I- Les caractéristiques de Listeria

 

1 - Historique

C'est en 1926 que fut pour la première fois isolée Listeria monocytogenes alors appelée Bacterium monocytogenes et jusqu'en 1940, chez des lapins et des cobayes présentant une mononucléose.

Pendant longtemps, cette bactérie était reconnue comme responsable d'infection chez les animaux et c'est seulement à partir de 1960 que Listeria monocytogenes suscita l'intérêt du monde médical. Listeria est isolée dans des pathologies humaines. L'intérêt grandit encore quand la transmission alimentaire est prouvée en 1981. Depuis cette date, Listeria monocytogenes est l'objet d'études et de surveillances, accrues avec les dernières épidémies en France.


2 - Taxonomie

2.1 - Caractères de genre

Le genre Listeria fait partie de la classe des firmibacteria comme Staphylococcus, Clostridium, Lactobacillus et Bacillus. Les Listeria sont des bacilles gram+ non sporulants, mésophiles et très présents dans le milieu extérieur, le sol, la végétation et les eaux stagnantes.

Les Listeria sont des petits bacilles (0,4 µm de diamètre et 0,5-2 µm de longueur), qui ne sont ni sporulées ni capsulées. Sa mobilité, uniquement à 20-25°C, est assurée par une ciliature péritriche lui donnant des mouvements en "pirouette" reconnaissable à l'état frais.

Listeria se développe dans des températures variant de 1° à 45°C avec une température optimale de 30-37°C. Une courte pasteurisation la détruit.

Listeria est halophile (certaine souches supportent 20% de NaCl); sa croissance est possible à pH 6-9.

Listeria possède une catalase et des cytochromes mais pas d'oxydase.

Listeria est aérobie anaérobie facultatif et fermente le glucose (et beaucoup d'autres glucides) sans gaz en formant de l'acide L(+)lactique. Listeria a toutefois une préférence pour les faibles pressions en oxygène : tendance plutôt microaérophile.

Les Listeria se développent sur gélose au sang, leur croissance étant stimulée par l'ajout de 0,2-1 % de glucose.

Listeria se développe également sur gélose Mac Conkey en présence de 0,25 % d'acétate de thallium, 3,75 % de thiocyanate de potassium, de 0,04 % de tellurite de potassium et de 0,01 % de chlorure de 2,3,5 triphényl tétrazolium (TTC). L'acide de sodium inhibe le développement de Listeria.

Les Listeria résistent à 55°C pendant 30 min, à 40% de bile et à 10% de NaCl.

 

Exigences particulières à Listeria monocytogenes

Listeria monocytogenes exige un milieu contenant :

- Biotine

- riboflavine

- thiamine

- acide thioctique

- cystéine

- glutamine

- isoleucine

- leucine

- valine

et des stimulateurs : l'arginine, l'histidine, la méthionine, l'alanine et le tryptophane. Le fer, les acides nucléiques (cytosine, guanine, adénine, thymine) et l'hémine sont des stimulateurs facultatifs.

 

Tableau 1 : composition du milieu synthétique pour Listeria monocytogenes

composants

Quantité / Litre

KH2PO4

6,56 g

Na2HPO4, 7H2O

30,96 g

MgSO4, 7H2O

0,41 g

Citrate ferrique

0,088 g

Glucose

10,0 g

L-Leucine

0,1 g

L-Isoleucine

0,1 g

L-Valine

0,1 g

L-Méthionine

0,1 g

L-Arginine

0,1 g

L-cystéine

0,1 g

L-glutamine

0,6 g

Riboflavine

0,5 mg

Thiamine

1,0 mg

Biotine

0,5 mg

Acide Thioctique

0,005 mg

Le métabolisme glucidique emprunte essentiellement la voie de Embden-Meyerhof.

L'acidification apparaît en 48 heures avec l'amygdaline, le cellobiose, l'esculine, le fructose, le glucose, le mannose, le rhamnose, le tréhalose et la salicine.

L'acidification est lente même nulle avec le glycogène, l'inositol, l'inuline, le mannitol, le mélibiose, le lactose, le saccharose et la dextrine.

Les métabolites intermédiaires du cycle de Krebs ne sont utilisés par Listeria monocytogenes.

 

Toutes les Listeria produisent des phosphatases alcalines (PAL). Les réactions sont négatives

au test de la phényl-désaminase, ODC, LDC, ADC, acide glutamique décarboxylaze et ADH.

Listeria possède une faible activité de désoxyribonucléase, et ribonucléase.

