Bactériophages dans la transformation des aliments

« Les maladies d’origine alimentaire restent l’une des principales causes d’hospitalisation et de décès dans le monde, malgré les nombreux progrès réalisés en matière d’hygiène alimentaire et de surveillance des agents pathogènes. Les méthodes antimicrobiennes traditionnelles telles que la pasteurisation, le traitement par haute pression, l’irradiation et les désinfectants chimiques peuvent réduire les populations microbiennes dans les aliments à des degrés divers, mais présentent également des inconvénients majeurs, tels qu’un investissement initial élevé et des dommages potentiels aux équipements de transformation en raison de leur nature corrosive, ainsi qu’un effet néfaste sur les propriétés organoleptiques (et éventuellement la valeur nutritionnelle) des aliments. Le point le plus important est peut-être que ces stratégies de décontamination tuent sans distinction, y compris de nombreuses bactéries — souvent bénéfiques — naturellement présentes dans les aliments.Une technique prometteuse qui remédie à plusieurs de ces lacunes est le biocontrôle par les bactériophages, une méthode naturelle et respectueuse de l’environnement dans laquelle des bactériophages lytiques isolés de l’environnement ciblent spécifiquement les bactéries pathogènes et les éliminent des aliments (ou réduisent considérablement leur teneur). Depuis l’idée initiale d’utiliser des bactériophages dans les aliments, de nombreux rapports de recherche ont décrit l’utilisation du biocontrôle par les bactériophages pour lutter contre une grande variété d’agents pathogènes bactériens dans divers aliments, allant de la charcuterie prête à consommer aux fruits et légumes frais. Le nombre de produits commercialisés contenant des bactériophages et autorisés pour des applications de sécurité alimentaire a également augmenté de façon constante.Bien que certains défis subsistent, le biocontrôle par les bactériophages est de plus en plus reconnu comme une modalité attrayante dans notre arsenal d’outils pour l’élimination sûre et naturelle des bactéries pathogènes des aliments.

