12 juin 2019

Les éclosions de maladies d’origine hydrique d’étiologie microbiologique dans les eaux récréatives

Regard sur la veille scientifique
Auteur(s)
Caroline Huot
M.D., M. Sc., FRCPC, médecin spécialiste, Direction de la santé environnementale et de la toxicologie

Mise en contexte

Le groupe scientifique sur l’eau (GSE) de l’Institut national de santé publique du Québec (INSPQ) a pour mandat de mobiliser des experts internes et externes pour réaliser, sous le chapeau de l’INSPQ, des activités d’expertise-conseil, de formation et de recherche. À ce titre, il effectue hebdomadairement une veille de la littérature scientifique sur le thème des effets à la santé découlant de l’exposition humaine à l’eau potable, récréative et à d’autres types d’eau. Il est possible de s’abonner à cette veille sur le site Web de l’INSPQ : https://www.inspq.qc.ca/qualite-de-l-eau-et-sante/groupe-scientifique-sur-l-eau. De plus, un bilan de cette veille, portant sur un sujet spécifique dans la littérature ayant retenu l’attention du GSE, sera publié trois fois par année via le Bulletin d’information en santé environnementale (BISE).

Objectif

Ce premier bilan s’attarde aux écrits portant sur les éclosions d’étiologie microbiologique (virale, parasitaire, bactérienne) liées aux eaux récréatives et publiés au cours de l’année 2018. Son objectif est de décrire ces éclosions, de présenter les facteurs de risque observés et de proposer des pistes d’intervention.

Éclosions de maladies d’étiologie virale

Bonadonna et La Rosa

Bonadonna et La Rosa, dans leur récente revue sur les maladies virales liées aux piscines, affirment que la majorité des éclosions dans ces milieux seraient causées par des virus entériques. Ils rapportent aussi que près de la moitié des éclosions d’étiologie virales serait associée aux piscines (1). L’eau des piscines peut être contaminée par les matières fécales ou autres fluides corporels, tels que les vomissements. Les voies d’exposition des baigneurs sont l’ingestion, l’inhalation ou le contact direct avec l’eau ou les objets y ayant séjourné. Cette revue exhaustive de la littérature effectuée dans les banques de données Scopus, PubMed et Google Scholar visait à identifier les agents étiologiques, les modes de transmission, l’association entre les organismes indicateurs et la maladie ainsi que les défis liés aux procédures de chloration et de désinfection. Cette revue a permis de recenser 31 éclosions virales liées aux piscines de 1951 à 2013, dans plusieurs pays issus de différents continents. Ces éclosions y sont brièvement décrites et les caractéristiques communes de ces événements sont exposées. Les principaux virus ayant causé des éclosions dans ces milieux sont : les adénovirus (15 éclosions), les entérovirus (6 éclosions), l’hépatite A (3 éclosions) et les norovirus (7 éclosions). La présentation clinique de ces maladies est variable selon le pathogène rencontré. Le taux d’attaque est souvent élevé et les enfants sont plus touchés que les adultes, tant au regard du nombre de personnes affectées que de la sévérité de la présentation clinique. Cela peut être causé par leurs comportements à risque (ex. : tendance à avaler davantage d’eau) et l’immaturité de leur système immunitaire. Par ailleurs, lors d’une éclosion de maladies virales liées à une piscine, les cas secondaires dans l’entourage des personnes atteintes ne sont pas rares, ce qui augmente l’ampleur de l’éclosion.

Toujours selon la revue de Bonadonna et La Rosa, le virus pathogène causal est généralement détecté dans les échantillons cliniques, mais l’isolement dans le substrat environnemental est plus rare. Les délais entre l’acquisition de l’infection et la réalisation des prélèvements environnementaux, le caractère transitoire de la contamination en milieu hydrique et les défis d’identification des agents pathogènes dans les matrices environnementales sont des facteurs qui peuvent expliquer le fait que la souche virale en cause soit isolée dans l’eau des piscines seulement dans 21 % des éclosions. Les nouvelles méthodes d’identification, comme les méthodes moléculaires telles que la PCR (polymerase chain reaction), pourront bonifier l’investigation en laboratoire des vecteurs de maladies hydriques responsables des éclosions d’étiologie virale dans le futur. Finalement, une chloration inadéquate de la piscine, à laquelle peuvent s’ajouter d’autres failles dans l’opération et l’entretien comme une hygiène et une salubrité sous-optimales des lieux, est relevée dans une majorité des éclosions décrites. Cette revue brosse également un portrait des quelques études réalisées sur la contamination virale des piscines en dehors d’un contexte d’éclosion. Les virus pathogènes retrouvés et leur fréquence de survenue dans les piscines échantillonnées sont variables. La corrélation entre les indicateurs de contamination utilisés (ici les coliformes totaux et fécaux) et les virus est faible.

