Surrogates of foodborne and waterborne protozoan parasites: A review

The protozoan parasites Cryptosporidium parvum, Cyclospora cayetanensis, and Toxoplasma gondii are major causes of waterborne and foodborne diseases worldwide. The assessment of their removal or inactivation during water treatment and food processing remains challenging, partly because research on these parasites is hindered by various economical, ethical, methodological, and biological constraints. To address public health concerns and gain new knowledge, researchers are increasingly seeking alternatives to the use of such pathogenic parasites. Over the past few decades, several non-pathogenic microorganisms and manufactured microparticles have been evaluated as potential surrogates of waterborne and foodborne protozoan parasites. Here, we review the surrogates that have been reported for C. parvum, C. cayetanensis, and T. gondii oocysts, and discuss their use and relevance to assess the transport, removal, and inactivation of these parasites in food and water matrices. Biological surrogates including non-human pathogenic Eimeria parasites, microorganisms found in water sources (anaerobic and aerobic spore-forming bacteria, algae), and non-biological surrogates (i.e. manufactured microparticles) have been identified. We emphasize that such surrogates have to be carefully selected and implemented depending on the parasite and the targeted application. Eimeria oocysts appear as promising surrogates to investigate in the future the pathogenic coccidian parasites C. cayetanensis and T. gondii that are the most challenging to work with

Diversité des regards portés sur les cours d'eau entre experts et riverains. Le cas de la restauration de l'Yzeron (Rhône, France)

National audienceL’étude présentée ici vise à répondre à cet objectif par une analyse des perceptions paysagères réalisée à Oullins, dans l’agglomération lyonnaise. Cette commune urbaine se situe à la confluence entre le Rhône et l’Yzeron, un cours d’eau extrêmement artificialisé et dégradé (mauvaise qualité des eaux, absence de mobilité du chenal, faible biodiversité…) qui fait l’objet d’un ambitieux projet de restauration écologique et de revalorisation paysagère (démarrage des travaux programmé au printemps 2014). Rétablir la « nature » en ville est donc au cœur du projet. Ce contexte opérationnel de restauration d’une rivière urbaine conduit à s’interroger sur les facteurs qui fondent un environnement de qualité.La démarche originale qui a été poursuivie repose sur une enquête de perception soumise in situ, le long d’un parcours imposé le long de l’Yzeron, associant un questionnaire et une expérimentation par eye-tracker mobile. Le premier vise à produire une évaluation des paysages et de leurs composants (Le Lay et al., 2012 ; Cottet et al., 2013), tandis que le second s’intéresse à la manière dont ces objets focalisent l’attention visuelle d’un observateur (De Lucio et al., 1996 ; Henderson, 2003 ; Berto et al., 2008). Deux groupes d’acteurs ont été interrogés dans le cadre de l’enquête : des riverains vivant à proximité du cours d’eau, et des gestionnaires impliqués dans l’élaboration du projet de restauration. Cet échantillonnage permet de comparer les regards portés par des experts et des non-experts sur les facteurs paysagers contribuant à la qualité de l'environnement.Les résultats confirment l’existence d’une grande hétérogénéité de perceptions. Néanmoins, certains attributs paysagers se révèlent clairement impliqués, positivement ou négativement, dans l’appréciation des paysages urbains. Ils peuvent donc être considérés comme des facteurs d’amélioration ou de détérioration de la qualité des environnements aquatiques en ville

Évaluation des parasites protozoaires Eimeria spp. comme modèles d’étude de l’inactivation des oocystes de Toxoplasma gondii

