Légionellose

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Legionella pneumophila, document a et b; parasite intracellulaire bactérien ou intra-macrophages en cas d'infection humaine, document c

La Legionellose est le terme utilisé pour décrire des infections dues à des bactéries du genre Legionella. La légionellose existe sous trois formes cliniques : la fièvre de Pontiac qui est bégnine et sans séquelles quand elle est bien soignée, la maladie des légionnaires qui peut être mortelle si elle n'est pas dépistée, et les légionelloses extrapulmoniares rares mais très graves concernant le coeur, l'appareil digestif, l'appareil musculaire et le système nerveux.

Cette maladie a été "découverte" en 1976, lors d'un Congrès de l'American Legion à Philadelphie. Cent quatre vingt deux participants ont été atteints par une pneumonie foudroyante inconnue jusqu'alors et trente quatre en sont morts... Les premières souches de légionelles avaient cependant, été mises en évidence entre 1943 et 1968. La maladie tire son nom de cette première attaque. Depuis, de nombreux cas ont été observés, plusieurs centaines en France au cours de la seule année 1979.

Incidence de la maladie en France http://www.microbes-edu.org/professionel/ Legionella/legion.html

Il existe 47 espèces de bactéries dans le genre Legionella. La classification phylogénétique de ces bactéries pose de nombreuses questions si bien que le nombre d'espèce de ce genre varie suivant les publications en fonction des critères retenus. Les médecins n'ont répertorié que 20 de ces espèces chez les malades. Près de la moitié a été isolée de malades atteints de la maladie des légionnaires, l'autre moitié a été identifiée dans les milieux naturels.

En effet, Legionella fait partie de la flore aquatique dulçaquicolle, des micro-organismes du sol des berges des rivières et des étangs dans l'eau desquels on trouve ces bactéries, et s'installe aussi, dans de nombreux réservoirs artificiels d'eaux douces traitées (les chauffe-eau, les ballons, les bains à remous, les fontaines décoratives, les installations sanitaires d'eau chaude, les climatiseurs, les réfrigérants atmosphériques...). Le genre est thermophile (température de développement maximal comprise entre 30 et 40°C, mais tolérance de 25 et 50°C) et aérobie strict. La présence de dépôts organiques et d'autres micro-organismes, la présence de fer, zinc et aluminium dans les installations favorisent leur croissance.

La contamination par une bactérie du genre Legionella se fait par inhalation pulmonaire de fines particules d'eau contenant des protozoaires parasités des légionelles ou des amibes enkystées contenant les bactéries par ou de légionelles libres. Les aérosols contaminés proviennent d'humidificateurs, de poires de douche, de matériel respiratoire ; l'eau ayant été contaminée dans les canalisations et/ou les systèmes de climatisation. La contamination peut se faire aussi en milieu naturel. Un très petit nombre de cas de contagion interhumaine a été relevé jusque là.

La durée d'incubation est de 2 à 10 jours. En effet les macrophages alvéolaires reconnaîssent les bactéries et les phagocytent, mais sans efficacité. La phagocytose n'est pas suivie de l'union de la vacuole avec les lysosomes, mais de l'union avec le réticulum endoplasmique ce qui permet la multiplication bactérienne à l'intérieur du macrophage, la production de cytotoxine bactérienne qui tue le macrophage, la libération des bactéries dans le milieu extracellulaire et l'infection de nouveaux macrophages. 2 à 14 jours sont alors nécessaires pour que les conséquences de ces infections se manifestent. Les monocytes et les cellules épithéliales alvéolaires de type I et II peuvent aussi être infectées et détruites par les bactéries. Les premiers symptômes ressemblent à une grippe (fièvre, toux sèche) puis la fièvre augmente (39.5 °C), le malade a des sensations de malaise, ainsi que des douleurs abdominales (nausées, vomissements), parfois accompagnées de troubles psychiques. L'atteinte des poumons conduit parfois à une pleurésie.
Deux complications sont souvent fatales : une insuffisance respiratoire irréversible et une insuffisance rénale aiguë. 10 à 15% des cas sont mortels.

Schéma de la phagocytose et du devenir de la légionelle   http://www.mgc.ac.cn/VFs/Figures/ Legionella/Legionella.png

Cette bactérie est présente partout à la surface du globe, mais on la trouvera plus fréquemment dans les pays industrialisés en conséquence de ses préférences écologiques. On constate aussi que ce sont les hommes qui contractent plus facilement cette maladie, le sex ratio M/F est de 2,5. Paradoxalement on n'a pas relevé, à ce jour, d'augmentation du risque chez les personnes travaillant dans le milieu de l'eau.

