L’analyse du transcriptome de Listeria monocytogenes exposées à la graisse de bœuf révèle des mécanismes antimicrobiens et d’atténuation de la pathogénicité

Citation

Chen, Y.Y., Kommadath, A., Vahmani, P., Visvalingam, J., Dugan, M.E.R., Yang, X. (2021). Transcriptome Analysis of Listeria monocytogenes Exposed to Beef Fat Reveals Antimicrobial and Pathogenicity Attenuation Mechanisms. Applied and Environmental Microbiology, [online] 87(9), 1-18. http://dx.doi.org/10.1128/AEM.03027-20

Résumé en langage clair

Listeria monocytogenes est un pathogène intracellulaire mortel qui est principalement associé à la consommation d’aliments prêts-à-manger. La présente étude visait à évaluer l’efficacité de la graisse de bœuf totale (GB-T) de bovins nourris de graines de lin et ses fractions enrichies d’acides gras mono-insaturés (GB-AGMI) et d’acides gras polyinsaturés (AGPI) (GB-AGPI), et d’acides gras à longue chaîne (AG-LC) disponibles dans le commerce, comme agents antimicrobiens naturels contre L. monocytogenes. Les GB-AGMI et les GB-AGPI ainsi que les acides gras c9-C16:1, C18:2n-6 et C18:3n-3 ont montré un fort effet inhibiteur contre L. monocytogens. Une analyse fonctionnelle a indiqué que les AGI-LC antimicrobiens ont réprimé l’expression de gènes associés au transport transmembranaire des nutriments, à la génération d’énergie et à la résistance au stress oxydatif. Les gènes de virulence et les gènes impliqués dans les stress biliaires, acides et osmotiques ont été largement régulés à la baisse, et davantage pour les gènes c9-C16:1, C18:2n-6 et C18:3n-3. Les résultats montrent que les acides gras insaturés à longue chaîne (AGI-LC), y compris les fractions de graisse de bœuf insaturée provenant de bovins nourris aux graines de lin, pourraient être utilisés comme agents antimicrobiens efficaces contre L. monocytogenes par le contrôle de la croissance ainsi que l’atténuation de la virulence. Ces résultats font non seulement avancer notre compréhension du mode d’action des AGI-LC contre L. monocytogenes, mais donnent à croire également que la graisse de bœuf ou ses fractions pourraient être utilisées comme agents antimicrobiens naturels pour la maîtrise des pathogènes d’origine alimentaire.

Résumé

Listeria monocytogenes est un pathogène intracellulaire mortel principalement associé à la consommation d’aliments prêts à manger. Cette étude a porté sur l’efficacité du gras de bœuf total (GB-T) provenant de bovins nourris aux graines de lin et de ses fractions (disponibles dans le commerce) enrichies en acides gras mono-insaturés (GB-AGMI), en acides gras polyinsaturés (GB-AGPI) et en acides gras à longue chaîne (AG-LC) offerts dans le commerce, en tant qu’antimicrobiens naturels contre L. monocytogenes. Le GB-T était inefficace même à des concentrations de 6 mg/ml, tandis que L. monocytogenes était sensible au GB-AGMI et au GB-AGPI, avec des CMI à pH 7 de 0,33 ± 0,21 mg/ml et 0,06 ± 0,03 mg/ml, respectivement. La CMI du C14:0 était significativement plus faible que celles du C16:0 et du C18:0 (P < 0,05). Les acides gras c9-C16:1, C18:2n-6 et C18:3n-3 ont montré une activité inhibitrice plus forte que le c9-C18:1 et le C18:2 conjugué, avec des CMI de moins de 1 mg/ml. De plus, la réponse de L. monocytogenes aux acides gras sélectionnés a été analysée par séquençage du transcriptome global (RNA-seq). L’analyse fonctionnelle a indiqué que les acides gras insaturés à longue chaîne, qui ont une activité antimicrobienne, réprimaient chez L. monocytogenes l’expression des gènes associés au transport transmembranaire des éléments nutritifs, à la production d’énergie et à la résistance au stress oxydatif. Par ailleurs, la régulation à la hausse de l’assemblage des ribosomes et du processus de traduction est probablement associée aux mécanismes d’adaptation et de réparation activés par les acides gras insaturés à longue chaîne. Les gènes de virulence et ceux intervenant dans le stress biliaire, le stress acide et le stress osmotique ont été fortement régulés à la baisse, et de façon plus importante avec les c9-C16:1, C18:2n-6 et C18:3n-3, probablement par interaction avec le régulateur principal de virulence PrfA et le facteur alternatif sigma σB.
IMPORTANCE. Listeria monocytogenes est un pathogène bactérien connu pour sa capacité à survivre et à se multiplier dans des environnements défavorables, ce qui complique la lutte contre cet organisme, en particulier dans les aliments minimalement transformés et ceux prêts à manger. Cette étude a porté sur l’efficacité antimicrobienne naturelle d’acides gras de différentes sources contre L. monocytogenes. Elle a permis d’évaluer leur rôle potentiel dans la modulation de la pathogénicité de la souche L. monocytogenes ATCC 19111. Les résultats montrent que les acides gras insaturés à longue chaîne, y compris les fractions insaturées du gras de bœuf provenant de bovins nourris au lin, pourraient être utilisés comme antimicrobiens efficaces contre L. monocytogenes, parce qu’ils en limitent la multiplication et en atténuent la virulence. Cette étude permet non seulement de mieux comprendre le mode d’action des acides gras insaturés à longue chaîne contre L. monocytogenes, mais elle évoque également la possibilité d’utiliser le gras de bœuf ou ses fractions comme antimicrobien naturel pour lutter contre les maladies d’origine alimentaire.

Date de publication

2021-05-01