Quelques souches produisent une lécithinase et du lysozyme (souches pathogènes pour la souris).

Le genre Listeria est H2S -, et ne possède pas de nitrate-réductase (NR -).

 

Sensibilité aux antibiotiques :

Listeria est sensible à l'ampicilline, à la carbenicilline, à la céphaloridine, au chloramphénicol, à l'érythromycine, au furazolidone, à la néomycine, à la novobiocine, à l'oléandomycine, à la ticarciline et à l'azlocilline.

Listeria est résistant au sulfate de colistine, à l'acide nalidixique, à la polymixine B et aux sulfonamides.

Des souches de Listeria possèdent un plasmide qui porte les gènes de bactériocines actives contre les staphylocoques et les bacilles. Listeria est également sujet à une forte lysogénie.

 

Membranes et paroi

- Le peptidoglycane contient de la glucosamine en plus de l'acide N-acétylmuramique et du N-acéthylglucosamine. Toutes les souches contiennent de l'acide teichoïque.

- Les acides gras principaux de la membrane sont :

- le 14-méthyl-hexadécanoïque (anté-iso C17:0)

- le 12-méthyl-tetradécanoïque (anté-iso C15:0)

- Les Listeria contiennent des ménaquinones du type MK-7 (MK-6 et MK-5 en moins grandes proportion) et des cytochromes du type a1bdo.

L'identification de Listeria monocytogenes suit une méthode classique : bacille gram+, catalase +, oxydase -, mobilité à 20°C, ßhémolyse sur gélose au sang, NR-, hydrolyse de l'esculine, indole -, uréase -, H2S -, D-xylose -, D-mannitol -, L-rhamnose +.

 

Tableau 2 : Caractères biochimiques communs du genre Listeria

Réactions positives

Réactions négatives

Catalase

Oxydase

Glucose

Gaz en glucose

VP, RM

Uréase

Esculine

Indole

aéro-anaérobie facultatif

Gélatinase

réduction du lait tournesolé

H2S

Le genre Listeria ressemble aux entérocoques : ces deux genres possèdent les caractères communs d'hydrolyser l'esculine, de se développer avec 10 % de bile, 10 % de NaCl et 0,025 % d'acétate de thalium. Un seul point les distingue : Listeria ne se développe pas sur 0,02 % d'azide de sodium.

Le genre Listeria comprend actuellement 6 espèces regroupées par comparaison de l'ARN de la sous unité 16S du ribosome.

Listeria. monocytogenes

Listeria. ivanovii

Listeria. innnocua

Listeria. welshimeri

Listeria. seeligeri

Listeria. grayi (branche phylogénétique différente)

 

Tableau 3 : Caractéristiques biochimiques des espèces de Listeria (d'après Bergey's Manual, 1986)


Tableau 4 : Différenciation biochimique des Listeria


Figure 1 : clé dichotomique

clé dichotomique.jpeg (22,5 ko)


Evolution de la taxonomie du genre Listeria

Listeria denitrificans constitue un genre séparé : Jonesia.

Certains auteurs ont également retiré Listeria grayi et murrayi du genre Listeria pour les rassembler dans le genre Murraya.

Le genre Listeria comprend donc Listeria monocytogenes, espèce principale, entourée par Listeria ivanovii, Listeria innocua, Listeria welshimeri et Listeria seeligeri.

L'espèce ivanovii est également subdivisée en deux sous espèces : Listeria ivanovii subsp ivanovii et Listeria ivanovii subsp londoniensis différenciable par l'utilisation du ribose et de la N-acéthyl ß-D-mannosamine.


2.2 - Sérotypie

Le sérotypage des Listeria s'effectue à partir de 15 antigènes somatiques (de I à XV) et de 5 antigènes flagellaires (A à E). La combinaison de ces types d'antigènes permet d'identifier 17 sérovars.

3 de ces sérovars (1/2a,1/2b, et 4b) représentent 95% des souches isolées et sont responsables des listérioses humaines.

Le sérovar 4b de Listeria monocytogenes est à l'origine de la plupart des listérioses humaines dans le monde, et est rarement isolé des aliments.

 

Tableau 5 : sérovars de Listeria (d'après Bind 1990)

 


2.3 - La lysotypie

La lysotypie permet de répertorier une bactérie par sa sensibilité à divers phages.

Actuellement 213 phages sont répertoriés mais seuls 55 sont spécifiques du genre Listeria : ils lysent toutes les espèces du genre.

Listeria monocytogenes est lysotypable à environ 70% pour le sérotype 4 et à 50% pour le sérogroupe 1/2 et 3.

