Introduction du thème antibiotiques et antibiorésistances

Thème antibiotiques et antibiorésistances
Joëlle Eurin
Laboratoire Hydrologie et Environnement, EPHE, UMR Sisyphe 7619, UPMC
4 Place Jussieu, BC 105, 75252 Paris, France
[email protected]
1. Contexte des travaux de recherche
La France se classe en 2006 au deuxième rang des pays européens pour sa consommation d’antibiotiques
avec 1295 tonnes consommées en médecine vétérinaire et 729 tonnes en médecine humaine (Goossens et al.,
2005, AFSSA, 2006). Bien qu’il n’existe pas actuellement de réglementation concernant leur niveau de
présence dans les rejets et l’environnement, ces données justifient l’intérêt et la nécessité de définir les
sources et le mode de transfert de ces substances pharmaceutiques afin d’obtenir une meilleure
caractérisation de la présence de ces molécules et de leur comportement dans l’environnement.
Une exposition à long terme des organismes aquatiques à des composés actifs pourrait avoir des effets
néfastes à l’origine d’une perturbation des populations bactériennes intervenant dans le cycle des nutriments
dans les eaux naturelles (Costanzo et al., 2005) ou d’une diminution de l’efficacité des traitements
biologiques en station d’épuration (Al-Ahmad et al., 1999; Costanzo et al., 2005).
A la toxicité directe de nombreuses molécules, des effets cumulatifs ou synergiques avec des composés
pharmaceutiques (Pomati et al., 2006) ou d’autres classes de polluants peuvent s’ajouter. Par ailleurs, un rôle
dans la sélection de souches bactériennes antibiorésistantes n’est pas exclu (Obst et al., 2006; Kleiner et al.,
2007).
Depuis plusieurs années, l’utilisation intensive des antibiotiques en médecines humaine et animale et comme
agent prophylactique dans les élevages animaux est à l’origine de l’augmentation de l’antibiorésistance
bactérienne. L’émergence de bactéries présentant des résistances, parfois multiples, aux antibiotiques est une
préoccupation majeure de santé publique.
Si de nombreuses études ont montré l’importance des réservoirs humains et animaux dans la sélection de ces
bactéries, peu de travaux ont été initiés sur le devenir des bactéries antibiorésistantes, et des gènes
correspondants, dans les environnements aquatiques et telluriques. De même, peu d’études permettent
d’appréhender le devenir des antibiotiques dans l’environnement et leur effet éventuel sur les communautés
microbiennes.
L’étude de cette problématique émergente est d’autant plus pertinente dans un contexte fortement anthropisé
tel que celui du bassin de la Seine.
Le thème « Antibiotiques-Antibiorésistance » est donc orienté selon trois directions principales : (i) l'analyse
de ces molécules dans l'environnement aquatique à partir des lieux d'émission, en fonction des quantités
utilisées par secteurs économiques ou géographiques, et en évaluant les principaux processus qui affectent
leur devenir (dégradation, incorporation dans différents compartiments....), (ii) l’étude de la présence et du
devenir des bactéries antibiorésistances des sources émettrices jusqu’au réceptacle final : l’eau (iii)
l'évaluation d'éventuels impacts sur les populations dénitrifiantes des milieux naturels.
Les Objectifs de l’année 2008 étaient de :
•
Poursuivre le suivi de molécules d'antibiotiques d’usage humain et vétérinaire dans
l’environnement. De nouvelles molécules ont pu être analysées par le CRECEP sur les campagnes
d’échantillonnage sur la Seine, sur le bassin expérimental de l’Orge et dans les effluents hospitaliers.
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L’analyse de quelques antibiotiques a pu être réalisée en laboratoire concernant leur comportement
lors des processus d’épuration et sous rayonnement UV à 254 nm.
•
Etudier la présence et devenir des bactéries antibiorésistantes des sources émettrices au
réceptacle final (eaux).
L’Antibiorésistance des flores bactériennes autochtone et fécale a été suivi dans les rivières du bassin
de la Seine
L’Antibiorésistance des coliformes par l’étude de concentration minimale inhibitrice (CMI) a été
étudié sur les échantillons prélevés lors des campagnes en Seine et dans des effluents de rejets
hospitaliers.
•
Rechercher un effet des antibiotiques sur les communautés microbiennes fonctionnelles
Etude en réacteurs : effet sur les processus de dénitrification.
Des actions ont été également menées en collaboration avec des équipes d’autres thèmes :
•
Campagne de prélèvements par temps de pluie : Sur ces échantillons, les teneurs en bactéries
indicatrices de contamination fécale et en différents pathogènes ont été déterminées ainsi que les
concentrations et la répartition dans la colonne d'eau en métaux et plusieurs classes de contaminants
organiques dont les antibiotiques.
•
Persistance d’antibiotiques dans une carotte sédimentaire prélevée à Bouafles.
