Programme des maladies entériques

• Identification et sérotypage
• Lysotypage
• Typage et caractérisation moléculaires
• Surveillance
• Recherche

Chef intérimaire : Dre Lai King Ng

Le Programme des maladies entériques, autrefois connu sous le nom de Laboratoire national pour les pathogènes entériques, est un centre scientifique de référence ayant obtenu son mandat par décret en 1947 (PC857, 20 mai 1947). Le Programme n’a jamais interrompu ses activités depuis sa création.

Le Programme comporte cinq volets principaux :
            1. Identification et sérotypage
            2. Lysotypage
            3. Typage et caractérisation moléculaires
            4. Surveillance
            5. Recherche

Le Programme des maladies entériques offre des services diagnostiques de référence, d’identification des dangers, de caractérisation des isolats et de surveillance des pathogènes entériques, dont Salmonella, Shigella, Escherichia coli (y compris E. coli 0157:H7, qui cause la « maladie du hamburger »), Campylobacter, Vibrio cholerae, Vibrio parahaemolyticus, Listeria monocytogenes et Aeromonas.

Des méthodes de typage et de sous-typage sont nécessaires pour caractériser les bactéries responsables de maladies entériques. Les renseignements obtenus par ces méthodes servent à détecter et à caractériser les éclosions ainsi qu’à mener des interventions pour limiter les répercussions des éclosions sur les populations humaines. La surveillance des types et des sous‑types de bactéries entériques présents chez les humains, chez les animaux, dans les aliments et dans l’environnement procure également des renseignements essentiels pour comprendre comment la population humaine est exposée aux bactéries pathogènes et comment réduire au minimum ou éliminer de telles expositions.

Un bon nombre des percées récentes mises en application au Programme des maladies entériques visent à obtenir plus rapidement des résultats plus exacts et à utiliser les technologies de communication et les stratégies Web les plus perfectionnées pour s’assurer que les interventions ayant pour but de contrer les risques pour la santé publique posés par les bactéries entériques sont menées le plus vite possible.

Les cinq volets du Programme des maladies entériques collaborent étroitement et utilisent des méthodes telles que le biotypage, le sérotypage, le lysotypage, le typage des toxines, la détermination de la sensibilité aux antibiotiques et le typage moléculaire.

Globalement, le Programme collabore étroitement avec les laboratoires de santé publique provinciaux, d’autres laboratoires au sein du Laboratoire national de microbiologie, d’autres laboratoires fédéraux effectuant des analyses pour les maladies d’origine alimentaire et hydrique ainsi qu’avec les épidémiologistes fédéraux qui s’occupent de surveillance ainsi que de la détection des éclosions et de la lutte contre celles-ci. Des scientifiques du Programme des maladies entériques donnent de la formation sur les méthodes existantes, et de nouvelles méthodes de typage et de sous‑typage des bactéries entériques sont mises au point, testées, normalisées et partagées. Des recherches sont menées en collaboration entre les différents volets du Programme et avec des collaborateurs externes.

1. Identification et sérotypage

Chef : Helen Tabor

L’identification des bactéries au genre et à l’espèce constitue la père étape de toute enquête de nature bactériologique. Il est nécessaire de connaître le genre et l’espèce pour pouvoir effectuer une caractérisation plus précise des isolats bactériens. Le groupe d’identification et de sérotypage possède l’expérience et l’expertise nécessaires pour fournir des services de référence dans ce domaine. Ainsi, les méthodes utilisées et les résultats obtenus par cette section sont reconnus comme « la référence » par les autres laboratoires au sein du système de santé public.
           
Ce groupe est également responsable du sérotypage des bactéries entériques, étape essentielle à toute enquête ultérieure. La connaissance du sérotype d’une bactérie entérique est souvent suffisante pour reconnaître une éclosion, intervenir en conséquence et maîtriser cette éclosion. Par ailleurs, les tests utilisés pour la caractérisation plus poussée de ces bactéries dépend du sérotype, et la plupart des autres renseignements obtenus par typage et sous‑typage des bactéries d’intérêt sont organisés en fonction du sérotype. Le laboratoire d’identification et de sérotypage est l’un des rares dans le monde qui possède l’expérience, l’expertise et les collections de bactéries de référence nécessaires pour préparer et effectuer des contrôles de qualité rigoureux du sérotypage de Salmonella, Shigella, E. coli et Listeria monocytogenes avec des antisérums de lapin. Certains de ces antisérums sont par la suite fournis à des laboratoires partenaires à l’échelle nationale et internationale par le biais d’ententes de transfert de matériel. Toutes les méthodes utilisées sont celles recommandées par l’Institut Pasteur et les centres collaborateurs OMS. L’Organisation mondiale de la santé a recours au personnel et à l’expertise du laboratoire d’identification et de sérotypage pour la formation de chercheurs de laboratoire d’autres pays en matière d’identification et de sérotypage bactériens. Le laboratoire a collaboré étroitement à la création de laboratoires de sérotypage, de réactifs, de collections de cultures et de programmes d’assurance qualité, particulièrement en Amérique latine. Il a aussi créé et mis en œuvre des programmes d’assurance qualité pour le Réseau des laboratoires de santé publique du Canada (RLSPC).

