Présence d`E. coli O157:H7 dans l`eau

SYNTHÈSES SCIENTIFIQUES
Présence d’E. coli O157:H7 dans l’eau :
un problème en santé publique
° C. VERNOZY-ROZAND, ° M.P. MONTET et ° S. RAY-GUENIOT
° Unité Microbiologique Alimentaire et Prévisionnelle, École Nationale Vétérinaire de Lyon, 1, avenue Bourgelat, B.P. 83, F-69280 Marcy-l’Etoile
RÉSUMÉ
SUMMARY
Les épidémies à E. coli O157:H7 interviennent suite à la contamination
de la source elle-même, d’une déficience du traitement assainissant ou
d’une contamination après ce traitement.
Les eaux de baignade, les sources d’eau privées, de même que les sources
d’eau potables municipales ont été impliquées dans des épidémies avec
mise en évidence du germe en des circonstances épidémiologiques particulières.
Les sources de contamination de l’eau sont les matières fécales
humaines, animales ou les boues de station d’épuration.
L’utilisation de cette eau contaminée pour l’irrigation des cultures, l’aspersion ou le nettoyage des aliments destinés à être consommés crus constituent un risque important.
Cependant, les épidémies impliquant l’eau sont relativement rares et
d’une manière générale l’utilisation d’une eau désinfectée correctement et
véhiculée dans des canalisations en bon état constitue des barrières efficaces
contre ce pathogène.
E. coli O157:H7 in water : a public health problem. By C. VERNOZYROZAND, MP. MONTET and S. RAY-GUENIOT.
MOTS-CLÉS : E. coli O157:H7 - eau - épidémies - survie.
KEY-WORDS : E. coli O157:H7 - water - outbreak - survival.
Introduction
De plus, l’eau de boisson contaminée [49], des contacts
directs avec les animaux, du fumier ou le sol [14], et les
visites d’exploitations agricoles [60] sont reconnus comme
des facteurs de risques très importants dans la dissémination
de ce pathogène. Néanmoins, la plus grande partie des épidémies à E. coli O157:H7 est associée à des aliments d’origine
bovine.
Les Escherichia coli verotoxiques (VTEC) du sérogroupe
O157:H7 sont reconnus actuellement comme des pathogènes
importants en santé publique, à l’origine de colites hémorragiques pouvant évoluer vers une insuffisance rénale gravissime (SHU = Syndrome Hémolytique et Urémique). Selon
SLUTSKER et al., [45], cette insuffisance rénale intervient
dans 3 à 7 % des cas sporadiques répertoriés.
Bien que le nombre total de cas d’épidémies alimentaires
liées à E. coli O157:H7 soit faible en comparaison du nombre
de TIAC (Toxi-Infection Alimentaire Collective) due à
d’autres pathogènes comme les salmonelles ou Campylobacter
[54], les séquelles sont importantes et imposent souvent une
hospitalisation et un traitement de très longue durée [20].
Un grand nombre d’aliments à été associé à des infections
à E. coli O157:H7. Ces aliments incluent des steaks hachés
de bœuf [51], du lait [53], des jus de fruits non pasteurisés [7,
13, 35], des légumes [6].
Revue Méd. Vét., 2002, 153, 4, 235-242
Waterborne E. coli O157:H7 illness can occur as a result of contamination of the source water, treatment failure or post-treatment contamination.
Recreational water, private and municipal supplies have been implicated
from microbiological environmental and epidemiological studies. Sources
of contamination are thought to be animal and human faeces or sewage.
The use of contaminated water for irrigating, spraying or washing food
items to be eaten raw may be a risk.
However waterborne infection is relatively rare and properly disinfected
and protected mains water supplies are not risk, since multiples barriers are
effective against.
Les souches d’E. coli O157:H7 ont été détectées chez un
grand nombre d’espèces animales [8, 12, 55]. Cependant, le
principal réservoir semble être le cheptel bovin. CHAPMAN
et al. [12] ont démontré qu’à l’abattoir, la prévalence d’E.
coli O157:H7 dans les échantillons de fèces des bovins
variait de 4,8 % à 36,8 %.
