Maladie bactérienne intracellulaire des pétoncles
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Catégorie 2 (au Canada et d'intérêt régional)
Noms courants généralement admis de l'organisme ou de l'agent pathogène
Maladie bactérienne intracellulaire.
Nom scientifique ou classification taxonomique
Les membres du genre Francisella sont des coccobacilles Gram négatif, non mobiles et pléomorphes (taille oscillant entre 0,2 et 1,7 µm) et sont généralement connus pour être des parasites intracellulaires facultatifs de tout un éventail d'animaux dans le monde (Sjöstedt 2005, Brevik et al. 2011). Francisella halioticida a été décrite à l'origine chez des ormeaux d'élevage (Haliotis gigantea) au Japon (Kamaishi et al. 2010, Brevik et al. 2011) et a ensuite été signalée chez des pétoncles du Japon d'élevage (Mizuhopecten [= Patinopecten] yessoensis) en Colombie-Britannique, au Canada (Meyer et al. 2017). Les signes macroscopiques de la maladie et l'histopathologie étaient semblables à ceux associés à un procaryote intracellulaire non identifié détecté dans des élevages de M. yessoensis de Colombie-Britannique à la fin des années 1980 et dans les années 1990 (Bower et al. 1992). Des études récentes ont montré qu'il existe deux types de F. halioticida distincts sur le plan phénotypique et génétique; l'isolat chez les pétoncles du Japon, au Japon, est désigné comme étant le « type pétoncle J », et on le distingue des souches présentes chez l'ormeau, ces dernières étant désignées sous le nom de « type ormeau ») (Kawahara et al. 2021).
Répartition géographique
Chez les pétoncles, on a détecté et isolé F. halioticida dans des lésions de muscles adducteurs de spécimens de M. yessoensis d'élevage en Colombie-Britannique, au Canada (Meyer et al. 2017), et dans la région du sud d'Hokkaido, au Japon (Kawahara et al. 2018). Les espèces du genre Francisella ont également été identifiées comme étant l'un des types prédominants de bactéries présentes dans le muscle adducteur de spécimens de M. yessoensis malades provenant d'une ferme commerciale de pétoncles à Dalian, dans la province de Liaoning, en Chine (Yu et al. 2019).
Espèces hôtes
Francisella halioticida a été décrite chez des ormeaux (Haliotis gigantea et Haliotis discus discus) dans la préfecture de Shimane, au Japon (Kamaishi et al. 2010, Brevik et al. 2011) et détectée et isolée chez des pétoncles du Japon (M. yessoensis) de la côte ouest du Canada (Meyer et al. 2017) et du sud du Japon (Kawahara et al. 2018). Plus récemment, F. halioticida a été détectée chez des moules (Mytilus edulis, Mytilus galloprovincialis et leurs hybrides) en Normandie et dans le nord de la Bretagne, en France (Charles et al. 2020). Charles et ses collaborateurs (2020) ont indiqué qu'il n'y a pas eu d'introduction récente d'espèces aquatiques dans les zones de culture de moules françaises à partir de secteurs situés au Canada et au Japon où F. halioticida a été trouvée. Cependant, au début de 1987, une écloserie en Bretagne a importé des spécimens de M. yessoensis pour plusieurs essais d'aquaculture, ce qui pourrait être considéré comme une hypothétique connexion potentielle (Charles et al. 2020). Cano et ses collaborateurs (2020) ont détecté des segments d'ADN de Francisella spp. chez la moule bleue (M. edulis) du Royaume-Uni, la palourde lisse (Callista chione) d'Italie et le pétoncle péruvien (Argopecten purpuratus) du Chili.
Impact sur les hôtes
Bien que la cause de la maladie bactérienne intracellulaire chez M. yessoensis d'élevage sur la côte ouest du Canada soit inconnue, Bower et Meyer (1991, 1994) et Bower et al. (1992) ont reconnu que la maladie causait des pustules rosées à orange dans les tissus mous du corps (surtout dans le muscle adducteur). En outre, la maladie était associée à des dommages à la coquille (dépôts de conchyoline le long du bord de la coquille), une piètre croissance et un taux de mortalité élevé. Près de 25 ans plus tard, Meyer et al. (2017) ont émis l'hypothèse selon laquelle une maladie très semblable (sinon la même) était causée par F. halioticida, un agent pathogène décrit comme étant l'agent responsable des mortalités massives d'ormeaux géants d'élevage (Haliotis gigantiea) au Japon (Kamaishi et al. 2010, Brevik et al. 2011). Peu après, Kawahara et ses collaborateurs(2018) ont signalé que F. halioticida était la cause la plus probable des lésions du muscle adducteur observées chez des spécimens de M. yessoensis d'élevage au Japon. Kawahara et ses collaborateurs(2018) ont également indiqué que l'occurrence de lésions d'abcès oranges/rosées associées à des infections bactériennes était connue dans le nord du Japon depuis les années 1970.
