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E coli O157:H7 : L’essentiel pour comprendre

L(TM)approche scientifique par Mme Christine Vernozy-Rozand,Présidente du Groupe National sur les Escherichia coli Verotoxiques

E coli O157:H7, nom de code d(TM)une bactérie pathog ?ne qui a encore fait parler d(TM)elle ce printemps. Présent dans l(TM)élevage bovin, ce germe peut contaminer le lait ou la viande faute de précautions suffisantes. Face à ce probl ?me de santé publique émergent, éleveurs et industriels doivent renforcer leur maîtrise du risque. Le steak haché frais, produit sensible et à courte durée de vie, requiert un haut niveau d(TM)hygi ?ne et de sécurité alimentaire. Explications, analyses, recommandations et pistes à creuser avec Christine Vernozy-Rozand, docteure-vétérinaire spécialisée en microbiologie et experte nationale sur les bactéries productrices de shigatoxines, dont E coli O157:H7.

Pourquoi la bactérie E coli O157:H7 est-elle présente dans l’élevage bovin ?

Escherichia coli O157:H7 est l’un des innombrables sérotypes d’une bactérie très commune vivant dans l’intestin des animaux. Son nom correspond à sa carte d’identité antigénique. Il existe ainsi environ cent cinquante types O et une cinquantaine de types H différents. Cette bactérie peut être portée tant par les animaux à sang chaud que froid. On la trouve surtout chez les ruminants mais aussi les oiseaux et l’homme. Chez les bovins, elle ne provoque pas de troubles pathologiques, on parle de portage sain. Le porc en revanche peut-être malade comme l’humain. On la retrouve dans les excréments à des concentrations très variables allant de 10 bactéries par gramme de bouse à 10 puissance 7 par gramme. Ce sont ces animaux super-excréteurs qui posent problèmes car ils disséminent le germe dans tout l’environnement. Les risques de contamination oro-fécale via l’alimentation ou l’eau d’abreuvement sont alors très importants.

Quelle est la prévalence de cette bactérie pathogène en France ?

On estime que moins de 5 % des bovins sont porteurs de ce sérotype. C’est très faible par rapport aux USA où ce taux est à deux chiffres et oscille entre 20 et 30 % selon les états. En France il semble très variable aussi. Certaines régions sont à moins de 0,2 %. Comparées aux feedlots américains, la taille et les conditions de concentration dans les élevages français expliquent sans doute ce grand écart. Le problème comme je l’ai dit, ce sont les superexcréteurs. La bactérie se multiplie davantage chez ces animaux, sans que l’on sache pourquoi, c’est en cours d’investigation. Les jeunes animaux jusqu’à 18 mois ont plus de probabilité d’excréter la bactérie. Cela justifie d’autant plus de séparer les nouveaux entrants et les jeunes des adultes dans un élevage. E coli O157:H7survit très longtemps dans l’environnement, plus d’un an dans le lisier, le fumier et le sol. Il y a donc un réel réservoir environnemental. Les litières doivent être tenues le plus sec possible car l’humidité est un facteur de transmission voire de multiplication. La qualité de l’eau est à maîtriser. Une eau de puits peut être contaminée par simple percolation. Les aliments peuvent être souillés par les nuisibles et leurs matières fécales. Il faut savoir qu’une partie seulement des animaux d’un élevage sont porteurs à un instant T. Le portage est intermittent et transitoire. Il dure trois à quatre mois puis cela bascule sur un autre animal. Eliminer les porteurs sains n’est donc pas la solution. Les identifier est déjà difficile vu que le portage tourne entre bovins. Il n’y a pas de test sanguin, on ne peut que repérer les bêtes qui excrètent à un moment donné. Il faut raisonner à l’échelle de l’élevage. On peut imaginer un test global par chiffonnage de mamelle ou prélèvement de poils d’oreilles ou de salive car celle-ci est contaminée. Enfin, l’été, quand les températures sont élevées, le portage est plus important.

Est-elle en extension en France, en Europe ?

Oui, elle s’étend dans tous les pays industrialisés. Le Royaume-Uni est plus concerné que nous, l’Irlande aussi, sans doute en raison de l’humidité. L’hypothèse est que celle-ci génère davantage de cuirs sales à l’abattoir. Globalement il y a extension par le relais de l’environnement, échange de souches entre les pays et aussi les bactéries évoluent sans cesse. Leur génome est assez plastique. Des caractéristiques nouvelles peuvent apparaître et rendre la détection plus délicate. On sait aussi que l’acquisition de facteurs de virulence se fait par transfert de patrimoine génétique par des virus ou des plasmides. Certaines souches ont ainsi cinq ou six copies du gêne de virulence et de ses variants dans leur patrimoine.

