Le botulisme est une maladie rare mais grave causée par une bactérie appelée Clostridium botulinum, présente dans le sol. Elle produit une toxine neurotrope. Il existe trois types de botulisme : le botulisme d’origine alimentaire, le botulisme des plaies et le botulisme infantile. Le botulisme d’origine alimentaire résulte de la consommation d’aliments contaminés par la toxine. Les plaies infectées par des bactéries productrices de toxines entraînent le botulisme des plaies. Et le botulisme infantile survient lorsque les spores de C. botulinum germent et produisent une toxine dans le tractus gastro-intestinal des nourrissons ayant consommé la bactérie, généralement à partir de miel. Ces trois formes de botulisme peuvent être mortelles et constituent des urgences médicales.

C. botulinum est une bactérie anaérobie, à Gram positif, en forme de bâtonnet sporulé qui produit la toxine botulique. La toxine botulique est l’une des plus puissantes toxines connues (environ un microgramme est mortel pour l’homme) qui provoque la maladie neuroparalytique grave. Il existe sept types sérologiquement distincts de neurotoxine botulique : les types A, B, C, D, E, F et G1. La comparaison des séquences d’ARNr 16S a montré que les souches de C. botulinum forment quatre groupes distincts qui correspondent à quatre groupes physiologiques (I-IV), ce qui confirme le schéma de classification historique basé sur des paramètres biochimiques et biophysiques2. Les souches du groupe I (C. botulinum protéolytique) produisent une ou parfois deux toxines de type A, B ou F ; les souches du groupe II (C. botulinum non protéolytique) produisent des toxines de type B, E ou F ; les souches du groupe III produisent des toxines de type C ou D ; et les souches du groupe IV produisent une toxine de type G3,4.

La neurotoxine botulique de type A (BoNT/A) est le sérotype de BoNT le plus étudié et le mieux caractérisé. Une étude de la littérature scientifique indique qu’il y a environ trois fois plus de publications sur le BoNT/A que sur le sérotype suivant le plus fréquent, le BoNT/B5. Aux États-Unis, de 2001 à 2007, un total de 139 cas de botulisme d’origine alimentaire ont été signalés aux Centers for Disease Control and Prevention (CDC). La majorité de ces cas ont été causés par une intoxication par BoNT/A (76 cas) ou BoNT/E (46 cas), avec seulement 10 cas directement liés à la consommation d’aliments contaminés par BoNT/B. Cependant, au cours de la même période, le BoNT/B était l’agent causal de 387 des 663 cas de botulisme infantile (58,4 %) enregistrés par le CDC6.

La toxine botulique agit en bloquant la fonction nerveuse et entraîne une paralysie respiratoire et musculo-squelettique. Plus précisément, la toxine agit en bloquant la production ou la libération d’acétylcholine au niveau des synapses et des jonctions neuromusculaires. La mort survient en raison d’une insuffisance respiratoire. Les symptômes comprennent une vision double, une vision floue, des paupières tombantes, des troubles de l’élocution, des difficultés à avaler, une bouche sèche et une faiblesse musculaire. Dans tous les cas, la maladie est causée par la toxine produite par C. botulinum, et non par la bactérie elle-même. Les médecins peuvent envisager de diagnostiquer le botulisme si les antécédents du patient et son examen physique le suggèrent. Cependant, ces indices ne sont souvent pas suffisants pour permettre un diagnostic. D’autres maladies telles que le syndrome de Guillain-Barré, les accidents vasculaires cérébraux et la myasthénie grave peuvent ressembler au botulisme, et des tests spéciaux peuvent être nécessaires pour écarter ces autres affections. Ces tests peuvent inclure un scanner cérébral, un examen du liquide céphalorachidien, un test de conduction nerveuse (électromyographie, ou EMG) et un test au chlorure d’édrophonium (Tensilon) pour la myasthénie.

