Fusarium spp.

Fusarium moniliforme sur panneau de gypseFusarium moniliforme sur gélose EMFusarium moniliforme sur gélose RBFusarium moniliforme - Microscopie (culture EM)

Introduction

Les espèces de Fusarium sont bien connues pour être des contaminants communs et des pathogènes des plantes; elles peuvent aussi causer diverses infections chez l’homme. Elles sont surtout reconnues en tant que productrices de puissantes mycotoxines.

Taxonomie

Règne Fungi Famille Hypocreaceae
Phylum Ascomycota Genre Fusarium
Classe Euascomycetes Espèce  
Ordre Hypocreales    

Le genre Fusarium contiendrait jusqu’à plusieurs centaines d’espèces, selon les différents registres consultés. Actuellement, le genre Fusarium comprend 68 espèces nommées qui sont inscrites dans la banque de données internationale du consortium Universal Protein Resource {3318}; il y a plus de 1 300 espèces et souches inscrites dans la banque de données mycologique internationale de l’International Mycological Association – IMA-MycoBank (Association internationale de mycologie) {3971}; ces souches ont été décrites, et les caractéristiques spécifiques les différenciant sont souvent très subtiles {4275}. Le Fusarium roseum est l’espèce type.

Plusieurs espèces de Fusarium ont des stades télémorphes; ces stades font surtout partie du genre Gibberella. Gibberella fujikuroi est la forme parfaite du Fusarium moniliforme {3842}.

Fusarium solani est l’espèce de Fusarium la plus communément isolée à partir d’échantillons humains et animaux; les espèces F. culmorum, F. moniliforme (syn. F. proliferatum ou F. verticillioides) et F. napiforme ont également été rapportées comme étant associées aux infections chez l’homme.

Des espèces de Fusarium ont souvent été rapportées comme étant associées à des problèmes de santé liés à des expositions environnementales à l’extérieur et à l’intérieur; dans ces cas, les Fusarium sont, la plupart du temps, rapportés seulement comme étant des Fusarium sp.

Écologie

Les espèces de Fusarium sont omniprésentes et peuvent être trouvées dans le sol, dans l’air et sur les plantes {2972}. LeFusarium est surtout connu comme étant associé aux récoltes de céréales et à la poussière de grains (seigle, orge, maïs, avoine, blé et sarrasin) {2982, 1182}. Certaines espèces de Fusarium, telles que le F. solani, sont souvent associées aux céréales ou à d’autres cultures spécifiques; par conséquent, ces espèces sont plus souvent trouvées dans des régions rurales que dans d’autres milieux {2964}.

Cependant, plusieurs espèces de Fusarium peuvent être trouvées dans l’air extérieur et en milieu intérieur {2079, 1584, 706}; les concentrations les plus élevées en spores aéroportées apparaissent en été, tant dans les zones urbaines qu’en banlieue et tant dans les zones côtières qu’à l’intérieur des continents {1584, 689}; la présence de ce mycète, en milieu intérieur, peut être influencée autant par des facteurs environnementaux extérieurs que par le niveau de la contamination intérieure.

Des espèces de Fusarium ont également été associées à des sources d’eau {2959, 2978}.

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Des espèces de Fusarium ont été récupérées à partir d’échantillons provenant du système de distribution d’eau de l’hôpital ou d’échantillons d’aérosols prélevés pendant que coulait une douche {2959}. Le Fusarium est aussi probablement le genre fongique le plus communément isolé à partir d’échantillons de surface, à l’intérieur des installations de piscine {1578}.

Les registres aérobiologiques de différents continents montrent que les espèces de Fusarium sont régulièrement présentes dans les échantillons d’air extérieur, même si, dans la plupart des communautés, elles ne sont pas présentes en concentrations élevées {1788, 638, 2971}. Les concentrations de spores aéroportées des espèces deFusarium varient de façon saisonnière et constituent, dans des climats nordiques, une petite proportion de la flore fongique normale aéroportée; bien que le Fusarium soit présent pendant toute l’année, les concentrations les plus élevées de Fusarium aéroporté sont enregistrées pendant l’été {1788, 2999}. Les concentrations extérieures deFusarium aéroporté atteignent leur maximum pendant la saison estivale des pluies {343}. La dissémination des spores de Fusarium se fait principalement par la dispersion des spores humides par l’entremise des éclaboussures d’eau, des insectes ou du vent une fois la croissance fongique asséchée.

Exigences de croissance

Le Fusarium est reconnu surtout pour se développer dans les récoltes de céréales (grains, paille et foin); toutefois, plusieurs espèces peuvent être trouvées occasionnellement sur une variété de substrats. Les espèces de Fusarium peuvent s’adapter à divers substrats; mais cette adaptation ne peut se faire qu’au prix de changements importants dans les caractéristiques morphologiques de ces mycètes {4277}. Le Fusarium exige des conditions humides : il se développe même dans de l’eau stagnante souillée telle que celle trouvée dans les réservoirs des humidificateurs. La plupart des espèces de Fusariumcroissant dans l’environnement intérieur sont légèrement xérophiles et exigent un minimum d’eau libre (Aw), soit entre 0,86 et 0,91 {3729}.

Activité en eau : Aw= 0,86-0,91

Croissance sur matériaux de construction et en environnement intérieur

Le Fusarium peut être trouvé dans une petite proportion des logements, croissant sur les matériaux de construction {2991} et dans des systèmes de climatisation contaminés {1584}. La présence de Fusarium croissant dans un logement est le signe d’un problème d’humidité dans l’environnement intérieur {1814}.