National audienceLes maladies d’origine alimentaire constituent un problème de santé publique à l’échelle mondiale. La sécurité alimentaire s’inscrit dans une approche intégrée dite de la fourche à la fourchette qui prend en considération chacun des maillons de la chaîne en intégrant des mesures d’évaluation et de maîtrise des dangers.Selon l’EFSA (European Food Safety Authority), chaque année, plus de 1000 cas humains d’infections parasitaires d'origine alimentaire sont signalées dans l'Union Européenne. Toxoplasma gondii est considéré comme l'un des parasites les plus préoccupants au monde en raison des multiples voies d'infection, de sa forte prévalence et de sa distribution mondiale. L’oocyste de T. gondii, forme environnementale du parasite, est connu pour être résistant et survivre pendant de très longues périodes dans les environnements telluriques et hydriques. Ces réservoirs peuvent représenter des sources de contamination lors de la production primaire des légumes, fruits et coquillages. Afin de réduire l’exposition de l’Homme, les industriels de l’agroalimentaire mettent en place des mesures de maîtrise qui visent à inactiver les pathogènes potentiellement présents dans les matières premières. Ces procédés peuvent être chimiques et/ou physiques et leur efficacité doit être évaluée pour chacun des dangers identifiés pour un aliment donné. Cependant, les études menées sur T. gondii sont entravées par des contraintes méthodologiques et financières. En effet, l’approvisionnement en oocystes infectieux en quantités importantes et la mesure du caractère infectieux s’avèrent compliqués, coûteux, requièrent une expertise spécifique et soulèvent des problèmes d’éthique et de risques biologiques. Par conséquent, identifier et caractériser des organismes qui pourraient être utilisés comme substituts aux oocystes de T. gondii constitue un enjeu essentiel pour l'industrie agroalimentaire.L’organisme modèle idéal serait non pathogène, produit aisément en grandes quantités et sa viabilité/infectiosité pourrait être plus facilement mesurée en laboratoire afin d’évaluer sa résistance aux traitements. Ce modèle doit mimer le comportement du pathogène cible et donc présenter des niveaux de résistance comparables ou supérieurs, ainsi que des cinétiques d’inactivation similaires. Dans la mesure du possible, le modèle doit présenter une structure et une taille équivalentes à la cible et avoir un mode de transmission similaire à celui du pathogène cible dans les matrices que l’on souhaite étudier. Il est très important de sélectionner et de valider soigneusement les substituts potentiels afin d’éviter unesurestimation de l’efficacité des technologies de décontamination et un biais dans l’évaluation de l’exposition.Dans cette étude, les oocystes du genre Eimeria ont été évalués comme modèles de T. gondii. Différents traitements physiques et chimiques ont été appliqués sur des oocystes d’Eimeria et de Toxoplasma et leur impact sur la structure a été évalué par cytométrie en flux et microscopie. Les paramètres suivants ont été étudiés : intégrité (taille/granulométrie) et perméabilité, mesurée par l’incorporation de différents marqueurs (lectines). Les premières données obtenues suggèrent qu’Eimeria acervulina serait un bon modèle d’étude de T. gondii pour certains traitements

Évaluation des parasites protozoaires Eimeria spp. comme modèles d’étude de l’inactivation des oocystes de Toxoplasma gondii

