Brucellae

La brucellose est une maladie infectieuse unique touchant l'homme et l'animal, causée par une bactérie du genre Brucella. En Russie, environ 500 cas primaires de brucellose sont recensés chaque année chez l'homme.

La brucellose est principalement transmise par les animaux domestiques (moutons, chèvres, vaches, porcs, rennes – principaux réservoirs naturels de l'agent pathogène). La brucellose existe depuis longtemps et a été décrite sous des noms déterminés par sa répartition géographique (maltaise, napolitaine, de Gibraltar, fièvre méditerranéenne).

L'agent pathogène a été découvert en 1886 par D. Bruce, qui l'a trouvé dans une préparation provenant de la rate d'un soldat décédé de la fièvre de Malte, et l'a appelé microcoque maltais – Micrococcus melitensis. Il a été établi que ses principaux vecteurs sont les chèvres et les brebis, et que l'infection survient lors de la consommation de lait cru de ces espèces. En 1897, B. Bang et B. Stribolt ont découvert l'agent pathogène de l'avortement infectieux chez les vaches – Bacterium abortus bovis, et en 1914, J. Traum a découvert l'agent pathogène de l'avortement infectieux chez les porcs – Brucella abortus suis. Une étude comparative des propriétés de Brucella melitensis et de Brucella abortus bovis, menée entre 1916 et 1918 par A. Ivens, a montré que ces deux bactéries sont quasiment indiscernables sur de nombreux points. À cet égard, il a été proposé de les regrouper en un seul groupe, baptisé en l'honneur de Bruce – Brucella. En 1929, I. Heddleson inclut Brucella abortus suis dans ce groupe et propose de diviser le genre Brucella en 3 espèces: Brucella melitensis (Micrococcus melitensis), Brucella abortus (Brucella abortus bovis) et Brucella suis (Brucella abortus suis).

La maladie humaine et animale causée par Brucella a été baptisée brucellose. Par la suite, le genre Brucella a été complété par trois espèces supplémentaires: Brucella ovis a été isolée chez des béliers souffrant d'épididymite (1953), Brucella neotomae chez des rats des bois (1957) et Brucella canis chez des chiens de chasse (1966). Selon la classification de Bergey (2001), Brucella appartient à la classe des alphaprotéobactéries.

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Morphologie de Brucella

Les Brucella présentent des propriétés morphologiques, tinctoriales et culturales similaires. Ce sont de petites cellules coccoïdes Gram négatives, d'un diamètre de 0,5 à 0,7 μm et d'une longueur de 0,6 à 1,5 μm, disposées de manière aléatoire, parfois par paires. Elles sont dépourvues de flagelles et ne forment ni spores ni capsules. La teneur en G + C de l'ADN est de 56 à 58 mol %.

Propriétés biochimiques de Brucella

Les Brucella sont des aérobies ou microaérophiles qui ne se développent pas en conditions anaérobies. La température optimale de croissance est de 36-37 °C; le pH est de 7,0-7,2; la croissance est bonne sur milieux nutritifs conventionnels, mais est meilleure avec l'ajout de sérum ou de sang. Milieux recommandés: gélose nutritive additionnée de sérum (5 %) et de glucose; gélose préparée sur infusion de pomme de terre additionnée de 5 % de sérum; gélose au sang; bouillon viande-peptone. Brucella abortus se caractérise par son besoin d'une teneur élevée en CO2 (5-10 %) dans l'atmosphère de croissance. Une croissance lente est très caractéristique des Brucella, surtout chez les premières générations: après semis à partir d'humains et d'animaux, la croissance apparaît parfois après 2 à 4 semaines. Les colonies de Brucella sont incolores, convexes, rondes (en forme de S) ou rugueuses (en forme de R), délicates et transparentes au début, devenant troubles avec l'âge.

Les colonies de Brucella canis, Brucella ovis et du 5e biotype Brucella suis présentent toujours une forme R. La croissance de Brucella en milieu bouillon s'accompagne d'une turbidité uniforme. La thiamine, la biotine et la niacine sont nécessaires à la croissance de Brucella. Brucella fermente le glucose et l'arabinose avec formation d'acide sans gaz, ne forme pas d'indole et réduit les nitrates en nitrites. La formation de sulfure d'hydrogène est plus prononcée chez Brucella suis.

