Étude de cas appliquée à l`évaluation de la présence de Legionella
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Étude de cas appliquée à l'évaluation de la présence de Legionella dans les filières de traitements et de valorisation des déchets SOMMAIRE ¾ DONNEES GENERALES ET BIBLIOGRAPHIE 9 Les bactéries du genre Legionella g et fièvre de Pontiac 9 Légionellose 9 Notions de réservoirs, d’exposition et de DMI ¾ ETUDE DE CAS 9 Organisation et déroulement 9 Résultats ¾ CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES -2- 8 juillet 2008 Legionella et légionellose 1) Bactérie B té i ubiquiste bi i t à tropisme t i hydrique h di 2) Présence possible dans environnements humides (boues, sédiments, composts) Large réservoir naturel La bactérie Taxonomie Caractéristiques Exemple Legionella g Genre 1 genre Legionella E è Espèces 48 espèces environ pneumophila hil Variables de 1 à 16 sg 1 Sérogroupes pour une espèce -3- 8 juillet 2008 Legionella et légionellose La bactérie Espèce p les plus virulente 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 1976 1968 Épidémie de Philadelphie 9 9 9 Épidémie de Pontiac (Ville du Michigan) 1965 1ère Épidémie, Washington Années 1940 1ers cas, USA 9 9 9 9 9 9 9 9 9 -4- 8 juillet 2008 Legionella et légionellose Conditions d’une infection Quantité de bactéries (survie, multiplication, …) RESERVOIRS + Taille des gouttelettes Persistance dans l’atmosphère (% humidité, t°C) BIOAEROSOLS + Contexte (distance à la source, protection, …) INHALATION + DMI certainement variable Souches 20 UFC < ID50 < 129 UFC Virulence + Individus Statut immunitaire -5- FIEVRE DE PONTIAC (Majoritaire) LEGIONELLOSE (Minoritaire) 8 juillet 2008 Legionella et légionellose DMI : une donnée nécessaire à l’évaluation du risque mais … DMI certainement variable 20 UFC < ID50 < 129 UFC La DMI => > une approche de l’évaluation du risque adaptée ? ¾ Trop p d’incertitudes Calcul des valeurs de DMI, LD50 et ID50 incertain Virulence extrêmement variable des Legionella Sensibilité variable des individus ¾ Étude dose-réponse Caractérisation des expositions = difficile (nombre de personnes exposées et mode d’exposition) -6- 8 juillet 2008 Legionella et légionellose SOURCES CONNUES Méthodologie adaptée = Norme NF T 90 431 La légionellose Données disponibles p Eaux chaudes sanitaires Eaux minérales naturelles t ll – Etbmt thermaux Évaluation et gestion du risque possible Circuits de tours aéroréfrigérantes 1er niveau seuil = 1 000 UFC/L -7- 8 juillet 2008 Legionella et légionellose CONTEXTE : ¾ PLAN NATIONAL SANTE ENVIRONNEMENT Réduire de 50% l’incidence de la légionellose g d’ici à 2008 La légionellose Données InVS SANTE PUBLIQUE : évaluation du risque sanitaire ⇒ Exposition des riverains ⇒ Exposition des personnels France ⇒ Exposition des utilisateurs -2006 : 1443 cas -Taux d’incidence 2006 = 2,3 2 3 / 100 000 habitants ¾ Sources de légionelloses non identifiées … -Environ 10 % de cas mortels -8- 8 juillet 2008 Legionella et légionellose AUTRES SOURCES Centre de traitement des déchets et de valorisation ??? Connaissance des filières de traitement des déchets Connaissance des spécificités des Legionella IPL SEDE IPL SEDE / RECORD Synthèse et analyse IPL SEDE IDENTIFICATION DES FILIÈRES È POTENTIELLEMENT À RISQUES -9- 8 juillet 2008 L’étude IDENTIFICATION DES FILIÈRES POTENTIELLEMENT À RISQUES U ttriple Un i l objectif bj tif ¾ Situer le risque « légionelle » dans le contexte du traitement des déchets. ¾ Identifier la présence de réservoirs