National audienceLes maladies d’origine alimentaire constituent un problème de santé publique à l’échelle mondiale. La sécurité alimentaire s’inscrit dans une approche intégrée dite de la fourche à la fourchette qui prend en considération chacun des maillons de la chaîne en intégrant des mesures d’évaluation et de maîtrise des dangers.Selon l’EFSA (European Food Safety Authority), chaque année, plus de 1000 cas humains d’infections parasitaires d'origine alimentaire sont signalées dans l'Union Européenne. Toxoplasma gondii est considéré comme l'un des parasites les plus préoccupants au monde en raison des multiples voies d'infection, de sa forte prévalence et de sa distribution mondiale. L’oocyste de T. gondii, forme environnementale du parasite, est connu pour être résistant et survivre pendant de très longues périodes dans les environnements telluriques et hydriques. Ces réservoirs peuvent représenter des sources de contamination lors de la production primaire des légumes, fruits et coquillages. Afin de réduire l’exposition de l’Homme, les industriels de l’agroalimentaire mettent en place des mesures de maîtrise qui visent à inactiver les pathogènes potentiellement présents dans les matières premières. Ces procédés peuvent être chimiques et/ou physiques et leur efficacité doit être évaluée pour chacun des dangers identifiés pour un aliment donné. Cependant, les études menées sur T. gondii sont entravées par des contraintes méthodologiques et financières. En effet, l’approvisionnement en oocystes infectieux en quantités importantes et la mesure du caractère infectieux s’avèrent compliqués, coûteux, requièrent une expertise spécifique et soulèvent des problèmes d’éthique et de risques biologiques. Par conséquent, identifier et caractériser des organismes qui pourraient être utilisés comme substituts aux oocystes de T. gondii constitue un enjeu essentiel pour l'industrie agroalimentaire.L’organisme modèle idéal serait non pathogène, produit aisément en grandes quantités et sa viabilité/infectiosité pourrait être plus facilement mesurée en laboratoire afin d’évaluer sa résistance aux traitements. Ce modèle doit mimer le comportement du pathogène cible et donc présenter des niveaux de résistance comparables ou supérieurs, ainsi que des cinétiques d’inactivation similaires. Dans la mesure du possible, le modèle doit présenter une structure et une taille équivalentes à la cible et avoir un mode de transmission similaire à celui du pathogène cible dans les matrices que l’on souhaite étudier. Il est très important de sélectionner et de valider soigneusement les substituts potentiels afin d’éviter unesurestimation de l’efficacité des technologies de décontamination et un biais dans l’évaluation de l’exposition.Dans cette étude, les oocystes du genre Eimeria ont été évalués comme modèles de T. gondii. Différents traitements physiques et chimiques ont été appliqués sur des oocystes d’Eimeria et de Toxoplasma et leur impact sur la structure a été évalué par cytométrie en flux et microscopie. Les paramètres suivants ont été étudiés : intégrité (taille/granulométrie) et perméabilité, mesurée par l’incorporation de différents marqueurs (lectines). Les premières données obtenues suggèrent qu’Eimeria acervulina serait un bon modèle d’étude de T. gondii pour certains traitements

Évaluation des parasites protozoaires Eimeria spp. comme modèles d’étude de l’inactivation des oocystes de Toxoplasma gondii

National audienceLes maladies d’origine alimentaire constituent un problème de santé publique à l’échelle mondiale. La sécurité alimentaire s’inscrit dans une approche intégrée dite de la fourche à la fourchette qui prend en considération chacun des maillons de la chaîne en intégrant des mesures d’évaluation et de maîtrise des dangers.Selon l’EFSA (European Food Safety Authority), chaque année, plus de 1000 cas humains d’infections parasitaires d'origine alimentaire sont signalées dans l'Union Européenne. Toxoplasma gondii est considéré comme l'un des parasites les plus préoccupants au monde en raison des multiples voies d'infection, de sa forte prévalence et de sa distribution mondiale. L’oocyste de T. gondii, forme environnementale du parasite, est connu pour être résistant et survivre pendant de très longues périodes dans les environnements telluriques et hydriques. Ces réservoirs peuvent représenter des sources de contamination lors de la production primaire des légumes, fruits et coquillages. Afin de réduire l’exposition de l’Homme, les industriels de l’agroalimentaire mettent en place des mesures de maîtrise qui visent à inactiver les pathogènes potentiellement présents dans les matières premières. Ces procédés peuvent être chimiques et/ou physiques et leur efficacité doit être évaluée pour chacun des dangers identifiés pour un aliment donné. Cependant, les études menées sur T. gondii sont entravées par des contraintes méthodologiques et financières. En effet, l’approvisionnement en oocystes infectieux en quantités importantes et la mesure du caractère infectieux s’avèrent compliqués, coûteux, requièrent une expertise spécifique et soulèvent des problèmes d’éthique et de risques biologiques. Par conséquent, identifier et caractériser des organismes qui pourraient être utilisés comme substituts aux oocystes de T. gondii constitue un enjeu essentiel pour l'industrie agroalimentaire.L’organisme modèle idéal serait non pathogène, produit aisément en grandes quantités et sa viabilité/infectiosité pourrait être plus facilement mesurée en laboratoire afin d’évaluer sa résistance aux traitements. Ce modèle doit mimer le comportement du pathogène cible et donc présenter des niveaux de résistance comparables ou supérieurs, ainsi que des cinétiques d’inactivation similaires. Dans la mesure du possible, le modèle doit présenter une structure et une taille équivalentes à la cible et avoir un mode de transmission similaire à celui du pathogène cible dans les matrices que l’on souhaite étudier. Il est très important de sélectionner et de valider soigneusement les substituts potentiels afin d’éviter unesurestimation de l’efficacité des technologies de décontamination et un biais dans l’évaluation de l’exposition.Dans cette étude, les oocystes du genre Eimeria ont été évalués comme modèles de T. gondii. Différents traitements physiques et chimiques ont été appliqués sur des oocystes d’Eimeria et de Toxoplasma et leur impact sur la structure a été évalué par cytométrie en flux et microscopie. Les paramètres suivants ont été étudiés : intégrité (taille/granulométrie) et perméabilité, mesurée par l’incorporation de différents marqueurs (lectines). Les premières données obtenues suggèrent qu’Eimeria acervulina serait un bon modèle d’étude de T. gondii pour certains traitements

