option equine ii – systeme digestif 1 - pathologies bacteriennes 2 – approche diagnostique...
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OPTION EQUINEII – SYSTEME DIGESTIF
1 - PATHOLOGIES BACTERIENNES
2 – APPROCHE DIAGNOSTIQUE
Annick LindenService de BactériologieDpt. des Maladies Infectieuses et Parasitaires
DIARRHEE : CAUSES BACTERIENNES
1. Nv-né
2. Poulain
3. Adulte
4. Diarrhées induites par les ATB
DIARRHEE : CAUSES BACTERIENNES
1. Nv-né - E coli, Actinob. sp, Salm : contexte septicémique
- Clostridium sp
2. Poulain - Salmonella sp- Clostridium sp- Rhodococcus equi- E coli- Campylobacter- Streptococcus durans- Bacteroides fragilis
3. Adulte - Salmonella sp- Clostridiose- Colitis "X"- Potomac Horse Fever
4. Diarrhées induites par les ATB
CAUSES INFECTIEUSES RESPONSABLES DE MORT BRUTALE (< 24 H) CHEZ LE CHEVAL
Shaker-foal syndrome Clostridium botulinum (type B)Hépatite chez le poulain Clostridium piliforme (Tyzzer’s
disease)Septicémies néonatales Actinobacillus equuli
E coli, Salmonella spSepticémies chez l’adulte Bacillus anthracis, …
Entérotoxémies Clostr perfringens, difficile, sordellii
Myopathies d’origine clostridienne Clostr septicum, chauvoei, novyi,perf,
Colite aiguë et csq Neo risticii, Salmonella spColitis « X » Clostridium spHémorragie poches gutturales Mycose
DIARRHEE : CAUSES BACTERIENNESNv-né - Septicémie : E coli, Actinob. sp, Salm
- Clostridium sp
1 – Actinobacillus equuli" Maladie du poulain triste " (avt : Shigellose du poulain)Changements récents dans la taxonomieActinobacillus equuli subsp equuliActinobacillus equuli subsp haemolyticus (taxon 11 de Bisgaard)
Coccobacilles Gram nég, aéro-anaérobiescoloration bipolaire, immobiles, non sporulésgélose au sang, 5 % CO2A equuli equuli : col visqueuses, adhérentes, non hémoA equuli haemolyticus : hémolytiques
Actinobacillus equuli equuli
Bactéries commensales muqeuses (Resp et Dig) des chevaux---- Pathogènes opportunistesSouches flore normale = Souches isolées de lésions
A. equuli equuli : Cv (poulain, adulte), porcA. equuli haemolyticus : que chez les chevaux (poulain, adulte)
Actinobacillus sp
Contexte de septicémie : transfert immunité passive ?
Début brusque : 24-48 H Poulain fort abattu, refuse de têter Fièvre n’est pas constante Diarrhée et troubles respiratoires Articulations douloureuses Arthrites fréquentes si survie
Tableau parfois discret (cfr MIGA) : diagnostic précoce difficile
Septicémies néonatales chez le poulain : Actinobacillus sp est une cause de mortalité fréquente
Actinobacillus sp
DIAGNOSTIC ANTE MORTEMDiagnostic précoce = ttm précoce = meilleur pronostic
Clinique« Score septique » : WBC, fibrinogène, glycémie, IgGHémocultures : OK en théorie mais :
matériel adéquatplusieurs hémocultures
nécessaires/24hrisque de faux négatifsinterprétation des résultats24 - 48H pour avoir les résultats
DIAGNOSTIC POST MORTEMLésions macroPrélèvements de choix : reins, poumonsDiagnostic précis : confusion possible avec PasteurellaActinobacillus sp
Traitement (Actinobacillus sp)
Péni-GentaTMP/SCéphalosporines III G
Etude en Suède97 % des souches Act sensibles à TMP/S92 % Ampi90 % Péni85 % Genta49 % Strepto
PréventionPas de vaccins commerciauxMesures d'hygiène (accouchement), colostrum !
