Travaux pratiques de mycologie Veronica RODRIGUEZNAVA Aymeric MENARD

Travaux pratiques de mycologie Veronica RODRIGUEZ-NAVA – Aymeric MENARD – Frédéric LAURENT Patrick BOIRON Laboratoire de Mycologie Faculté de Pharmacie, Lyon, France

Aflatoxicoses

Aflatoxicoses Aflatoxine B 1 Un des cancérigènes du foie les plus puissants

Aflatoxicoses Aflatoxine M 1 • Métabolite hydroxylé de B 1 • S’élimine principalement dans le lait • Toxicité voisine de celle de B 1 • Très difficile de décontaminer un lait sans lui ôter une partie de sa valeur nutritive

Aflatoxicoses Chez l’animal • Intoxication aiguë : • Dégénérescence hépatique, hémorragies • Fonction de l’espèce : canard, dinde, porc, bovin • Intoxication chronique : cirrhose et cancer hépatique à temps de latence long (rat : 1 an ; singe : 5 – 10 ans)

Aflatoxicoses Extrapolation à l’homme très difficile • Difficulté d’évaluer la part qui revient aux aflatoxines

Effets hépatiques tumoraux Le cancer primitif du foie • • • Carcinome hépatocellulaire • Diagnostic par la recherche de marqueurs tumoraux : alfa-fœto-protéine Tumeur épithéliale maligne Souvent associé à une cirrhose Pronostic très sombre Présent dans les régions tropicales et sub-tropicales (Chine, Afrique Noire subsaharienne)

Effets hépatiques non tumoraux Aflatoxines et kwashiorkor ? • • Découvert en 1933 • Apparaît à la période de sevrage du nouveau-né suite à un régime très riche en féculent • Traitement : supplémentation en protéine Résulte d’un régime carencé en protéines mais contenant une quantité correcte en calories

Effets hépatiques non tumoraux Le kwashiorkor Normal Kwashiorkor

Effets hépatiques non tumoraux Aflatoxines et marasme ? • Touche les enfants des zones tropicales et sub-tropicales • Carence en calories et en protéines • Arrêt de la croissance entre le 6ème et le 24ème mois de naissance • • • Fonte musculaire Pertes des réserves graisseuses Foie non palpable

Effets hépatiques non tumoraux Aflatoxines et syndrome de Reye ? • • • Encéphalopathie rare, aiguë, souvent mortelle • Se manifeste par : troubles de la conscience, vomissement, délire, irritation, … • Autres : hypoglycémie, œdème cérébral, dégénérescence graisseuse du foie et des reins, … • Evolution variable de quelques heures à quelques jours Touche les enfants de tous les âges Fait suite à l’infection par Haemophilus influenzae B le plus souvent

Effets hépatiques non tumoraux Autres • Cirrhose • Hépatite fulminante

Effets non hépatiques Effets sur : • Le système respiratoire • Le système rénal • Le système gastro-intestinal • Le système nerveux • Le système reproducteur • Le système immunitaire

Ochratoxicose

Propriétés physico-chimiques • Ochratoxine A • Métabolites moins toxiques : • Ochratoxines B et C • 4 -hydroxy-ochratoxine A et B • 10 -hydroxy-ochratoxine A • Ochratoxines α et β

Toxicité de l’ochratoxine A • • Organe cible = le rein néphrotoxicité • Toxine incriminée a posteriori dans l’origine de certaines néphropathies animales et humaines : Néphrotoxique chez tous les animaux testés, sauf les ruminants adultes • • Néphropathie porcine au Danemark • Maladie des populations balkaniques ; 20. 000 cas observés (OMS, 1982) ; étiologie inconnue mais les similitudes pathologiques ont fait suspecter une même origine fongique Néphropathie endémiques des Balkans (NEB) : maladie humaine chronique avec dégénérescence des tubules proximaux (1950) ; évolution lente, parfois mortelle

Toxicité de l’ochratoxine A • Néphropathie endémique des Balkans (BEN) : • • Néphrotoxicité Céphalée fréquentes Douleurs lombaires Asthénie Anémie et amaigrissement Polyurie + polydipsie + langue rouge et goût amer Métabolisme long évolution lente et parfois asymptomatique atrophie rénale sévère