Evaluation of eimeria spp. Parasites as surrogates for the study of toxoplasma gondii oocyst inactivation

International audienceFoodborne diseases are a global public health concern. Toxoplasma gondii is considered as one of the most of concern parasites in the world due to its multiple routes of transmission, high prevalence, and global distribution. The T. gondii oocyst the environmental form of the parasite, is known to remain infective for very long periods in soils and waters. These reservoirs can be sources of contamination during the primary production of vegetables, fruits, and seafood. In order to reduce human exposure, food industries implement control measures whose efficiency to inactivate the pathogens in the food matrix requires evaluation. However, for T. gondii, such studies face methodological and financial constraints. Indeed, sourcing infective oocysts in large quantities and measuring their infectivity are costly, require specific expertise and authorizations, and raise ethical and biohazard issues. Therefore, identifying and characterizing organisms that could be used as surrogates for T. gondii oocysts is a critical issue for the agri-food industry.The ideal surrogate should be non-pathogenic, easy to produce in large quantities and its viability/infectivity easily measured in the laboratory to assess control measures inactivation efficiency. The surrogate should display comparable or less inactivation to T. gondii oocysts, as well as similar inactivation kinetics. Whenever possible, the model should be equivalent in structure and size to the target pathogen and have a similar mode of transmission in the matrices to be studied. In this study, oocysts of the genus Eimeria were evaluated as surrogates of T. gondii. Physical and chemical treatments were applied to Eimeria acervulina and Toxoplasma oocysts and their impact on their structure was evaluated by flow cytometry and microscopy. The following parameters were studied: integrity (size/granulometry) and permeability, measured by the incorporation of different markers such as lectins. The first data obtained suggest that Eimeria acervulina would be a good model to study T. gondii for certain treatments

Evaluation of eimeria spp. Parasites as surrogates for the study of toxoplasma gondii oocyst inactivation

