Unité: Spirochètes (Laboratoire des)

Responsable: Isabelle SAINT GIRONS

L'utilisation d'un transposon de la famille mariner a permis d'introduire expérimentalement de l'ADN étranger chez Leptospira biflexa et d'obtenir des mutants. Le typage des leptospires, par l'utilisation des mini satellites (VNTR), s'est révélé performant pour identifier rapidement la plupart des sérovars de Leptospira interrogans. Pour la borréliose de Lyme, deux aspects fondamentaux ont été abordés : l'incidence clinique de la maladie humaine et l'étude de la densité du vecteur (la tique, Ixodes ricinus) et son taux d'infection par Borrelia burgdorferi.

LEPTOSPIRES

Utilisation d'un transposon de la famille mariner pour le développement d'un système de mutagénèse insertionnelle aléatoire chez Leptospira biflexa (H. Louvel, P. Bourhy, I. Saint Girons et M. Picardeau)

Il y a encore quelques années, la génétique des spirochètes était inexistante et elle le reste encore largement en comparaison des bactéries modèles couramment étudiées. Nous avons développé un système de mutagénèse par transposition aléatoire du transposon Himar1 de la famille mariner chez Leptospira biflexa. L'utilisation de ce système de mutagénèse par transposition in vivo de Himar1 chez L. biflexa a permis de cribler des mutants auxotrophes pour les acides aminés tels que le tryptophane et le glutamate. Dans le but d'identifier des mutants affectés dans l'utilisation des sources de fer exogènes, nous avons aussi mis au point un crible des mutants sur milieu avec ou sans hémine. Ce test nous a permis d'identifier des mutants dont le transposon était inséré dans un gène codant une protéine homologue à FecA, récepteur dépendant de TonB, qui est impliqué dans le transport du citrate de fer. De plus, nous avons identifié des mutants dans lesquels le transposon était inséré dans un homologue du gène feoB, dont le produit est impliqué dans le transport du fer ferreux chez de nombreux microorganismes. Ces résultats confirment l'importance du fer pour la croissance des leptospires et la capacité de ces bactéries à utiliser différentes sources de fer.

Analyse du polymorphisme de régions contenant des mini satellites pour l'identification de sérovars de L. interrogans (Z. Majed, C. Pourcel, D. Postic, G. Baranton et M. Picardeau, dans le cadre du Programme Transversal de Recherche n° 139)

Parmi les espèces pathogènes de leptospires, L. interrogans est de loin la plus répandue. Les caractéristiques cliniques et épidémiologiques de la leptospirose sont généralement associées aux sérovars et sérogroupes. Cependant, l'identification sérologique des leptospires est une méthode complexe et fastidieuse à réaliser. Nous avons donc fait appel à de nouvelles approches moléculaires basées sur l'analyse des VNTR (Variable Number of Tandem Repeats) ou mini satellites pour l'identification de L. interrogans, en collaboration avec le CNR des Leptospires. Une quarantaine de régions identifiées dans le génome de L. interrogans sérovar Lai ont été testées par PCR pour leur variabilité en taille due à la présence de VNTR parmi un grand nombre de sérovars. Sept régions se sont révélées être de très bon marqueurs pour l'identification de sérovars de L. interrogans. Cette méthode, simple et rapide, devrait contribuer à améliorer nos connaissances de l'épidémiologie des leptospires.

CNR des Leptospires, Centre Collaborateur OMS et FAO (G. Baranton, D. Postic, E. Bellenger, E. Fournié-Amazouz, MA. Gollety et N. Sertour, avec la collaboration de D. Portnoï)

Voir le site web CNR des Leptospires :

http://www.pasteur.fr/sante/clre/cadrecnr/lepto-index.html

Après l'année 2003 au cours de laquelle une extrême canicule avait suscité des craintes de recrudescence de la leptospirose (qui ne se s'étaient d'ailleurs pas confirmées), l'année 2004 devrait se caractériser par une endémie très modeste en métropole. Le chiffre du seul CNR, environ 190 cas détectés en métropole pour 5967 demandes sérologiques, est le plus bas de ceux des quatre dernières années recueillis dans les mêmes conditions : 242, 246 et 226 de 2003 à 2001 respectivement. Au niveau des DOM-TOM, seules les données de la Guadeloupe sont déjà disponibles. Elles montrent à l'inverse un record : près de 150 cas en 2004 à comparer aux 130 cas qualifiés d'exceptionnels en 2003. Il est à noter qu'en 2004 aux Antilles, à côté de la surveillance accrue, cyclones, tempêtes et dépressions tropicales se sont succédés comme rarement.