1. Introduction

Des feuilles de salade au fromage cheddar d’une salade Cobb, en passant par les plats cuisinés surgelés, les aliments que nous consommons sont exposés à un risque constant de contamination par des agents pathogènes microbiens, qui peuvent ensuite être transmis au consommateur. Récemment, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) a mis en place le Groupe de référence sur l’épidémiologie des maladies d’origine alimentaire (FERG) afin de surveiller les maladies d’origine alimentaire à l’échelle mondiale. Le FERG a surveillé les 31 agents pathogènes d’origine alimentaire causant la morbidité et la mortalité les plus élevées chez l’homme. Dans sa dernière estimation (2015) de la charge mondiale des maladies d’origine alimentaire, le FERG a estimé qu’en 2010, 600 millions d’infections d’origine alimentaire sont survenues, causant plus de 400 000 décès. Parmi les cinq micro-organismes les plus fréquents causant des maladies d’origine alimentaire figuraient quatre bactéries : Escherichia coli (~ 111 millions), Campylobacter spp. (~ 96 millions), Salmonella enterica non typhique (~ 78 millions) et Shigella spp. (~ 51 millions), le nombre de décès d’origine alimentaire causés par ces bactéries étant estimé à environ 15 000 pour Shigella spp. jusqu’à environ 63 000 pour E. coli [ 1 ]. Il est frappant de constater que les enfants de moins de cinq ans sont touchés de manière disproportionnée. Ils sont responsables de 40 % des décès alors qu’ils ne représentent que 9 % de la population mondiale [ 1 ]. Ces maladies d’origine alimentaire pèsent également lourdement sur les économies nationales. Aux États-Unis, par exemple, le coût moyen d’un incident est estimé à environ 1 500 USD par personne, le coût annuel total estimé pour ces maladies d’origine alimentaire dépassant les 75 milliards USD [ 2 ].
Il existe différentes approches pour améliorer la sécurité de nos aliments. La pasteurisation thermique est couramment utilisée pour réduire la charge bactérienne dans les liquides et les produits laitiers, en particulier le lait. Cependant, la pasteurisation ne convient pas à de nombreux aliments frais, car le processus entraîne la cuisson des produits. Une autre méthode de réduction des agents pathogènes dans les aliments est le traitement par haute pression (HPP), qui consiste à soumettre les aliments à une pression élevée pour inactiver les microbes. Cette technique a été appliquée avec succès aux produits liquides et aux plats précuits destinés à la congélation. Comme pour la pasteurisation thermique, elle n’est généralement pas utilisée pour la viande fraîche et les produits agricoles, car elle peut affecter l’apparence (la couleur) et/ou la teneur nutritionnelle de ces produits [ 3 , 4 ]. L’irradiation est également un moyen efficace de réduire la charge d’organismes pathogènes dans les aliments. Cependant, l’irradiation peut nuire aux propriétés organoleptiques des aliments. De plus, l’acceptation de cette méthode par les clients est faible et se trouve aggravée par une obligation d’étiquetage pour de nombreux aliments traités par irradiation [ 5 , 6 ]. Enfin, des désinfectants chimiques tels que le chlore et l’acide peracétique (PAA) sont souvent utilisés pour réduire la contamination microbienne de nombreux fruits et légumes frais ainsi que des produits alimentaires prêts à consommer (RTE) [ 7 , 8 ]. Bien qu’ils soient généralement efficaces, beaucoup de ces produits chimiques sont corrosifs et peuvent endommager les équipements de transformation des aliments. Les désinfectants chimiques peuvent également avoir un impact négatif sur l’environnement (c’est-à-dire qu’ils ne sont pas écologiques) et, compte tenu des tendances actuelles vers les aliments biologiques sans produits chimiques, l’acceptation par les consommateurs des additifs chimiques dans les aliments (en particulier dans les produits frais) diminue rapidement. Un inconvénient commun à toutes ces techniques est qu’elles tuent les microbes sans distinction. En d’autres termes, les bactéries pathogènes et les bactéries de la flore normale potentiellement bénéfiques sont affectées de la même manière. De plus, malgré la multitude de méthodes disponibles, les épidémies d’origine alimentaire restent relativement fréquentes.Ces facteurs combinés illustrent la nécessité d’une approche antimicrobienne ciblée qui puisse être utilisée seule ou en combinaison avec les techniques décrites ci-dessus pour créer des barrières supplémentaires dans une approche à obstacles multiples, afin d’empêcher les agents pathogènes bactériens d’origine alimentaire d’atteindre les consommateurs. L’une de ces techniques est l’utilisation de bactériophages lytiques pour attaquer certaines bactéries d’origine alimentaire dans nos aliments sans affecter négativement leur microflore normale — et souvent bénéfique. Cette approche est appelée « biocontrôle par les bactériophages » ou « biocontrôle par les phages ».
Le biocontrôle par les phages est de plus en plus accepté comme une technologie naturelle et respectueuse de l’environnement permettant de cibler spécifiquement les agents pathogènes bactériens dans divers aliments afin de protéger la chaîne alimentaire ( Tableau 1 ). Les bactériophages ont été identifiés pour la première fois en 1917 par Félix d’Hérelle, et l’utilité de ces « mangeurs de bactéries » pour lutter contre les maladies bactériennes a été rapidement exploitée [ 9 ].Dans le contexte de la sécurité alimentaire, les bactériophages répondent à de nombreuses préoccupations des consommateurs. Par exemple, en raison de la spécificité des bactériophages, le biocontrôle par les phages offre une occasion unique de cibler les bactéries pathogènes dans les aliments sans perturber la microflore normale des aliments. Il est à noter que l’armée américaine a récemment lancé un projet (W911QY-18-C-0010) pour étudier de plus près les effets de l’application de phages, par rapport aux antibiotiques chimiques traditionnels, sur le microbiote normal des produits frais et les impacts possibles de ces mesures sur la valeur nutritionnelle des aliments. De plus, le biocontrôle par les phages est probablement l’intervention antimicrobienne la plus respectueuse de l’environnement actuellement disponible. La plupart, sinon la totalité, des produits commerciaux de biocontrôle par les phages actuellement disponibles contiennent des phages naturels, c’est-à-dire des phages isolés de l’environnement qui ne sont pas génétiquement modifiés. Beaucoup de ces préparations ne contiennent pas non plus d’additifs ou de conservateurs ; Il s’agit typiquement de solutions à base d’eau composées de phages purifiés et de faibles quantités de sels. Certaines préparations de phages disponibles sur le marché sont également certifiées casher et halal et sont disponibles pour une utilisation dans les aliments biologiques (listées OMRI aux États-Unis ; SKAL dans l’UE) ( Tableau 2 ). Bien que les tests soient limités, les travaux de notre groupe suggèrent que les bactériophages ne modifient pas les propriétés organoleptiques (c’est-à-dire sensorielles) des aliments [ 10 ]. Par rapport à d’autres mesures de sécurité alimentaire, le coût de l’application des bactériophages est relativement faible et se situe généralement entre 1 et 4 cents par livre d’aliment traité. Le traitement par HPP et l’irradiation coûtent généralement entre 10 et 30 cents par livre [ 11 ]. Il est important de noter que ces chiffres ne représentent que le coût de chaque intervention et ne tiennent pas compte des situations où une approche à obstacles multiples peut être nécessaire pour des raisons de sécurité alimentaire (par exemple, si l’on craint que les aliments soient contaminés par plus d’un agent pathogène d’origine alimentaire) ou pour des raisons de qualité alimentaire (par exemple, la détérioration des aliments, qui est typiquement causée par plusieurs micro-organismes différents).
Les propriétés biologiques des bactériophages lytiques et d’autres caractéristiques des produits commerciaux de biocontrôle par les phages, comme expliqué ci-dessus, font du biocontrôle par les phages une méthode très attrayante pour améliorer davantage la sécurité de nos aliments, et un nombre croissant d’entreprises dans le monde se consacrent à leur développement et à leur commercialisation [ 12 ] ( Tableau 2 ). Le biocontrôle par les phages présente toutefois ses limites et ses inconvénients. Les préparations de phages nécessitent par exemple un stockage réfrigéré (généralement entre 2 et 8 °C) et, en cas d’utilisation conjointe avec des désinfectants chimiques, elles peuvent devoir être appliquées séparément, car les produits chimiques agressifs peuvent également inactiver les particules de phages et rendre le biocontrôle moins efficace. En raison de leur spécificité naturelle élevée, les préparations de phages peuvent cibler efficacement des agents pathogènes précis dans les aliments. Cependant, si les aliments sont accidentellement contaminés par deux agents pathogènes bactériens ou plus, une préparation de phages dirigée contre un seul agent pathogène ne sera pas efficace pour éliminer les autres agents pathogènes des aliments. En dernière considération, il faut veiller à utiliser des phages lytiques et à exclure les phages tempérés des préparations de bactériophages. Les phages tempérés sont typiquement moins efficaces pour tuer leurs hôtes bactériens que les phages lytiques. De plus, les phages tempérés peuvent intégrer leur ADN dans le chromosome bactérien et pourraient donc favoriser le transfert de gènes de virulence ou d’autres gènes indésirables (par exemple, des gènes codant pour la résistance aux antibiotiques) entre les souches bactériennes, ce qui pourrait entraîner l’émergence de nouvelles souches pathogènes. Le risque d’une telle occurrence est nettement plus faible lorsque des phages lytiques sont utilisés.
Cette revue se concentre sur les applications de bactériophages de type sauvage pour améliorer la sécurité alimentaire. Nous ne discutons pas d’autres méthodes potentielles liées aux phages, telles que l’utilisation d’endolysines de phages pour lutter contre les agents pathogènes d’origine alimentaire ou l’utilisation de bactériophages pour lutter contre la détérioration des aliments. Ces sujets ont déjà été abordés par d’autres auteurs et des revues correspondantes sont disponibles [ 13 , 14 ].Dans le contexte des applications de sécurité alimentaire, les bactériophages lytiques de type sauvage peuvent être utilisés aussi bien avant la récolte (par exemple chez les animaux vivants, administrés via l’alimentation animale ou pulvérisés avant l’abattage) qu’après la récolte (par exemple appliqués directement sur les surfaces alimentaires, soit par pulvérisation directe, via les matériaux d’emballage ou par d’autres moyens) pour réduire la contamination par des bactéries pathogènes [ 12 , 15 ]. Le biocontrôle par les bactériophages pourrait également être un moyen de désinfecter les surfaces utilisées lors de la production et de la transformation des aliments [ 16 , 17 ]. Dans des revues précédentes [ 12 , 14 , 18 , 19 ], nous et d’autres avons compilé un aperçu général des secteurs et des produits dans lesquels les bactériophages sont utilisés dans des applications de sécurité alimentaire. Nous présentons ici une revue mise à jour (et un tableau récapitulatif étendu) décrivant des études dans lesquelles des bactériophages ont été appliqués principalement sur des aliments après récolte, en particulier la viande, les produits frais et les aliments RTE ( Tableau 1 ). La section suivante examine des études sélectionnées au cours des cinq dernières années, dans lesquelles le biocontrôle par les bactériophages a été utilisé pour lutter contre quatre agents pathogènes d’origine alimentaire majeurs. Enfin, nous discutons également de la réglementation des bactériophages pour les applications de sécurité alimentaire et de certains défis du biocontrôle par les phages.

2. Biocontrôle par les phages pour lutter contre les agents pathogènes bactériens d’origine alimentaire les plus fréquents

