Taxonomie

La brucellose est une maladie infectieuse, contagieuse, commune aux animaux et à l’Homme., elle due à des bactéries du genre Brucella, appartiennent, classe des α2-Proteobacteria, de l’ordre des Rhizobiales et de la famille des Brucellaceae (Tableau 01) (Yanagi et Yamasato, 1993, Thomas, 2011). Ce genre comprend de nombreuses espèces qui diffèrent par leurs hôtes de prédilection (figure 2).

Tableau 1: Classification classique du Brucella

Règne Bacteria

Embranchement Proteobacteria

Classe Alpha Proteobacteria

Ordre Rhizobiales

Famille Brucellaceae

Genre Brucella

Figure 2: Principales espèces de Brucella et hôtes de prédilection 2.1.2 La brucellose humaine

L’incidence de la brucellose chez l’homme reflète celle de la maladie animale, elle est toujours en rapport direct ou indirecte avec celle-ci, elle est responsable de nombreux décès humains, l’homme n’est pas un hôte spécifique de Brucella, tout au plus un hôte secondaire ou accidente. Du reste, il n’y a pas de transmission interhumaine, ou alors elle est exceptionnelle. (Crespo Léon et al., 2003).

Mailles et Vaillant (2007) rapportent que quatre espèces de brucelles sont réputées plus pathogènes pour l’Homme : Brucella melitensis, Brucella abortus, Brucella suis, Brucella canis. Brucella melitensis est l’espèce en cause dans une grande majorité des cas humains (Figure 03).

Figure 3 : Les espèces réputées pathogènes pour l’Homme (Freycon, 2015) 2.1.3 L’étude sur l’agent pathogène

2.1.3.1 Identification de la Brucella 2.1.3.1.1 Caractères morphologiques

Selon Corbel et Morgan (1982) et Bargen et al (2012), les Brucella sont des petites coccis, coccobacilles ou petits bâtonnets aux bords droits où légèrement convexes et aux extrémités arrondis, mesurent 0.5-0.75 μm de largeur sur 0.6-1.5 μm de longueur. Ces bactéries se présentent individuellement, plus rarement en paires, en chaines courtes ou en petites grappes. Elles sont immobiles, Gram négatifs, ne produisent pas de capsule, de spore et ni de flagelle. Ils ne sont pas acido-résistants mais peuvent résister à la décoloration par les acides faibles. Elles sont mises en évidence dans des produits pathologiques par coloration différentielle, elles se détachent en rouge sur fond bleu à la coloration de Stamp ou Ziehl-Neelsen modifiée (Quin et al., 2003).

2.1.3.1.2 Caractères culturaux 2.1.3.1.2.1 Conditions de culture

L’isolement des Brucella à partir des produits pathologiques doit être réalisé en laboratoire équipé de niveau 3 de sécurité biologique (Maurin, 2005). Il nécessite l’emploi de milieux de culture enrichis et une atmosphère contenant 10 à 15% de CO2 pour certains biotypes ; la thiamine, la niacinamide et la biotine sont nécessaire à la croissance de ces bactéries et certaines souches nécessitent en plus, l’addition de sérum dans le milieu de culture. Leur croissance est favorisée par le sérum, le sang ou par l’érythritol pour certaines espèces, mais l’hémine et le NAD ne sont pas essentiels pour la culture de Brucella. La croissance en présence de différentes concentrations de colorants (thionine, fuchsine) est utilisée pour l’identification des biotypes de Brucella. Les Brucella croient à des PH compris entre 6,6 et 7,4 (PH optimal 6,8) et à une température optimale de 37°C et sa limite étant de 20 et 40 °C (Freney et al., 2000).

2.1.3.1.2.2 Aspects culturaux

En isolement primaire, les bactéries déterminent un trouble homogène en 2 à 4 jours en milieu liquide. En milieu solide, les Brucella ne sont pas hémolytiques en gélose au sang.