Actinobacillus sp
DIARRHEE : CAUSES BACTERIENNES1. Nv-né - E coli, Actinob. sp, Salm : contexte septicémique
- Clostridium sp
2. Poulain - Salmonella sp- Clostridium sp- Rhodococcus equi- E coli- Campylobacter- Streptococcus durans- Bacteroides fragilis
3. Adulte - Salmonella sp *- Clostridiose *- Colitite "X"- Potomac Horse Fever
* Diarrhées induites par les ATB
2 - Clostridium sp
Clostridium tetani Clostridium botulinum
Clostridium perfringens Clostridium sordellii Clostridium difficile Clostridium cadaveris
SphèreDigestive
Toxines majeures 12
Toxines mineures
Clostridium perfringens
Bâtonnets réguliers Gram +, anaérobies, sporulés
CLOSTRIDIUM PERFRINGENS
Photos
CLOSTRIDIUM PERFRINGENS
Photos
Clostridium perfringens
Poulain : toxinotypes B et CAdulte : toxinotype A
entérotoxine
A + - - - +/-
B + ++ + - -
C + ++ - - -
D + - ++ - -
E + - - + -
5 DIFFERENT TOXINOTYPES
TOXINOTYPES
A + - - -
B + + + -
C + + - -
D + - + -
E + - - +
N he Ent
- + + - + + + + - - +
+ + + + + + + - + + +
+ + + + + + - + - +
- + + + + + + - - - +
- + + + + + + - - - -
MAJOR TOXINS MINOR TOXINS
VEGETATIVE PHASE SPORULATION PHASE
C. PERFRINGENS
C. SEPTICUMC. SORDELLII
C. DIFFICILE
DIGESTIVE TRACT
TOXINS
Clostridium sp chez le poulain(1) C. perfringens Type B et C surtout (toxine sensible à la trypsine)
Susceptibilité du nv-né (absence de protéases intestinales et inhibiteur de trypsine dans colostrum)Sporadique sauf exceptionPoulain de 1 ou 2 joursSoit mort brutaleSoit signes systémiques, diarrhée hémorragique et mort en 2 JDiagnostic- lésionnel : entérite hémorragique nécrosante- bactériologique : aspect quantitatif !
Traitement (cibler surtout déshydratation)- Si ATB: métronidazole (cfr législation), Péni
- Probiotiques (compétition de flore : Clostr versus Lactobacillus sp)
TOXINOTYPE C ()
IN NEWBORN ANIMALS
Photos
TOXINOTYPE C ()
IN NEWBORN ANIMALS
A B S E N C E O
TOXIN TRYPSIN SENSITIVE (anti-trypsin activity in colostrum)ABSENCE OF NORMAL INTESTINAL FLORA
BRUTAL DIET CHANGES ARE RISK FACTORS
TOXINOTYPE C : + MINOR TOXINS
ENTERITIS NECROTICANS IN HUMAN
Photo
Clostridium sp chez le poulain
(2) C. difficile chez des poulains avec/sans ATBpoulains de 3 à 5 jours, cas mortelsentérite hémorragique nécrosantemise en culture délicate, milieux spécifiques
Larges bâtonnets à Gram +, anaérobies stricts, svt mobilesSpores subterminales, ovales et déformantesBactérie ubiquitaire sols, eaux, flore intestinale, …
milieu hospitalier : spores !!désinfectants à base d’hypochlorite
TOXINES Toxine A (entérotoxine) : cfr diagnosticToxine B (cytotoxine)Toxine binaire
Clostridium sp chez le poulain
(2) C. difficile
• Nombreux poulains ( < 14 J) sont porteurs
de Clostridium difficile !
Clostridium sp chez l'adulte
1. Clostridiose intestinale
Clostridium perfringens type A, C. difficile, C. cadaverisDérive de flore – facteurs favorisants (alimentation, stress, ATB ..)Fièvre, anorexie, dépression, douleur abdo, diarrhée aiguëEntérite aiguë hémorragique segmentaire (cfr photo)Approche qualitative des Clostridies – recherche des toxines
2.3.
