Étude sur le biofilm et les mécanismes de résistance à la bacitracine chez Clostridium perfringens

Clostridium perfringens est ubiquitaire dans l’environnement. Ce microorganisme peut être retrouvé dans la flore normale du tractus gastro-intestinal des mammifères et peut également causer une variété d’infections intestinales. Le phénotype de résistance à la bacitracine a déjà été rapporté chez C. perfringens mais les gènes associés n’ont pas été caractérisés. Dans cette étude, 24 des 99 isolats de C. perfringens aviaires testés ont démontré une résistance à la bacitracine. Les analyses ont révélé la présence d’un transporteur ABC ainsi que d’une undécaprénol kinase surproduite. Ces deux mécanismes semblent être codés par l’opéron bcrABDR. En amont et en aval des gènes bcr, un élément IS1216-like a été identifié, celui-ci pouvant jouer un rôle dans la dissémination de la résistance à la bacitracine. Des analyses d’hybridation sur ADN ont révélé que les gènes bcrABDR étaient localisés sur le chromosome. De plus, il a été démontré que les gènes bcr étaient exprimés en présence de bacitracine. Plusieurs études ont associé la tolérance aux antibiotiques et aux désinfectants à la formation de biofilm. Dans la littérature, peu d’informations sont disponibles sur le biofilm de C. perfringens. La majorité des isolats testés dans cette étude ont démontré la formation d’un biofilm. L’analyse de la matrice a démontré que celle-ci contenait des protéines, de l’ADN extracellulaire ainsi que des polysaccharides liés en bêta-1,4. Une meilleure survie des cellules en biofilm a été observée suite à une exposition à de fortes concentrations d’antibiotiques. Une exposition à de faibles doses de certains antibiotiques semblait diminuer le biofilm formé alors que pour d’autres, le biofilm semblait augmenter. Dans la présente étude, la susceptibilité des biofilms de C. perfringens à la désinfection a été également analysée. Les résultats ont démontré que la formation de biofilm protégeait les cellules de l’action du monopersulfate de potassium, des ammoniums quaternaires, du peroxyde d’hydrogène et du glutéraldéhyde. Toutefois, l’hypochlorite de sodium a été démontré comme étant efficace contre le biofilm de C. perfringens. Il a été démontré que les biofilms mixtes de C. perfringens cultivés en présence de Staphylococcus aureus ou d’Escherichia coli étaient plus résistants à la désinfection en comparaison aux biofilms simples de S. aureus ou d’E. coli. Toutefois, le biofilm simple de C. perfringens était plus résistant à la désinfection que les biofilms mixtes. Finalement, les profils de transcription entre les populations planctoniques et en biofilm ont été analysés par séquençage d’ARN. L’analyse transcriptomique du biofilm a identifié 238 gènes différentiellement exprimés entre les deux conditions. Les gènes négativement régulés sont impliqués dans la virulence, la production d’énergie, le métabolisme des sucres ainsi que dans la biosynthèse des acides gras et des acides aminés alors que les gènes induits sont impliqués dans la réponse au stress et au stress oxydatif, dans la biosynthèse d’acides gras et de phospholipides ainsi que dans la virulence. Cette étude décrit pour la première fois la découverte des gènes associés à la résistance à la bacitracine chez C. perfringens. Elle rapporte également de nouvelles données sur la matrice du biofilm, la tolérance aux antibiotiques et aux désinfectants ainsi que sur le transcriptome du biofilm de C. perfringens.

Étude de l'impact de deux traitements, dont un sans antibiotiques, sur la santé digestive et les populations de Clostridium perfringens dans des élevages de poulets de chair.

