2 Les parasites protozoaires et helminthiques

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Les microorganismes pathogènes parasitaires et viraux dans le
milieu hydrique
Sandrine Banas
Maître de Conférences
Laboratoire de Chimie et Physique pour l'Environnement
UMR 7564 CNRS/UHP
Equipe Microbiologie et Physique - Parasitologie
Faculté de Pharmacie NANCY
Sommaire :
1 Introduction ........................................................................................................................ 3
2 Les parasites protozoaires et helminthiques....................................................................... 3
2.1 Les œufs d’helminthes ............................................................................................... 3
2.2 Les protozoaires ......................................................................................................... 4
2.2.1 Giardia ............................................................................................................... 5
2.2.2 Cryptosporidium................................................................................................. 5
2.2.3 Parasites émergents ............................................................................................ 6
2.2.3.1 Les microsporidies ......................................................................................... 6
2.2.3.2 Toxoplasma gondii......................................................................................... 7
2.2.3.3 Les amibes libres............................................................................................ 7
3 Les virus ............................................................................................................................. 8
3.1 Les virus présents dans le milieu hydrique ................................................................ 8
3.2 La transmission .......................................................................................................... 8
3.3 La symptomatologie et incidence des principaux virus pathogènes .......................... 9
4 Les voies de contamination.............................................................................................. 10
4.1 Les eaux de surface et de loisirs............................................................................... 10
4.1.1 Présence des protozoaires dans les eaux de surface et de loisirs...................... 10
4.1.2 Présence des virus dans les eaux de surface et de loisirs ................................. 11
4.2 Les eaux de consommation ...................................................................................... 11
4.2.1 Présence des protozoaires dans les eaux de consommation............................. 11
4.2.2 Présence des virus entériques dans les eaux de consommation ....................... 12
4.3 Le réservoir animal................................................................................................... 12
4.4 Les interactions entre les compartiments hydriques ................................................ 13
5 Survie, résistance et inactivation...................................................................................... 14
5.1 La survie des microorganismes pathogènes............................................................. 14
5.1.1 La survie des protozoaires aux conditions environnementales ........................ 14
5.1.2 La survie des virus aux conditions environnementales.................................... 14
5.2 La résistance aux traitements de potabilisation........................................................ 14
6 Les méthodes de détection ............................................................................................... 15
6.1 Les méthodes d’analyse des parasites protozoaires ................................................. 15
6.2 Les méthodes d’analyse des virus entériques pathogènes........................................ 16
7 Réglementation concernant les parasites et virus dans l’environnement hydrique.......... 17
7.1 L’évaluation du risque.............................................................................................. 17
7.2 Réglementation américaine...................................................................................... 17
7.3 Réglementation française ......................................................................................... 18

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7.4 Mise en évidence des problèmes liés aux indicateurs.............................................. 18
8 Les virus et parasites présents en relation avec l’habitat ................................................. 19
9 Références bibliographiques ............................................................................................ 19