Graphique montrant une contamination plus fréquente des hommes par rapport aux femmes http://www.microbes-edu.org/ professionel/Legionella/legion.html

Le diagnostic d'une légionellose est délicat. Il se fait soit à partir d'échantillons respiratoires, c'est une méthode sûre d'identification, soit à partir de prélèvements sanguins pour sérologie, la sensibilité de cette deuxième technique est moindre que celle de la culture, soit à partir de prélèvements urinaires pour recherche d'antigènes. Si cette recherche donne un résultat positif, la mise en culture doit être faite pour identifier la légionelle. Cependant la bactérie ne se développe pas sur les milieux de culture usuels et nécessitent l'utilisation de milieux spéciaux. Ainsi le praticien qui envoie un malade pour prélèvements d'échantillons respiratoires et identification éventuelle d'une légionelle doit en avertir le laboratoire au préalable.

La croissance de ce microorganisme est beaucoup plus lente que la plupart des bactéries identifiées dans les eaux de surface et il a besoin pour se développer de nutriments et de minéraux. Ainsi deux produits jouent un rôle majeur dans la croissance de cette bactérie:
- un acide aminé appelé L-Cystéine,
- le fer (fer ferreux Fe++ ou ferrique Fe+++) provenant de l'eau ou provenant de la corrosion des équipements.

En complément au couple Legionella-protozoaire les algues et les autres espèces de bactéries jouent un rôle majeur. Ainsi les algues stimulent la croissance de Legionella en lui fournissant certaines substances. Il en est de même des autres bactéries, sources de L-Cystéine pour Legionella.

Par ailleurs la bactérie va trouver refuge dans un dépôt associant d'autres bactéries, des polymères naturels, des sels minéraux, appelé biofilm.
Un biofilm peut se former dans les tuyaux des réseaux d'eau potable. Celui-ci va incorporer les bactéries gênantes et croître avec le développement de la population bactérienne. Il suffit de se trouver temporairement dans un contexte de décrochage du biofilm pour libérer ponctuellement, par arrachage, les bactéries fixées sur la surface du tuyau. Le nombre de Reynolds, indicateur des formes d'écoulement, peut, en augmentant et en dépassant 4 à 5000, conduire à un écoulement "turbulent", arracher la biomasse, et ainsi libérer les bactéries.
Ce mécanisme est à la base de certains traitements des réseaux d'eau, qui agissent directement sur le biofilm, et il permet de comprendre pourquoi une chloration, même massive, ne supprime pas totalement les légionelles, surtout, si le temps de contact chlore/bactérie est insuffisant.

La mise en évidence d'une épidémie de légionellose  est difficile à montrer par la seule utilisation de l'identification biologique des souches. En effet les cultures de Legionella étant difficiles et les espèces étant nombreuses et peu différenciables par leurs seuls phénotypes, ce sont les études épidémiologiques de type cas-témoin qui vont permettre de trancher d'un point du vue statistique sur la nature épidémique de cas répertoriés d cette maladie, l'exemple de Montpellier en 2003 est intéressant sur ce point.

Autres ressources

http://www.legionnellose.com/seminaire/seminaire%20contamination%20circuits%20d'eau.shtml

http://www.microbes-edu.org/professionel/Legionella/legion.html

http://www.sfar.org/sfar_actu/mu00/html/mu00_02/ur00_02.htm

http://dsol-smed.phac-aspc.gc.ca/dsol-smed/ndis/diseases/legi_f.html

http://www.bacterio.cict.fr/bacdico/ll/legionella.html

http://www.invs.sante.fr/actualite/index.htm

http://www.diagonal-sarl.com/FP-Legionnella.pdf

http://www.aquitaine.drire.gouv.fr/environnement/legionellose/bilan_couppoing_legio2003.pdf

 Voir BEH N° 36-37/2004 : http://www.invs.sante.fr/beh/

Rapport d'investigation d'une épidémie de légionellose au Portugal (2007)
Eurosurveillance Vol 6 N°7/8 Juillet/aout 2001: page 121 à 124: un exemple d'étude épidémiologique sur le terrain
Voir l'aide à la lecture de données épidémiologiques