Cette bactérie est présente dans le tube digestif des bovins
sans pour autant que ces derniers présentent des signes cliniques de maladie. Ce portage sain explique la présence d’E.
coli O157:H7 dans les fèces et d’une manière générale dans
l’ensemble des produits dérivés des matières fécales : fumier,
lisier, qui constituent dès lors une source importante de
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VERNOZY-ROZAND (C.) ET COLLABORATEURS
contamination du sol et de l’eau. Des ruminants domestiques
ou des animaux sauvages en pâturage, à proximité de zones
de captage de l’eau constituent donc des sources potentielles
de contamination fécale de cette eau et par conséquent un
risque en terme d’infection par E. coli O157:H7.
Des contaminations accidentelles de système de distribution d’eau potable par les eaux usées sont également répertoriées. Les eaux résiduaires d’abattoir constituent des sources
importantes d’E. coli O157:H7.
La surveillance des sources de captage privé en Angleterre
et en Ecosse de juillet à décembre 1998 a montré que 37 %
des eaux privées étaient contaminées par Escherichia coli, un
indicateur de contamination fécale humaine ou animale [3].
Il est de plus en plus évident que les sources d’eau, les eaux
de baignade et les systèmes de production d’eau potable peuvent être contaminés par E. coli O157:H7 [30].
En fait, les deux premiers cas de maladies avec SHU et
diarrhées hémorragiques documentés en Amérique du Nord
[44]. étaient dus à l’ingestion d’eau de surface non traitée
selon NEILL et al. [36].
Il est enfin important de noter que la dose infectieuse d’E.
coli O157:H7 est très basse comparée à celle des autres bactéries à l’origine de TIAC. Ainsi, l’ingestion d’une dizaine de
bactéries peut être à l’origine d’une maladie grave, surtout
chez l’enfant de moins de cinq ans [59].
Pour comprendre la présence d’E. coli O157:H7 dans l’eau
et le fait que ce pathogène représente un réel problème en
santé publique, nous allons successivement étudier :
— Survie d’E.coli O157:H7 dans l’eau.
— Sensibilité d’E. coli O157:H7 aux traitements de l’eau.
— Epidémiologie des épidémies à E. coli O157:H7 liées à
l’eau.
— Détection de E.coli O157:H7 dans l’eau.
— Les épidémies répertoriées.
1. Survie d’E.coli O157:H7 dans
l’eau
Les différentes épidémies impliquant l’eau ont motivé des
recherches sur la survie d’E. coli O157:H7 dans l’eau
(tableau I) et d’une manière générale, dans le milieu aquatique.
HANCOCK et al. [21] ont étudié la survie d’E. coli
O157:H7 dans l’eau des abreuvoirs de certaines fermes aux
Etats-Unis. Cette survie est d’au moins 4 mois. Une souche
d’E. coli O157:H7 inoculée dans l’étang d’une ferme est
capable de survivre pendant au moins 21 jours à 13°C [41].
MAULE, [32] a démontré des durées similaires de survie
d’E. coli O157:H7 dans l’environnement.
LEJEUNE et al. [29], ont étudié la persistance d’E. coli
O157:H7 à la surface des abreuvoirs d’élevages bovins,
porteurs sains de ce pathogène. La survie d’E. coli
O157:H7 est d’au moins 245 jours, et le pathogène garde son
pouvoir infectieux (démontré chez des veaux âgés de
10 semaines).
RICE et JOHNSON [43], ont étudié quant à eux, la survie
d’E. coli O157:H7 et d’une souche d’E. coli non pathogène
dans l’eau de boisson de deux fermes de bovins laitiers. La
persistance du pathogène est de 16 jours (durée de l’étude) à
6 et 10°C dans la première ferme, de 8 jours à 6°C, et de 4
jours à 16°C dans la deuxième ferme.