2.1. Listeria monocytogenes

Listeria monocytogenes est un bacille à Gram positif, anaérobie facultatif. La consommation d’aliments contaminés par L. monocytogenes provoque une série de symptômes chez l’homme, tels que des symptômes initiaux de type grippal ou gastro-intestinaux, pouvant entraîner dans certains cas une encéphalite ou des symptômes cervicaux, et potentiellement une mortinaissance chez les femmes enceintes. On estime qu’en 2010, il y a eu plus de 14 000 cas d’infections d’origine alimentaire par L. monocytogenes dans le monde, ayant entraîné la mort de plus de 3 000 personnes [ 1 ]. L. monocytogenes peut survivre et se développer aux températures de réfrigération (2–8 °C) couramment appliquées lors de la distribution et du stockage de nombreux aliments. Par conséquent, la détection et l’élimination de L. monocytogenes sont cruciales pour garantir la sécurité de la chaîne alimentaire, en particulier dans les aliments RTE. Dans ce contexte, plusieurs chercheurs ont montré que l’application de bactériophages sur divers aliments (y compris les aliments RTE) réduit efficacement la contamination par L. monocytogenes ( Tableau 1 ). Par exemple, il a été rapporté qu’une préparation monophage commerciale (c’est-à-dire une préparation de phages composée d’un seul phage) ciblant Listeria réduisait efficacement les taux de L. monocytogenes dans les tranches de jambon et s’avérait supérieure au lactate-nisine et au sodium à une température de stockage abusive de 6–8 °C [ 47 ]. Une étude similaire de Chibeu et ses collègues (2013) a montré que la même préparation monophage pouvait également réduire L. monocytogenes à la surface d’autres produits de charcuterie [ 44 ]. La viande (dinde cuite tranchée et rôti de bœuf) a été conservée à 4 °C et à une température abusive de 10 °C. Le phage spécifique à Listeria était efficace contre L. monocytogenes lorsqu’il était utilisé seul, et augmentait l’efficacité d’autres agents antimicrobiels lorsqu’il était utilisé avec du diacétate de sodium ou du lactate de potassium. Toutes ces études ont utilisé une préparation à base d’un seul phage. Un cocktail de phages, préparé avec plusieurs bactériophages par rapport à une préparation à base d’un seul phage, peut être supérieur tant en termes de couverture plus large des espèces cibles que de réduction du risque d’émergence de bactéries résistantes. Un tel cocktail de six phages disponible dans le commerce contre L. monocytogenes a été testé sur une série d’aliments contaminés expérimentalement par L. monocytogenes, notamment de la salade, du fromage à pâte dure pasteurisé, du saumon fumé et des tranches de pomme Gala ; L’application de ce cocktail de bactériophages a réduit les taux de L. monocytogenes dans tous ces aliments d’environ 0,7 à 1,1 log [ 10 ]. La même étude a examiné l’application du cocktail spécifique à L. monocytogenes sur des plats surgelés préemballés. Les plats ont été contaminés expérimentalement par L. monocytogenes, traités avec le cocktail de phages et soumis à des cycles de congélation et de décongélation. Les résultats ont montré une réduction de L. monocytogenes de 2,2 log, suggérant que le biocontrôle par les phages peut être un moyen efficace de contrôler L. monocytogenes dans les aliments dans des conditions de « stockage abusif », lorsque les plats surgelés sont décongelés plusieurs fois, intentionnellement ou non, pendant leur stockage [ 10 ].
Dans bon nombre des études examinées ci-dessus, malgré la réduction initiale significative des taux de L. monocytogenes dans les aliments, les populations bactériennes cibles n’ont pas été complètement éradiquées, et des cellules viables de L. monocytogenes ont pu encore être récupérées, bien qu’en nombre beaucoup plus faible. Cependant, les préparations de bactériophages étaient toujours efficaces contre des colonies choisies au hasard parmi les bactéries récupérées, ce qui suggère que la résistance aux phages n’était pas la raison principale de l’éradication incomplète de L. monocytogenes [ 23 , 37 , 44 ]. Il existe plusieurs explications possibles à cette observation. Par exemple, les cellules de L. monocytogenes pourraient présenter une résistance temporelle à l’infection par les phages, comme cela a déjà été rapporté [ 70 , 71 ]. Une autre explication possible est qu’après la pulvérisation des phages sur les aliments, les phages ne sont pas entrés en contact direct avec certaines cellules de L. monocytogenes (par exemple en raison de l’utilisation d’un volume de pulvérisation trop faible, en particulier sur des aliments à topographie complexe), ce qui a pour conséquence que ces cellules bactériennes ne sont pas lysées par les phages. Dans ce dernier scénario, l’utilisation de volumes de pulvérisation plus importants, de sprays fins (type brume), la rotation/le brassage des aliments pendant l’application des phages et la garantie d’une couverture complète de la surface par les phages peuvent aider à améliorer l’efficacité du biocontrôle par les phages.

