche ATCC 14579 de B. cereus principalement par l’eau et le sol, et par son rejet lors d’activités industrielles ou manufacturières. Les utilisations subséquentes à son introduction dans les milieux terrestres pourraient poser problème, car on a démontré que des concentrations élevées (107-108 UFC/g sol sec) de la souche ATCC 14579 de B. cereus peuvent provoquer des effets nocifs chez les collemboles nivicoles et la fétuque rouge (Environnement Canada 2010). De plus, on dispose de peu d’information sur les effets nocifs potentiels de B. cereus sur les espèces aquatiques.

3.2 Risques pour la santé humaine liés aux utilisations futures prévisibles

Le risque pour la santé humaine dépendra de la voie d’exposition. Parmi toutes les voies d’exposition relevées, l’exposition par ingestion est celle qui est la plus préoccupante, car B. cereus est principalement un agent pathogène gastro-intestinal. La souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) sont connues pour produire des facteurs pathogènes importants (p. ex. enzymes et toxines extracellulaires), qui participent aux maladies gastro-intestinales. La dose infectieuse de B. cereus varie, selon des rapports, entre 102 et 108 UFC par gramme d’aliments ou d’eau et on croit généralement que tout aliment contenant des concentrations de B. cereus qui dépassent 103 à 105 cellules ou spores par gramme est impropre à la consommation (Anonyme 2005; Haggblom et coll. 2002; Stenfors Arnesen et coll. 2008). L’utilisation de produits contenant la souche ATCC 14579 de B. cereus ou la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) dans des zones de préparation des aliments pourrait entraîner l’inoculation des aliments et, par la suite, des lacunes dans les bonnes pratiques de manipulation des aliments pourraient permettre aux bactéries de proliférer. Le réchauffage répété et la réfrigération inappropriée causent particulièrement des problèmes dans le cas des bactéries sporogènes comme B. cereus, parce que les spores ne sont pas inactivées durant le réchauffage, ce qui permet aux cellules végétatives de germer, de se multiplier et de se sporuler à nouveau entre les cycles de chauffage. Le nombre de cellules viables dans les aliments augmente exponentiellement, pour finalement atteindre un niveau pouvant entraîner des infections gastro-intestinales chez les humains.

Le contact cutané et le contact oculaire sont d’autres voies potentielles d’exposition, quoique moins susceptibles d’entraîner des effets néfastes. Des infections de plaies ont été documentées pour B. cereus chez des personnes par ailleurs en bonne santé. Cependant, ces infections sont rares et rien n’indique que la souche ATCC 14579 de B. cereus ou la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) pourraient pénétrer par la peau intacte et causer une infection cutanée. Comme la peau est une barrière naturelle à l’envahissement du corps humain par les microbes, les infections risquent de survenir uniquement si la peau est endommagée par des abrasions ou des brûlures (Dubouix et coll. 2005). De même, bien que B. cereus soit très virulente dans les yeux, une infection n’est probable que dans les cas de lésion oculaire antérieure.

L’inhalation de cellules ou de spores de la souche ATCC 14579 de B. cereus ou de la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus), présentes dans des aérosols produits par des moyens mécaniques ou par la perturbation de l’air, pendant ou après l’application d’un produit les contenant, pourrait mener à une exposition pulmonaire aux spores ou aux cellules végétatives, mais il est peu probable que le nombre de spores ou de cellules inhalées atteigne une dose infectieuse chez les individus en bonne santé.

4. Conclusion

À la lumière des renseignements contenus dans cette évaluation préalable, il a été conclu que la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) ne pénètrent pas dans l’environnement en une quantité ou concentration ou dans des conditions de nature à :

  • avoir, immédiatement ou à long terme, un effet néfaste sur l’environnement ou la diversité biologique;
  • mettre en danger ou pouvoir mettre en danger l’environnement essentiel pour la vie;
  • constituer ou pouvoir constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaines.

Par conséquent, il a été conclu que la souche ATCC 14579 de B. cereus et la souche 11685-3 de B. subtilis (B. cereus) ne satisfont à aucun des critères énoncés à l’article 64 de la LCPE.

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Annexes

Annexe A : Caractérisation de la souche ATCC 14579 de B. cereus

Tableau A-1 : Croissance de la souche ATCC 14579 de B. cereus dans un milieu liquide à diverses températures

Milieu

28 °C

32 °C

37 °C

42 °C

Bouillon de trypticase soya (TSB)

+

+

+

+

Plasma de mouton

-

-

(+)

~

Sérum fœtal bovin

+

+

+

-

Milieu de Eagles modifié par Dulbecco

(+)

~

-

-

Tableau A-2 : Caractéristiques de croissance de la souche ATCC 14579 de B. cereus sur un milieu solide à diverses températures

Milieu

28 °C

37 °C

Gélose nutritive

+

+

Citratea

-

-

Lysine-ferb

+

+

Croissance sur gélose MacConkeyc

-

-

Gélose de sel Mannitold

-

-

Suppléments MYPe

+

+

Croissance sur une gélose d’amidonf

N. D.

+

Hydrolyse de l’amidonf

N. D.

+

Trois sucres-fer – avec rouge de phénolg

+

-

Hydrolyse de l’uréeh

+

+

Activité de la catalase sur un bouillon TSBi

-

+

Activité de la catalase sur gélose de sang de moutoni

+

+

Hémolysej

+

+

+ indique un résultat positif de croissance ou de l’essai; – indique un résultat négatif de croissance ou de l’essai; N. D. indique que les données ne sont pas disponibles.

Données produites par le Bureau de la science et de la recherche en santé environnementale de Santé Canada.

a Essai d’utilisation du citrate : capacité à utiliser le citrate en tant que source unique de carbone.

b Détection simultanée de la lysine décarboxylase et de la formation de sulfure d’hydrogène.

c Détection des organismes coliformes; tests permettant de définir la capacité d’un organisme à fermenter le lactose.

d Isolement et différentiation de Staphylococci.

e Gélose sélective pour B. cereus.

f Milieu différentiel permettant de tester la capacité d’un organisme à produire des enzymes extracellulaires qui hydrolysent l’amidon.

g Bacille entérique Gram négatif basé sur la fermentation du glucose, du lactose et du saccharose ainsi que sur la production de sulfure d’hydrogène.

h Détection des entéropathogènes provenant de spécimens de selles – métabolisme de l’urée.

i L’essai sur l’enzyme catalase mesure la détoxification enzymatique du peroxyde d’hydrogène.

Tableau A-3 : Caractérisation de la souche ATCC 14579 de B. cereus par analyse des esters méthyliques d’acide gras (EMAG)

Base de données environnementales

Base de données cliniques

B. cereus,                           39/46 (0,889)
groupe A

B. thuringiensis                   24/35 (0,751)

groupe B

B. megaterium                      1/46 (0,045)

sous-groupe A

B. cereus                              8/35 (0,751)

groupe A

Aucune correspondance                   6/46

Aucune correspondance                   3/35

Données produites par le Bureau de la science et de la recherche en santé environnementale de Santé Canada. Les données présentées montrent la meilleure correspondance entre l’échantillon et différentes bases de données MIDI (cliniques et environnementales) ainsi que le nombre de correspondances (fraction du nombre total d’essais) et l’indice de similarité du profil d’acides gras (entre parenthèses : moyenne de l’ensemble des correspondances). Le système d’identification commercial MIDI est basé sur l’analyse par chromatographie en phase gazeuse des esters méthyliques d’acide gras des cellules.

Annexe B : Liens au sein du groupe B. cereus

Figure B ‑1 : Arbre phylogénétique basé sur la méthode dite de regroupement des voisinages (neighbor-joining) appliquée à une matrice de distances entre paires – l’arbre montre la relation des séquences du gène de l’ARN ribosomal (ARNr) 16S entre 57 espèces de Bacillus. Tiré de la figure 1 de Kolsto et coll. (2009).

Relations entre les espèces du genre Bacillus et le groupe Bacillus cereus. La figure montre deux arbres phylogénétiques. Le premier arbre, établi sur des séquences de l’ADN ribosomique (ADNr) 16S et montrant les relations entre 57 espèces de Bacillus met en évidence un regroupement de six espèces de Bacillus (B. anthracis, B. cereus, B. thuringiensis, B. weihenstephanensis, B. mycoides et B. pseudomycoides) connues sous le nom de groupe Bacillus cereus. Le deuxième arbre montre les relations au sein du groupe B. cereus de 45 isolats extraits d’un arbre supérieur de typage de séquences multilocus (MLST). Les chiffres romains (I, II et III) indiquent les trois principaux clades phylogénétiques de la population du groupe B. cereus. Le clade I comprend B. anthracis et quelques B. cereus et B. thuringiensis, provenant principalement de sources cliniques; le clade II contient B. cereus ATCC 14579 et plusieurs autres souches de B. cereus, mais se compose principalement de souches de B. thuringiensis, peu de souches provenant de sources cliniques; et le clade III contient les espèces non pathogènes B. mycoides et B. weihenstephanensis. Le clade I englobe également la majorité des isolats du groupe B. cereus contenant les plasmides pOX1, pOX1, pXO2 et les plasmides apparentés à pX1 et à pXO2.