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Lors d’une étude environnementale, le Fusarium a été décelé dans 2 à 6 % des maisons examinées aux États-Unis {2256}. Des résultats semblables ont été obtenus dans le sud de la Californie (prévalence : 25 % et concentration : 4,5 à 47 ufc/m³) {1824}, en Écosse (prévalence : 10 %) {4274}, aux Pays-Bas (prévalence : 9 %) {4314} et dans des maisons étudiées à Toronto au Canada (une maison sur seize) {1817}.

Des études scandinaves ont démontré que les produits les plus vulnérables à la contamination fongique étaient des matériaux organiques endommagés par l’eau contenant de la cellulose, tels que le jute, le papier peint, le carton et le bois. Des études expérimentales ont établi que certaines espèces de Fusarium peuvent bien se développer sur les matériaux de construction humides, tels que le bois de hêtre, les panneaux de particules en pin et les panneaux de gypse {594, 715}.

Les concentrations fongiques aéroportées totales présentes à l’intérieur dépendent en partie aussi bien des sources et du niveau d’humidité que du type de revêtement des murs et du sol, du niveau d’aération, de la fréquence de nettoyage de l’environnement intérieur et de la présence d’animaux de compagnie {624, 2747}. Les fluctuations saisonnières et les niveaux de contamination de l’environnement extérieur contribuent majoritairement à la variabilité de la concentration minimale de la flore fongique intérieure {3021}.

Laboratoire

La manipulation des cultures de ce genre doit se faire en respectant
les précautions de laboratoire de base (niveau de biosécurité 2).

Les espèces de Fusarium poussent sur la majorité des milieux de culture sans cycloheximide. Toutefois, l’identification des espèces de ce genre est difficile parce qu’il ne possède pas un nombre suffisant de caractéristiques morphologiques nécessaires pour distinguer les nombreuses espèces qui en font partie. Récemment, une analyse par la méthode de réaction en chaîne par polymérase (PCR), disponible commercialement, a permis d’identifier des souches de Fusarium sp. de provenance clinique et cinq souches de la collection de l’American Type Culture Collection (ATCC) {3251}.

Morphologie macroscopique des colonies

Sur gélose Sabouraud à 25 °C, les Fusarium spp. se développent rapidement et produisent des colonies plates de texture laineuse à cotonneuse; ces colonies ont tendance à s’étaler. La seule espèce croissant lentement est le Fusarium dimerum. En surface, la colonie peut être blanche, crème, brun clair, saumon, cannelle, jaune, rouge, violette, rose, ou pourpre. Le revers de la colonie peut être incolore, brun clair, rouge foncé, pourpre ou brun.

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Des sclérotes (masses organisées d’hyphes qui restent dormants pendant des conditions extrêmes comme de la sécheresse) peuvent être observés macroscopiquement et sont habituellement bleu foncé. Par contre, les sporodochies (nattes d’hyphes formant des coussins qui soutiennent des conidiophores en surface) sont habituellement absentes des cultures de laboratoire. Quand elles sont présentes, elles sont crème à brun clair ou orangées, excepté dans le cas du Fusarium solani qui produit des sporodochies bleu vert ou bleues {2207, 2052}.

Sur gélose Czapeck à 25 °C, les colonies de Fusarium se développent rapidement, atteignant 4-5 cm en dedans de dix jours. Les colonies sont plates, soit veloutées, soit cotonneuses; au commencement, les colonies sont blanches ou jaunes puis deviennent souvent rosâtres ou gris clair avec le temps. Quelques espèces ont, à maturité, une large frange blanche de mycélium, et le revers a souvent des nuances de rose à rouge.

Certaines souches de Fusarium solani poussent aussi à 37 °C sur gélose Sabouraud, sur gélose pomme de terre (PDA) et dans des milieux liquides à l’asparagine {2964}; cette espèce peut même survivre au moins trois semaines dans des cultures à 40 °C {2964}.

Morphologie microscopique

Le genre Fusarium peut généralement être identifié par la présence de macroconidies typiques multicellulaires, hyalines, fusiformes (en forme de canot), qui comprennent une cellule pied située à la base du conidiophore. Dans certains cas, l’identification des espèces est difficile et peut exiger des méthodes moléculaires {1596}. Récemment, une méthode de réaction en chaîne par polymérase (PCR), disponible commercialement, a été évaluée à l’aide de vingt et un isolats cliniques d’espèces de Fusarium et de cinq isolats de la collection de l’American Type Culture Collection (ATCC) : sept des neuf différentes espèces ont pu être identifiées correctement en utilisant le séquençage comme étalon de l’identification {3251}.

Les caractéristiques de base des espèces de Fusarium sont la présence d’hyphes hyalins septés, de conidiophores, de phialides, de macroconidies et de microconidies observables au microscope. En plus de ces éléments de base, des chlamydospores sont parfois aussi produites par quelques espèces {2207, 412, 2052}.

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Les espèces productrices de chlamydospores sont le Fusarium chlamydosporum, le Fusarium napiforme, le Fusarium oxysporum, le Fusarium semitectum, le Fusarium sporotrichoides et le Fusarium solani.

Les phialides sont cylindriques, avec une petite collerette, solitaires ou produites sur un système complexe ramifié. On peut observer des monophialides et des polyphialides (regroupées en amas ou en chaînes).

Les macroconidies (3-8 x 11-70 µm) sont produites à partir des phialides sur des conidiophores non ramifiés ou ramifiés. Elles sont formées de deux cellules ou plus, à paroi épaisse et lisse; les macroconidies sont cylindriques ou en forme de faucille ou de canot. Elles ont une cellule pied distincte et des extrémités distales pointues. Elles tendent à s’accumuler en boules ou à s’aligner en remparts.