La souche sauvage d’E. coli était également présente. La
recherche d’E. coli constituerait selon les auteurs un bon
indicateur pour contrôler la qualité de l’eau.
L’eau de boisson peut jouer un rôle important lors de la dissémination du pathogène dans les troupeaux laitiers.
L’eau des abreuvoirs et les petits étangs des fermes peuvent
par conséquent être à l’origine d’intercontamination entre
animaux.
RICE et al. [42] ont étudié la survie d’E. coli O157:H7
dans de l’eau destinée à la consommation humaine. L’eau
qu’ils ont utilisée pour leur étude, provenait du système de
distribution d’eau à l’origine d’une épidémie de colite
hémorragique intervenue à Cabool dans le département du
Missouri aux États-Unis entre 1989 et 1990. Lors de cette
épidémie, plus de 240 personnes furent malades et 4 d’entre
elles décédèrent [19].
Les échantillons de cette eau ont été incubés à 20°C, et les
auteurs ont pu démontrer la survie de 2 souches différentes
d’E. coli O157:H7 pendant plus de 40 jours. A 5°C, le taux de
mort cellulaire était peu important puisqu’avec 106 UFC/ml
d’inoculum initial, 103 UFC/ml d’E. coli O157:H7 ont pu
être dénombrés (dénombrement par dilution décimale) après
70 jours.
WARBURTON et al. [57] ont également vérifié la survie
prolongée d’E. coli O157:H7 dans de l’eau embouteillée.
Cette eau a été ensemencée avec 10 souches différentes d’E.
coli O157:H7 à des niveaux de 103 et 106 UFC/ml. Les bouteilles ont été entreposées à 22°C et il a été possible de
dénombrer des cellules viables d’E. coli O157:H7 dans l’eau
minérale ou l’eau de source après plus de 300 jours. Les
auteurs WARBURTON et al. [57], ont supposé que la survie
de ce pathogène dans des milieux avec très peu de nutriments
était rendue possible par la capacité de l’organisme d’adhérer
à des biofilms se trouvant à la surface interne des bouteilles
en polyéthylène. Cette adhésion était clairement visible lors
d’examen en microscopie électronique. Une fois installées
dans leur biofilm, les bactéries E. coli O157:H7 seraient
capables d’utiliser des éléments nutritifs relargués lors de la
lyse d’autres micro-organismes constitutifs du biofilm.
KERR et al. [28] confirment également la survie prolongée
d’E. coli O157:H7 dans l’eau minérale. Cette survie semble
être plus importante dans l’eau minérale naturelle que dans
l’eau distillée désionisée et l’eau minérale naturelle stérilisée.
Lorsque l’inoculum est de 103 UFC/ml, la persistance du
pathogène à 15°C est de 70 jours pour l’eau minérale naturelle, 49 jours pour l’eau minérale naturelle stérilisée et de
21 jours pour l’eau distillée désionisée. Ces auteurs, KERR et
al. [28] indiquent que la surveillance d’E. coli dans l’eau
minérale naturelle embouteillée devrait être réalisée par les
industriels compte-tenu de la dose infectieuse basse et de la
survie prolongée du pathogène dans des milieux très pauvres
en nutriments.
Revue Méd. Vét., 2002, 153, 4, 235-242
PRÉSENCE D’E. COLI O157:H7 DANS L’EAU : UN PROBLÈME EN SANTÉ PUBLIQUE
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Matrices testées
Survie de E.coli O157:H7
Auteurs
Eau d’abreuvoir
4 mois
HANCOCK et al [21]
245 jours
LEJEUNE et al [29]
16 jours à 6 et 10°C pour la ferme A
8 jours à 6°C pour la ferme B
RICE et JOHNSON [43]
Eau à l’origine d’une épidémie à Cabool (1990)
> 40 jours à 20°C
RICE et al [42]
Eau embouteillée
> 300 jours à 22°C
WARBURTON et al [57]
70 jours à 15°C
- si cette eau est stérilisée avant inoculation :
49 jours à 15°C
- si cette eau est distillée et désionisée ::
21 jours à 5°C
KERR et al [28]
Surface d’abreuvoir
Eau de boisson destinée aux bovins
Eau minérale naturelle
TABLEAU I.
