Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Salmonella enterica – Lutte contre“

Les Réunionnais consomment beaucoup de viande de volaille et de porc, et les saucisses 100 p. 100 volaille et 100 p. 100 porc figurent parmi les particularités notables de la cuisine locale. Une enquête chez les professionnels de la charcuterie et des analyses bactériologiques ont permis de déterminer les facteurs qui pouvaient favoriser la contamination de ces produits à l’étape de la vente. Au total 203 échantillons de saucisses de porc et de volaille ont été prélevés dans 67 points de vente (supermarchés ou hyper-marchés, épiceries, et boucheries-charcuteries), tirés aléatoirement sur l’ensemble de l’île de la Réunion. A partir d’analyses bactériologiques, les prévalences de Salmonella spp. et de Campylobacter spp. ont été déterminées ainsi que les sérotypes majeurs de Salmonella ; la population de Salmonella dans les saucisses de volaille et de porc a aussi été quantifiée. Les analyses bactériologiques ont été réalisées selon les normes européennes. Les pratiques à risque conduisant à une contamination des produits consommés ont été identifiées à partir d’une enquête d’observation relative aux pratiques de vente et d’un modèle linéaire généralisé sous une loi binomiale. Des prévalences faibles de Salmonella spp. ont été observées pour les lots de saucisses et pour les points de vente. Salmonella spp. n’a été détectée que dans 11,8 p. 100 de ces échantillons (95 p. 100 intervalle de confiance = 7,8–17,3). Cette prévalence était différente en fonction du type de point de vente et des caractéristiques de la saucisse (tableau I) : les saucisses de porc, les saucisses fumées et les saucisses « fraiches » (reconstituées à partir de viande congelée-décongelée) ont été plus contaminées (test Z, p < 0,001).Les sérovars détectés selon les lots de saucisses ont été S. Typhimurium (4,92 p. 100), S. London (2,46 p. 100), S. Derby (1,98 p. 100), S. Newport (0,99 p. 100), S. Blockley (0,49 p. 100) et S. Weltevreden (0,49 p. 100). La moyenne de population de Salmonella spp. par échantillon a été de 72,9 bactéries/g avec un minimum de 6,00 bactéries/g et un maximum de 380 bactéries/g, soit des niveaux largement en deçà de la dose infectieuse. La vente de saucisses dans un sac en plastique (odds ratio [OR] = 26,63), dans un emballage en papier (OR = 9,00) et l’absence de lutte contre les rongeurs (OR = 5,42) ont été corrélées positivement au risque de contamination par Salmonella spp. Une surface de vente importante (> 250 m²) (OR = 0,99) a diminué ce risque. Un pourcentage des lots de saucisses a été contaminé par Campylobacter spp. Aucun facteur de risque ou de protection vis-à-vis de Campylobacter n’a été déterminé car la prévalence a été trop faible pour l’associer à des pratiques de fabrication des saucisses. Le risque pour le consommateur reste limité puisque les saucisses sont bien cuites dans les carrys et autres plats traditionnels. Les gérants des points de vente peuvent donc accentuer leurs efforts, d’une part, en utilisant des détergents et des désinfectants pour le nettoyage des vitrines et, d’autre part, en lavant régulièrement les vêtements de travail du personnel. Il importe enfin d’assurer des formations de base en hygiène pour le personnel. Les gérants doivent également insister sur leur méthode de conditionnement. Même si des salmonelles et des campylobacters sont régulièrement identifiés en élevage (1, 2), les prévalences et les doses observées à la mise en marché ne risquent pas de provoquer de gastro-entérites chez le consommateur.

