Bacillus anthracis

Sommaire et contenu du livre "Bacillus anthracis"

Avant-propos
Chapitre 1

Taxonomie de Bacillus anthracis

1.
Nomenclature des rangs taxonomiques 1

1.1.
Le domaine des Eubact?es 1

1.2.
Phylum des Firmicutes 2

1.3.
La classe des BaciW 2

1.4.
L'ordre des Bacillales 3

1.5.
La famille des Bacillaceae 3

1.6.
Le genre Bacillus 5

1.7.
Le« groupe Bacillus cereus » 7

1.7.1.
Les taxons du « groupe Bacillus cereus » ..•••.•••••••••••••••••••••• 7

1.7.2.
Argumentation ?ropos du « groupe Bacillus cereus» 8

2.
Classification des Bacillus Il
2.1.
Classification ph?tique 12

2.1.1.
Classification morphologique 12

2.1.2.
Classification physiologique 13

2.1.3
Classification s?typique (B. cereus) 14

2.2.
Classification phylog?tique 16

2.2.1.
Acides nucl?ues. phylog?e et « elus/ers» 16

2.2.2.
Clades, lign? et complexes c10naux 18

2.2.3.
Prot?ique, corr?tions phylog?tiques et «elus/ers» 19

2.2.4.
Rapport ?lutionnaire 21

Chapitre 2

Morphologie et structure cellulaire de Bacillus anthracis

1.
La cellule v?tative 25

1.1.
Forme et dimensions cellulaires 25

1.2.
Composants de la cellule 25

1.2.1.
La capsule 25

1.2.2.
La « S-layer» ou couche « S» 28

1.2.3.
La paroi cellulaire 30

1.3.
Le g?me de Bacillus anthracis 33

1.3.1.
Caract?s g?raux du g?me 33

1.3.2.
Diff?nces de contenus g?miques 35

1.3.3.
G?mique des plasmides 36

1.3.4.
Bact?ophages 39

1.3.5.
G?mique de la capsule 40

1.3.6.
G?mique du flagelle 41

2.
La forme sporale 42

2.1.
Morphologie sporale 42

2.2.
Composants de la spore 43

2.2.1.
Architecture de la spore 43

2.2.2.
Structure des spores de B. anthracis 44

2.2.3.
Vexosporium de la spore 45

2.2.4.
La tunique de la spore 49

Chapitre 3

Physiologie de Bacillus anthracis
Introduction 51

1.
Physiologie de la cellule v?tative 52

1.1.
Croissance de Bacillus anthracis 52

1.1.1.
Cin?que de croissance de Bacillus anthracis 52

1.1.2.
Phases de croissance de Bacillus anthracis 52

1.1.3.
Facteurs du d?loppement de Bacillus anthracis 54

1.1.4.
Utilisation du glucose 56

1.1.5.
Influence de la souche 57

1.1.6.
Croissance ana?bie de B. anthracis 58

1.1.7.
Utilisation des acides amin?58

1.2.
Adaptation de B. anthracis aux stress sub-I?ux 59

1.2.1.
R?nse aux stress 59

1.2.2.
R?lation de la r?nse au stress 61

1.3.
R?stance de la forme v?tative de B. anthracis 64

:;;;1.3.1. R?stance dans les substrats biologiques 64 ~
1.3.2.
R?stance sur milieu de culture 65 ~
'"
1.3.3.
R?stance ?a chaleur 66 ~
Vl
1.3.4.
R?stance ?a dessiccation 66 ~
2.
Physiologie de la spore de B. anthracis 67 ~
2.1.
Sporulation 67 ;'?
2.1.1.
Formation de la spore (B. cereus) 67 8

~
2.1.2.
Cin?que de la sporulation 68 a
2.1.3.
Facteurs cardinaux 69 ~
2.1.4.
Sporulation et oxyg?, un d?t moderne 69 *
2.1.5.
Sporulation et temp?ture 71 ~
...J
2.1.6.
Sporulation et pH 71 @
2.2.
Interactions sporales avec le milieu ext?eur. 72