WANG et DOYLE [56] ont étudié la survie de 5 souches
d’E. coli O157:H7 inoculées à 103 UFC/ml dans des échantillons d’eau potable ou d’eau de lac entreposée à 8, 15 et
25°C. La survie du pathogène est d’autant plus longue que la
température de stockage est elle-même plus basse ; ce qui
confirme les conclusions déjà formulées par RICE et al. [42].
A 8°C, WANG et DOYLE [56] ont démontré 2 réductions
décimales des E.coli O157:H7 après 91 jours d’incubation
alors qu’à 15 et 25°C, on ne peut plus détecter le pathogène
après 14 et 21 jours. Les périodes de survie d’E. coli
O157:H7 sont souvent très importantes dans les échantillons
d’eau municipale du fait de la moindre compétition exercée
par les autres microorganismes. Le nombre de bactéries
pathogènes E. coli O157:H7 diminue jusqu’à un seuil indétectable après 70 et 84 jours quand on dénombre les bactéries
sur gélose Sorbitol MacConkey. Cependant, le dénombrement direct, au microscope après coloration à l’acridine
orange, indique que le nombre de microorganismes est
approximativement de 103 UFC/ml au 84ème jour.
Les auteurs suggèrent par conséquent qu’E. coli O157:H7
entrerait dans un état viable, non cultivable pendant lequel les
bactéries auraient une activité métabolique active, mais
seraient incapables de se diviser sur des géloses conventionnelles d’isolement, donc incapables de produire des colonies
sur SMAC. TANAKA et al. [50] ont confirmé l’état viable,
non cultivable d’E. coli O157:H7 dans l’eau de rivière naturelle (grâce à la cytométrie en flux).
Dans le même ordre d’idées, COLWELL et al. [15] ont
démontré que des cellules de Vibrio viables, non cultivables
pouvaient encore avoir une activité pathogène. Cette
démonstration reste à faire pour les cellules d’E. coli
O157:H7 viables, non cultivables.
Dans de nombreux cas d’épidémies liées à l’eau, où E. coli
O157:H7 aurait été impliqué, les méthodes traditionnelles de
détection n’ont pas permis l’isolement de la bactérie. Ceci
Revue Méd. Vét., 2002, 153, 4, 235-242
pourrait s’expliquer par le très faible nombre d’E. coli
O157:H7 présents et par la sensibilité insuffisante des
méthodes utilisées, mais aussi par le fait que le micro-organisme aurait pu rentrer dans un état viable, non cultivable et
serait dès lors incapable de former des colonies sur les
milieux utilisés.
MIYAGI et al. [34] ont étudié la survie d’E. coli O157 :H7
dans l’eau de mer. Le pathogène peut survivre 16 jours dans
de l’eau à 5 % de NaCl, et dans de l’eau de mer stérilisée.
Cette halotolérance permet de considérer qu’E. coli O157:H7
peut persister dans de l’eau de mer dans des conditions naturelles.
LISLE et al. [31] ont montré que des cellules d’E. coli
O157:H7, placées dans des conditions de dénutrition pouvaient devenir plus résistantes à la désinfection au chlore.
Cet élément est d’intérêt en santé publique si une telle
résistance pouvait se développer dans les sources d’eau
potable. LISLE et al. [31] ont évoqué également la possibilité
qu’a E. coli O157:H7 de survivre à des procédés utilisés en
routine pour la purification de l’eau telle que la coagulation,
la floculation, la filtration et la désinfection. Ils démontrent
dès lors que ce pathogène résistant pourrait survivre facilement dans les systèmes de distribution d’eau potable.
2. Sensibilité d’E. coli O157:H7
aux traitements de l’eau
Les traitements de l’eau incluent de nombreux protocoles
efficaces contre E. coli tels que la coagulation, la filtration et
la désinfection. Les critères microbiologiques européens
pour l’eau de boisson exigent l’absence de coliformes fécaux
dans 100 ml d’eau.
