OPTION EQUINE II – SYSTEME DIGESTIF 1 - PATHOLOGIES BACTERIENNES 2 – APPROCHE DIAGNOSTIQUE...

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


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


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

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


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 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


- Clostridium sp


3. Adulte - Salmonella sp- Clostridiose- Colitite "X"- Potomac Horse Fever


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


- Clostridium sp




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


- Clostridium sp




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

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