Les colonies de B. abortus ; B. melitensis et de B. suis sont rondes, lisses, de 3 à 4 mm de diamètre en 2 à 3 jours de culture. Elles sont brillantes, bleuâtres et translucides après incubation pendant 3 à 5 jours et deviennent opaques avec l'âge. En revanche, les isolats primaires de B. ovis et de B. canis montrent toujours des colonies rugueuses, mates, jaunâtres, opaques et friables (Freney et al., 2000 ; Quin et al., 2002).

2.1.3.1.3 Caractères biochimiques

Les Brucella sont des bactéries aérobies strictes, catalase positives ; la réaction de l’oxydase est généralement positive. La production de H2S et l’activité uréasique varient selon les espèces. L’utilisation des glucides est lente et l’acidification ne se produit pas sur les milieux de culture habituellement utilisés car ceux-ci sont alcalinisés notamment par la production de l’ammoniaque. Il existe quatre groupes de bactériophages actifs sur les Brucella en phase S dont le phage Tbilissi, actif sur B. abortus et le phage Berkeley, actif sur B.

melitensis. Récemment, il est décrit un cinquième groupe actif sur les souches de Brucella en phase (R) (Freney et al., 2000).

2.1.3.1.4 Caractères génétiques

En dépit des différences phénotypiques considérables parmi les espèces de Brucella, tous partagent une homologie d’ADN supérieure à 90%. Brucella melitensis et B. suis partagent de 90 à 100% d’identité au niveau de nucléotide. Chaque espèce dans le genre a une taille moyenne de génome d’approximativement 3.29 mb et, composée de deux chromosomes circulaires, le chromosome I, représente en moyenne 2.11 mb, le chromosome II est d’une taille avoisinant 1.18 mb. La teneur en bases azotées G + C de tous les génomes de Brucella est de 57.2% pour le chromosome I et 57.3% pour le chromosome II (Del Vecchio et al., 2002 ; Paulsen et al., 2002, Halling et al., 2005).

2.1.3.1.5 Caractères antigéniques des Brucella

Selon Michaux-Charachon et al (2002), plusieurs composants antigéniques ont été caractérisés chez Brucella, dont certaines protéines membranaires, périplasmiques ou cytoplasmiques, mais l’immunogènicité du LPS est de loin la plus importante.

Le LPS est caractérisé par une variation de phase, à l’origine des phénotypes lisses (SLPS) et rugueux (R-LPS). Le LPS de toutes les Brucella en phase S possède des antigènes A et M inégalement répartis selon les espèces. L’antigène A dominé chez B. abortus, l’antigène M chez B. melitensis et existe en proportion égale chez B. suis. Ceci explique pourquoi les Brucella en phase S’agglutinent toutes avec un sérum anti-Brucella obtenu à partir de B. melitensis, B. abortus ou B. suis. Les Brucella en phase R, B. caniset B. ovis n’ont pas d’antigène A et M mais possèdent l’antigène R. Des sérums anti-R permettent l’agglutination de ces espèces (Ghafour, 2017).

Certaines Brucella se différencient également par leur lipopolysaccharide (LPS). En effet, chez les Brucella, il se présente sous deux formes : Une forme incomplète dépourvue de chaînes O, appelée LPS en phase R. Il est retrouvé chez Brucella ovis et Brucella canis. Leurs colonies présentent un aspect rugueux (rought). Ces deux espèces possèdent un antigène R, responsable des réactions antigéniques croisées, notamment avec Bordetella bronchiseptica et certaines souches de Pasteurella multocida. Une forme complète avec des chaînes O, appelée LPS en phase S. Il est retrouvé chez B. abortus, B. melitensis et B. suis. Leurs colonies présentent alors un aspect lisse (smooth) (Garin, 1993) Ces bactéries expriment des antigènes A et M responsables également de réactions croisées (Hamou, 2016).

Figure 4: Représentation de la structure du LPS de type rugueux (Kdo : 2-Keto-3- Deoxyoctanoate) (Kdo : 2-Keto-3-Deoxy-Octanoate).