Annexe C : Éléments génétiques mobiles du groupe B. cereus

Tableau C-1 : Liste de certains plasmides trouvés dans le groupe B. cereus et leurs caractères connexes

Nom

Bca

Bab

Btc

Caractères associés

Références

pAW63d

N. D.

N. D.

sous-esp. kurstki

  • Aucune homologie connue avec cry et cyt,
  • Contient des éléments mobiles et des protéines putatives

(Schnepf et coll. 1998; Van der Auwera et Mahillon 2005)

pBc10987e

10987

N. D.

N. D.

  • Tn554, AbrB (régulateur)
  • Bc1A (déterminant du revêtement de spore)

(Rasko et coll. 2004)

pBC218

G9241

N. D.

N. D.

  • Capsule de polysaccharide

(Hoffmaster et coll. 2004)

pBClin15f

14579

N. D.

N. D.

  • Élément prophage, similaire à Bam35

(Stromsten et coll. 2003; Verheust et coll. 2005) 

pBClin29

G9241

N. D.

N. D.

  • Élément prophage

(Hoffmaster et coll. 2004)

pBCOX1g

G9241

N. D.

N. D.

  • Complexe toxine létale pagA, lef, cya

(Hoffmaster et coll. 2004)

pBT9727d

N. D.

N. D.

97-27h

  • Aucune homologie connue avec cry et cyt,
  • Contient des éléments mobiles et des protéines putatives

(Rasko et coll. 2005)

pBToxis

N. D.

N. D.

+

  • Toxine protéinique insecticide (cry, cyt)

(Berry et coll. 2002)

pCER270

AH1134

AH187

N. D.

N. D.

  • Toxine émétique (céreulide)

(Ehling-Schulz et coll. 2006; El Emmawie et coll. 2008; Rasko et coll. 2007)

pE33Li (série)

E33Lj

N. D.

N. D.

  • Possède un certain nombre de gènes transposables et d’éléments mobiles

(Rasko et coll. 2005)

pPER272

AH820

AH818

N. D.

N. D.

  • Associé aux isolats péridontaux

(Rasko et coll. 2007)

pXO1

N. D.

+

N. D.

  • Complexe toxine létale, gènes pag, lef et cya

(Okinaka et coll. 1999)

pXO2

N. D.

+

N. D.

  • Capsule d’acide D- glutamique,
  • Opéron coiffe BCADE

(Drysdale et coll. 2005)

pXO16

N. D.

N. D.

sous-esp. israelensis

  • Phénotype d’agrégation

(Jensen et coll. 1995)

pCI-XO1g

CI

N. D.

N. D.

  • Complexe toxine létale, gènes pag, lef et cya

(Klee et coll. 2010)

pCI-XO2k

CI

N. D.

N. D.

  • Capsule d’acide D- glutamique,
  • Opéron coiffe BCADE

(Klee et coll. 2010)

CI-14

CI

N. D.

N. D.

  • Fonction inconnue
  • Plasmide cryptique

(Klee et coll. 2010)

N. D. = données non disponibles; + = souches multiples.

a Souches de Bacillus cereus connues pour porter des éléments génétiques mobiles.

b Souches de Bacillus anthracis connues pour porter des éléments génétiques mobiles.

c Souches de Bacillus thuringiensis connues pour porter des éléments génétiques mobiles.

d Partage un squelette plasmidique conservé avec pX02 de B. anthracis.

e Partage un squelette plasmidique conservé avec pX01 de B. anthracis.

f Plasmide linéaire.

g Partage 99 % et plus de son identité génétique avec pX01.

h B. thuringiensis, sous-esp. konkukian 97-27 isolé d’un cas de nécrose humaine grave.

i Similaire à pXO2 et pBC218.

j Isolat extrait d’un zèbre soupçonné d’être mort de l’anthrax (phylogénétiquement proche de B. anthracis).

k Partage 100 % de son identité génétique avec pX02.

Tableau C-2 : Liste des phages trouvés dans le groupe B. cereus

Nom

Bca

Bab

Btc

Références

Bam35

N. D.d

N. D.

+

(Ackermann et coll. 1978)

CP-51

+

N. D.

N. D.

(Ruhfel et coll. 1984)

GIL01

N. D.

N. D.

+

(Verheust et coll. 2005)

N. D. = données non disponibles; + = souches multiples.

a Souches de Bacillus cereus connues pour porter des éléments génétiques mobiles.

b Souches de Bacillus anthracis connues pour porter des éléments génétiques mobiles.

c Souches de Bacillus thuringiensis connues pour porter des éléments génétiques mobiles.

Tableau C-3 : Liste des éléments génétiques mobiles trouvés dans le génome du groupe B. cereus et caractères connexes

Type

Nom

Bca

Bab

Btc

Caractères connexes

Références

Transposon

Tn5084

RC607

VKM684

+

+

-    Résistance au mercure

(Huang et coll. 1999; Narita et coll. 2004)

Élément d’ADN répété

bcr1

+ (incl. 14579)

+

+

-    Présente les caractéristiques d’un élément mobile

(Okstad et coll. 2004)

Séquence d’insertion

IS231

+ (incl. 14579)

+

+

-    Transposase

(De Palmenaer et coll. 2004)

Intron du groupe I

recA

+ (incl. 10987 E33L)

+

+

-    Ribozyme (ARN catalytique)

(Tourasse et coll. 2006)

Intron du groupe I

nrdE

+

E33L G9241 10987

+

+

-    Ribozyme (ARN catalytique)

(Tourasse et coll. 2006)

Intron du groupe II

B.c.I1

10987 14579

N. D.

N. D.

N. D.

(Tourasse et coll. 2006)

Intron du groupe I

BcISt1

10987

E33L

G9241

(non pas 14579)

+

+

-    Autoépissage d’introns du groupe I associés à des éléments IS

(Tourasse et coll. 2006)

+ = souches multiples; N. D. = données non disponibles.

a Souches de Bacillus cereus connues pour porter des éléments génétiques mobiles.

b Souches de Bacillus anthracis connues pour porter des éléments génétiques mobiles.

c Souches de Bacillus thuringiensis connues pour porter des éléments génétiques mobiles.

Annexe D : Gènes toxiques présents dans le génome de la souche ATCC 14579 de B. cereus (NC 004721)

Tableau D-1 : Gènes chromosomiques encodant pour les toxines de la souche ATCC 14579 de B. cereus

Séquences d’ADN de codage dans B. cereusa

Fonction

BC3103, BC3102, BC3102

Entérotoxine hémolytique BL

BC1809, BC1810, BC0560

Entérotoxine non hémolytique Nhe

BC2081

Entérotoxine T, BceT

BC1953

Entérotoxine FM1

BC1110

Cytotoxine K

BC3761

Phospholipase C spécifique au Phosphatidylinositol

BC0670

Phospholipase C spécifique à la phosphatidylcholine

BC0671

Sphingomyélinase

BC5101

Céréolysine O

BC3523

Hémolysine II

BC2196

Hémolysine III

a Adapté d’Ivanova et coll. 2003

Annexe E : Facteurs de virulence produits par B. cereus

Tableau E-1 : Liste des toxines produites par B. cereus

Toxine

Caractéristiques structurales

Dose toxique et effets

Références

Céréulide

  • Peptide lipophile, thermostable, stable à la chaleur, toxine émétique
  • Dodécadepsi-peptide cyclique ressemblant à la valinomycine (OLeu-Ala-OVal-Val-)3
  • Ionophore K+-spécifique similaire à la valinomycine
  • La quantité de céréulide présente dans les échantillons d’aliments impliqués dans l’intoxication alimentaire émétique varie de 0,01 à 1,28 μg/g d’aliments.
  • La dose toxique chez l’humain est de 8 μg/kg-1 de poids corporel (dose causant des vomissements chez l’humain). Elle est de 10 μg/kg chez le macaque rhésus et de 8 μg/kg chez Suncus murinus.
  • La DE50 chez Suncus murinus est de 12,9 μg kg-1 par administration orale.
  • Cytotoxique et mitochondriotoxique pour les cellules primaires et les lignées cellulaires d’origine humaine et des autres mammifères.
  • Dans un test biologique pour la détection de la production de céréulide dans les souches de B. cereus, du sperme de sanglier exposé in vitro à 2 μg/L de céréulide a montré des signes observables de dommages mitochondriaux.
  • Toxique pour les îlots de Langerhans et les cellules bêta de fœtus porcins.
  • Inhibe l’oxydation hépatique des acides gras mitochondriaux, ce qui peut causer une défaillance du foie.
  • Inhibe les cellules NK à une concentration de 20-30 μg/L.

(Agata et coll. 1994; Agata et coll. 1995b; Agata et coll. 2002; Haggblom et coll. 2002; Jaaskelainen et coll. 2003; Mahler et coll. 1997; Mikkola et coll. 1999; Paananen et coll. 2002; Shinagawa et coll. 1995; Virtanen et coll. 2008)

Cytotoxine K (CytK)

  • Deux variantes de la protéine : CytK-1 et CytK-2
  • La comparaison des séquences laisse voir que la protéine pourrait appartenir à la famille des toxines en tonneau bêta formant des pores
  • La CytK-1 et la CytK-2 sont capables de former des pores dans des bicouches de lipides, mais la distribution de la conductance des canaux est plus basse dans la CytK-2.
  • La CytK-1 est associée à des troubles gastropintestinaux graves.
  • Des effets hautement cytotoxiques, nécrotiques et hémolytiques sont produits par la CytK-1 ou la CytK-2.
  • Cette cytotoxine pourrait causer l’entérite nécrotique.
  • Les essais préliminaires d’injections intracutanées sur cobayes indiquent que les toxines CytK seraient dermonécrosantes.
  • Comparativement à la CytK2, la CytK-1 est fortement toxique pour les cellules intestinales humaines Caco2 et pour les cellules Vero.
  • Les protéines CytK-2 sont toxiques pour les cellules Caco2 et pour les érythrocytes bovins, mais dans une moindre mesure que la protéine originale CytK-1.
  • Aucune information n’est disponible sur la dose applicable de la toxine.

