​Les entérotoxines staphylococciques (SE), produites par la bactérie Staphylococcus aureus, sont les agents responsables d'environ 10% des épidémies d'intoxication alimentaire dans le monde. Dans ce cas, les symptômes gastro-intestinaux observés sont liés à l'ingestion de SE, protéines thermorésistantes, produites par la bactérie qui s'est développée dans l'aliment, suite à une contamination de la matière première utilisée ou durant le processus d'élaboration.
Les SE constituent une famille très diversifiée de protéines : on connaît aujourd'hui 27 types de toxines, chacun comportant de nombreux variants génétiques. En cas de suspicion d'intoxication alimentaire par ces protéines, on les recherche dans les aliments ou ingrédients alimentaires incriminés afin de retirer de la chaîne alimentaire ceux qui sont contaminés. Pour éviter les faux-négatifs lors de ces analyses, il faut pouvoir détecter le plus grand nombre possible de SE. Cette identification repose aujourd'hui sur l'immuno-analyse des échantillons suspects, une méthode à la sensibilité élevée mais possiblement influencée par la nature des matrices alimentaires, ou encore sur la PCR, qui met en évidence la présence de gènes codant les SE, mais qui ne fournit pas de preuve directe de la présence de ces toxines. La spectrométrie de masse est aussi utilisée mais avec une couverture faible de la diversité des SE. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles méthodes capables d'identifier cette diversité dans différentes matrices alimentaires.

Pour relever ce défi, les chercheurs du SPI (DMTS), en collaboration avec l'ANSES, ont utilisé la spectrométrie de masse (MS) ciblée à haute-résolution. En considérant soigneusement les variations d'acides aminés au sein de chaque type de SE et l'homologie de séquence entre les différents types, de 3 à 8 peptides protéotypiques de chacune des 8 SE les plus fréquentes ont été sélectionnés pour être recherchés par MS ciblée dans les échantillons. La sensibilité du test a été augmentée, grâce à une première étape d'enrichissement par immuno-capture et sa capacité de multiplexage a été améliorée par une optimisation approfondie de la préparation des échantillons et des protocoles d'acquisition MS. Le test a ensuite été validé dans des produits laitiers et la quantification des SE a été démontrée avec succès dans des échantillons réels, collectés lors d'épidémies d'intoxication alimentaire staphylococcique. Enfin, la capacité de la méthode à détecter divers variants de séquence a également été illustrée avec succès.

En conclusion, un test multiplexe a été mis au point pour simultanément identifier et quantifier, dans des échantillons laitiers, les huit SE les plus fréquentes, à des concentrations symptomatiques. A l'avenir, il faudra appliquer cette méthode sur d'autres matrices alimentaires et sur une plus grande diversité de variants de toxines pour confirmer l'intérêt de ce test en situation d'épidémies d'intoxication alimentaire.

ANSES : agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail.

Contact chercheur : François Becher francois.becher@cea.fr