TOXIN = PHOSPHOLIPASE C
ATTACKS CELLS MEMBRANEATTACKS CELLS MEMBRANE
CELL DEATHerythrocytes, platelets, leukocytes,
endothelial and muscle cells, …
toxin
Photos
A NOVEL TOXIN : B2 TOXIN
• NECROTIC ENTERITIS IN PIGLETS (GIBERT ET AL. 1997)
2 PURIFIED FROM C. PERF TYPE C
POUR INFO ……
Photos
B2 TOXIN
• PROTEIC MAJOR EXOTOXIN (265 Aa, 28 kDa)
• LETHAL FOR MICE AND TOXIC FOR CELLS IN CULTURE
• APPARENT PROTEIN INSTABILITY
• Cpb2 GENE IS PLASMIDIC (MOBILITY)
• C. PERF TYPE A (++), C, D, E, (B)
• Cpb2-POSITIVE STRAINS (C.PERF TYPE A) ASSOCIATED WITH ENTERITIS :
– IN PIGLETS (GARMORY ET AL, 2000)
– IN HORSES (HERHOLZ ET AL, 1999)
– IN DOGS (THIEDE ET AL, 2001)
– IN CATTLE– ….IN ELEPHANT (BACCIARNI ET AL, 2001)
CAUSE-AND-EFFECT RELATIONSHIP ??
GENE IS PRESENT BUT TOXIN ??
• HIGH LEVEL OF CPB2 + STRAINS IN NEONATAL PIGS WITH ENTERITIS (91.8% VERSUS 11.1 % FROM HEALTHY PIGS)
• AND HIGH CORRELATION OF GENOTYPE WITH
PHENOTYPE (> 96.9%) (BUESCHEL ET AL, 2003)
• HIGH LEVEL OF CPB2 + STRAINS IN HORSES WITH TYPHLOCOLITIS (HERHOLZ ET AL, 1999)
• GENOTYPE/PHENOTYPE ? IMMUNOHISTOCHEMISTRY NEEDS FURTHER INVESTIGATION (BACCIARINI ET AL, 2003)
PIGS
HORSES
OK
Clostridium sp chez l'adulte1. Clostridiose intestinaleClostridium perfringens type A, C. difficile, C. cadaverisDérive de flore – facteurs favorisants (alimentation, stress, ATB ..)Fièvre, anorexie, dépression, douleur abdo, diarrhée aiguëEntérite aiguë hémorragique segmentaire (cfr photo)Approche qualitative des Clostridies – recherche des toxines
2. Colite "X"Etiologie non déterminéeForte suspicion d'implication des Clostridies (entérotoxémie)Fort semblable au tableau de clostridiose mais évolution plus rapidePronostic négatif
3. Clostridiose ATB – induiteC. perfringens, C. difficile
Clostridium sp chez l'adulte
Cas particulier de Clostridium difficile
Médecine humaine : principale cause de diarrhée post ATBinfection nosocomiale (spores en milieu hospitalier !)
Médecine équine : importance croissante de C. difficile ( diagn ++)
Clostridium sp chez l'adulte
Clostridium difficile
Médecine équine : thèse V. Baverud (Suède, 2002)
(1) Colites aiguës et fatales chez cv adultes- groupes à risque : cv hospitalisés et traités ATB
juments dont poulains traités erythro/rif
(2) Exp. Erythromycine induit colite sévère avec prolifération de C.difficile
(3) Portage fréquent de C. difficile chez des poulains sains (<15J) réservoirs ?
(4) Milieu ext : fermes d’élevage > centres d’entrainement
Clostridium sp chez l'adulteClostridiose ATB – induiteCas particulier de Clostridium difficile
Clinique : coliques, diarrhée parfois hémorragique, déshydratationDiarrhée peut débuter pdt ATB ttm ou qques J après
Prudence si cas de diarrhée : envrnmt contaminé +++Lésions : entérite hémorragique nécrosante
Diagnostic : prélèvements répétés de MF(1) Mise en culture rapide, milieu sélectif CCFA (Cycloserine Cefoxitin Fructose Agar)
(2) Détection toxine : conserver MF à 4°C car dénaturation rapidekits commerciaux
Traitement : Métronidazole reste ATB de choix
Diagnostic Clinique : Clostridies : diarrhée (+/-)
toxémie Bactériologique
Anaérobiose Milieux sélectifs Comptages !!