Des expériences parallèles et indépendantes menées en laboratoire au Canada et au Japon ont révélé que l'exposition de M. yessoensis à F. halioticida par l'intermédiaire d'un bain a entraîné une mortalité élevée et des lésions histologiques caractérisées par une infiltration massive d'hémocytes. La présence de F. halioticida a été confirmée par réaction en chaîne de la polymérase (PCR), et F. halioticida a été ré-isolée à partir d'une partie des spécimens morts et survivants. Francisella halioticida n'a pas été détectée dans les groupes témoins, et aucune histopathologie n'a été observée. Ces résultats ont satisfait aux critères classiques de Koch utilisés pour établir la causalité d'une maladie et ont fourni des preuves concluantes selon lesquelles F. halioticida provoque des lésions du muscle adducteur et une mortalité élevée chez M. yessoensis (Kawahara et al. 2019).
La maladie causée par F. halioticida chez M. yessoensis est caractérisée par la présence de lésions visibles du muscle adducteur et une histopathologie consistant en des lésions focales de type granulome ainsi que des zones multifocales ou diffuses d'infiltration hémocytaire intense, principalement observées dans le muscle adducteur, mais pouvant également être constatées dans le tissu conjonctif de tous les autres organes (Meyer et al. 2017, Kawahara et al. 2018). Des taux de mortalité aussi élevés que 85 % ont été déclarés dans le cas de cette maladie. Cependant, des lésions du muscle adducteur et la détection de F. halioticida ont été enregistrées dans plusieurs sites de culture en Colombie-Britannique, où la prévalence de l'infection était très faible (environ 1 %) et où la maladie ne semblait pas avoir une grande incidence (G. Meyer, données non publiées). Des études récentes ont révélé la présence de deux types de souches différentes de F. halioticida (Kawahara et al. 2021). Cependant, les deux souches sont pathogènes chez M. yessoensis (Kawahara et al. 2019).
Il convient de noter que des conditions pathologiques d'apparence très similaire signalées chez des pétoncles de l'Atlantique (Placopecten magellanticus) récoltés sur la côte atlantique nord-ouest des États-Unis étaient associées à des bactéries en forme de bâtonnets Gram positives et présentant une coloration caractéristique de la résistance aux acides positive qui ont été identifiées comme étant une espèce de Mycobacterium à l'aide de la méthodologie PCR (Grimm et al. 2016). Grimm et ses collaborateurs (2016) ont également indiqué que la bactérie présentant une coloration associée à une non-résistance aux acides isolée dans des lésions nodulaires oranges/rosées chez P. magellanticus de la région de Damarascotta, dans le Maine, en octobre 2008 et en mai 2009, présentait une homologie d'ADN de 99,5 % avec Williamsia maris. De même, au Japon, F. halioticida n'a pas été détectée dans des lésions du muscle adducteur de tous les spécimens de M. yessoensis (Kawahara et al. 2018). Il semble donc que d'autres espèces de bactéries puissent provoquer des lésions d'aspect similaire dans les tissus des pétoncles.
Techniques de diagnostic
Observations générales
Les signes macroscopiques de la maladie comprennent des lésions de couleur rosée-orange dans le muscle adducteur, lesquelles coïncident souvent avec la présence de dépôts de conchyoline et l'érosion ou la détérioration de la coquille.
Figure 1. Spécimen de Mizuhopecten yessoensis (valve gauche enlevée) présentant des signes macroscopiques typiques d'une maladie bactérienne intracellulaire obtenu à partir d'un site de croissance commercial de Colombie-Britannique, au Canada, dans les années 1990. Remarquez les dommages présentant une forme de « morsure » au bord de la coquille (S) et la grosse pustule (P) qui se trouve au centre du muscle adducteur.
Figure 1a. Spécimen de Mizuhopecten yessoensis (valve gauche enlevée) présentant des signes macroscopiques d'infection par Francisella halioticida obtenu sur un site de croissance en Colombie-Britannique, au Canada, en 2018. Remarquez la lésion de couleur rosée (P) sur le bord du muscle adducteur, les dépôts de conchyoline (C) sur la coquille et autour d'une zone d'érosion de la coquille (S).
