Title: Service de Bact
1Service de BactériologieDépartement des Maladies
infectieuses et parasitairesFaculté de Médecine
Vétérinaire
- Jacques Mainil
- Les souches entérohémorragiques dEscherichia
coli en médecine vétérinaire
2Pathogenic strains of Escherichia coli
Acronyms Pathotypes (or virulotypes) EHEC En
terohaemorrhagic E. coli EPEC Enteropathogenic
E. coli DHEC Diarrhea-associated Haemolytic E.
coli ExPEC Extraintestinal E. coli
UPEC Uropathogenic E. coli NMEC Neonatal
Meningitis E. coli APEC Avian Pathogenic E.
coli ETEC Enterotoxigenic E. coli
VTEC Verocytotoxigenic E. coli
CDEC Cell Detaching E. coli
CDTEC Cytolethal Distending E.
coli NTEC Necrotoxigenic E. coli AEEC Attach
ing-Effacing E. coli EIEC Entero-invasive E.
coli EAEC Enteroaggregative E. coli
DAEC Diffusely-adherent E. coli
3EPEC, VTEC and EHEC
- Enteropathogenic Escherichia coli (EPEC)
- strains producing attaching/effacing lesions
(AE) - Verocytotoxigenic Escherichia coli (VTEC)
- strains producing only Shiga toxins (Stx)
- Enterohaemorrhagic Escherichia coli (EHEC)
- strains producing Stx and AE lesion
- similar to O157H7 E. coli causing haemorrhagic
enterocolitis
4Shiga toxins
- Production in the intestines
- Crossing of the epithelium through the
enterocytes - Reach the blood stream
- Active in vivo on the endothelial cells of the
blood vessels - Stop the protein synthesis in the target cells
- Oedemas and haemorrhages
Attaching/Effacing lesion
- Attachment to the microvilli of the enterocytes
- Injection of bacterial effectors into the
enterocytes - Re- and dis-organization of the enterocyte
cytoskeleton - Effacement of the microvilli of the enterocytes
- Inflammatory reaction with cell infiltration,
oedema of the mucosa and loosening of the tight
junctions
5Pathologies des EHEC
- - hommes
- Infection asymptomatique
- Entérocolite diarrhée
- Entérocolite hémorragique diarrhée abondante et
hémorragique - Syndrome hémolytique urémique
- Syndrome purpura thrombotique thrombocytopénique
- - bovins
- veaux (jusquà 3 mois) diarrhée
- adultes portage asymptomatique
- - autres ruminants portage asymptomatique
- - autres espèces de manière anecdotique
5
6Pathologies des EHEC
6
7Epidemiology of EHEC
EHEC
young calves
adult ruminants
humans
8Epidemiology of EHEC
9Enterohemorrhagic EHEC /Verotoxigenic
VTECEscherichia colien production primaire
- Dr Hein Imberechts
- Laboratoire Nationale de Référence pour les E.
coli zoonotiques, santé animale
10Contenu
- Définitions
- Clinique
- Virulence des VTEC
- VTEC chez les ruminants
- Le diagnostic
- Programmes officiels, monitoring
- Mesures
- Portage de VTEC en Belgique et en Europe
11Définitions
- VTEC produisent vérocytotoxines (VT), ou Shiga
toxins (Stx) voir Shigella dysenteriae - EHEC
- VTEC considéré très pathogène pour lhomme
- Mais pas toujours HUS, HC (maladie grave)
12Définitions
- E. coli O157
- Non-O157 e.a. O26, O91, O103, O111, O145
- Typique atypique réfère à la production des
lésions A/E et (ou) la présence du plasmide EHEC - E. coli zoonotiques - autres VTEC
- Problème de diagnostic
13Clinique
- UE 1.2 cas par 100.000 habitants (EFSA, 2005)
- Infection
- Aliments contaminés
- Eaux
- Contact direct indirect ruminants infectés
- Contact avec personnes infectées
- Clinique
- HUS, HC, BD
- Diarrhée, mal de ventre, sans symptômes
14Virulence
- Facteurs de virulence
- Toxines Stx1, Stx2
- Adhésines Eae
- Locus of Enterocyte Effacement
