intoxications par les mycotoxines : les mytoxicoses · intoxications par les mycotoxines les...
TRANSCRIPT
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
LES MYCOTOXICOSES
1
Pr Agrégé Samir BEN YOUSSEF ENMV ST 2015-2016
Introduction
Mycotoxicoses = affections provoquées par des substances organiques sécrétées par des champignons
Champignons parasites de l’alimentation de l’homme et des animaux
Ces substances = mycotoxines
2
La reconnaissance du pouvoir toxique et l’intérêt qu’on leur porte en médecine vétérinaire sont récents
Liés au développement de l’élevage industriel et des nouvelles technologies alimentaires
3
Introduction
Historique
1960 - Grande Bretagne - élevages industriels de dindons
Maladie mystérieuse a entrainé une mortalité massive, de plus de 100 000 dindonneaux
Très peu de symptômes caractéristiques
On a appelé cette affection la « Turckey X disease » (« maladie X du dindon »).
4
Plus tard, on a mis en évidence la responsabilité d’un aliment industriel à base de tourteau d’arachide
Contaminé par des moisissures : Aspergillus flavus
Secrétant des mycotoxines : les aflatoxines
Depuis, d’autres mycotoxines ont été découvertes
5
Historique
Importance
Conséquences négatives dans 3 secteurs
1. La santé animale
Effets toxiques aigus et chroniques
2. La santé publique
Menace pour la santé du consommateur liée à la présence de résidus de mycotoxines dans les denrées d’origine animale
3. L’économie
Baisse de production animale donc baisse de rentabilité
Industriels de l’alimentation du bétail :
coûts supplémentaires
6
I. Origine des mycotoxines
II. Les toxines secrétées
III. Diagnostic des mycotoxicoses
IV. Lutte et prévention
7
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
I. Origine des mycotoxines
II. Les toxines secrétées
III. Diagnostic des mycotoxicoses
IV. Lutte et prévention
8
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
1. Les moisissures responsables 2. La biologie des champignons mycotoxines 3. Les modalités de contamination
9
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
I. Origine des mycotoxines
I. Origine des mycotoxines
Champignons filamenteux de petite taille, se développant sur les denrées alimentaires
Les moisissures qui contaminent l’alimentation sont extrêmement nombreuses :
Certaines sont bénéfiques (moisissures du fromage, moisissures secrétant des antibiotiques)
D’autres peuvent entraîner de véritables intoxinations*, sous forme aiguë et/ou chronique
1. Les moisissures responsables
10
Intoxination alimentaire. Trouble survenant à la suite de l'absorption d'une ou de plusieurs toxines produites par des micro-organismes pathogènes
*
On connaît environ une centaine de moisissures pouvant sécréter des toxines
Seulement une vingtaine le fait en quantité suffisante pour entraîner des accidents
Ces moisissures se rencontrent principalement parmi les genres :
Aspergillus, Pénicillium, Fusarium, Claviceps.
11
I. Origine des mycotoxines
1. Les moisissures responsables
Aspergillus f.
Les filaments des moisissures sont constitués par le mycélium,
leur développement est considérable et très rapide si le substrat est favorable
Ces moisissures sont en général aérobies
Ils émettent des spores, qui ont une grande longévité (plusieurs années) formes de dissémination
12
1. Les moisissures responsables
I. Origine des mycotoxines
13
2 types de spores
1. Les spores sèches (sérospores) Facilement dispersées par l’air, lors d’opérations de :
Balayage, Ventilation, Mouvements du personnel …
2. Les spores humides Adhèrent facilement aux éléments qui les effleurent
Matériel, insectes, homme…
Sont entraînées par l’eau
1. Les moisissures responsables
I. Origine des mycotoxines
2. La biologie des moisissures
14
Milieu favorable germination spores en qq heures
Si conditions défavorables, le mycélium conduit à une autre forme de résistance
Sclérotes
Très résistantes (équivalent des spores bactériennes)
I. Origine des mycotoxines
15
Conditions de développement
Une moisissure ne peut se développer sur une denrée que dans certaines conditions liées à :
i. La nature du substrat
ii. La température
iii. L’humidité
2. La biologie des moisissures
I. Origine des mycotoxines
16
Les champignons n’ont pas de chlorophylle
Ne peuvent pas réaliser la photosynthèse
Sont tributaires d’une source de carbone organique
Ils ont besoin de glucides
Peuvent toutefois utiliser l’azote minéral
2. La biologie des moisissures
i. Nature du substrat
I. Origine des mycotoxines
Les principales denrées d’alimentation animale contaminées : Graines oléagineuses :
Arachide, Coton, Tournesol…
Céréales et dérivés : Maïs, Blé, Orge, Sorgho …
17
2. La biologie des moisissures
i. Nature du substrat
I. Origine des mycotoxines
Tubercules : Manioc, Patate douce, Taro…
18
ii. La température
Il existe une température optimale de développement pour une espèce donnée de moisissure
15 à 30°C
Cette condition est indispensable pour le développement du mycélium et la germination
Cependant les très basses températures ne tuent pas les spores
2. La biologie des moisissures
I. Origine des mycotoxines
19
iii. L’humidité
Les champignons se développent si :
Atmosphère humide
Substrat avec teneur en eau (au min. 10 %)
Exemple : les grains
2. La biologie des moisissures
I. Origine des mycotoxines
20
La contamination par les moisissures est possible dans 2 cas :
i. Dans la denrée initiale
ii. Au cours du traitement
3. Modalités de contamination
I. Origine des mycotoxines
21
Le développement de moisissures peut se faire : Parfois sur le végétal sur pied Le plus souvent après la récolte
Il est favorisé par : mauvaises conditions climatiques : sècheresse, grêle.. pratiques culturales : le rôle des rotations est important mauvais état de la plante : parasitisme, ravageurs…
i. Dans la denrée initiale
3. Modalités de contamination
I. Origine des mycotoxines
22
Certaines opérations freinent le développement
du mycélium ou même le détruisent :
Traitement par la chaleur
Dessiccation
Ensilage (anaérobiose)
3. Modalités de contamination
ii. Au cours du traitement
I. Origine des mycotoxines
23
Beaucoup d’opérations favorisent
le développement ou facilitent la contamination :
Ecrasement des grains
Mélanges de matières premières
Manipulations par le personnel
Emballage
3. Modalités de contamination
I. Origine des mycotoxines
ii. Au cours du traitement
Conclusion (1)
Le risque de développement des moisissures est élevé pour les aliments :
Naturellement humides ou conservés à l’humidité
Récoltés ou entreposés à une température relativement élevée
Risque particulier des aliments provenant des pays chauds !