si post mortem : délai minimum entre mort de l'animal – prélèvement et mise en culture
CLOSTRIDIUM PERF IN HORSESMANAGEMENT IMPROVEMENT
SHIFT OF INTESTINAL FLORA
RISK FACTORS
DIARRHEE : CAUSES BACTERIENNES1. Nv-né - E coli, Actinob. sp, Salm : contexte septicémique
- Clostridium sp
2. Poulain - Salmonella sp- Clostridium sp- Rhodococcus equi- E coli- Campylobacter- Streptococcus durans- Bacteroides fragilis
3. Adulte - Salmonella sp- Clostridiose- Colitite "X"- Potomac Horse Fever
4. Diarrhées induites par les ATB
3 - Salmonella sp
Réceptivité : poulain nv-né, poulain sevré et adulte
Importance des facteurs favorisants Infection nosocomiale Certains sérovars prédominent dans un envrnmt donné
Problématique des porteurs asymptomatiques Emergence rapide de souches ATBrésistantes Résistance des Salmonella dans le milieu extérieur !! CONDITIONS D'HYGIENE
Salmonellose équine
Septicémie Entérite aiguë Entérite chronique
Caractéristiques Nomenclature des Salmonelles ! Une seule espèce : Salmonella choleraesuis 7 sous-espèces dont S. choleraesuis subsp choleraesuis Nombreux sérovars ( > 2200) : Ag O, Ag H (et Ag Vi) Sérovars les plus fréquents chez le cheval : S. typhimurium, S. hadar, S. anatum, S. agona, S. newport, ..
( nomenclature en raccourci !)
Coccobacilles Gram nég, mobiles, Aérobie, cat +, O/F : F Gassner +, fermentation lactose -, Ox - Milieux d'enrichissement (tétrathionate), 42 °C Tests d'agglutination rapide sur lame Galeries biochimiques de confirmation, PCR
Facteurs favorisants Environnement contaminé
sol ( 1 an), crottins séchés ( > 2,5 ans !), eau ( > 9 mois)
Dose infectante Stress ATB (dérive de flore) Virulence de la souche Statut immun
à haut risque : Milieux hospitaliers !
Clinique – forme gastro-intestinalecfr cours MIGA
Souvent 1 à 2 jours avant diarrhée : Abattement – anorexie – et sy associés à l'endotoxémieHyperthermie ++++Episodes de coliques – constipation
Diarrhée : profuse, liquide, malodorante, pfs hgiqueDéshydratation rapide
Tableau variable depuis entérite légère à mortelleDiarrhée peut durer plusieurs semainesPassage à chronicité possible
Lésions
Ulcères gastriques (infarcti veineux – toxine)
Typhlo-colite aiguë, hémorragique, pseudomembraneuse
foyers nécrotiques foie – rate
Infarcti niveau colon (cfr prolapsus rectal)
Diagnostic Clinique : CV diarrhée aiguë ou chronique : toujours effectuer une recherche Salmonella Bactériologique ( ante mortem )
Prélèvement précoce (Salm ++ avant diarrhée) Prélever dans le rectum (raclage de muqueuse rectale) Biopsie rectale possible si Mat féc négatives Conserver au frigo – 2 à 3 jours OK Multiplier les prélèvements ! Ne jamais conclure sur base d'un seul résultat négatif Prévenir le labo d'une demande Salmonella
Conseillé : 5 prélèvements à 1 jour d'intervalle
Diagnostic
Clinique Bactériologique ( post mortem )
Caecum, colon, iléon (contenu et contenant) Ganglions mésentériques
Traitement Fluidothérapie = N°1 ATBthérapie : controversée ! AINS
Si ATBthérapie décidée :
TMP/S, Ampi, AG, Céph ATBrésistances fréquentes et émergence rapide (plasmides)toujours réaliser un ATBgrammecfr rapports du CERVA
Pronostic
Prévention et contrôle Cv infectés en zone d'isolement Conditions d'hygiène +++++
Bottes, tabliers, matériel, ...!