En quoi est-ce un problème de santé publique ?

C’est un problème émergent à l’origine d’une pathologie gravissime chez les enfants avant 5 ans. Les moins de 15 ans et les personnes âgées sont sensibles également car ils possèdent les récepteurs intestinaux des toxines via lesquels celles-ci passent dans le sang. Ces récepteurs sont très nombreux chez les jeunes enfants d’où leur extrême sensibilité. Le pic est entre 2 et 3 ans, puis cela diminue avec l’âge et remonte soudainement vers 65 ans. On ne l’explique pas jusqu’ici. Chez les enfants, la bactérie entraîne des diarrhées sanglantes et des insuffisances rénales pouvant conduire au SHU, syndrome hémolytique et urémique. Ce problème de santé publique est apparu aux USA au début des années 80 suite à des épidémies de diarrhées sanglantes. Aujourd’hui en France, chez les enfants de moins de 15 ans, les cas de SHU sont d’une centaine par an. C’est le seul symptôme soumis à déclaration obligatoire. Les diarrhées sanglantes elles ne sont pas investiguées. On estime ces dernières à au moins un millier de cas par an. Chez l’adulte, l’intoxication se traduit par une diarrhée banale. Enfin, on a démontré qu’il y avait un portage sain chez l’homme notamment dans la population agricole et des salariés de l’industrie agro-alimentaire où des personnes vivent avec cette bactérie sans manifester aucun trouble.

Quels sont les vecteurs de transmission ?

Tout est affaire de contamination oro-fécale aussi bien chez les animaux que chez l’homme. Il faut savoir que la contamination inter-humaine est loin d’être négligeable. Les adultes, chez qui la bactérie ne provoque qu’une simple diarrhée, peuvent contaminer leurs enfants en préparant les repas ou à table. 10 à 15 % des cas pathologiques sont dus à une contamination intra familiale. Nous avons pu l’établir clairement dans le cadre d’enquêtes conjointes avec l’INVS où des personnes étaient malades sans avoir mangé le produit impliqué. Le vecteur le plus fréquent reste la viande hachée de part le brassage qu’elle implique et le manque de cuisson à coeur. Mais aussi les végétaux peuvent être porteurs. Dans un épisode récent aux USA, des épinards, des oignons et laitues avaient ainsi été contaminés via des effluents d’élevage. Les fromages au lait crû sont un vecteur possible si le lait a été souillé. L’eau du puits également, et même l’eau de canalisation comme au Canada où elle a été contaminée par une station d’épuration. Aussi la baignade dans un lac de petite taille pollué par des effluents d’élevage bovin ou même le simple contact avec des bovins. Aux USA, des classes entières de jeunes enfants ont été touchées après des visites où les enfants ont caressé les animaux. En fait la dose infectieuse est minime. Quelques dizaines de bactéries ingérées suffisent. Très peu de germes sont aussi virulents. Cette particularité est sans doute liée au fait que cette bactérie est très résistante à l’acidité. Elle peut rester des heures exposée à un pH de 1,5 ou 2. En revanche, il n’y a pas de résistance connue aux désinfectants classiques.

Où en est le problème aux USA et comment est-il maîtrisé ?

Aux Etats-Unis, on compte 0,8 cas sporadiques de SHU pour 100 000 enfants chaque année. En France, nous sommes à 0,7, c’est quasi identique. En revanche, les USA connaissent des épidémies d’envergure que nous n’avons pas en France. Leur maîtrise se fait à différents niveaux. Certains pensent que changer l’alimentation des bovins en augmentant le foin permettrait de raccourcir le portage via l’augmentation du pH dans le rumen. Mais ce point est contesté. D’autres utilisent des probiotiques ou des virus bactériophages mis dans l’alimentation des bovins. Ce sont des pistes à explorer pour maîtriser le problème en élevage. A l’abattoir, des traitements sont appliqués sur les carcasses. Soit un lavage avec des cocktails d’acides faibles, mais l’efficacité est contestée. Soit des traitements thermiques à la vapeur ou à l’eau chaude, ou encore les rayonnements ionisants sur les viandes. Dans la restauration collective, des barèmes de température sont à respecter pour la cuisson. Une éducation du consommateur est également pratiquée ainsi qu’un étiquetage sur les produits. Malgré cela ils ont des épidémies. La gestion des rappels est pourtant assez efficace aux USA. Personnellement je pense que c’est peut-être une question de sensibilité différente. Le fait de manger des aliments crus en France sollicite nos défenses immunitaires et les rendrait plus réactives pour notre protection intestinale.