Le problème grandissant de l’antibiorésistance remet en question plusieurs pratiques reliées à l’utilisation des antibiotiques, dont l’usage à grande échelle pour des fins de promotion de la croissance chez les animaux de consommation. Depuis 2006, le retrait des antibiotiques dans les élevages de poulets de chair en Europe a été associé à la résurgence d’entérite nécrotique, une maladie intestinale causée par la bactérie Clostridium perfringens. Alors que la pathogénie de la maladie semblait bien comprise, le retrait des antibiotiques a montré que peu de solutions de remplacement sont disponibles afin de prévenir cette maladie. Très peu d’études se sont intéressées à mieux caractériser la dynamique des populations de C. perfringens dans les élevages avicoles et l’effet que pouvait avoir le retrait des antibiotiques sur l’évolution de ces populations. La présente étude a évalué l’impact du remplacement des antibiotiques promoteurs de croissance et des anticoccidiens pendant une période de 14 mois, dans huit élevages commerciaux de poulets de chair au Québec. Un protocole d’élevage alternatif, combinant des stratégies telles que des produits à base d’huiles essentielles, des acides organiques et inorganique, une vaccination contre la coccidiose ainsi qu’une amélioration des conditions de démarrage des poussins, a été utilisé en remplacement des antimicrobiens. Les performances zootechniques, la santé digestive ainsi que l’occurrence d’entérite nécrotique pour les lots de poulets soumis au protocole d’élevage alternatif ont été comparées avec celles de lots de poulets de chair recevant une ration conventionnelle. Des analyses moléculaires basées sur la PCR et le PFGE ont été utilisées afin de documenter l’impact de la mise en place du protocole d’élevage alternatif sur les populations de C. perfringens. Les résultats obtenus montrent qu’aucune différence entre les groupes soumis aux deux types de protocoles n'est observée en ce qui a trait à la viabilité en élevage, à l'âge d'abattage et aux taux de condamnations à l'abattoir. Toutefois, les lots soumis au traitement alternatif ont eu des performances moindres pour le poids moyen à l'abattage, le gain moyen quotidien et la conversion alimentaire. Un peu plus de 27% des lots soumis au protocole alternatif ont connu un épisode d’entérite nécrotique clinique. Les analyses ont aussi montré que l’un ou l’autre des protocoles ne semble pas exercer d’influence particulière sur la dynamique temporelle des populations de C. perfringens. Pour les lots soumis au protocole d’élevage alternatif, une forte diversité génétique pour C. perfringens a été liée à un risque augmenté de vivre un épisode d’entérite nécrotique. À l’opposé, les lots alternatifs ayant vécu des épisodes récurrents de la maladie ont montré une diminution significative de la diversité génétique, ainsi qu’une augmentation marquée du nombre de souches de C. perfringens transportant plusieurs gènes de virulence. La présente étude a permis de mieux documenter, d’un point de vue économique et scientifique, la production de poulets de chair élevés sans antibiotiques ni anticoccidiens au Québec. Cette étude est la seule du genre s’étant intéressée à la caractérisation et à la comparaison dans le temps des flores de C. perfringens retrouvées dans les deux types d’élevages. Elle a révélé que la production à grande échelle de poulets de chair élevés sans antibiotiques ni anticoccidiens est possible au Québec, mais que celle-ci présente des impacts sur les performances zootechniques des oiseaux, sur leur santé digestive et sur la dynamique des populations de C. perfringens. Mots-clés : poulets de chair, antibiotiques, huiles essentielles, acides organiques, vaccination coccidiose, performances zootechniques, santé digestive, entérite nécrotique, Clostridium perfringens, dynamique populationnelle

Caractérisation et évaluation de la virulence de souches cliniques de Clostridium perfringens chez le poulet à griller élevé sans antibiotique.

réalisé en cotutelle avec Marie Archambault

Deteção e Quantificação Precoce de Clostridium perfringens em Frangos de Crescimento Rápido e de Plumagem Branca na Região de Lisboa e Vale do Tejo

Clostridium perfringens é uma bactéria anaeróbia Gram positiva, formadora de esporos e produtora de toxinas capazes de causar um amplo espectro de doenças em humanos e animais. Em frangos de crescimento rápido e de plumagem branca pode causar lesões e manifestações clínicas severas como enterite necrótica aviária (ENA), associada a uma baixa eficiência produtiva e avultadas perdas económicas. Neste estudo pretendeu-se avaliar a utilização de um teste de ensaio imunocromatográfico de fluxo lateral, o Clostridium FirstTestTM, para deteção e quantificação precoce de C. perfringens em frangos de crescimento rápido e plumagem branca e posterior relação entre a presença do agente e as características dos bandos (peso médio à chegada, idade dos bandos à amostragem), fatores ambientais (densidade populacional, temperatura ambiente, humidade da cama) e os indicadores de produção (ganho médio diário, Índice de Conversão Alimentar e percentagem de mortalidade). Para tal, foram analisadas amostras fecais de trinta bandos, em dezoito explorações integradas, na Região de Lisboa e Vale do Tejo. De acordo com a classificação do Clostridium FirstTestTM, dos trinta bandos amostrados entre o décimo primeiro e o décimo quinto dia de vida, 30 % foram classificados como “Positivo” (n=9) e 10 % foram classificados como “Muito Positivo” (n=3); apresentando concentrações médias de C. perfringens de 0,1322 ng/ml e 0,3267 ng/ml, respectivamente. Os restantes bandos, 60% (n=18), foram considerados “Normal” e apresentaram concentrações médias de C. perfringens de 0,0283 ng/ml. As amostras fecais dos bandos classificados de “Positivo” e “Muito Positivo” foram posteriormente sujeitas a análise microbiológica apresentando ambos os grupos unidades formadoras de colónias (UFC), identificadas como C. perfringens. Verificou-se que não existe relação entre os resultados do Clostridium FirstTestTM e as características dos bandos, os fatores ambientais e os indicadores de produção. Verificou-se uma diminuição dos níveis de C. perfringens nos bandos sujeitos a tratamento.