A l'initiative de la Direction Générale de la Santé, G. Baranton a présidé au cours de l'année un groupe de travail au Ministère de la Santé qui a rédigé une plaquette d'information sur la leptospirose et présenté devant le Comité technique des vaccinations les recommandations actualisées de prévention. Ces nouvelles recommandations mettent l'accent non plus sur la notion de professions exposées mais sur celle d'activités à risque.

Il a également participé au comité de pilotage du réseau de surveillance de la leptospirose en Aquitaine qui a confirmé la supériorité de la déclaration par les laboratoires comparée à celle par les cliniciens. De même, un système d'alerte informatique en cas de recrudescence, proposé par Y. Le Strat (Institut de Veille Sanitaire), devrait être testé l'an prochain en conditions réelles.

Un système diagnostique de la leptospirose par PCR en temps réel a aussi été mis au point pour le Laboratoire Pasteur Cerba.

Consulter également : http://www.pasteur.fr/recherche/Leptospira/LeptospiraF.html

BORRELIA

CNR des Borrelia (D. Postic, E. Ferquel, M. Garnier et N. Sertour, en collaboration avec C. Pérez-Eid et D. Portnoï)

Voir le site web CNR des Borrelia :

http://www.pasteur.fr/sante/clre/cadrecnr/borrelia-index.html

Notre intérêt dans le cadre de l'activité du CNR des Borrelia porte sur deux aspects fondamentaux de la borréliose de Lyme. Le premier concerne l'incidence clinique de la maladie humaine, l'autre s'attache à l'évaluation du risque de contamination par l'étude de la densité du vecteur et de son taux d'infection par B. burgdorferi sensu lato (sl).

L'étude clinique des cas de borréliose de Lyme observés en médecine libérale a été menée dans le département de la Meuse où nous avons estimé l'incidence à 83,4 cas pour 100 000 habitants. En milieu hospitalier nous avons bénéficié de la participation de deux grands hôpitaux, l'un à Paris, l'autre à Rennes. Globalement, nous avons constaté que l'érythème migrant représente 65 % des formes cliniques et les manifestations neurologiques près de 24 %. Les autres manifestations articulaires, cardiaques et cutanées sont beaucoup plus rarement observées.

Nous avons, par ailleurs, entrepris en 2004 la mise en place d'un réseau de surveillance de la maladie dans les régions Auvergne et Limousin, en collaboration avec les Cellules d'Intervention Régionale en Epidémiologie (CIRE), le laboratoire Pasteur Cerba et les fédérations de formation médicale continue.

D'autre part, nous avons effectué une étude écologique du vecteur dans le département de la Meuse et dans trois cantons de la région Alsace pour laquelle, grâce à l'étude de la CIRE Est, nous avons bénéficié de données cliniques. Ce travail a montré une densité du vecteur Ixodes ricinus et un taux d'infection par B. burgdorferi sl très importants en Alsace, plus modérés dans la Meuse. Des disparités locales importantes ont été mises en évidence. En effet, si la densité de tiques varie de 100 à 200 tiques par 100m2 dans les deux cantons de Munster et Guebwiller en juillet, au contraire la densité dans le canton très voisin de Dannemarie n'est que de 29,4 tiques. Parallèlement le taux d'infection des tiques est très élevé, avec des chiffres extrêmes oscillant de 7 à 36 % d'infection selon le stade de la tique, le site de recueil et la période de l'année. En moyenne sur l'année, 13 % des tiques ont été trouvées infectées à Guebwiller et 20 % à Munster. Ainsi, la densité des tiques infectées en Alsace est tout à fait comparable à celle observée dans les pays voisins de très forte endémicité de borréliose de Lyme. Ces données écologiques sont en parfaite corrélation avec les données d'incidence de la maladie.

Les espèces de B. burgdorferi sl les plus fréquemment retrouvées dans les tiques en Alsace sont B. afzelii (chez les nymphes) et B. garinii (chez les adultes). B. burgdorferi sensu stricto (ss) est beaucoup plus rare. L'espèce non pathogène B. valaisiana est souvent identifiée. Par contre B. lusitaniae, espèce potentiellement pathogène, n'a jamais été mise en évidence dans cette étude en Alsace.

Parallèlement, nous travaillons à la mise au point d'une PCR en temps réel nous permettant, en une seule étape, de détecter et d'identifier les espèces de Borrelia présentes dans un échantillon, ceci avec une sensibilité suffisante pour être utilisée en diagnostic. Cette méthode sera également mise à profit pour la détection et l'identification de B. burgdorferi sl dans les tiques.

Consulter également : http://www.pasteur.fr/recherche/borrelia/Welcomefr.html

Mots-clés: Spirochètes, Leptospira, Borrelia, épidémiologie, fer, génétique, mutagénèse, transposition, VNTR


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