Doit-on s’inspirer en France des méthodes américaines ?

Pour une part oui. Tout ce qui touche à l’information du consommateur et la cuisson à coeur en restauration collective. Pour le reste, aucune méthode d’assainissement des carcasses n’est autorisée dans notre pays. L’AFFSA a néanmoins ouvert des études sur ce sujet. En fait nous sommes devant un paradoxe. Malgré notre comportement à risque avec nos steaks hachés pas très cuits et nos viandes non assainies, nous sommes moins touchés que les USA. Cela montre que notre modèle préventif tient la route. Mais il faut avoir conscience que ce modèle fait aussi notre fragilité. Nous devons rester vigilant tout au long de la chaîne alimentaire car nous n’avons aucune possibilité curative de dernier recours. Un des éléments essentiels pour éviter la contamination de la viande est la propreté des cuirs à l’entrée des animaux en abattoir. S’ils sont sales, le risque est amplifié. Malgré tout ce qui peut se dire ou s’écrire, on peut être fier de l’hygiène de nos ateliers d’abattage, nous n’avons pas à en rougir au contraire.

Peut-on envisager un dépistage des animaux ?

Oui, mais on ne saurait que faire des résultats. A ce jour, il n’existe en outre aucun financement pour envisager cela. On ne connaît pas le pourcentage d’élevages touchés. Aucune étude n’est prévue.

Quels progrès attendre sur les méthodes d’analyse sur le steak haché ?

A ce jour, il existe des méthodes validées par l’AFNOR donnant les résultats dans la journée. Dans un avenir très proche, on pourra détecter la bactérie en moins de 8 heures. Cette technique que nous avons testée est en cours de reconnaissance par le LNR2. Nous la faisons également évaluer par un autre labo expert américain. Elle sera en test chez Soviba et d’autres industriels et in fine sur au moins trois sites. Début septembre, nous compilerons les résultats et si ceux-ci sont positifs nous proposerons sa reconnaissance auprès de la DGAL. Elle pourra alors être utilisée par les industriels même avant sa validation AFNOR. Son avantage est double. Des délais plus courts pour l’obtention des résultats et la possibilité de tester jusqu’à 375 g de produit au lieu de 25 g actuellement. Cette méthode est à la fois plus spécifique de la bactérie et beaucoup plus sensible. L’industriel peut ainsi analyser plusieurs mêlées en même temps et maîtriser totalement le risque épidémiologique. On sait en effet que dans une mêlée d’une tonne, prélever 25 g suffit pour maîtriser ce risque. En revanche, pour éliminer toute éventualité de cas isolé, il faudrait pratiquer deux cents analyses par mêlée. Tout dépend donc où l’on place le curseur pour le consommateur. Cette méthode repose sur une approche totalement nouvelle. Elle utilise des protéines recombinantes de bactériophages spécifiques du sérotype recherché. Ces protéines ont la capacité de se fixer sur les récepteurs de la bactérie et la combinaison avec un réactif aboutit à une fluorescence. C’est une révolution dans la détection des pathogènes. Le phage est ainsi capable de retrouver une bactérie au milieu d’un million d’autres. Le seuil de sensibilité est abaissé d’un facteur 10 à 100, ce qui raccourcit le temps d’enrichissement nécessaire à la réalisation de l’analyse.

D’autres sérotypes pathogènes sont-ils à craindre et où en est leur détection ?

En fait cette bactérie 0157:H7 n’est pas seule. Pour cet ensemble des E coli porteurs de shigatoxines dont elle fait partie, on estime que 80 % du cheptel bovin serait excréteur. Parmi toutes ces bactéries, en fait très peu sont pathogènes mais certaines le sont néanmoins. Ainsi le sérotype O 26 commence à apparaître et d’autres dans son sillage. Avec le transfert horizontal de gêne qui se produit naturellement entre bactéries, on peut voir émerger n’importe quoi. A ce jour, il n’existe aucune méthode validée sur les autres sérotypes, ni méthode de référence. Les techniques existantes sont lourdes et les industriels sont démunis. Il existe certes aujourd’hui un kit sur le marché mais il n’est pas validé. Des travaux sont en cours et des solutions seront peut-être disponibles à la fin de l’année. Notre laboratoire et d’autres en France y travaillent. Nous fondons nos espoirs sur une technique d’analyse reposant non plus sur la recherche d’une bactérie mais directement sur les gênes de virulence. En fait, 25 % des viandes hachées contiennent ces gênes dans leur flore. Cependant, la seule présence de ces gênes ne fait pas la virulence car leur expression dépend d’autres facteurs. Nous ne sommes donc pas au bout de nos recherches.


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