La désinfection intervient dans les phases finales de traitement de l’eau avec utilisation de chlore ou d’ozone. E. coli
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O157:H7 est aussi sensible à la chloration que les souches
non pathogènes d’Escherichia coli selon KANEKO [26].
Ainsi ce pathogène ne devrait pas être présent dans l’eau correctement canalisée et traitée selon FENG [18]. Cependant,
comme on a pu le dire précédemment, LISLE et al. [31] ont
développé un phénotype de VTEC d’E. coli O157:H7 résistant au chlore après utilisation de conditions de cultures limitées en nutriments.
Les sources d’eau privée ne sont quasiment jamais traitées
et il n’est donc pas surprenant que ces sources ainsi que les
eaux de baignade soient associées à la majeure partie des épidémies à E. coli O157:H7 (cf tableau II).
Quand de l’eau «traitée» est impliquée dans une épidémie :
c’est qu’il y a une erreur de traitement, (chloration insuffisante) ou une contamination liée au mauvais entretien des
canalisations.
SOMMER et al. [48] ont étudié la destruction par les
rayons ultra violets d’E. coli O157:H7 dans l’eau. Une réduction de 6 unités logarithmiques, conforme aux exigences
réglementaires pour la désinfection de l’eau est obtenue après
une exposition de 12 J/m2 pour la majeure partie des souches
d’E. coli O157:H7. Une souche résistante a toutefois nécessité des doses de 300 J/m2.
Les critères réglementaires autrichiens exigeant un traitement de 400 J/m2 de l’eau sont suffisants pour détruire ce
pathogène. Par contre les critères imposés par la Suisse
(250 J/m2) et de la Norvège (160 J/m2) seraient insuffisants
selon SOMMER et al. [48].
Lors d’une inoculation (en laboratoire) d’eau de rivière,
maintenue sous UV et à 18°C, le nombre d’E. coli O157:H7
diminue de 106 UFC/ml à moins de 200 UFC/ml en 27 jours
[48].
3. Epidémiologie des épidémies
à E. coli O157:H7 liées à l’eau
Comme nous l’avons évoqué plus haut, les sources de captage de l’eau peuvent être contaminées par les fèces et ce
d’autant qu’elles sont à proximité de zones de pâturage.
OGDEN et al. [37] ont étudié les modalités de contamination des nappes phréatiques par E. coli O157:H7, suite à
l’épandage de boues sur des prairies ou des terres agricoles.
Il n’y a pas de différences significatives du taux de disparition d’E. coli O157:H7 que ce soit pour les prairies ou pour
les terres agricoles. La disparition d’E. coli O157:H7 est
légèrement plus rapide que la chute du nombre d’E. coli. Cet
élément justifie par conséquent de dénombrer la population
totale d’E. coli contenue dans les boues pour évaluer le danger de contamination potentiel de l’eau par E. coli O157:H7.
De plus, si les conditions météorologiques sont sèches, il
n’y aura presque aucun risque de contamination des nappes
phréatiques lié à l’épandage de boues contaminées et ce,
d’autant plus que le sol sera sableux.
Les animaux des fermes (par exemple) ne devraient pas
être mis en pâturage à côté ou à proximité des sources d’eau
naturelle (nappes phréatiques ou puits). Les fumiers animaux
ne devraient pas non plus être déposés sur ces champs.
VERNOZY-ROZAND (C.) ET COLLABORATEURS
Même si on traite chimiquement l’eau, ces traitements peuvent être insuffisants, ou une contamination de l’eau peut
intervenir en cas de canalisation mal entretenue, fissurée.
Une épidémie à E. coli O157:H7 à Cabool dans le Missouri
en 1989 était liée à l’endommagement de deux canalisations
d’eau potable; elles étaient à proximité de canalisations
d’eaux usées elles aussi en très mauvais état [49].