Les microconidies (2-4 x 4-8 µm) sont formées sur de longs ou de courts conidiophores simples. Elles sont unicellulaires (parfois à deux ou à trois cellules), lisses, hyalines, de forme ovoïde à cylindrique et elles sont disposées en boules (parfois en chaînes).

Les chlamydospores, lorsqu’elles sont présentes, sont clairsemées, en paires, en amas ou en chaînes. Elles sont à parois épaisses et elles sont hyalines, intercalaires ou terminales {2207, 412, 2052}.

Métabolites spécifiques

Composés organiques (incluant les COV)

Les espèces de Fusarium produisent divers hydrocarbures, des alcools, des cétones, des esters et des terpènes (ex. : myrcènes) in situ, tant dans la nature que sur les matériaux de construction {594, 2076, 715}. Elles produisent également d’autres types de métabolites : pyrazines, méthylfuranes, benzènes, limonènes et un produit connu sous le nom de KAUR {607}.

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Les souches toxinogènes de Fusarium produisent des hydrocarbures volatils de type sesquiterpène, tels que le trichodiène; chacun de ces métabolites intermédiaires correspond au produit final d’une mycotoxine {3258}.

Quelques espèces ont un profil défini de composés organiques volatils microbiens (MCOV), qui peut être modifié considérablement en réponse à des facteurs externes tels que la nature des différents substrats sur lesquels elles croissent. De fait, la culture sur différents substrats modifie le nombre et la concentration de MCOV {715, 2968, 2809, 1148}; par ailleurs, quelques composés volatils sont propres à une espèce donnée {2809, 1149, 129}.

La production de MCOV est influencée par le substrat de croissance et l’espèce de Fusarium. De fait, des espèces deFusarium mises en culture en laboratoire ont montré que le profil défini de MCOV pouvait varier considérablement en réponse à des facteurs externes tels que la culture sur différents substrats {715}.

Un certain nombre de composés organiques, y compris des composés organiques volatils (COV), ont été identifiés dans l’air intérieur de bâtiments humides contaminés par des moisissures : il semble que ces COV pourraient contribuer à différents problèmes associés à la mauvaise qualité de l’air intérieur. La plupart des métabolites identifiés sont non réactifs et sont trouvés en faibles concentrations dans l’air intérieur {594}.

Mycotoxines

Plusieurs espèces de Fusarium sont des contaminants communs sur divers matériaux organiques, et la plupart sont reconnues comme des productrices potentielles de mycotoxines. Parmi les mycotoxines élaborées par les espèces deFusarium les plus étudiées, se trouvent des toxines puissantes telles que le déoxynivalénol (DON), le nivalénol (NIV), la moniliformine (MON) et l’ochratoxine A (OTA) {1180, 2982}; plusieurs souches produisent également la toxine T2, la zéaralenone (ZEN) {2986} et des toxines du groupe scirpentriol {1633}. Le DON, le NIV et l’OTA peuvent être trouvés dans les grains et en plus grande concentration dans les échantillons de poussière de céréales {2982}; la présence de ces toxines dans la poussière suggère l’importance de l’exposition à ces mycotoxines par inhalation en milieu de travail.

Quelques mycotoxines de Fusarium ont également été étudiées dans le contexte de la contamination intérieure des bâtiments {1220, 16}.

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Certaines mycotoxines associées au Fusarium, telles que la citrinine, la stérigmatocystine, le diacétoxyscirpénol (DAS), le DON et l’ochratoxine, ont été trouvées dans des matériaux ou dans la poussière provenant de bâtiments contaminés par le Fusarium et par d’autres moisissures.

Le F. moniliforme, le F. subglutinans et le F. proliferatum sont des agents de l’avarie du maïs et produisent, entre autres toxines, des fumonisines. Ces mycotoxines engendrent plusieurs mycotoxicoses animales (leucoencéphalomalacie chez les chevaux et œdème pulmonaire chez les porcs) et elles contribuent probablement aussi au cancer œsophagien chez l’homme {3247}.

La toxine T2 est une mycotoxine, de la famille des trichothécènes de type A, produite par plusieurs espèces de Fusarium.Par exemple, dans les céréales, sa concentration peut varier de l’état de trace à une concentration élevée de l’ordre d’un microgramme par kilogramme {2986}. Cette mycotoxine peut affecter les mécanismes immunitaires, soit les réponses cellulaires ou humorales.

La plupart des toxines des Fusarium sont associées à la détérioration de la nourriture ou des grains. Dans ces circonstances, la variation de l’humidité relative semble influencer à la fois les quantités de mycètes et la concentration en mycotoxines des grains {2986}.

Par exemple, les conditions atmosphériques présentes au moment de la moisson contribuent à l’augmentation des mycètes du genre Fusarium et de leurs teneurs en mycotoxines (déoxynivalénol et zéaralenone) produites dans le blé d’hiver {2986}.

Une étude par la méthode de réaction en chaîne par polymérase (PCR), de la poussière déposée provenant de grains et de la poussière en suspension dans l’air, a démontré que la présence du F. langsethiae était associée à la présence des toxines HT-2 et T2 dans la poussière déposée : les concentrations de trichothécènes dans la poussière de grains atteignaient des niveaux décelables, même lors de courtes expositions de 10 à 60 minutes {1158}. Le déoxynivalénol (DON) et les toxines HT-2 et T2 étaient présents dans la plupart des échantillons de poussière à des concentrations variant de 20 à 50 µg/kg de poussière; les concentrations étaient légèrement plus élevées dans les échantillons de poussière déposée que dans les échantillons d’air.