2.2. Salmonella spp.

Les sérotypes non typhiques de Salmonella enterica sont responsables de nombreux cas de gastro-entérite chaque année dans le monde. La maladie causée par ces bactéries à Gram négatif en forme de bâtonnets est souvent spontanément résolutive et présente des symptômes tels que des crampes abdominales, de la fièvre, des nausées et de la diarrhée. Cependant, des cas mettant en jeu le pronostic vital peuvent survenir lorsque les bactéries provoquent une déshydratation et envahissent le tractus gastro-intestinal. On estime qu’en 2010, plus de 78 millions de cas d’infections d’origine alimentaire dans le monde ont été causés par des salmonelles, entraînant près de 60 000 décès [ 1 ]. Pendant la transformation et l’emballage des aliments, les salmonelles et d’autres agents pathogènes peuvent adhérer aux surfaces sur lesquelles les aliments sont préparés et les contaminer. Ces facteurs exposent les aliments RTE, tels que les fruits et légumes frais qui ne sont pas cuits avant consommation, à un risque particulièrement élevé de transmission d’agents pathogènes bactériens et d’intoxication alimentaire.
Actuellement, au moins deux préparations de phages contre les salmonelles approuvées par la FDA sont sur le marché ( Tableau 2 ). Plusieurs publications sont disponibles décrivant leurs applications (et celles d’autres préparations de phages non commerciales) dans divers aliments. De brefs résumés de ces études sont donnés dans le Tableau 1. Une étude est d’un intérêt particulier car elle montre un exemple de la manière dont la résistance aux phages peut être gérée lorsqu’elle compromet l’efficacité d’une préparation de bactériophages. Dans cette étude, un cocktail de six phages contre les salmonelles, classé GRAS (généralement reconnu comme sûr), a été examiné pour sa capacité à réduire les taux de salmonelles sur des surfaces similaires à celles couramment utilisées dans les usines de transformation alimentaire, telles que l’acier inoxydable et le verre [ 16 ]. Des études initiales ont montré que le cocktail de bactériophages spécifique à Salmonella réduisait significativement la population de souches de Salmonella sensibles sur toutes les surfaces étudiées d’environ 2 à 4 log ; Dans le même temps, il s’est avéré inefficace pour réduire les taux d’une autre souche de salmonelle ( Salmonella Paratyphi B S661) qui était résistante au cocktail de phages in vitro [ 16 ]. Cependant, lorsque le cocktail de phages a été ajusté pour inclure des phages ciblant spécifiquement cette souche résistante, la préparation mise à jour a montré une réduction significative (~ 2 log) de S. Paratyphi B S661 sur les surfaces, tout en maintenant l’efficacité contre les isolats précédemment sensibles [ 16 ]. Cette étude fournit des preuves convaincantes que les cocktails de phages peuvent être facilement modifiés pour cibler des souches bactériennes spécifiques, par exemple lorsque des mutants résistants aux phages apparaissent, ou pour cibler spécifiquement les souches problématiques prédominantes dans certaines usines de production alimentaire.
En plus de leur utilité pour la décontamination des surfaces de préparation des aliments, les cocktails de bactériophages ont également éliminé les salmonelles directement des aliments. Par exemple, le même cocktail spécifique à Salmonella discuté ci-dessus a réduit les taux de salmonelles sur des morceaux de poulet contaminés expérimentalement lorsqu’il était appliqué seul, et cet effet était renforcé lorsque le phage était appliqué en combinaison avec des désinfectants chimiques traditionnels [ 59 ]. Sur des filets de poitrine de poulet, le cocktail de bactériophages a réduit de manière significative le nombre d’un mélange d’espèces de Salmonella lorsqu’il était appliqué à la surface des filets ou lorsque les filets étaient immergés dans un récipient contenant la solution de phages [ 60 ]. De plus, ce cocktail de phages a réduit de manière significative le nombre de salmonelles lorsque les filets étaient conservés dans des conditions aérobies ou sous atmosphère modifiée [ 60 ]. Cette dernière découverte peut avoir des implications pratiques directes, car les fabricants de produits alimentaires utilisent souvent des conditions atmosphériques modifiées pour inhiber la croissance des bactéries et prolonger la durée de conservation des aliments. Une autre étude a révélé qu’un seul phage, SJ2, réduisait de manière significative la quantité de salmonelles dans l’œuf liquide et le porc haché, et cette réduction était plus marquée à des températures plus élevées [ 62 ]. Les auteurs ont examiné la résistance des colonies de salmonelles restantes ; Alors qu’il n’y avait aucune différence dans le nombre de clones résistants entre les échantillons de porc haché traités par phages et non traités, un nombre significativement plus élevé de clones résistants a été trouvé dans les échantillons d’œuf liquide traités par phages [ 62 ]. Les auteurs ont suggéré que tant la matrice alimentaire (solide ou liquide) que les différences dans le microbiome des deux aliments pourraient avoir contribué à cette différence dans le nombre d’isolats de Salmonella résistants [ 62 ].
Les maladies d’origine alimentaire causées par des sérotypes non typhiques de Salmonella représentent également un risque pour la santé des animaux de compagnie (par exemple, les chiens et les chats), et le lien étroit entre ces animaux et leurs propriétaires augmente la possibilité de maladies chez l’homme. En effet, des épidémies de salmonellose chez l’homme ont été liées à des aliments pour chats et chiens contaminés, et il a été constaté qu’environ un tiers des aliments commerciaux crus et naturels échantillonnés contenaient des salmonelles [ 72 , 73 ]. Pour contrer ce risque sanitaire, le biocontrôle par les phages a récemment été étudié comme technique de réduction ou d’élimination des salmonelles dans les aliments pour animaux de compagnie. Il a été constaté que le cocktail de six phages spécifique à Salmonella discuté ci-dessus réduisait les taux de salmonelles de 1 log dans des croquettes pour chiens contaminées expérimentalement [ 74 ] ; Lorsque des chats et des chiens ont été nourris avec des croquettes sèches traitées avec le même cocktail de phages, cela a semblé sûr et n’a eu aucun impact notable sur l’un des principaux paramètres de santé enregistrés pour l’un ou l’autre des animaux [ 61 ].
Une alternative aux aliments secs qui gagne en popularité est l’alimentation crue. Ces repas pour animaux de compagnie se composent de viande telle que le poulet, le canard ou le thon, combinée à des légumes, notamment de la salade, des myrtilles et du brocoli, vendus et servis crus [ 61 ]. Les aliments crus pour animaux de compagnie jouissent d’une popularité croissante en raison de leurs excellentes valeurs nutritionnelles. En même temps, comme ils ne sont pas cuits, il y a une probabilité accrue que des agents pathogènes d’origine alimentaire y soient présents, lesquels peuvent être transmis tant aux animaux de compagnie qu’aux consommateurs imprévoyants pendant le processus de nourrissage. Récemment, au moins un rapport a été publié dans lequel les auteurs ont examiné l’intérêt d’utiliser des phages pour lutter contre les salmonelles dans les ingrédients crus pour aliments pour animaux de compagnie. La réduction de la contamination bactérienne se situait dans une fourchette de 0,4 log à 1,1 log, l’efficacité dépendait de la concentration et la réduction la plus importante a été obtenue lorsque des doses élevées de la préparation de bactériophages ont été utilisées [ 61 ] ( Tableau 1 ).

2.3. Escherichia coli

De nombreuses souches de la bactérie à Gram négatif en forme de bâtonnet Escherichia coli sont naturellement présentes dans l’intestin humain et sont bénéfiques pour notre santé et notre bien-être. Par exemple, elles aident à la digestion des aliments et au maintien d’un système immunitaire robuste. Cependant, certaines souches d’E. coli peuvent causer et causent des maladies chez l’homme. Par exemple, la toxine Shiga produite par le sérotype O157:H7 d’E. coli, parfois présente dans l’eau contaminée ou dans les aliments, en particulier le bœuf, peut pénétrer dans le tractus gastro-intestinal humain et déclencher une maladie, avec des symptômes tels que des crampes abdominales et une diarrhée hémorragique. Ces infections sont généralement spontanément résolutives chez les personnes immunocompétentes, mais peuvent mettre en jeu le pronostic vital chez les patients très jeunes ou âgés. Il a été estimé que plus d’un million de cas de maladies d’origine alimentaire et plus de cent décès dans le monde sont imputables à des E. coli produisant des toxines Shiga, y compris le sérotype O157:H7 [ 1 ].
Des travaux récents ont montré que des préparations de phages spécifiques à E. coli étaient efficaces dans le traitement des légumes frais [ 75 ] et du lait cru contaminé par E. coli, qu’il soit traité à ultra-haute température (UHT) ou non [ 33 ]. Dans la première étude, les taux d’E. coli O157:H7 sur des morceaux de poivrons verts et des feuilles d’épinards ont été réduits d’environ 1 à 4 log par un seul phage, et la réduction initiale a été maintenue à 4 °C, tandis qu’une certaine repousse a été observée à 25 °C. Dans la seconde étude, les concentrations d’E. coli dans le lait UHT et le lait cru ont été réduites à des concentrations indétectables lorsqu’un cocktail de deux ou trois phages a été utilisé. Notamment, cette réduction a été maintenue dans tous les échantillons traités avec la préparation à trois phages pendant le stockage à 4 et 25 °C ; en revanche, la souche d’E. coli a repoussé dans les échantillons traités avec le cocktail à deux phages. Bien que les raisons sous-jacentes ne soient pas entièrement élucidées, il est possible que le cocktail à trois phages offre un meilleur contrôle de la résistance qu’un cocktail à deux phages, et l’efficacité améliorée des cocktails multiphages a déjà été démontrée pour d’autres préparations de phages [ 76 ]. Bien que les raisons sous-jacentes de ce phénomène n’aient pas été déterminées avec précision, il est possible que la présence de plusieurs phages dans un cocktail de phages réduise le risque d’émergence de mutants résistants aux phages, car plusieurs mutations seraient nécessaires pour rendre une cellule bactérienne donnée résistante non pas à un, mais à plusieurs phages du cocktail, à condition que les phages ciblent des structures cellulaires différentes. Ce concept correspond essentiellement à l’approche à obstacles multiples, dans laquelle une combinaison de stratégies antibactériennes est proposée pour empêcher le développement de résistances bactériennes [ 77 ]. Ces études, ainsi que d’autres utilisant des phages spécifiques à E. coli dans des applications de sécurité alimentaire, sont brièvement résumées dans le Tableau 1.