L’entretien des canalisations d’eau peut être déterminant
dans la contamination par E. coli O157:H7.
Une utilisation peu fréquente des canalisations d’eau a été
considérée comme un élément déterminant lors d’une épidémie survenue en Ecosse en 1991 [17]. Les tuyaux fissurés
étaient en effet enterrés dans un champ régulièrement fertilisé par du fumier bovin.
L’eau peut aussi servir de vecteur de contamination interhumaine selon SMITH [47]. Ceci a été démontré par
BREWSTER et al. [9] qui a étudié un accident intervenu en
Ecosse en 1992 où un enfant avec diarrhées a été la source
très probable d’infection des autres enfants s’étant baignés
dans la même pataugeoire. Toutefois, la contamination fécale
de l’eau n’a pas pu être prouvée parce que la piscine a été
vidée et désinfectée avant même que des prélèvements aient
pu être faits. Même si aucune analyse microbiologique n’a pu
être réalisée, tous les événements vont dans le sens d’une
forte présomption de contamination d’origine humaine. La
communauté scientifique s’accorde à considérer, que la persistance dans l’environnement et plus particulièrement dans
l’eau, d’E. coli O157:H7 est très importante, qu’il s’agisse
d’eau potable ou d’eau de baignade. Cette eau constitue dès
lors un excellent relais de dissémination du pathogène.
Par ingestion, cette eau représente une source directe d’infection pour l’homme. Cependant, d’autres voies de contamination où l’eau est impliquée peuvent être citées.
Par exemple si l’eau contaminée par E. coli O157:H7 est
utilisée pour irriguer des cultures ou laver des légumes frais,
ce pathogène peut survivre à la surface des végétaux. Cette
survie a d’ailleurs été démontrée par HARA-KUDO et al.
[22] lors de la culture en milieu aqueux de pousses de radis ;
un grand nombre de bactéries pathogènes a pu être quantifié
à la surface des végétaux quand l’eau d’irrigation est contaminée.
La certitude de mise en cause de l’eau contaminée par E.
coli O157:H7 dans des épidémies ne peut être obtenue
qu’après analyses bactériologiques (on isole le même clone
bactérien dans l’eau et dans les fèces des malades), ou statistiques (les malades ont été en contact de manière significative avec une source d’eau déterminée).
PARRY et al. [38] ont essayé de déterminer les facteurs de
risques d’infection à E. coli O157:H7 liés à l’eau, en Ecosse
et aux Etats-Unis dans la période 1994 et 1995. Ils ont montré que les baignades dans les pataugeoires ou piscines privées étaient significativement associées avec une infection à
E. coli O157:H7 (odd ratio = 6,5 et intervalle de confiance
[1,15-61,13] à 95 %).
Aux USA les facteurs de risque incluent la consommation
d’eau de puits non chlorée (OR = 2,5 intervalle de confiance
[1,1 à 5,7] à 95 %) et baignades dans des lacs (OR = 5,4 interRevue Méd. Vét., 2002, 153, 4, 235-242
NB : OR = odd ratio
C = intervalle de confiance
TABLEAU II. — Principales épidémies rapportées à E. coli O157:H7 liées à l’eau.
PRÉSENCE D’E. COLI O157:H7 DANS L’EAU : UN PROBLÈME EN SANTÉ PUBLIQUE
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valle de confiance [1,1 à 26,0] à 95 %). CHALMERS et al.
[10] ont étudié les facteurs de risque d’exposition à E. coli
O157:H7 chez des exploitants agricoles. Il y a une étroite
corrélation entre la possession d’une source privée d’eau et
une sérologie O157 positive (OR = 2,62, intervalle de
confiance [1,03 à 6,61] à 95 %).
4. Détection de E.coli O157:H7
dans l’eau
La détection d’E. coli O157:H7 exige des méthodes sensibles puisque cette bactérie peut être présente en faible
quantité dans l’eau et elle est parfois associée à un grand
nombre de compétiteurs. De surcroît, les cellules peuvent
être stressées, notamment à cause de la pression osmotique
basse de l’environnement aqueux. Une phase de pré-enrichissement est dès lors nécessaire pour une détection optimale de
ce pathogène.
