Pathogénicité et virulence de Clostridium botulinum / Pathogenicity and virulence of Clostridium botulinum

 

Clostridium botulinum, un taxon polyphylétique de bactéries à Gram positif, est classé uniquement en fonction de sa capacité à produire de la neurotoxine botulique (BoNT). La BoNT est le principal facteur de virulence et l'agent causal du botulisme. Maladie potentiellement mortelle, le botulisme se caractérise classiquement par une paralysie flasque descendante symétrique, qui, non traitée, peut entraîner une insuffisance respiratoire et la mort. Les cas de botulisme sont classés selon la nature de l'intoxication : le botulisme alimentaire, le botulisme infantile, le botulisme contracté par le biais d’une blessure, et d’autres types d’intoxications comme le botulisme par inhalation. La BoNT, considérée comme la substance biologique la plus puissante connue, est une métalloprotéase de zinc qui clive spécifiquement les protéines SNARE au niveau des jonctions neuromusculaires, empêchant ainsi l'exocytose des neurotransmetteurs, conduisant à une paralysie musculaire. La BoNT est désormais utilisée pour traiter de nombreuses conditions médicales causées par des muscles hyperactifs ou spastiques. Elle est également largement utilisée dans l'industrie cosmétique à des doses extrêmement faibles pour atténuer de façon temporaire les rides ; en effet, injectée dans des muscles spécifiques, la toxine botulique provoque une paralysie temporaire permettant de détendre les muscles responsables des rides du visage. La capacité à former des endospores est essentielle au pouvoir pathogène de la bactérie. La transmission des maladies est souvent facilitée par les spores métaboliquement dormantes qui sont très résistantes aux stress environnementaux, permettant leur persistance dans des conditions défavorables. Le botulisme infantile et le botulisme contracté par le biais d’une blessure sont initiés lors de la germination des spores dans des cellules végétatives produisant des neurotoxines, tandis que le botulisme d'origine alimentaire est attribué à l'ingestion de BoNT préformée. D’un point de vue évolutif, Clostridium botulinum est une bactérie saprophyte qui aurait développé sa puissante neurotoxine pour établir une source de nutriments en tuant son hôte.

Source : Pathogenicity and virulence of Clostridium botulinum. Virulence (2023)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10171130/

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 < English version > Clostridium botulinum, a polyphyletic Gram-positive taxon of bacteria, is classified purely by their ability to produce botulinum neurotoxin (BoNT). BoNT is the primary virulence factor and the causative agent of botulism. A potentially fatal disease, botulism is classically characterized by a symmetrical descending flaccid paralysis, which is left untreated can lead to respiratory failure and death. Botulism cases are classified into three main forms dependent on the nature of intoxication; foodborne, wound and infant. The BoNT, regarded as the most potent biological substance known, is a zinc metalloprotease that specifically cleaves SNARE proteins at neuromuscular junctions, preventing exocytosis of neurotransmitters, leading to muscle paralysis. The BoNT is now used to treat numerous medical conditions caused by overactive or spastic muscles and is extensively used in the cosmetic industry due to its high specificity and the exceedingly small doses needed to exert long-lasting pharmacological effects. Additionally, the ability to form endospores is critical to the pathogenicity of the bacteria. Disease transmission is often facilitated via the metabolically dormant spores that are highly resistant to environment stresses, allowing persistence in the environment in unfavourable conditions. Infant and wound botulism infections are initiated upon germination of the spores into neurotoxin producing vegetative cells, whereas foodborne botulism is attributed to ingestion of preformed BoNT. C. botulinum is a saprophytic bacterium, thought to have evolved its potent neurotoxin to establish a source of nutrients by killing its host.

Source : Pathogenicity and virulence of Clostridium botulinum. Virulence (2023)

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10171130/

#Clostridium #botulinum #botulism #neurotoxin #BoNT #sporulation #germination #food #contamination #therapeutics #cosmetics

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