2.4. Shigella spp.

Les espèces du genre bactérien Shigella, à Gram négatif et en forme de bâtonnets, provoquent une infection gastro-intestinale spontanément résolutive avec des symptômes tels qu’une diarrhée hémorragique et des douleurs abdominales. À l’échelle mondiale, l’incidence des infections d’origine alimentaire causées par Shigella a été estimée à plus de 50 millions en 2010, entraînant plus de 15 000 décès [ 1 ]. La grande majorité de ces infections sont survenues dans les pays en développement, la plupart des infections et des décès touchant des enfants de moins de 5 ans [ 1 , 78 ].
Actuellement, une seule préparation de phages pour la sécurité alimentaire approuvée par la FDA est disponible contre Shigella spp. [ 66 , 69 ]. Ce cocktail de cinq phages a obtenu le statut GRAS (GRN 672) en 2017 ( Tableau 2 ), et il a été démontré qu’il réduisait les taux de Shigella d’environ 1 log dans une grande variété d’aliments, notamment les melons, la salade, le yaourt, le corned-beef de charcuterie, le saumon fumé et le blanc de poulet [ 66 ]. Dans une autre étude, le même cocktail de bactériophages spécifique à Shigella a été utilisé pour comparer la sécurité et l’efficacité de l’administration de phages avec un traitement antibiotique chez des souris mises en contact avec une souche de Shigella sonnei [ 69 ]. Cette étude a montré que, bien que le cocktail de bactériophages spécifique à Shigella soit aussi efficace qu’un traitement antibiotique standard pour réduire la charge bactérienne chez les souris, le traitement antibiotique modifiait de manière significative la diversité de la communauté intestinale de la souris, alors que l’administration de phages avait un impact beaucoup plus faible sur la microflore intestinale normale des souris par rapport au traitement antibiotique [ 69 ]. Les auteurs n’ont observé aucun effet secondaire néfaste chez les souris après l’administration de phages, c’est-à-dire que le phage n’a modifié ni la composition du sang ou de l’urine des souris ni eu d’effet négatif sur la morbidité ou la mortalité, le poids ou d’autres paramètres physiologiques des animaux [ 69 ]. Bien que ces bactériophages ne soient pas directement pertinents pour les applications en matière de sécurité alimentaire, l’étude a révélé que, lorsqu’ils sont administrés par voie orale (imitant un scénario dans lequel ils seraient consommés lors de la consommation d’aliments traités avec eux), ils n’affectent pas la flore intestinale normale (contrairement aux antibiotiques) et n’ont déclenché d’effets secondaires chez aucun des animaux étudiés.

2.5. Campylobacter jejuni

Campylobacter spp., bactéries Gram-négatives en forme de bâtonnet, sont les principaux pathogènes d’origine alimentaire chez l’homme et provoquent des symptômes gastro-intestinaux pouvant inclure des douleurs abdominales, de la fièvre et de la diarrhée. Dans un rapport récemment publié (2015), le FERG a estimé qu’en 2010, les cas mondiaux dus à Campylobacter spp. dépassaient 95 millions et ont entraîné plus de 21 000 décès [ 1 ]. La flore intestinale de nombreuses volailles et autres animaux d’élevage contient des espèces de Campylobacter. Bien que la voie d’entrée ne soit pas entièrement élucidée, Campylobacter peut fréquemment être isolé à la fois de la surface et de l’intérieur du foie de poulet. Les infections zoonotiques surviennent couramment chez l’homme lorsque des produits animaux contaminés tels que la viande sont manipulés ou consommés. Par conséquent, les humains courent un risque accru d’infection à Campylobacter lors de la préparation de préparations peu cuites, par exemple du pâté.
Plusieurs bactériophages de Campylobacter ont été isolés de poulets, y compris des matières fécales ainsi que de la surface et du tissu interne du foie de poulet, et certains d’entre eux ont été étudiés pour leur capacité à réduire la contamination de divers aliments par Campylobacter [ 79, 80, 81, 82 ]. Par exemple, Hammerl et ses collègues [ 80 ] ont utilisé les phages comme traitement pré-récolte et ont montré une réduction significative (~ 3 log) du nombre de Campylobacter dans les selles lorsque des poulets âgés de 20 jours étaient traités successivement avec deux phages (un phage du groupe III, puis un phage du groupe II). Fait intéressant, l’administration du phage du groupe III seul ou en association avec un autre phage du groupe III n’était pas efficace, ce qui suggère qu’une combinaison de différents phages (groupes II et III) était nécessaire pour une efficacité optimale. L’isolement de phages spécifiques à Campylobacter a été réalisé dans le passé avec un nombre limité d’isolats de Campylobacter, de nombreuses études n’utilisant qu’un seul isolat C. jejuni NCTC 12662 comme souche hôte pour l’isolement de phages. Les phages isolés avec cette seule souche sont presque exclusivement des phages du groupe III, qui ciblent un récepteur spécifique, le polysaccharide capsulaire [ 83 ]. En revanche, les phages isolés sur C. jejuni RM1221 sont généralement des phages du groupe II, qui utilisent les flagelles comme voie d’entrée [ 83 ]. Comme le montre l’étude ci-dessus [ 80 ], un cocktail de phages composé de phages ciblant différents récepteurs pourrait potentiellement conduire à une gamme de cibles plus large et à des cocktails plus efficaces.

3. Préparations de bactériophages en tant que produits commerciaux

3.1. Réglementation des préparations de bactériophages

Au cours des 12 dernières années environ, le nombre d’autorisations réglementaires pour les préparations de bactériophages et leur utilisation pour améliorer la sécurité alimentaire a régulièrement augmenté ( Tableau 2 ). En 2006, la FDA a accordé la première autorisation pour une préparation de bactériophages destinée à une utilisation directe dans l’approvisionnement alimentaire pour le cocktail spécifique à L. monocytogenes ListShield™ en tant qu’additif alimentaire (la FDA n’« approuve » pas les produits à base de phages ou autres ; cependant, le terme « autorisation » est couramment utilisé pour désigner l’obtention de l’autorisation de la FDA pour l’utilisation de produits pour les applications prévues). Plus tard cette année-là, la FDA a publié un avis de non-objection pour la préparation spécifique à Listeria Listex™ (actuellement PhageGuard Listex™) en tant que substance généralement reconnue comme sûre (GRAS). Ces dernières années, un certain nombre de produits à base de phages (par exemple SalmoFresh™ et PhageGuard S™) ont reçu l’autorisation GRAS de la FDA. La demande d’autorisation GRAS semble désormais être la voie d’autorisation standard pour les produits à base de phages destinés au traitement des aliments après récolte. Étant donné que les bactériophages lytiques de type sauvage (c’est-à-dire non génétiquement modifiés) sont tous naturels et déjà présents dans l’approvisionnement alimentaire, la désignation GRAS semble être une voie réglementaire appropriée pour de telles préparations. De plus, l’USDA a inclus plusieurs préparations de phages dans ses directives publiées sur les ingrédients sûrs et appropriés pour la production de produits à base de viande, de volaille et d’œufs. Par exemple, conformément à la directive FSIS 7120.1, l’application de phages sur les animaux d’élevage avant l’abattage (par exemple, des phages dirigés contre E. coli O157:H7 sur les peaux de bovins) et sur les aliments (par exemple, des phages dirigés contre Salmonella sur la volaille ou la viande) est autorisée. Ces directives ont été élaborées en utilisant des préparations de phages spécifiques. Cependant, en général, tout produit à base de phages correspondant à la description de la directive peut être considéré comme conforme. Suivant l’exemple des autorités de réglementation aux États-Unis, plusieurs autorités sanitaires de pays du monde entier ont accordé des autorisations pour des produits à base de phages destinés à être utilisés dans les aliments. Quelques exemples incluent Israël, le Canada, la Suisse, l’Australie, la Nouvelle-Zélande et l’Union européenne ( Tableau 2 ).