Pour réaliser l’étude phytochimique et évaluer les activités antibactériennes des huiles essentielles (HE) de Pelargonium graveolens et de Myrtus communis, nous avons opté pour l’utilisation respective de l’analyse par chromatographie en phase gazeuse (CPG) couplée à la spectrométrie de masse et de la technique de microdilution en milieu liquide. L’analyse par CPG couplée à la spectrométrie de masse a permis d’identifier 61 composés représentant 99,96 % de l’HE de Pelargonium graveolens dominée par le citronellol (26,98 %) et le géraniol (14,12 %) ainsi que 18 composés, avec un taux de reconnaissance de 99,96 % de l’HE de Myrtus communis, caractérisée par la dominance du bornéol (27,15 %) et du 1,8-cinéole (21,33 %). L’activité antibactérienne montre une importante efficacité vis-à-vis des souches testées. Staphylococcus epidermis a montré sa haute sensibilité vis-à-vis des deux huiles étudiées, avec des valeurs de concentration minimale inhibitrice de 0,031 et 0,25 % respectivement pour Pelargonium graveolens et Myrtus communis. Quant à Salmonella enterica et Acinetobacer baumannii, elles ont montré une sensibilité légèrement faible par rapport à celle de Staphylococcus epidermis. L’étude de l’effet antibactérien combiné des deux HE a généré quatre combinaisons et deux types d’interactions. Les mélanges ont montré une interaction synergique partielle et synergique, mais aucune interaction antagoniste n’a été trouvée entre les deux HE contre la bactérie cible.

L’environnement opératoire dans les domaines alimentaire et médical permet aux bactéries de se fixer et de se développer sur les surfaces, ce qui entraîne la formation de biofilms bactériens pathogènes et résistants. Ces structures pathogènes sont responsables de plusieurs maladies d'origine alimentaire et d'infections nosocomiales. Par conséquent, pour lutter contre ce fléau de santé publique, une approche possible est l'utilisation des technologies plasma froid pour l’élaboration de revêtements sur différents matériaux. Ce travail présente les différents facteurs influençant l'adhésion bactérienne à un substrat. En outre, les stratégies d’élaboration de revêtements passifs visant à prévenir la formation de biofilms par des traitements de surface par plasma froid sont décrites ainsi que les propriétés antiadhésives des surfaces élaborées. Les aspects généraux du revêtement, y compris les modifications physicochimiques de la surface et l'utilisation des technologies par plasma froid, sont également présentés. Dans ce contexte, une étude a été menée dans le but d'inhiber l'adhésion de la bactérie pathogène Salmonella enterica à la surface de l'acier inoxydable, via son traitement par plasma froid. Dans le but de limiter la formation du biofilm de Salmonella enterica, des revêtements organosiliciés à partir du monomère 1,1,3,3-tétraméthyldisiloxane, mélangé ou non à l’oxygène, ont été élaborés par polymérisation par plasma post-décharge micro-ondes d'azote. L'effet des paramètres du plasma froid sur les propriétés du revêtement, sur la topographie de la surface et sur l'adhésion des cellules Salmonella enterica a été étudié. Les résultats ont révélé que la topographie de la surface influençait de façon significative le taux d'adhésion des bactéries. En effet, les surfaces rugueuses n'ont pas inhibé l’adhésion de Salmonella enterica puisque le nombre de cellules adhérant à ces surfaces variait de 30 ± 4 à 65 ± 4 bactéries par champ microscopique. En revanche, un comportement anti-adhésif vis-à-vis de Salmonella enterica a été mis en évidence pour les surfaces plus lisses. En effet, le nombre de cellules attachées était proche de zéro sur ces revêtements. Une approche complémentaire à cette stratégie passive d'élaboration de surfaces anti-adhésives est le développement de surfaces actives. Les technologies émergentes de revêtements antimicrobiens actifs et efficaces permettent de relever le défi de l'élimination des biofilms pathogènes formés sur les matériaux utilisés dans les milieux hospitaliers et agroalimentaires. L'acier inoxydable est un matériau couramment utilisé dans ces domaines, mais il possède malheureusement des propriétés bio-fonctionnelles insuffisantes, ce qui le rend susceptible à l'adhésion bactérienne et au développement de biofilms. Dans ce contexte, cette thèse présente une revue des revêtements développés en employant des biocides et des peptides antimicrobiens (AMPs) greffés sur l'acier inoxydable. De plus, une nouvelle approche active basée sur l'acier inoxydable revêtu de nisine, un AMP commun accepté comme une