[PDF] Bilan des connaissances relatives aux Escherichia coli producteurs

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Bilan des connaissances relatives

aux Escherichia coli producteurs de Shiga-toxines (STEC) - Avril 2003 - - 1 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

Coordonnateurs de rédaction :

- Mme Vernozy-Rozand Christine - Mme Roze Servane - 2 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

E. coli O157 :H7

Illustration 1 : E. coli O157 :H7 en microscopie électronique, isolé à partir de matériel d'abattoir

(B.Andral - HSRV / Afssa lyon) - 3 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

- 4 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

Composition du groupe de travail " STEC » de l'Afssa

Président

Mme Christine VERNOZY-ROZAND

Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon - Lyon

CES Microbiologie

Membres

M. Bruno ANDRAL

Laboratoire d'Etudes et de Recherche en Pathologie bovine et Hygiène des Viandes

Afssa - Lyon

Mme Anne BRISABOIS

Laboratoire d'Etudes et de Recherche en Hygiène et Qualité des Aliments

Afssa - Maisons Alfort

CES Microbiologie

M. Hubert BRUGERE

Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse - Toulouse

CES Microbiologie

Mme Marie-Laure DELIGNETTE-MULLER

Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon - Lyon

CES Microbiologie

Mme Emmanuelle ESPIE

Département des Maladies Infectieuses

Institut national de Veille Sanitaire - Saint Maurice

M. Patrick FACH

Laboratoire d'Etudes et de Recherche en Hygiène et Qualité des Aliments

Afssa - Maisons Alfort

Mme Ines GIOVANNACCI

Centre Technique de la Salaison, de la Charcuterie et des Conserves de Viande

Maisons-Alfort

Mme Francine GRIMONT

Centre National de référence des Escherichia coli et Shigella

Institut Pasteur - Paris

M. Vincent LECLERC

Laboratoire d'Etudes et de Recherche en Hygiène et Qualité des Aliments

Afssa - Maisons Alfort

- 5 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

Mme Valérie LIVRELLI

Faculté de pharmacie

Université d'Auvergne - Clermont Ferrand

Mme Patricia MARIANI-KURKDJIAN

Service de Microbiologie

Laboratoire associé au CNR

Hopital Robert Debré - Paris

M. Eric OSWALD

UMR 960 de Microbiologie Moléculaire INRA - Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse

Toulouse

M. Pierre PARDON

Ecole Nationale Vétérinaire de Maisons Alfort - Maisons Alfort

CES Microbiologie

Agence française de sécurité sanitaire des aliments Direction de l'évaluation des risques nutritionnels et sanitaires

