Importance du protocole
C. jejuni et C. coli étaient les deux principales espèces de Campylobacter répandues dans les volailles22 et les foies d’animaux23,24. Dans cette étude, des échantillons de viande de morceaux de poulet (cuisses, ailes et cuisses), de foies de poulet et de foies de bœuf ont été prélevés au hasard à différentes périodes et dans différents magasins de détail et fabricants pour l’isolement de Campylobacter spp. Sur les 49 souches de Campylobacter isolées, 36 ont été identifiées comme étant des C. jejuni et 13 comme étant des C. coli, et aucune autre espèce de Campylobacter n’a été trouvée, ce qui concorde avec d’autres rapports25.
Le test est basé sur la morphologie cellulaire en forme de spirale et la motilité caractéristique en forme de tire-bouchon de Campylobacter spp. Une technique de filtration passive simple, mais efficace 26,27 qui exploitait sa morphologie cellulaire en forme de spirale (longue, mince, 0,2-0,9 sur 0,5-5 μm) et sa forte motilité en tire-bouchon a été utilisée pour séparer Campylobacter d’un mélange d’organismes de fond. La motilité élevée de Campylobacter a permis aux cellules de traverser les filtres membranaires et de se déplacer vers des conditions favorables trouvées dans le milieu gélosée, tandis que d’autres micro-organismes de fond des produits carnés n’ont pas pu passer. Cette méthode est relativement peu coûteuse, rapide et sélective, ce qui la rend adaptée à une utilisation dans divers contextes, y compris les installations de transformation des aliments, les laboratoires cliniques et les laboratoires de recherche.
Un article pionnier souvent cité affirme que le filtre de 0,45 μm a si bien fonctionné que 0,65 μm n’a pas été évalué28. Les résultats de cette étude indiquent que le filtre de 0,65 μm de taille de pore a donné de meilleurs résultats que le filtre de 0,45 μm, ce qui a entraîné une augmentation de 29 fois du nombre de cellules récupérées de l’enrichissement. Ceci est important car les filtres sélectionnés n’affichent pas une sélectivité réduite comme indiqué précédemment29. De plus, comme on sait que le filtrage réduira considérablement la quantité de Campylobacter récupérée par rapport à l’ensemencement direct30, par conséquent, l’augmentation de la taille des pores améliore la récupération du microorganisme, ce qui est conforme aux résultats précédemment rapportés21. Ceci est important car toutes les cellules qui traversaient les filtres formaient des colonies uniformes de Campylobacter , indiquant que les deux filtres étaient suffisants pour empêcher le passage d’autres particules de microflore et de nourriture. De plus, l’organigramme7 du FSIS note la possibilité d’une production prolongée de résultats en raison de la reprise des isolats sur des plaques Campy-Cefex contenant des antibiotiques. En revanche, le protocole décrit dans ce manuscrit, qui combine l’utilisation de la filtration et de l’enrichissement sélectif avec de la céfopérazone, du cycloheximide, du triméthoprime et de la vancomycine, n’a pas nécessité de re-streaking.
La méthode actuelle utilisée est conforme aux programmes actuels d’échantillonnage et de vérification du FSIS17. Comme le niveau de contamination par Campylobacter peut être faible (153 UFC/450 g de poulet), le rinçage est centrifugé pour concentrer l’échantillon d’un facteur quatre, ce qui augmente la sensibilité du test. Après avoir concentré le rinçage par un facteur de 4x, les échantillons sont enrichis pendant 48 h et criblés avec le système de détection moléculaire (MDS) pour reproduire la méthode utilisée par les laboratoires du FSIS (données non présentées). Notamment, la méthode décrite n’a pas encore permis d’identifier les souches positives dans les 24 heures qui ont été détectées par le système de détection moléculaire en utilisant 48 heures d’enrichissement (données non présentées). Enfin, un autre avantage de ce protocole est qu’il peut fournir des informations relatives à l’espèce bactérienne et identifier si Campylobacter est C. coli, C. jejuni ou C. lari, alors que les DMS adoptées dans la MLG 41.07 ne peuvent fournir qu’une réponse binaire positive/négative pour Campylobacter.
Étapes critiques
Le protocole d’isolement et d’identification de Campylobacter nécessite une précision lors de la centrifugation, de la filtration et de l’analyse moléculaire. Des dilutions précises, des conditions d’incubation appropriées et un respect méticuleux des conditions de test qPCR sont essentiels pour une identification fiable des espèces.
En tant que bactérie microaérophile, Campylobacter est très fragile et sensible à divers stress environnementaux et nécessite des conditions de croissance particulièrement exigeantes 31,32,33. Dans les échantillons d’aliments subissant généralement de longues périodes de transport et de stockage, de nombreuses cellules de Campylobacter sont peut-être en dormance ou dans un état de lésion sublétale/létale34,35. Il est donc important de récupérer les cellules stressées de leurs matrices alimentaires et de les faire croître à une concentration plus élevée. Dans la première étape de la procédure, nous avons utilisé du bouillon de Bolton complété par du sang de cheval lacé et des antibiotiques pour l’enrichissement sélectif de Campylobacter à partir de la nourriture. Le sang d’appoint a servi d’agent d’extinction de l’oxygène pour surmonter les effets indésirables des radicaux libres d’oxygène36. Les antibiotiques ont été utilisés pour inhiber la croissance de la microflore de fond37.