Ayant subi certaines manipulations
24
Conclusion (2)
25
Pour que la moisissure produise des toxines en quantité suffisante pour entraîner des accidents, il faut que le champignon ait eu le temps de se développer
lmportance de la durée de stockage
Cette durée de stockage est plus faible si les conditions favorisantes sont réunies !
La production de toxine ne demande que quelques heures si les conditions sont optimales
I. Origine des mycotoxines
II. Les toxines secrétées
III. Diagnostic des mycotoxicoses
IV. Lutte et prévention
26
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
II. Les toxines secrétées
27
1. Les conditions de sécrétion
2. Nature des mycotoxines
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
II. Les toxines secrétées
Qui dit moisissure toxinogène ne dit pas forcément production de toxine !
Comme pour les antibiotiques, la synthèse de mycotoxines par le champignon dépend :
i. de facteurs génétiques : souche
ii. de l’environnement
1. Les conditions de sécrétion
28
29
Toutes les souches d’un champignon toxinogène n’ont pas la même potentialité à produire des toxines
i. La souche
1. Les conditions de sécrétion
Aspergillus flavus sur grain de maïs
II. Les toxines secrétées
Exemple Aspergillus flavus : seules 30 à 40 % des souches sont réellement capables de sécréter des aflatoxines
30
ii. L’environnement
Conditions optimales de production des toxines ne sont pas les mêmes que les conditions optimales de développement du champignon
La synthèse de toxine demande :
Des conditions de température plus strictes, parfois sensiblement plus basses
Une plus grande activité thermodynamique de l’eau
1. Les conditions de sécrétion
II. Les toxines secrétées
31
Même si on est en présence d’une souche potentiellement
toxinogène, qui s’est développée en grande quantité sur un substrat, il n’y a pas forcément eu production importante de toxine
NB : un même champignon peut élaborer des toxines différentes à des températures différentes
Exemple : Aspergillus ochraceus
Ѳ = 25 °C ochratoxine
Ѳ = 20 °C acide pénicillique
1. Les conditions de sécrétion
ii. L’environnement
II. Les toxines secrétées
Mycotoxines = métabolites « secondaires » du champignon
Secrétés après la période de multiplication et de croissance cellulaire
Contrairement aux toxines bactériennes
Ne sont pas de nature protéique
Ne possèdent pas de propriétés antigéniques
32
2. Nature des mycotoxines
II. Les toxines secrétées
1. Le développement d’une moisissure et la production de toxine peuvent survenir à tous les stades de production d’une denrée
Néanmoins, le risque principal se situe au niveau des matières premières
2. Les mycotoxines sont des exotoxines
Elles diffusent dans la denrée Elles y persistent après la destruction
du champignon
Bilan : Caractéristiques générales des mycotoxines
33
II. Les toxines secrétées
34
3. La même toxine peut être produite par des champignons différents
4. Ces toxines sont sécrétées en quantité très faible
Teneurs dans l’alimentation sont de l’ordre du ppm ou ppb
Mais à toxicité élevée
Très faibles quantités sont suffisantes pour exercer des effets néfastes
II. Les toxines secrétées
Bilan : Caractéristiques générales des mycotoxines
II. Les toxines secrétées
1. Hépatotoxines 1. 1. Aflatoxines 1. 2. Sporidesmines 2. Toxines gangréneuses 2. 1. Les alcaloïdes de l’ergot 2. 2. Les mycotoxines de Neotyphodium 3. Endocrinotoxines 4. Neurotoxines 5. Gastro-entérotoxines 6. Néphrotoxines 7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
35
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
II. Les toxines secrétées
1. Hépatotoxines 1. 1. Aflatoxines 1. 2. Sporidesmines 2. Toxines gangréneuses 2. 1. Les alcaloïdes de l’ergot 2. 2. Les mycotoxines de Neotyphodium 3. Endocrinotoxines 4. Neurotoxines 5. Gastro-entérotoxines 6. Néphrotoxines 7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
36
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
Responsables
De la « turckey X disease »
De mycotoxicoses parmi les plus graves et les mieux connues
La contamination des aliments des animaux par les aflatoxines fait l’objet d’un contrôle très sévère
Les aflatoxicoses sont devenues rares chez les animaux !