International audienceFoodborne diseases are a global public health concern. Toxoplasma gondii is considered as one of the most of concern parasites in the world due to its multiple routes of transmission, high prevalence, and global distribution. The T. gondii oocyst the environmental form of the parasite, is known to remain infective for very long periods in soils and waters. These reservoirs can be sources of contamination during the primary production of vegetables, fruits, and seafood. In order to reduce human exposure, food industries implement control measures whose efficiency to inactivate the pathogens in the food matrix requires evaluation. However, for T. gondii, such studies face methodological and financial constraints. Indeed, sourcing infective oocysts in large quantities and measuring their infectivity are costly, require specific expertise and authorizations, and raise ethical and biohazard issues. Therefore, identifying and characterizing organisms that could be used as surrogates for T. gondii oocysts is a critical issue for the agri-food industry.The ideal surrogate should be non-pathogenic, easy to produce in large quantities and its viability/infectivity easily measured in the laboratory to assess control measures inactivation efficiency. The surrogate should display comparable or less inactivation to T. gondii oocysts, as well as similar inactivation kinetics. Whenever possible, the model should be equivalent in structure and size to the target pathogen and have a similar mode of transmission in the matrices to be studied. In this study, oocysts of the genus Eimeria were evaluated as surrogates of T. gondii. Physical and chemical treatments were applied to Eimeria acervulina and Toxoplasma oocysts and their impact on their structure was evaluated by flow cytometry and microscopy. The following parameters were studied: integrity (size/granulometry) and permeability, measured by the incorporation of different markers such as lectins. The first data obtained suggest that Eimeria acervulina would be a good model to study T. gondii for certain treatments

Évaluation des parasites protozoaires Eimeria spp. comme modèles d’étude de l’inactivation des oocystes de Toxoplasma gondii

National audienceLes maladies d’origine alimentaire constituent un problème de santé publique à l’échelle mondiale. La sécurité alimentaire s’inscrit dans une approche intégrée dite de la fourche à la fourchette qui prend en considération chacun des maillons de la chaîne en intégrant des mesures d’évaluation et de maîtrise des dangers.Selon l’EFSA (European Food Safety Authority), chaque année, plus de 1000 cas humains d’infections parasitaires d'origine alimentaire sont signalées dans l'Union Européenne. Toxoplasma gondii est considéré comme l'un des parasites les plus préoccupants au monde en raison des multiples voies d'infection, de sa forte prévalence et de sa distribution mondiale. L’oocyste de T. gondii, forme environnementale du parasite, est connu pour être résistant et survivre pendant de très longues périodes dans les environnements telluriques et hydriques. Ces réservoirs peuvent représenter des sources de contamination lors de la production primaire des légumes, fruits et coquillages. Afin de réduire l’exposition de l’Homme, les industriels de l’agroalimentaire mettent en place des mesures de maîtrise qui visent à inactiver les pathogènes potentiellement présents dans les matières premières. Ces procédés peuvent être chimiques et/ou physiques et leur efficacité doit être évaluée pour chacun des dangers identifiés pour un aliment donné. Cependant, les études menées sur T. gondii sont entravées par des contraintes méthodologiques et financières. En effet, l’approvisionnement en oocystes infectieux en quantités importantes et la mesure du caractère infectieux s’avèrent compliqués, coûteux, requièrent une expertise spécifique et soulèvent des problèmes d’éthique et de risques biologiques. Par conséquent, identifier et caractériser des organismes qui pourraient être utilisés comme substituts aux oocystes de T. gondii constitue un enjeu essentiel pour l'industrie agroalimentaire.L’organisme modèle idéal serait non pathogène, produit aisément en grandes quantités et sa viabilité/infectiosité pourrait être plus facilement mesurée en laboratoire afin d’évaluer sa résistance aux traitements. Ce modèle doit mimer le comportement du pathogène cible et donc présenter des niveaux de résistance comparables ou supérieurs, ainsi que des cinétiques d’inactivation similaires. Dans la mesure du possible, le modèle doit présenter une structure et une taille équivalentes à la cible et avoir un mode de transmission similaire à celui du pathogène cible dans les matrices que l’on souhaite étudier. Il est très important de sélectionner et de valider soigneusement les substituts potentiels afin d’éviter unesurestimation de l’efficacité des technologies de décontamination et un biais dans l’évaluation de l’exposition.Dans cette étude, les oocystes du genre Eimeria ont été évalués comme modèles de T. gondii. Différents traitements physiques et chimiques ont été appliqués sur des oocystes d’Eimeria et de Toxoplasma et leur impact sur la structure a été évalué par cytométrie en flux et microscopie. Les paramètres suivants ont été étudiés : intégrité (taille/granulométrie) et perméabilité, mesurée par l’incorporation de différents marqueurs (lectines). Les premières données obtenues suggèrent qu’Eimeria acervulina serait un bon modèle d’étude de T. gondii pour certains traitements