Un diagnostic définitif peut être posé si la toxine botulique est identifiée dans les aliments, l’estomac ou le contenu intestinal, les vomissements ou les fèces. La toxine est occasionnellement retrouvée dans le sang dans les cas aigus. La toxine botulique peut être détectée par diverses techniques, notamment les tests immuno-enzymatiques (ELISA), les tests électrochimioluminescents (ECL) et les essais d’inoculation ou d’alimentation chez la souris. Les toxines peuvent être typées par des tests de neutralisation chez la souris. Dans le cas du botulisme toxico-infectieux, l’organisme peut être cultivé à partir de tissus. Sur un milieu de jaune d’œuf, les colonies productrices de toxines présentent généralement une iridescence de surface qui s’étend au-delà de la colonie. Ces tests de diagnostic sont mentionnés dans la littérature, mais ne sont pas facilement disponibles en Inde. Le manque de disponibilité de kits de diagnostic commerciaux tels que ELISA, l’absence d’installations de culture anaérobie dans la plupart des hôpitaux et des installations privées, ainsi que les difficultés techniques et éthiques liées à la réalisation du test de neutralisation chez la souris rendent la confirmation du diagnostic de botulisme très difficile.

Pour enquêter sur les cas suspects d’épidémies de botulisme en Inde, comme aucun kit ELISA n’était disponible, nous avons eu recours au test de neutralisation chez la souris et aux tests moléculaires tels que la PCR7. Cependant, l’antitoxine botulique nécessaire pour effectuer les tests de neutralisation chez la souris n’est pas facilement disponible et un grand nombre de souris est nécessaire pour effectuer ce test. Comme ces tests ne sont pas des tests de diagnostic de routine, le coût impliqué et les formalités requises pour indenter les souris retardent les résultats.

Les tests moléculaires ne peuvent pas détecter la toxine mais peuvent détecter uniquement les gènes BONT si l’organisme peut être cultivé. Les gènes BONT peuvent également être directement amplifiés à partir d’aliments et d’échantillons cliniques si les organismes y sont encore présents.

La toxine botulique étant un agent de bioterrorisme important, il est urgent de développer des tests de diagnostic internes. L’article de Jain et al8 publié dans ce numéro avait pour but de développer un système d’immunodétection pour la neurotoxine botulique de sérotype B en utilisant une approche de gène synthétique. Un test ELISA a été développé pour la détection de la neurotoxine botulique et la limite de détection minimale a également été estimée. Un anticorps recombinant spécifique de la BoNT/B a été utilisé pour capturer l’antigène. Les résultats ont montré que la BoNT/B recombinante pouvait être détectée jusqu’à une concentration d’environ 15 ng/ml. Le test ELISA est une technique potentielle qui peut remplacer le test biologique. Le système ELISA développé était hautement spécifique, rapide et pouvait être appliqué à l’analyse d’un grand nombre de spécimens.

Plus tôt, Scotcher et al5 ont rapporté le sandwitch ELISA pour la détection de la toxine BoNT/A en utilisant des anticorps monoclonaux spécifiques avec une bonne sensibilité et spécificité. Divers formats ELISA ont été développés en utilisant des substrats fluorescents ou chimioluminescents pour améliorer la sensibilité du test de 10 à 100 fois, mais ils nécessitent un équipement plus spécialisé9. Plusieurs tests rapides, sensibles et spécifiques, comme la PCR en temps réel, l’immuno-PCR, etc. ont été mis au point pour la détection des cellules de C. botulinum ainsi que des gènes de la neurotoxine. Notre groupe10 a décrit une PCR multiplex pour la détection simultanée des gènes de la neurotoxine botulique et de la toxine de perfringens. Cependant, ces méthodes ne sont disponibles que dans les centres de référence. Par conséquent, l’ELISA développé par Jain et al8 est une étape importante vers le diagnostic rapide de la toxine botulique dans les aliments et les échantillons cliniques.

Le nombre de cas de botulisme d’origine alimentaire et infantile a peu changé ces dernières années, mais le botulisme des plaies a augmenté en raison de la consommation d’héroïne au goudron noir, notamment en Californie11. Bien que la toxine botulique soit détruite par une cuisson complète en quelques minutes, le spore lui-même n’est pas tué par la température atteinte lors de l’ébullition normale à la pression du niveau de la mer, ce qui lui permet de se développer et de produire la toxine lorsque les conditions sont réunies. La seule mesure de prévention connue du botulisme infantile consiste à éviter de donner du miel aux enfants de moins de 12 mois. Le traitement peut comprendre des antitoxines, des soins médicaux intensifs ou la chirurgie des plaies infectées. Par conséquent, un diagnostic rapide peut sauver des vies.

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