Etude de la contamination microbiologique du milieu littoral : identification des sources de contamination fécale et évaluation de la persistance des bactéries entériques dans l'environnement

La contamination de l’environnement par des bactéries ou des virus d’origine fécale par le biais des rejets résultant des activités urbaines ou agricoles constitue un risque important pour la santé humaine et une préoccupation pour la pérennité de certains usages en zone littorale. La bactérie Escherichia coli (E. coli) a été retenue comme indicateur de contamination fécale pour évaluer la qualité sanitaire des zones conchylicoles et des zones de baignade et pour établir leur classification.
L’étude des bactéries entériques et des marqueurs de l’origine des contaminations fécales dans l'environnement littoral constitue l’essentiel de mes activités de recherche à l’Ifremer. C’est ce travail qui sera présenté lors de cette soutenance.
J'ai tout d’abord étudié la survie d’E. coli en eau de mer sous l’influence de différents facteurs biotiques et abiotiques telle que la lumière ou la salinité de l’eau. Nous avons ensuite recherché la présence de certains E. coli potentiellement pathogènes, les E. coli producteurs de Shiga-toxines (STEC) dans des lots de coquillages collectés sur les différentes façades maritimes françaises. En effet, cette bactérie de simple indicateur de contamination fécale peut devenir une bactérie pathogène pour l’Homme par l’acquisition d’éléments génétiques mobiles comme des bactériophages.
Afin de définir les actions prioritaires à mener pour améliorer la qualité des eaux littorales et en conséquence la qualité sanitaire des coquillages, l’identification des sources de contamination est nécessaire. E. coli ne permet pas toutefois d’identifier l’origine humaine ou animale des contaminations fécales dans l’environnement car il est présent à la fois dans les selles humaines et les fèces des animaux. Des méthodes alternatives regroupées sous le terme de Traceurs de Sources Microbiennes (Microbial Source Tracking) ont été développées. L’approche que j’ai retenue au laboratoire depuis 2005 est ciblée sur la recherche de bactéries appartenant à l’ordre des Bacteroidales. De nouveaux marqueurs de PCR en temps réel ciblant les gènes codant les ARNr 16S de ces bactéries ont été développés. Ils ont été validés au niveau de fèces et d’effluents (détermination des sensibilité et spécificité) et leur persistance dans des eaux douces et marines a été évaluée. Enfin, ces marqueurs ont été appliqués sur des eaux au niveau de plusieurs bassins versants en Bretagne et sur des lots de coquillages du littoral. Les résultats acquis au cours de ces études montrent que ces marqueurs sont performants pour identifier les sources majeures de contaminations fécales en Bretagne. Ces marqueurs ont été transférés à des laboratoires d’analyse des eaux afin de répondre à la demande des gestionnaires des eaux et des collectivités.
Ces études montrent l’importance de l’approche Traceurs de Sources Microbiennes pour l’identification des sources de contamination fécale dans l’environnement et ouvrent des perspectives sur la recherche de bactéries entériques potentiellement pathogènes pour l’Homme comme les STEC, les salmonelles ou les Campylobacter dans l’environnement littoral. Ces perspectives seront développées en fin de présentation.