CONFÉRENCE WAVFH-WB E. COLI VTEC - Prof. Véronique Delcenserie, ULg

CONFÉRENCE WAVFH-WB

      E. COLI VTEC

 Prof. Véronique Delcenserie, ULg

Plan de la présentation

¨   Historique
¨   VTEC et autres pathotypes
¨   Symptômes et prévention
¨   Etat de la recherche
     ¨   Un projet en cours à l’University of Guelph, ON, Canada
¨   Perspectives

USA -1982 - 50 personnes touchées

Première description de E. coli O157:H7

       Riley et al. New Engl. J. Medicine 308: 681 (1983)

Canada: Mai 2000: « Walkerton tragedy »

5000 personnes touchées par E. coli O157:H7
7 décès

Europe: 2011

4000 personnes touchées par E. coli O104:H4
(37 décès)

Plan de la présentation

¨   Historique
¨   VTEC et autres pathotypes
¨   Symptômes et prévention
¨   Etat de la recherche
     ¨   Un projet en cours à l’University of Guelph, ON, Canada
¨   Perspectives

Pas toutes des VTEC ou EHEC…
E. coli: commensale ou pathogène

E. coli K-12 non pathogène   E. coli O157:H7

   1387 gènes absents
   (Perna et al., 2001)

Pas que O157:H7…
      plus de 400 sérotypes isolés chez l’homme

Scheutz & Strockbine. Genus: Escherichia Bergey‘s Manual Syst. Bacteriol (2005)

Plan de la présentation

¨   Historique
¨   VTEC et autres pathotypes
¨   Symptômes et prévention
¨   Etat de la recherche
     ¨   Un projet en cours à l’University of Guelph, ON, Canada
¨   Perspectives

Symptômes
¨   Diarrhée aqueuse à colite hémorragique
¨   Crampes abdominales
¨   Jusqu’à 15% des cas: complications
     ¤ HUS:   Syndrôme hémolytique urémique

Symptômes
¨   Diarrhée aqueuse à colite hémorragique
¨   Crampes abdominales
¨   Jusqu’à 15% des cas: complications
     ¤ HUS:   Syndrôme hémolytique urémique

Symptômes
¨   Diarrhée aqueuse à colite hémorragique
¨   Crampes abdominales
¨   Jusqu’à 15% des cas: complications
     ¤ HUS:  Syndrôme hémolytique urémique
     ¤ TTP: Purpura thrombotique thrombocytopénique

Symptômes
¨   Diarrhée aqueuse à colite hémorragique
¨   Crampes abdominales
¨   Jusqu’à 15% des cas: complications
     ¤ HUS:  Syndrôme hémolytique urémique
     ¤ TTP: Purpura thrombotique thrombocytopénique

¨   Dose infectieuse faible: 10 à 100 bactéries

Traitement…. Prévention!
¨   Elevages de bovins:
     ¤   Bonnes pratiques
     ¤   Vaccination: Ex. Bioniche, ON, Canada
     ¤   Alimentation: probiotiques?

¨   Abattage/Transformation: GMP

¨   Consommateur: fast-food, restaurants, particulier
     ¤   Pas de viande crue aux jeunes enfants
     ¤   Bien cuire la viande hâchée

¨   Lorsqu’il est trop tard…
     ¤   Pas de traitement AB: uniquement symptomatique

Plan de la présentation

¨   Historique
¨   VTEC et autres pathotypes
¨   Symptômes et prévention
¨   Etat de la recherche
     ¨   Un projet en cours à l’University of Guelph, ON, Canada
¨   Perspectives

Thématique de recherche à l’Université de
         Guelph, ON, Canada

Thématique de recherche à l’Université de
         Guelph, ON, Canada
 ¨   Quelques projets en cours axés sur E. coli O157:H7
      (entre 2008 et 2011)

 ¨   Quelques aliments intéressants…
      ¤ Probiotiques, produits laitiers
      ¤ Impact sur l’expression de la virulence de E. coli
         O157:H7

Projet: molécules bioactives

Inhibition de la virulence d’E. coli O157:H7

Projet: molécules bioactives

¨   Mécanisme de virulence
¨   Etape 1: rôle des probiotiques
¨   Etape 2: Essai in vivo
¨   Etape 3: Essai en modèle gastrointestinal
¨   Etape 4: Identification de la (les) molécule(s)
     active(s)

Projet: molécules bioactives

¨   Mécanisme de virulence
¨   Etape 1: rôle des probiotiques
¨   Etape 2: Essai in vivo
¨   Etape 3: Essai en modèle gastrointestinal
¨   Etape 4: Identification de la (les) molécule(s)
     active(s)

Mécanisme de virulence
    Attachement de la
    bactérie à la cellule
           hôte

 Injection de protéines via
TTSS (système de sécrétion
         de Type 3                      Lésions attachantes-effaçantes

                                                    Effacement des
                                                     microvilosités
                               Réarrangement
                              du cytosquelette

From Falcão et al. 2004

QUORUM SENSING
                 From Falcão et al. 2004

Qu’est-ce que le “Quorum Sensing”?