Les auteurs de la revue concluent sur le risque important que représentent les virus dans l’eau des piscines étant donné les grandes quantités de particules virales excrétées par les personnes infectées, leur survie prolongée dans l’eau et leur faible dose infectante. Ils suggèrent les mesures de prévention suivantes pour diminuer ce risque : 1) respecter une densité maximale de baigneurs dans la piscine; 2) effectuer un suivi de la qualité de l’eau et de l’efficacité des traitements effectués; 3) demander aux utilisateurs de prendre une douche avant l’usage, de se laver les mains après avoir utilisé la toilette, d’inciter les enfants à utiliser les toilettes avant l’activité de baignade et de ne pas fréquenter les installations lorsqu’ils sont malades (1).

Paranthaman et al.

Des informations portant sur au moins deux éclosions de maladies virales liées à l’utilisation de piscines ont été publiées dans la littérature scientifique en 2018. La première publication de Paranthaman et al. décrit une éclosion de norovirus survenue dans une piscine publique en Angleterre dont l’eau a été colorée en rouge pour une fête d’Halloween (2). L’agent pathogène a été confirmé chez 11 cas. Des prélèvements environnementaux n’ont toutefois pas été effectués. Une étude de cohorte rétrospective a été faite pour mieux caractériser l’éclosion. Elle a permis d’identifier 68 cas, 37 femmes et 31 hommes, avec un âge médian de 11 ans et une période d’incubation médiane de 28 heures. Les symptômes les plus fréquemment rencontrés étaient, en ordre d’importance, des vomissements, des crampes et de la nausée. La courbe épidémique tracée concordait avec une source de contamination ponctuelle. Il n’y a cependant pas eu d’incident de contamination fécale ou de vomissements pouvant être à l’origine de la contamination de l’eau mis en évidence. Une analyse multivariée a démontré que les adultes étaient moins susceptibles d’être malades que les enfants, et qu’avaler de l’eau constituait un comportement à risque pour la maladie. Le système de chloration automatique de la piscine avait été arrêté par les responsables afin d’avoir une concentration de chlore permettant l’ajout du colorant selon les recommandations du produit (< 1 partie par million [ppm]). La fréquentation de la piscine après l’arrêt du système de chloration automatique était un facteur de risque pour la maladie dans l’étude de cohorte. Une hygiène sous-optimale des lieux a aussi été notée par les répondants au sondage de l’étude. L’opérateur n’aurait pas respecté les procédures établies pour assurer un niveau adéquat de chlore ainsi que la tenue d’un registre sur les résultats des analyses de l’eau et les actions prises.

Les auteurs concluent leur analyse en soulignant le risque lié à l’utilisation de colorants dans les piscines. Ils rappellent aussi les mesures pour réduire le risque infectieux dans ces milieux, comme la prise de douche avant et après l’activité. Une faible conformité avec cette recommandation a d’ailleurs été notée dans leur enquête : 19 % des utilisateurs avaient pris une douche avant la baignade et 60 % après. Tout comme les auteurs précédents, ils soulignent le risque important lié aux virus dans les piscines.

Li et al.

La deuxième étude, publiée par Li et al. en 2018, portait sur une éclosion survenue en Chine dans une piscine d’un complexe universitaire (3). Les personnes affectées ont éprouvé des symptômes de fièvre pharyngo-conjonctivale causée par un adénovirus. Ce dernier a été identifié par méthode PCR à partir de prélèvements oculaires chez 15 cas et de prélèvements de gorge chez 9 cas. Le même virus, avec une correspondance parfaite dans la séquence génétique avec celui isolé chez les cas, a été identifié dans des échantillons d’eau de la piscine. Au total, 55 cas ont été associés à l’éclosion, quelques-uns à la suite de la transmission de personne à personne en dehors du lieu de la piscine. La surpopulation du bassin et la difficulté à assurer une bonne chloration à tous les endroits dans ce dernier ont été suspectées comme des facteurs ayant contribué à l’éclosion.

Polkowska et al.