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Les contaminations virales et parasitaires humaines dans l’habitat sont essentiellement
dues au risque sanitaire hydrique. En effet l’eau peut véhiculer des microorganismes
pathogènes. Dans ce chapitre, seront détaillés les virus et parasites entériques présents dans le
milieu hydrique. Il existe quelques rares microorganismes pathogènes colonisant l’habitat ou
simplement de passage. Ils seront détaillés à la fin de ce chapitre.
1 Introduction
Au cours des 100 dernières années, hygiénistes et microbiologistes de l’eau ont mis en
place des équipements sanitaires et des règlements d’hygiène publique afin de protéger la
santé des populations. Cette politique s’est montrée particulièrement efficace pour lutter
contre le "péril fécal" principalement bactérien. Dans les pays industrialisés, il subsiste
cependant un risque de pathologie infectieuse hydrique. Même si la contamination
microbienne demeure le danger le plus commun qui menace la qualité de l’eau de boisson et
de l’eau de baignade, les microorganismes qui émergent comme source d’infection d’origine
hydrique sont de nombreux virus et parasites humains. Ces microorganismes pathogènes
présentent dans leur cycle des phases de dissémination dans l’environnement. Les stades
infectieux se retrouvent dans le milieu extérieur, où ils peuvent survivre plusieurs mois pour
certains. Ces parasites et virus sont des menaces permanentes pour la santé aussi bien
humaine qu’animale.
Ces microorganismes pathogènes pour l’Homme et les animaux sont essentiellement
retrouvés dans les eaux résiduaires contenant des matières fécales. Les eaux usées traitées
sont ensuite mélangées aux eaux de surface. Les rivières peuvent alors véhiculer des virus et
parasites jusqu’à l’homme. La contamination peut se faire par l’intermédiaire des eaux
récréatives (piscine, lac et rivières autorisés à la baignade, activités nautiques), des eaux de
boissons provenant d’eaux de surface traitées, de végétaux irrigués ou d’aliments contaminés
lors de leur préparation.
Le niveau de contamination du milieu hydrique commence à être connu pour une partie
des microorganismes pathogènes. Toutefois, les méthodes de détection doivent être
améliorées afin d’être capables de fournir des données importantes telles que la viabilité,
l’infectiosité et la spécificité de ces parasites et virus. De plus les données sont difficilement
comparables avec des méthodes de détections variables selon les études.
Tous les virus et parasites ne sont pas détaillés dans ce chapitre, seuls les
microorganismes entériques (se retrouvant dans l’intestin) sont décrits. En effet, le passage
intestinal permet aux virus et parasites de rejoindre le milieu hydrique et de contaminer
l’environnement en contact avec l’Homme.
2 Les parasites protozoaires et helminthiques
Il existe deux formes de parasites présents dans le milieu hydrique : les helminthes et les
protozoaires.
2.1 Les œufs d’helminthes
Les helminthes (représentés par exemple par l’Ascaris et le Taenia) et plus précisément
les œufs d’helminthes (la forme de résistance et de dissémination dans l’environnement) sont
retrouvés dans les eaux usées brutes et les boues résiduaires (Capizzi et Schwartzbrod 1998,
Schwartzbrod et Capizzi-Banas 2003) La contamination en œufs d’helminthe des eaux de

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surface et les eaux de distribution n’est qu’accidentelle dans les pays industrialisés. Ces
défaillances sont dues à une rupture de conduites dans le réseau de distribution et d’eaux
résiduaires, permettant la pénétration des eaux usées souillées dans les conduites d’eau
potable. Des accidents similaires ont déjà été répertoriés avec pour résultat des cas de
contaminations parasitaires chez l’Homme par des protozoaires intestinaux. Il existe un risque
helminthique supplémentaire lors d’évènements pluvieux importants. Les eaux usées brutes
sont rejetées directement dans une rivière lorsque le débit en entrée de station d’épuration est
supérieur à la capacité de traitement. Les surverses (eaux brutes rejetées sans traitement)
peuvent alors contaminer les eaux de surfaces.
2.2 Les protozoaires
Les protozoaires sont des agents unicellulaires du règne animal qui vivent aux dépens de
son hôte. Ils ont une origine humaine et/ou animale, et sont retrouvés sous une forme de
résistance appelée kyste, oocyste, spore. Leur taille varie entre 2 et 50 microns au stade
infectieux. Il suffit probablement de 1 à 100 unités de protozoaires pour entraîner des effets
pathogènes, de plus ils possèdent des propriétés de résistance aux désinfectants
habituellement utilisés pour le traitement de l’eau. Parmi les principaux parasites présents en
Europe dans le milieu hydrique, se trouvent les protozoaires flagellés (Giardia), les
protozoaires sporozoaires (Cryptosporidium et Toxoplasma), les protozoaires rhizopodes ou
amibes (Naegleria et Acanthamoeba) et les microsporidies (Enterocytozoon et
Encephalitozoon).
Parmi ces protozoaires, la majorité provoquent des protozooses intestinales. Ce sont des
affections intestinales émergentes transmises par les eaux de surface, les eaux d’irrigation, les
eaux de récréatives, les eaux destinées à la consommation, et par les aliments irrigués par des
eaux usées brutes non traitées.
Giardia et Cryptosporidium sont les parasites les plus incriminés dans les diarrhées
infectieuses. Ils sont responsables d’affections opportunistes chez les sujets immunodéprimés
dont le nombre croissant (chimiothérapies anticancéreuses, transplantations d’organes, etc)
fait que le risque de ces affections émergentes augmente. Ils sont aussi responsables de
diarrhées et d’infestations chez les immunocompétents. Ils seront détaillés plus largement ci-
dessous. Le tableau 1 donne quelques exemples d’épidémies hydriques dues à des
protozoaires, avec le nombre de cas et l’origine suspectée.
Tableau 1 : Quelques exemples d’épidémies hydriques dues à des protozoaires (Mougeot 20
Protozoaires Pays Année
Nombre
de cas Origine suspectée
Etats-Unis
(New York) 1997 50
Eau de distribution chlorée mais non
filtrée
Pollution par des castors
Giardia
Etats-Unis
(Floride) 1988 8
Eau de puits
Consommation familiale
Pollution par des rongeurs
Cryptosporidium Etats-Unis
Milwaukee 1993 403 000
Eau de distribution (défaillance du
réseau)
Naegleria Etats-Unis 1997-
1998 4 morts Eaux de loisirs (lacs, rivières, canaux)
Toxoplasma gondii Canada 1995 94
Eau de distribution
Contamination du réservoir par des
chats