Certains auteurs ont prétendu que des toxines de Fusarium auraient été utilisées en tant qu’armes biologiques lors de conflits en Asie du Sud-Est {4277, 4278}.

Problèmes de santé

Les risques sanitaires associés à l’exposition aux moisissures dans les bâtiments endommagés par l’eau sont bien établis, particulièrement pour ce qui est des symptômes reliés au système respiratoire, aux voies supérieures et aux voies inférieures. Quoique la contamination attribuable aux espèces de Fusarium se produise rarement à l’intérieur, les nombreux graves effets sur la santé, rapportés dans d’autres circonstances, doivent être pris en compte et considérés comme pouvant contribuer à différents problèmes de santé liés à la mauvaise qualité de l’air intérieur.

Irritation et inflammation

Il est généralement accepté que plusieurs composants structuraux fongiques, communs à toutes les moisissures, puissent induire de l’irritation et de l’inflammation. D’une manière générale, toutes les moisissures contiennent des substances qui sont des irritants et qui favorisent l’inflammation à un certain degré. Quelques composés organiques volatils (COV), produits par les moisissures en milieu intérieur sur des matériaux de construction humides, peuvent contribuer à différents problèmes de santé tels que l’irritation des yeux, l’irritation du nez et de la gorge, la léthargie et les maux de tête {594}.

De plus, les études in vitro et in vivo démontrent que les spores de Fusarium et les extraits de spores peuvent expérimentalement engendrer de l’irritation aux yeux et de l’érythème {2964}. Dans des études expérimentales, des inoculums de F. solani, instillés dans des yeux de lapins, causent une réaction clinique produisant de l’irritation et de l’érythème {2964}.

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Les ß-D-glucanes sont les composants structuraux non spécifiques et non allergènes des parois cellulaires de la plupart des mycètes; d’après plusieurs chercheurs, il se pourrait qu’ils aient un rôle causal dans l’apparition des symptômes respiratoires liés à l’exposition fongique en milieu intérieur {1346}.

Réactions allergiques

Les spores aéroportées des espèces de Fusarium sont répandues, mais elles sont plus particulièrement présentes dans les régions agricoles. Des spores aéroportées de Fusarium sont considérées comme des allergènes communs, saisonniers et pérennes {2609, 2971}; le Fusarium est associé aux allergies de Type I, telles que la rhinite allergique saisonnière et l’asthme {2342, 3095, 2971, 1180, 2018, 2774}. Lors des épreuves cutanées, effectuées avec les allergènes fongiques de routine, les réactions au Fusarium sont parmi les plus fréquentes {638}.

Le Fusarium solani est souvent isolé chez des patients pour qui un diagnostic de sinusite fongique allergique (AFS) {1481} a été posé {719, 1481}. Quelques espèces mises en cause dans l’AFS sont reconnues comme pouvant coloniser la surface des matériaux de construction présents dans des bâtiments occupés par ces patients {1387, 1397}. Des cas de sinusite àFusarium ont également été rapportés dans des circonstances particulières, telle la sinusite maxillaire {3272}, ainsi que chez des patients greffés {3259}.

Composés et mécanismes allergènes

Plusieurs extraits d’espèces de Fusarium ont été étudiés expérimentalement, au moyen de différentes analyses sérologiques, en vue d’identifier et de caractériser des fractions spécifiques {2285}. Dans une étude, jusqu’à 38 fractions antigéniques ont été isolées, et 21 fractions possédaient la propriété de se lier avec les IgE correspondants. Cependant, ces fractions ne sont pas disponibles pour les tests de routine.

Dans le diagnostic de l’allergie à Fusarium, comme dans celui de l’allergie à d’autres mycètes allergènes, il est peu probable que les allergènes des trousses de base pour l’essai radioallergosorbant (RAST) de routine produisent des réponses faussement positives attribuables à l’activité hétérospécifique {1875}; de fait, la variabilité intermoisissure notoire fréquemment observée dans les résultats pour un même patient atteste la validité de ce type d’épreuve {1977}.

Plus de détails

Néanmoins, quelques composantes du Curvularia réagissent de façon croisée avec le F. solani; ces composantes démontrent très peu d’affinités pour les IgE dirigés contre le F. solani chez les patients sensibilisés au Curvularia {2973}. En conséquence, il est improbable que les réactions positives à Fusarium soient attribuables à une sensibilisation auCurvularia.

Quelques composantes allergènes des spores du Fusarium vasinfectum, étudiées par analyse d’immunoempreinte (immunoblot), réagissent de façon croisée avec des allergènes de champignons crus. Une étude a démontré, chez un patient présentant des réactions allergiques lors de la consommation de champignons crus (et non pas cuits), que les tests antichampignons et anti-Fusarium réagissaient de façon croisée lors des épreuves d’intradermoréactions et des épreuves sérologiques d’IgE {2965}.

Pneumonite d'hypersensibilité

Les pneumonites d’hypersensibilité (HP) de Type III attribuables à Fusarium sont rarement rapportées, sauf en milieu de travail où elles sont associées à des tâches de manipulation des grains de foin.

Quelques cas de HP ont été associés au milieu intérieur à la suite de l’exposition à des matériaux de construction moisis {716} ou aux climatiseurs contaminés {277}.