- Plasmide, Ehx (marqueur de virulence)
- Autres
15Virulence
LEE locus
Nataro and Kaper 1998
16Virulence
- Stx encodé par phage, donc pas stable
- Variants
17Virulence
- Séropathotype combination de sérotype, stx
subtypes, présence des facteurs de virulence et
association avec maladie chez lhomme - Seropathotype A strains (VTEC O157) have a high
relative incidence, commonly cause outbreaks and
are associated with HUS - Seropathotype B strains (O26H11, O103H2/NM,
O111NM, O145NM, O121H19) have a moderate
incidence and are uncommon in outbreaks, but were
associated with HUS - Seropathotype C strains (O91, O104 and O113 all
of H-type 21) are associated with HUS, but these
strains were of low incidence and rarely caused
outbreaks - Seropathotypes D and E are not HUS-associated and
are uncommon in man or found only in non-human
sources
18Virulence
- Deux lignées de VTEC O157 une plus associée
avec maladie chez lhomme - Variants de Stx pathologie
- Conclusion à lheure actuelle, on ne peut pas
identifier une souche pathogène pour lhomme
19VTEC chez les ruminants
- VTEC et diarrhée
- Souvent stx1
- VTEC sans signes cliniques
- Implications pour le diagnostic et le monitoring
20Le diagnostic
- Isolement E. coli O157
- mTSBnovobiocine IMS (DynaBeads) CT-SMAC
agglutination - Cefixime Tellurite Sorbitol MacConkey
- Méthode normalisée et validée (ISO 16654)
- Autres
- En développement
- Détection moléculaire gènes appartenant à
plusieurs souches
21Le diagnostic
- Confirmation par sérotypie
- Antigène O LPS, sucres
- Antigène H flagelles, protéines
- Agglutination
- Confirmation par biochimie (O157)
- b-glucoronidase (négative)
- Sorbitol (fermentation lente)
22Le diagnostic
- Confirmation par PCR
- Gènes facteurs de virulence
- Polymorphismes
- Vérotoxines Stx1, Stx2
- Adhésine Eae (a, b, g, )
- Protéines du LEE
- Typage (tracing)
- PFGE génome
- Stx1, Stx2
- Phage
23Le diagnostic
- Tests sérologiques (ELISA)
- Anti-O157
- Anti-Stx
- Anti-Eae
24Programme
- officiel en production primaire
- Il ny en a plus depuis 2005
- Avant 2005
- Détection à labattoir
- Tracing back de la ferme dorigine (Sanitel)
- Echantillonnage
- 20 entre 6 mois et 2 ans, aliment, poussière
- PCR
- Mesures dhygiène sur la ferme
25Programme
- Site de colonisation ?
- Echantillonnage spécifique ?
- En fonction de
- la nourriture
- la saison
-
- Plusieurs souches sur une exploitation
26Monitoring
- Données comparables ? Evolution ?
- Infections chez lhomme détection de VTEC
pathogènes - la population animale
- les carcasses et viande à labattoir
- les échantillons environnementaux qui peuvent
être contaminés par matière fécale et eaux - ready to eat foods qui peuvent être contaminés
par matières fécales - Sérotypes E. coli O157, O26, O91, O103, O111 et
O145
27Monitoring
- Recommandation EFSA
- Caractériser toute VTEC (animaux, aliments,
environnement), par méthodes harmonisées - Sérotypage
- Lysotypie (VTEC O157)
- Typage gènes vtx et eae
- Typage moléculaire
- PFGE
- Collection centralisée et comparaison des
résultats
28Monitoring chez les animaux
- Lisolement de VTEC indique la présence
ubiquitaire dans lenvironnement - Bovins gt moutons chèvres gt animaux de
compagnie, faune sauvage, gtgtgt porc, volaille, - Tenir compte des différences locales
- La population
- Les pratiques agricoles
- La consommation alimentaire,
29Monitoring chez les animaux
- Problème lexcrétion de VTEC O157
- Transitoire
- Différences quantitatives
