Fiche Résumé 11-AEP-04

Il est reconnu aujourd'hui que les taux de désinfection appliqués en production d’eau potable sont insuffisants pour éliminer certaines bactéries pathogènes (2 à 3 fois trop faibles), notamment celles potentiellement responsables de maladies respiratoires et appartenant aux genres Legionella ou Mycobacterium. Les bactéries soumises à cette agression chimique se retrouvent alors dans un état de stress qui se traduit par une perte de cultivabilité : les bactéries sont dites "viables non cultivables" car elles ne peuvent plus être détectées par les méthodes classiques de culture sur gélose mais restent néanmoins détectables par des méthodes alternatives capables de mesurer la viabilité.

Cet état de stress peut disparaître dans le réseau de distribution et engendrer le développement d'une forme de résistance des bactéries pathogènes. Ces bactéries peuvent redevenir cultivables dans certaines conditions, notamment au contact des amibes libres qui sont présentes dans la plupart des réseaux d’eau potable, comme celles appartenant aux genre Acanthamoeba, Naegleria ou Hartmannella. La capacité des bactéries pathogènes à infecter des amibes est généralement considérée comme une expression de leur virulence donc de leur capacité à infecter également les cellules humaines.

L'objectif de l'étude sera de tenter d'apporter des réponses aux nombreuses questions liées à ce phénomène : la désinfection aux taux habituel d'application protège-t-elle réellement contre ces bactéries pathogènes ? Les bactéries viables non cultivables sont-elles infectieuses pour l'Homme ? La désinfection les rend-elles plus ou moins infectieuses ? Quelles sont les conséquences pour les pratiques de désinfection ?

La première phase de l’étude a été consacrée à une synthèse bibliographique sur les effets des désinfectants chimiques vis-à-vis des bactéries. Il en ressort que :
- les bactéries sont capables de mettre en oeuvre un ensemble de mécanismes de défense lorsqu’elles sont en état de stress oxydatif (systèmes enzymatiques ou non permettant de neutraliser les désinfectants, protéine permettant de protéger l’ADN cellulaire),
- les bactéries sont capables de se protéger en se logeant à l’intérieur des biofilms ou des kystes amibiens, et pour certaines d’entre elles à l’aide de mécanismes de sporulation,
- aucune publication n’a été identifiée sur l’infectiosité des bactéries ayant subi un stress oxydatif ce qui justifie la réalisation d’une étude expérimentale pour évaluer l’infectiosité pour l’homme de bactéries pathogènes présentes à l’état viable non cultivable dans les eaux désinfectées.

La deuxième phase de l’étude s’est poursuivie par des essais en laboratoire utilisant un seul biocide (HOCl), deux souches de L. pneumophila (une pathogène et une non pathogène) et une souche d’Escherichia coli (comme modèle). L’adaptation pour Legionella pneumophila de la méthode microscopique automatisée, développée initialement pour Escherichia coli a été réalisée. Cette méthode, qui utilise un milieu de culture différent de celui utilisé par la méthode normalisée, permet d’observer et tester en quelques heures la réaction de bactéries à un stress oxydant, en mesurant la capacité de chaque cellule, prise individuellement, à former une micro-colonie. Les résultats obtenus sur E. coli démontrent que l’état viable non cultivable observé lors de la mise en culture sur milieu de culture standard est dû à un stress oxydant généré par le milieu de culture lui-même. La comparaison des dénombrements de L. pneumophila par la méthode de culture normalisée avec la méthode des micro-colonies après application de doses croissantes d’acide hypochloreux (HOCl) confirme que la méthode de référence sous-estime largement le nombre de bactéries vivantes. En pratique, le facteur CT (concentration x temps) devrait être multiplié par deux ou trois pour atteindre réellement l’abattement mesuré à l’aide de la méthode de culture normalisée. La perte de viabilité mesurée à l’aide de la méthode microscopique des micro-colonies est liée à la perte d’intégrité membranaire des bactéries, ce qui confirme la pertinence de cette méthode pour l’évaluation de la viabilité.

L’étude se poursuit pour évaluer la virulence et l’infectiosité de L. pneumophila avant et après désinfection.