Plus de détails

Dans une étude, les anticorps spécifiques d’IgG, dirigés contre les antigènes fongiques présents dans un climatiseur contaminé, ont été mis en évidence dans le sérum des patients symptomatiques exposés : des anticorps anti-Fusariumont été trouvés chez 26 % de ces cas {277}. Dans un autre rapport, un cas de HP avait été provoqué par le Fusarium napiforme décelé dans l’environnement familial du patient, soit un étudiant de 17 ans {716}. Dans ce cas, le diagnostic reposait à la fois sur l’observation médicale, l’image radiologique thoracique de même que sur les résultats de la spirométrie, du tomodensitogramme (CT scan) et de la biopsie transbronchique du poumon.

Effets toxiques (mycotoxicoses)

Syndrome toxique aux poussières organiques (ODTS)

La mycotoxicose pulmonaire à Fusarium, également nommée syndrome toxique aux poussières organiques (ODTS) ousyndrome des déchargeurs de silos, est une maladie aiguë résultant de l’inhalation massive de toxines microbiennes contenues dans de la poussière organique {3271}. L’ODTS est une réaction fébrile aiguë provoquée par une exposition à de la poussière organique : il est une entité distincte de la pneumonite d’hypersensibilité (HP). Les toxines de Fusariumseraient d’importants agents déclencheurs de ce syndrome {3271}. La réaction toxique est associée à des symptômes tels que des frissons, des malaises généraux, des myalgies, une toux sèche, de la dyspnée, des maux de tête et des nausées; ces symptômes se produisent à la suite d’une exposition importante à de la poussière organique, probablement à une dose de 109 ufc ou davantage.

Cliniquement, l’ODTS ressemble en plusieurs points à la maladie du poumon du fermier et à d’autres formes de HP, notamment en raison de l’augmentation du nombre de neutrophiles dans le lavage bronchoalvéolaire. Cependant, les signes pulmonaires sont différents {3282}. Il est important de noter que la sensibilisation antérieure aux antigènes présents dans la poussière organique n’est pas nécessaire pour qu’il y ait une réaction de type ODTS, et qu’il n’y a aucune séquelle physiologique d’importance connue étant associée à ce syndrome {3282}.

Cliniquement, l’ODTS ressemble en plusieurs points à la maladie du poumon du fermier et à d’autres formes de HP, notamment en raison de l’augmentation du nombre de neutrophiles dans le lavage bronchoalvéolaire. Cependant, les signes pulmonaires sont différents {3282}. Il est important de noter que la sensibilisation antérieure aux antigènes présents dans la poussière organique n’est pas nécessaire pour qu’il y ait une réaction de type ODTS, et qu’il n’y a aucune séquelle physiologique d’importance connue étant associée à ce syndrome {3282}.

Mycotoxicoses

Plusieurs souches de Fusarium sont des productrices actives de toxines lorsque toutes les circonstances de croissance favorables sont réunies. Ces métabolites toxiques des Fusarium peuvent causer des mycotoxicoses suivant l’ingestion répétée de nourriture contaminée par ces mycètes, non seulement chez les animaux, mais également chez l’homme {2972}.

Des mycotoxicoses dues au Fusarium ont été associées aussi bien à une exposition aiguë que chronique à du matériel contaminé.

Les effets toxiques attribuables à l’ingestion de Fusarium incluent des effets cytotoxiques, néphrotoxiques et trémorgènes (effets neurologiques de tremblements prolongés) de même que des effets immunosuppressifs et cancérogènes. Ces pathologies sont bien connues chez l’homme, le bétail et certains autres animaux {3182, 3184, 3185}. En conséquence, les concentrations de certaines de ces toxines sont réglementées dans les aliments destinés au bétail et dans la nourriture destinée à la consommation humaine {3191, 3190, 3189}.

Plus de détails

Des effets immunosuppressifs et cancérogènes ont été associés aux toxines de Fusarium. En fait, les résultats d’étudesin vitro et in vivo suggèrent que la toxine T2, même à de faibles concentrations, peut induire la sécrétion d’IL-12, de TNF-α, d’IFN-γ et d’IL-2, et cette toxine pourrait même être employée comme substance immunomodulatrice positive dans le modèle humain {2958}.

Des études en laboratoire ont décrit la cancérogénicité de la fumonisine B1 (FB1) chez les rongeurs, et les données épidémiologiques suggèrent une association entre la FB1 et le cancer chez l’homme {2963, 2305}.

Plusieurs mycotoxicoses attribuables aux espèces de Fusarium ont été identifiées en médecine vétérinaire, dont l’eczéma facial chez les moutons {2316} et l’aleucie alimentaire toxique (ATA) chez un grand nombre d’espèces, y compris les ruminants; ces maladies ont été bien étudiées et ont été attribuées aux mycotoxines des Fusarium {130}.

Le F. moniliforme, le F. subglutinans et le F. proliferatum, associés à l’avarie du maïs, produisent, entre autres toxines, des fumonisines. Ces mycotoxines engendrent plusieurs mycotoxicoses animales (la leucoencéphalomalacie chez les chevaux et l’œdème pulmonaire chez les porcs) et probablement aussi le cancer œsophagien chez l’homme. {3247}.