   •   Permet aux bactéries de communiquer
   •   Usage de molécules “signal”
   •   Dépend de la densité cellulaire
   •   Différents niveaux de communication
        – Intra-espèces
        – Inter-espèces
        – Bactérie-hôte        - Permet aux bactéries de
                               coordonner leurs activités
                               - Permet aux bactéries de s’adapter
                               rapidement aux changements
                               environnementaux

Projet: molécules bioactives

¨   Mécanisme de virulence
¨   Etape 1: rôle des probiotiques
¨   Etape 2: Essai in vivo
¨   Etape 3: Essai en modèle gastrointestinal
¨   Etape 4: Identification de la (les) molécule(s)
     active(s)

QUORUM SENSING
                 From Falcão et al. 2004

La-5 CFSM

             QUORUM SENSING
                              From Falcão et al. 2004
Medellin-Pena, 2007

Etape 1: Rôle des probiotiques?
 • Lactobacillus acidophilus La-5
 • Bifidobacterium bifidum
 • Autres souches de bifidobactéries et
  lactobacilles
Molécules actives dans le CFSM (Cell free Spent Media)
                      Centrifugation
                         Filtration
                     Concentration10x

Capable d’affecter l’expression des gènes de virulence
                  d’E. coli O157:H7

Effets sur Lee1 ou Lee2 à l’aide d’une souche E. coli O157:H7
luminescente

                           Lee1

                                  Lux

                                                             La-5 CFSM-AF
         E. coli O157:H7 construct
        (Medellin-Pena et al., 2007)

                           Mesure de luminescence sur
                            Victor Multilabel Counter
                                    (Wallac, Perkin Elmer)

5 souches probiotiques testées

      9,00E+05

      8,00E+05

      7,00E+05

      6,00E+05

      5,00E+05
RLU

      4,00E+05
                                                                                                          LEE1(16h)

      3,00E+05                                                                                            LEE2( 8h)

      2,00E+05

      1,00E+05

      0,00E+00
                 control +ve LEE1,2+      C -ve LB     C-ve       CFSM1   CFSM2   CFSM3   CFSM4   CFSM5
                   LEE1,2    Protrainer              Protrainer

Projet: molécules bioactives

¨   Mécanisme de virulence
¨   Etape 1: rôle des probiotiques
¨   Etape 2: Essai in vivo
¨   Etape 3: Essai en modèle gastrointestinal
¨   Etape 4: Identification de la (les) molécule(s)
     active(s)

Etape 2: Etude in vivo avec La-5 CFSM

                              Yaourt

                               Yaourt +
                              La-5 CFSM

     Jour 5 post-infection

Projet: molécules bioactives

¨   Mécanisme de virulence
¨   Etape 1: rôle des probiotiques
¨   Etape 2: Essai in vivo
¨   Etape 3: Essai en modèle gastrointestinal
¨   Etape 4: Identification de la (les) molécule(s) active(s)

43
     (Ouwehand. Gastrointestinal Microbiology 2006)

Simulator of the Human Intestinal Microbial Ecosystem
                           (SHIME)
44

                                                 (©2011Tumnoon)

La-5 CFSM
                                                         Matières
                                                         fécales
                                                         donneur
                                                           sain

            qPCR pour mesurer l’effet sur la virulence
                      d’ E. coli O157:H7

Projet: molécules bioactives

¨   Mécanisme de virulence
¨   Etape 1: rôle des probiotiques
¨   Etape 2: Essai in vivo
¨   Etape 3: Essai en modèle gastrointestinal
¨   Etape 4: Identification de la (les)
     molécule(s) active(s)

Etape 4: Molécule active
       Plan de purification

          CFSM of La-5

Size exclusion chromatography BioGel
       P2 Polyacrylamide (Bio-Rad)

          Petits peptides
             < 3000 Da

Perspectives/exploitations
¨   Effet préventif plutôt que curatif
¨   Effets similaires sur plusieurs autres pathogènes:
     Salmonella Typhimurium et Enteritidis, Campylobacter
     jejuni, Listeria monocytogenes, Clostridium difficile
¨   Médecine humaine mais aussi médecine vétérinaire

Conclusions

Pour diminuer l’incidence des EHEC
dans la viande de bœuf ….

Conclusions

Pour diminuer l’incidence des EHEC
dans la viande de bœuf ….

Merci de votre attention!