alternative sûre pour prévenir le développement de biofilms pathogènes, est développée. Dans cette etude, des surfaces en acier inoxydable ont été fonctionnalisées par la nisine qui a été greffée à la surface soit via son groupe carboxylique ou via son groupe amino. En effet, les surfaces revêtues de nisine greffée via son groupe aminé ont montré une puissante activité antibactérienne tandis que la surface greffée avec la nisine liée par son groupe carboxyle n'a montré aucun effet antimicrobien. Les analyses des propriétés de surface ont permis de mieux comprendre les effets antibactériens, les caractéristiques chimiques et topographiques des surfaces traitées ainsi que la configuration et la quantification de la nisine
The operating environment in the food and medical fields allows bacteria to attach and grow on surfaces, resulting in the formation of pathogenic and resistant bacterial biofilms. These pathogenic structures are responsible for several foodborne illnesses and hospital-acquired infections. Therefore, to fight this public health scourge, one possible approach is the use of cold plasma technologies for the development of coatings on different materials. This work presents the different factors influencing bacterial adhesion to a substrate. In addition, strategies for the development of passive coatings to prevent biofilm formation by cold plasma surface treatments are described as well as the anti-adhesive properties of the developed surfaces. General aspects of coating, including physicochemical surface modifications and the use of cold plasma technologies, are also presented. In this context, a study was conducted to inhibit the adhesion of the pathogenic bacterium Salmonella enterica to the surface of stainless steel via cold plasma treatment. In order to limit the formation of Salmonella enterica biofilm, organosilicon coatings based on the monomer 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, mixed or not with oxygen, were elaborated by plasma polymerization with post-microwave nitrogen discharge. The effect of cold plasma parameters on coating properties, surface topography, and Salmonella enterica cell adhesion was studied. The results revealed that the surface topography significantly influenced the adhesion rate of bacteria. Indeed, rough surfaces did not inhibit Salmonella enterica adhesion as the number of cells adhering to these surfaces varied from 30 ± 4 to 65 ± 4 bacteria per microscopic field. On the other hand, an anti-adhesive behaviour towards Salmonella enterica was demonstrated for the smoother surfaces. Indeed, the number of attached cells was close to zero on these coatings. A complementary approach to this passive strategy of anti-adhesive surfaces is the development of active surfaces. Emerging technologies for effective active antimicrobial coatings are addressing the challenge of eliminating pathogenic biofilms formed on materials used in hospital and food processing environments. Stainless steel is a commonly used material in these fields, but unfortunately it has insufficient bio-functional properties, making it susceptible to bacterial adhesion and biofilm development. In this context, this thesis presents a review of coatings developed by employing biocides and antimicrobial peptides (AMPs) grafted onto stainless steel. In addition, a new active approach based on stainless steel coated with nisin, a common AMP accepted as a safe alternative to prevent the development of pathogenic biofilms, is developed. In this study, stainless steel surfaces were functionalized by nisin which was grafted to the surface either via its carboxyl group or via its amino group. Indeed, the surfaces coated with nisin grafted via its amino group showed a potent antibacterial activity while the surface grafted with nisin linked via its carboxyl group showed no antimicrobial effect. Analyses of the surface properties provided insight into the antibacterial effects, chemical and topographical characteristics of the treated surfaces, and the configuration and quantification of nisin