Les mécanismes précis de la toxicité des Fusarium ont été bien documentés au niveau cellulaire pour certaines mycotoxines. Tel est le cas des effets de la toxine T2 sur la production de cytokine par les macrophages péritonéaux de souris et par les cellules T des ganglions lymphatiques. La toxine T2 réduit de manière significative la production d’IL-1-ß; cette réduction est proportionnelle à la concentration de T2. Les productions d’interleukine 12 (IL-12) et de TNF-a sont sensiblement augmentées en réponse à des doses de 0,1 à 0,01 ng/ml et même à des doses aussi faibles que 0,001 ng/ml de toxine T2 (p < 0,001). Cependant, la toxine T2, à des concentrations plus élevées variant entre 1 et 100 ng/ml, diminue la production de IL-12 et de TNF-α. Ces effets de la toxine T2 sur les cellules T des ganglions lymphatiques prouvent que la libération d’IL-4 et d’IL-10 diminue proportionnellement à la concentration de la toxine (p < 0,01). La toxine T2, à des concentrations variant entre 1 et 100 ng/ml, réduit la libération d’IL-2 et d’IFN-γ {2958}.

Infection et colonisation

Les espèces de Fusarium sont des moisissures saprophytes et des germes pathogènes importants des plantes. Les infections humaines par des espèces de Fusarium sont rares, bien qu’elles soient de plus en plus souvent identifiées comme agents de mycoses humaines superficielles localisées, d’infections peu envahissantes ou disséminées. L’infection est la plupart du temps superficielle; l’infection profonde des tissus peut toutefois se produire, comme une hyalohyphomycose opportuniste, et les infections envahissantes surviennent presque exclusivement chez des sujets immunocompromis {2972, 2988}. L’infection chez des sujets immunocompétents est rarement rapportée {2972}.

Le Fusarium est un agent étiologique de kératites, d’endophtalmites, d’infections cutanées, d’infections chez les grands brûlés, de mycétomes, d’onychomycoses, de sinusites, de maladies pulmonaires, d’endocardites, d’infections aux sites de cathéters et de l’arthrite septique.

Jusqu’à onze espèces de Fusarium ont été documentées en tant qu’agents étiologiques de l’infection humaine; mais l’identification taxonomique étant difficile, quelques isolats, particulièrement ceux à maturation lente, pourraient avoir été classés dans la mauvaise espèce {2988}.

Les espèces de Fusarium fréquemment impliquées dans des infections humaines incluent le F. solani, le F. oxysporum et leF. moniliforme, également nommé F. verticillioides {2966, 2972}; plus récemment, des cas d’infection à F. napiforme {2988} et à F. proliferatum (ou F. moniliforme) {730} ont également été rapportés.

Plus de détails

La forme clinique de la fusariose dépend en grande partie du statut immunitaire de l’hôte et de la porte d’entrée du germe; la maladie superficielle et localisée se produit la plupart du temps chez des sujets immunocompromis {1596}. Le pronostic de survie est faible et est déterminé en grande partie par le degré d’immunosuppression de l’hôte et l’ampleur de l’infection; le taux de mortalité est presque de 100 % parmi les patients neutropéniques chroniques présentant une maladie disséminée.

Facteur de virulence

Le fait que F. solani soit capable de se développer à 37 °C peut être un facteur de virulence.

Plus de détails

Le fort taux de dissémination de la fusariose chez les patients immunosupprimés a été associé au fait que certaines espèces de Fusarium ont la capacité de produire des structures levuriformes (sporulation secondaire dite adventive), qui faciliteraient leur dissémination et leur croissance dans le courant sanguin {4280, 4281}.

Milieux particuliers

Infections nosocomiales

Des infections à Fusarium n’ont pas été bien documentées en tant que véritables infections nosocomiales. Dans quelques études, des prélèvements environnementaux en milieu hospitalier ont révélé la présence de Fusarium dans la contamination fongique prédominante {2409, 2978, 2987}. Néanmoins, le Fusarium est rarement isolé en tant qu’agent colonisateur ou infectieux lors d’infections nosocomiales {2409, 1747}. Dans les rares cas où la fusariose semble avoir été acquise à l’hôpital, l’infection a été associée à une exposition environnementale à un Fusarium, ou bien à de l’air ou de l’eau contaminés {2966}; la fusariose nosocomiale a aussi été associée à une exposition iatrogénique par l’introduction d’un dispositif à demeure {4316, 4317, 4318}.

Plus de détails

La présence de Fusarium dans les systèmes de distribution d’eau des hôpitaux pourrait être la cause de la fusariose disséminée chez des patients immunosupprimés {4282}.

Le Fusarium peut également être présent dans la terre des plantes en pot situées dans les hôpitaux. Ces plantes constituent donc un réservoir fongique dangereux pour la fusariose nosocomiale {396}.

Une étude épidémiologique a été faite sur un groupe de 70 patients cancéreux présentant une fusariose; les résultats de cette enquête n’ont pas permis d’associer ces cas d’infection à une contamination environnementale hospitalière, et les chercheurs ont conclu que la source la plus probable de ces fusarioses était une source communautaire telle que l’eau plutôt qu’une source nosocomiale {343}.

Un deuxième groupe de cas de fusariose envahissante, chez des patients atteints de cancers hématologiques recevant leur traitement dans un même centre, a fait l’objet d’une étude {3249}. Quarante patients présentant une infection disséminée et trois patients présentant une infection pulmonaire envahissante ont été inclus dans l’analyse. Tous les patients étaient immunocompromis. L’infection s’était produite, notamment chez trois patients, à la suite d’une transplantation de moelle. Dans ce groupe de patients, la porte d’entrée des infections était la voie cutanée {3613}, la voie sino-pulmonaire (30 %) ou bien une voie inconnue (37 %).

