Lactococcus: caractéristiques, morphologie, avantages, pathogenèse

Le lactocoque est un genre de bactérie pléomorphe à Gram positif pouvant se développer individuellement, par paires ou par chaînes. Ce sont des chimiorganotrophes homofermentaires qui produisent de l'acide lactique par fermentation du glucose.

L'industrie alimentaire emploie certaines espèces du genre. Ils sont généralement considérés comme des pathogènes non pathogènes ou opportunistes. Cependant, au cours des dernières années, le nombre de cas cliniques associés à des infections par ces microorganismes a augmenté, tant chez les animaux que chez l'homme.

Caractéristiques

-Les lactocoques sont des organismes chimiorganotrophes .

-Ne pas posséder de flagellum, ni former de spores. Ils sont anaérobies facultatifs, catalase négatifs et non hémolytiques.

-Ils poussent à 10 ° C, mais pas à 45 ° C Ils se développent généralement sur des milieux contenant 4% (p / v) de NaCl. Ils produisent de l'acide L-lactique en fermentant le glucose.

-Toutes les souches contiennent du phosphatidylglycérol et de la cardiolipine. La majorité réagit avec les antisérums du groupe N.

-Certaines souches ont de faibles niveaux de ménaquinones. La teneur en G-C de l’ADN varie de 34 à 43% en moles.

Taxonomie

Le genre Lactococcus a été érigé en 1985 pour contenir un groupe de bactéries précédemment inclus dans le genre Streptococcus ( lactis ) du groupe N de la classification de Lancefield.

La séparation a été réalisée sur la base d'études d'hybridation d'acides nucléiques, d'immunologie physiologique comparée et d'immunologie comparée, ainsi que de la composition des lipides et de l'acide lipotéichoïque.

Taxonomiquement il se situe dans la famille Streptococcaceae, de l'ordre des Lactobacillales, appartenant à la classe des Bacilli du phylum Firmicutes.

Actuellement, le genre compte 14 espèces valides, dont neuf ont été décrites au cours de la dernière décennie, y compris Lactococcus reticulitermitis, décrite en 2018. Lactococcus garviae comprend deux sous-espèces et Lactococcus lactis possède quatre sous-espèces valables et un biovar.

Morphologie

Les bactéries du genre Lactococcus se présentent sous la forme de sphères ou de cellules ovoïdes, qui peuvent se développer individuellement, par paires ou en chaînes. En cas de forme de chaîne, les cellules s'allongent dans le même sens de la chaîne.

Ils ont de nombreux plasmides dont la taille peut varier de 2 kb (Kilobase) à plus de 100 kb. La paroi cellulaire est constituée de peptidoglycane et d’une matrice de polysaccharides, d’acide teichoïque et de protéines.

Les avantages

Le genre contient 14 espèces dont seule Lactococcus lactis est couramment utilisée à des fins industrielles, principalement la sous-espèce L. lactis subsp. lactis

Lactococcus lactis a été utilisé historiquement, à la fois de manière artisanale et industrielle, dans la fermentation d'aliments tels que le fromage, le yogourt, la choucroute et autres.

La Food and Drug Administration des États-Unis (FDA) le classe comme étant généralement reconnu comme étant sans danger (GRAS). Cette bactérie, en plus de conférer un arôme, produit également des acides qui préservent les aliments.

Probiotiques

Les bactéries lactiques (BAL) isolées à partir de produits laitiers naturels ont un grand intérêt parmi les probiotiques corrigeant le microbiote intestinal normal. Beaucoup de BAL synthétisent des peptides ou des complexes protéiques biologiquement actifs.

Ces composés sont appelés bactériocines. Lactococcus lactis produit des bactériocines telles que les lacticines, les nisines et les lactococines. La nisine est le composé le mieux étudié de ce dernier groupe.

La nisine, produite par certaines souches de Lactococcus lactis subsp. lactis, est une bactériocine à large spectre ayant une activité antimicrobienne améliorée. L’une des propriétés les plus importantes de la nisine est son activité contre les bactéries à Gram positif et les spores bactériennes des Clostridia et des bacilles.