C’est un problème de toxicologie alimentaire
1. 1. Les aflatoxines
37
Champignons producteurs : Espèces très ubiquitaires et cosmopolites
Aspergillus flavus Aspergillus parasiticus
Principales denrées contaminées : Graines oléagineuses (arachide ++) Céréales (orge, maïs)
38
1. 1. Les aflatoxines
Développement maximal à :
30°C + Forte humidité Climat tropical
4 aflatoxines principales : B1, B2, G1 et G2
Structure pentacyclique dérivée de la méthoxy-coumarine
Coloration jaune
39
1. 1. Les aflatoxines
Structure et propriétés physiques et chimiques
Structure et propriétés physiques et chimiques
40
1. 1. Les aflatoxines
Méthoxycoumarine
Aflatoxines B1
Propriétés Conséquences
Très peu soluble dans l’eau
Reste dans le tourteau
Assez solubles dans les lipides
Insolubles dans les solvants organiques qui servent à extraire ces lipides à partir des graines oléagineuses
Fluorescence en lumière UV Dosage
Instable en milieu alcalin : Ouverture du cycle lactone
Destruction des toxines dans les aliments contaminés
41
1. 1. Les aflatoxines
Résorption intestinale partielle
Une fraction est détruite par la microflore des ruminants
La fraction résorbée atteint le foie
Organe clé de la toxicologie des aflatoxines
Site de métabolisation et de détoxification
Organe cible de l’action pathogénique
Aflatoxine B1 (devenir dans l’organisme)
42
43
Formation d’aflatoxicol
Dérivé plus hydrosoluble
20 fois moins toxique que l’aflatoxine correspondante
Mais la réaction est réversible
aflatoxicol = réservoir de toxicité
Biotransformations (foie)
Aflatoxine B1 (devenir dans l’organisme)
1. Réduction de la fonction cétone OH
44
Formation d’aflatoxine B1 époxyde
Dérivé électrophile
Hautement réactif et dangereux
Instable et évolue vers la formation de l’aflatoxine B1 dihydrodiol
Possède une durée de vie suffisamment longue pour exercer des dommages cellulaires graves
Biotransformations (foie)
Aflatoxine B1 (devenir dans l’organisme)
2. Epoxydation du cycle hydrofurane
45
Formation d’aflatoxine M1 ou Milk aflatoxine
Se retrouve en grande quantité dans le lait De grande importance en toxicologie alimentaire
Biotransformations (foie)
Aflatoxine B1 (devenir dans l’organisme)
3. Hydroxylation de la liaison furofurane
Élimination
Les métabolites hydroxylés sont
Glucuronoconjugués
Sulfoconjugués
Aflatoxine M1 :
Éliminée par le lait
1 % de la quantité d’aflatoxines ingérée
Ce qui est loin d’être négligeable
Les aflatoxines traversent le placenta
Éliminés par l’urine
46
Aflatoxine B1 (devenir dans l’organisme)
L’action toxique des aflatoxines est essentiellement liée au métabolite époxyde
La liaison époxyde étant instable
S’ouvre pour contacter une liaison covalente avec les centres nucléophiles des macromolécules qui sont les atomes d’N et de S des acides nucléiques et des protéines
Conséquence : lnhibition de la synthèse d’ADN, d’ARN et de protéines
Les aflatoxines ont donc une toxicité cellulaire directe, qui se manifestera d’abord au niveau du foie
Mécanisme d’action toxique
1. 1. Les aflatoxines
48
Les aflatoxines sont :
Mutagènes
Cancérigènes
De plus, elles exercent un effet dépresseur sur le système immunitaire
Mécanisme d’action toxique
1. 1. Les aflatoxines
49
Les intoxications
La source de toxique :
Alimentation contaminée par les tourteaux d’oléagineux
+++ arachide
Raison pour laquelle ils sont de moins en moins distribués aux animaux
Les céréales, en particulier le maïs peuvent aussi être touchées
Sources et circonstances
1. 1. Les aflatoxines
50
Doses toxiques
Aflatoxines B1 est la plus toxique
Les doses sont assez variables selon
L’âge (nouveau-nés sont nettement plus sensibles)
L’espèce animale
Les intoxications
1. 1. Les aflatoxines
51
Espèce DL 50 (mg/kg) : Aflatoxine B1
Caneton 0,3 à 0,6
Lapin 0,5
Truite 0,5
Chien 2
Poulet 4
Bovin adulte 5
Les intoxications
1. 1. Les aflatoxines
Doses toxiques
52
Les aflatoxicoses aiguës
Suite de l’ingestion d’une alimentation fortement contaminée - plusieurs ppm
Surtout chez les jeunes animaux
Les intoxications
1. 1. Les aflatoxines
53
hépatite aiguë à symptomatologie est très peu spécifique
Anorexie ; Dépression intense
Ictère
Hémorragies par perturbation de la synthèse des facteurs de coagulation
Les animaux meurent en quelques jours
A l’autopsie, une nécrose hépatique centrolobulaire
Les aflatoxicoses aiguës
Les intoxications
1. 1. Les aflatoxines
54
Lorsque la ration contient une concentration légèrement moindre d’aflatoxines
La maladie évolue sur un mode subaigu
L’organe cible est toujours le foie
Mais les aflatoxines touchent également le rein
Manifestations cliniques d’un dysfonctionnement hépatorénal
Les intoxications
1. 1. Les aflatoxines
Les aflatoxicoses subaiguës
55
L’altération des fonctions hépatiques se traduit par une baisse :
De forme
D’appétit
De croissance
Cela peut durer plusieurs semaines avant de conduire à la mort de l’animal
Les intoxications
1. 1. Les aflatoxines
Les aflatoxicoses subaiguës
56
Les effets des aflatoxines lors d’exposition prolongée à très faible dose peuvent être très insidieux
Les concentrations toxiques sont très faibles (≤ à 0,5 ppm)
On note
une baisse de croissance
une baisse de la :
Production - Ponte - Lactation
Les intoxications
1. 1. Les aflatoxines
Les intoxications à long terme
57
A l’autopsie - atteinte hépatique :
Foie jaunes et congestionné
Cirrhose
Prolifération des canaux biliaires (signe caractéristique de l’aflatoxicose chronique)
Les intoxications
1. 1. Les aflatoxines
Les intoxications à long terme