Dans une autre enquête épidémiologique, l’infection disséminée des tissus a été documentée par la culture des échantillons provenant de l’organe atteint et par l’examen histopathologique de l’organe {2959}. Peu de patients, présentant une infection à Fusarium solani, étaient contaminés par des souches démontrant une parenté par typage moléculaire avec l’une ou l’autre des souches environnementales ou des souches provenant des autres patients. En tout, les dossiers de 38 patients ont été retenus; les facteurs de risque pour la fusariose incluaient la rechute d’une maladie sous-jacente (38 patients), la neutropénie (36 patients), la leucémie myéloïde aiguë (LAM) {2959} ou le traitement aux corticostéroïdes. Les cultures environnementales ont mis en évidence aussi bien du F. sporotrichioidesque du F. solani et du F. oxysporum, les espèces F. solani et F. oxysporum étant toutefois les plus fréquentes. La présence d’aérosols contenant du Fusarium a été documentée lors de la mise en marche des douches de l’hôpital. Il a été déterminé que le système de distribution d’eau était le réservoir des espèces de Fusarium {2959}. La mise en place de protocoles de surveillance des expositions aux mycètes présents dans l’eau a été suggérée comme mesure de contrôle des infections nosocomiales à Fusarium {2978}.

Le rôle des cathéters veineux centraux, en tant que porte d’entrée potentielle du Fusarium, est probablement sous-estimé {3250}. Un rapport récent confirme l’existence d’une infection iatrogénique à Fusarium pour laquelle à la fois les hémocultures et les cultures du cathéter ont mis en évidence une moisissure identifiée comme étant un Fusarium sp. {3268}.

Maladies professionnelles

Les pneumonites d’hypersensibilité (HP) de Type III et les cas de syndrome toxique aux poussières organiques (ODTS) (voir l’onglet Problèmes de santé; section Effets toxiques; sous-section Mycotoxicoses), liés aux espèces de Fusarium, sont connus en milieu de travail; ils sont notamment associés aux tâches relatives à la manipulation des grains. De fait, des souches de Fusarium peuvent être isolées dans la moitié des échantillons de grains, et ce, à différentes étapes de leur traitement {2982, 1182}. Des fermiers et des résidants avoisinants sont exposés à des niveaux élevés de poussière et de bioaérosols organiques comportant généralement des concentrations élevées en spores de Fusarium (105-106 ufc/m³) durant la saison de la moisson du blé. Cette exposition peut entraîner des réactions toxiques ou allergiques chez les personnes exposées {2974, 1180}. L’inhalation des mycotoxines immunomodulatrices produites par des espèces deFusarium, généralement trouvées dans la poussière de grains, peut représenter un risque sanitaire pour des fermiers travaillant dans la production céréalière {1158, 2385}.

Plus de détails

Des auteurs attribuent un risque professionnel considérable à l’inhalation des allergènes fongiques et des mycotoxines présents dans les grains; ce risque concerne surtout les fermiers dont la tâche consiste à battre le grain {1180}. Ce risque professionnel a surtout été associé à la présence de Fusarium. Le risque potentiel que les ouvriers agricoles exposés à la poussière de grains développent des mycotoxicoses est particulièrement élevé lors de la manipulation du blé pendant le battage, le déchargement ainsi que d’autres tâches connexes {2984, 1181}. Ainsi, les espèces deFusarium font partie des mycètes qui peuvent jouer un rôle important dans les maladies professionnelles de types allergique et non allergique, même dans des environnements modernes, tant dans des industries alimentaires que dans des exploitations laitières ou d’autres environnements de travail semblables {2989}.

Tel est le cas des installations de transformation du coton et du chanvre {2967} : dans ces milieux, la poussière et les concentrations en spores de Fusarium, entre autres moisissures, ont été mesurées; les niveaux mesurés étaient au-dessus de la norme, ce qui serait compatible avec une exposition professionnelle aux moisissures toxiques et aux allergènes.

Dans un tout autre cas, le Fusarium a été associé à une exposition professionnelle significative dans des bibliothèques et des centres d’archives {2774}.

Outils de diagnostic

Le diagnostic de l’infection à Fusarium peut être fait sur la base des résultats de l’histopathologie, de l’examen direct du spécimen clinique (coloration de Gram), des hémocultures ou des épreuves sérologiques {2972}.

Les signes cliniques caractéristiques de ces infections sont la présence de nodules cutanés disséminés et d’une fongémie ainsi que l’atteinte de multiples organes. La myalgie est également fréquemment présente. L’atteinte de la peau se produit dans plus de 80 % des cas d’infections disséminées. Ces lésions s’avèrent importantes dans la résolution rapide du diagnostic parce qu’elles sont aisément accessibles pour la biopsie et la culture {2196, 1755}.

L’évaluation immédiate de toute lésion inquiétante, y compris la pratique d’une biopsie pour les examens microbiologiques et histopathologiques, mène habituellement à un diagnostic correct {3253}; le diagnostic d’une infection par des espèces deFusarium a été fortement associé à un pronostic de survie faible {3254}.

Cultures

Contrairement à l’aspergillose disséminée, le taux de succès des hémocultures permettant de diagnostiquer la fusariose disséminée chez des patients peut atteindre 40 % {2966, 3268, 1596}. Plus » »

Les espèces de Fusarium se développent facilement et rapidement sur la plupart des milieux de culture sans cycloheximide. Bien que le genre Fusarium puisse être identifié par la présence de macroconidies multicellulaires typiques, l’identification des espèces est difficile et peut exiger des méthodes moléculaires {1596}.