2.1.3.2 Propriétés biologiques des Brucella

2.1.3.2.1 Résistance et sensibilité dans l’environnement

Les Brucella survivent à la congélation et à la décongélation, sous les conditions environnementales habituelles, elles survivent jusqu’à quatre mois dans le lait, les urines, l’eau et les sols humides (Walker, 2002). En effet, les Brucella peuvent survivre plus de 8 mois dans un avorton à l’ombre, 2 à 3 mois dans un sol humide, 3 à 4 mois dans les fèces et plus de 6 mois dans les fosses à purin (Lefèvre et al., 2003). Les Brucella sont néanmoins sensibles à la chaleur et sont détruites par la pasteurisation, les matériels contaminés peuvent ainsi, être désinfectés par la vapeur à haute pression (Gourreau et Bendali, 2008).

Tableau 2: Survie des Brucella dans l’Environnement (Garin-Bastuji, 1993)

Milieu Température/

conditions Temps de Survie

Rayonnement solaire direct <31°C 4h30

Sol

Foin Quelques jours à quelques mois

Poussières de rue Barrière 3 à 44 jours

2.1.3.2.2 Résistance et sensibilité aux antiseptiques

D’après Walker( 2002), la plupart des désinfectants actifs contre les bactéries Gram négatifs tuent les Brucella Ainsi, un traitement chimique est recommandé pour la désinfection des locaux. Le xylène (1ml/l) et la cyanamide calcique (20 kg/m3) sont efficaces sur le lisier en 2 semaines. De plus, un traitement d’une heure à l’hypochlorite de sodium (2.5%) à la soude caustique (2-3%), à la chaux éteinte à 20%, ou, par une solution de formaldéhyde à 2%, sont efficaces pour la destruction des Brucella sur les surfaces contaminées (Gourreau et Bendali, 2008).

2.1.3.2.3 Résistance et sensibilité aux antibiotiques

In vitro, les Brucella sont sensibles à certaines bêta-lactamines : les pénicillines A, les céphalosporines de troisième génération (céfotaxime et ceftriaxone) et l’imipénème. Les macrolides sont modérément actifs, l’azithromycine étant le plus actif d’entre eux. Le chloramphénicol est peu actif. Le cotrimoxasole possède une activité variable en fonction des souches testées. L’activité bactéricide des aminosides (streptomycine), des tétracyclines et de la rifampicine contre les Brucella ainsi que la supériorité de leurs associations thérapeutiques par rapport à la monothérapie est prouvée. Ainsi, à la différence de la rifampicine, l’activité intracellulaire de la streptomycine est faible par rapport à son activité extracellulaire. En effet, la résistance acquise à ces antibiotiques est rare en clinique. Enfin, bien que son efficacité soit prouvée in vitro, la fluoroquinolone demeure inactive in vivo en monothérapie (Maurin, 2005).

2.1.4 Pathogénie

Le processus infectieuse est assez complexe et peut être schématisé, les brucellas ayant pénètre dans l'organisme gagnant par voie lymphatique le premier relais ganglionnaire.

Elles se multiplient à l'extérieur des cellules et de la essaiment ailleurs par voie lymphatique ou sanguine. En même temps, elles sont phagocyté par les cellules du ganglion ; dans certaines cellules elles sont dégradées et libèrent leurs antigènes et leur endotoxine, dans d'autre cellules elles se multiplient en provoquent des lésions. La réaction de l'organisme aux antigènes libères est avant tout une réponse immunitaire thymo dépendante, avec hypersensibilisation retardée. Les lésions tissulaires secondaires qui apparaissent alors sont plus importantes que les lésions primaires (Roux, 1989).