Le nombre de souches lysotypables varie aussi avec le pays (91% en Nouvelle Zélande et 57% pour la France).

L'analyse en spectomérie de masse avec pyrolyse aussi efficace que la lysotypie permet de définir 25 lysotypes pour le sérogroupe 1/2 et 119 pour le sérogroupe 4b de Listeria monocytogenes.

La sérotypie et la lysotypie sont des méthodes permettant de suivre précisément une épidémie (origines des foyers épidémiques) mais des méthodes moléculaires sont utilisées pour combler des lacunes de la lysotypie.

 


2.4 - Dépistage de Listeria monocytogenes

Des méthodes de typages moléculaires très précises et toujours applicables sont utilisées.

Le typage s'effectue sur les protéines et l'ADN.

Le typage par les protéines est réalisé par électrophorèse d'isoenzyme (Multilocus enzymes analysis) qui mesure la variation de mobilité électrophorétique d'enzymes (ADH, G6PDH, fumarase...)

Cette méthode permet d'identifier 2 groupes de Listeria monocytogenes : le premier avec les souches 1/2 b et 4 b, et le second avec les souches 1/2a et 1/2c.

Le typage par l'ADN utilise des méthodes d'électrophorèse classique après l'action d'enzyme de restriction (Eco RI).

 


 

3 - Physiologie des Listeria

 

3.1 - Température et croissance

En laboratoire Listeria se développe de + 3 à 45° C mais certaines espèces peuvent se développer au environ de 1°C. Mais Listeria innocua, Listeria murrayi et Listeria grayi ne se développent plus respectivement, en dessous 1,7°C - 2,8°C et 3° C.

D'autres études ont montré que Listeria monocytogenes est capable de se développer jusqu'à -0,4°C avec un temps de génération de 131h.

 

Tableau 6 : temps de génération de Listeria monocytogenes (d'après Ryse et Marth 1991)

Temps de génération (en h) à

produit

4°C

8°C

13°C

21°C

35°C

Lait entier

33,27

13,06

5,82

1,86

0,692

lait écrémé

34,52

12,49

6,03

1,92

0,693

lait chocolaté

33,46

10,56

5,16

1,72

0,678

Crème à fouetter

36,30

11,93

5,56

1,80

0,683


3.2 - pH et croissance

Le Bergey's Manual indique que Listeria monocytogenes peut se développer dans une plage de pH variant de 5,6 à 9,6. Son pH optimal est aux alentours de 7 avec une tendance plutôt alcaline.

Des études ont néanmoins prouvé Listeria monocytogenes commence à se développer à des pH inférieurs à 5, mais la tolérance à ces pH est plus faible qu'aux pH basiques.

Cependant, Listeria survit jusqu'à pH 3,26.

Bien entendu, la croissance de Listeria monocytogenes à des pH bas est directement liée à la température (tableau 7).

Listeria monocytogenes se conserve mieux à température de réfrigération qu'à 31°C.

(D = 11,3 jours avec un pH de 3,6-3,7 à 8°C)

(D = 2,2 jours avec un pH de 3,6-3,7 à 37°C).

L'inactivation de Listeria monocytogenes varie également avec l'agent acidifiant : la forme non dissociée des acides faibles est plus bactéricide.

 

Tableau 7 : croissance de Listeria monocytogenes sur Trypticase Soy Broth (larpent)

T°C d'incubation

pH minimal de croissance

30

4,39 - 4,63

20

4,39 - 4,62

10

4,62 - 5,05

7

4,62 - 5,05

4

5,23 - 5,45


3.3 - Aw et croissance

L'Aw optimum de Listeria est de 0,97 mais cette bactérie peut se développer jusqu'à 0,943.

Listeria survit 132 jours à 4°C à un Aw de 0,83 sur trypticase, soja.

Un Aw faible (environ 0,90) augmente la résistance de Listeria monocytogenes à la chaleur.

Listeria monocytogenes peut survivre sur des emballages pendant 14 jours de - 0,8°C à 6,6°C.


3.4 - Sel et croissance

Listeria est capable de se développer en présence de 10% NaCl (Bergey's Manual). Mais d'autres souches peuvent se développer avec 12% de NaCl.

Listeria monocytogenes survit 150 jours dans du NaCl pur et 545 jours dans 0,85 de NaCl.

Le temps de survie de Listeria monocytogenes dans 25% de NaCl augmente quand la température baisse (24 jours à 22°C, 132 jours à 4°C).

 


Suite : La listériose

 

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