Infections à E. coli productrices de toxines

Les bactéries Escherichia coli productrices de shigatoxines (STEC, également appelées E. coli productrice de vérocytotoxines (VTEC) ou E. coli entérohémorragique (EHEC)) sont un groupe d'agents pathogènes zoonotiques (provenant d'animaux) qui causent la diarrhée ou des maladies plus graves après l'ingestion d'aliments ou d'eau contaminés ou après un contact avec des animaux infectés (Vanaja et al., 2013). En Europe, le STEC figure parmi les quatre causes les plus courantes de maladies d’origine alimentaire, à côté de la campylobactériose et de la salmonellose (ECDC, 2021). Des précipitations abondantes plus fréquentes et une augmentation de la température à l'avenir créent des conditions optimales pour la croissance, la survie et la propagation des bactéries et augmentent le risque d'infection lié aux CST.

Source & transmission

Les bactéries E. coli sont présentes dans les intestins sains des humains et des animaux (y compris les bovins, les moutons, les chèvres, ainsi que les cerfs et les wapitis). Pourtant, les CST présentent des risques de contamination des aliments lorsque les matières fécales animales ne sont pas manipulées de manière sanitaire. Déjà relativement peu nombreuses, les STEC peuvent provoquer des symptômes pathologiques (Pacheco et Sperandio, 2012).

Les infections STEC, comme d'autres infections par la bactérie E. coli, sont souvent acquises lors de la traite ou de l'abattage, en particulier lors de la manipulation du bétail, ou pour les enfants dans les zoos pour enfants. Outre les infections par contact direct, la transmission d'origine alimentaire est courante car la bactérie peut être présente dans les produits alimentaires crus ou insuffisamment chauffés, tels que le lait cru et le fromage, et la viande crue ou insuffisamment cuite. Les fruits et légumes crus peuvent également être contaminés par des CST, après contact avec des excréments de bovins ou de l'eau ou du sol contaminés. Indirectement, le contact avec des mains, des ustensiles, des surfaces de travail de cuisine ou des couteaux contaminés et la contamination croisée dans les aliments prêts-à-manger sont également des voies possibles d'infection. En outre, le contact interhumain peut également causer des infections, même avec une très faible présence bactérienne (OMS, 2022; CDC, 2022).

Effets sur la santé

Les symptômes STEC surviennent généralement entre 2 et 10 jours après l'ingestion de la bactérie et provoquent principalement des problèmes gastro-intestinaux allant d'une diarrhée sanglante légère à sévère, souvent associée à des crampes abdominales, des nausées, des vomissements, de la fièvre ou une colite hémorragique (HC). HC provoque une diarrhée sanglante sévère plusieurs jours après l'apparition des symptômes initiaux (Cohen et Gianella, 1992), et aussi le syndrome hémolytique urémique (SHU) peut alors se produire. Dans 5 à 7% des infections STEC, le patient souffre de SHU, ce qui est particulièrement risqué pour les jeunes enfants, les personnes âgées ou les personnes à faible immunité qui peuvent développer des complications graves (Pacheco et Sperandio, 2012). Dans ces cas, les vaisseaux sanguins, les globules rouges et les reins peuvent être endommagés, ce qui peut endommager de manière permanente le système nerveux et d'autres organes tels que le pancréas et le cœur (Pacheco et Sperandio, 2012).

Morbidité & mortalité

Dans les pays membres de l’EEE (à l’exclusion de la Suisse et de la Turquie en raison de l’absence de données), au cours de la période 2007-2021:

71 539 infections et un taux global de notification de 2,2 cas pour 100 000 habitants en 2021
Probabilité modérée d'hospitalisation (30-40% de tous les cas avec un statut d'hospitalisation connu)
186 décès ont été signalés, et un taux de mortalité d'environ 0,25%. Cependant, pour les infections qui progressent vers le SHU, le taux de mortalité augmente jusqu'à 0,6-5%
Tendance à la hausse de l'incidence depuis 2007, peut-être en partie en raison de la sensibilisation accrue et de la modification des diagnostics. En 2020, le nombre de cas signalés a diminué, probablement en raison de la pandémie de COVID-19 et d’une possible sous-déclaration.
La plupart des cas de CST étaient sporadiques, mais des éclosions se produisaient chaque année. Au printemps 2011, une souche STEC agressive a provoqué deux épidémies en Europe, touchant environ 4 000 personnes dans 16 pays, l'Allemagne enregistrant le plus grand nombre de cas. L’épidémie a entraîné environ 900 cas de SHU et 50 décès (Foley et al., 2013; Grad et al., 2012).