Pour minimiser le temps d’exposition de Campylobacter à l’oxygène atmosphérique ambiant, une période d’incubation de 15 minutes a été choisie pour permettre aux cellules de traverser le filtre. De plus, l’humidité de la plaque de gélose Brucella sous le filtre a joué un rôle important dans la vitesse de passage. Plus précisément, les résultats des tests sur des plaques de gélose séchées pendant 0 h, 1 h, 2 h et 3 h suggèrent qu’une teneur élevée en humidité dans le filtre empêche les cellules de passer. Tout aussi critique est le placement précis des filtres et des gouttes sur les plaques et les filtres, tous deux influençant le succès de l’isolement des cellules.
Pièges et limites potentiels
Bien qu’il présente une approche structurée pour isoler et identifier les espèces de Campylobacter à partir d’échantillons de poulet cru, plusieurs limites de ce protocole méritent l’attention. La contamination externe, les plaques insuffisamment séchées, le colmatage des filtres entravant le mouvement microbien, le piégeage des micro-organismes dans la pastille, l’étanchéité incomplète de la chambre atmosphérique et les gouttes se propageant au-delà des limites du filtre sont parmi les principaux pièges.
Une séparation inadéquate des micro-organismes des surfaces alimentaires ou leur confinement dans la masse de l’échantillon peut entraver leur isolement par cette méthode. De plus, s’appuyer sur la motilité microbienne pour la traversée à travers des filtres passifs présente une limitation notable ; il est possible que les membranes filtrantes aient conservé certaines souches de Campylobacter moins mobiles, car il a été démontré que les filtres peuvent réduire l’efficacité de capture des agents pathogènes microbiens dans les aliments38. D’autres limitations englobent la nature discontinue des processus de centrifugation et de filtration, la susceptibilité au colmatage des filtres et l’inefficacité de la dispersion des granulés formés, ce qui aura un impact sur la précision des charges microbiennes. Ces limites soulignent collectivement la nécessité de faire preuve de prudence et de méthodologies supplémentaires pour assurer une analyse complète, en particulier lorsqu’il s’agit de types d’échantillons variés ou de capacités à haut débit.
Suggestions de dépannage
Pour prévenir les problèmes potentiels, assurez-vous d’abord que tous les matériaux respectent les normes de qualité nécessaires et n’ont pas expiré. Dépannez les filtres obstrués en utilisant éventuellement une filtration supplémentaire pour éliminer les contaminants importants qui pourraient restreindre le passage de Campylobacter à travers la membrane de nitrocellulose. Si une contamination est observée, vérifiez que les gouttes n’ont pas été placées trop près du bord du filtre et ont permis au liquide d’atteindre la gélose en faisant le tour du filtre plutôt qu’à travers les pores. Si la croissance est insuffisante après l’enrichissement, vérifiez que les joints des récipients atmosphériques sont étanches et ne fuient pas.
Perfectionnement et expansion potentiels
L’exploration de matériaux filtrants alternatifs peut améliorer la traversée microbienne et permettre d’étendre ce protocole pour isoler d’autres micro-organismes mobiles à partir de mélanges hétérogènes tels que les aliments. Il est conseillé d’identifier des contrôles permettant de conserver les variants de Campylobacter moins mobiles sans impact négatif sur la spécificité. De plus, bien que le test qPCR multiplexé utilisé dans cette étude ait démontré sa capacité à détecter C.lari,18 autres espèces de Campylobacter d’intérêt peuvent être incluses dans ce test.
En résumé, en évaluant différents paramètres et réglages, les conditions appropriées pour l’isolement par filtre et l’identification au niveau de l’espèce de C. jejuni et de C. coli dans les aliments ont été établies. La méthode s’est avérée sensible, spécifique, robuste et rentable. En l’appliquant à des échantillons d’aliments réels, le protocole a permis d’isoler 36 souches de C. jejuni et 13 souches de C. coli dans 79 emballages de viande.
Le protocole est conforme à la directive 10,250.117 du FSIS, qui décrit la procédure d’échantillonnage des parties de poulet cru, et à la MLG 41.076 pour l’isolement et l’identification de Campylobacter. Les données suggèrent que la concentration de l’échantillon par 4 fois et son enrichissement pendant 24 h, associés à la filtration et à l’ensemencement, donnent des colonies isolées et confirmées en 48 heures au lieu de 96 heures. Le protocole est compatible avec les méthodes basées sur l’ADN telles que le séquençage du génome pour fournir une caractérisation complète des souches de Campylobacter , y compris leurs profils de résistance aux antimicrobiens, leurs prédictions de virulence et leurs relations phylogénétiques. Le protocole représente une alternative prometteuse pour la récupération et l’isolement efficaces de Campylobacter spp. à partir de volailles crues, ce qui peut faciliter les études épidémiologiques et les interventions de santé publique.