2.3.
Survie sporale et r?stance de la spore ?ivers agents 73

2.3.1.
R?stance des spores dans les milieux de culture 73

2.3.2.
R?stance dans les substrats biologiques 73

2.3.3.
Thermor?stance des spores 74

2.3.4.
R?stance ?a dessiccation 82

2.4.
Germination 82

2.4.1.
?apes de la germination (Bacillus cereus) 82

2.4.2.
M?nismes de la germination 82

2.4.3.
Activation par des germinants 82

2.4.4.
Calcium et germination 84

2.4.5.
Temp?ture et germination sporale 84

2.4.6.
Activit?ytique 84

2.4.7.
G?mique de la sporulation 85

Chapitre 4

Le charbon humain et animal
Introduction 87

1.
Le charbon, tableaux cliniques et l?ons 88

1.1.
Le charbon humain 88

1.1.1.
Le charbon cutan?umain 88

1.1.2.
Le charbon respiratoire humain 92

1.1.3.
Atteintes digestives humaines par B. anthracis 95

1.1.4.
Le charbon g?ralis?umain 96

1.1.5.
La m?ngite charbonneuse humaine 97

1.1.6.
Les complications du charbon chez l'homme 97

1.2.
Le charbon animal 98

1.2.1.
Caract?s g?raux du charbon animal 98

1.2.2.
Incubation chez l'animal. 102

1.2.3.
Les foyers de charbon des animaux domestiques 103

1.2.4.
Le charbon des ruminants 103

1.2.5.
Le charbon du porc 106

1.2.6.
Le charbon du cheval 108

1.2.7.
Le charbon des carnivores domestiques 108

1.2.8.
Le charbon des oiseaux 110

1.2.9.
Lecharbonde lafaunesauvage................................ .. III

1.2.10.
Pouvoir pathog? exp?mental 116

2.
Pathog?educharbon ................................................ .. 118

2.1.
Historique de la pathog?e du charbon 118

2.1.1.
Premi?sd?uvertes....................................... .. 118

2.1.2.
Travaux d?sifs 119

2.1.3.
Les postulats de Koch 120

2.2.
M?nismes de l'infection charbonneuse 120

2.2.1.
M?nismes g?raux de l'infection charbonneuse 120

2.2.2.
M?nismes de l'infection cutan?humaine 120

2.2.3.
M?nismes de l'infection pulmonaire humaine 121

2.2.4.
M?nismes de l'infection digestive 123

2.3.
Pathog?e des toxines charbonneuses et de la capsule 124

2.3.1.
Nature des toxines charbonneuses 125

2.3.2.
Structure des toxines charbonneuses 126

2.3.3.
Nature de la capsule de B. anthracis 127

2.3.4.
Mode d'action des toxines charbonneuses et de la capsule 128

2.3.5.
G?mique du pouvoir pathog? 135

2.4.
R?nses de l'h?au cours du charbon 139

2.4.1.
Initiation de l'inflammation 139

2.4.2.
Inhibition de l'inflammation 140

2.4.3.
Phagocytose 142

2.5.
Interactions spore-h?143

2.5.1.
R?de la spore dans la virulence de B. anthracis 143

2.5.2.
Voies d'activation de la sporulation 143

2.5.3.
R?de BciA 144

2.6.
Facteurs de virulence secondaires ou mal connus 144

2.6.1.
Facteurs d'adh?on et hydrophobicit?44

2.6.2.
Prot?es de S-layer ou couche « S » 145

2.6.3.
Sid?phores 146

2.6.4.
Phospholipases C 146

3.
Traitement et prophylaxie m?cale du charbon 146

3.1.
Traitement du charbon humain 146

3.1.1.
Pronostic g?ral 146

3.1.2.
Traitement du charbon humain 146

3.2.
Traitement du charbon animal 150

3.2.1.
Traitement symptomatique 150

3.2.2.
Proc?re recommand?150

3.2.3.
S?th?pie 150

3.2.4.
Interf?ns 151

3.2.5.
Contr?biologique 151

3.2.6.
Traitement interdit 151

3.3.
Vaccination contre le charbon 151

Chapitre 5

:<;
c:
:J
?id?ologie du charbon d?Bacillus anthracis '0
;;;
(1)
1.
?id?ologie descriptive 154 ~
1.1.
Historique du charbon animal et humain 154 ~
1.1.1.
Avant l'? chr?enne , ,.. 154 g
1.1.2.
D?t de l'? chr?enne 155 ;'?
1.1.3.
Le charbon aux XVIIe et XVIIIe si?es 155 ~
1.1.4.
Le charbon au XIXe si?e 157 -?
1.1.5.
Lecharbonaud?tdu XXesi?e................................ 158 ~

1.1.6.
Le charbon dans la deuxi? moiti?u XXe si?e 163 .~
1.2.
R?rtition g?raphique 165 .~
1.2.1.
Formes ?d?ologiques, d?nitions 165 @
1.2.2.
R?rtition mondiale 166