Evaluation of eimeria spp. Parasites as surrogates for the study of toxoplasma gondii oocyst inactivation

International audienceFoodborne diseases are a global public health concern. Toxoplasma gondii is considered as one of the most of concern parasites in the world due to its multiple routes of transmission, high prevalence, and global distribution. The T. gondii oocyst the environmental form of the parasite, is known to remain infective for very long periods in soils and waters. These reservoirs can be sources of contamination during the primary production of vegetables, fruits, and seafood. In order to reduce human exposure, food industries implement control measures whose efficiency to inactivate the pathogens in the food matrix requires evaluation. However, for T. gondii, such studies face methodological and financial constraints. Indeed, sourcing infective oocysts in large quantities and measuring their infectivity are costly, require specific expertise and authorizations, and raise ethical and biohazard issues. Therefore, identifying and characterizing organisms that could be used as surrogates for T. gondii oocysts is a critical issue for the agri-food industry.The ideal surrogate should be non-pathogenic, easy to produce in large quantities and its viability/infectivity easily measured in the laboratory to assess control measures inactivation efficiency. The surrogate should display comparable or less inactivation to T. gondii oocysts, as well as similar inactivation kinetics. Whenever possible, the model should be equivalent in structure and size to the target pathogen and have a similar mode of transmission in the matrices to be studied. In this study, oocysts of the genus Eimeria were evaluated as surrogates of T. gondii. Physical and chemical treatments were applied to Eimeria acervulina and Toxoplasma oocysts and their impact on their structure was evaluated by flow cytometry and microscopy. The following parameters were studied: integrity (size/granulometry) and permeability, measured by the incorporation of different markers such as lectins. The first data obtained suggest that Eimeria acervulina would be a good model to study T. gondii for certain treatments

Evaluation of eimeria spp. Parasites as surrogates for the study of toxoplasma gondii oocyst inactivation

International audienceFoodborne diseases are a global public health concern. Toxoplasma gondii is considered as one of the most of concern parasites in the world due to its multiple routes of transmission, high prevalence, and global distribution. The T. gondii oocyst the environmental form of the parasite, is known to remain infective for very long periods in soils and waters. These reservoirs can be sources of contamination during the primary production of vegetables, fruits, and seafood. In order to reduce human exposure, food industries implement control measures whose efficiency to inactivate the pathogens in the food matrix requires evaluation. However, for T. gondii, such studies face methodological and financial constraints. Indeed, sourcing infective oocysts in large quantities and measuring their infectivity are costly, require specific expertise and authorizations, and raise ethical and biohazard issues. Therefore, identifying and characterizing organisms that could be used as surrogates for T. gondii oocysts is a critical issue for the agri-food industry.The ideal surrogate should be non-pathogenic, easy to produce in large quantities and its viability/infectivity easily measured in the laboratory to assess control measures inactivation efficiency. The surrogate should display comparable or less inactivation to T. gondii oocysts, as well as similar inactivation kinetics. Whenever possible, the model should be equivalent in structure and size to the target pathogen and have a similar mode of transmission in the matrices to be studied. In this study, oocysts of the genus Eimeria were evaluated as surrogates of T. gondii. Physical and chemical treatments were applied to Eimeria acervulina and Toxoplasma oocysts and their impact on their structure was evaluated by flow cytometry and microscopy. The following parameters were studied: integrity (size/granulometry) and permeability, measured by the incorporation of different markers such as lectins. The first data obtained suggest that Eimeria acervulina would be a good model to study T. gondii for certain treatments