Histologie
Les lésions se produisent dans les tissus conjonctifs de tous les organes, et leur structure varie de taches irrégulières causées par une infiltration hémocytaire intense qui forment des lésions de type granulome focal, à des poches encapsulées d'hémocytes qui contiennent habituellement des cellules nécrotiques. Cependant, les minuscules coccobacilles Gram négatifs sont difficiles à détecter, nécessitant une lentille à immersion dans l'huile (grossissement de x 1000), et le nombre de bactéries discernables est généralement assez faible par rapport à la taille des lésions (Meyer et al. 2017, Kawahara et al. 2018).
Figure 2. Coupe histologique à un faible grossissement (x 10) d'une grosse pustule dans le muscle adducteur d'un spécimen de Mizuhopecten yessoensis atteint d'une maladie bactérienne intracellulaire. Les noyaux de nombreux hémocytes infiltrants se manifestent sous la forme de points pourpres dans cette illustration. Des tissus musculaires à l'apparence plus normale se trouvent dans la partie inférieure de l'illustration. Coloration à l'hématoxyline et à l'éosine.
Figure 3. Lésion partiellement encapsulée (entre les flèches) proche d'une pustule diffuse massive dans le muscle adducteur d'un spécimen de Mizuhopecten yessoensis. Comme dans la figure 2, le grossissement est faible (x 10). Coloration à l'hématoxyline et à l'éosine.
Figure 4. Coupe histologique à un faible grossissement (x 10) d'une grosse pustule (entre les flèches) dans la glande digestive adjacente à la paroi stomacale d'un spécimen de Mizuhopecten yessoensis. Coloration à l'hématoxyline et à l'éosine.
Figure 5. Pustule partiellement encapsulée (flèches) dans la gonade adjacente à l'intestin d'un spécimen de Mizuhopecten yessoensis mâle. Remarquez les différents stades de nécrose des hémocytes au centre de la pustule. Coloration à l'hématoxyline et à l'éosine.
Figure 6. Petite pustule encapsulée (entre les flèches) dans les tissus conjonctifs parmi les tubules de la glande digestive d'un spécimen de Mizuhopecten yessoensis. Coloration à l'hématoxyline et à l'éosine.
Figure 7. Coupe histologique à un grossissement plus élevé (x 100 avec un objectif à immersion dans l'huile) de cellules au sein d'une pustule chez un spécimen de Mizuhopecten yessoensis. Remarquez les hémocytes à divers stades de nécrose et l'hémocyte (M) qui semble être en train d'engloutir du tissu nécrotique. Quelques bactéries basophiles sont situées dans le cytoplasme de deux hémocytes (B et flèche en encart). À l'exception de ces quelques bactéries intracellulaires, les pustules semblent aseptiques. Coloration à l'hématoxyline et à l'éosine.
Microscopie électronique
Selon le stade de l'infection, on peut observer des procaryotes de type F. halioticida dans quelques hémocytes associés aux lésions.
Figure 8. Micrographie électronique illustrant plusieurs procaryotes (flèches) au sein et à côté d'un hémocyte nécrotique provenant d'une lésion dans les tissus d'un spécimen de Mizuhopecten yessoensis. Coloration à l'acétate d'uranyle et au citrate de plomb.
Figure 9. Micrographie électronique d'une lésion dans les tissus d'un spécimen de Mizuhopecten yessoensis illustrant un hémocyte sain (N indique son noyau) qui semble avoir englouti un hémocyte nécrotique infecté par des procaryotes (flèches). Coloration à l'acétate d'uranyle et au citrate de plomb.
Sondes d'ADN
Deux essais biologiques reposant sur la PCR ont été mis au point pour détecter F. halioticida :
- Paire d'amorces Megai-60 et Megai-480r publiée par Kamaishi et ses collaborateurs (2010), qui amplifie un fragment de 423 pb du gène 16S de l'ADNr.
- Paire d'amorces Fh-rpoB/F et Fh-rpoB/R, qui amplifie un fragment de 907 pb du gène de la sous-unité bêta de l'ARN polymérase dirigée par l'ADN (rpoB) publié par Brevik et ses collaborateurs (2011).
D'autres détails concernant les procédures PCR et le séquençage sont fournis dans les documents de Meyer et ses collaborateurs (2017) et de Kawahara et ses collaborateurs (2018, 2019).
Les protocoles d'hybridation in situ reposaient sur les procédures et les sondes publiées par Kamaishi et ses collaborateurs (2010). L'hybridation in situ a engendré des signaux positifs forts dans la partie centrale des lésions comportant des cellules nécrotiques accumulées dans le muscle adducteur de spécimens de M. yessoensis malades et des signaux moins intenses dans les régions périphériques des lésions (Meyer et al. 2017; Kawahara et al. 2018, 2019).