II. Les toxines secrétées
1. Hépatotoxines 1. 1. Aflatoxines 1. 2. Sporidesmines 2. Toxines gangréneuses 2. 1. Les alcaloïdes de l’ergot 2. 2. Les mycotoxines de Neotyphodium 3. Endocrinotoxines 4. Neurotoxines 5. Gastro-entérotoxines 6. Néphrotoxines 7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
58
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
Mycotoxines produites par des moisissures du genre Pithomyces chartarum
Se développent en automne sur l’herbe
Morte, coupée ou desséchée sur pied
Lorsque surviennent les premières pluies
Mycotoxicose observée en particulier :
Chez le mouton
Dans les régions méditerranéennes
59
1.2. Les sporidesmines
Origine
Sporidesmines
Détruisent les membranes cellulaires
Provoquent une cholangio-hépatite,
Provoquent une insuffisance hépatobiliaire
Ces perturbations du fonctionnement hépatique entraînent :
Une mauvaise dégradation de la chlorophylle
La production de substances photosensibilisantes à la place des métabolites habituels
60
1.2. Les sporidesmines
Mécanisme d’action toxique :
Circonstances : Animaux au pâturage Fin de l’été milieu de l’automne
Signes cliniques : Réaction de photosensibilisation « Eczéma facial des ruminants » Accompagnée parfois d’un ictère
L’intoxication débute par :
une baisse de d’état général, apathie, anorexie, photophobie.
61
1.2. Les sporidesmines
Etude clinique :
Dermite sur :
Les régions non couvertes de laine
Face, Oreilles, Zones non pigmentées
Érythème - Œdème Prurit, qui aggrave les
lésions et provoque l’apparition de croûtes
Répercussions économiques lourdes pour l’éleveur
62
1.2. Les sporidesmines
Etude clinique :
Mais la plus grave est l’atteinte hépatique car elle :
Concerne tous les animaux qui pâturent Provoque une baisse de croissance
L’ atteinte hépatique est réversible
La guérison est fréquente
Certains animaux peuvent conserver des séquelles d’insuffisance hépatique
63
1.2. Les sporidesmines
Etude clinique :
Diagnostic : examens biochimiques
Augmentation de l’activité :
Des Transaminases hépatiques
De la Gamma Glutamyl transférase
Augmentation du taux de bilirubine libre
64
1.2. Les sporidesmines
Etude clinique :
Traitement : inexistant
II. Les toxines secrétées
1. Hépatotoxines 1. 1. Aflatoxines 1. 2. Sporidesmines 2. Toxines gangréneuses 2. 1. Alcaloïdes de l’ergot 2. 2. Mycotoxines de Neotyphodium 3. Endocrinotoxines 4. Neurotoxines 5. Gastro-entérotoxines 6. Néphrotoxines 7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
65
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
2. Les toxines gangréneuses
2.1. Les alcaloïdes de l’ergot
66
Origine
Ergot = nom vulgaire d’un champignon des fleurs jeunes des graminées :
Claviceps purpurea
Détruit les tissus et s’installe sous forme de sclérote de taille environ 1 à 4 cm, ayant l’aspect d’un ergot de coq Plantes concernées Graminées sauvages et cultivées
seigle - avoine - ray gras - orge - blé
Sclérote
Les mycotoxines de l’ergot sont des alcaloïdes dérivés de l’acide lysergique
Les principaux représentants sont :
L’ergotamine - L’ergotoxine - L’ergométrine
67
2. Les toxines gangréneuses
2.1. Les alcaloïdes de l’ergot
Mécanisme d’action toxique
ergotamine
Ces alcaloïdes ont une action :
Contracturante des muscles lisses
et vasoconstrictrice
Stimulante sur le SNC
La méthylergotamine (dérivé de synthèse) est préconisée en gynécologie pour ses propriétés vasoconstrictrices et utérotoniques (METHERGIN®)
68
2. Les toxines gangréneuses
2.1. Les alcaloïdes de l’ergot
Mécanisme d’action toxique
69
L’ergotisme était une intoxication fréquente chez l’homme au cours du moyen âge
« Feu sacré », « Feu de Saint Antoine ou « Mal des ardents », aspect spectaculaire de l’affection : convulsions et douleurs abdominales intenses
Outre cette forme convulsive, l’ergotisme pouvait revêtir une forme gangréneuse, avec gangrène sèche et chute des extrémités
2. Les toxines gangréneuses
2.1. Les alcaloïdes de l’ergot
Symptomatologie
70
La maladie a disparu dans l’espèce humaine, mais peut toujours se manifester chez les animaux, sous ses 2 formes :
i. La forme gangréneuse
ii. La forme convulsive
2. Les toxines gangréneuses
2.1. Les alcaloïdes de l’ergot
Symptomatologie
71
La plus fréquente à faible dose
Les bovins sont les plus sensibles
Diarrhée
Puis raideur, refroidissement et insensibilité des extrémités
Apparition progressive de lésions de gangrène
Des pieds, mufle, oreilles, la queue, trayons
Avortement surtout en fin de gestation
2. Les toxines gangréneuses
2.1. Les alcaloïdes de l’ergot
Symptomatologie
La forme gangréneuse
72
Chez les oiseaux, gangrène :
Des doigts
De la crête
De la langue
Et noircissement :
Du bec
Des narines
2. Les toxines gangréneuses
2.1. Les alcaloïdes de l’ergot
Symptomatologie
La forme gangréneuse
73
Observée surtout chez le cheval et carnivores
Lors de consommation massive
On observe des :
Vertiges, Convulsions, Paraplégies
2. Les toxines gangréneuses
2.1. Les alcaloïdes de l’ergot
Symptomatologie
La forme convulsive
Le genre Neotyphodium désigne des champignons endophytes qui vivent en symbiose dans les tissus de graminées, en particulier dans :
Les fétuques
Le ray-grass
Les dactyles
Neotyphodium est largement répandu, mais on connaît encore mal les conditions exactes de la toxinogenèse
74
2. Les toxines gangréneuses
2. 2. Les mycotoxines de Neotyphodium
Origine
75
Certaines mycotoxines secrétées sont insecticides et nématodicides et la plante résiste donc mieux aux parasites lorsqu’elle héberge le champignon.