Au total, 10 à 14 fractions antigéniques ont été détectées chez Brucella par immunoélectrophorèse d'extraits préparés à partir de cellules détruites par ultrasons. Les Brucella possèdent un antigène commun spécifique au genre, ainsi que divers autres antigènes somatiques, notamment les antigènes M (prédominant chez Brucella melitensis), A (prédominant chez Brucella abortus) et R (sous forme brute) spécifiques à l'espèce. Les antigènes M et A sont également détectés chez d'autres espèces (biovars) de Brucella, mais dans des proportions différentes, ce qui doit être pris en compte lors de leur identification. Des antigènes communs à Francisella tularensis, Bordetella bronchiseptica et Y. enterocolitica (sérotype 09) ont été détectés. En raison de la variabilité de certaines caractéristiques des Brucella, l'espèce Brucella melitensis est divisée en 3 biovars, l'espèce Brucella abortus en 9 et B. suis en 5 biovars. Pour leur différenciation en espèces et biotypes et leur identification, un ensemble de caractéristiques est utilisé, qui comprend, outre les propriétés morphologiques et tinctoriales, le besoin de CO2 pour la croissance, la capacité à se développer sur des milieux en présence de certains colorants (fuchsine basique, thionine, safranine), à sécréter du H2S, à former de l'uréase, de la phosphatase, de la catalase (l'activité de ces enzymes est plus fortement exprimée chez Brucella suis, elles ne se développent pas sur un milieu contenant de la safranine), la sensibilité au bactériophage de Tbilissi, l'agglutination avec des sérums monospécifiques. Si nécessaire, des tests métaboliques supplémentaires sont utilisés: la capacité à oxyder certains acides aminés (alanine, asparagine, acide glutamique, ornithine, citrulline, arginine, lysine) et les glucides (arabinose, galactose, ribose, D-glucose, D-érythritol, D-xylose).

Le quatrième biovar est Brucella suis, puisque son principal vecteur n'est pas le porc, mais le renne, et compte tenu de ses autres caractéristiques, il convient de le distinguer comme une espèce indépendante, Brucella rangiferis.

Le cinquième biovar B. suis comprend des cultures isolées de vaches et de moutons avortés et contenant une forme R stable de Brucella.

Phage de Brucella à Tbilissi: à la dilution de travail habituelle, le phage ne lyse que B. abortus. Cependant, à une dose égale à dix dilutions de travail, il lyse, quoique faiblement, les souches de Brucella suis et Brucella neotomae.

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Résistance à Brucella

Les Brucella sont relativement résistantes dans l'environnement. Elles survivent dans un sol et une eau humides jusqu'à 2-3 mois, et à une température de 11-13 °C jusqu'à 4,5 mois; dans les eaux stagnantes jusqu'à 3 mois; dans le lait jusqu'à 273 jours; dans le beurre jusqu'à 142 jours; dans le fromage jusqu'à 1 an; dans la feta jusqu'à 72 jours; dans le lait caillé jusqu'à 30 jours; et dans le kéfir jusqu'à 11 jours. Cependant, elles sont très sensibles aux températures élevées: à 70 °C, elles meurent en 10 minutes et à l'ébullition, en quelques secondes. La pasteurisation du lait à 80-90 °C entraîne leur mort en 5 minutes. Les Brucella sont également sensibles à divers désinfectants chimiques.

Facteurs de pathogénicité de Brucella

Les Brucella ne produisent pas d'exotoxine. Leur pathogénicité est due à l'endotoxine et à leur capacité à inhiber la phagocytose, empêchant ainsi l'« explosion oxydative ». Les facteurs spécifiques inhibant la phagocytose n'ont pas été suffisamment étudiés. La pathogénicité des Brucella est également associée à la hyaluronidase et à d'autres enzymes. Il est essentiel que les Brucella possèdent une forte propriété allergénique, qui détermine en grande partie la pathogenèse et le tableau clinique de la brucellose.

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Immunité post-infectieuse

L'immunité post-infectieuse est durable et forte, mais des récidives sont possibles. L'immunité est réticulée (contre tous les types de Brucella) et est induite par les lymphocytes T et les macrophages. Chez les humains et les animaux immunisés, la phagocytose est complète. Le rôle des anticorps dans l'immunité est de stimuler l'activité phagocytaire. Une réaction allergique positive indique non seulement une sensibilisation de l'organisme, mais aussi la présence d'une immunité. Une percée immunitaire peut survenir en cas d'infection par de fortes doses de l'agent pathogène ou en cas de forte virulence.