2. Lysotypage

Chef : Rafiq Ahmed

Le lysotypage est une méthode de sous-typage très rapide eès discriminatoire qui fournit rapidement des renseignements sur les souches bactériennes des différents sérotypes. Cette méthode, qui est peu coûteuse, robuste et instructive pour la reconnaissance des éclosions et la lutte contre celles-ci, est utile dans des situations où le sérotypage seul ne fournit pas assez de renseignements. Le lysotypage donne aussi des résultats très instructifs pour l’étude des populations bactériennes. Le laboratoire de lysotypage du Programme des maladies entériques effectue des analyses de laboratoire, produit des phages et mène des activités de recherche appliquée et de surveillance. Toutes ces activités fournissent des données importantes pour la reconnaissance des problèmes émergents de santé publique, l’établissement des priorités et la mise en œuvre de projets de recherche du programme. Plusieurs nouvelles méthodes de lysotypage ont récemment été mises au point pour combler les lacunes en ce qui concerne le sous‑typage d’importants pathogènes entériques humains, dont E. coli O157:H7, B. cereus, Salmonella Heidelberg, Salmonella Oranienburg, Salmonella Newport, Shigella sonnei et Shigella boydii.
           
Des clients externes et des représentants de centres de santé nationaux et internationaux ont obtenu des réactifs de lysotypage et de la formation pour le lysotypage de E. coli O157:H7 et de Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM).

3.  Typage et caractérisation moléculaires

Dr Gehua Wang

Parmi les autres services offerts aux laboratoires de santé publique figurent la détection et la caractérisation des toxines produites par les pathogènes entériques, par exemple les toxines de Shiga et les toxines cholériques. En présence d’isolats atypiques, il peut être nécessaire de détecter des facteurs de virulence ou des gènes uniques pour confirmer l’identité ou la pathogénicité.

4.  Surveillance

Walter Demzuk

Programme national de surveillance des maladies entériques (PNSME)

Le Programme national de surveillance des maladies entériques (PNSME) est un système qui vise à surveiller les fluctuations à court terme du nombre de pathogènes entériques humains isolés au Canada afin de reconnaître rapidement les éclosions de maladie. Les renseignements recueillis sont utilisés par des personnes qui s’occupent directement de la reconnaissance et de la prévention des maladies entériques au Canada, ainsi que de la lutte contre ces maladies, tant à l’échelle fédérale que provinciale. Les séries de données de base sont fournies au LNM par chacun des laboratoires de santé publique provinciaux, puis sont compilées et analysées au LNM et au Centre de prévention et de contrôle des maladies infectieuses (CPCMI), à Guelph. On modifie chaque semaine ces données, y intégrant de nouvelles données et des corrections. Les données annuelles du PNSME sont utiles pour déterminer les taux de base et les seuils nécessaires pour mettre en contexte les totaux des isolats hebdomadaires.