Ces mycotoxines peuvent également se révéler toxiques pour les herbivores, en raison :
D’une action α-adrénergique directe
Par inhibition des monoamineoxydases (action de type IMAO)
Certaines ont une action antiprolactine et entraînent donc une agalaxie
2. Les toxines gangréneuses
2. 2. Les mycotoxines de Neotyphodium
Mécanisme d’action toxique
76
Les animaux s’intoxiquent au pâturage
Symptomatologie très voisine de celle observée avec les alcaloïdes de l’ergot
Effets généraux
Inappétence, Agalaxie
Effets vasoconstricteurs périphériques
Gangrène sèche de la queue, Avortement
2. Les toxines gangréneuses
2. 2. Les mycotoxines de Neotyphodium
Etude clinique
77
Effets neurotoxiques
Troubles de l’équilibre, allure ébrieuse
Tremblements
Hyperexcitabilité
Hyperthermie avec tachypnée
Polydypsie
2. Les toxines gangréneuses
2. 2. Les mycotoxines de Neotyphodium
Etude clinique
78
Diagnostic mycologique
Se fait par la mise en évidence des Neotyphodium dans l’herbe pâturée
Suffisante lorsque les signes cliniques sont caractéristiques
Insuffisante lorsque la clinique ne montre que des signes chroniques insidieux
Il faut alors rechercher les toxines, ce qui n’est pas une analyse de routine
La seule mesure de traitement efficace est le changement de pâture
2. Les toxines gangréneuses
2. 2. Les mycotoxines de Neotyphodium
II. Les toxines secrétées
1. Hépatotoxines 1. 1. Aflatoxines 1. 2. Sporidesmines 2. Toxines gangréneuses 2. 1. Les alcaloïdes de l’ergot 2. 2. Les mycotoxines de Neotyphodium 3. Endocrinotoxines (zéaralénone) 4. Neurotoxines 5. Gastro-entérotoxines 6. Néphrotoxines 7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
79
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
La zéaralénone, ou F2 Toxine produite par Fusarium graminareum
Ce champignon se développe à :
Température moyenne (8-18°C)
Humidité ambiante importante
Caractéristique des climats océaniques à été chaud et humide et hiver doux
80
Origine
3. Les endocrinotoxines
La zéaralénone
zéaralénone
Fusarium graminareum
Contamine essentiellement le maïs grain, surtout stocké en cribs
Dosage systématique de zéaralénone
La zéaralénone a une structure lactonique Le zéranol (dérivé de synthèse) est utilisé comme anabolisant (aux USA)
81
Origine
3. Les endocrinotoxines
La zéaralénone
La zéaralénone se fixe sur le site cytosolique de l’œstradiol et en reproduit les effets
Sa toxicité repose sur cette action oestrogénique
La toxine subit une bioactivation intestinale
α-zéaralénol à activité oestrogénique supérieure à celle de la zéaralénone
82
Mécanisme d’action
3. Les endocrinotoxines
La zéaralénone
Chez les volailles
Augmentation du poids de la crête
Apparition de kystes sur les oviductes
83
Etude clinique
3. Les endocrinotoxines
La zéaralénone
II. Les toxines secrétées
1. Hépatotoxines 1. 1. Aflatoxines 1. 2. Sporidesmines 2. Toxines gangréneuses 2. 1. Les alcaloïdes de l’ergot 2. 2. Les mycotoxines de Neotyphodium 3. Endocrinotoxines 4. Neurotoxines 5. Gastro-entérotoxines 6. Néphrotoxines 7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
84
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
II. Les toxines secrétées
4. Neurotoxines 4.1. La patuline 4.2. Les mycotoxines trémorigènes 4.3. La citroviridine
85
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
Patuline = clavacine : mycotoxine produite par de nombreuses moisissures :
Aspergillus patulum (encore appelée A. clavatus)
Penicillium expansum
Pénicillium verticae
Byssochlamys…
Denrées concernées :
Grains en germoir, fruits, ensilages de mauvaise qualité, fourrages enrubannés…
•pH suffisamment acide (<6,8) •Substrat fortement hydraté
86
Origine
4. Les neurotoxines
4. 1. La patuline patuline
87
Effets toxiques sur le système nerveux central
Expérimentalement, on a montré :
un effet mutagène
Un effet tératogène
Un effet cancérigène
Mécanisme d’action
4. Les neurotoxines
4. 1. La patuline
88
Principale espèce concernée : bovins
L’intoxication par la patuline a été le 1er cas de mycotoxicose démontré en France, en 1959
Cette année avait été une année de grande sécheresse, et les prairies étant très pauvres, les éleveurs avaient installé de nombreux germoirs à fourrage
Etude clinique
4. Les neurotoxines
4. 1. La patuline
89
Intoxication aiguë :
Dos voussé
Incoordination motrice, Tremblements
Postures anormales
Arrière train paralysé, Paralysie digestive
Cécité
Intoxication chronique :
Baisse d’appétit et des productions
Etude clinique
4. Les neurotoxines
4. 1. La patuline
Ensemble de toxines d’origine très variées, sur lesquelles on possède peu de données, et qui provoquent des tremblements (tremor = frisson)
Il s’agit par exemple de :
L’alfatrem produite par Aspergillus flavus