3.2. Défis pour le biocontrôle par bactériophages

Comme décrit dans les sections précédentes, le biocontrôle par bactériophages est de plus en plus utilisé pour lutter contre des bactéries pathogènes spécifiques dans divers aliments, avec un nombre croissant de publications scientifiques démontrant l’utilité des bactériophages pour réduire ou éradiquer leurs bactéries pathogènes cibles dans les aliments. Cependant, certains défis subsistent avant que le biocontrôle par bactériophages ne soit généralement accepté, notamment des limitations techniques et l’acceptation générale par les consommateurs de l’application de phages sur les aliments. Certains de ces défis sont brièvement discutés ci-dessous.

3.2.1. Défis techniques

Le défi technique sans doute le plus important du biocontrôle par phages est son efficacité. Une observation fréquente dans les études utilisant des bactériophages sur les aliments est que le niveau de bactéries contaminantes diminue initialement, puis il y a peu ou pas de réduction supplémentaire des bactéries [ 54, 56 ]. En d’autres termes, les phages peuvent réduire efficacement le niveau de leurs bactéries cibles dans les aliments, mais ils ne les éliminent pas toujours complètement. Les bactériophages doivent entrer en contact avec des cellules bactériennes sensibles pour les lyser. Compte tenu de la nature du cycle de réplication des phages (qui commence par un phage infectant une cellule bactérienne et se termine par l’éclatement de 100 à 200 phages descendants de cette cellule à la fin de chaque cycle de réplication, c’est-à-dire un effet exponentiel), on pourrait s’attendre à ce que cette réduction des cellules bactériennes augmente de manière exponentielle avec davantage de cycles de réplication, car davantage de phages descendants sont produits à la suite de la lyse bactérienne médiée par les phages en cours. Cependant, plusieurs rapports ont indiqué que la concentration de phages n’augmente pas de manière significative après l’application sur les aliments [ 43, 44, 45 ], ce qui suggère fortement que cette « auto-dosage » (augmentation exponentielle de la population de phages due à des cycles de réplication lytique répétés) ne se produit pas, du moins dans les conditions testées jusqu’à présent. Il est probable que les phages descendants ne soient pas capables d’atteindre et de pénétrer des bactéries supplémentaires dans les aliments, en particulier dans les matrices alimentaires plus sèches, où le mouvement passif des phages sur les surfaces alimentaires est limité en raison du manque d’humidité. Dans ce contexte, il a été suggéré que moins de particules de phages pourraient être nécessaires pour réduire significativement la contamination bactérienne sur les surfaces alimentaires humides et dans les liquides par rapport aux matrices alimentaires plus sèches, vraisemblablement en raison de la « mobilité » accrue des phages en présence d’humidité (par exemple, les jus naturels de certains aliments) [ 84 ]. Une réponse possible à ce défi est l’utilisation d’une solution de phages avec des concentrations plus élevées de particules de phages pour augmenter la probabilité que les phages entrent en contact avec leurs bactéries cibles lors de l’application [ 17, 21, 36, 66 ] ; Cependant, une solution plus concentrée est plus coûteuse, de sorte que la mise en œuvre peut être prohibitive pour les transformateurs alimentaires. Une autre option consiste à utiliser des volumes de pulvérisation plus importants, appliqués par de fines brumes de pulvérisation, pour répartir plus efficacement les particules de phages sur la surface de l’aliment et augmenter la probabilité qu’elles rencontrent une bactérie cible, ce qui peut être particulièrement important dans des circonstances où les agents pathogènes sont présents dans les aliments à de très faibles concentrations ou lorsque la dose infectieuse de l’agent pathogène est extrêmement faible. L’application appropriée de bactériophages sur les aliments pour assurer une couverture complète de la surface et une efficacité optimale est l’un des défis techniques les plus importants pour le biocontrôle par phages et comprend un certain nombre d’aspects qui dépendent du dosage des phages (c’est-à-dire la concentration efficace de phages délivrés dans un volume optimal et comment cela peut être vérifié dans les installations de transformation alimentaire), jusqu’à l’obtention de l’équipement approprié (à la fois pour assurer un dosage précis, comme mentionné précédemment, et pour assurer un mélange ou un culbutage approprié pendant l’application de phages afin que toute la surface de l’aliment soit soigneusement traitée avec la solution de phages).
Un autre problème lié à l’efficacité est que le biocontrôle par phages réduit généralement la concentration des bactéries cibles de 1 à 3 log (avec de rares exceptions : dans une étude, une réduction de Listeria allant jusqu’à 5 log a été rapportée à la suite du traitement par phages [ 36 ]), et cela est considérablement inférieur à la réduction allant jusqu’à 5 log rapportée pour certaines autres interventions plus dures, par exemple l’irradiation. Bien qu’il s’agisse davantage d’un problème de perception que d’un véritable problème technique (car très peu d’aliments, voire aucun, sont contaminés par 5 log d’agents pathogènes d’origine alimentaire par gramme), la réduction moindre est perçue comme inférieure par l’industrie alimentaire. Même si la bactérie cible n’est pas complètement éliminée des aliments et n’est réduite que de 1 ou 2 logarithmes, cela peut néanmoins rendre l’aliment plus sûr à consommer. Par exemple, en 2003, la FDA et le FSIS de l’USDA ont conjointement créé une étude d’évaluation des risques dans laquelle ils ont modélisé un certain nombre de scénarios « et si », y compris un scénario dans lequel une réduction de la contamination de la charcuterie affecterait le taux de mortalité des personnes âgées. Selon cette analyse, une réduction de 10 fois (1 log) et une réduction de 100 fois (2 log) de la contamination par L. monocytogenes avant la vente réduiraient le taux de mortalité d’environ 50 % et 74 % respectivement dans ce segment de population [ 85 ]. 50 % et 74 % respectivement dans ce segment de population [ 85 ]. Par conséquent, la mise en œuvre de protocoles de biocontrôle par phages — même s’ils n’éradiquent pas (c’est-à-dire n’éliminent pas complètement) les agents pathogènes contenus dans les aliments, mais les réduisent de 1 à 3 log — peut conduire à des améliorations significatives de la sécurité alimentaire et de la santé publique.
Un autre défi technique concerne la mise en œuvre du biocontrôle par phages. Le biocontrôle par phages est un outil efficace pour améliorer la sécurité alimentaire, mais il ne remplace pas la manipulation sûre des aliments. Par exemple, une repousse bactérienne a été observée après un traitement par phages lorsque les aliments étaient stockés à des températures d’abus [ 33, 48, 54 ]. De plus, une certaine planification est nécessaire pour maintenir l’efficacité optimale du biocontrôle par phages lorsque les bactériophages sont combinés avec certaines autres mesures de sécurité alimentaire, par exemple l’utilisation de phages en conjonction avec des désinfectants chimiques [ 59 ]. Par exemple, un certain nombre de désinfectants chimiques sont capables d’inactiver les phages, et par conséquent, ils doivent être appliqués séparément pour garantir que les phages conservent leur viabilité afin d’obtenir les plus grandes réductions bactériennes [ 59 ]. Dans ce contexte, certains chercheurs ont rapporté que les combinaisons de bactériophages et de conservateurs sont moins efficaces que chaque traitement seul [ 86 ]. Cependant, si des combinaisons synergiques appropriées de préparations de phages avec d’autres désinfectants sont identifiées, l’efficacité de chacun pourrait être améliorée. Par exemple, en présence de charges organiques élevées, l’efficacité d’un lavage avec des produits à base d’acide lévulinique a été augmentée (jusqu’à 2 log) lorsque les fruits et légumes étaient prétraités avec une préparation de bactériophages [ 34 ].
Un autre défi technique lié à l’application (et affectant l’efficacité) est l’émergence possible d’isolats bactériens résistants aux phages. Les chercheurs récupèrent des bactéries résistantes aux traitements par phages [ 62 ], et il existe une préoccupation selon laquelle l’application généralisée de ce traitement pourrait finalement conduire à une sélection contre les bactéries résistantes aux phages.Les phages utilisent une variété de structures bactériennes pour initier l’invasion des cellules bactériennes, y compris les polysaccharides et protéines de surface ainsi que les flagelles [ 87, 88, 89 ]. L’utilisation de cocktails de phages contenant plusieurs phages différents (par exemple, des phages utilisant différents récepteurs à la surface des bactéries) par opposition à un seul monophage peut fournir un mécanisme pour réduire le risque/la probabilité de résistance bactérienne. La stratégie d’intervention elle-même peut également jouer un rôle clé dans l’émergence de mutants résistants aux phages. Par exemple, l’application de phages à la fin du cycle de transformation alimentaire (par exemple, lorsque les phages sont pulvérisés sur les aliments juste avant l’emballage) réduit la « pression sélective globale » dans l’environnement, car l’exposition bactérienne aux phages est limitée. En conséquence, il existe un risque moindre que des mutants résistants aux phages émergent que si, par exemple, des poulaillers ou des environnements complexes similaires étaient pulvérisés avec des phages pour réduire la contamination des animaux d’élevage. Enfin, si une résistance apparaît, les cocktails de phages pourraient être modifiés pour inclure des phages ciblant les bactéries précédemment résistantes. Un exemple d’une telle approche a déjà été publié et discuté ailleurs dans cet article [ 16 ].