- Influencée par lâge et lalimentation
- Monitoring est lourd et cher
- Utile en cas de risque, p.ex. ferme ouverte au
grand public
30Mesures
- GHP à labattoir et à latelier de découpe,
monitoring pour indicateurs comme
Enterobacteriaceae et E. coli - Procédures HACCP pour aliments susceptibles à
être contaminés - Monitoring des bovins, de la ferme, de laliment
en cas détudes spécifiques - Recommandation dabord E. coli O157, puis
dautres sérotypes, avec des méthodes harmonisées
31Portage de VTEC
- EFSA zoonoses, BIOHAZ
- http//www.efsa.europa.eu/EFSA/
- Enternet
- http//www.hpa.org.uk/hpa/inter/enter-net_menu.htm
- PubMed
- http//www.promedmail.org/
- AFSCA, Zoonotic agents in BE
- http//www.favv.be/home/pub/doc07/Report_TS_2005_S
.pdf
32Portage de VTEC
- Belgique
- Peu de données, sauf aux abattoirs
- Europe
- Chiffres sont confus
33Escherichia colientéro-hémorragique chez lhomme
Janvier 2008
34Escherichia coli
- Pathotype EHEC
- Sérotypes O157H7 le plus fréquent
- O26, O103, O111, 0145,
Facteurs de virulence adhésion aux entérocytes
et effacement des microvillosités sécrétion de
toxines Stx1 et Stx2
Réservoir Tube digestif de lhomme et de lanimal
(ruminants)
Contamination Ingestion aliments contaminés par
MF, crus ou peu cuits (hamburgers, produits à
base de lait cru, légumes, )
Incidence Varie selon le pays lt2 cas/100 000
hab/an
35Physiopathologie
www.cdc.gov/ncidod/eid/vol8no5/01-0385.htm.
Diarrhée
séro-sanglante
Tube digestif
EHEC
Toxine
Microangiopathies (surtout rénales)
36Tableau clinique
- Tableau clinique
- Diarrhée sérosanglante
- Colite hémorragique
- Douleurs abdominales
- Peu de fièvre
- Cas groupés souvent liés à la restauration rapide
37Traitement
Réhydratation Antibiotiques à éviter
Complications
Risques enfants lt3ans adultes de gt65 ans 10
Syndrome Hémolyse-Urémie (SHU) (incidence 0,5
cas/100000 enfantslt15ans /an) Rare Purpura
thrombotique thrombocytopénique (PTT)
38SHU ( HUS)
- MICROANGIOPATHIE (lésions endothéliales)
- INFLAMMATION
- Fragmentation des GR dans les lésions anémie
hémolytique - Hb basse, réticulocytes et schizocytes
- Pâleur, (sub)ictère
- MICROTHROMBI
- Thrombopénie par consommation, pétéchies, purpura
- INSUFFISANCE RENALE AIGUË
- Oligo-anurie, oedèmes, prise de poids,
hypertension artérielle, urémie
39SHU traitement
Symptomatique Dialyse péritonéale
SHU évolution
¾ cas évoluent vers la guérison lt 5
mortalité Séquelles possibles IRC HTA
40Evaluation du risque lié aux VTEC et E. coli
O157 entérohémorragiquesdans les aliments en
Belgique
- Georges Daube
- Université de Liège
- Faculté de Médecine Vétérinaire
- Microbiologie des Denrées Alimentaires
- Sart-Tilman, bât. B43bis
- 4000 Liège
- tél. 04-366.40.15 fax 04-366.40.44
- http//www.mdaoa.ulg.ac.be/
- Georges.Daube_at_ulg.ac.be
Avec laide de Katelijne Dierick, ISP
41Plan de lexposé
- Introduction
- Evaluation des risques
- Méthodes de recherche dans les aliments
- Appréciation du risque dans la filière viande
- Identification du danger
- Evaluation de lexposition
- Caractérisation du danger
- Caractérisation du risque
- Mesures de prévention dans la filière viande
- Problématique des critères microbiologiques
- Conclusions
42Evaluation des risques partie intégrante de
lanalyse des risques
- Evaluation des risques
- Evaluation scientifique de la probabilité
doccurrence et de la gravité deffets néfastes
pour la santé résultant de lexposition de
lhomme à des dangers présents dans les aliments.