Les différentes étapes de détection et de confirmation d’E.
coli O157:H7 dans l’eau, proposées par le PHLS sont les suivantes : concentration sur filtre, incubation dans un bouillon
d’enrichissement sélectif (bouillon trypticase soja modifié
pendant 5 à 6 h ou 22 h à 41,5°C), isolement sur milieu sélectif après une double immunoséparation magnétique (billes
Dynabeads E. coli O157:H7). Les boîtes de CT SMAC sont
incubées à 37°C pendant 22 h puis, une confirmation des
colonies suspectes est effectuée.
A chacune des étapes précitées on peut choisir des
méthodes ou des milieux d’enrichissement et d’isolement
différents qui auront des répercussions sur la sensibilité générale de la détection. Par exemple, de nombreux bouillons
d’enrichissement contiennent des sels biliaires et/ou des antibiotiques. Ils sont par conséquent assez inadaptés à la revivification de cellules endommagées ou stressées [11].
De même, les durées et température d’incubation auront
une conséquence sur la croissance de la bactérie cible et des
autres compétiteurs du milieu. Selon le PHLS, une détection
optimale dans l’eau est obtenue après 2 phases d’immunoséparation magnétique ; une après 6 h d’enrichissement et une
autre au bout de 24 h d’enrichissement.
5. Les épidémies répertoriées
Il y a de nombreux exemples dans la littérature d’infections
à E. coli O157 dues à l’ingestion d’eaux de boisson contaminées ou d’eaux polluées pendant la baignade.
Ces épidémies sont indiquées dans le tableau II. Citons
pour exemple des épidémies liées à la pollution fécale de
pataugeoires, de lacs [23 ; 39] ou contamination fécale de
canalisations d’eau [19] et d’eaux de puits.
Vingt et une personnes ont été infectées à E. coli O157:H7
lors d’une baignade dans un lac contaminé et ont développé
des colites hémorragiques sur une période de 24 jours suggérant la viabilité de ce pathogène pendant de longues périodes
dans l’eau [27].
Lors d’apparition de cas de colites hémorragiques par
exemple, il est essentiel de réaliser très vite des recherches
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épidémiologiques, qu’il s’agisse de prélèvements d’eau ou de
l’étude des circonstances environnementales entourant l’épidémie. Mais malheureusement, les analyses microbiologiques ne sont pas toujours réalisables et les renseignements
relatifs aux activités des personnes malades, parfois insuffisantes. On a par conséquent souvent recours à une analyse
«cas témoin» avec recherche d’associations entre les différentes expositions des malades par rapport à celles des
témoins.
Par exemple, dans une étude «cas témoin» lors d’un accident intervenu à Portland, il a été démontré que la baignade
dans un lac et l’absorption d’eau du lac avaient été associées
à la maladie selon KEENE et al. [27]. D’autres exemples sont
montrés dans le tableau I.
Certaines des études «cas témoin» ont également pu
démontrer que l’eau était seulement vecteur d’infections.
Plus particulièrement, ACKERS et al. [4] ont montré qu’une
épidémie à E. coli O157:H7 dans le Montana était associée à
l’ingestion de laitue contaminée soit par le fumier ayant servi
à fertiliser les végétaux, soit par l’eau d’irrigation venant de
la ferme voisine. Le PHLS (Public Health Laboratory
Service), au Royaume-Uni, a mis en place une hiérarchisation des associations entre l’eau et les épidémies [1]. Trois
niveaux d’association peuvent être identifiés, association
forte, probable ou éventuelle. Une forte association exige,
par exemple, une analyse moléculaire et phénotypique du
pathogène isolé des malades, mais aussi dans l’eau, sans pour
autant qu’il y ait des éléments épidémiologiques très forts.
Les méthodes de détection du pathogène dans l’eau ne font
toutefois pas encore l’objet de validation dans les différents
pays.