potentiels dans les installations de traitements des déchets ¾ Évaluer la p pertinence des méthodologies g employées p y p pour la recherche et le dénombrement des Legionella au sein d’un centre de traitement de déchets Organisation 1ère partie bibliographique Identifier un type d’installation et un site 2ème partie d’Étude de cas - 10 - 8 juillet 2008 L’étude : déroulement Données de la partie bibliographique Eléments pour les choix des sites et des matrices à analyser Choix d’un site Choix de(s) matrice(s) à analyser STEP / Centre de compostage / autres ? Matrices solides ? (ex : composts / boues / …) Matrices liquides (ex : Eaux de bassin de STEP / Lixiviats / …) Matrice air (dans un second temps sur les l points i t les l plus l contaminés) t i é ) Pl d’expériences Plan d’ éi (réplicats, volumes analysés) NF T 90 431 Choix h d’une d’ méthode d’analyse Variantes NF T 90 431 PCR quantitative Recherche de Legionella spp. FISH - 11 - 8 juillet 2008 L’étude : données bibliographiques Réservoir naturel => Quantités limitées En conditions « artificielles » entretenues par l’activité humaine => Prolifération potentielle La bactérie Optimale = 35°C Conditions favorables ? Température Tolérée = de 1 à 5 g/l Sel métalliques (dont fer) Nutriments Salinité Présence possible jusqu jusqu’à à 30 g/l ? Optimal = neutralité Flore associée O2 dissous Multiplication = 2,2 mg/l Tolérée = 25 < T°C < 45 Relation avec les autres microorganismes Survie = 0,2 mg/l Toléré = 5,5 < pH < 8,5 - 12 - pH p 8 juillet 2008 L’étude : données bibliographiques CARACTERISTIQUE D’UN RESERVOIR Température entre 25 et 43°C + + N ti Nutriments t + Stagnation / absence de renouvellement + Potentiel d’aérosolisation + Biofilm Flore associée - 13 - 8 juillet 2008 L’étude : données bibliographiques RESERVOIR POTENTIEL RECENSEMENT et CLASSEMENT Exemple 1,5.10e7 L. p sg 1 par g de boue Échelle de proba abilité de conta amination n initiale PAR TYPE DE DECHETS + Données bibliographiques attestant de fortes contaminations possibles Les boues de STEP (urbaines et industrielles) Données bibliographiques attestant d’une contamination possible Déchets ménagers Déchets hospitaliers p Bois d’emballage non traité Et déchets verts - Pas de données bibliographiques mais légionellose sporadique de cas groupés ou nosocomiale : sporadique, contamination non exclue Pas de données bibliographiques témoignant de contamination / a priori matrice peu favorable - 14 - 8 juillet 2008 L’étude : données bibliographiques RESERVOIR POTENTIEL Richesse en nutriments boues de STEP Quantité et diversité importantes de micro-organismes % d’humidité important au moins transitoirement Gregersen et al., 1999 Sur site Investigations suite à é i d de épisode d cas groupés é dans la région de Lens en 2003. Étude de cas ? Éléments théoriquement favorables Après transport Données terrains Boue décanteur STEP Environ 107 UFC/ g de boue brute Boue de STEP Environ 1010 UFC/ g de boue brute Boue de lagune Environ 108 UFC/ g de boue brute ? ? - 15 - 8 juillet 2008 L’étude : données bibliographiques RESERVOIR POTENTIEL Données terrains complémentaire Sur site STEP Sur site LAGUNE Contexte épidémie de HARNES 270 m 44% de STEP positives (n=97) Environ 330 UFC/m3 d’air Proximité immédiate Environ 5 400 UFC/m3 d’air - 16 - 8 juillet 2008 L’étude : données bibliographiques ¾Taux d’humidité relative de l’air ¾Température de l’air ¾Virulence fonction des conditions de multiplication ¾Présence d’oxygène, d’ozone, d’OAF ¾Présence