(ECDC, 2016-2022; ECDC, 2023)

Répartition au sein de la population

Groupe d’âge présentant l’incidence de maladie la plus élevée en Europe: 0 - 4 ans (ECDC, 2016-2022)
Groupes à risque d'infection sévère (y compris SHU): les jeunes enfants, les personnes âgées et les personnes à faible immunité

Sensibilité climatique

Aptitude climatique

Les bactéries E. coli sont parfaitement adaptées aux conditions dans les intestins des animaux. Ils peuvent croître à des températures comprises entre 7 et 50 °C, avec une température optimale à 37 °C (OMS, 2022). La bactérie E. coli peut également survivre en dehors de son hôte, par exemple dans l’eau ou le sol à des températures aussi basses que 4 °C pendant plusieurs jours à plusieurs mois (Son et Taylor, 2021). Les souches d'E. coli productrices de toxines, comme STEC, ont une capacité de survie légèrement inférieure, car la production de toxines nécessite de l'énergie et a donc un coût de mise en forme (van Elsas et al., 2011).

Saisonnalité

En Europe, plus d'infections se produisent entre juin et septembre (ECDC, 2016-2022).

Impact du changement climatique

L'augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes pourrait optimiser les conditions de croissance bactérienne, y compris celle d'E. coli (producteur de shigatoxines). Les fortes pluies provoquent plus de ruissellement des terres agricoles, ce qui entraîne des agents pathogènes provenant du compost et des matières fécales animales, et les inondations et l'augmentation du ruissellement augmentent le risque de débordement des égouts et de contamination des eaux de surface. De plus, les faibles concentrations d'eau pendant les périodes de sécheresse augmentent les concentrations d'agents pathogènes dans l'eau restante en raison d'une dilution moindre et d'une capacité de filtration plus faible du sol. Les bactériesE. coli sont capables de bien s'adapter aux climats plus chauds et, en particulier, certaines souches STEC sont très persistantes dans l'environnement (van Elsas et al., 2011). En outre, des températures de l'air plus élevées accélèrent la croissance bactérienne, par exemple dans le lait non pasteurisé s'il n'est pas stocké correctement à basse température. Étant donné que la consommation de lait cru est particulièrement élevée en Italie, en Slovaquie, en Autriche et en France, le nombre d’infections à E. coli, y compris celles avec STEC, devrait augmenter en raison du réchauffement climatique dans ces pays (Feliciano, 2021). Au contraire, l'augmentation prévue des températures des eaux de baignade froides au-dessus de 4 °C réduira probablement les concentrations d'E. coli (Sampson et al., 2006).

Prévention & Traitement

Prévention

Manipulation appropriée des aliments avant consommation, y compris stockage (froid), traitement thermique et séparation pour éviter la contamination croisée (Uçar et al., 2016)
Pratiques sanitaires efficaces dans les cuisines et pour les ustensiles de cuisine (Ekici et Dümen, 2019)
Bonne hygiène sanitaire dans les fermes et les abattoirs pour minimiser la contamination fécale
Élimination adéquate des matières fécales et réduction du contact avec le fumier animal (Bauza et al., 2020)
Sensibilisation à la transmission des maladies
Probiotiques, c'est-à-dire micro-organismes vivants et sûrs de Lactobacillus ou de Bifidobacterium (Allocati et al., 2013)

Traitement

Pas de traitement spécifique
Réhydratation et remplacement des électrolytes
Les médicaments antimicrobiens doivent être évités pour limiter le risque de développer le SHU
Dialyse (remplacement du sang), traitement spécifique à un organe et analgésiques puissants en cas de SHU (Bitzan, 2009)

Liens vers d'autres informations

Références

Allocati, N. et al., 2013, Escherichia coli in Europe: An Overview, International Journal of Environmental Research and Public Health 10 (12), 6235-6254. https://doi.org/10.3390/ijerph10126235

Bauza, V. et al., 2020, Child feces management practices and fecal contamination: Une étude transversale dans les zones rurales d’Odisha, Inde, Science of the Total Environnent 709, 136–169. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.136169.

