Aspergillus flavus: caractéristiques, taxonomie, morphologie, maladies

Aspergillus flavus est un champignon environnemental pouvant agir en tant que pathogène opportuniste, producteur de mycotoxines et en tant que contaminant des cultures et des produits alimentaires. On peut également le trouver contaminant les cuirs, les tissus, les peintures, les sacs de dialyse brisés, les lentilles de contact souples, les médicaments ouverts, entre autres.

Il est largement répandu dans la nature et, avec d'autres genres et espèces, joue un rôle important dans la décomposition de la matière organique. Celles-ci jouent un rôle fondamental dans le cycle du carbone et de l'azote.

Ce genre présente une grande polyvalence métabolique, ainsi qu'une grande capacité de propagation et de propagation de ses conidies, puisque sa tête de conidie peut produire plus de 500 000 conidies.

Les conidies sont dispersées dans l'air et peuvent atteindre de nombreux substrats. On les trouve même dans les déserts et dans les couches supérieures de l'atmosphère. C’est pourquoi tout le monde peut provoquer des réactions allergiques dues à une hypersensibilité lorsqu’il ya exposition continue.

Il peut également provoquer des pathologies graves chez les patients immunodéprimés, se comportant comme un pathogène opportuniste.

Par contre, si A. flavus se développe sur des grains de céréales tels que le maïs, le riz et les cacahuètes, des substances toxiques s’y formeront. Parmi eux: les hépatotoxines et les aflatoxines cancérigènes, qui touchent à la fois les humains et les animaux.

Caractéristiques

Le genre Aspergillus est généralement caractérisé par le fait qu'il s'agit de microorganismes anamorphiques (deutéromycètes); c'est-à-dire qu'ils ne se reproduisent que de manière asexuée. Cependant, chez certaines espèces, parmi lesquelles A. flavus, ses formes téléomorphes (Ascomycetes) sont connues, c’est-à-dire qu’elles ont une reproduction sexuée.

Une autre caractéristique importante d’ Aspergillus flavus est qu’ils peuvent produire des métabolites secondaires. Cela signifie qu'ils n'ont pas de fonction directe dans le métabolisme physiologique du champignon, mais agissent plutôt comme un facteur de défense dans un environnement hostile.

Celles-ci sont élaborées au cours du développement fongique, appelées aflatoxines, parmi d'autres composés. Bien que ce ne soit pas une propriété unique d' A. Flavus, ils sont également produits par A. parasiticus et A. nomius .

Le danger survient lorsque le champignon est installé et produit des substances toxiques sur les céréales et les légumineuses, qui sont ensuite consommées par les humains et les animaux.

Le champignon peut également affecter les feuilles de plantes précédemment endommagées par les insectes dans les climats chauds et humides, étant très fréquentes sous les tropiques.

Chez les dindes et les poulets, il y a des épidémies d'aspergillose respiratoire dues à la consommation de grains contaminés par des aflatoxines, causant 10% des décès chez les poussins, tandis que chez les bovins et les ovins, elle provoque des avortements.

Production d'aflatoxines et d'autres substances toxiques

On dit que les aflatoxines sont les substances hépatocarcinogènes naturelles les plus puissantes qui soient. En ce sens, Aspergillus flavus produit 4 aflatoxines (B1 et B2, G1 et G2), en fonction du type de souche.

Aspergillus flavus est classé en deux groupes en fonction de la taille de ses sclérotes, le groupe I (souches L) ayant des sclérotes supérieurs à 400 µm et ceux du groupe II (souches S) ayant des sclérotes de moins de 400 µm.

Les aflatoxines les plus courantes (B1 et B2) sont produites par les souches L et S, mais les aflatoxines G1 et G2 ne sont produites que par les souches S. Cependant, la souche L est plus virulente que la souche S, bien qu'elle produise moins d'aflatoxines .

L'aflatoxine B1 est la plus toxique, elle a un potentiel hépatotoxique et carcinogène important, elle peut donc provoquer une hépatite aiguë du carcinome hépatocellulaire.

En outre, Aspergillus flavus produit de l'acide ciclopiazónico provoquant une dégénérescence et une nécrose du foie, des lésions myocardiques et des effets neurotoxiques.

En plus de cela, il produit d'autres composés toxiques tels que la stérigmatocystine, l'acide kojique, l'acide ß-nitropropionique, l'aspertoxine, l'aflatrem, la gliotoxine et l'acide aspergillique.

Production de substances aux propriétés antibactériennes

On sait qu'A. Flavus produit 3 substances à activité antibactérienne. Ces substances sont l'acide aspergillique, la flavicine et la flavacidine.

L'acide aspergillique présente une activité bactériostatique ou bactéricide contre certaines bactéries à Gram positif et à Gram négatif, en fonction de la concentration à laquelle il est utilisé.

Les principales bactéries touchées sont les suivantes: streptocoque ß-hemolyticus, Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Enterococcus faecalis et Escherichia coli.

En revanche, la flavicine a un effet bactériostatique sur les streptocoques ß-hémolithiques, Bacillus anthracis, Corynebacterium diphtheriae, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Brucella abortus, Bacillus subtilis, Shigella dysenteriae et Vibrosis cholerae.