(Brillard et Lereclus 2004; Fagerlund et coll. 2004; Guinebretiere et coll. 2006; Hardy et coll. 2001; Lund et coll. 2000)

  • Toxine formant des pores à trois composantes
    (B, L1, L2)
  • Principal facteur de virulence associé au syndrome diarrhéique. HBL est responsable de l’activité entérotoxicogénique majeure et de l’activité cytopathogénique de la souche ATCC 14579 de B. cereus.
  • Entérotoxine responsable du syndrome d’intoxication alimentaire diarrhéique.
  • Activités toxiques lorsque les trois composantes de HBL sont combinées : hémolyse, cytotoxicité, perméabilité vasculaire, dermonécrose, entérotoxicité et toxicité oculaire.
  • Lyse causée par la formation d’un complexe d’attaque membranaire à la surface de la cellule.
  • Entérotoxicogène; endommage les membranes d’une variété de types différents de cellules.
  • Est cytotoxique pour les cellules Vero, les cellules ovariennes de hamster chinois (CHO) et les cellules rétiniennes et létales pour les souris à l’injection.
  • Cause la nécrose des tissus intestinaux, l’accumulation de fluide dans l’anse iléale ligaturée de souris ainsi que la perméabilité vasculaire et la nécrose dans la peau de lapin.
  • La toxine HBL ne contribue pas de façon notable à l’activité hémolytique de B. cereus à l’encontre des érythrocytes humains; HBL est principalement active contre les érythrocytes des moutons et des veaux.
  • Nécrosante pour le tissu rétinal des lapins avec une activité maximale pour les doses comprises entre 50 et 150 μg/L.
  • Induit l’apoptose dans les macrophages.

(Agata et coll. 1995a; Beecher et Macmillan 1991; Beecher et coll. 2000; Beecher et coll. 2000; Beecher et coll. 1995b; Beecher et Wong 1994a; Beecher et Wong 1994b; Beecher et Wong 1994c; Beecher et Wong 1997; Beecher et Wong 2000; Lindback et coll. 1999; Tran et coll. 2010a)

  • Complexe à trois éléments (Nhe A, Nhe B et Nhe C). Un facteur de liaison (Nhe B), un facteur de formation de complexe (Nhe C), et un facteur de lyse (Nhe A).
  • Nhe est à la base une toxine à deux éléments (Nhe A et Nhe B), mais un troisième élément (Nhe C) est nécessaire pour obtenir un effet cytotoxique complet dans certaines cellules.
  • L’effet cytotoxique optimal est obtenu avec un ratio NheA:NheB:NheC de 10:10:1. Une concentration de NheC supérieure à 10 % de celle de NheA et de NheB inhibe l’activité toxique.
  • Le mécanisme de cytotoxicité est une lyse osmotique suivant la formation de pores dans la membrane plasmique.
  • Entérotoxine sans effets hémolytiques détectables
  • Propriétés cytotoxiques et entérotoxiques

(Fagerlund et coll. 2008; Granum et coll. 1999; Haug et coll. 2010; Lindback et coll. 2004; Linback et coll. 2010; Lund et Granum 1996; Wijnands et coll. 2001)

Entérotoxine T (BceT ou bc-D-Ent)

  • Inconnues
  • Action entérotoxique de type inconnu.
  • Proposé comme entérotoxine de B. cereus, mais la proposition a été désapprouvée après qu’il ait été suggéré que la construction clonique bceT était un artefact de clonage.

(Agata et coll. 1995a; Choma et Granum 2002; Guinebretiere et coll. 2006; Hansen et coll. 2003; Lindbäck et Granum 2006)

Entérotoxine FM (entFM)

  • Inconnues
  • Mécanisme d’action et rôle inconnus.
  • Augmente la perméabilité vasculaire chez le lapin et cause une accumulation de fluide dans les anses intestinales ligaturées des souris.
  • Cytotoxique pour les cellules Vero et létale pour les souris.
  • L’analyse de séquence révèle que EntFM est apparentée aux peptidases de paroi cellulaire (CwpS) et présente une homologie avec l’hydrolase de la paroi cellulaire de B. subtilis, laissant penser que la protéine pourrait ne pas être une toxine.
  • EntFm pourrait quand même avoir un rôle dans la virulence de B. cereus.

(Asano et coll. 1997; Lindbäck et Granum 2006; Tran et coll. 2010b; Shinagawa et coll. 1991a; Shinagawa et coll. 1991b)

Tableau E-2 : Liste des facteurs de virulence causant des dommages aux membranes et produits par B. cereus

Facteur

Caractéristiques structurales

Dose toxique et effets

Références

Hémolysine II (HlyII)

  • Membre de la famille de toxines en tonneau bêta formant des pores
  • HlyII est un homologue structurel et fonctionnel de l’hémolysine alpha des staphylocoques
  • Se fixe à la surface des cellules et s’assemble en pores transmembra-naires oligomères menant à la perméation et à la lyse cellulaire.
  • Protéine hémolytique
  • L’hémolysine II est en mesure de lyser différents types de cellules eucaryotes. L’activité hémolytique sur les érythrocytes de lapin a une valeur CH50 de 1,64 μg/L (CH50 : concentration d’hémolysine nécessaire pour atteindre 50 % de lyse des érythrocytes).
  • Présente une activité cytolytique sur les érythrocytes humains et de lapin. Les érythrocytes bovins et murins sont moins sensibles à HlyII.

(Andreeva et coll. 2006; Andreeva et coll. 2007; Miles et coll. 2002)

Hémolysine III
(HLy-III)

  • Hémolyse formant des pores présentant un diamètre fonctionnel de 3‑3,5 nm environ.
  • Protéine hémolytique
  • Les trois étapes de l’hémolyse : i) fixation thermodépendante des monomères de Hly‑III sur la membrane des érythrocytes; ii) formation thermodépendante de pores transmembranaires par les multiples molécules de l’hémolysine; iii) lyse des érythrocytes indépendante de la température.

(Baida et Kuzmin 1995; Baida et Kuzmin 1996)

Céréolysine O (CLO)

  • Toxine formant des pores de la famille des cytolysines fixant au cholestérol (CBC)
  • Réaction croisée avec la streptolysine O
  • Protéine hémolytique
  • Cause une désorganisation de la membrane cytoplasmique et des organites intracellulaires.
  • Activé par le thiol, instable à la chaleur et peu sensible à la protéolyse.
  • Rôle pathogène dans l’infection extraintestinale.
  • Les CBC sont létales pour les animaux et fortement lytiques envers les cellules eucaryotes, incluant les érythrocytes.

(Alouf 2000; Granum 1994)

Hydrolase de phosphoti-dylinosol (PIH)

  • Le phosphotidyli-nosol (PI) hydrolysé à la phospholipase C et les ancres membranaires au PI contenant du glycane, qui sont des éléments structuraux importants d’une classe de protéines membranaires.
  • Aucune activité hémolytique

(Granum 1994; Beecher et Wong 2000)

Sphingo-myélinase (SMase)

  • Sphingomyéline fortement spécifique hydrolysée à la phospholipase C hautement spécifique afin de produire de la céramide et de la phosphocholine.
  • La SMase a lysé des érythrocytes de ruminants (46-53 % de SM).
  • Présente une activité hémolytique auprès des érythrocytes de mammifères et hémolyse les érythrocytes ovins avec ou sans choc froid.
  • Les données pour la lyse sont de 222 HD50/unité pour les érythrocytes ovins et de 27,8 HD50/unité pour les érythrocytes humains (HD50 : dilution enzymatique la plus élevée causant la lyse de 50 % des érythrocytes).

(Beecher et Wong 2000; Fujii et coll. 2004; Ikezawa et coll. 1980)

Phospho-lipase hydrolysant préférenti-ellement la phosphati-dylcholine (PC-PLC)

  • Phospholipase C hydrolysant la phosphati-dylcholine, la phosphoti-dyléthanolamine et la phosphoti-dylcholine
  • L’enzyme pourrait être capable de se fixer à une interface membranaire même s’il y a peu ou pas de substrat spécifique.
  • Il existe peu d’information publiée sur la fixation du PL‑PLC.
  • L’action coopérative avec SMase est nécessaire pour lyser les érythrocytes porcins et humains (22-31 % PC et 28-25 % SM).
  • Inhibe la lyse des érythrocytes ovins par HBL et exalte le patron d’hémolyse discontinu.
  • Deuxième contributeur en importance à la toxicité rétinienne.
  • Le PC-PLC est exprimé par la grande majorité des isolats.