Épidémiologie de la brucellose

Les principaux vecteurs de la brucellose sont les moutons, les chèvres (Brucella melitensis), les bovins (Brucella abortus), les porcs (Brucella suis) et les rennes (Brucella rangiferis). Cependant, ils peuvent également se propager à de nombreuses autres espèces animales (yaks, chameaux, buffles, loups, renards, rongeurs, lamas, saïgas, bisons, chevaux, lièvres, hérissons, poules, etc.). La transmission de Brucella melitensis aux bovins est particulièrement dangereuse, car elle conserve alors sa forte pathogénicité pour l'homme. De toutes les espèces, Brucella melitensis est la plus pathogène pour l'homme dans notre pays. Elle est responsable de la maladie chez l'homme dans plus de 95 à 97 % des cas. Brucella abortus provoque généralement une forme latente de la maladie, et les manifestations cliniques ne sont observées que dans 1 à 3 % des cas. Brucella suis est encore moins fréquemment responsable de la maladie (moins de 1 %). La pathogénicité de la brucellose varie non seulement selon l'espèce, mais aussi selon le biovar. En particulier, les biovars 3, 6, 7 et 9 de Brucella abortus ne sont pas inférieurs en virulence à Brucella melitensis. Les variants américains de Brucella suis sont également très virulents; par conséquent, le rôle étiologique de chaque espèce de brucellose varie selon les pays. Par exemple, au Mexique, Brucella melitensis joue le rôle principal dans l'épidémiologie de la brucellose, aux États-Unis, Brucella suis, et au Canada et dans certains pays européens, Brucella abortus. Il est possible que les biovars 3, 6, 7 et 9 de Brucella abortus soient apparus suite à la migration de Brucella melitensis vers les bovins et à sa transformation.

Chez les animaux, la brucellose est une maladie générale dont le tableau clinique peut varier. Chez les bovins, gros et petits, les manifestations les plus fréquentes sont des avortements infectieux, surtout s'ils sont massifs. Chez les porcs, les avortements sont moins fréquents; la maladie se manifeste par une septicémie chronique avec atteinte des articulations, des testicules et d'autres organes. Chez les animaux malades, l'agent pathogène est excrété dans le lait, l'urine, les fèces, le pus et, surtout, en abondance, lors de la fausse couche, par les membranes amniotiques et les sécrétions vaginales, qui constituent le matériel le plus infectieux. La reproduction abondante des Brucella dans les membranes fœtales est associée à la présence d'un alcool polyhydrique, l'érythritol, facteur de croissance important pour toutes les espèces de Brunella, à l'exception de Brucella ovis.

L'infection humaine se transmet par contact avec des animaux (très rarement par une personne malade), principalement par contact ou par contact domestique (80 à 90 % des cas). La contamination alimentaire s'observe principalement lors de la consommation de lait cru provenant d'animaux malades ou de produits laitiers préparés à partir de ce lait, ainsi que d'eau. Toute personne qui, de par sa profession, est en contact permanent ou temporaire avec des animaux ou des matières premières animales (bergers, éleveurs de bétail, laitières, vétérinaires, etc.) peut être infectée par contact ou par contact domestique. Brucella pénètre dans l'organisme humain par la peau ou, plus souvent, par les muqueuses de la bouche, du nez et des yeux (transmises par des mains sales).

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Symptômes de la brucellose

La période d’incubation de la brucellose varie d’une semaine à plusieurs mois.

L'agent pathogène pénètre dans les ganglions lymphatiques par les voies lymphatiques; en se multipliant, il forme un « complexe brucellose primaire », dont la localisation dépend du point d'entrée, mais il s'agit le plus souvent du système lymphatique de la cavité buccale, des glandes rétropharyngées, cervicales, sous-maxillaires et du système lymphatique intestinal. À partir des ganglions lymphatiques, l'agent pathogène pénètre dans la circulation sanguine et se propage dans tout l'organisme, affectant sélectivement les tissus du système lymphohématopoïétique. La bactériémie et la généralisation du processus entraînent une allergisation sévère de l'organisme. La brucellose se présente sous la forme d'une septicémie chronique. Ceci est dû à la nature incomplète de la phagocytose. Se multipliant à l'intérieur des cellules, y compris les phagocytes, les Brucella sont inaccessibles aux anticorps et aux médicaments de chimiothérapie. De plus, ils peuvent se transformer en formes L à l'intérieur des cellules et, sous cette forme, persister longtemps dans l'organisme. Leur retour à leur forme initiale peut entraîner une rechute de la maladie.