Mme Muriel ELIASZEWICZ

Unité d'évaluation des risques biologiques

Direction de l'évaluation des risques sanitaires et nutritionnels

Afssa - Maisons Alfort

Madame Aurore PETIT

Unité d'évaluation des risques biologiques

Direction de l'évaluation des risques sanitaires et nutritionnels

Afssa - Maisons Alfort

Madame Servane ROZE

Unité d'évaluation des risques biologiques

Direction de l'évaluation des risques sanitaires et nutritionnels

Afssa - Maisons Alfort

Personnalités consultées par le groupe de travail

M. Alain BARNIER

Inspecteur Hygiène et Sécurité

Afssa - Maisons Alfort

M. Lothar BEUTIN

Robert Koch Institut

Berlin - Allemagne

M. Jérôme BOUVET

Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon - Lyon

- 6 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

Mme Brigitte CARPENTIER

Laboratoire d'Etudes et de Recherche pour l'Alimentation Collective

Afssa - Maisons Alfort

CES Matériau au contact des denrées alimentaires

Mme Marie CORNU

Laboratoire d'Etudes et de Recherche pour l'Alimentation Collective

Afssa - Maisons Alfort

M. Jean-Baptiste DENIS

Unité Biométrie et Intelligence Artificielle

INRA Jouy en Josas

CES Microbiologie

Mme Henriette DE VALK

Département des Maladies Infectieuses

Institut national de Veille Sanitaire - Saint Maurice

Mme Sylvie HAEGHEBAERT

Département des Maladies Infectieuses

Institut national de Veille Sanitaire - Saint Maurice

Mme Véronique LAFARGE

Laboratoire d'Etudes et de Recherche en Hygiène et Qualité des Aliments

Afssa - Maisons Alfort

Mme Chantal LOIRAT

Service de Néphrologie pédiatrique

Hôpital Robert Debré - Paris

M. Bertrand LOMBARD

Laboratoire d'Etudes et de Recherche en Hygiène et Qualité des Aliments

Afssa - Maisons Alfort

Mme Frédérique LE QUERREC

Direction générale de l'Alimentation

Sous direction de l'Hygiène des Aliments - Paris

M. François MANSOTTE

Direction Départementale des Affaires Sanitaires et Sociales de Loire Atlantique

Nantes

Madame Sylvie PERELLE

Laboratoire d'Etudes et de Recherche en Hygiène et Qualité des Aliments

Afssa - Maisons Alfort

- 7 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

Mme Nathalie PRADEL

Laboratoire de chimie bactérienne

UPR9043, IBSM, CNRS - Marseille

M. Jacques RAFI

CEA - UMR 6171

Marseille

Mme Véronique VAILLANT

Département des Maladies Infectieuses

Institut national de Veille Sanitaire - Saint Maurice - 8 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

Sommaire

Sommaire détaillé........................................................................ Liste des abréviations........................................................................

Section A : Historique et Définition des STEC........................................................................

.........27 Points a retenir........................................................................

Section B : Pathologie Humaine et Animale liée aux STEC............................................................29

Points a retenir........................................................................

Question n°1 : Quelles sont les différentes pathologies humaines à STEC ?...................................29

Question n°2 : Quelles sont les pathologies animales à STEC ?......................................................36

Question n°3 : Que sait-on du portage Humain à STEC ?................................................................36

Question n°4 : Existe-t-il des facteurs de sensibilité aux infections à STEC ?..................................37

Axes de réflexion et de recherche........................................................................

..........................39

Section C : Physiopathologie des maladies liées aux STEC..........................................................41

Points à retenir........................................................................

Question n°5 : Que sait-on de la physiologie des infections à STEC ?.............................................41

Question n°6 : Quels sont les facteurs de virulence des STEC ?.....................................................43

Question n°7 : Quels sont les éléments mobiles du genome des STEC et leur mode d'action ?.....51

Question n°8 : Quels sont les éléments de phylogénie des STEC ?................................................55

Axes de réflexion et de recherche........................................................................

..........................59

Section D : Epidémiologie Humaine des STEC........................................................................

........61 Points a retenir........................................................................

Question n°9 : Quel est le système de surveillance des infections à STEC en France ?.................61

Question n°10 : Quels sont les principaux sérogroupes de STEC responsables d'infections chez l'homme ?........................................................................

Question n°11 : Quelle est la répartition des différentes formes cliniques des infections à

STEC ?...............................................................................................................................................63

Question n°12 : Que sait-on des fluctuations saisonnières des infections à STEC ?.......................64

Question n°13 : Quelles sont les modes de transmission des STEC à l'homme ?...........................64

Question n°14 : Que sait-on de l'incidence des infections à STEC en France ? de son

évolution au cours de ces dernieres années ?........................................................................

..........65 Question n°15 : Que sait-on de l'incidence des infections à STEC dans les autres pays ? de

son évolution au cours des dernières années ?........................................................................

........65

Question n°16 : Qu'est ce qu'une épidémie d'infections à STEC ? Pourquoi les détecter et

réaliser des investigations ?........................................................................

......................................67

Question n°17 : Quel est le schéma actuel d'une investigation d'épidémie en France ?..................67

Question n°18 : Quels sont les aliments mis en cause lors des principales épidémies décrites?....68

Question n°19 : Quelles ont été les circonstances d'apparition et d'évolution des quatre

épidémies majeures ayant influencé l'épidémiologie des infections à STEC ?.................................75

Question n°20 : Quels sont les aliments mis en cause par l'étude sur les facteurs de risque

des infections à STEC sporadiques ?........................................................................

........................76

Question n°21 : Quels sont les autres facteurs de risque connus des infections à STEC?..............77

Axes de réflexion et de recherche........................................................................

..........................80 - 9 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

Section E : Epidémiologie Environnementale et Alimentaire des STEC.......................................81

Points a retenir........................................................................