Evaluation des risques
Gestion des risques
1. Identification du danger
2. Evaluation de lexposition
Communication des risques
3. Caractérisation du danger
4. Caractérisation du risque
43Principes des méthodes de recherche
- Pas de méthodes simples, standardisées et
validées pour la recherche de VTEC non-O157 dans
les aliments doù pas de statistiques
exploitables - Aucune méthode disponible pour les dénombrements
- Pistes envisagées (recherches en cours)
- séparation immuno-magnétique basée sur le
sérotype - Besoin de milieux disolements spécifiques
- Besoin de confirmer la virulence
44Principes des méthodes de recherche
- Propriétés biochimiques des E. coli O157H7
semblables aux autres E. coli excepté - Résiste au tellurite et au céfixime
- Ne fermente pas le sorbitol en 24 h
- Ne produit pas de ß-glucuronidase
- La sélection et la différentiation biochimique
sont basées sur ces caractéristiques
45Méthode-type de recherche de VTEC O157 dans les
aliments
- Préenrichissement
- Enrichissement
- (Détection immunologique)
- Immuno-concentration (VIDAS ICE ou IMS-Dynal)
- Isolement
- Identification biochimique
- Agglutination
- Confirmation des facteurs de virulence par PCR
46Schéma - Méthode Vidas ECO (1)
47Schéma - Méthode Vidas ECO (2)
48Concentration dE. coli O157 par capture par des
billes immunomagnétiques
49Schéma - Méthode Vidas ECO (3)Confirmation
50Centre de référence UZ-BrusselsDr. Denis Pierard
- Détection des gènes codants pour les facteurs de
virulence - - Vérocytotoxines (shigatoxines stx1 et 2)
- - Entérohémolysine
- - eaeA (intimine)
51EVALUATION QUANTITATIVE DU RISQUE DANS LA FILIERE
VIANDE
52(No Transcript)
531. Identification du danger 1.1. EHEC O157
terminologie
- Escherichia coli espèce type du genre
Escherichia appartenant à la famille des
entérobactériacées. - VTEC-STEC E.coli vérocytotoxinogène ou
producteurs de toxine Shiga - souches produisant des toxines actives sur les
cellules Véro (toxines VT ou stx). - EHEC E.coli entérohémorragique.
- E.coli vérocytotoxinogène qui possède les mêmes
propriétés cliniques (SHU, entérocolite
hémorragique), épidémiologiques et pathogéniques
(propriétés attachantes/effaçantes, plasmide 60
MDa) que le clone épidémique O157H7. - EHEC O157 E.coli entérohémorragique de sérotype
O157. A lorigine de la définition du groupe EHEC
et manifestant la plus forte vitulence et le plus
fort potentiel épidémique.
541.2. Physiologie (1)
- Température
- Tmin 6-7C Topt 40C Tmax 45,5C
- D55C 20 D60C 3 D65C 0,36
(recommandation 70C 2) - Pas ou peu deffet de la congélation
- pH
- pHmin 4,2 (HCl) - 5,5 (Ac. acétique) pHopt
6,9 pHmax 9,4 - Résistance/tolérance à lacidité (adaptation)
- Activité de leau (NaCl)
- aWmin 0,953 aWopt 0,995
- Conditionnement
- Peu ou pas deffet du sous-vide ou de
latmosphère modifiée
551.2. Physiologie (2)
- Additifs
- Nitrites efficace à pH lt 5,5
- Acides organiques
- Bactériocines
- Phosphates
- Rayonnements
- ionisation
- RX
- UV
- Hautes pressions
- Ozone
561.4. Symptomatologie
57Résultat des surveillance VTEC en Belgique chez
lhomme (2000-02)
- Serotype Freq
- O157 4,018 65.3
- O26 358 5.8
- O103 347 5.6
- O91 208 3.4
- O145 109 1.8
- O111 76 1.2
- Serotype Freq
- O146 60 1.0
- O128 56 0.9
- O113 39 0.6
- O8 27 0.4
- Other 859 14.0
- Total 6,157 100.0
581.5. Mode de transmission
- Indirect
- Consommation daliments contaminés
- - denrées alimentaires dorigine animale
(bovine) hamburgers insuffisamment cuits
(USA), salami, lait cru, produits laitiers non
pasteurisés - - denrées alimentaires dorigine végétale
- Consommation deau de boisson contaminée.
- Baignade, pâture contaminée.
- Direct
- Transmission directe de lhomme à lhomme ou de
lanimal à lhomme.