(Beecher et coll. 2000; Beecher et Wong 2000; Granum 1994)

Tableau E-3 : Liste des enzymes causant des dommages et produites par B. cereus

Enzyme

Caractéristiques structurales

Dose toxique et effets

Références

Toxine d’ADP-ribosylation (ADP-ribosyl-transférase)

Inconnues

  • Exo-enzyme
  • Membre du groupe de transférases similaires à C3 qui ribosylent la petite protéine Rho qui fixe la GTP.
  • Produite par l’isolat clinique Bacillus cereus 2339.

(Just et coll. 1992)

Protéine végétative insecticide (VIP)

  • Composée de VIP1, un composant de fixation à la cellule, et de VIP2, un ADP- ribosyltransférase qui cible l’actine.
  • Appartient à la famille des toxines bactériennes binaires, ressemblant aux toxines clostridiales mammifères de la famille C2 et aux toxines iota.
  • VIP2 exerce ses effets d’intoxication intracellulaire en modifiant l’actine et en empêchant sa polymérisation.
  • Propriétés insecticides sur la chrysomèle et la chrysomèle occidentale des racines du maïs.

(Barth et coll. 2004; Jucovic et coll. 2008)

Annexe F : Pathogénicité de B. cereus pour les invertébrés et les vertébrés

Détails des expériences mentionnées à la section 1.1.3.2. Les tableaux suivants présentent des renseignements spécifiques sur les invertébrés et les vertébrés.

Tableau F-1 : Essais en laboratoire de pathogénicité de B. cereus pour les insectes

Organismes

Conditions expérimentales

Souches de B. cereus utilisées

Résultats

Référence

Sphinx du tabac (Manduca sexta)

Larves au cinquième stade larvaire

Sexe non précisé

Objectif :

Modèle d’infection chez l’insecte afin de caractériser le rôle du gène régulateur fur réagissant au fer dans la virulence de B. cereus

  • Injection unique de cellules végétatives (compartiment non précisé)
  • 20 larves par groupe de dose
  • 569 WT
  • 569 Δfur
  • Valeur DL50 du WT = 1 859 UFC (1 142-2 774) IC de 95 %
  • Valeur DL50 du Δfur = 4 932 UFC (3 609-6 912) IC de 95 %
  • Virulence réduite pour le mutant B. cereus 569 Δfur.
  • Le mutant Δfur exprime les sidérophores de façon constitutive et accumule le fer à l’échelle intracellulaire à un niveau trois fois supérieur à celui de WT.

(Harvie et coll. 2005)

Fausse teigne de la cire

(Galleria mellonella)

Larves au dernier stade larvaire

Sexe non précisé

Objectif :

Étude des propriétés opportunistes des souches acristalifères de B. thuringiensis (Bt) et de B. cereus et du rôle du gène plcR, un régulateur pléiotrope des facteurs extracellulaires.

  • Co-ingestion par gavage
  • Injection intrahémocèlique
  • 10 mL de suspension de spores par larve pour les deux méthodes
  • Pour le gavage, les spores étaient associées à des toxines cristallines (Cry1C)
  • Utilisation de 30 larves pour chaque dose et pour chaque méthode
  • ATCC 14579
  • Mortalité observée après 2 jours
  • Très faible (> 10 %) avec les cristaux ou les spores seuls
  • Mortalité d’environ 70 % causée par la co-ingestion de 10spores avec une quantité sous-létale (1 μg) de toxine Cry1C
  • Patron de synergisme clair entre les spores de B. cereus et la toxine de B. thuringiensis.
  •  

(Salamitou et coll. 2000)

Fausse teigne de la cire

(Galleria mellonella)

Larves au 2e et au 5e stade larvaire

Objectif :

Déterminer si la fausse teigne de la cire (Galleria mellonella) peut fonctionner comme modèle d’infection orale pour l’humain et les agents pathogènes entomo- bactériens.

  • Infection orale
  • Ingestion libre : Au 2e stade larvaire de mélanges de 50 % de pollen avec 50 % d’eau contenant 10spores/mL seules ou avec 2 μg de Cry1C
  • Gavage : Au 5e stade larvaire, utilisation d’un micro-injecteur, 5 × 105 – 1 × 106 spores ou cellules végétatives par larve, avec (2 – 3 μg) et sans toxine Cry1C.
  • Souches diarrhéiques ATCC 14579 :
  • D6 (F4370/ 75)
  • D23 (F284/78)
  • D17 (1651-00)
  • D19 (NvH391/ 98)
  • D24 (F352/90)
  • Mortalité observée pour l’ingestion libre : 2 ± 2 % pour les spores de ATCC 14579 seule; 5 ± 5 % pour la toxine Cry1C seulement; de 12 ± 7 % (D24) à 57 ± 20 % (D23) pour la co-ingestion de toxine Cry1C.
  • Mortalité observée pour le gavage : 0 % (D19) à 8 ± 6 % (D23) sans toxine; 10 ± 8 % (D19) à 50 ± 13 % (D23) en co-ingestion.
  • Ces résultats démontrent un effet de synergie.
  • La faible virulence de D19 (10 %) était imprévue puisqu’il s’agit d’un élément reconnu pour sa virulence élevée en tant qu’agent pathogène humain.
  • Les valeurs de mortalité des insectes ne sont pas en corrélation avec le potentiel pathogène des souches bactériennes.

(Fedhila et coll. 2010)

Fausse-arpenteuse du chou

(Trichoplusia ni)

Âgées de 1 à 8 jours. Larves en santé d’une culture souche.

Objectif :

Test de pathogénicité dans le but de caractériser la cause non virale de la mort des larves dans une étude sur le NPV.

  • Test de pathogénicité par ingestion libre d’un aliment contaminé.
  • Suspension déposée à la pipette à la surface d’un aliment artificiel fraîchement préparé dans une coupelle en plastique d’une once.
  • Bactérie, virus ou combinaison (3 groupes d’essai)
  • 50 larves par dose
  • Isolat de larves mortes ou moribondes
  • La cause de la mort et les symptômes ont été attribués à B. cereus selon les critères de A. Krieg’s key 1970.
  • La dose la plus élevée, 7,2 × 108 cellules, a entraîné une mortalité de 100 % en 11 jours.
  • Taux de mortalité de 69 % et 50 %, chez les larves exposées à 3,6 et 1,8 × 108 cellules.
  • 70 à 100 % des larves sont mortes en moins de 10 jours.
  • Les symptômes étaient identiques à ceux observés chez les larves à partir desquelles les isolats originaux ont été prélevés : les larves ont cessé de s’alimenter, ont paralysé, les téguments ont noirci et les larves sont mortes.
  • Les larves d’un jour semblent plus sensibles que les larves de 2 à 8 jours.
  • Les cultures de B. cereus d’une journée créent une mortalité plus importante et plus rapide que les cultures de 2, 3 ou 20 jours.
  • La combinaison des deux pathogènes entraîne une mortalité légèrement plus élevée que l’un ou l’autre des agents pathogènes employé seul, mais sans qu’il y ait d’effet de synergie.
  • La pathogénicité de T. ni n’est associée à aucune toxine démontrable.

(To et coll. 1975)

Ver à soie

5e stade larvaire

Objectif :

Purification et identification d’une bactérie exotoxine du sol, la sphingomyélinase C.

  • Injection dans l’hémolymphe à travers la surface dorsale.
  • 0,05 mL d’une culture nocturne ou d’un surnageant de culture.
  • Dilutions doubles de sphingomyélinase purifiée.
  • Deux vers à soie pour chaque dose de culture ou de surnageant de culture.
  • Cinq vers à soie pour chaque dose de toxine.
  • ATCC 14579
  • 25 colonies distinctes, dont 16 ont causé la mort des vers à soie.
  • 9 souches de Bacillus non désignées isolées du sol.
  • Des 25 isolats distincts, 16 ont causé la mort des vers à soie.
  • 5 des 16 surnageants de culture ont tué des vers à soie. Ces cinq souches ont été identifiées comme des membres de l’espèce Bacillus (séquences 16 S ARNr).
  • La toxine purifiée à partir d’un isolat a été identifiée comme de la sphingomyélinase C de B. cereus.
  • Sphingomyélinase C provenant de la souche ATCC 14579 de B. cereus; DL50 de 0,7 μg.

(Usui et coll. 2009)

Blatte germanique

(Blattela germanica)

Adultes mâles

Objectif :

Purification et caractérisation de la toxicité pour les insectes de la sphingomyélinase C produite par B. cereus.

  • Injection dans l’abdomen.
  • 2 mL de surnageant acellulaire ou de solution d’échantillon de protéine.
  • Utilisation de 5 blattes pour chaque dose.
  • ATCC 14579
  • Isolé à partir de mandibules de larves de fourmis-lions, Myrmeleon bore, au dernier stade larvaire; produit des facteurs insecticides lorsque cultivé en aérobie.
  • Symptômes observés 10 minutes après l’injection.
  • Dose paralysante minimale (DPM) à laquelle au moins quatre ou cinq insectes ont été paralysés.
  • DPM de 262 ± 29 ng protéine/insecte.
  • L’activité insecticide a été annulée par chauffage à 100 °C et par traitement à la protéinase K.
  • La sphingomyélinase C produite par B. cereus peut tuer les insectes rapidement à faible dose.
  • Les facteurs insecticides produits par B. cereus peuvent aider à l’activité de capture de proies des fourmis-lions.
  • L’effet insecticide de la sphingomyélinase C est dû à son action sur le système nerveux.