Bitzan, M., 2009, Options de traitement du SHU secondaire à Escherichia coli O157:H7, Kidney International 75, S62–S66. https://doi.org/10.1038/ki.2008.624

CDC, 2022, page d’accueil d’E. coli, Centers for Disease Control and Prevention. Disponible à l’adresse suivante: https://www.cdc.gov/ecoli/general/index.html. Dernière consultation en août 2022.

Cohen, M. B. et Gianella, R. A., 1992, colite hémorragique associée à Escherichia coli O157:H7, Advances in Internal Medicine 37, 173–195. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/1557995/

ECDC, 2016-2022, Rapports épidémiologiques annuels 2014-2020 – Infection à Escherichia coli productrice de shigatoxine/vérocytotoxine (STEC/VTEC). Disponible à l’adresse suivante: https://www.ecdc.europa.eu/fr/escherichia-coli-ecoli/surveillance-and-disease-data. Dernière consultation en août 2023.

ECDC, 2023, Atlas de surveillance des maladies infectieuses. Disponible à l’adresse suivante: https://atlas.ecdc.europa.eu/public/index.aspx. Dernière consultation en août 2023.

EFSA et ECDC, 2022, The European Union One Health 2021 Zoonoses Report, EFSA Journal 20(12), 7666. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2022.7666.

Ekici, G. et Dümen, E., 2019, Escherichia coli and food safety, dans: Starčič Erjavec, M. (éd.), The Universe of Escherichia coli, IntechOpen. https://doi.org/10.5772/intechopen.82375

Feliciano, R., 2021, modélisation probabiliste de la concentration d’Escherichia coli dans le lait cru par temps chaud, Food Research International 149, 110679. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2021.110679

Foley, C. et al., 2013, Outbreak of Escherichia coli O104:H4 Infections Associated with Sprout Consumption—Europe and North America, mai-juillet 2011, Morbidity and Mortality Weekly Report 62(50), 1029-1031. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24352067/

Grad, Y. H. et al., 2012, Genomic epidemiology of the Escherichia coli O104:H4 outbreaks in Europe, 2011, Proceedings of the National Academy of Sciences 109(8), 3065–3070. https://doi.org/10.1073/pnas.1121491109

Pacheco, A. R. et Sperandio, V., 2012, toxine Shiga dans E. coli entérohémorragique: Réglementation et nouvelles stratégies anti-virulence, Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 2(81). https://doi.org/10.3389/fcimb.2012.00081

Sampson, R. W. et al., 2006, Effets of temperature and sand on E. coil survival in a Northern lake water microcosm, Journal of Water and Health 4(3), 389–393. https://doi.org/10.2166/wh.2006.524

Son, M. S. et Taylor, R. K., 2021, Growth and Maintenance of Escherichia coli Laboratory Strains, Current protocols 1(1), e20. https://doi.org/10.1002/cpz1.20.

Uçar, A. et al., 2016, Food safety – Problems and solutions (Sécurité alimentaire – Problèmes et solutions). À l’adresse suivante: Makun, H.A. (éd.), Significance, Prevention and Control of Food Related Diseases. https://doi.org/10.5772/60612

van Elsas, J. D. et al., 2011, Survie d’Escherichia coli dans l’environnement: Aspects fondamentaux et de santé publique, The ISME Journal 5(2), 173–183. https://doi.org/10.1038/ismej.2010.80

Vanaja, S. K. et al., 2013, Escherichia coli productrice d'entérohémorragie et d'autres shigatoxines. À l’adresse suivante: Donnenberg, M. S. (éd.), Escherichia coli (2e^édition), Academic Press, p. 121-182. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-397048-0.00005-X

OMS, 2022, Organisation mondiale de la santé, https://www.who.int/. Dernière consultation en août 2022.