La pénitrem Pénicillium cyclopuim
La paspaline Claviceps
La roquefortine Pénicillium roqueforti
90
Origine
4. Les neurotoxines
4.2. Les mycotoxines trémorigènes
Peuvent se développer à de basses températures et ont été retrouvées sur des denrées conservées au réfrigérateur
Les animaux de compagnie / aliments peu appétissants pour le propriétaire
91
Origine
4. Les neurotoxines
4.2. Les mycotoxines trémorigènes
92
Tremblements
Incoordination motrice
Convulsions
Hyperréflectivité
Etude clinique
4. Les neurotoxines
4.2. Les mycotoxines trémorigènes
Mycotoxine produite par Penicillium ochrasalmoneum
Cette moisissure peut pousser sur l’ensilage de maïs
93
Origine
4. Les neurotoxines
4.3. La citroviridine
Ruminants :
D’abord gène respiratoire
Puis paralysie ascendante
On note également des avortements
et malformations fœtales
94
Etude clinique
4. Les neurotoxines
4.3. La citroviridine
II. Les toxines secrétées
1. Hépatotoxines 1. 1. Aflatoxines 1. 2. Sporidesmines 2. Toxines gangréneuses 2. 1. Les alcaloïdes de l’ergot 2. 2. Les mycotoxines de Neotyphodium 3. Endocrinotoxines 4. Neurotoxines 5. Gastro-entérotoxines 6. Néphrotoxines 7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
95
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
5.1. Les époxytrichothécènes
5.2. La stachybotryotoxine
96
5. Les gastroentérotoxines
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
Produits par différents Fusarium, se développant sur les céréales, en particulier le maïs
Ces champignons peuvent se développer à très basse température (0 à 5°C)
La production de toxines est stimulée par le refroidissement du végétal ou de la denrée
97
5. Les gastroentérotoxines
Origine
5.1. Les époxytrichothécènes
Cette famille regroupe plus de 150 dérivés,
les principaux sont :
Le désoxynivalénol (D.O.N.) - le plus répandu !
La toxine T2
Le diacétoxyscirpénol
La fusarénone
98
5. Les gastroentérotoxines
Origine
5.1. Les époxytrichothécènes
99
Substances cytotoxiques pour :
Les cellules épithéliales du tube digestif
Troubles digestifs
Les cellules sanguines et lymphoïdes
Effet immunosuppresseur
Doses toxiques sont très basses, de l’ordre du mg/kg
5. Les gastroentérotoxines
Mécanisme d’action
5.1. Les époxytrichothécènes
100
La volaille
Les ruminants (très peu sensibles)
Intoxication aiguë :
Baisse de l’état général : apathie, anorexie
Des lésions buccales : nécrose de l’épithélium des lèvres, de la cavité buccale
Une diarrhée hémorragique
Autopsie : nécrose hémorragique du tube digestif
5. Les gastroentérotoxines
Etude clinique
5.1. Les époxytrichothécènes
101
Intoxication chronique :
Pouvoir immunosuppresseur très élevé
Inappétence : ces mycotoxines sont des « facteurs de refus »
Augmentation de la sensibilité aux infections non spécifiques
Baisse de croissance, Chute de ponte…
5. Les gastroentérotoxines
Etude clinique
5.1. Les époxytrichothécènes
Du point de vue structural = époxytrichothécènes,
Mais l’intoxication présente quelques particularités
Cette toxine est produite par Stachydotris atra, champignon de coloration noire (atra) se développant sur des substrats cellulosiques humides comme :
La paille
Le foin
Le papier
102
5. Les gastroentérotoxines
Origine
5.2. La stachybotryotoxine
103
Principale espèce concernée = cheval
L’affection commence par une stomatite - œdème Des lèvres
De la langue
De la muqueuse buccale
La mastication provoque aussi une rhinite et une conjonctivite
• La mort survient au bout de quelques jours
5. Les gastroentérotoxines
Etude clinique
5.2. La stachybotryotoxine
104
Lésions
Diarrhée hémorragique : hémorragies et congestion généralisée
Nécrose de nombreux tissus
5. Les gastroentérotoxines
Etude clinique
5.2. La stachybotryotoxine
105
Forme atypique / ingestion de dose élevée
Troubles nerveux
Incoordination motrice
Hyperesthésie
Cécité
5. Les gastroentérotoxines
Etude clinique
5.2. La stachybotryotoxine
II. Les toxines secrétées
1. Hépatotoxines 1. 1. Aflatoxines 1. 2. Sporidesmines 2. Toxines gangréneuses 2. 1. Alcaloïdes de l’ergot 2. 2. Mycotoxines de Neotyphodium 3. Endocrinotoxines 4. Neurotoxines 5. Gastro-entérotoxines 6. Néphrotoxines 7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
106
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
Ochratoxines
et Citrinine
La plus importante est l’ochratoxine A (OTA)
Ce sont des toxines secrétées par :
Aspergillus Ochraceus et diverses variétés de Penicillium
Se développent sur l’orge, le maïs, à basse température 107
6. Les néphrotoxines
Origine
(OTA)
Principal organe cible est le rein, mais à haute dose ces toxines affectent aussi le foie
Le mécanisme d’action cellulaire repose sur l’inhibition de la respiration mitochondriale des cellules rénales