(Nishiwaki et coll. 2004)

Blattes

Leucophaea maderae

  • Défi intrahémocèlique
  • 4 souches comprenant : B1 et NCIB 3329
  • - B1 a été la plus pathogène.
  • - NCIB 3329 a été la moins pathogène.

(Rahmet-Alla et Rowley 1989)

Scolyte de l’orme (Scolytus scolytus)

Larves au 5e stade larvaire

Recueillies dans des billots d’orme infesté.

Objectif :

Études pour un agent de contrôle biologique du vecteur de la maladie hollandaise de l’orme

  • Larves en suspension dans une solution de 8 × 105 cellules/mL pendant 1 heure.
  • 11796
  • Observation pendant plus de 21 jours.
  • Après correction pour mortalité naturelle : 63,6 % des 40 larves ont été tuées.
  • Le groupe-témoin a eu un taux de mortalité de 17,5 % (corrigé à 0 %) pour 40 larves.

(Jassim et coll. 1990)

Dendroctone méridional du pin

(Dendroctonus frontalis) au stade larvaire

  • Inoculation orale
  • Non spécifiée
  • Les souches isolées à partir de scolytes morts étaient pathogènes.

(Moore 1972)

Anthonome du cotonnier

(Anthonomus grandis)

Noctuelle africaine du coton

(Spodoptera littoralis)

Puceron noir des fèves

(Aphis fabae)

  • Méthode d’ingestion libre de surnageant.
  • Non spécifiée
  • 4 des 575 souches étaient toxiques pour A. grandis (taux de mortalité de 85 à 100 %).
  • 5 des 270 souches ont produit un taux de mortalité de 41 à 97 % pour A. fabae.
  • Aucun effet sur S. littoralis.

(Perchat et coll. 2005)

Larves de papillon (Galleria mellonella) – dernier stade

  • 30 larves ont été divisées en groupes de 10 individus à 15 °C pour chaque traitement.
  • Des suspensions de 5 mL de bactéries végétatives (1,2 à 2,2 × 105 UFC) ont été injectées par voie intrahémocœlique dans la base de la dernière fausse patte de gauche de chaque larve.
  • B. cereus NVH 0075-95 WT
  • ΔnheBC, Δsph, ΔnheBCΔsph
  • Mutant de complémenta-tion ΔnheBCΔsph comPplc
  • La survie a été déterminée chaque jour, sur une période de 7 jours.
  • Le pourcentage de larves vivantes diminuait plus rapidement dans le groupe WT.
  • La mortalité était grandement réduite chez le mutant de suppression sph et une inactivation additionnelle de nheB/nheC réduisait davantage la mortalité des larves.

(Doll et coll. 2013)

Tableau F-2 : Essais en laboratoire de pathogénicité de B. cereus pour les crustacés

Organisme

Conditions expérimentales

Souches de B. cereus utilisées

Résultats

Référence

Cladocère – nouveau-né (Daphnia magna)

 

Concentration finale 104 à 106 UFC/mL en dilutions progressives de culture contenant chacun un individu fraîchement né (âgé de 24 heures).

BD170 EH2

B. subtilis exprimant un gène introduit d’hémolysine II de B. cereus, hlyII

B. cereus VKM B-771.

  • La mort des animaux est survenue en 8 à 16 jours.
  • Diminution de la fécondité.

(Sineva et coll. 2009)

Litopenaeis vannamaei (crevette) et Artemia (crevette)

Organismes exposés à 104 à 108 UFC/mL

B. cereus WPD

Activité hémolytique, activité de la lipase et mortalité élevée.

(Velmurugan et coll. 2015)

Tableau F-3 : Infection par B. cereus signalée chez les insectes dans leur milieu naturel

Organisme

Conditions

Souche

Symptômes

Référence

Pectinophora gossypiella

Larves

  • Au cours de deux saisons de repos, le taux de larves malades portant des lésions cutanées brunes a été de 4,1 % et de 1,7 %.
  • Le taux de larves mortes portant des lésions cutanées brunes a été de 2 % et de 0,4 %.

Non spécifiée

  • Lorsque ces larves ont été conservées en laboratoire, plusieurs d’entre elles sont mortes dans un délai de 8 à 45 jours.
  • B. thuringiensis var. finitimus et B. cereus ont été isolés à partir de ces larves, mais non des larves en santé ou des larves mortes ne présentant pas les lésions.
  • La diminution de la virulence au fil de l’avancement de la période de repos peut indiquer que les larves qui sont atteintes par la maladie plus tard peuvent être ou devenir plus résistantes à ses effets.

(Abul Nasr et coll. 1978)

Hannetons

Anomala dimidiata

Pupe atrophiée

WGPSB-2 (MTCC 7182)

La souche a été en mesure d’infecter les insectes et de causer un taux de mortalité de 92 % et de 67 % respectivement chez les larves au deuxième stade larvaire d’Anomala dimidiata et de Holotrichia seticolis.

(Selvakumar et coll. 2007)

Hannetons

Anomala dimidiata et Holotrichia seticollis

Jusqu’à un cinquième de la population a affiché des symptômes d’infection bactérienne

WGPSB-2

Parmi les 27 isolats bactériens testés sur A. dimidiata, la souche présentant la plus forte toxicité a été B. cereus.

(Sushil et coll. 2008)

Tableau F-4 : Essais en laboratoire de pathogénicité de B. cereus pour les mammifères

Organismes

Conditions expérimentales

Souches de B. cereus utilisées

Résultats

Référence

Cobaye

Cavia porcellus

Injection (compartiment non précisé)

  • ATCC 21
  • N. R. Smith No 156

Les cobayes sont morts uniquement lorsque les souches ont été sous-cultivées.

(Clark 1937)

Cobaye

Cavia porcellus

Injection intradermique de filtrats de culture (0,05 mL).

  • B-4ac utilisé pour l’épreuve biologique cutanée.
  • 24 autres souches de B. cereus ont été testées.

Les souches B-4ac et 21 ont produit des réactions nécrotiques entourées d’une inflammation au site d’injection.

(Glatz et Goepfert 1973)

Lapin néo-zélandais blanc

Oryctolagus cuniculus

Anse iléale ligaturée (modèle expérimental d’empoisonne-ment alimentaire)

6 boucles d’essai par lapin

22 souches différentes désignées

  • Accumulation rapide de 3 à 20 mL de liquide couleur paille, souvent sanglant.
  • Réponse positive pour 19 des 22 souches.
  • Réponse constamment positive pour les lapins plus jeunes.
  • La plupart des lapins présentant au moins une anse positive sont morts dans les 10 heures suivant la chirurgie.

(Spira et Goepfert 1972)

Lapin néo-zélandais blanc

Oryctolagus cuniculus

Injection intradermique de 0,05 mL de filtrat de culture acellulaire.

11 souches de B. cereus (y compris B-4ac, connue pour être positive dans l’anse iléale et dans le test biologique cutané du cobaye.)

  • La zone de bleuissement représentant l’augmentation de la perméabilité vasculaire variait de 4 à 100 mm2 pour la souche B-4ac.
  • 9 des 10 autres variétés ont produit une réaction vasculaire positive.

(Glatz et coll. 1974)

Lapin hollandais

Oryctolagus cuniculus

(mâles)

  • 0,1 ou 0,3 mL en injection intramusculaire dans le flanc.
  • 0,15 mL en injection sous- cutanée.
  • Concentration 102 cellules/mL

Variante négative de la lécithinase SV1

 

Variante négative de la lécithinase SV1

(Stretton et Bulman 1975)

Lapin

Injection intradermique

  • 50 des 136 souches isolées de produits laitiers.
  • 102 souches donnent un résultat positif pour les toxines extracellu-laires.
  • Les 102 souches ont causé une perméabilité vasculaire dans la peau des lapins.

(Christiansson et coll. 1989)

Lapin

Oryctolagus cuniculus

Anse iléale ligaturée (modèle expérimental d’empoisonne-ment alimentaire)

3 entérotoxines dans des filtrats concentrés de cultures acellulaires.

  • Souche isolée d’un incident ayant causé de la diarrhée chez des singes.
  • Souche isolée de riz brut n’ayant pas produit de symptômes chez les singes alimentés.
  • Souches isolées d’un abcès au cerveau (2141/74, sérotype 11)
  • B-4ac
  • Bien que 11 souches seulement aient été testées plus de 2 fois, 2 seulement de ces 11 souches ont présenté une probabilité > 50 % de donner un résultat positif sur des essais répétés.
  • Accumulation de fluide dans l’anse iléale des lapins pour deux souches.
  • Une souche a provoqué une perturbation grave de la muqueuse iléale.

(Turnbull 1976)

Lapin néo‑zélandais blanc adulte

Oryctolagus cuniculus

  • Test de toxicité rétinienne in vitro : Mesure de la libération cytolytique de lacticodéshydrogénase (LDH) chez les animaux traités avec des toxines de B. cereus (600 ng/mL HBLeq).
  • Modèle d’endophtalmie stérile in vivo : injection intravitréale d’exotoxine pure ou brute.

MGBC 145

  • Les boutons rétiniens traités avec CET ou HBL se sont complètement désagrégés en cellules et en débris de cellules et se sont effondrés au moment d’être enlevés.
  • Dans un délai de 4 heures, tous les yeux ayant reçu ≥ 0,8 μg d’exotoxine brute affichaient des signes marqués d’exsudation, d’œdème conjonctival et d’hyperémie.
  • Avec 1-4 μg, absence totale ou quasi totale de reflet rétinien, hémorragie vitréale, chémosis hémorragique de la conjonctive et opacité cornéenne.
  • Réponse plus légère à des doses faibles.