Cependant, la surveillance actuelle de l’eau avec l’utilisation de microorganismes indicateurs de contamination fécale
est intéressante pour évaluer le danger d’E. coli O157:H7. En
effet, chaque épidémie répertoriée a montré une présence
importante de coliformes dans l’eau [46].
Les épidémies à E. coli O157:H7 liées à l’eau peuvent
intervenir suite à la contamination de la source d’eau, un traitement insuffisant de cette eau ou une contamination après
traitement. Les premiers malades peuvent ensuite constituer
une source de dissémination du pathogène auprès des autres
personnes par contamination oro-fécale. Les contaminations
fécales, notamment des eaux de baignade, lacs, étangs,
rivières ou même pataugeoires avec une eau insuffisamment
chlorée sont fréquemment citées (tableau I).
Les traitements de type hydrothérapie ou l’utilisation de
piscines (jacuzzi) peuvent en théorie présenter un risque
similaire, mais aucune épidémie n’a été associée à leur utilisation.
De même, le risque associé à l’eau de mer est actuellement
peu connu, même si l’eau de mer a été impliquée dans différentes épidémies de gastro-entérites.
Par contre, l’utilisation d’eau contaminée, pour l’aspersion
ou le lavage des différents aliments destinés à être consommés crus constitue un risque clairement démontré.
Malgré la possibilité de contamination de l’eau du réseau
public par E. coli O157:H7, les épidémies impliquant celle-ci
Revue Méd. Vét., 2002, 153, 4, 235-242
PRÉSENCE D’E. COLI O157:H7 DANS L’EAU : UN PROBLÈME EN SANTÉ PUBLIQUE
sont relativement rares. Une eau suffisamment désinfectée,
des installations de distribution de l’eau protégées et entretenues permettent ou constituent des barrières efficaces et multiples contre E. coli O157:H7.
Par contre, les sources d’eau privées, la plupart du temps
non traitées ont démontré un lien important avec l’infection
humaine.
Une épidémie à E. coli O157:H7 survenue en Ecosse
durant l’été 1999, a été rattachée à l’eau d’une source privée
non traitée et située à proximité de champs sur lesquels des
moutons venaient paître. Le même pulsotype des souches
isolées chez les malades, dans l’eau, et les fèces des moutons
a été mis en évidence.
Par conséquent, la meilleure prévention des accidents à E.
coli O157:H7 impliquant l’eau est d’informer le consommateur des risques encourus, de proposer la chloration systématique avant utilisation domestique, agricole, abreuvement des
animaux, ou agro-alimentaire lors de la fabrication des fromages par exemple.
Conclusion
La première épidémie ayant impliqué E. coli O157:H7
avec deux cas humains en 1985 était certainement liée à
l’eau. Depuis cette date, on a pu répertorier des cas sporadiques mais aussi des épidémies impliquant l’eau contaminée
par E. coli O157:H7. Les eaux de baignade, les sources d’eau
privées ou d’eau potable municipale ont été impliquées à de
nombreuses reprises dans ces épidémies. Les sources de
contaminations sont toujours des fèces d’origine animale ou
humaine, et des boues de station d’épuration. La contamination de l’eau étant souvent paucimicrobienne, la démonstration de son implication dans les épidémies reste parfois présomptive. Cependant, la communauté scientifique à démontré la grande survie d’E. coli dans l’eau malgré la faible quantité de nutriments présents dans ce milieu.
Malgré les risques importants de contamination de l’eau
par E. coli O157:H7, les épidémies sont relativement rares et
ceci peut s’expliquer par la grande sensibilité de ce pathogène aux traitements habituellement utilisés pour assainir
l’eau. Ainsi une eau correctement désinfectée et véhiculée
dans des canalisations en bon état ne présente aucun risque en
santé publique. Cette conclusion n’est bien sûr pas du tout
valable pour les eaux privées qui, comme on l’a vu dans cette
synthèse, sont souvent associées à des infections humaines.
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