La confirmation du diagnostic d’infection est appuyée par la culture et l’identification de plusieurs colonies à partir d’un même spécimen ou par l’isolement du même mycète à partir de différents spécimens (par opposition à l’isolement d’une colonie simple d’un seul échantillon clinique). Les résultats de laboratoire contribuent davantage à la confirmation du diagnostic si la nature du site de prélèvement et les facteurs de risque de l’hôte correspondent à l’histoire naturelle de la fusariose. Par exemple, une culture positive, obtenue à partir de l’aspiration de sécrétions des sinus ou des voies respiratoires d’un sujet gravement immunocompromis, devrait toujours être considérée comme un élément diagnostique fiable d’une infection à Fusarium, par opposition au simple isolement d’un Fusarium à partir de squames de peau d’un hôte immunocompétent.

Il est difficile d’établir un diagnostic précis quand un patient immunosupprimé est infecté par plus d’une espèce fongique, surtout lorsque les espèces sont morphologiquement très semblables {3252}.

Histopathologie

La confirmation du diagnostic de fusariose peut nécessiter des examens histopathologiques.

Dans les sections de tissus, les hyphes sont semblables à ceux des espèces d’Aspergillus, avec des filaments hyalins et septés, ramifiés de façon dichotomique. Cependant, la sporulation secondaire (adventice) peut être présente dans le tissu, et la présence simultanée des hyphes et des structures levuriformes est fortement suggestive de fusariose chez les sujets de la population à haut risque {1596}.

En l’absence de croissance fongique, la distinction de la fusariose des autres hyalohyphomycoses peut être difficile et exige l’utilisation des méthodes d’hybridation in situ dans les spécimens de tissus paraffinés {3255}.

Les examens histopathologiques de fusariose profonde révèlent la présence d’hyphes septés et ramifiés semblables à ceux trouvés dans le cas d’aspergilloses {2966}. La présentation histologique d’une fusariose profonde est typiquement celle d’une infection fongique mycélienne opportuniste avec des hyphes septés et ramifiés de façon aléatoire; le contour des hyphes est régulier et lisse {816}.

Dans le cas des infections respiratoires, la fusariose peut se manifester sous forme de nodules pulmonaires, y compris certains nodules avec des lésions cavitaires {3268}.

Immunodiagnostic

L’activité hétérospécifique des IgG et des IgE interespèces a été détectée chez les Fusarium {760, 252}. Cependant, les épreuves sérologiques peuvent encore être utiles lorsqu’elles sont employées pour étudier la sensibilisation aux Fusariumdes patients atopiques ou pour mesurer l’exposition aux Fusarium des patients atteints de pneumonite d’hypersensibilité (HP).

Des chercheurs ont mené une étude chez des individus atopiques; 24,5 % (n = 69) des sujets ont eu des intradermoréactions positives aux extraits salins de F. solani. Les résultats ont démontré une corrélation statistique positive entre les réponses aux cuti-réactions et les résultats obtenus par les tests immunoenzymatiques de RAST {4283}.

Dans une autre étude, des chercheurs ont observé des niveaux élevés d’anticorps de type IgG dirigés contre les Fusariumchez les patients souffrant de la maladie du poumon du fermier et chez les fermiers asymptomatiques présentant des niveaux élevés d’IgG dirigés contre d’autres mycètes agricoles; les niveaux d’anticorps étaient sensiblement plus élevés chez ces patients comparativement au groupe témoin {760}.

Les Fusarium, en tant qu’éléments allergènes aéroportés pérennes, peuvent jouer un rôle important dans la pathogenèse de la polypose nasale {2609, 1975}. La polypose serait liée, d’une façon ou d’une autre, aux phénomènes allergiques. La sensibilisation fongique aux Fusarium peut être mesurée par les tests IgE in vitro ou par les intradermoréactions. Cependant, dans une étude, des patients présentant un tableau clinique de polypose montraient une sensibilisation aux allergènes fongiques, mais sans toutefois qu’une colonisation nasale par des mycètes semble corréler avec le diagnostic {4284}.

Plus de détails

Les extraits allergènes disponibles commercialement pour usage in vivo ou in vitro sont :

  • les extraits allergènes de Fusarium moniliforme {730} destinés aux épreuves sérologiques IgE {3730};
  • les extraits allergènes de Fusarium vasinfectum destinés aux épreuves de cuti-réactions, qui sont vendus en tant qu’extraits simples ou en mélanges {3284}.

Les extraits allergènes des Fusarium font partie du programme américain de surveillance de la Federal Drug Administration (FDA) des États-Unis et du Biological Products Deviation Reporting. Non-Blood Product Codes (registre des substances biologiques fongiques recevant les rapports concernant la non-conformité de produits [traduction libre]) {3285}.

  • GJ60 – Fusarium sp.
  • GJ61 – Fusarium moniliforme
  • GJ62 – Fusarium oxysporum
  • GJ63 – Fusarium roseum
  • GJ64 – Fusarium solani
  • GJ65 – Fusarium vasinfectum

Liste constituée à partir du registre de l’année 2008 de la Federal Drug Administration (FDA), qui permet de faire le suivi des substances biologiques homologuées, soit le Biological Products Deviation Reporting. Non-Blood Product Codes {3285}.

Épreuves immunodiagnostiques disponibles

Épreuve IgE IgG Antigènes Autre
Cuti-réactions X      
RAST-IgE X      
RAST-IgG   X    
ELISA-ELIFA   Expérimental    
Immunodiffusion   N/D    
Immunofluorescence   N/D    
Fixation du complément   N/D    
PCR     Expérimental  
Autre        

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Dernière modification: 

28 juillet 2016