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2.2.1 Giardia
Giardia est un protozoaire flagellé cosmopolite, parasite intestinal de nombreuses
espèces animales. En l’absence de traitement, un passage à la chronicité avec une aggravation
des symptômes peut être observé, notamment chez les personnes immunodéprimées. Giardia
est généralement caractérisé par une prévalence élevée chez les enfants, surtout lorsque les
conditions d’hygiène s’avèrent insuffisantes.
Le kyste constitue la forme de résistance de ce protozoaire excrétée dans les selles de
ses hôtes et par voie de conséquence dans l’environnement et notamment les eaux usées
brutes, les boues résiduaires, les eaux de surface. Le milieu hydrique, favorable à la survie des
kystes, constitue la principale voie de transmission. Ainsi, Giardia apparaît comme une des
causes les plus fréquentes d’épidémies d’origine hydrique dues à un agent infectieux dans les
enquêtes épidémiologiques réalisées principalement dans les pays anglo-saxons.
Au niveau de sa classification, le genre Giardia est composé de six espèces parmi
lesquelles une seule est pathogène pour l’Homme : Giardia lamblia. Les termes Giardia
duodenalis et Giardia intestinalis sont également employés comme synonymes pour cette
espèce complexe qui comporte sept génotypes. Seuls deux génotypes sont isolés chez
l’Homme, mais aussi chez de nombreux mammifères domestiques, d’élevage ou sauvages
(Bertrand 2005).
Concernant la pathologie, la giardiose se traduit habituellement par une résolution
spontanée des diarrhées en six semaines dans 90 % des cas. Toutefois, un traitement approprié
permet une résorption rapide des symptômes et l’éradication du parasite dans 94 à 100% des
cas (Butcher et al. 1994). Actuellement, le traitement de la giardiose est encore le sujet de
nombreuses controverses. La furazolidone et surtout le métronidazole constituent les
principaux traitements utilisés pour cette parasitose.
Les études concernant la détection de G. lamblia chez l’Homme en France aboutissent
généralement à des prévalences faibles estimée à 6%. Par contre, pour des professions plus
exposées comme les égoutiers, la prévalence peut être plus élevée et atteindre 16,5% (Doby et
al. (1983). Dans les crèches, la prévalence est de 35,5 % chez les enfants (n = 62) et
constatent également que 20% (n = 20) du personnel de cet établissement est porteur
(Dupouy-Camet et al. 1990).
2.2.2 Cryptosporidium
L’émergence de Cryptosporidium au début des années 1980, en terme de santé publique
est intervenue tardivement. L’intérêt porté à Cryptosporidium à cette période est
conjointement dû à l’apparition des premières épidémies de cryptosporidiose d’origine
hydrique et au développement de l’épidémie de SIDA ; en effet, les immunodéprimés sont
particulièrement sensibles à l’infection.
Il existe 10 espèces Cryptosporidium dont une seule est parasite des mammifères (Xiao
et al. 2000). Cryptosporidium parvum est un protozoaire, parasite intracellulaire obligatoire
des entérocytes de mammifères. Il est divisé en plusieurs génotypes (Peng et al. 1997), dont le
génotype I également appelé génotype humain (qui porte le nouveau nom de C. hominis) et le
génotype II (ou génotype bovin). Le génotype humain est spécifique de l’homme tandis que le
génotype bovin infecte aussi bien l’homme que le bétail. Le génotype I pourrait être plus
adapté ou plus facilement transmis à l’homme que le génotype II (Xiao et al. 2000). Chez les
immunodéprimés, les infections peuvent être provoquées non seulement par d’autres