3.2.2. Acceptation par les consommateurs

Ces dernières années, les consommateurs ont de plus en plus manifesté une aversion pour l’achat d’aliments traités avec des désinfectants chimiques et des antibiotiques ou avec des aliments « génétiquement modifiés », tandis que dans le même temps, la demande d’aliments biologiques et de produits fabriqués localement, tels que sur les marchés fermiers locaux et dans l’agriculture soutenue par la communauté (ASC), est en hausse [ 90, 91 ]. Cette tendance est un bon signe pour le biocontrôle par phages, qui offre une approche antimicrobienne non chimique, respectueuse de l’environnement et ciblée pour améliorer la sécurité alimentaire. Cependant, le public peut ne pas être prêt à acheter des aliments transformés avec des techniques inconnues, et l’idée de « pulvériser des virus sur leurs aliments » pourrait susciter des inquiétudes. De plus, les fabricants d’aliments hésitent généralement à modifier leurs pratiques, en particulier lorsqu’il existe une possibilité que le public réagisse négativement. Pour que le biocontrôle par phages soit utilisé à plus grande échelle, il est crucial d’éduquer le public et les transformateurs alimentaires sur la sécurité, l’efficacité et l’omniprésence des bactériophages.
Les phages sont les organismes les plus abondants sur la planète avec environ 1031 particules (dix fois plus que l’ensemble de la population bactérienne mondiale) [ 92 ] et environ 1015 particules de phages peuplant l’intestin humain [ 93 ]. Les phages font partie de la microflore normale de tous les aliments frais [ 94 ] et ont été isolés d’une variété d’aliments, des fruits et légumes à la viande et aux produits laitiers, souvent en très grand nombre, par exemple jusqu’à 1 × 109 UFP/ml dans le yaourt [ 95, 96 ]. Le biocontrôle par phages est probablement aussi l’une des interventions les plus respectueuses de l’environnement qui existent. Dans un examen précédent [ 18 ], nous avons estimé que si les phages étaient appliqués à la quantité maximale autorisée (109 UFP/g pour un produit à base de phages, toutes les autres autorisations actuelles étant jusqu’à 107–108 UFP/g) pour tous les aliments autorisés qu’un Américain moyen consomme en une journée, les phages consommés représenteraient < 0,2 % du nombre de phages déjà présents dans l’intestin humain. Ce calcul est une surestimation grossière, en particulier compte tenu de plusieurs autorisations GRAS qui permettent une application jusqu’à 108 UFP/g (réduisant l’apport quotidien de phages à ~ 0,02 % des phages dans le tractus intestinal humain). Cette estimation suppose également que (1) tous les aliments possibles sont traités, (2) tous les phages appliqués survivent à l’acide gastrique et atteignent l’intestin grêle (cependant, la plupart des phages sont normalement détruits lorsqu’ils sont exposés au pH acide de l’estomac), (3) la quantité maximale autorisée de phages est appliquée et (4) le biocontrôle par bactériophages est universellement utilisé par toutes les industries alimentaires pertinentes aux États-Unis. En bref, le nombre de phages ajoutés à l’environnement et introduits dans l’intestin humain à la suite du biocontrôle par phages est négligeable, en particulier par rapport aux populations de phages naturellement présentes. De plus, les phages dans tous les produits commerciaux actuellement disponibles ( Tableau 2 ) ne sont pas génétiquement modifiés et proviennent à l’origine de l’environnement, peut-être même des aliments. Cependant, ces faits sont souvent inconnus du public. Par conséquent, une bonne compréhension de la sécurité et de l’omniprésence des phages lytiques, ainsi que des avantages et des inconvénients du biocontrôle par phages chez les consommateurs et les transformateurs alimentaires est cruciale pour la poursuite de la mise en œuvre réussie de cette approche prometteuse. Dans au moins une étude récente, les consommateurs semblaient prêts à payer davantage pour des produits frais traités avec des bactériophages après que la science derrière le biocontrôle par phages et les avantages de cette technique leur aient été expliqués [ 97 ].

4. Remarques finales

Bien que certains défis subsistent, le biocontrôle par bactériophages est de plus en plus accepté comme une méthode sûre et efficace pour éliminer ou réduire significativement les niveaux d’agents pathogènes bactériens spécifiques dans les aliments. Des produits bactériophages commerciaux sont actuellement disponibles et autorisés pour une utilisation dans un nombre croissant de pays. Ces produits peuvent être utilisés pour lutter contre la contamination par certains agents pathogènes bactériens à différents moments de la production alimentaire, y compris la pulvérisation sur les produits, l’application sur les animaux d’élevage avant la transformation, le rinçage des surfaces en contact avec les aliments dans les installations de transformation et le traitement des aliments après récolte, y compris les aliments prêts à consommer.Malgré les progrès réalisés dans l’amélioration de la sécurité alimentaire, les maladies d’origine alimentaire restent une menace constante, en particulier pour les personnes dont le système immunitaire est affaibli, comme les enfants, les personnes âgées et les femmes enceintes. Le biocontrôle par bactériophages peut servir d’outil supplémentaire dans une approche à barrières multiples pour empêcher les agents pathogènes d’origine alimentaire d’atteindre les consommateurs. Cette méthode est particulièrement prometteuse lorsque les transformateurs d’aliments souhaitent préserver la population microbienne naturelle et souvent bénéfique des aliments tout en éliminant les bactéries susceptibles de causer des maladies chez l’homme.