•
Comparaison des teneurs dans les boues finales issues de stations intégrant des filières de
traitement des boues différentes.
2. Présentation des rapports sur les actions de l’année 2008.
Ces différentes actions font l’objet des 5 rapports de cette année qui s’intitulent :
•
Analyses d’antibiotiques dans les eaux par SPE en différé ou en ligne couplée à
l’HPLC/MS-MS. Etude d’échantillons issus du site pilote bassin de l’Orge. Violaine
Augustin, Gwenaëlle Lavison, Joëlle Eurin. [email protected]
•
Comportement des antibiotiques dans les eaux usées en pilotes de laboratoire : exemple des
boues activées et de la désinfection UV. Fatima Tamtam, Tuc Dinh, Jean-Luc Almeyrac,
Barbara LeBot, Nihal Oturan, Mehmet Oturan, Joëlle Eurin, Fabien Mercier, Fabrice
Alliot, Catherine Bourges, Annie Desportes, Marc Chevreuil. [email protected]
•
Antibiorésistance des flores bactériennes autochtone et fécale dans les rivières du bassin de
la Seine. Julien Passerat, Adriana Anzil, Pierre Servais. [email protected]
•
Antibiorésistance des coliformes par l’étude de concentration minimale inhibitrice (CMI) :
Application à la Seine et aux rejets hospitaliers. Sophie Haenn, Heberte Accrombessi et
Laurent Moulin. [email protected], [email protected]
•
Effets potentiels des antibiotiques sur le taux de dénitrification des sédiments de Tresme
(bassin de la Seine). Anniet Laverman, Céline Roose-Amsaleg, Josette Garnier.
[email protected]
Les résultats de la campagne temps de pluie sont inclus dans le rapport présenté par Jean Marie Mouchel
• Contamination microbiologique et chimique en Seine à la suite d'un rejet urbain de temps
de pluie.
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Les résultats de la présence d’antibiotiques dans une carotte sédimentaire prélevés à Bouaffles sont présentés
par Sophie Ayrault dans le rapport :
• Archives sédimentaires, empreinte chimique historique du développement du bassin.
Sophie Ayrault, Philippe Bonté, Matthieu Roy-Barman, Marie-Françoise Le Cloarec,
Irène Lefèvre, Cindy Priadi, Laurence Carbonaro-Lestel, Joëlle Eurin, Fatima Tamtam,
Tuc Dinh, Catherine Lorgeoux, Régis Moilleron, Barbara Le Bot.
Les teneurs d’antibiotiques dans des boues urbaines issues de stations intégrant des filières de traitements de
boues différentes sont présentées par Martine Blanchard dans le rapport :
• Contamination des boues urbaines issues de différentes filières d’épuration. Exemple des
phtalates, des polybromodiphényl éthers, des hydrocarbures aromatiques polycycliques et
des antibiotiques. Martine Blanchard, Fabrice Alliot, Catherine Bourges, Cendrine
Dargnat, Annie Desportes, Tuc Dinh, Joëlle Eurin, Pierre Labadie, Barbara LeBot, Elodie
Moreau-Guigon, Fatima Tamtam, Marie-Jeanne Teil, Marc Chevreuil.
Bibliographie
AFSSA (2006). "Usages vétérinaires des antibiotiques, résistance bactérienne et conséquences pour la santé
humaine." Rapport 2006. Accessible à http://www.anmv.afssa.fr/
Al-Ahmad A., Daschne, F. D. and Kummerer K. (1999). "Biodegradability of cefotiam, ciprofloxacin,
meropenem, penicillin G, and sulfamethoxazole and inhibition of waste water bacteria." Archives of
Environmental Contamination And Toxicology 37(2): 158-163.
Costanzo S. D., Murby J. and Bates J. (2005). "Ecosystem response to antibiotics entering the aquatic
environment." Marine Pollution Bulletin 51(1-4): 218.
Goossens H., Ferech M., Vander Stichel R. and Elsevier, M. (2005). "Outpatient antibiotic use in Europe and
association with resistance: a cross-national database study." The Lancet 365(9459): 579-587.
Kleiner D. K., Kat S. E. and Ward P. M. L. (2007). "Development of in vitro antimicrobial resistance in
bacteria exposed to residue level exposures of antimicrobial drugs, pesticides and veterinary drugs."
Chemotherapy 53(2): 132-136.
Obst U., Schwartz T. and Volkmann H. (2006). "Antibiotic resistant pathogenic bacteria and their resistance
genes in bacterial biofilms." International Journal of Artificial Organs 29(4): 387-394.
Pomati F., Castiglioni S., Zuccato E., Fanelli R., Vigetti D., Rossetti C. and Calamari D. (2006). "Effects of a
Complex Mixture of Therapeutic Drugs at Environmental Levels on Human Embryonic Cells."
Environmental Science & Technology 40(7): 2442-2447.
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