Les symptômes de la brucellose sont très variés et complexes. Ils dépendent principalement de l'allergie et de l'intoxication, ainsi que des organes et tissus impliqués dans le processus infectieux. Le plus souvent, les systèmes lymphatique, vasculaire, hépatosplénique, nerveux et surtout musculosquelettique sont touchés. La brucellose se caractérise par une évolution longue (parfois jusqu'à 10 mois); dans les cas graves, elle peut entraîner une perte d'aptitude au travail à long terme et une invalidité temporaire, mais la maladie se termine généralement par une guérison complète.

Diagnostic en laboratoire de la brucellose

La brucellose est diagnostiquée à l'aide d'un test biologique, d'une méthode bactériologique, de réactions sérologiques, du test allergique de Burnet et de la méthode d'hybridation ADN-ADN. Le matériel d'étude est le sang, la moelle osseuse, les sécrétions conjonctivales, l'urine, le lait maternel (chez les mères allaitantes) et, plus rarement, les selles et le liquide périarticulaire. L'agent pathogène résidant principalement dans l'organisme, les cellules des systèmes hémo- ou lymphopoïétiques, l'isolement par hémo- ou myéloculture doit être privilégié. Lors des recherches bactériologiques, il est nécessaire de créer des conditions propices à la croissance de Brucella abortus (besoin de CO2). L'identification des cultures isolées de Brucella est réalisée sur la base des signes spécifiés dans le tableau 30. Un test biologique (infection de cobayes) est utilisé lorsque le matériel est fortement contaminé par une microflore étrangère et qu'il est difficile d'obtenir directement une culture pure de l'agent pathogène. Les réactions sérologiques peuvent être utilisées pour détecter les antigènes de l'agent pathogène ou les anticorps dirigés contre celui-ci. Pour détecter les antigènes de la brucellose circulant dans le sang, soit sous forme libre, soit sous forme de complexes antigène + anticorps (CIC – complexes immuns circulants), les réactions suivantes sont utilisées: RPGA (notamment par diagnostic érythrocytaire avec des anticorps monoclonaux dirigés contre l'antigène spécifique du genre Brucella); réaction d'agrégation-hémagglutination (AGR); les érythrocytes portent des anticorps dirigés contre les antigènes de la brucellose; réactions de coagglutination, de précipitation et d'IFM. Pour détecter les anticorps dans le sérum du patient, les réactions suivantes sont utilisées: réaction d'agglutination de Wright, réaction de Coombs (pour détecter les anticorps incomplets), réaction d'immunofluorescence indirecte, RPGA, IFM, RSK, OFR, ainsi que des réactions accélérées sur verre: Heddleson, Rose Bengale, agglutination au latex, réaction d'hémolyse indirecte (les érythrocytes sensibilisés par les LPS de Brucella sont lysés en présence d'anticorps et de complément).

Comment prévenir la brucellose?

Le vaccin contre la brucellose est une prophylaxie spécifique. La vaccination est réalisée à l'aide d'un vaccin vivant préparé à partir de la souche B. abortus (vaccin vivant contre la brucellose – LBB), uniquement dans les foyers de brucellose caprine et ovine. Le vaccin est appliqué une fois par voie cutanée. La revaccination n'est effectuée que chez les personnes présentant un test de Burnet et des réactions sérologiques négatifs. Le LBB étant fortement allergisant, un vaccin chimique contre la brucellose (CBV), préparé à partir d'antigènes de la paroi cellulaire de Brucella, a été proposé. Il présente une immunogénicité élevée, mais est moins allergisant. Une suspension de Brucella inactivée (vaccin thérapeutique inactivé) ou de LBB peut être utilisée pour traiter la brucellose chronique (stimulation de l'immunité post-infection).