Question n°22 : Que sait-on de la présence des STEC chez les animaux ?....................................84

Question n°23 : Que sait-on de la présence et de la survie des STEC dans l'environnement ?......90

Question n°24 : Que sait-on de la présence des STEC dans les différentes filières de

tranformation des denrées alimentaires ?........................................................................

.................95 Question n°25 : Comment surveille-t'on les STEC en France, dans l'environnement et les

Axes de réflexion et de recherche........................................................................

........................103

Section F : Isolement et Identification des STEC........................................................................

...105 Points à retenir........................................................................ Question n°26 : Quelles sont les méthodes utilisées actuellement pour l'isolement et la

détection des STEC dans les aliments ?........................................................................

.................105 Question n°27 : Quelles sont les méthodes utilisées actuellement pour l'isolement et le

dénombrement des STEC en médecine humaine ?........................................................................

118

Question n°28 : Existe-t-il un diagnostic sérologique des infections à STEC chez l'homme ?.......120

Axes de réflexion et de recherche........................................................................

........................120

Section G : Physiologie des STEC........................................................................

..........................121 Points à retenir........................................................................ Question n°29 : Que sait-on du comportement des STEC vis-à-vis des principaux facteurs physico-chimiques ?........................................................................ Question n°30 : Que sait-on du comportement des STEC lors du conditionnement des

denrées alimentaires et lors de l'utilisation de conservateurs et d'additifs ?...................................129

Question n°31 : Que sait-on de la résistance des STEC aux procédés physiques et aux

nouvelles technologie de décontamination des aliments ?.............................................................134

Question n°32 : Que sait-on des interactions entre les STEC et les autres micro-organismes dans les aliments ?........................................................................

Question n°33 : Que sait-on de la capacité des STEC à adhérer et à former des biofilms?..........139

Question n°34 : Que sait-on de la résistance des STEC à la désinfection, en comparaison avec d'autres bactéries ?........................................................................

Axes de reflexion et de recherche........................................................................

........................144

Section H : Microbiologie Prévisionnelle........................................................................

................145 Points a retenir........................................................................

Question n°35 : Quels sont les différents modèles utilises pour modéliser la croissance ?...........145

Question n°36 : Quels sont les différents Types de modèles utilisés pour décrire une cinétique

de croissance dans des conditions données ?........................................................................

........146 Question n°37 : Quels sont les différents modèles décrivant l'effet des facteurs

environnementaux sur le taux de croissance ?........................................................................

.......147 Question n°38 : Quels sont les différents modèles décrivant l'effet des facteurs

environnementaux sur le temps de latence ?........................................................................

..........152 Question n°39 : Comment modélise-t-on la limite croissance/non croissance en fonction des facteurs environnementaux?........................................................................ ...................................152

Question n°40 : Quels sont les modèles d'inactivation thermique disponibles?.............................153

Question n°41 : Quels sont les modèles d'inactivation non-thermique disponibles?......................155

Axes de réflexion et de recherche........................................................................

........................156 - 10 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

Section I : Relation dose-réponse........................................................................

...........................157 Points à retenir........................................................................

Question n°42 : Quel est le contexte de l'établissement de la relation dose-réponse ?.................157

Question n°43 : Quelles sont les principales évaluations de relations dose-réponse réalisées

pour les STEC ?........................................................................

Question n°44 : De quelles données dispose-t-on pour évaluer la dose infectieuse ?...................162

Question n°45 : Quelles sont les principales limites liées à l'évaluation de la relation dose-

Axes de réflexion et de recherche........................................................................

........................167 Section J : Réglementation, Mesures de Gestion et Action de Communication sur le

risque STEC en France et en Europe........................................................................

......................169 Points à retenir........................................................................

Question n°46 : Quelle est la législation européenne concernant les STEC et comment est-elle

transposée en France ?........................................................................ Question n°47 : Quelles sont les mesures de gestion ou les actions de communication déjà

mises en oeuvre dans le cadre de la prévention du risque relatif aux STEC ?...............................172

Axes de réflexion et de recherche........................................................................

........................174 - 11 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

- 12 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

Sommaire détaillé

Liste des abréviations........................................................................