Les entérobactéries Salmonella sont divisées en plusieurs sérovars dont les quatre principaux Typhimurium, Enteritidis, Typhi et Paratyphi sont responsables soit de gastroentérites soit de fièvres typhoïdes, à raison de plus de 90 millions de cas et 400 000 décès par an. L’apparition de souches multi-résistantes nécessite la mise en place d’une vaccination prophylactique muqueuse. L’environnement intestinal est caractérisé par une balance entre tolérance immunitaire et réaction inflammatoire régulée par les immunoglobulines (Ig) A sécrétoires. Les IgA des sécrétions muqueuses sont dimériques, les IgA sériques sont monomérique et deux isotypes ont été décrits chez l’Homme: IgA1 et IgA2. Nous avons tout d’abord exploré les fonctions des différents isotypes et isoformes des IgA humaines. Nous avons pu noter un rôle anti-inflammatoire des IgA1 à l’inverse d’un rôle pro-inflammatoire des IgA2 et nous avons souligné un processus de régulation de l’expression des récepteurs aux IgA par les IgA elles-mêmes ainsi qu’un axe IgA/lymphocytes T CD8 cytotoxiques. Nous avons ensuite mis en place un vaccin multivalent composé des antigènes SseB et OmpC de Salmonella liés à des Ig sécrétoires. Cette étude a mis en évidence une solide réponse immunitaire humorale et cellulaire spécifique aux antigènes couplés à des IgA ou IgM après vaccination intra-nasale au niveau systémique et muqueux. Par ailleurs, de plus fortes réponses humorales et systémiques spécifiques ont été observées en couplant à la fois OmpC et SseB sur l’IgA. Ce travail de thèse ouvre de nouvelles perspectives pour la mise en place de vaccins muqueux multivalents et pourrait apporter des réponses quant au rôle des IgA
The enterobacteria Salmonella species are divided into several serovars such as Typhimurium, Enteritidis, Typhi and Paratyphi which are the major causative agents of either gastroenteritis or typhoid fever. They are responsible for more than 90 million cases and 400 000 deaths each year. The increase in multi-drug resistant strains requires the implementation of prophylactic mucosal vaccines. Besides, the intestinal environment is characterized by a balance between immune tolerance and inflammatory response tightly regulated by secretory immunoglobulins (Ig) A. Mucosal IgA are mainly dimeric, serum IgA monomeric and two IgA isotypes have been described in humans: IgA1 and IgA2. We firstly explored the functions of the different isotypes and isoforms of human IgA. We pointed out a pro-inflammatory role of IgA2 whereas IgA1 rather oriented the immunity towards an anti-inflammatory response. We have also highlighted both the regulation of IgA receptors expression by IgA and an IgA/CD8 cytotoxic T cells axis. We also designed a multivalent vaccine against Salmonella by coupling two antigens – SseB and OmpC – to secretory Ig. We pointed out solid specific humoral and cellular responses against both these antigens coupled to either IgA or IgM after intra-nasal immunization in mucosal but also systemic compartments. We have also demonstrated the possibility to preserve and increase the antigen immunogenicity with a multivalent vaccine. This thesis thus paves the way for new secretory Ig-vectorized mucosal vaccines. In addition, the immune response could be modulated through the chosen isotype or isoform and the differences in immune activation generated by structural changes in IgA could shed some light on their role in mucosal homeostasis

La persistance des biofilms reste un problème mondial rencontré dans l'industrie agro-alimentaire. En raison de la résistance adaptative associée aux propriétés physiques de la matrice du biofilm, l'échec de l'éradication totale des biofilms à l'aide de désinfectants conventionnels souligne la nécessité de trouver des stratégies alternatives efficaces. La méthodologie développée dans ce travail est axée sur l'utilisation de terpènes d'huiles essentielles biosourcées, à savoir le carvacrol (CAR) et le thymol (THY), qui représentent de puissants antimicrobiens face aux biofilms. La nanoencapsulation des terpènes est une approche innovante et proactive qui permet de stabiliser les terpènes et d'améliorer leurs fonctionnalités en les protégeant dans une structure d'enveloppe et en assurant une libération contrôlée rémanente. Les résultats de ce travail révèlent une plus grande activité du CAR et du THY nanoencapsulés contre les biofilms de Salmonella Enteritidis et Listeria innocua formés sur des surfaces en acier inoxydable (AI) par rapport à l'activité des terpènes libres. Les propriétés antimicrobiennes puissantes des nanocapsules ont été mises en évidence en induisant des dommages majeurs et évidents aux structures des cellules bactériennes avec une augmentation ultérieure de la perméabilité membranaire, favorisant la fuite des constituants vitaux intracellulaires vers le milieu extérieur. Après avoir confirmé l'activité antibiofilm prometteuse des nanocapsules monocouches (MC) obtenues par séchage par atomisation en utilisant de la maltodextrine comme matériau de support et