Bulletin d'information en santé environnementale

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Prospective study of acute health effects in relation to exposure to cyanobacteria

Impacts de l’exposition humaine aux cyanobactéries et à leurs toxines : résultats d’une étude épidémiologique réalisée chez les riverains de trois lacs du sud du Québec

Benoît Lévesque, Marie-Christine Gervais, Pierre Chevalier, Denis Gauvin, Elhadji Anassour-Laouan-Sidi, Suzanne Gingras, Nathalie Fortin, Geneviève Brisson, Charles Greer, David Bird. Science of the Total Environnement, accessible en version électronique en août 2013 (abonnement requis). Dans le format imprimé de la revue : janvier 2014 (volume 466-467 : 397-403).

Durant l’été 2009, une équipe de chercheurs de l’Institut national de santé publique du Québec (INSPQ), en collaboration avec des chercheurs de l’Université du Québec à Montréal (UQAM) ainsi que du Conseil national de recherches Canada (CNRC) a réalisé une étude épidémiologique visant à documenter chez une population riveraine de 3 lacs du sud du Québec les symptômes potentiellement liés à l’exposition aux cyanobactéries.

Quelque 466 personnes, issues de 267 familles riveraines des lacs, ont effectivement participé à l’étude, qui s’est déroulée de la fin de juin à la mi-août. Les informations sur les participants ont été collectées par le biais d’un journal d’activités et de symptômes à compléter quotidiennement. Des échantillons ont été prélevés plusieurs fois par semaine dans chacun des lacs afin de dénombrer et d’identifier les cyanobactéries et certaines de leurs toxines.

Résultats et discussion

Le dénombrement des cyanobactéries a montré que deux lacs étaient particulièrement contaminés (médiane de 20 000 à 69 000 cellules/mL), comparativement au troisième lac (médiane entre 1 000 et 29 780 cellules/mL) ; ce dernier a conséquemment servi de lac de référence (contrôle) lors de l’analyse des résultats. Quant aux concentrations de microcystines, la médiane pour le « lac contrôle » était sous la limite de détection, alors qu’elle variait de 0,12 µg/L à 0,70 µg/L pour les autres lacs. Globalement peu de valeurs de microcystines (moins de 10 %) étaient supérieures à 20 µg/L, limite de référence utilisée par l’OMS dans le cadre d’activités récréatives (au Québec, la limite de référence pour la baignade est de 16 µg/L pour les activités récréatives et de 1,5 µg/L pour l’eau de consommation).

Les données colligées par les participants ont permis de regrouper les symptômes en plusieurs catégories et sous-catégories, dont deux spécifiques aux symptômes gastro-intestinaux, soit une gastro-entérite dite « légère » (GI1) ou « sévère » (GI2). Dans les deux lacs avec proliférations abondantes de cyanobactéries, une relation statistiquement significative a été démontrée entre la fréquence des contacts récréatifs avec l’eau et les problèmes gastro-intestinaux (risque relatif de 2,48 et 2,72, comparativement à 0,43 pour le lac « contrôle »), sans égard, notamment, à la durée de contacts ou au fait de se mettre la tête sous l’eau. Il importe de souligner que pour les usages récréatifs, seuls les symptômes gastro-intestinaux rapportés par les participants se sont révélés statistiquement significatifs. Dans un autre contexte, le risque relatif s’est révélé plus élevée chez des riverains dont l’approvisionnement en eau potable (traitée par une usine de filtration et de chloration adéquate) provenait d’un lac avec d’importantes proliférations de cyanobactérie (RR de 3,87 pour GI1 et de 2,84 pour GI2) ; les riverains des autres lacs n’avaient pas d’approvisionnement de ce type). De plus, pour ces participants seulement, d’autres symptômes se sont révélés significatifs : douleurs musculaires, problèmes cutanés ainsi qu’aux oreilles.