Competitive exclusion by Bacillus subtilis spores of Salmonella enterica serotype Enteritidis and Clostridium perfringens in young chickens

Cost effective control of avian diseases and food borne pathogens remains a high priority for all sectors of the poultry industry with cleansing and disinfection, vaccination and competitive exclusion approaches being used widely. Previous studies showed that Bacillus subtilis PY79(hr) was an effective competitive exclusion agent for use in poultry to control avian pathogenic Escherichia coli serotype O78:K80. Here we report experiments that were undertaken to test the efficacy of B. subtilis PY79(hr) in the control of Salmonella enterica serotype Enteritidis and Clostridium perfringens in young chickens. To do this, 1-day-old and 20-day-old specific pathogen free (SPF) chicks were dosed with a suspension of B. subtilis spores prior to challenge with S. Enteritidis (S1400) and C. perfringens, respectively. For both challenge models, a single oral inoculum of 1 x 10(9) spores given 24 h prior to challenge was sufficient to suppress colonisation and persistence of both S. Enteritidis and C perfringens. In particular, the faecal shedding of S. Enteritidis, as measured by a semi-quantitative cloacal swabbing technique, was reduced significantly for the 36 days duration of the experiment. B. subtilis persisted in the intestine although with decreasing numbers over the same period. These data add further evidence that B. subtilis spores may be effective agents in the control of avian diseases and food borne pathogens.

Alphitobius diaperinus spp como veiculador de Clostridium perfringens em granjas avícolas do interior paulista - Brasil

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Immunoprophylactic strategies against enterotoxemia caused by Clostridium perfringens type D in goats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Clostridium perfringens em rações e águas fornecidos a frangos de corte em granjas avícolas do interior paulista: Brasil

Através de métodos bacteriológicos convencionais, avaliou-se a contaminação por Clostridium perfringens na ração e água utilizadas na alimentação e dessedentação de frangos de corte em diferentes regiões avícolas do interior paulista. C. perfringens esteve presente em 42 e 30% das amostras de ração e águas analisadas, respectivamente. As médias das contagens foram 6,7 x 10-2UFC mL para as amostras de água e 3,69 x 10-2UFC g para as de rações. As altas freqüências e contagens de C. perfringens verificadas nas rações e nas águas podem estar associadas à falta de higiene geral na manipulação e armazenamento dos mesmos. Sugere-se o monitoramento periódico da presença de C. perfringens nestas fontes, com a finalidade de evitar tal patógeno, em vista que o mesmo pode causar um surto de enterite necrótica levando, assim a grandes prejuízos na produção avícola.

Cinética dos anticorpos de origem colostral contra a toxina épsilon de Clostridium perfringens tipo D em cordeiros

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

An unusual gangrenous goat mastitis caused by Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens and Escherichia coli co-infection

Relata-se, pela primeira vez no Brasil, a ocorrência de mastite gangrenosa caprina atípica causada pela co-infecção por Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens e Escherichia coli em uma cabra da raça Boer, na segunda semana de lactação. Descrevem-se os achados clínicos, os procedimentos de diagnóstico microbiológico e a conduta terapêutica.

Naturally acquired antibodies against Clostridium perfringens epsilon toxin in goats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação do efeito da toxina épsilon do clostridium perfringens em monocamadas de células MDCK (Madin-Darby canine kidney cell)

Pós-graduação em Ciência Animal - FMVA

Genotipagem de Clostridium perfringens isolados de bezerros de corte com diarréia neonatal

Pós-graduação em Ciência Animal - FMVA

Clostridium perfringens em ingredientes para ração de aves e controle da presença do agente utilizando tratamento químico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)