Variants de Listeria monocytogenes résistants à la ciprofloxacine : élévation de la thermorésistance observée dans le lait et en solution tampon

Introduction

Listeria monocytogenes, pathogène alimentaire d'importance majeure, demeure une source d'inquiétude majeure en sécurité alimentaire, notamment en raison de son adaptation rapide aux traitements antimicrobiens et physiques. L'un des défis actuels majeurs, réside dans la prolifération de souches résistantes aux fluoroquinolones, en particulier la ciprofloxacine, un antibiotique de référence en santé humaine et vétérinaire. La résistance émergente de Listeria à la ciprofloxacine interroge sur les propriétés phénotypiques qui lui sont associées, notamment en matière de survie thermique, aspect critique dans la pasteurisation du lait et des produits laitiers. Cette étude analyse le comportement thermique de variants L. monocytogenes sélectionnés pour leur résistance à la ciprofloxacine, testés en solution tampon et dans du lait.

Méthodologie expérimentale

Origine et sélection des souches

Des variants résistants de L. monocytogenes ont été générés par culture sélective avec exposition croissante à la ciprofloxacine. Des témoins sensibles ont été cultivés en parallèle. L’étude a utilisé des milieux standards (tampon PBS) et du lait entier stérilisé pour simuler des matrices alimentaires réelles.

Protocole de test de thermorésistance

Les souches ont été soumises à un traitement thermique graduel (52 °C à 60 °C) pour caractériser leur survie selon la durée d’exposition et le rendement des destructions bactériennes (D-value). Ces expérimentations ont été menées dans les deux matrices (tampon et lait) pour comparer l’influence du substrat sur la thermorésistance.

Analyse génétique

Un séquençage WGS a été conduit sur les variants pour identifier les mutations responsables de la résistance et corrélées aux phénotypes observés, notamment les mutations touchant les gènes de la topoisomérase II (gyrA) et les pompes d’efflux.

Résultats clés

Augmentation de la résistance thermique

Les variants résistants à la ciprofloxacine présentent systématiquement une D-value plus élevée que les souches parentales sensibles lors des traitements thermiques.

• En tampon PBS : Les D-values pour les mutants résistants sont accrues d'environ 1,2 à 1,5 fois par rapport aux souches sensibles, sur tous les paliers thermiques.
• Dans le lait : Cette augmentation est accentuée, suggérant une synergie entre la matrice nutritive et le phénotype de résistance.

Influence de la matrice alimentaire

Le lait procure une protection supplémentaire face au stress thermique, réduisant l'efficacité du traitement par rapport à une solution tampon. Cette tendance est exacerbée chez les variants résistants, ce qui complique davantage la maîtrise des pathogènes lors de la pasteurisation.

Corrélation entre résistance antibiotique et thermorésistance

Des mutations spécifiques identifiées dans les gènes de la gyrase et dans les régions régulant l’expression des pompes d’efflux sont associées non seulement à la résistance à la ciprofloxacine mais également à une capacité de gestion exacerbée du stress induit par la chaleur. L’activation de pathways génériques de réponse au stress, habituellement associés à la résistance antibiotique, pourrait expliquer ce phénomène croisé.

Discussion

Implications pour la sécurité alimentaire

L’augmentation simultanée de la résistance à la ciprofloxacine et de la thermorésistance chez L. monocytogenes met en lumière un enjeu de santé publique majeur, puisque les procédures standard de pasteurisation pourraient devenir moins efficaces contre ces variants émergents. Ceci appelle à une réévaluation des protocoles de traitement thermique pour garantir l’innocuité du lait et des produits laitiers.

Conséquences sur la gestion du risque en agroalimentaire

La co-sélection des résistances pourrait favoriser la persistance de clones multi-résistants dans la chaîne alimentaire. Les industriels et autorités sanitaires devraient renforcer la surveillance de ces variants, notamment via des outils moléculaires de génotypage et l’analyse fonctionnelle des gènes de résistance.

Perspectives de recherches futures

Un approfondissement des mécanismes moléculaires en jeu pourrait permettre d’anticiper d’autres résistances croisées et d’adapter les stratégies d’inactivation bactérienne. L’examen d’autres matrices alimentaires et la simulation des procédés industriels sont également nécessaires.

Conclusion

Cette étude souligne l’adaptation rapide de L. monocytogenes face à la pression exercée par les antimicrobiens et les traitements thermiques, posant de nouveaux défis au secteur agroalimentaire. Les résultats plaident pour un renforcement des mesures de contrôle et une adaptation des protocoles de sécurité alimentaire.

Source : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2772502226002738?dgcid=rss_sd_all