1.2.3.
Statut de l'Afrique 167

1.204.
Statut de la France 168

1.2.5.
Souches ?d?ques 169

1.3.
Diff?ntes situations ?d?ologiques 170

1.3.1.
Situations hyperend?ques 170

1.3.2.
Situations end?ques et ?nd?cit?ariable 173

1.3.3.
R?ons ?harbon faiblement end?que ou enzootique 177

1.304.
R?ons ?harbon sporadique 179

1.3.5.
R?ons« indemnes » 186

1.3.6.
R?onsmald?nies ........................................ .. 187

lA.
Le charbon alimentaire, une forme fr?ente chez l'homme 188

1.4.1.
D?nition du charbon alimentaire humain 188

1.4.2.
Le charbon humain par ingestion d'aliments 189

1.4.3.
Charbon d'abattage 198

10404.
Charbon par manipulation de viandes 199

2.
?id?ologie analytique 201

2.1.
Les r?rvoirs de Bacillus anthracis 201

2.1.1.
G?ralit?sur les r?rvoirs 201

2.1.2.
Le r?rvoir hydrotellurique 201

2.1.3.
Le r?rvoir animal de Bacillus anthracis 214

2.1.4.
Le r?rvoir humain de Bacillus anthracis 215

2.1.5.
La circulation des Bacillus entre les r?rvoirs 216

2.2.
Modes de transmission chez l'animal 219

2.2.1.
Charbon animal d'origine alimentaire 219

2.2.2.
Transmission horizontale du charbon animal 224

2.2.3.
Transmission directe d'animal ?nimal 228

2.3.
Modes de transmission chez l'homme 229

2.3.1.
Historique de la transmission du charbon chez l'homme 229

2.3.2.
Panorama des modes de transmissions du charbon chez l'homme 229

2.3.3.
M?ers ?isque au contact des animaux producteurs 230

2.304.
Charbon d'abattage et par manipulation de viandes 230

2.3.5.
Transmission du charbon par les viandes cadav?ques 231

2.3.6.
Le charbon, une zoonose alimentaire par ingestion 231

2.3.7.
Transmission volontaire ou accidentelle du charbon humain ou animal 240

2.3.8.
Les modes mineurs de transmission du charbon ?'homme 243

3.
?id?ologie synth?que et facteurs d'apparition du charbon 246

3.1.
Sensibilit?e l'homme et de l'animal au charbon 246

3.1.1.
Sensibilit?e l'homme au charbon 246

3.1.2.
Esp?s animales sensibles au charbon 248

3.1.3.
Esp?s animales peu sensibles au charbon 257

3.1.4.
La th?ie du stress chez l'animal 261

3.2.
La vaccination, un facteur essentiel 263

3.3.
Conditions climatiques et charbon 264

3.3.1.
Observations g?rales 264

3.3.2.
??t charbon animal en France 264

3.3.3.
R?des conditions climatiques 265

3.4.
Pratiques alimentaires ?isque 267

3.4.1.
Abattage d'animaux malades hors abattoir 267

3.4.2.
Consommation de viandes cadav?ques 269

3.5.
Facteurs g?ogiques 270

3.5.1.
Terrains favorables et d?vorables au charbon (observations) 270

3.5.2.
Explications possibles du r?des terrains 274

3.6.
Facteurs m?orologiques 276

3.6.1.
Influence de la temp?ture ambiante 276

3.6.2.
Le vent, facteur de dispersion et de dilution 276

3.6.3.
Le cœfficient d'inactivation dans les a?sols 277

3.6.4.
R?auffement de la plan? et charbon 277

3.7.
Activit?humaines 278

3.7.1.
Panorama des activit?humaines favorisant le charbon 278

3.7.2.
?hanges commerciaux et importations 279

3.7.3.
Activit?industrielles 279

3.7.4.
D?acements de b?il. 279

3.8.
Facteurs humains 280

3.8.1.
D?ffection des ?veurs 280

3.8.2.
Voyages et d?acements 281

3.8.3.
Guerres, bouleversements et catastrophes naturelles 281

3.8.4.
Traditions et charbon humain 283

3.9.
Alimentation animale et ?arissage 283

3.9.1.
R?des poudres de viandes et d'os 283

3.9.2.
R?stance de Bacillus anthracis aux traitements de l'?arrissage 285

3.9.3.
Enc?alopathie spongiforme bovine, ?arissage et charbon 287

3.
JO. Facteurs ?logiques 288

3.11.
Facteurs microbiens 289

3.11.1.
Th?ie de l'adaptation au froid 289

3.11.2.
Facteurs plasmidiques 289

3.11.3.
Microflore antagoniste 292

4.
?id?ologie prospective 293

4.1.
Le charbon, une maladie qui se rar?erait 293

4.2.
Le charbon, une maladie intermittente 294

4.2.1.
Intermittence du charbon animal 294

4.2.2.
Exemple du charbon du bison au Canada 294

4.3.
Le charbon, une maladie qui persistera 296

Chapitre 6

Le contr?de Bacillus anthracis
1.
Bacillus anthracis, charbon, pouvoirs publics et r?ementation 299