59Modes de transmission
AFSSA 2003
60Aliments associés
AFSSA 2003
61Prévalence EHEC O157 en Belgique (source ULg,
RUG, AZ-VUB et IEV)
- Coprocultures humaines 1 EHEC et 0,2 EHEC
O157 lysotypes variés. - Coprocultures bovines à labattoir 6 EHEC O157
(1998-99). - Carcasses de boeuf
- en 1997 (400 cm2) 9/6010 (0,15 )
- en 1999 (1.600 cm2 ) 16/1620 (1 ) en 2002
(1.600 cm2) 13/1215 (1,1) - en 2000 (1.600 cm2) 7/1501 (0,5) en 2003
(1.600 cm2) 10/1479 (0,7) - en 2001 (1.600 cm2) 13/1388 (0,9) en 2004
(1.600 cm2) 18/1319 (1,4) - Découpe de boeuf (25g) en 2002 0/222 (0) en
2003 2/285 (0,7) en 2004 2/244 (0,8) - Viande hachée de boeuf (25g) en 1999 1 / 984
(0,1) en 2000 1/487 (0,2) en 2001 0/298
(0) en 2002 0/297 (0) en 2003 5/298
(1,7) en 2004 1/332 (0,3) - Autres viandes (veau, porc, volailles, lapins)
0 EHEC O157 /1.500 - Lait cru 0/123 (2006) Fromage au lait cru de
vache 5/271 (1,8) (2006)
62Evaluations internationales
63Evaluation du risque viande hachée de bœuf
USDA 2001
642. Evaluation de lexposition Principales étapes
à envisager
Contamination Contamination croisée Multiplicati
on
Dilution Destruction
652.1. Elevage
- La prévalence dexploitations positives est très
variable - La prévalence intra-exploitations est aussi très
variable - Le type de bétail (veaux, taurillons, vaches)
- La dynamique temporelle dans les exploitations
(effet alimentation, saison, etc.) - Lexcrétion à labattoir et sa dynamique
temporelle sont similaires à celles observées
dans les élevages
662.1. Elevage données belges
- Informations manquantes
- - Collecter des informations concernant le type
délevage et dalimentation, lâge des animaux,
les saisons, les probiotiques, les immunisations
et à partir de celles-ci en évaluer le risque
différentiel. - - Réaliser des études concernant le nombre de
EHEC O157 / gr de matières fécales.
672.2. Abattoir données belges
- Prévalence de carcasses contaminées sur 1.600 cm2
par EHEC O157 1,01 (n 8.522) - Prévalence de carcasses contaminées sur 400 cm2
par EHEC O157 0.15 (n 6.010) - Nombre de EHEC O157
- - 1 ufc/cm2 et 200 ufc/cm2.
- - 82 des avec lt 1 ufc/400 cm2.
- Nombre dE. coli /cm2
- 95 lt 100 ufc / cm2.
- 90 lt 10 ufc / cm2.
- 70 lt 1 ufc / cm2.
- 45 lt 1 ufc / 10 cm2.
682.2. Abattoir données belges
- Informations manquantes
- - Préciser les niveaux de contamination
- - Investiguer les facteurs de contamination
croisée en fonction du type dabattoir. - Tenir compte de linfluence des fortes
contaminations fécales accidentelles à labattoir.
692.3. Découpe et hachage données belges
- La prévalence des morceaux de découpe contaminés
par EHEC O157 est faible 0,5 (n 751). - La prévalence de EHEC O157 dans la viande hachée
de bœuf est de 0,3 (n 2696). - 75 des viandes
- hachées de boeuf
- contiennent
- lt 100 cfu/g
702.3. Découpe et Hachage données belges
- Informations manquantes
- - Préciser limportance relative des filières
belges de production. - - Déterminer en termes daugmentation, de
stabilisation ou de diminution de EHEC O157
linfluence des pratiques suivantes - Lutilisation ou non de la congélation
- avant le hachage.
712.3. Découpe et Hachage données belges
- Le travail à partir de petits ou
- gros morceaux de découpe.
- Le nombre danimaux différents intervenant
- au sein dun même lot de hachage.
- Lutilisation ou non de chutes
- de découpe en boucherie.