Forme aigüe : tout d’abord, le patient peut présenter une phase septicémique pure, correspondant à la dissémination de Brucella par le sang vers les organes du système réticulo-endothélial. Une splénomégalie, des adénopathies et une hépatomégalie peuvent alors être observées. La fièvre ondulante sudoro-algique se met en place. Le malade présente alors une fièvre inconstante apparaissant par phases durant une quinzaine de jours alternant avec des phases apyrétiques durant quelques jours. Cette étape peut durer deux à trois mois. Des sueurs abondantes apparaissent surtout la nuit, sans frissons, avec une odeur forte (Haddad et al., 2010). Des symptômes tels que le malaise, l'insomnie, l'anorexie, le mal de tête, l'arthralgie, la constipation, l'impuissance sexuelle, l'innervement et la dépression sont aussi habituel (Acha et al., 2003). Des douleurs sont également déclarées touchant surtout le squelette, avec des douleurs musculaires, articulaires et osseuses.. En l’absence d’une thérapie appropriée pendant la phase aiguë, la localisation des Brucella dans divers tissus et organes survient dans 20-40% des cas. Celle-ci conduit à la brucellose subaiguë ou chronique difficile à traiter (Young, 1995 ; Colmenero et al., 1996). Les organes les plus touché sont les ganglions, le foie, la rate et les tissu osseux, ou encore les organes génitaux, dans lesquels vont se constituer des foyers bactériens intracellulaires entourés d’une réaction inflammatoire histio-monocytaires et lymphocytaire (Vanderkerckove et Stahl, 1993, Janbon, 2000, Maurin, 2005).

Forme subaiguë : la brucellose chez l’homme peut aussi se manifester sous une forme subaigüe, avec des symptômes liés aux sites de multiplication de la bactérie. Cette forme peut apparaitre après une phase aigüe mal traitée. Elle peut se présenter sous la forme d’une orchi-épididymite, souvent non suppurée, unilatérale, douloureuse avec un œdème des enveloppes scrotales. Son évolution se fait en une dizaine de jours avec une guérison sans séquelles. Les articulations sont souvent atteintes, notamment le genou, la hanche, l’articulation sacro-iliaque et les vertèbres. Parfois, plusieurs articulations sont touchées en même temps. La localisation nerveuse de la bactérie entraine des formes nerveuses telles que des méningites, des névrites ou des encéphalites (Maurin, 2005).

Selon Seleem et al (2010), les autres localisations possibles, des hépatites, des néphrites, des endocardites peuvent se développer. Cette infection tissulaire se traduit par une réaction cellulaire entrainant l’apparition de granulomes limité par une réaction cellulaire lympho-plasmocytaire disposée en couronne, certaines cellules pouvant se transformer en cellules géantes multi nucléées donnant à l’ensemble un aspect tuberculoïde et réalisant le

classique granulome de Bang. Rarement, la fusion de ces granulomes donne naissance à des lésions à centre caséifié appelées «brucellose». Les lésions suppurées et nécrotiques sont exceptionnelles chez l’homme (Berkane et Belkcir, 2016).

Forme chronique : la brucellose chronique est due à la persistance de sites abritant des bactéries, suite à une phase aigüe ou subaigüe, non repérée ou mal traitée. Les Brucellas sont des bactéries intracellulaires facultatives qui peuvent survivre et se multiplier après la phagocytose. Les mécanismes par lesquels elles échappent à la destruction intracellulaire par la phagocytose ne sont pas complétement élucidés, mais semblent impliquer l’inhibition des fonctions bactéricides, y compris celle de la fusion phago-lysosomaile. Les seuls symptômes sont alors un patient asthénique, sans fièvre, avec des articulations douloureuses. Une réactivation est possible avec des symptômes plus ou moins graves (Haddad et al., 2010 ; Berkane et Belkecir, 2016). Il y a très peu de cas mortels sauf dans des formes rares avec des endocardites avec les Brucella localisées au niveau du muscle cardiaque. Le plus souvent, des formes mineures de type pseudo-grippes, voire asymptomatiques, sont observées. Les conséquences sanitaires et économiques sont importantes, puisque la brucellose humaine entraine souvent une hospitalisation et des traitements lourds (Dufour et al., 2013).