1.1.
Dispositif r?ementaire 299

1.1.1.
Textes europ?s 299

1.1.2.
Textes fran?s 305

1.1.3.
Textes de l'OIE (Office international des ?zooties) 310

1.1.4.
Textes d'information 310

1.2.
Dispositions r?ementaires 311

1.2.1.
Dispositions relatives au charbon humain 311

1.2.2.
Dispositions relatives au charbon animal. 313

1.2.3.
Dispositions relatives au charbon « zoonose» 317

1.2.4.
Dispositions relatives aux viandes charbonneuses 318

1.2.5.
Dispositions relatives ?'hygi? en alimentation animale 321

1.2.6.
Dispositions relatives aux sous-produits et r?ement 177412002 321

2.
Mise en place des mesures de contr?des foyers de charbon 336

2.1.
Panorama des mesures de contr? 336

2.1.1.
Mesures offensives 336

2.1.2.
Mesures d?nsives 337

2.2.
Vaccination contre le charbon 338

2.2.1.
G?ralit?sur la vaccination 338

2.2.2.
Historique de la vaccination 338

2.2.3.
Vaccins humains actuels 340

2.2.4.
Vaccins humains de deuxi? g?ration 345

2.2.5.
Vaccination chez l'animal. 348

2.3.
Inspection et recherche des viandes charbonneuses 350

2.3.1.
Inspection des viandes en g?ral 350

2.3.2.
Inspection des viandes du porc 351

2.4.
?imination des cadavres et des viandes 354

2.4.1.
Enfouissement des cadavres 354

2.4.2.
Incin?tion des cadavres 362

2.4.3.
Destruction des cadavres et des viandes ?'?arrissage 365

2.5.
Destruction de Bacillus anthracis dans les locaux et l'environnement 370

2.5.1.
Sensibilit?e Bacillus anthracis aux d?nfectants 370

2.5.2.
D?nfectants et fumigations 371

2.5.3.
Destruction de Bacillus anthracis dans les locaux 371

2.5.4.
D?nfection du mat?el 372

2.5.5.
Destruction de Bacillus anthracis dans l'environnement 373

2.5.6.
Exemple d'un arr? pr?ctoral 374

2.6.
Destruction de Bacillus anthracis dans les aliments 374

2.6.1.
B. anthracis et pasteurisation du lait et des produits laitiers 374

2.6.2.
Ionisation 374

2.6.3.
Hautes pressions 375

2.6.4.
Traitements combin? 375

2.6.5.
?imination naturelle de Bacillus anthracis 376

2.6.6.
Mod?sation du risque de charbon alimentaire 376

2.7.
Mesures adapt? ?a diss?nation volontaire et au bioterrorisme 376