Remerciements

Ce matériel est basé sur des travaux partiellement soutenus par l’US Army Contracting Command (APG), Natick Contracting Division, Natick, MA, USA, sous le numéro de contrat # W911QY-18-C-0010 (à Alexander Sulakvelidze). Les bailleurs de fonds n’ont pas participé à la conception de cette revue de littérature, à la décision de publication ou à la rédaction du manuscrit.
Source : Zachary D. Moye, Joelle Woolston et Alexander Sulakvelidze
https://www.mdpi.com/1999-4915/10/4/205/htm

Des pilules plutôt qu’une consultation médicale

« Votre enfant a de la fièvre, des douleurs, tousse – que faire ? Une visite chez le médecin serait bénéfique, mais ce n’est souvent pas possible pour les parents des bidonvilles du Kenya. Au lieu de cela, ils achètent des antibiotiques bon marché – avec des conséquences dangereuses. »

Rose Midecha ne sait plus quoi faire. Son petit bébé Collins est malade depuis trois mois. Sans interruption. Il tousse et éternue. Midecha lui donne constamment des médicaments. « Je suis allée à la pharmacie et j’ai acheté des antibiotiques », dit la femme de 37 ans. Quand ils ont été épuisés, il allait toujours mal, alors elle en a obtenu de nouveaux pour lui. Mais ils ne soulagent les symptômes que brièvement, et Collins est déjà de nouveau très malade. Bientôt, sa mère se tournera vers le prochain antibiotique.

Midecha vit avec ses deux enfants dans le bidonville de Mathare à Nairobi. Les conditions d’hygiène dans les quartiers pauvres sont mauvaises – les rues sont jonchées de déchets, souvent aussi d’excréments. L’accès à l’eau potable est limité et il n’y a pas de systèmes d’égouts fonctionnels. À cela s’ajoute la forte densité de population. Les bactéries se propagent facilement ici et provoquent des maladies. Des antibiotiques sont souvent utilisés contre celles-ci.

La vie dans le bidonville de Mathare à Nairobi : il n’y a pas de pharmacies au sens classique du terme. Au lieu de cela, les médicaments sont souvent vendus sans restrictions dans des cabanes en tôle. (….)

Une étude menée dans le quartier pauvre de Kibera à Nairobi a révélé qu’entre 70 et 87 % des ménages interrogés avaient pris des antibiotiques au cours d’une année. À titre de comparaison : dans le Brandebourg, selon une étude, des antibiotiques ont été prescrits en moyenne à 6,5 % des ménages en un an.

Midecha obtient les antibiotiques auprès des pharmaciens du coin. Ceux-ci se trouvent dans de petites cabanes en tôle ondulée avec une sélection de médicaments. Les pharmaciens n’ont, dans la plupart des cas, aucune formation pharmaceutique, souvent même pas de licence de vente. Ici, les antibiotiques sont disponibles à bas prix et facilement sans ordonnance. Midecha n’a pas d’autre option. « J’irais à l’hôpital, mais je ne peux pas. Si je trouve du travail, je dois l’accepter », dit la mère célibataire.

« Si j’attends toute la journée à l’hôpital, qui gagnera l’argent pour la bouillie de mes enfants ? », demande Midecha. De plus, la visite à l’hôpital coûte aussi de l’argent. Et Midecha n’en a pas. Elle travaille comme aide ménagère, gagnant à peine de quoi payer le loyer de sa cabane, la nourriture et la garde des enfants. (….)

À la forte consommation d’antibiotiques à Mathare ou Kibera s’ajoute souvent une mauvaise qualité ou une mauvaise utilisation des médicaments. Tout cela favorise les résistances. « Les quartiers pauvres sont un point chaud pour la résistance aux antibiotiques », déclare Sam Kariuki, directeur de la recherche et du développement à l’Institut de recherche médicale du Kenya (KEMRI). Selon les chercheurs, les bactéries sont présentes dans l’environnement – elles se transmettent les résistances entre elles. « Si de nombreux antibiotiques sont alors administrés, dont la qualité est variable, ou qui sont même contrefaits, alors les quartiers pauvres sont comme un incubateur pour les bactéries résistantes. »

Au Kenya, les hôpitaux ressentent le problème croissant. À l’hôpital de Kijabe, on observe depuis plus de dix ans que le taux de bactéries résistantes augmente. Ils ont développé de nouvelles normes de traitement et surveillent les résistances beaucoup plus précisément afin de disposer encore de médicaments efficaces.

 

Source : https://www.tagesschau.de/ausland/kenia-nairobi-antibiotikaresistenz-101.html
Par Caroline Hoffmann, ARD-Studio Nairobi

Bactériophages : pourquoi l’alternative aux antibiotiques a du mal à s’imposer

« Les bactériophages sont des virus avec un seul objectif : prendre le contrôle des agents pathogènes. Ils peuvent aider là où les antibiotiques échouent. Pourtant, ils font toujours face à un statut juridique difficile au sein de l’UE. La conséquence est le tourisme médical. Une enquête.

Maximilian Schmitt, de Wurtzbourg, est l’une des 55 000 personnes qui, chaque année en Allemagne, ne sont plus soulagées par les antibiotiques. Des bactéries en forme de bâtonnets ont migré de ses sinus paranasaux vers son intestin. Le lycéen de 19 ans a déjà dû être opéré. Dans sa détresse, Maximilian s’est renseigné sur Internet et a découvert une alternative qui pourrait permettre sa guérison : les bactériophages.

Les bactériophages détruisent les agents pathogènes

Ils seraient de véritables tueurs de germes. Les bactériophages s’amarrent à l’agent pathogène et y injectent leur information génétique. La bactérie produit alors ses propres ennemis à l’intérieur d’elle-même. Finalement, elle éclate et libère les mangeurs de bactéries. Ceux-ci attaquent ensuite d’autres bactéries jusqu’à ce que tous les agents pathogènes soient détruits. Une fois que tous les hôtes ont disparu, les bactériophages disparaissent également.

Non autorisé comme médicament en Allemagne

Mais il y a un bémol de taille : les bactériophages ne sont pas autorisés comme médicaments en Allemagne ni dans l’ensemble de l’UE. Maximilian rapporte que presque aucun médecin ne les connaît et qu’aucune pharmacie ne les a en stock. Il doit se rendre en Europe de l’Est pour se procurer les phages dans les pharmacies locales.

En Europe de l’Est, les bactériophages sont utilisés depuis longtemps

En matière de lutte contre les bactéries, l’Europe est encore divisée. Alors que l’Occident mise tout sur les antibiotiques, certains pays d’Europe de l’Est continuent aujourd’hui de traiter avec des bactériophages. Comme en Géorgie.

Parce que les bactériophages ne sont censés nuire ni à l’homme ni à l’animal, ils ont été utilisés, par exemple, dans l’ancienne Union soviétique pour les soldats blessés, de la diarrhée aux brûlures. Les bactériophages comme alternative économique aux antibiotiques : oubliés en Occident. Maximilian Schmitt les a découverts pour lui-même. Il voyage vers l’Est pour tenter de se procurer des bactériophages, au petit bonheur la chance. »

Source et plus d’informations sur : https://www.br.de/nachrichten/wirtschaft/bakteriophagen-warum-es-die-antibiotika-alternative-schwer-hat,RUgCcMa