Il agit également contre d'autres bactéries qui ne forment pas de spores, comme beaucoup d'espèces de streptocoques et de staphylocoques pathogènes. Il est également non toxique, stable à pH bas et n’influence pas le microbiote du tractus gastro-intestinal.

Toutes ces propriétés renforcent le rôle des bactéries dans l'industrie alimentaire.

Utilisations potentielles

En plus de son rôle important dans l'industrie alimentaire, L. lactis a été utilisé en génie génétique. Des facteurs tels que son génome complètement séquencé, de petite taille (2, 3 Méga ou Mbp) et un système de clonage développé avec succès, en ont fait un modèle fonctionnel.

Les chercheurs ont par exemple obtenu des souches de Lactococcus lactis génétiquement modifiées qui produisent et libèrent Mycobacterium Hsp65. Cette substance est un type de protéine de choc thermique (Hsp). Les Hsp sont des protéines immunodominantes exprimées par plusieurs cellules immunitaires et par des bactéries commensales.

Mycobacterium Hsp65 libéré par des bactéries génétiquement modifiées, administré par voie orale, empêche complètement la colite induite chez la souris. Ces résultats peuvent ouvrir des options alternatives pour la gestion à long terme de la maladie inflammatoire de l'intestin chez l'homme.

Lactococcus garvieae, isolé du lait de vache, a démontré son efficacité pour inhiber les microorganismes pathogènes chez les bovins. Le spectre inhibiteur de la bactériocine, sécrétée par Lactococcus garvieae, en tant que substance antimicrobienne pourrait jouer un rôle d'antibiotique alternatif contre la mastite bovine.

Pathogenèse

Les espèces de lactocoque sont considérées comme des organismes à faible virulence, provoquant des infections opportunistes chez l'homme, principalement chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli.

Mais, ces dernières années, le nombre de cas cliniques associés à des infections par ces microorganismes a augmenté, tant chez l'homme que chez l'animal.

Les bactéries Lactococcus garvieae, L. piscium et L. lactis subsp. lactis sont reconnues comme les espèces de ce genre ayant une plus grande importance clinique pour la médecine humaine et vétérinaire.

Ils sont souvent identifiés à tort comme des entérocoques ou des streptocoques. En raison des difficultés rencontrées pour les identifier correctement, leur importance clinique a peut-être été sous-estimée.

Chez l'homme

Lactococcus garvieae a été associé à plusieurs maladies, principalement de type intrahospitalier. Parmi ces maladies figurent la bactériémie, l'endocardite infectieuse, les abcès du foie, la septicémie spontanée, la diverticulite, l'infection des voies urinaires et la péritonite.

Lactococcus lactis subsp. cremoris a été signalé comme agent responsable d'endocardites, de septicémies, d'abcès hépatiques et cérébraux, de pneumonites nécrosantes, de pneumonites purulentes, d'arthrite septique, d'infections cervicales profondes, de péritonites, de cholangites ascendantes et de canaliculites.

L'exposition à des produits laitiers non pasteurisés est un facteur de risque d'infection par cette bactérie. Lactococcus lactis subsp. lactis a été associée à une endocardite, elle a également été isolée à partir d'échantillons cliniques de sang, de lésions cutanées et d'urine.

Chez les animaux

Lactococcus garvieae et L. piscium sont pathogènes pour plusieurs espèces de poissons. L. garvieae a également été signalé comme agent pathogène de la crevette et provoque la mastite chez les ruminants. Lactococcus lactis subsp. On a signalé que Lactis causait des infections chez la sauvagine.

Traitements

Il n’existe pas encore de guide spécifique sur la thérapie antimicrobienne contre les infections causées par le lactocoque . Pour la thérapie, il est suggéré de déterminer la sensibilité de l'agent pathogène isolé des cultures.

La pénicilline, les céphalosporines de troisième génération et le coamoxiclav ont été utilisés sur la base de tests de sensibilité.