Ces toxines sont également tératogènes
108
6. Les néphrotoxines
Mécanisme d’action
109
Espèces concernées volaille
Les ruminants ne le sont pas car les toxines sont en grande partie dégradées dans le rumen
La symptomatologie est peu spécifique et se rapproche de celle de l’aflatoxicose :
Baisse de l’état général
Polyuro-polydypsie
Glycosurie
Protéinurie
6. Les néphrotoxines
Etude clinique
110
A l’autopsie
Rein décoloré et hypertrophié
Le foie présente une dégénérescence graisseuse
Chez la volaille, il y a des lésions de goutte (dépôt de cristaux d’urates sur les organes abdominaux)
6. Les néphrotoxines
Etude clinique
II. Les toxines secrétées
1. Hépatotoxines 1. 1. Aflatoxines 1. 2. Sporidesmines 2. Toxines gangréneuses 2. 1. Alcaloïdes de l’ergot 2. 2. Mycotoxines de Neotyphodium 3. Endocrinotoxines 4. Neurotoxines 5. Gastro-entérotoxines 6. Néphrotoxines 7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
111
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
Les fumonisines sont des mycotoxines secrétées par Fusarium moniliforme
Se développe principalement sur le maïs
Les toxines sont produites exclusivement au champ
On a identifié 7 mycotoxines différentes
La plus importante est la fumonisine B1 ou FB1
112
7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
Les fumonisines
113
Ces mycotoxines sont des molécules : Hydrosolubles Faiblement résorbées Mais hautement toxiques
Perturbent le métabolisme des sphingolipides Cytoxicité qui s’exerce sur des tissus variés Surtout chez le cheval, dans une moindre mesure chez
la volaille mais touchent peu les ruminants.
7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
Les fumonisines
114
La leucoencéphalomalacie équine a été décrite à plusieurs reprises ces dernières années
C’est une maladie fatale qui survient après la consommation de maïs moisi
Touche tous les équidés :
Cheval, poney, mulet
7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
Les fumonisines
La leucoencéphalomalacie équine (ELEM)
115
Elle est caractérisée par des troubles nerveux :
Hyperesthésie et hyperexcitabilité
Ataxie
Attitudes anormales : tourner en rond, poussées au mur…
Amaurose, Convulsions, Coma
MORT au bout de 48 heures après l’apparition des symptômes
La leucoencéphalomalacie équine (ELEM)
7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
Les fumonisines
116
A l’autopsie, on observe :
Un œdème de l’encéphale, avec des foyers jaunâtres de substance blanche liquéfiée
Une atteinte hépatique : augmentation de la taille du foie, coloration par endroits
La leucoencéphalomalacie équine (ELEM)
7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
Les fumonisines
117
Remarque : Chez le cheval, les fumonisines peuvent également provoquer :
Une hépatotoxicose : anorexie, ictère et constipation
Un syndrome « duodénite/jejunite » : reflux gastrique parfois hémorragique
La leucoencéphalomalacie équine (ELEM)
7. Mycotoxines à manifestations polymorphes
Les fumonisines
I. Origine des mycotoxines
II. Les toxines secrétées
III. Diagnostic des mycotoxicoses
IV. Lutte et prévention
118
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
Le diagnostic des mycotoxicoses est difficile
1. Diagnostic clinique et épidémiologique
2. Diagnostic de laboratoire
119
III. Diagnostic des mycotoxicoses
1. Diagnostic clinique et épidémiologique
120
III. Diagnostic des mycotoxicoses
Même dans leur forme aiguë, la symptomatologie est souvent assez peu caractéristique sauf dans le cas :
De l’ergot
De la zéaralénone
Des sporidesmines
Souvent elles évoluent de façon chronique
Ne se manifestent que par des baisses de production ou un effet immunosuppresseur
121
Pour la suspicion clinique, il faut se baser sur :
L’absence de caractère contagieux et infectieux
L’inefficacité des traitements anti-infectieux
La simultanéité des troubles avec la distribution d’un aliment donné
Il faut alors analyser cet aliment
1. Diagnostic clinique et épidémiologique
III. Diagnostic des mycotoxicoses
Le diagnostic de laboratoire comprend 2 aspects :
La recherche du champignon
La mise en évidence de la toxine
Les prélèvements :
Il faut réaliser des prélèvements d’aliments
En plusieurs endroits
En précisant très clairement l’origine : haut ou fond de silo, paroi nord ou sud…
En mentionnant leur couleur 122
2. Diagnostic de laboratoire
III. Diagnostic des mycotoxicoses
123
Ces prélèvements seront :
D’une quantité suffisante (≈500 g)
Placés dans un récipient propre
Réfrigérés immédiatement
2. Diagnostic de laboratoire
III. Diagnostic des mycotoxicoses
124
Permet la recherche et l’identification des espèces réputées toxiques
Elle se réalise :
À partir de 2 milieux de culture