Salmonella résistent à la dessication
Nettoyer (eau chaude sous pression) aussi important que désinfecter (ammonium 4°, crésol), fumigation, Attention débris organiques dans pédiluves
Porteurs asymptomatiques (10 à 20 % des cv) Excréteurs actifs (plusieurs semaines après guérison)
conseillé : 5 cultures fécales négatives pour affirmer que le cv n'est plus excréteur actif
DIARRHEE : CAUSES BACTERIENNES1. Nv-né - E coli, Actinob. sp, Salm : contexte septicémique
- Clostridium sp
2. Poulain - Salmonella sp- Clostridium sp- Rhodococcus equi- E coli- Campylobacter- Streptococcus durans- Bacteroides fragilis
3. Adulte - Salmonella sp- Clostridiose- Colitite "X"- Potomac Horse Fever
4. Diarrhées induites par les ATB
4 - Rhodococcus equi chez le poulainforme gastro-intestinale de rhodococcose associée ou non à la forme pulmonairedouleur abdominale, perte de poids, diarrhéeisolement de Rh equi dans M féc : pas un indice de diagnosticdéterminer virulence des souches (plasmide de virulence)cfr diagnostic et ttm de la forme pulmonaire
5 - E coli (cfr septicémie)6 - Campylobacter : rôle controversé7 - Streptococcus durans 8 - Bacteroides fragilis
DIARRHEE : CAUSES BACTERIENNES1. Nv-né - E coli, Actinob. sp, Salm : contexte septicémique
- Clostridium sp
2. Poulain - Salmonella sp- Clostridium sp- Rhodococcus equi- E coli- Campylobacter- Streptococcus durans- Bacteroides fragilis
3. Adulte - Salmonella sp- Clostridiose- Colitite "X"- Potomac Horse Fever
4. Diarrhées induites par les ATB
9 - Potomac horse feverNeorickettsia risticii (ancien nom : Ehrlichia risticii)Fièvre équine du Potomac (Rivière dans le Maryland, USA)Identifiée en Am Nord et certains pays Am Sud, suspectéee en EuropePostulat de Koch rempliTransmission via ingestion de trématodes infectés (hypothèse)Localisation intracellulaire (monocytes, macrophages, cellules épithéliales intestinales)fièvre, anorexie, oedème des membres, fourbures très fréquentestyphlocolite et diarrhée (sévérité variable)avortements possiblestaux de mortalité jusqu'à 30 %diagnostic sérologique en routine aux USAtraitement : tétracyclines (!)Vaccins inactivés disponibles aux USA (efficacité discutable à cause del'hétérogénéité des souches)
OPTION EQUINEII – SYSTEME DIGESTIF
1 - PATHOLOGIES BACTERIENNES
2 – APPROCHE DIAGNOSTIQUE
Annick LindenService de BactériologieDptmt des Maladies Infectieuses et Parasitaires
Lactobacillus
Clostridium spp
E coli
Rhodococcus spp
VeillonellaBacteroides spp
Enterococcus spp
PropionibacteriumEubacte
rium sp
pAerococcus spp
Salmonella spp
Streptococcus spp
Flore intestinale chez le cheval
E coliSalmonella sppClostridium perfringensStreptococcus spp et Enterococcus spp
Staphylococcus spp
1. SAMPLING PROCEDURES : ANTE – POST MORTEM
2. BACTERIOLOGIC ANALYSIS
DIRECT SMEARS QUALITATIVE APPROACH QUANTITATIVE APPROACH (Clostr)
1. DIRECT SMEARS (SHIFT OF THE FLORA ?)
Photo
Bacterio
2 - Approche qualitative
– Aérobiose– 37°C – 24H
– Anaérobiose– 37°C – 24H– 80%N2 – 10%CO2 – 10% H2
– Confirmation d’identité
- Columbia Agar 5% sheep blood- Gassner- Enrichissement tétrathionate
- Agar au sang sans ATB- Agar au sang + polymyxine B- Agar au sang + cyclosérine
- Galeries biochimiques API 20E et Rapid ID32A
3 - Approche quantitative – Clostridium sp
Matières fécales
Dilutions successives (10-1 à 10-6)
Ensemencement
Incubation (aérobiose et anaérobiose)
Dénombrement des coloniescv > 103 CFU/ml contenu intestinalbv > 106 CFU
BacterioBacterio
.... ..