(Beecher et coll. 1995a)

Lapin

Oryctolagus cuniculus

Anse iléale ligaturée (modèle expérimental d’empoisonne-ment alimentaire)

3 composants purifiés de HBL.

F837/76

Cause de l’accumulation de fluide et les trois éléments doivent être présents ensemble pour causer une activité maximale.

(Beecher et coll. 1995b)

Lapin néo‑zélandais blanc

Oryctolagus cuniculus

(2 à 3 kg)

Injection intravitréale dans les yeux de B. cereus (log 2,06 UFC) viable ou de surnageant acellulaire.

MGBC145

  • Inflammation intraoculaire et réduction de la réponse rétinienne après 3 heures.
  • Décollement de la rétine et plissement et perturbation de la couche photoréceptrice après 9 heures.
  • À 18 heures, les yeux affichent une inflammation maximale, y compris des tissus périoculaires.
  • L’injection de surnageant de culture produit des résultats similaires.

 

(Callegan et coll. 1999)

Souris

Mus musculus

Lignée namru albino

(âgées de 6 à 9 semaines)

  • Injection intrapéritonéale et sous-cutanée.
  • 4 dilutions injectées.
  • Formes végétatives et spores testées.
  • NRS 201
  • NRS 232
  • NRS 1256
  • Une quantité de 10 à 100 fois plus élevée de spores a été nécessaire pour causer la mort des souris.
  • La mort survient après les injections intrapéritonéales, mais non après les injections sous-cutanées.
  • Les injections sous-cutanées ont produit une lésion nécrotique ouverte.

(Lamanna et Jones 1963)

Souris

Mus musculus

Injection intrapéritonéale ou sous-cutanée (0,25 mL) d’une suspension (500 x106 UFC/mL)

Aucune désignation de la souche fournie.

  • Maladie aiguë létale à dose élevée, en moins de 6 heures dans presque tous les cas.
  • La gravité de la maladie dépend de la dose.
  • La dose minimale causant un taux de mortalité de 84 à 100 % était d’environ 2,2 x 107 bacilles.
  • Les doses plus faibles entraînaient une maladie plus bénigne et parfois des ulcères nécrosants de la peau au site d’injection.

(Burdon et coll. 1967)

Souris

Mus musculus

Souris ICR

(adulte)

Injection intraveineuse de filtrat de culture

183 souches isolées de produits laitiers.

Des 11 isolats présentant une forte activité d’hémolysine, 3 ont tué les souris.

(Wong et coll. 1988)

Souris

Mus musculus

Injection intraveineuse de 8 μg d’hémolysine II purifiée.

FS-1

Décès en moins de 2 minutes.

(Shinagawa et coll. 1991a)

Souris

Mus musculus

Test de perméabilité vasculaire, réaction de nécrose intestinale et test de létalité sur des souris.

116 souches

Bonne corrélation de la production de nécrose de la peau avec les tests intestinaux et le test d’accumulation de fluide.

(Turnbull et coll. 1979)

Souris

Mus musculus

Lignée BALB/c

Femelles âgées de 5 semaines

Objectif :

Étude des propriétés opportunistes d’une mutation de B. thuringiensis et de B. cereus, et du rôle du gène plcR.

  • Instillation nasale de l’inoculum par inhalation
  • 50 mL de la suspension (spores ou cellules végétatives).
  • Mortalité observée après 24 heures.
  • ATCC 14579
  • ATCC 14579 ΔplcR
  • 108 spores par souris ont produit un taux de mortalité de 100 % pour les deux souches.
  • 5 ⨯ 107 spores par souris ont produit un taux de mortalité de 90 % et de 22 %, respectivement.
  • 107 spores par souris ont produit un taux de mortalité de 90 % et de 0 %, respectivement.
  • 6 × 106 cellules végétatives par souris ont produit un taux de mortalité de 100 % et de 0 %, respectivement.
  • La souche ATCC 14579 présente des facteurs additionnels, non régulés par PlcR, qui peuvent potentialiser ses propriétés opportunistes.
  • Décès rapide de l’hôte si des doses fortes de cellules sporulées ou végétatives sont utilisées.

(Salamitou et coll. 2000)

Souris

Mus musculus

Lignée BALB/c

Exposition endotrachéale

ATCC 14579

  • L’exposition aux spores a des effets négligeables.
  • Exposition aux cellules végétatives; expérience interrompue après 4 heures en raison de la gravité des symptômes.
  • Cytokines pyrogènes élevées.
  • Infiltration des granulocytes pulmonaires.
  • Marqueurs de réponse en phase aiguë.

(Tayabali et coll. 2010)

Singes

Macaca mulatta

Lignée rhésus

Objectif :

Déterminer l’utilité des macaques rhésus pour modéliser l’entéro-pathogénicité de B. cereus.

  • Gavage administré par sonde stomacale.
  • 3 types de matériaux donnés en nourriture : cultures entières, filtrats de cultures stériles ou toxines précipitées purifiées.
  • Des tests d’accumulation de fluide dans l’anse iléale de lapins et de perméabilité des capillaires de la peau aussi effectués.
  • B-4ac (isolé à partir d’une flambée d’intoxication alimentaire).
  • 6 autres souches (isolées à partir des flambées associées au riz).
  • Diarrhée déclenchée par les 3 matières d’essai dans un délai de 35 à 150 minutes après l’administration.
  • Variations considérables dans la sensibilité des différents macaques.
  • Environ 50 % des macaques ont présenté une réaction positive.
  • Aucun vomissement n’a été observé.
  • 4 des 6 souches non désignées ont donné des résultats positifs pour la diarrhée
  • B-4ac cultivé sur du riz a induit la diarrhée chez 3 des 6 macaques, mais aucun vomissement.
  • Corrélation directe entre la capacité de causer de l’accumulation de fluides dans les anses iléales de lapin, altération de la perméabilité des capillaires de la peau et capacité d’induire la diarrhée chez les macaques.
  • La diarrhée est causée par la synthèse et l’extraction d’une toxine par des cellules en croissance logarithmique.

(Goepfert 1974)

Singes

Macaca mulatta

Sexe non précisé

Jeune de lignée rhésus d’environ 3 kg.

Objectif :

Tenter de confirmer que les éclosions d’origine alimentaire étaient causées par B. cereus et de déterminer la participation d’un nouveau matériau entérotoxique.

  • Gavage au tube avec du riz contaminé, homogénéisé
  • Dans la nourriture, environ 1010 organismes viables.
  • Dans le bouillon, environ 1011 organismes.
  • De plus, l’accumulation de fluide iléal a été mesurée avec des filtrats de 12 à 15 fois plus concentrés.
  • 4810/73 (isolée à partir de vomi).
  • 4433/73 (isolée à partir de pain de viande mis en cause dans une éclosion d’intoxication alimentaire).
  • 2532B/74 (isolée à partir de riz).
  • Activité émétique : début des vomissements en moins de 5 heures.
  • Diarrhée : présence de selles liquides ou molles en moins de 24 heures.
  • Seules les cultures sur riz peuvent causer des vomissements.
  • 10 des 24 macaques ont montré des vomissements positifs dus à la souche 4810/73.
  • L’image bactériologique reflète avec exactitude les quantités dans le matériau donné en alimentation.
  • Une distinction claire existe entre les souches causant les vomissements et la diarrhée.
  • La différence entre les activités des deux premières souches est renforcée par le test d’anse iléale du lapin.

(Melling et coll. 1976)

Singes

Macaca mulatta

Lignée rhésus – 6-8 kg

  • Administration intragastrique.
  • Céreulide purifiée.
  • Facteur de vacuolisation partiellement purifié.
  • B. cereus no 35, produit des entérotoxines, mais pas de facteurs de vacuolisation.
  • B. cereus no 55, isolé à partir d’une éclosion. Produit des facteurs de vacuolisation, mais pas d’entéroto-xines.
  • Pour le céréulide à 14 000 unités, les 3 singes ont montré des vomissements en 2‑4 heures.
  • Pour le facteur partiellement purifié à 30 000 unités, 1 des 2 singes a montré des vomissements après 6 heures.
  • Pour le facteur partiellement purifié à 36 000 unités, les 2 singes ont montré des vomissements après 2 et 4 heures.
  • Démontre que le facteur de vacuolisation HEp-2 est un céréulide du type toxine émétique.
  • Ces toxines peuvent causer des vomissements chez les singes.

(Shinagawa et coll. 1995)

Souris

Mus musculus

Lignée CR

20-24 g.

  • Injection intraveineuse.
  • Céreulide purifié.
  • Facteur de vacuolisation partiellement purifié.
  • B. cereus no 35, produit des entérotoxines, mais pas de facteurs de vacuolisation.
  • B. cereus no 55, isolé à partir d’une éclosion. Produit des facteurs de vacuolisation, mais pas d’entéroto-xines.
  • Aucune létalité n’a été observée pour 100‑500 unités des 2 substances.
  • Létalité constatée pour plus de 1 000 unités de toxine.