- La possibilité de contamination dorigine
- humaine différente dune filière à lautre.
722.4. Stockage, Conditionnement et Distribution
données belges
- Température moyenne / filet américain /
supermarchés 5 C. - Température / comptoirs réfrigérés 70
supermarchés t ? 7C. - DLC 48 heures.
- Conditionnement barquette en frigolite ou en
plastique avec film perméable à lair. - Taille du conditionnement 150 - 200 grs,
500grs. - pH du filet américain préparé 5 - 5.35.
732.5. Consommation données belges
- Le de conditionnements de viande hachée
contaminés 0 EHEC O157 sur 194 échantillons. - La quantité de filet américain consommé / an 2
kg 320. - La consommation de hamburgers insuffisamment
cuits est ignorée - Le nombre estimé de consommateurs de filet
américain 5.329.485. - La quantité estimée de filet américain consommé /
repas 150 g. - Le nombre moyen de repas de filet américain par
an 15.
743. Caractérisation du dangerRelation dose-réponse
- Dose infectieuse faible /-50 cellules ingérées
4. Caractérisation du risque données belges
Viande hachée de bœuf 0.30 EHEC O157
- Carcasses de bœuf
- 1,01 EHEC O157
- 0,82 lt 1 ufc/400 cm2
- - 0,18 gt 1 ufc/400 cm2
Population globale 10.192.264 42 cas de SHU
(1996) 4 cas mortels
Nombre de repas / an 15
Taille de la portion consommée par repas 150 g
754. Caractérisation du risque données belges
76PREVENTION DU RISQUE DANS LA FILIERE VIANDE
77Points essentiels à maîtriser
- Elevage ? portage, ? niveau de portage.
- Abattage ? prévalence de carcasses contaminées,
? niveau de contamination. - Découpe, hachage ? prévalence et niveau de
contamination en jouant sur congélation, quantité
et origine de la viande de découpe. - Stockage, conditionnement et distribution
respect strict de la chaîne du froid. - Consommation adopter le mode de consommation,
respect de la chaîne du froid. - Communication stratégies de prévention
conseils pour acteurs de la filière et
populations à risque.
78Points essentiels à maîtriser
- Traitement des carcasses avec fortes
contaminations fécales - Parage des contaminations visibles
- Déclassement des accidents déviscération
- Perte dagrément pour mauvais abattoirs
- Tests systématique de carcasses pour filet
américain -
- Réduction du niveau de contamination
- par EHEC O157 en début de filière
79Points essentiels à maîtriser
- Elevage ? portage, ? niveau de portage.
- Abattage ? prévalence de carcasses contaminées,
? niveau de contamination. - Découpe, hachage ? prévalence et niveau de
contamination en jouant sur congélation, quantité
et origine de la viande de découpe. - Stockage, conditionnement et distribution
respect strict de la chaîne du froid. - Consommation adopter le mode de consommation,
respect de la chaîne du froid. - Communication stratégies de prévention
conseils pour acteurs de la filière et
populations à risque.
80Points essentiels à maîtriser
- Absence de consommation de viande crue de bœuf
par les populations à risque - Enfants moins de 15 ans
- Personnes âgées
81Critères microbiologiques
- Pas de critères dans le règlement (CE)
N2073/2005 - Limites dactions de lAFSCA pour contrôles
officiels
82Critères microbiologiques
- Avant de fixer des critères européens (DG SANCO)
- Avis 2007 de lEuropean Food Safety Authority
(EFSA) - Priorité VTEC O157
- Surveillance abattoir
- Surveillance chute de découpe
- Méthodes à développer pour VTEC non-O157
83Conclusion
- Bonne connaissance de la prévalence, du niveau de
contamination - d E.coli O157 à tous les niveaux de production
du filet américain. - Comment établir un lien entre ces différentes
étapes ? - - Modélisation mathématique probabiliste.
- - Manque dexperts ? indispensable pour définir
les données adéquates à introduire dans le
modèle. - - Besoin ? de données quantitatives.
- Prévention de EHEC au sein dun aliment cru est
difficile. - - Mise en place de programmes dassurance de
sécurité alimentaire à chaque étape de production
dont surtout labattoir BPH - HACCP - - Information du consommateur.
- Besoin de critères uniformes européens