Toxicité de l’ochratoxine A • Immunotoxicité (lymphocytes T et B) et myelotoxicité (cellules NK) suppression de la réponse immunitaire + lymphopénie • Tératogénicité anomalies morphologiques • Génotoxicité et mutagénicité (animal +++, homme ? ) modification de la réparation de l’ADN cancérogène • Neurotoxicité

Quelques aliments pouvant contenir de l’ochratoxine A Groupe de produits Contenu du groupe Riz Céréales de petits déjeuner au riz soufflé Riz blanc et riz complet Blé Pain, pâtes, farine, biscottes, céréales de petits déjeuner, biscuits secs salés, biscuits sucrés, pâtisserie et viennoiserie Maïs Fécule de maïs, maïs soufflé, pétale de maïs, maïs doux cuit Abats de porc Rognons de porc Foie de volaille Charcuterie Jambon, pâté, saucisson, rillettes, andouillette, bacon, lard, saucisses, foie gras Viande de porc Côtelettes, filet, rôti, travers, échine Boudin noir

L’ochratoxine A dans l’alimentation quotidienne • Café • Vin • Céréales : pain, bière

L’ochratoxine A dans le café • Espèces fongiques responsables : • Aspergillus carbonarius • Aspergillus ochraceus • 4 étapes à risques : • Maturation • Traitement • Stockage • Transport

Consommation de café Normes : 3 µg / kg de café • L’ochratoxine est très soluble dans l’eau • Dose journalière admissible = 14 ng / kg de poids corporel / jour • • En moyenne : 5 tasses / jour • Café = source insignifiante d’ochratoxine A Adulte de 70 kg = 0, 4 ng / kg de poids corporel / jour

L’ochratoxine A dans le vin • Espèces fongiques responsables : • Aspergillus carbonarius • Aspergillus niger • Facteurs : • Climat et situation géographique • Cépages • Pesticides • Traitement de moûts

Consommation de vin Normes : 2 µg / litre de vin • Consommation modérée = 150 ml / jour • Adulte de 70 kg = 0, 27 ng / kg de poids corporel / jour • Vin = faible contribution à l’ingestion totale d’ochratoxine A • Danger : consommation de plusieurs litres de vin par jour

L’ochratoxine A dans les céréales Normes : - 5 µg / kg dans les céréales brutes - 3 µg / kg dans les produits céréaliers transformés • France = 1 er exportateur de l’Union Européenne • Source principale d’ochratoxine A • Penicillium verrucosum apparaît après la récolte contamination par ochratoxine A difficilement contrôlable

L’ochratoxine A dans le pain • L’ochratoxine A se concentre dans les sons • La farine blanche est moins contaminée que la farine complète • Panification : faible de la concentration d’ochratoxine A

L’ochratoxine A dans la bière • • Maltage : sans influence malt contaminé • Fermentation : de 50 % l’ochratoxine A du moût • 30 à 40 % de l’ochratoxine A du malt retrouvés dans la bière • Consommation modérée = 0, 5 litre / jour Brassage : de 20 % l’ochratoxine A du malt • Normes : 0, 02 µg / litre de bière • Adulte de 60 kg = 0, 165 ng / kg de poids corporel / jour Pas de risques sérieux pour la santé

Conclusion • • L’ochratoxine A fait partie intégrante de notre alimentation • La mise en place de pratiques agricoles n’est pas possible dans tous les pays • L’adoption de normes au sein de l’UE est compliquée par des habitudes alimentaires différentes • La mise en place de normes n’est pas sans impact économique Les facteurs influençant la production d’ochratoxine A sont difficiles à contrôler

Conclusion Quantité d’ochratoxine A dans une alimentation quotidienne ?