(Shinagawa et coll. 1995)

Moutons et bovins

(jeunes femelles)

  • Injection intraveineuse.
  • 5,1 ⨯ 105 organismes chez les brebis
  • Génisses :
  • Groupe 1 : 8 ⨯ 106 organismes.
  • Groupe 2 : 8 ⨯ 105 organismes.
  • Groupe 3 : 8 ⨯ 103 organismes

Souches isolées à partir d’un fœtus bovin avorté.

  • 4 agneaux morts avortés entre 3 et 8 jours après l’inoculation.
  • Les animaux des groupes 1 et 2 ont avorté de veaux morts entre 7 et 12 jours après l’inoculation.
  • Les animaux du groupe 3 ont eu des veaux normaux à terme.
  • Agneaux et veaux : Degrés divers de changement autolytique, ascite sanguinolente, hydrothorax, hydropéricarde et œdème sous-cutané.
  • Les membranes fœtales étaient hyperthémiées et œdémateuses.
  • B. cereus a été isolé en cultures pures à partir des tissus des brebis, des agneaux et des veaux morts.

(Wohlgemuth et coll. 1972b)

Lapins et souris

Entérotoxine purifiée

FM-1

  • Perméabilité vasculaire chez le lapin.
  • Létale pour les souris.
  • Cause de l’accumulation de fluide dans l’anse iléale ligaturée des souris.

(Shinagawa et coll. 1991b)

Souris et chats

Injection intraveineuse d’entérotoxine purifiée

96

  • Dose létale minimale de 300 μg par souris.
  • Une dose de 70 à 80 μg/kg causait des vomissements chez les chats.

(Gorina et coll. 1975)

Tableau F-5 : Infections par B. cereus des vertébrés dans leurs milieux naturels

Organisme

Conditions

Souche de B. cereus utilisée

Symptômes

Référence

Bovins laitiers

Bos taurus

Objectif :

Décrire la pathologie de la mammite bovine à B. cereus.

  • Injection en quarts d’un produit antibiotique commercial contaminé.
  • 8 troupeaux laitiers et un total de 80 vaches touchées.

Aucune spécifiée

  • Certaines des vaches affectées ont développé une mammite aiguë en moins de 24 heures, dans la plupart des cas peu de temps après le vêlage.
  • Sang aqueux qui ne coagule pas.
  • Œdème sous-cutané marqué sur le pis.
  • De nombreuses zones rouge foncé bien délimitées étaient réparties sur l’ensemble des quartiers touchés.
  • Hypertrophie marquée des ganglions lymphatiques supramammaires.
  • Poumons modérément œdémateux et emphysémateux.
  • Rate hypertrophiée, rouge foncé et turgescente.
  • Glandes mammaires : cloisons interstitielles œdémateuses, thrombose aiguë des veines et des canaux lymphatiques.
  • Présence d’érythrocytes dans le tissu interstitiel.
  • Lymphadénie aiguë dans des sections des ganglions supramammaires avec foyers de nécrose et un nombre élevé de cellules inflammatoires.
  • Présence de nécrose hypoxique centrolobulaire dans le foie.
  • L’examen des tissus rénaux a révélé la présence de coulées d’hémoglobine dans les tubules.
  • La présence de thrombus hyalins était évidente dans les capillaires des glomérules et à la jonction cortico-médullaire.
  • L’examen des poumons a révélé l’épaississement des cloisons alvéolaires dû à l’œdème. Les capillaires alvéolaires étaient engorgés de sang et plusieurs présentaient des thrombus hyalins.

(Schiefer et coll. 1976)

Bétail

Sexe et âge variés.

3 cas d’avortements signalés.

Aucune désignation de souche fournie.

  • Nécropsie, examen microbiologique et histopathologique effectué sur chacun des fœtus.
  • Conclusions de la nécroscopie : poumons atélectasiques, fermes et rouge foncé; pleurite, péricardite et péritonite fibrineuses; foie jaune, deux fois la taille normale; ganglions lymphatiques hypertrophiés et congestionnés.
  • Conclusions de l’examen microbiologique : B. cereus a été le seul microorganisme isolé à partir du contenu gastrique et des tissus.
  • Conclusions de l’examen histopathologique : vasculite, œdème, inflammation et nécrose dans l’espace intercotylédonaire; hyperplasie de la rate; foie congestionné.

(Wohlgemuth et coll. 1972a)

Bovins laitiers

Bos taurus

(femelles adultes)

Quartiers inoculés avec B. cereus.

Aucune désignation de souche fournie.

  • Apparition de mammite aiguë, suivie d’une atrophie et de la cessation de la production de lait.

(Horvath et coll. 1986)

Bovins laitiers

Bos taurus

(femelles adultes)

  • Présence accidentelle de mammite à B. cereus dans plusieurs troupeaux utilisés dans des essais d’efficacité d’un produit proposé pour le traitement des vaches taries.
  • Injection dans les quartiers d’un produit expérimental contenant 500 mg de cloxacilline dans l’huile d’arachide et 3 % de base monostéarate.
  • Injection délibérée chez 151 vaches taries.
  • Injection par inadvertance à 33 vaches en lactation.

Aucune désignation de souche fournie (isolation à partir du produit expérimental et des quartiers).

  • Développement d’une mammite nécrotique chez 5 vaches au vêlage.
  • Développement d’une mammite clinique dans 15 autres quartiers infectés, principalement au vêlage ou durant la lactation.
  • Seulement 26 des 184 vaches et 37 des 735 quartiers exposés ont été infectés.
  • Le nombre d’organismes dans les quartiers infectés varie fortement et est souvent faible.
  • Le nombre d’organismes dans chaque fiole de produit était faible et toutes les fioles n’étaient pas contaminées.

(Jasper et coll. 1972)

Bovins laitiers

Bos taurus

 

Femelles adultes

11 vaches présentant une mammite aiguë entre 1963 et 1973.

Aucune indiquée

B. cereus a été isolé chez 1 vache.

(Inui et coll. 1979)

Bovins laitiers Holstein

Bos taurus

(femelles adultes)

Objectif :

Thérapie antibiotique utilisant la cloxacilline dans le cadre d’un programme de santé du troupeau.

  • Programme antibiotique entrepris chez 67 vaches; administration par perfusion de l’antibiotique durant la période de tarissement ou la période de lactation, ou les deux.
  • 129 vaches sur un troupeau de 140 têtes.

Aucune désignation de la souche fournie (isolat tiré du lait de vaches infectées).

  • Mammite aiguë grave chez 62 des 67 vaches perfusées avec la cloxacilline.
  • L’examen post-mortem de l’une des vaches a révélé des glandes mammaires de couleur écarlate entourées de matière gélatineuse et remplies de fluide sérosanguinolent; les ganglions lymphatiques mammaires présentaient une apparence mouillée et étaient entourés de matière gélatineuse.
  • Vaches en lactation : les 33 vaches perfusées ont développé une mammite dans un délai de 1 à 30 jours.
  • La maladie découle habituellement de l’injection de B. cereus dans la citerne de la mamelle lors du traitement de la mammite ou d’une autre cause.
  • Des cas d’inflammation nécrotique et de mammite aiguë avec symptôme de généralisation ont été rapportés.
  • Une quantité très faible de B. cereus peut produire des effets pathogènes importants.

(Perrin et coll. 1976)

Bovins laitiers

Bos taurus

Chèvre

Capra hircus

(femelles adultes)

  • Des tissus parés d’un animal affecté ont été préparés pour le découpage.
  • Tests de toxine avec perméabilité vasculaire de peau de lapin et réaction nécrotique.
  • 28 vaches et 1 chèvre, réparties sur 4 fermes.

Aucune désignation de la souche fournie.

  • Ferme 1
  • 3 cas de mammite très aiguë en une semaine.
  • Une vache est morte en moins de 24 heures.
  • Aucune réponse au traitement aux antibiotiques.
  • Le deuxième animal présentait une température sous la normale et un pis gonflé et froid; l’animal est mort en moins de 24 heures.
  • Reins et pis d’un rouge profond, présence de sang dans le pelvis, foie congestionné et présence de caillots blancs de grande taille et de liquide teinté de sang dans la citerne de mamelle.
  • La troisième vache nouvellement vêlée a développé une mammite deux jours après la mise bas, et elle venait de recevoir un traitement antibiotique.
  • Ferme 2 :
  • Les symptômes étaient bénins; faible réponse au traitement aux antibiotiques.
  • Ferme 3 :
  • Une vache couchée suite à une fièvre vitulaire a soudainement développé une mammite suraiguë et est morte.
  • Le deuxième cas est celui d’une vache nouvellement vêlée. La présence de B. cereus a été constatée dans le pis.
  • Ferme 4 :
  • Une vache est morte d’une mammite aiguë le matin suivant une coupure à une mamelle.
  • Bactériologie :
  • Organismes présents dans les matières fécales des animaux affectés et non affectés à des niveaux de 105‑106 UFC/g.
  • 102-103 UFC/g cellules de B. cereus par g ont été recueillies dans des drêches de brasserie et 104-105 cellules lorsqu’une détérioration était survenue.
  • B. cereus a été isolée à 17 autres occasions dans des cultures pures provenant de lait de mammite.
  • Histopathologie :
  • Lésion, cloison interstitielle œdémateuse et contenant des érythrocytes.
  • Présence de thrombus dans les veines.
  • Nécrose des cellules alvéolaires.
  • Test de perméabilité :
  • Un seul des 19 isolats de mammite et des isolats environnementaux affichait une activité toxique forte dans le test de perméabilité vasculaire de la peau du lapin.