Rapports annuels de surveillance des maladies entériques

Les rapports nationaux de surveillance des maladies entériques sont plus précis et plus vastes que les données recueillies par le PNSME, et ce, en raison de l’inclusion et de la comparaison des données provenant de plusieurs sources. Parmi les données et les sources figurent les données sur les maladies à déclaration obligatoire au Canada fournies par le Centre de prévention et de contrôle des maladies infectieuses, le PNSME, le Programme intégré canadien de surveillance de la résistance aux antimicrobiens (PICRA), nos propres services de référence ainsi que les données que le Laboratoire de lutte contre les zoonoses d’origine alimentaire communique sur les isolats de Salmonella provenant de sources non humaines. Les rapports nationaux de surveillance des maladies entériques offrent une analyse plus exacte et plus en profondeur des taux d’isolement des pathogènes entériques au Canada. Ils fournissent un contexte et une interprétation concernant les taux, indiquent les sources possibles et la distribution des pathogènes entériques au Canada et offrent à leur public cible, les organismes de santé publique canadiens et étrangers, une perspective axée sur la gestion de la santé publique. Ils sont à l’origine de programmes de surveillance accrue tels que le projet S. Newport, mené dans le cadre du PICRA. Ils ont aussi permis de relever des tendances telles que l’augmentation des isolats de S. Heidelberg en tant que cause de maladies gastro‑intestinales au Canada et, malgré les données non humaines limitées, de déterminer que la volaille constituait un réservoir de cette bactérie. Certaines enquêtes qui ont été menées, telles que celle sur les pépites de poulet, ont été suivies d’avis publics et de campagnes d’information visant à faire connaître les bonnes façons de manipuler et de faire cuire les produits de ce type. 

Programme intégré canadien de surveillance de la résistance aux antimicrobiens

Le Programme intégré canadien de surveillance de la résistance aux antimicrobiens (PICRA) est un programme national qui a été mis en œuvre en 2002 pour surveiller les tendances en ce qui concerne l’usage des antimicrobiens et la résistance aux antimicrobiens chez certaines bactéries d’origine humaine, animale ou alimentaire au Canada. Le PICRA procède à la collecte, à l’intégration, à l’analyse et à la communication rapide et continue de données animales, alimentaires, humaines et environnementales représentatives. Le Programme s’appuie sur plusieurs composantes de surveillance représentatives et utilisant les mêmes méthodes, composantes qu’on peut relier pour examiner les liens entre les antimicrobiens utilisés dans les aliments, chez les animaux et chez les humains ainsi que les effets de ces antimicrobiens sur la santé. Ces connaissances aideront (i) à élaborer des politiques fondées sur des données scientifiques pour contrôler l’usage des antibiotiques dans les hôpitaux et dans les centres communautaires et agricoles dans le but de prolonger l’efficacité de ces médicaments et (ii) à déterminer les mesures adéquates pour limiter l’émergence de bactéries résistantes et la transmission de telles bactéries entre les animaux, les animaux et les humains. Le Programme vise avant tout à atténuer l’impact de la résistance aux antimicrobiens dans la population canadienne.       

De façon plus détaillée, les objectifs du Programme sont d’examiner l’ampleur et les tendances de la résistance aux antimicrobiens dans les isolats cliniques de bactéries entériques humaines au Canada et de détecter les problèmes émergents. Le CIPRA a amorcé, en janvier 2003, une surveillance de la résistance aux antimicrobiens chez les isolats humains de Salmonella, en collaboration avec le RLSPC et l’Agence de santé publique du Canada. Les laboratoires de santé publique provinciaux font parvenir au Laboratoire national de microbiologie (LNM) des isolats représentatifs de Salmonella, accompagnés de données, pour qu’il effectue le lysotypage et détermine la sensibilité aux antibiotiques.

PulseNet Canada

PulseNet Canada est un réseau de laboratoires qui partagent, en temps réel, des résultats de sous‑typage par le biais d’Internet et de techniques de transfert d’information Web. La création de bases nationales complètes de données en continu sur les types bactériens, données obtenues par des méthodes normalisées et respectant une nomenclature normalisée, est coordonnée et surveillée par le groupe PulseNet du LNM.

L’apparition soudaine de quelques isolats d’un nouveau type ou l’augmentation de l’incidence d’un type déjà identifié permettent de détecter une grappe de cas qui pourrait correspondre à une éclosion et justifier la mise en branle rapide d’une enquête épidémiologique et en laboratoire. Les données du typage moléculaire (électrophorèse sur gel en champ pulsé – EGCP) et d’autres données de typage et de sous-typage peuvent ensuite être utilisées pour raffiner les définitions de cas afin de confirmer les véhicules de l’infection et de déterminer les voies d’infection. Les résultats du typage et du sous-typage sont également utiles pour le retraçage.