À 2 températures différentes
Cette 1ère étape de l’analyse ne permet pas un diagnostic de certitude 2 cas de figure
2.1. L’analyse mycologique
2. Diagnostic de laboratoire
III. Diagnostic des mycotoxicoses
125
1er cas : mise en évidence d’une espèce réputée toxique
Cette observation ne signifie pas forcément qu’il s’agit de l’origine des troubles observés, car :
Toutes les souches ne sont pas toxinogènes
Même s’il s’agit d’une souche toxinogène, la production de toxine n’a pas forcément eu lieu
2.1. L’analyse mycologique
2. Diagnostic de laboratoire
III. Diagnostic des mycotoxicoses
126
2ème cas : absence de moisissure toxique
Cela ne permet pas d’écarter l’hypothèse de mycotoxicose
Le champignon a pu disparaître ou être détruit par le traitement technologique de l’aliment, mais la toxine est toujours présente
2.1. L’analyse mycologique
2. Diagnostic de laboratoire
III. Diagnostic des mycotoxicoses
127
Dans le cas où l’analyse mycologique met en évidence une espèce toxique Rechercher une toxine particulière
La mise en évidence d’une mycotoxine est délicate (quantités présentes sont souvent très faibles)
Si l’on recherche une mycotoxine précise (examen mycologique positif / symptomatologie très caractéristique (zéaralénone) ) L’analyse peut être aboutissante
2.2. Recherche de la toxine
2. Diagnostic de laboratoire
III. Diagnostic des mycotoxicoses
128
La mise en évidence d’une mycotoxine peut se faire par 3 types de tests :
Détection biologique
Détection physicochimique
Détection immunoenzymatique
2.2. Recherche de la toxine
2. Diagnostic de laboratoire
III. Diagnostic des mycotoxicoses
L’échantillon suspect est administré à un lot d’animaux particulièrement sensibles (le caneton d’1 jour si aflatoxines)
On évalue :
La toxicité par mortalité, les lésions
D’autres tests font appel :
Aux alevins de cyprinidés, Aux larves de crustacés, Aux œufs de mollusques…
129
Détection biologique
2.2. Recherche de la toxine
2. Diagnostic de laboratoire
III. Diagnostic des mycotoxicoses
Méthodes d’identification et de dosage très sensibles employées :
Séparation par chromatographie ( HPLC) puis identification par :
Spectrophotométrie
Fluorescence
Spectrométrie de masse
130
2.2. Recherche de la toxine
2. Diagnostic de laboratoire
III. Diagnostic des mycotoxicoses
Détection physicochimique
Détection immunoenzymatique
tests de type ELISA
131
2.2. Recherche de la toxine
2. Diagnostic de laboratoire
III. Diagnostic des mycotoxicoses
132
Si la mycotoxine a été mise en évidence
C’est pratiquement un diagnostic de certitude
Surtout si l’on peut également retrouver la mycotoxine dans les organes des animaux malades
2. 3. Interprétation
2. Diagnostic de laboratoire
III. Diagnostic des mycotoxicoses
I. Origine des mycotoxines
II. Les toxines secrétées
III. Diagnostic des mycotoxicoses
IV. Lutte et prévention
133
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
IV. Lutte et prévention
1. Moyens de lutte
2. Prévention
134
INTOXICATIONS PAR LES MYCOTOXINES
Aucun traitement spécifique
Possibilité de traitement symptomatique, mais efficacité douteuse
La seule mesure réellement efficace est la suppression immédiate de l’aliment contaminé (Mais perte économique lourde!)
135
1. Moyens de lutte
IV. Lutte et prévention
Si la contamination est modérée, il est possible de le conserver, en respectant certaines précautions :
Ne pas le distribuer aux très jeunes animaux, aux femelles gestantes ou laitières
Le diluer avec des aliments sains
Si aflatoxines
détoxification / traitement à l’ammoniaque (ouverture du cycle lactone et dégradation)
136
1. Moyens de lutte
IV. Lutte et prévention
137
Certaines précautions peuvent réduire le risque de développement de moisissures sur un aliment :
L’utilisation de matières premières les plus sèches possibles
L’emploi dans les silos à grains de stabilisants et conservateurs comme :
L’acide formique
L’acide propionique
Le respect de bonnes méthodes de récolte et d’entreposage
1. Moyens de lutte
IV. Lutte et prévention
Conclusion
La contamination des aliments des animaux par les mycotoxines présente actuellement surtout des risques d’effets à long terme
Elle se manifeste le plus souvent par :
Une baisse de croissance
Une augmentation de la sensibilité aux infections
Ces mycotoxicoses chroniques entraînent donc des répercussions négatives sur la rentabilité des élevages
138
D’autre part, la présence de résidus de mycotoxines dans les denrées d’origine animale peut se révéler dangereuses pour la santé du consommateur
L’effort doit porter sur les mesures de prévention :
Par des contrôles systématiques des matières premières
De meilleures techniques de conservation et de stockage
139
Conclusion