de radiations comme UV ¾Survie fonction de la virulence État physiologique Conditions physico-chimiques ambiantes MODALITES D’EXPOSITION Nature de la suspension p Atmosphère déjà favorable à une sensibilisation allergique Taille des aérosols ¾ Présence de molécules favorables Ex : Maintien de l’hydratation ¾ Diamètre inférieur à 5 µm ¾ Présence de molécules défavorables Ex : Chlorure de sodium Bouillonnement B ill t I Impaction ti Aspersion - 17 - 8 juillet 2008 L’étude : données bibliographiques MODES D’EXPOSITION Les expositions du point de vue d’un déchet Exemple : étapes potentielles de formation de bioaérosols infectieux FORMATION AERATION STEP/LAGUNES TRANSPORT POMPAGE, DEPOTAGE, DEGAZAGE … NETTOYAGE CAMIONS EQUIPEMENTS CAMIONS, MELANGE INCINERATION,, COMPOSTAGE BOUES DIVERSITE DES ETAPES D’EXPOSITION - 18 - 8 juillet 2008 L’étude : données bibliographiques POTENTIEL D’EXPOSITION + Réservoir STEP COMPOSTAGE OHT Incinération Co-incinération Procédés thermiques Présence de boues potentiellement fortement contaminées Émissions fortes et continues Traitement de déchets contaminés (boues boues) / multiplication probable / Émissions fortes plus ou moins intermittentes Traitement de déchets contaminés (boues boues, composts composts) / multiplication improbable / Phase h de d broyage b obligatoire bl => aérosols é l - - Traitement de déchets contaminés (boues boues, composts composts) / multiplication improbable / Conditions peu favorables à l’émission de bioaérosols - 19 - + Émission de bioaérosols 8 juillet 2008 L’étude : données bibliographiques POTENTIEL D’EXPOSITION + Réservoir STEP COMPOSTAGE OHT Incinération Co-incinération Procédés thermiques - Traitements avec procédés biologiques + Émission de bioaérosols - 20 - 8 juillet 2008 L’étude : données bibliographiques PROPOSITION DE SITE STEP OU CENTRE DE COMPOSTAGE + Réservoirs Accueil de déchets avec un niveau de contamination potentiellement élevé (OM et surtout boues de STEP) Utilisation de réseaux d’eaux pour les étapes d’aspersion / Potentiel de contamination à différentes phases du procédés Filière avec le potentiel de survie et de prolifération le plus élevé (humidité, pH, t°C, flore associée, … ) - 21 - Aérosolisation Nombreuses étapes avec aérosolisation : déchargement broyage retournement criblage … 50 à 90% des particules mises en suspension intègrent la fraction alvéolaire 8 juillet 2008 L’étude : ETUDE DE CAS PROPOSITION DE SITE CENTRE DE COMPOSTAGE Données complémentaires appuyant ce choix : Cas documentés ( Ex Legionella longbeachae, Steele T. et Mc Lennan A., 1996 ) L’attention déjà portée sur ces sites concernant l’impact sanitaire de l’émission d’aérosols (Aspergillus fumigatus, endotoxines, …) Double intérêt : ¾ analyse des composts = contamination centre de compostage ¾ analyse des boues entrantes = contamination station - 22 - 8 juillet 2008 L’étude : ETUDE DE CAS Stratégie pour le choix du site de compostage Éviter de réaliser une campagne sur un site non contaminé SCREENING SUR ECHANTILLONS DE BOUES DE STEP Expéditions d’échantillons de boues au laboratoire - IPL SEDE RECHERCHE DE POSITIFS Analyse suivant méthodes de culture sur gélose et/ou PCR SELECTION DU CENTRE DE COMPOSTAGE TRAITANT CETTE BOUE - 23 - 8 juillet 2008 L’étude : ETUDE DE CAS Échantillons moyens Analyses en duplicates Mise en œuvre de deux méthodes - 24 - 8 juillet 2008 L’étude : ETUDE DE CAS METHODES ANALYTIQUES de s’affranchir d’une • Choix d’une méthodeCapable d’analyse flore interférente