Shiga Toxin-producing Escherichia Coli (STEC) : development of an immuno-detection method and a direct-fed microbial to control their prevalence in cattle

Autor: Larose, Delphine
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
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Popis: Les Escherichia coli enterohémorragiques (EHEC) sont responsables de maladies graves comme la colitehémorragique (CH), le syndrome hémolytique et urémique (SHU) ou le purpura thrombotiquethrombocytopénique (PTT). Les infections humaines sont principalement dues à la consommationd’aliments contaminés, en particulier la viande d’origine bovine, le lait ou les légumes. Le principalréservoir naturel des EHEC est le tractus gastro-intestinal (TGI) des bovins. Les fèces de bovins sont, parconséquent, responsables de la contamination de plusieurs types d’aliments mais également de ladissémination environnementale de ces bactéries pathogènes. En relation avec cette problématique, lesdeux objectifs de ce projet étaient (i) de développer une nouvelle méthode d’immuno-capture pouraméliorer l’isolement des principaux sérogroupes de EHEC impliqués dans les infections humaines; et (ii)de développer un nouveau DFM (direct fed microbial) utilisable chez les bovins pour diminuer laprévalence des EHEC chez les animaux. Cette thèse a permis le développement d’une méthoded’immuno-capture basée sur l’utilisation d’une microplaque à 96 puits, coatée avec des anticorpsspécifiquement dirigés contre E. coli O157 ou d’autres sérogroupes. Cette méthode, appelée immunomicroplatecapture (IMC) est efficace et facile d’utilisation pour l’isolement de souches d’E. coli O157 ;O26 ; O103 et O111 dans les produits alimentaires. L’IMC pourrait être une alternative à l’utilisation desbilles immuno-magnétiques qui sont classiquement utilisées pour la détection des EHEC dans lesproduits alimentaires, mais qui représentent une technique longue et fastidieuse lors de l’analysesimultanée de nombreux échantillons. La seconde partie de cette thèse a permis de sélectionner 5souches de bactéries lactiques qui présentent une activité antagoniste vis-à-vis d’E.coli O157 et d’autressérogroupes in vitro. La résistance de ces souches aux conditions du tractus gastro-intestinal (conditionsacides, présence de sels biliaires, présence de jus de rumen) a été évaluée in vitro. Leur innocuité a étévérifiée chez des souris Balb-C par l’administration de chacune des souches incorporées à la nourriture(109 cfu/g). Enfin, la lyophilisation des souches n’a pas affecté leur activité antagoniste in vitro. Lesrésultats obtenus dans les différents tests in vitro suggèrent que les 5 souches pourraientpotentiellement être utilisées comme DFM chez les bovins pour diminuer la colonisation de leur TGI parles EHEC et par conséquent diminuer le risque de contamination des aliments et le risque dedissémination environnementale.
Enterohemorrhagic E. coli (EHEC) are responsible for important diseases such as hemorrhagic colitis,hemolytic and uremic syndrome or thrombotic thrombocytopenic purpura. Human infections occurprincipally by consumption of contaminated food particularly beef meat, milk or vegetables. The mainnaturally reservoir of EHEC is the gastro-intestinal tract of cattle. Cattle feces are therefore responsiblefor contamination of various types of food but also environment dissemination of the pathogenicbacteria. Related to this problematic, the two objectives of this project were (i) to develop a newimmuno-capture method to improve the isolation of the main serogroups of EHEC involved in humaninfections in food; and (ii) to develop a new direct fed microbial usable in cattle to decrease prevalenceof EHEC in animals. This thesis allowed the development of an immuno-capture method based on theuse of 96-well microplates coated with specific antibody directed against E. coli O157 and otherserogroups. This method, called immuno-microplate capture (IMC) was efficient and user-friendly forthe isolation of E. coli O157; O26; O103 and O111 in foods. This could be an alternative to the use ofimmuno-magnetic beads which are currently used for the detection of EHEC in foods, but are timeconsumingand labor intensive when large number of samples is analyzed simultaneously. The secondpart of this thesis allowed the selection of 5 lactic acid bacteria strains which presented highantagonistic activity against E. coli O157 and other serogroups in vitro. Resistance of these strains togastro-intestinal conditions (acidic conditions, presence of bile salts and rumen fluid) was evaluated invitro. The safety of the 5 strains was checked in Balb-C mice by administration of each strain mixed infeed at 109 cfu/g. Finally, freeze-drying did not affect the antagonistic activity of the 5 strains, suggesteda possible large scale use of these strains. According to the various results obtained in vitro, the 5 strainscould potentially be used as DFM in cattle to decrease colonization of their gastro-intestinal tract byEHEC and consequently decrease the risk of food and environment contaminations.
Databáze: Networked Digital Library of Theses & Dissertations
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