2.7.1.
Ensemble des m?odes adapt? ?a diss?nation volontaire
et au bioterrorisme 376

2.7.2.
Plans d'urgence en France 376

2.7.3.
Destruction des stocks de spores de Bacillus anthracis 377

2.7.4.
Destruction de B. anthracis dans les sols artificiellement contamin?377

2.7.5.
Destruction de B. anthracis dans les locaux artificiellement
contamin?380

2.7.6.
Conventions 380

3.
M?odes de d?ction de Bacillus anthracis 380

3.1.
G?ses d'isolement. 380

3.1.1.
G?ses au sang 380

3.1.2.
Milieux sp?fiques de Bacillus anthracis 381

3.1.3.
Milieux communs avec Bacillus cereus 383

3.1.4.
Milieux sp?fiques de Bacillus cereus 389

3.2.
Proc?res de recherche de Bacillus anthracis 390

3.2.1.
Pr?ntation g?rale des m?odes de recherche de Bacillus anthracis .. 390

3.2.2.
Recherche chez l'animal. 391

3.2.3.
Mise en culture au laboratoire m?cal 393

3.2.4.
Proc?res en cas de suspiscion de diss?nation volontaire 393

3.2.5.
M?odes de recherche dans les locaux 394

3.2.6.
M?odes mol?laires de recherche 394

3.3.
Les laboratoires de r?rence 395

4.
M?odes d'identification de Bacillus anthracis 395

4.1.
Diagnostic m?cal d'orientation 395

4.1.1.
Diagnostic m?cal d'orientation chez l'animal 395

4.1.2.
Diagnostic m?cal d'orientation chez l'homme 396

4.1.3.
Tests d'orientation chez l'homme 398

4.2.
Diagnostic de genre 399

4.3.
Techniques d'identification 400

4.3.1.
Aspect des cultures 400

4.3.2.
Identification au microscope 401

4.3.3.
Biotypage 403

4.3.4.
S?typie 404

4.3.5.
Lysotypie 405

4.3.6.
Antibior?stance 406

4.3.7.
M?odes mol?laires 406

4.3.8.
Immuno-tests 409

4.4.
Panorama des caract?s d'identification de Bacillus spp 411

4.5.
Caract?s sp?fiques des Bacillus 411

4.5.1.
Bacillus anthracis 411

4.5.2.
Souches atypiques de Bacillus anthracis 415

4.5.3.
Bacillus cereus 415

. 4.5.4.
B. thuringiensis 416

4.5.5.
Bacillus mycoides et Bacillus pseudomycoides 416

4.5.6.
B. weihenstephanensis 416

4.5.7.
B. pumilus 417

4.5.8.
Bacillus licheniformis 417

4.5.9.
Souches probiotiques 417

Conclusion 419

Bibliographie 423

Index , 461