...
. .. ..
..
Photo étuve anaérobique
SAMPLING PROCEDURESCLOSTRIDIUM PERFRINGENS
- LIGATED INTESTINAL PORTION (20 CM)- AS SOON AS POSSIBLE TO THE LAB, ON WET ICE- FREEZING IS AN ALTERNATIVE BUT NOT IDEAL
TO THE LAB WITHIN A FEW HOURS
Photo
QUANTITATIVE APPROACH ( C. PERF)
CULTURES IN ANAEROBIC CHAMBERS OR JARESCOUNTS OF CFU ( BY SERIAL DILUTIONS )
Interpretations must be taken with caution
IN HORSE :ABNORMAL COUNT IF > 103 CFU C. PERF/ ML OF INT CONTENT
QUALITATIVE APPROACH ( C. PERF)
IDENTIFICATION OF THE BACTERIA
IDENTIFICATION OF THE TOXINS INVOLVED
1. TOXIN DETECTION- FROM GUT CONTENTS OR CULTURE SUPERNATANTS- IN VIVO TESTS- ENZYME IMMUNOASSAYS (COMMERCIAL KITS)- LABILITY OF TOXINS
2. GENE DETECTION- MULTIPLEX PCR- GENOTYPE VERSUS PHENOTYPE ?
ENTEROTOXEMIA DIAGNOSIS
IDEAL SITUATION• SUDDEN DEATH
• ACUTE HEMORRHAGIC SEGMENTAL ENTERITIS
• BACTERIAL QUANTITATION WITHIN A FEW HOURS
• COUNTS > 10 3 CFU/ML ( HORSE )
• TOXIN DETECTION ( ELISA AND PCR)
DIAGNOSTIC IN A GLOBAL APPROACH
Photo entérite hémorragique segmentaire
Photos
En bref .......et tout système confondu
1 - Lawsonia intracellularis2 - Clostridium piliforme3 - Taylorella equigenitalis
1 - Lawsonia intracellularis (pour information)
Bacille Gram nég, acido-résistant, non sporulécultivable sur cellules intestinales de ratin vivo, dans le cytoplasme apical des entérocytesresponsable des entérites prolifératives du porcdécrit également chez le chevalDiagnostic :
- Histopathologie : coloration de Warthin-Starry- Immunofluorescence et PCR (muqueuse iléon)
2 - Maladie de Tyzzer – Clostridium piliforme
Hépatite chez le poulain - premières semaines de vieClostridium piliforme ( ancnmt : Bacillus piliformis)Bacille intracellulaire, sporulé, non cultivable sur milieux inertesTableau variable : fièvre, dépression, anorexie, ictère, diarrhée, ..Souvent poulains trouvés morts sans signes prémonitoiresTransmission féco-orale : ingestion de sporesHépatite nécrosante multifocaleDiagnostic histopathologique : coloration de Warthin-StarryTraitement décevant (Pén, Erythromycine)
3 - Métrite contagieuse équine – Taylorella equigenitalis
Liste B de l'OIEInfection sexuellement transmissibleEtalon: porteur asymptomatique (fourreau, fosse urétrale, urètre, sperme)Jument : endométrite (formes chroniques csq fécondité)Importance économique, entrave aux échanges commerciaux
Coccobacille à Gram nég, non sporulé, micro-aérophileConditions optimales de culture ( gélose chocolat, 7 % CO2)
Diagnostic – Ecouvillons pour bactéries anaérobies (AMIES charbon)!!Mesures réglementaires concernant techniques d'écouvillonnage (cfr sites précis de prélèvmt) et modalités de mise en culture.Ecouvillons transmis au labo (agréé) dans les 24 heures !
merci de votre attention