Une autre éclosion de maladies virales a fait l’objet d’un article publié par Polkowska et al. en 2018, cette fois en lien avec la baignade dans les lacs durant la saison estivale en Finlande (4). Lors d’une étude rétrospective sur l’éclosion, conduite à l’aide d’un sondage en ligne et de la promotion médiatique de ce dernier, 244 cas ont été recensés parmi 1453 répondants, pour un taux d’attaque de 17 %. Les enfants ont présenté un taux d’attaque plus élevé (39 % chez les 5-14 ans et 26 % chez les 0-4 ans). Avoir eu de l’eau dans la bouche lors de la baignade et avoir joué dans le sable humide sur la plage ont été identifiés comme des facteurs de risque d’infection lors de l’analyse univariée. À l’analyse multivariée, la maladie était indépendamment associée à la fréquentation de deux différents lacs. Un norovirus a été isolé chez 19 cas, mais pas dans les sources environnementales. Cependant, les indicateurs de contamination fécale présentaient des valeurs acceptables conformément à la norme de l’Union européenne pour les eaux de baignade utilisée en Finlande (moins de 400 unités formatrices de colonies [UFC] ou nombre le plus probable [NPP] d’entérocoques et moins de 1 000 UFC ou NPP de Escherichia coli par 100 mL), qui est moins sévère que celle appliquée au Québec (5). La surpopulation ainsi que les faiblesses dans l’hygiène et la salubrité de l’environnement et des installations pourraient avoir favorisé la survenue de l’éclosion. La fermeture des plages, un avis sur les mesures d’hygiène appropriées et des alertes sur l’éclosion auraient permis son contrôle rapide. Un questionnement est soulevé dans l’article sur les critères de réouverture d’une plage qui a été associée à une éclosion, mais pour laquelle les indicateurs de contamination fécale étaient normaux (selon les normes en vigueur en Finlande).

Éclosion de maladies d’étiologie parasitaire

Plutzer et al.

Toujours sur le sujet des éclosions d’origine hydrique liées à des agents microbiologiques, une étude portant sur une éclosion de cryptosporidiose dans un hôtel avec un complexe de trois piscines (principale, pour enfant, avec jets) en Hongrie (6) a aussi été publiée récemment. Plutzer et al. y ont décrit 35 cas, dont 12 confirmés en laboratoire, survenus parmi un groupe de 191 enfants greffés et leur famille, pour un taux d’attaque de 18 %. La majorité des cas étaient des enfants greffés qui ont présenté des symptômes sévères et pour lesquels la plupart ont dû être hospitalisés. Un autre groupe présent à l’hôtel et ayant utilisé la même piscine principale, mais les après-midi, lorsque le groupe des patients transplantés était absent, n’a pas présenté de symptômes. Une étude cas-témoin rétrospective a identifié l’utilisation de la piscine pour enfants et de celle avec jets d’eau comme facteur de risque pour la maladie. L’enquête environnementale a exclu l’alimentation comme source potentielle, mais l’agent pathogène n’a pas été identifié dans des échantillons d’eau des trois piscines, prélevés un mois après la découverte de l’éclosion. À la suite de cette éclosion, les auteurs ont constaté que : 1) le contrôle de Cryptosporidium dans les eaux récréatives présente des défis et repose sur des méthodes comme la filtration, qui nécessite un nettoyage périodique des filtres; 2) les plus petits bassins (ex. : piscine pour enfants) sont plus à risque puisqu’il y a moins de dilution; 3) les usagers doivent respecter des consignes simples telles qu’aller aux toilettes et prendre une douche avant la baignade et ne pas fréquenter les installations s’ils ont souffert de diarrhées ou de vomissements dans les deux dernières semaines.

Éclosions de maladies d’étiologie microbiologique

Wang et al.

Une autre publication, cette fois sur une éclosion causée par des microsporidies à Taïwan (7), a été réalisée en 2018. Wang et al. y rapportent que 13 adolescents ont présenté des kérato-conjonctivites à Vittaforma corneae, une microsporidie identifiée par PCR, après la baignade dans une piscine à Taïwan.

Centers for Disease Control and Prevention

Dans une revue réalisée par les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis sur les éclosions associées aux eaux récréatives traitées (piscines, spas, jeux d’eau) rapportées de 2000 à 2014, Cryptosporidium est le pathogène le plus souvent en cause (8). En effet, durant cette période, 58 % des 363 éclosions déclarées avec une étiologie connue et 89 % des 24 453 cas liés ont été causés par Cryptosporidium (tableau 1). Legionella et Pseudomonas sont les autres causes les plus fréquentes avec respectivement 16 % et 13 % des éclosions qui leur sont associées.