Pendant ce temps, la flavacidine est une substance qui possède des caractéristiques biologiques et chimiques très similaires à la pénicilline.

Taxonomie

Royaume: Champignons

Phylum: Ascomycota

Classe: Eurotiomycètes

Commande: Eurotiales

Famille: Aspergillaceae

Genre: Aspergillus

Espèce: flavus.

Morphologie

Caractéristiques macroscopiques

Les colonies de A. flavus varient en apparence, elles peuvent être observées sous forme granulaire, laineuse ou pulpeuse.

La couleur des colonies peut également varier. Au début, elles sont jaunâtres, puis elles prennent des tons jaune-verdâtre et, avec le temps, elles deviennent plus foncées, comme le brun jaunâtre.

Le revers de la colonie peut être incolore ou brun jaunâtre.

Caractéristiques microscopiques

Au microscope, on peut observer des conidiophores incolores d’une longueur de 400 à 800 µm, à paroi épaisse et présentant un aspect rugueux dans la zone inférieure où se trouve la vésicule globuleuse.

La vésicule globuleuse ou sous-globuleuse mesure entre 25 et 45 µm de diamètre. De là partent les phialides, entourant toute la vésicule biliaire. Les phialides peuvent être monoseriados, c'est-à-dire avec une seule rangée de conidies ou des biseriados à double rangée de conidies.

Les conidies sont pyriformes ou globuleuses, verdâtres, jaunâtres, lisses, mais deviennent matures à maturité. Les conidies de cette espèce forment des chaînes relativement longues.

En tant que structure de la reproduction sexuelle, elles possèdent des sclérotes sous-globulaires ou des larves blanches ou noires où se développent les ascospores.

Maladies et symptômes

Parmi les pathologies les plus fréquentes causées par A. flavus figurent la sinusite fongique, une infection cutanée et une pneumonie non invasive. Il peut également causer des infections de la cornée, des nasoorbitals et une maladie disséminée.

Aspergillus flavus est responsable de 10% des maladies invasives et constitue la troisième cause d'oticomycose chez l'homme. Il provoque également une aflatoxicose.

Voici une brève explication des principales maladies:

Sinusite fongique

Elle se caractérise par une congestion nasale persistante, une rhinorrhée, un drainage post-nasal, des maux de tête et l'apparition de polypes nasaux, sans envahissement des tissus environnants.

La présence d'éosinophiles est abondante dans le mucus et les hyphes caractéristiques peuvent être observés. Les IgE et les IgG totales sont élevées. Dans les cas graves, il peut devenir une sinusite invasive.

Infection de la cornée

Elle se manifeste par une conjonctivite qui s'aggrave jusqu'à ce que la cornée soit perforée et que le globe oculaire affecté soit perdu. Il est associé à un traumatisme avec un élément de perforation ou une dissémination endogène.

Aspergillose naso-orbitale

Il s'agit d'un aspergillome situé dans les sinus paranasaux qui s'étend jusqu'à l'orbite de l'œil. Les signes les plus significatifs sont la protopsis unilatérale et l’inflammation des tissus environnants.

Aspergillose cutanée

C'est une lésion locale qui présente une nécrose du tissu sous-jacent, qui produit une angio-invasion et une thrombose.

Aspergillose pulmonaire invasive

Elle est définie comme une pneumonie nécrosante avec envahissement des vaisseaux sanguins secondaire à la colonisation du parenchyme pulmonaire.

Les symptômes qu’il reflète sont la fièvre, des nodules ou des infiltrats pulmonaires, une hémoptysie, un infarctus hémorragique. Le champignon peut se propager par la plèvre dans l’espace pleural, les muscles intercostaux et le myocarde.

Il peut également atteindre la circulation sanguine et se propager au cerveau, aux yeux, à la peau, au coeur et aux reins.

Consommation d'aliments contaminés par des aflatoxines par l'homme (aflatoxicose)

Les effets qu’il peut produire chez l’homme peuvent être de 3 types: cancérogène, mutagène et tératogène.

Les métabolites générés par la biotransformation des aflatoxines consommées peuvent affecter n'importe quel organe, mais l'organe cible est le foie.

Les manifestations qui se démarquent sont le foie gras, la nécrose modérée et étendue, les hémorragies, l’augmentation du volume de la vésicule biliaire, les lésions des systèmes immunitaire, nerveux et reproducteur.

Prévention

Au niveau industriel

Pour prévenir l'infestation de céréales et de légumineuses, l'humidité de stockage doit être régulée à moins de 11, 5% et les températures à moins de 5 ° C. De cette manière, la croissance et la prolifération du champignon sont empêchées.

Des fumigations devraient également être effectuées pour réduire la quantité d'acariens et d'insectes qui sont les principaux vecteurs qui transportent les conidies sur leurs jambes. L'élimination des grains cassés et immatures aidera à réduire la colonisation du champignon.

D'autre part, un contrôle biologique a été proposé pour réduire le développement de champignons toxigènes dans les substrats sensibles. Il consiste à utiliser des souches d’ A. Flavus non toxigènes pour déplacer les souches toxigènes de manière compétitive.

Au niveau clinique

Installation de filtres à air et aération constante des espaces, évitant l'humidité et l'obscurité.