1 Contexte et Justification du projet........................................................................

...................23

2 Méthodologie........................................................................

2.1 Groupe de travail........................................................................

.....................................24

2.2 Méthodes de travail........................................................................

.................................24

2.3 Bilan et perspectives........................................................................

................................25

Section A : Historique et Définition des STEC........................................................................

.........27 Points a retenir........................................................................

Section B : Pathologie Humaine et Animale liée aux STEC............................................................29

Points a retenir........................................................................

Question n°1 : Quelles sont les différentes pathologies humaines à STEC ?...................................29

1 Colite hémorragique........................................................................

2 Syndrome hémolytique et urémique (SHU)........................................................................

....31

2.1 Aspects cliniques........................................................................

.....................................32

2.2 Anatomo-pathologie........................................................................

.................................32

2.3 Conduite à tenir................................................................................................................33

2.4 Traitement symptomatique........................................................................

......................33

2.5 Pronostic........................................................................

3 Purpura thrombotique et thrombocytopénique (PTT).............................................................34

3.1 Manifestations cliniques........................................................................

...........................34

3.2 Pathogénie........................................................................

3.3 Diagnostic........................................................................

3.4 Traitement et pronostic........................................................................

............................35

4 Nouveaux aspects cliniques........................................................................

...........................35

5 Traitements des infections à STEC........................................................................

................35

Question n°2 : Quelles sont les pathologies animales à STEC ?......................................................36

Question n°3 : Que sait-on du portage Humain à STEC ?................................................................36

Question n°4 : Existe-t-il des facteurs de sensibilité aux infections à STEC ?..................................37

Axes de réflexion et de recherche........................................................................

...............39

Section C : Physiopathologie des maladies liées aux STEC..........................................................41

Points à retenir........................................................................

Question n°5 : Que sait-on de la physiologie des infections à STEC ?.............................................41

Question n°6 : Quels sont les facteurs de virulence des STEC ?.....................................................43

1 Les Shiga-toxines....................................................................................................................43

1.1 Structure des Shiga-toxines........................................................................

.....................43

1.2 Mécanismes de sécrétion des Shiga-toxines..................................................................43

1.3 Mécanisme d'action des Shiga-toxines au niveau des cellules cible..............................43

1.4 Différents variants de Shiga-toxines identifiés.................................................................44

1.5 Mécanismes de traversée l'épithélium intestinal de Shiga-toxines.................................45

1.6 Rôle des toxines dans la physiopathologie.....................................................................45

1.7 Modèles animaux expérimentaux ?........................................................................

.........46 - 13 -

Afssa Bilan des connaissances relatives aux STEC

2 Les facteurs d'adhésion........................................................................

..................................46

2.1 Lésions d'attachement-effacement........................................................................

..........46

2.2 Locus d'effacement des entérocytes (LEE).....................................................................47

2.3 Régulation de l'expression des gènes du LEE................................................................48

2.4 Différences entre les EPEC et les EHEC........................................................................

48

2.5 Autres facteurs d'adhésion décrits........................................................................

...........48

2.6 Rôle du lipopolysaccharide (LPS) dans l'adhésion.........................................................49

2.7 Implication des plasmides de haut poids moléculaire dans l'adhésion...........................49

3 L'entérohémolysine........................................................................

3.1 Structure et mécanisme d'action de l'entérohémolysine (E-hlyA)...................................49

3.2 Rôle de l'entérohémolysine dans la pathogénicité des STEC.........................................49

3.3 Autres facteurs plasmidiques jouant un rôle dans la pathogénicité des STEC...............50

3.4 Rôle de l'entérotoxine EAST1 dans la pathogénicité des STEC.....................................50

3.5 Implication des mécanismes de captation du fer dans la pathogénicité des STEC........50

3.6 Rôle éventuel de la résistance à l'acidité dans le processus infectieux..........................50

3.7 Rôle éventuel de l'uréase dans la pathogénicité des STEC...........................................50

Question n°7 : Quels sont les éléments mobiles du genome des STEC et leur mode d'action ?.....51

1 Les bactériophages........................................................................

1.1 Phages codant les toxines Stx........................................................................

.................51

1.2 Phages dans la régulation de l'expression des toxines Stx............................................52

1.3 Transduction des gènes stx........................................................................

.....................53quotesdbs_dbs47.pdfusesText_47

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