Tableau 1 - Étiologie des éclosions et des cas déclarés avec pathogène connu liés aux eaux récréatives traitées, États-Unis, 2000 à 2014

Pathogène

Nombre (%) d’éclosions

Nombre (%) de cas

Cryptosporidium

212 (58)

21 766 (89)

Legionella

57 (16)

624 (3)

Pseudomonas

47 (13)

920 (4)

TotalA

363

24453

A   Le total comprend des pathogènes non mentionnés dans ce tableau. C’est pourquoi le total ne correspond pas à la somme des lignes.

Environ le tiers des éclosions déclarées sont survenues dans des hôtels, et l’agent causal a été le norovirus pour 5 d’entre elles. La fréquence des éclosions témoigne d’une distribution temporelle bimodale, avec un maximum de cas identifié de juin à août et une fréquence moins importante en mars. La majorité des éclosions en mars a une étiologie inconnue ou est causée par un pathogène autre que Cryptosporidium, Legionella ou Pseudomonas. Le nombre d’éclosions lié à Cryptosporidium a augmenté de 25 % de 2000 à 2007. Aucune tendance statistiquement significative dans l’évolution temporelle pour ce pathogène n’a été relevée après 2007. Le nombre d’éclosions à Legionella a augmenté de 13 % de 2000 à 2014, ce qui pourrait être lié à une augmentation du nombre de personnes vulnérables, de la croissance de Legionella dans l’environnement et à une amélioration de la détection et de la surveillance. Pour s’attaquer aux défis posés par les pathogènes résistants au chlore (ex. : Cryptosporidium) et ceux associés aux biofilms (ex. : Legionella, Pseudomonas) dans les eaux récréatives traitées, il faut adopter une approche globale impliquant des actions sur le design, la construction, l’opération et la gestion des milieux de baignade, de même que l’éducation des utilisateurs. C’est ce que propose le Model Aquatic Health Code (MAHC) des CDC (9), cadre de prévention et d’intervention brièvement exposé à la fin de cette revue.

Conclusion

Les éclosions de source hydrique récréative peuvent se présenter dans différents milieux (plages, piscines, etc.) et être liées à des pathogènes diversifiés. Pour ce qui est des éclosions attribuées à des virus, elles ont souvent un taux d’attaque élevé, les enfants sont proportionnellement plus touchés que les adultes et les cas secondaires dans l’entourage des personnes atteintes ne sont pas rares. Lors d’éclosions, le vecteur de la contamination est souvent identifié dans les échantillons cliniques, mais pas dans les matrices environnementales. Des lacunes dans l’opération et l’entretien des installations, dans l’application des procédures et plus précisément dans l’assurance d’une désinfection adéquate de l’eau ont été notées à plusieurs reprises. Une surpopulation dans les piscines a également été souvent rapportée.

Comme le détaille Huppé et al. dans leur récent rapport sur la qualité des eaux récréatives au Québec et leurs risques à la santé, 64 éclosions liées aux eaux récréatives et touchant 511 personnes ont été déclarées au Québec de 2005 à 2016 (10). « Depuis 2005, le nombre d’éclosions associées aux eaux récréatives excède le nombre d’éclosions associées à l’eau de consommation une année sur deux. » (10) Le nombre d’éclosions associées à la qualité des eaux récréatives est cependant fort probablement sous-estimé à cause de problèmes de détection et de surveillance (10). Au cours des quinze dernières années, les éclosions d’origine hydrique récréatives ont impliqué un plus grand nombre de personnes (511) que celles liées à l’eau de consommation (486). « Le plus grand nombre d’éclosions rapportées sont liées aux piscines (41 %), suivi des plages (31 %). Les spas ont été associés à un peu moins du quart des éclosions rapportées (22 %). » (10) Les agents de nature infectieuse ont été davantage responsables d’éclosions associées à la qualité des eaux récréatives et ont impliqué un plus grand nombre de personnes que les agents de nature chimique durant cette période. « Dans les plages et autres milieux naturels, la dermatite du baigneur est le problème de santé le plus fréquemment rapporté. La contamination d’origine fécale demeure une préoccupation importante dans les sites naturels de la province et pour les jeux d’eau et pataugeoires. Dans les spas, les risques sont principalement liés à la présence des microorganismes Pseudomonas aeruginosa ainsi que Legionella spp. » (10) Bien que les symptômes associés soient généralement bénins (dont des symptômes gastro-intestinaux, respiratoires et cutanés), certaines personnes, comme les jeunes enfants, les personnes âgées ainsi que les personnes immunodéprimées, peuvent être affectées plus sévèrement. Les éclosions microbiologiques d’origine récréative sont donc aussi une problématique importante au Québec.