L’EGCP est une méthode utilisée depuis le début des années 90 dans de nombreux laboratoires cliniques, alimentaires et de référence au Canada pour le génotypage des souches bactériennes pathogènes. Manifestant un désir de comparer les résultats de différents laboratoires afin de détecter des éclosions dans de multiples régions géographiques, un groupe de gestionnaires de laboratoires d’un bout à l’autre du pays se sont réunis au LNM, en 1998, dans le but de normaliser les protocoles d’EGCP. Par consensus, ils ont adopté la méthode normalisée pour E. coli O157:H7 utilisée par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC). En 2000, PulseNet North a vu le jour, puis a été rebaptisé PulseNet Canada en 2003. La méthode actuelle d’EGCP utilisée par les laboratoires de PulseNet Canada a été harmonisée avec celles utilisées par les CDC. Pour garantir l’uniformité des résultats interlaboratoires, tous les laboratoires du réseau participent au programme d’assurance qualité.

Pour pouvoir se préparer et intervenir en cas d’éclosion de maladie infectieuse naturelle ou provoquée délibérément, il faut disposer de meilleures méthodes de collecte et de diffusion de l’information dans les différents territoires de compétence. Pour ce faire, le LNM a établi un cadre virtuel, le Réseau des laboratoires de surveillance du Canada (RLSC), pour l’épidémiologie moléculaire des agents à l’origine de maladies infectieuses qui pourraient avoir des répercussions nationales et internationales. En consultation, les laboratoires provinciaux et fédéraux ont décidé que PulseNet Canada serait chapeauté par ce réseau. PulseNet Canada compte parmi ses membres le Laboratoire national de microbiologie et le Laboratoire de lutte contre les zoonoses d’origine alimentaire de l’Agence de santé publique du Canada (ASPC), le Bureau des dangers microbiens de la Direction des aliments de Santé Canada et les laboratoires provinciaux du RLSPC.

5. Recherche

Dr Clifford Clark et Dre Gehua Wang

La plupart des recherches qui ont trait aux pathogènes entériques se classent dans quatre catégories : 1) mise au point de meilleures méthodes de détection; 2) évaluation et mise au point de meilleures méthodes de typage; 3) projets spéciaux de surveillance en laboratoire et analyse des éclosions et des souches en cause dans les éclosions; et 4) enquêtes sur la distribution des gènes de virulence dans les populations de ces microorganismes, et mécanismes par lesquels les gènes se transmettent dans la population.

La mise au point de meilleures méthodes de détection comprend la création de nouvelles épreuves d’amplification par la polymérase (PCR) pour la détection des gènes de virulence (signature), de techniques de PCR multiplex pour l’identification rapide des pathotypes d’E. coli et de méthodes de PCR en temps réel à utiliser dans les laboratoires mobiles. Les travaux en collaboration visent la mise au point de méthodes de sérotypage moléculaire qui pourraient être utilisées dans n’importe quel laboratoire. De nouvelles méthodes rapides sont évaluées, dont la technologie des billes de Luminex pour l’identification de séries pouvant comprendre jusqu’à 100 gènes, ainsi que les puces à ADN pour l’identification de séries beaucoup plus grandes de gènes. Parmi les techniques qui présentent actuellement un intérêt, mentionnons l’utilisation d’une technique de PCR multiplex en temps réel servant à déterminer la diversité des pathogènes entériques bactériens présents dans les selles et dans d’autres échantillons prélevés chez des cas humains de maladies et à estimer le nombre relatif de chacun de ces pathogènes. Le but de cette technique est de concevoir de meilleurs algorithmes pour l’identification des agents causals des maladies.

L’utilité et le pouvoir de prévision des relations épidémiologiques associés à plusieurs méthodes différentes de typage et de sous‑typage ont été évalués avec les isolats en cause dans l’éclosion d’infections à Campylobacter qui s’est produite à Walkerton. Des enquêtes similaires sont prévues ou en cours pour d’autres pathogènes entériques. Ces travaux permettront de mieux reconnaître les éclosions et faciliteront la caractérisation épidémiologique des éclosions et le retraçage. Des méthodes de typage et de sous‑typage sont aussi utilisées pour caractériser la diversité des souches d’E. coli associées aux maladies diarrhéiques chez les jeunes enfants du Manitoba. D’autres recherches sont axées sur la biologie des pathogènes entériques. Au nombre des projets en cours figurent l’identification de nouveaux gènes de virulence chez les microorganismes entériques; la détermination des mécanismes par lesquels les gènes de virulence sont transférés au sein des populations de bactéries entériques; et l’association entre des lignées précises de bactéries entériques et des maladies humaines. Ces projets permettront de savoir quels gènes sont nécessaires pour que chaque pathogène cause une maladie et quels mécanismes génétiques interviennent dans la création des nouveaux pathogènes.