Innovative approaches to improve staphylococcal food poisoning characterization

Abstract

Staphylococcal food poisoning is one of the most common food-borne diseases resulting from the ingestion of staphylococcal enterotoxins (SEs) preformed in food by enterotoxigenic strains of coagulase-positive staphylococci, mainly Staphylococcus aureus. To date, more than twenty SEs have been described: SEA to SElV. Each of them share superantigenic activity whereas only few of them have been proved to be emetic and thus represent a potentiel hazard for consumers. Characterisation of staphylococcal food poisoning outbreaks are dependent of various parameters such as isolation of coagulase positive staphylococci and detection of staphylococcal enterotoxins. However, various drawbacks such as heat treatment sensitivity of staphylococci or availability of antibodies against all staphylococcal enterotoxins lead to false diagnosis or to a lack of characterisation of food poisoning outbreaks. Thus, in order to characterise and elucidate staphylococcal food poisoning, we developed an integrated approach from gene to protein using the combination of PCR-based tools, ELISA tests and quantitative MS.Les toxi-infections alimentaires collectives staphylococciques représentent ces dernières années en France la seconde cause de toxi-infections alimentaires bactériennes. Ces dernières sont dues à l'ingestion de toxines préformées dans les aliments : les entérotoxines. Actuellement, une vingtaine d'entérotoxines (SEA àSElV) ont été décrites dans la littérature ; parmi celles-ci, toutes possédent une activité superantigéniques mais seules quelques unes possèdent une activité émétique prouvée et présentent donc un risque sanitaire pour le consommateur. Deux problèmes majeurs se posent pour confirmer le diagnostic des épisodes toxiques à staphylocoques. D'une part, les staphylocoques sont sensibles aux traitements thermiques appliqués aux aliments alors que les entérotoxines ne le sont pas, et d'autre part les méthodes de détection des entérotoxines staphylococciques actuellement disponibles ne couvrent pas l'ensemble des entérotoxines décrites à ce jour. Ainsi, et afin de proposer une alternative innovante aux tests immuno-enzymatiques utilisés pour la recherche des entérotoxines staphylococciques dans les matrices alimentaires, nous avons mis en place une démarche intégrée « du gène à la protéine » utilisant des outils de biologie moléculaire, d'immunochimie et de physisco-chimie des protéines pour caractériser, comprendre et élucider les toxi-infections alimentaires collectives à staphylocoques