L’étude a aussi démontré que les risques relatifs étaient significativement plus élevés chez les personnes ayant eu des contacts indirects comparativement à ceux ayant déclarés des contacts directs. Puisque les contacts directs, comme la baignade, sont en apparence plus à risque d’exposer une personne, il y a, à première vue, une contradiction dans ces résultats. Cette apparente incohérence  pourrait notamment s’expliquer par le fait que les participants évitaient les proliférations importantes de cyanobactéries lors de contacts directs alors qu’ils ne le faisaient pas lors de contacts indirects, postulant, par exemple, que le canotage ou la mise à l’eau d’une embarcation n’est pas une activité à risque à l’égard des cyanobactéries. Il est donc possible qu’il y ait eu exposition involontaire à d’importantes concentrations de cyanobactéries lors de contact indirect; par la suite, la contamination s’est faite en portant les mains à la bouche ou par le biais de la consommation de nourriture manipulée avec les mains après certaines activités ou manœuvres nautiques.

Par ailleurs, en ce qui concerne la gastro-entérite sévère (GI2), l’analyse montre un accroissement du risque en fonction du dénombrement cellulaire (RR = 1,52 pour moins de 20 000 cellules/mL ; RR = 2,71 entre 20 000 et 100 000 cel/mL ; RR = 3,28 pour plus de 100 000 cell/mL), démontrant ainsi une relation de type dose-effet. Les seuils de 20 000 et 100 000 cell/mL ont été choisis en raison de leur usage par l’OMS pour catégoriser l’ampleur du risque lors d’activités de baignade.

Il faut par ailleurs ici noter que l’analyse des données a montré que les symptômes gastro-intestinaux étaient corrélés avec la présence de cellules de cyanobactéries, mais pas avec la présence ou la concentration de microcystines. Cela peut s’expliquer par le fait que l’utilisation des microcystines pour évaluer le risque lors d’activités nautiques n’est pas appropriée. En effet, bien que ces cyanotoxines servent de référence depuis près de 20 ans en la matière, il est par ailleurs reconnu que les problèmes de santé qu’elles entraînent se manifestent presque toujours à long terme, suite à une exposition chronique. Donc, les microcystines sont appropriées pour évaluer le risque pour l’eau de consommation, mais le seraient beaucoup moins pour des expositions intermittentes de courte durée, comme la baignade. Dans ce contexte, il est donc plausible de ne pas avoir une forte corrélation entre leur concentration dans l’eau et des problèmes de santé se manifestant dans les heures qui suivent.

En conclusion, il semble que les riverains estimant que les faibles concentrations de cyanobactéries ou des activités aquatiques de courte durée qui n’implique pas une immersion totale (comme le fait de mettre une embarcation à l’eau) ne représentent pas un risque, ils ne prennent pas de précaution particulière. Le résultat est une augmentation des problèmes gastro-entériques. Il est dès lors important d’informer la population que toute forme de contact avec une eau contaminée par des cyanobactéries peut représenter un risque à la santé. Par ailleurs, avoir des activités aquatiques dans une eau contenant plus de 100 000 cyanobactéries/100 ml est comparable au risque d’avoir une gastro-entérite découlant d’activités dans une eau insalubre sur le plan bactériologique (avec, par exemple, plus de 180 à 200 coliformes fécaux/100 ml). Finalement, il est possible que la consommation d’une eau prélevée dans un environnement aquatique fortement contaminé par les cyanobactéries, bien que traitée par une usine de production d’eau potable adéquate, puisse concourir à l’apparition de symptômes autres qu’une gastro-entérite, bien que bénins.

Cette étude, la première du genre, a donc permis de circonscrire la nature et l’ampleur du risque de problèmes de santé à la suite d’un contact avec les cyanobactéries. Depuis plus d’une décennie, plusieurs auteurs et documents ont spéculé sur ces risques sans jamais les caractériser de manière spécifique. Connaissant maintenant mieux ces risques, cela permettra aux décideurs ainsi qu’aux spécialistes de formuler des recommandations adéquates pour la population, en suggérant notamment d’exclure certaines activités nautiques dans des contextes précis, tout en éliminent des symptômes rapportés de manière anecdotiques par divers auteurs (par exemple, les problèmes de rash cutanés qui dans cette étude n’ont pas pu être attribués à un contact récréatif avec les cyanobactéries). [PC]