Huppé et al., dans leur rapport sur la qualité des eaux récréatives au Québec et les stratégies de prévention des risques à la santé, énoncent :

« l’approche à barrières multiples est celle recommandée par de nombreuses organisations œuvrant dans la gestion des risques à la santé associés à la qualité de l’eau des plages et autres milieux naturels. Une telle approche, qui vise l’implantation d’une diversité de mesures, est également celle préconisée pour les piscines et autres bassins artificiels. Les stratégies de prévention des risques se regroupent dans divers domaines : conception et construction, opération et gestion, surveillance de la qualité de l’eau et de l’air intérieur, surveillance des éclosions, information et sensibilisation et exigences réglementaires. Agir sur ces divers domaines de manière intégrée est l’approche à privilégier afin de mieux prévenir les risques à la santé » (11).

Plusieurs de ces facteurs (opération et entretien, surveillance de la qualité de l’eau, information) semblent d’ailleurs avoir joué un rôle dans la survenue des éclosions rapportées dans la présente synthèse. Huppé et al. rappellent également que « la responsabilité pour la mise en œuvre de ces mesures est partagée entre divers acteurs dont les professionnels du milieu de la construction, les exploitants et les opérateurs, les organismes gouvernementaux ainsi que les usagers eux-mêmes ». Dans les faits, un exploitant est responsable d'offrir une eau de qualité. Cependant, il peut difficilement y arriver sans la collaboration des usagers, qui doivent suivre les recommandations pour un usage salubre et sécuritaire des installations. Les organismes gouvernementaux ont également un rôle à jouer, notamment par la sensibilisation de tous ces acteurs sur l’importance du respect des bonnes pratiques d’opération. Les règles de l’art doivent aussi être appliquées dès la conception, la construction et l’aménagement de nouvelles installations de baignade par les acteurs concernés.

Références

  1. Bonadonna L, La Rosa G. A review and update on waterborne viral diseases associated with swimming pools. Int J Environ Res Public Health [En ligne]. janv 2019;16(2). Disponible : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6352248/
  2. Paranthaman K, Pringle E, Burgess A, Macdonald N, Sedgwick J. An unusual outbreak of norovirus associated with a Halloween-themed swimming pool party in England, 2016. Euro Surveill Bull Eur Sur Mal Transm Eur Commun Dis Bull. nov 2018;23(44).
  3. Li J, Lu X, Sun Y, Lin C, Li F, Yang Y, Liang Z, … Wang Q. A swimming pool-associated outbreak of pharyngoconjunctival fever caused by human adenovirus type 4 in Beijing, China. Int J Infect Dis. oct 2018;75:89‑91.
  4. Polkowska A, Räsänen S, Al-Hello H, Bojang M, Lyytikäinen O, Nuorti JP, Jalava K. An outbreak of Norovirus infections associated with recreational lake water in Western Finland, 2014. Epidemiol Infect. 2018;146(5):544‑50.
  5. Ministère de l’Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques [En ligne]. Programme Environnement-Plage. Québec : Gouvernement du Québec. Disponible : http://www.environnement.gouv.qc.ca/programmes/env-plage/
  6. Plutzer J, Kelen K, Varga E, Kucsera I, Reusz G, Szabó AJ, Fehér Á, Chalmers RM. First Cryptosporidium outbreak in Hungary, linked to a treated recreational water venue in 2015. Epidemiol Infect. déc 2018;1‑6.
  7. Wang W-Y, Chu H-S, Lin P-C, Lee T-F, Kuo K-T, Hsueh P-R, Hu FR, Wang IJ. Outbreak of Microsporidial Keratoconjunctivitis Associated With Water Contamination in Swimming Pools in Taiwan. Am J Ophthalmol. oct 2018;194:101‑9.
  8. Hlavsa MC, Cikesh BL, Roberts VA, Kahler AM, Vigar M, Hilborn ED, Wade T, … Yoder JS. Outbreaks associated with treated recreational water - United States, 2000-2014. Am J Transplant. juill 2018;18(7):1815‑9.
  9. Centers for Disease Control and Prevention [En ligne]. The Model Aquatic Health Code. Disponible : https://www.cdc.gov/mahc/index.html
  10. Huppé V, Gauvin D, Lévesque B. La qualité des eaux récréatives au Québec et les risques à la santé [En ligne]. Institut national de santé publique du Québec; 2019. Disponible : https://www.inspq.qc.ca/publications/2501
  11. Huppé V, Gauvin D, Lévesque B. La qualité des eaux récréatives au Québec et les stratégies de prévention des risques à la santé [En ligne]. Institut national de santé publique du Québec; 2019. Disponible : https://www.inspq.qc.ca/publications/2502