importante Mé éthodes s systématiiquement menées s en para allèle 1. NF T 90 431 Unité Formant Colonie/l (UFC/l) = Bactéries capables de se multiplier Variantes NF T 90 431 ¾ Information quantitative (Avantage : Viabilité) 2. Unité génome/l (UG/l) = Contamination globale PCR quantitative Information quantitative sur les matrices liquides (protocole éprouvé) Information plus qualitative sur les matrices solides (mise en œuvre plus difficile) (Avantage : Sensibilité) - 25 - 8 juillet 2008 L’étude : ETUDE DE CAS SCREENING DES BOUES 2 CENTRES DE COMPOSTAGE 5 BOUES TOUTES D’ORIGINE URBAINE CULTURE : PRESENCE MODEREE DE L. SPP ET PNEUMOPHILA POUR 3 BOUES SUR 5 - 26 - PCR QUANTITATIVE : 100% POSITIFS / NIVEAUX TRES VARIABLES 8 juillet 2008 L’étude : ETUDE DE CAS 1ere p phase : janvier-février j 2007 Recherche de Boues entrantes positives 2 centres de Compostage investigués 5 boues Entrantes testées PCR : 5/5 positives Culture : 3/5 positives 2ème è phase : mars 2007 1 centre retenu PCR : 3/3 positives 3 composts criblés en phase de maturation analysés Culture : 3/3 positives - 27 - 8 juillet 2008 L’étude : ETUDE DE CAS CARACTERISTIQUE 1 CENTRE DE COMPOSTAGE 3 composts p en phase de maturation et criblés - 28 - 8 juillet 2008 L’étude : ETUDE DE CAS ¾ Protocole optimisé : Selon protocole décrit dans Courtois S, Chesnot T., Delgado Viscogliosi P., Yañez A., Jourdain M.J., Pierzo V., Martin S. 2008. Fiabilisation de l’analyse de Legionella pneumophila dans les eaux résiduaires : évaluation de différentes méthodes de préparation d’échantillons » European Journal of Water Quality tome 39, fasc 1, p91-102 - (Projet ANR PERLE) ¾ Multiplication du nombre de mesures GVPC fournisseur x 2 boites Culture C lt sur milieu gélosé GVPN fournisseur x 2 boites Homogénéité des réplicats GVPC « maison » x 2 boites + PCR Présence de Legionella spp et Legionella pneumophila Cohérences des deux méthodes - 29 - 8 juillet 2008 CONCLUSIONS 1) 2) MATRICES SOLIDES CHARGEES PROBLEMES METHODOLOGIQUES DE MESURES UTILISATION DE METHODES OPTIMISEES MAIS QUI RESTENT A FINALISER ET A VALIDER ( EIL par exemple) Utilisation prospective Interprétation encore prudente mais outil PCR et culture a priori adapté Informations précoces A priori 2 réservoirs potentiels sur les sites de compostage Composts en maturation Boues entrantes Rq : Autres points de la filière non investigués pour des problèmes de faisabilité f de prélèvement possibles sur l’évolution des Legionella g Pas de conclusions p pendant les phases de fermentation du compostage PCR quantitative Cependant, p , la présence p dans le compost p implique p q a minima une possibilité de persistance des Legionella pendant le compostage - 30 - 8 juillet 2008 PERSPECTIVES … Co Comment e progresser p og esse su sur la connaissance des niveaux d’exposition ? RESERVOIR ¾ Confirmer les outils méthodologiques pour la recherche des Legionella dans les matrices solides riches en microorganismes ¾ Confirmer la présence de Legionella dans différentes filières sur différents sites BIOAEROSOLS ¾ Confirmer les outils méthodologiques gq pour la recherche des microorganismes p g dans les bioaérosols ¾ Intégrer la recherche des Legionella au niveau des études d’exposition aux bioaérosols ¾ Réaliser des prélèvements dédiés à proximité de réservoirs confirmés - 31 - 8 juillet 2008 Laboratoire d’Études et d’Expertises, d’Expertises Rue Lucien CUENOT, Site Saint JACQUES II BP 51005, 54 521 MAXEVILLE Merci de votre attention - 32 - 8 juillet 2008