Pénicilliotoxicoses

Pénicilliotoxicoses Substances responsables • Islandicine et lutéoskyrine • Rubratoxine • Citrinine • Patuline • • Penicillium islandicum, P. brunneum, P. citrinum Substrat : riz (blé ? ) En relation avec lésions hépatiques, cancer primitif du foie Penicillium rubrum, P. purpurogenum Substrat : céréales En relation avec allergènes, asthmes et rhume des foins Penicillium citrinum, Aspergillus terreus Penicillium expansum, Byssochlamys nivea et B. fulva, Aspergillus clavatus

La patuline • La patuline peut contaminer divers aliments : fruits (pomme), légumes, céréales, … • Conséquences : • Modifications des caractères organoleptiques • Dépréciation des valeurs nutritionnelles • Risques pour le consommateur • Répercussion économique

Toxicité endocrinienne • Modifications des taux des hormones thyroïdiennes et sexuelles : • Augmentation de la sécrétion de testostérone par hyperstimulation des cellules de Leydig • Baisse du taux de T 3 • Pas d’action sur la TSH et la GH

Toxicité immunologique (1) Action sur la réponse cellulaire • Baisse des lymphocytes T Source : Llewellyn et al. 1998 • Diminution et suppression de l’activité oxydative des macrophages Source : Escoula et al. 1988

Toxicité immunologique (2) Action sur la réponse humorale • Diminution de la libération de nombreuses cytokines (IL 2, IL 4, IL 5, INF γ) à cause de la baisse des cellules productrices • Discordances des résultats pour les immunoglobulines : • • Certaines études ne trouvent pas de modifications significatives D’autres observent une baisse passagère des Ig. M, Ig. A et Ig. G

Génotoxicité • Modifications chromosomiques : • • Anomalie du fuseau mitotique Altérations des chromatides Augmentation des translocations Interaction avec l’ADN : • • Stoppe la réplication Provoque des cassures simples et doubles brins

Effets cancérigènes • C’est une mycotoxine difficile à classer : • Peu d’études réalisées chez l’animal • Résultats contradictoires • Pas d’étude possible chez l’homme et peu de données épidémiologiques • Par conséquent, le CIRC ne peut pas se prononcer sur la carcinogénicité pour l’homme

Etablissement de normes • Le choix s’est fait à partir : • D’études toxicologiques • D’études épidémiologiques en fonction des classes d’âge • De critères techniques et économiques • La limite est fixée à 50 µg / kg • Cependant, certains pays veulent passer à 25 µg / kg pour protéger les jeunes enfants

Conclusion • Contaminant fréquent des produits à base de pommes • Mycotoxine avec une toxicité certaine chez les animaux et supposée chez l’homme • Diminution des contaminations en améliorant les conditions de stockage et de transformation • Réduction de l’exposition des consommateurs grâce à la mise en place de normes

Conclusion Attention aux cidres et compotes Attention aux petits pour bébés

Fusariotoxicoses

Fusariotoxicoses Nivalénol (NIV) et fusarénones • • • Sesquiterpènes très toxiques Fusarium nivale sur Graminées Altération des cellules du tissu hématopoïétique des os, de la rate et des ganglions lymphatiques Fumonisines • • • Récemment découvertes Fusarium graminearum sur maïs Expérimentation en cours Trichothécènes • • Fusarium tricinctum sur millet, orge et blé, F. graminearum, Trichothecium roseum, etc. Toxine T-2, diacétoxyscirpénol (DAS), deoxynivalénol (DON), zéaralénone, etc.

Fusariotoxicoses Toxine T 2 • A l’origine de l’Aleucie toxique alimentaire (ATA) : villages sibériens décimés (1932) • • Sévit actuellement dans l’Oural et l’est sibérien • Signes cliniques significatifs : Spécifique de la géographie et de la climatologie (céréales et grains moisis) • • Gastro-entérite Stade leucopénique et manifestations nerveuses Stade hémorragique : fragilisation des capillaires, gangrène du pharynx, mort par étouffement dans 30 % des cas) Traitement symptomatique, mais effet immunodépresseur de la toxine

Fusariotoxicoses Diacétoxyscirpénol (DAS) • Désordres gastro-intestinaux • Toxicose des grains moisis (porcs) • Hautement toxique (vomissement, somnolence, mort) • Guerre biologique ?

Fusariotoxicoses Zéaralénone • Effets oestrogènes • Porc : hypertrophie de la vulve, atrophie des ovaires et avortement fréquent • Recherche en cours pour régulariser les troubles de la ménopause chez la femme