Figure 10. Deux séries de coupes de tissus parallèles de Mizuhopecten yessoensis infecté par Francisella halioticida montrant un signal positif fort dans la partie centrale des lésions produites lors d'un essai biologique d'hybridation in situ. Les figures a et b montrent une lésion de la glande digestive adjacente à l'intestin et les figures c et d montrent une lésion du muscle adducteur. Coloration à l'hématoxyline et à l'éosine (a et c), hybridation in situ (b et d).
Chez des spécimens de M. yessoensis malades, on a utilisé l'hybridation in situ pour déterminer que le muscle adducteur était l'organe le plus communément infecté, suivi par la glande digestive, la gonade et le cœur et, chez quelques spécimens, le manteau et les branchies (Meyer et al. 2017). Contrairement aux techniques de coloration histopathologiques standards, les coupes de tissus histologiques colorées à l'aide de procédures d'hybridation in situ constituent une méthode améliorée de visualisation des infections à F. halioticida (Meyer et al. 2017, Kawahara et al. 2018). Cependant, la sonde de l'hybridation in situ a affiché une réaction croisée (réaction positive forte) avec des procaryotes de type Rickettsia (Meyer et al. 2017). Les résultats positifs de l'hybridation in situ obtenus à partir d'échantillons histologiques archivés de M. yessoensis d'élevage de la Colombie-Britannique prélevés au début des années 1990 donnent à penser que F. halioticida n'est pas nécessairement une nouvelle maladie, et qu'elle est probablement présente sur la côte ouest du Canada depuis 30 ans (Meyer et al. 2017). Cependant, les tests PCR n'ont pas révélé la présence de F. halioticida dans tous les cas de M. yessoensis du Japon présentant des lésions du muscle adducteur, ce qui donne à penser qu'un autre agent pathogène aurait pu être à l'origine de la maladie de M. yessoensis au Canada dans les années 1990.
Culture
Le matériel provenant des lésions a été inoculé sur une gélose Eugon modifiée (MEA) préparée selon les méthodes de Kamaishi et ses collaborateurs (2010), complétée par l'application d'ampicilline et de polymyxine. Les bactéries figurant sur les plaques ont été incubées à 15 °C pendant 12 à 17 jours, et les colonies résultantes ont été placées en sous-cultures sur une MEA sans antibiotiques et incubées à 20 °C pendant huit jours. L'identité des isolats résultants a été déterminée par analyse moléculaire à l'aide d'amorces publiées précédemment et conçues pour amplifier le gène 16S de l'ADNr bactérien et l'unité bêta de l'ARN polymérase dirigée par l'ADN (rpoB) pour F. halioticida (Kawahara et al. 2018). Au départ, la croissance de la bactérie peut être assez lente et nécessiter jusqu'à 15 jours d'incubation à 15 °C pour devenir visible. Les colonies sont habituellement de couleur blanche à légèrement jaune, présentent une surface lisse et ont tendance à coalescer et à être très collantes. Un frottis coloré au Gram des colonies obtenues doit révéler des coccobacilles Gram négatifs d'environ 0,5 à 1 µm de diamètre. Néanmoins, les isolats bactériens doivent faire l'objet d'essais plus poussés en utilisant la PCR et l'analyse des séquences si l'on veut confirmer l'identité des espèces.
Méthodes de contrôle
On ne connaît aucune méthode de prévention ou de contrôle. La détection initiale et les études sur les lésions apparues chez des spécimens de M. yessoensis provenant de six sites de croissance dans le sud de la Colombie-Britannique, au Canada, qui ont connu une faible croissance et des mortalités en 1989, ont conduit à l'hypothèse selon laquelle la maladie serait liée à des conditions de culture sous-optimales (Getchell et al. 2016). On en sait très peu sur le déclenchement d'une éclosion de F. halioticida, mais, comme pour d'autres maladies, les facteurs de stress comme des conditions environnementales défavorables, de piètres conditions d'élevage et de manipulation, etc. sont des précurseurs qui peuvent exacerber les infections et, finalement, contribuer à une mauvaise croissance, à des lésions et à des cas de mortalité.
Étant donné le vaste éventail apparent d'hôtes de F. halioticida, il sera nécessaire d'effectuer une caractérisation biologique et des comparaisons entre les isolats provenant de divers hôtes si l'on veut établir des mesures préventives (Kawahara et al. 2018).
Références
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Information de citation
Bower, S.M., Meyer, G.R. (2021): Synopsis of Infectious Diseases and Parasites of Commercially Exploited Shellfish: Intracellular Bacterial Disease of Scallops.
Date de la dernière révision: Mars 2021
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