le caséinate de sodium comme émulsifiant, un autre type de nanocapsules couche-par-couche (CPC) a été développé en ajoutant de la pectine comme couche interfaciale supplémentaire. L'augmentation de l'épaisseur de la structure interfaciale des capsules CPC a été observée au microscope et confirmée par l'augmentation de leur taille. La cinétique de relargage des terpènes des capsules MC et CPC suit un modèle mathématique de Korsmeyer-Peppas dominé par un mécanisme de diffusion Fickien. La libération du THY et du CAR à partir des capsules a montré un profil biphasique commençant par une libération initiale rapide des terpènes, suivie d'une deuxième phase de libération régulière pour les capsules MC, et d'une libération progressive et soutenue dans le temps pour les capsules CPC. Les activités antibiofilms des THY et CAR encapsulés sont cohérentes avec les courbes de libération, mettant en évidence une désinfection durable des surfaces en contact avec les aliments. Une exposition successive aux capsules MC et CPC a assuré une éradication de 99,99 % des biofilms avec une protection des surfaces d'AI contre la recontamination pendant plusieurs heures. L'inhibition a été induite par les nanocapsules MC qui ont assuré une désinfection initiale des surfaces avec une réduction des biofilms dans les premières minutes d'exposition, combinées aux capsules CPC qui ont continué à libérer des terpènes de manière contrôlée pendant plusieurs heures favorisant une désinfection prolongée des surfaces en contact avec les aliments et une protection contre la recontamination bactérienne. L'importante activité de désinfection rémanente obtenue par un traitement successif par des nanocapsules MC et CPC a également été validée sur des biofilms formés dans différentes conditions hydrodynamiques dans un système de canalisation de laboratoire reproduisant certaines des conditions d'écoulement réelles rencontrées dans les industries agro-alimentaires
The persistence of biofilms remains a worldwide problematic encountered in the agro-food industry. As a result of the adaptive resistance coupled with the physical properties of biofilm matrix, the failure to eradicate totally biofilms using conventional disinfectants urges the need to find alternative effective strategies. The current methodology developed in this work is focused on the use of biosourced essential oil terpenes, namely carvacrol (CAR) and thymol (THY) that represent powerful antimicrobial tools facing biofilms. Nanoencapsulation of terpenes is an innovative and proactive approach that stabilizes terpenes and enhances their functionalities by protecting them within a carrier shell structure and by ensuring a sustained controlled release. The results of this work reveal a greater activity of nanoencapsulated CAR and THY against Salmonella Enteritidis and Listeria innocua biofilms developed on stainless steel (SS) surfaces as compared to the activity of free terpenes. The potent antimicrobial prospects of nanocapsules were highlighted by inducing major obvious structural damages to bacterial cells with subsequent increase in permeability, promoting the leakage of intracellular vital constituents to the outer medium. After confirming the promising antibiofilm activity of monolayer (ML) nanocapsules developed by spray-drying using maltodextrin as carrier material and sodium caseinate as emulsifier, another layer-by-layer (LBL) nanocapsule was developed by adding pectin as an additional interfacial layer. The increased shell structure thickness of the LBL capsules was observed microscopically and confirmed by the increase in size. The release kinetics of terpenes from the ML and LBL capsules fitted into a Korsmeyer-Peppas mathematical model dominated by a Fickian-diffusion mechanism. The diffusion of THY and CAR out of the ML and LBL capsules was ascribed to a biphasic release profile starting with an initial rapid burst release of terpenes, followed by a second phase of steady release from the ML capsules compared to a gradual sustained release over time from the LBL capsules. The antibiofilm activities of encapsulated THY and CAR were consistent with the release curves, highlighting a promising sustained disinfection of food contact surfaces. A successive exposure to ML and LBL capsules ensured a 99.99 % eradication of biofilms with a protection of SS surfaces from recontamination for several hours. The inhibition was induced by the ML nanocapsules that ensured an initial disinfection of surfaces with a reduction of bacterial biofilms within the first exposure minutes, combined with the LBL capsules that kept releasing terpenes in a controlled manner over several hours favoring a sustained prolonged disinfection of food contact surfaces and a protection from bacterial recontamination. The prominent persistent disinfection activity using a successive treatment of ML and LBL nanocapsules was also validated on biofilms developed under different hydrodynamic conditions in a lab-scale pipeline system set-up to mimic some of the real flow conditions encountered in agro-food industries