Figure 5: Propagation des Brucella dans l’organisme

2.1.4.1 Réaction de l’organisme infecté

La réaction de l’hôte à l’infection se traduit généralement en période post-pubère par : 2.1.4.1.1 La réponse adaptative à médiation humorale

D’après Lefèvre et al (2003), la réponse humorale révélée par différents tests sérologiques est dirigée principalement contre le LPS (thymo-indépendant) particulièrement sur sa chaine O. Par ailleurs, la production d’anticorps dirigés contre les protéines de la membrane externe, de périplasme dont les protéines de stress de Brucella ont été aussi décrites. Néanmoins la réponse anti-protéines est plus tardive et plus hétérogène que la réponse anti-LPS. Le LPS contrairement à la majorité des protéines, est un antigène dit : « T- indépendant ». Ceci signifie que la production d’anticorps dirigés contre LPS ne dépend pas du développement d’une réponse immunitaire à médiation cellulaire. De plus, les animaux infectés produisent également des anticorps contre l’haptène native (HN) et de polysaccharide B de Brucella (FAO et OMS, 1986). Lorsqu’un bovin est infecté par Brucella abortus, la réponse humorale se met en place, déclenchant la production précoce d’IgM. Cette synthèse dépend de la voie de contamination, de la quantité de bactéries infectantes et de l’état de santé de l’individu. La réponse en IgM est suivie presque immédiatement par la production d’IgG1 et plus tard d’une petite quantité d’IgG2 et d’IgA (Skendros et Boura, 2013). Contrairement, la réponse humorale contre une souche vaccinale est différente à l’infection naturelle. Dans ce cas, la réponse en IgG reste faible et transitoire et ce sont les IgM qui dominent t persistent (FAO et OMS, 1986). Il est prouvé que les anticorps dirigés contre les Brucella jouent un rôle à la fois protecteur et nuisible, d’un côté, les IgM et les faibles niveaux d’IgG provoquent la lyse des Brucella par la voie de complément. D’un autre côté, les niveaux élevés des IgG semblent bloquer les anticorps qui modulent la capacité du complexe d’attaque membranaire de complément (Walker, 2002). La plupart des réactions sérologiques croisées sont attribuées principalement aux IgM. Ainsi, souffrent de spécificité les tests sérologiques mesurant les IgM. Vu que les IgG2 et IgA ne s’accumulent que tardivement et en quantités faibles et inconstantes, le principal isotype recherché par les tests sérologiques est l’IgG1 ; c’est-à-dire, les tests mesurant principalement IgG1sont les plus utiles (Nielsen, 2002).

2.1.4.1.2 La réponse adaptative à médiation cellulaire

Selon Clotilde (2006), au cours de l'infection à brucella, le développement d'une réaction immunitaire à médiation cellulaire est également observé. La réponse cellulaire

est-elle dirigée exclusivement contre les protéines bactériennes.Elle se déroule en quatre étapes : les macrophages infectés produisent des cytokines ; puis les lymphocytes précurseurs se différentient en lymphocytes de type 1 ; ces lymphocytes 1 se divisent en lymphocytes

«helpers » CD4+ et cytotoxiques CD8+ ; et enfin l’interféron gamma produit par ces deux lymphocytes induit la destruction de la bactérie.

2.1.5 Étude clinique et épidémiologique de la brucellose 2.1.5.1 Étude clinique

La brucellose est une maladie très polymorphe appelée "maladie des cent visages", qui dure longtemps et se développe par poussées successives.

D’après (Hasna, 2013), la brucellose humaine se caractérise avant tout par une symptomologie très protéiforme. Son incubation dure de deux semaines à cinq mois. Son tableau clinique est habituellement polymorphe d’où le surnom de « Maladie aux cents visages ». Les signes cliniques dépendent également de la dose d'infection, de la voie d'entrée, du statut immunitaire de la personne. La brucellose chez l’homme peut également se manifester sous plusieurs formes. Selon la longueur et la sévérité des symptômes, la maladie est classée, arbitrairement, comme aiguë (moins de 8 semaines), subaiguë (de 8 à 52 semaines), ou chronique (plus de 1 an) (Doganay et Aygen., 2003).