(Jones et Turnbull 1981)

Bovins laitiers

Bos taurus

(femelles adultes)

Mammite bovine

  • 1820/77
  • 1419/77
  • 1414/77
  • 1589/77
  • 624/76
  • 1820/77 : Décès
  • 1419/77, 1414/77 et 1589/77 : 2 décès.
  • 624/76 : Données non disponibles.

(Turnbull et coll. 1979)

Perroquet

A. hyacinthinus (1 individu), Diopsittaca nobilis (1 individu), Ara severa (1 individu) et A. ararauna (9 individus)

Exposition aiguë, septicémie bactérienne généralisée causant la mort soudaine.

Souches indiquées non disponibles (les isolats ont été perdus et n’ont pu être présentés aux fins de caractérisation moléculaire).

  • Aucun symptôme clinique de maladie avant la mort.
  • La nécropsie a révélé des zones importantes d’hémorragie pulmonaire, de congestion hépatique, d’entérite hémorragique et de congestion du cardia.

(Godoy et coll. 2012)

Annexe G : Flambées épidémiques causées par B. cereus

Tableau G-1 : Épidémies non gastro-intestinales sélectionnées, causées par B. cereus et rapportées dans la littérature

Année

Lieu

Type d’infection

Référence

2010

Hôpital universitaire national (Singapour)

Pendant le pic de la flambée, 171 patients ont été touchés. Des cas de bactériémie ont été signalés dans 146 cas (dont 51 chez des patients immunodéprimés, 57 chez des patients munis de dispositifs à demeure et 39 chez des patients classés dans les deux catégories). Une atteinte tissulaire profonde a été constatée chez 20 patients.

(Balm et coll. 2012)

2010

Hôpital de soins tertiaires pour enfants (Aurora, Colorado)

Trois patients ont reçu des hémocultures positives pour B. cereus. On a déterminé que des tampons de préparation à l’alcool non stériles avaient été la source de l’infection.

(Dolan et coll. 2012)

2006

Hôpital universitaire médical Jichi (Japon)

Onze patients ont développé une bactériémie par B. cereus entre janvier et août 2006 (Sasahara et coll. 2011). Le linge à la machine à laver et les draps d’hôpital étaient fortement contaminés par B. cereus, qui a été également isolé dans les canalisations d’injection par intraveineuse.

(Sasahara et coll. 2011)

2005

Hôpital universitaire Kyushu (Japon) Unité de soins intensifs néonataux

Une bactériémie a été détectée chez trois nouveau-nés en raison de méthodes de nettoyage inefficaces; la charge bactérienne dans l’environnement a augmenté et s’est répandue dans l’établissement par l’air circulant dans le système de ventilation (Shimono et coll. 2012).

(Shimono et coll. 2012)

2004

Géorgie (États-Unis), programme militaire universitaire

94/660 cadets dont le cuir chevelu présentait des lésions causées par B. cereus, non prurigineuses et semblables à l’impétigo. Facteurs potentiels d’infection : coupe de cheveux, mauvaise hygiène, lotion solaire, exposition au sol et à l’eau.

(CDC 2005)

1998

Amsterdam (Pays‑Bas) Unité de soins intensifs néonataux

Trois nouveau-nés ont développé une série d’infections sanguines envahissantes causées par B. cereus entre janvier et août 1998. L’un est mort et les deux autres ont recouvré la santé. Il a été constaté que 35 nouveau-nés étaient colonisés par ce microorganisme. Les vecteurs d’infection du microorganisme étaient des ballons contaminés utilisés pour la ventilation manuelle.

(Van Der Zwet et coll. 2000)

Tableau G-2 : Épidémies d’intoxication alimentaire rapportées liées à B. cereusa

Année

Pays

Étiologie (information additionnelle)

Cas

2002

Australie

Riz

37

2004

Australie

Pomme de terre et sauce

(restaurant d’une chaîne nationale de restauration rapide)

6

2006

Australie

Poulet (cuit)

14

2007

Australie

Asperges en sauce à la crème

(un homme de 81 ans est décédé 12 heures après les avoir consommées)

3

2003

Belgique

Salade de pâtes

(entreposée à 14 °C. Maladie grave et décès de 1 enfant)

5

2004

Belgique

Pâtes

50

2005

Belgique

Riz

6

2006

Belgique

Produits laitiers

70

1999

Canada

Salade de pommes de terre

(repas préparé par un restaurateur inexpérimenté dans les services de traiteur et le contrôle de la température)

25

2005

Danemark

Poulet

4

2005

Danemark

Pizza

16

2004

Finlande

Sauce

(confirmé dans les restes; refroidissement et réchauffement inadéquats, conservation inadéquate;

sauce aux champignons)

5

2004

Finlande

Gâteau

(présence confirmée dans les restes; gâteau étagé)

10

2005

Finlande

Œufs

(œufs au beurre)

2

2005

Finlande

Casserole au jambon (porc, assiettes diverses)

20

2005

Finlande

Petits fruits

(importés de Pologne)

15

2005

Finlande

Macaroni au fromage

18

2005

Finlande

Soupe à la viande

9

2007

France

Fines herbes et épices

(école/maternelle)

146

2006

Inde

Riz

140

2000

Japon

Lait pasteurisé

(quatre tonnes de produits laitiers ont été rappelées parce que des enquêteurs ont trouvé B. cereus dans des bouteilles de lait)

3

2001

Japon

Gâteaux au riz contenant de la confiture de fèves

(maternelle – produit qui avait été conservé plus longtemps qu’à l’habitude à la température de la pièce)

335

2007

Jordanie

Produits laitiers

(distribués dans le cadre du programme de nutrition scolaire du gouvernement)

51

2004

Norvège

Poulet

(présence confirmée dans les restes)

19

2005

Norvège

Chili

(cantine en milieu de travail)

6

2005

Norvège

Ragoût

22

2005

Norvège

Riz

3

2005

Norvège

Pizza

3

2005

Royaume-Uni

Céréales pour nourrissons

2

1995

États-Unis

Riz

21

1996

États-Unis

Sauce marinera

22

1997

États-Unis

Farce

400

1997

États-Unis

Poulet, BBQ

3

1997

États-Unis

Chaudrée de fruits de mer et de maïs

2

1997

États-Unis

Riz, fritb

4

1997

États-Unis

Riz, fritb

4

1997

États-Unis

Riz, frit

19

1997

États-Unis

Porc, BBQ

33

1998

États-Unis

Crevettes

118

1998

États-Unis

Riz, frit

6

1998

États-Unis

Dinde, rôti de bœuf

19

1998

États-Unis

Riz, frit

7

1998

États-Unis

Sandwich sous-marin

25

1998

États-Unis

Viande

19

1998

États-Unis

Riz, frit

11

1998

États-Unis

Riz, frit

4

1999

États-Unis

Salade de chou

8

1999

États-Unis

Riz, frit

4

1999

États-Unis

Pommes de terre en purée, avec sauce

4

1999

États-Unis

Riz

32

1999

États-Unis

Riz

4

1999

États-Unis

Sandwich au bœuf

2

2000

États-Unis

Lait de riz

2

2000

États-Unis

Riz frit

18

2000

États-Unis

Riz

15

2000

États-Unis

Riz frit

10

2000

États-Unis

Saumon

3

2000

États-Unis

Tacos

4

2000

États-Unis

Salade

3

2001

États-Unis

Trempette au babeurre et aux grains de poivre

10

2001

États-Unis

Riz frit

5

2001

États-Unis

Riz frit

17

2001

États-Unis

Salade de légumes, salade à base de laitue

3

2002

États-Unis

Poulet

11

2002

États-Unis

Poulet

3

2002

États-Unis

Riz frit

8

2002

États-Unis

Riz frit aux œufs

2

2002

États-Unis

Pizza à la viande

6

2002

États-Unis

Poulet frit

4

2002

États-Unis

Poulet, assiette diverse

8

2003

États-Unis

Pommes de terre frites

42

2003

États-Unis

Poulet, assiette diverse

8

2004

États-Unis

Chow mein au poulet

3

2004

États-Unis

Poulet

11

2004

États-Unis

Pizza au fromage, à la viande et aux légumes

4

2004

États-Unis

Poulet et pâtes (assiette diverse)

2

2004

États-Unis

Riz frit

26

2004

États-Unis

Mets chinois

2

2005

États-Unis

Tacos (viande)

27

2005

États-Unis

Sauce tzatziki

4

2006

États-Unis

Céréales

2

2006

États-Unis

Pâtes (lo mein)

2

2006

États-Unis

Crêpes

2

2006

États-Unis

Riz frit au porc

5

2006

États-Unis

Rôti de porc

20

2006

États-Unis

Poulet au four

5

2006

États-Unis

Steak de côte de choix

3

2006

États-Unis

Riz à l’espagnole

4

2007

États-Unis

Riz frit aux légumes

16

2007

États-Unis

Riz frit

3

a Renseignements gracieusement transmis par Judy Greig, microbiologiste/épidémiologiste en salubrité des aliments, Laboratoire de lutte contre les zoonoses d’origine alimentaire, Agence de la santé publique du Canada.

b Flambées épidémiques distinctes.

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