Les suppléments antibiotiques dans l'alimentation animale sont sévèrement critiqués. Les probiotiques sont une alternative prometteuse, mais la caractérisation de leurs effets demeure nécessaire. Ce mémoire décrit l'influence de Pediococcus acidilactici (PA) et Saccharomyces cerevisiae ssp. boulardii (SCB) sur 1) le microbiote intestinal avant et après le sevrage et, 2) l'immunité et la colonisation intestinale lors d'une infection à Salmonella Typhimurium DT104. Nos résultats montrent que suite au sevrage PA module le microbiote iléal de façon similaire aux antibiotiques tandis que SCB influence le microbiote colique. De plus, SCB seul ou avec PA module certaines populations de cellules immunitaires du sang avant et après l'infection à S. Typhimurium. Cependant, aucun effet n'a été observé sur les autres paramètres évalués. Même si nous approfondissons la compréhension entourant les effets de PA et SCB sur l'hôte, d'autres études sont nécessaires pour optimiser l'utilisation des probiotiques comme alternative aux suppléments d'antibiotiques dans l'élevage.
Antibiotics as growth promoters in pig feed are severely criticized. Probiotics are a promising alternative, but characterization of their effects on the intestinal microbiota and immunity is still necessary. In this study, the influences of Pediococcus acidilactici (PA) and Saccharomyces cerevisiae ssp. boulardii (SCB) on 1) intestinal microbiota before and after weaning and, on 2) immunity and intestinal colonization during a Salmonella Typhimurium DT104 infection were evaluated. Our results show that following weaning PA modulated ileal microbiota similarly to in-feed antibiotic while SCB influenced the colonic microbiota. Moreover, SCB alone or with PA modulate some immune blood cell populations before and after the S. Typhimurium infection. However, no effects were observed on the other parameters assessed. Although we deepened the understanding surrounding the effects of PA and SCB on the host, further studies are needed to fully optimize the use of probiotics as alternatives to antibiotic supplements in animal husbandry.

Les salmonelles, responsables de fièvres typhoïdes et gastro-entérites, sont un problème majeur de santé publique. Les systèmes de sécrétion de type III (TTSS) sont des facteurs de virulence cruciaux de Salmonella. Nos travaux ont montré que délétion du cadre ouvert de lecture yfgL conduit à une faible transcription des gènes codant les 3 TTSS conduisant à une baisse importante de la virulence de Salmonella Enteritidis. Or, la délétion de ce gène, dont la protéine chez E.coli est en complexe avec les protéines YaeT, YfiO, NlpB et SmpA, conduit à une altération de la membrane externe. Chez S. Enteritidis, nous avons montré que le rôle du complexe « YaeT » dans l’assemblage des protéines de membrane externe est conservé. Or, seule l’inactivation d’yfiO, conduit une diminution de l’expression des TTSS. Nos travaux ont toutefois suggéré que le défaut d’assemblage des protéines de membrane externe n’est pas la cause de ce défaut d’expression des TTSS observés chez les mutants yfgL et yfiO
Salmonella, responsible for typhoid fever and gastroenteritis, is a worldwide health problem. Type three secretion system (TTSS) are crucial virulence factors in Salmonella. Our work showed that deletion of the open reading frame yfgL led to a transcriptional down-regulation of the genes encoding the proteins involved in the biosynthesis of the 3 TTSS in Salmonella Enteritidis. It was shown that inactivation of yfgL whose encoded protein is in complex with YaeT, YfiO, NlpB and SmpA in E. coli, causes an outer membrane alteration. In S. Enteritidis, we observed that the role of the “YaeT” complex in outer membrane protein assembly is conserved in S. Enteritidis. In addition, only yfiO inactivation resulted in a down-expression of the TTSS. However, we presented elements suggesting that the outer membrane protein targeting defect was not responsible for the TTSS down-expression observed in the yfgL and yfiO mutants