Néanmoins, les formes classiques de la brucellose humaine se traduisent souvent par une transpiration nocturne abondante à odeur caractéristique, une fièvre ondulante, des douleurs mobiles type myalgies et arthralgies et des symptômes nerveux. Dans sa forme chronique, le malade est apyrétique, asthénique avec souvent une atteinte osto-articulaire Des complications uro-génitales sont également possibles sous forme d’orchite, d’épididymite ou d’infections ovariennes. Comme chez l’animal, les brucelles peuvent induire des avortements chez la femme enceinte des atteints viscérales ont été décrites dans la littérature (Acha et al., 2003, Dean et al., 2012). La seule prévention contre cette transition vers la chronicité sera la rapidité et la pertinence du traitement effectué. La brucellose est rarement la cause du décès (Dao et al., 2009, Hasna, 2013)

2.1.5.2 Étude épidémiologique 2.1.5.2.1 Épidémiologie descriptive

a) Dans le monde

La brucellose est une maladie de répartition et importance mondiales. Elle est reconnue par la FAO, l’OMS et l’OIE comme étant la zoonose la plus répandue à travers le monde. L'incidence de la maladie varie considérablement d’un pays à un autre et dans différentes régions dans un même pays allant de 125 à 200 cas pour 100 000 habitants.

L'OMS estime l'incidence mondiale de la maladie à 500 000 cas par an. En France, le plan de lutte contre la brucellose, institué il y a une trentaine d'années par le ministère de l'Agriculture, a permis de réduire considérablement la prévalence de l'infection. La brucellose est devenue une maladie rare. En 1979, le nombre de cas de brucellose était de 900. En 2003, le nombre de cas était de 93 ce qui représente une incidence de 0,15 cas pour 100 000 habitants. En Tunisie, la brucellose demeure endémique dans certaines régions. Avant 1989, l'endémicité était faible avec une moyenne annuelle de déclaration de 5 cas. L'insuffisance des mesures préventives et l'introduction d'animaux infectés à partir des pays limitrophes étaient à l'origine de l'épidémie de 1991-1992 totalisant plus de 500 cas dans les régions du Sud-ouest.

Depuis, l’endémicité de la maladie persiste dans ces régions avec une incidence actuelle de l'ordre de 2 à 3,5 pour 100 000 habitants, le nombre des cas déclarés varie entre 128 en 2003,354 en 2004 et 284 en 2005, 80% des cas sont déclarés dans les gouvernorats de Gafsa, Kasserine (Matyas et fujikura, 1984 ; Corbel, 1997 ; Boschiroli et al., 2001).

Une nouvelle recrudescence de la maladie est survenue au cours de l'année 2006 avec la notification de 460 cas et surtout la survenue d'une épidémie dans la région du grand Tunis (87 cas) (Hamou., 2016). La brucellose survient à tous les âges avec une prédominance chez l’adulte jeune de sexe masculin. En Tunisie, les adultes âgés de 20 à 59 ans représentent 65%

des cas déclarés avec une prédominance masculine (sex-ratio : 1,45). Certains professionnels sont exposés au risque de brucellose telle que les vétérinaires, éleveurs, agriculteurs, bergers, employés d'abattoirs et bouchers. L’homme se contamine principalement par voie digestive ou cutanéo-muqueuse. La contamination digestive par ingestion de lait cru ou de ses dérivés frais (fromage, lait caillé) provenant d’animaux infectés, de plus en plus fréquente, est devenue la principale voie de contamination aussi bien en milieu urbain que rural (Benabadji, 2010 ; Hamou, 2016).

b) En Algérie

En 2000, la wilaya de Sidi Bel Abbés semble la plus touchée, le marché de bétail le plus important de toute la région s'y trouve. Sur une période de 30 ans de Janvier 1980 à Décembre 2010 : 1884 cas ont été colligés (Tabet- Derraz et al., 2012).

- En 2003 : L'incidence de la brucellose est de 8,79 cas / 100.000 habitants.

- En 2004 : L'incidence de la brucellose est en légère hausse avec 10,99 cas pour 100.000habitants.

- En 2005 : L'incidence de la brucellose a plus que doublé durant l’année : elle varie de 10,99

- En 2005 : L'incidence de la brucellose a plus que doublé durant l’année : elle varie de 10,99