Des chercheurs craignent que les tests de l'EPA aux États-Unis (et pourquoi par ceux du Canada?) ne détectent pas la présence d'une certaine souche de l'E. coli dans les eaux polluées.
En 2006, environ 200 personnes sont tombées malades, 100 ont été hospitalisées et 3 sont mortes après avoir mangé des épinards contaminés avec le pathogène Escherichia coli O157:H7. À cause de la virulence de cette souche de la bactérie, les autorités sanitaires aimerait pouvoir la détecter dans les eaux de surface. Mais la méthode la plus utilisée pour détecter cette bactérie pourrait la manquer selon une nouvelle étude.
L'E. coli O157:H7 est une souche bactérienne qui peut déclencher des vomissements, de la diarrhée sanglante et l'insuffisance rénale. Le pathogène vit dans les systèmes digestifs du bétail, des porcs sauvages et des animaux sauvages et peut s'infiltrer dans les lacs, les rivières et les cours d'eau par leurs excréments. Sa détection précise est critique pour protéger la santé publique, parce qu'ingérer une toute petite quantité de cellules d'E. coli O157:H7 peut rendre malade.
Depuis les années 1980, l'EPA des États-Unis et d'autres législateurs ont fait des tests pour détecter des pathogènes comme l'E. coli O157:H7 dans l'eau en cherchant des bactéries fécales. Ces microbes indicateurs font partie de la flore inoffensive des intestins humains et des animaux. Mais leur présence dans un plan d'eau laisse penser que des microorganismes dangereux transmis par des excréments pourraient aussi y être présents.
Dans le passé, la recherche a fait poser beaucoup de questions pour ce qui est de l'E. coli O157:H7 qui pourrait survivre plus longtemps que la bactérie indicatrice dans l'environnement. Alors Michael Jenkins et ses collègues au Agricultural Research Service du U.S. Department of Agriculture ont décidé de tester la fiabilité de la méthode de l'EPA en mesurant les taux de survie de l'E. coli O157:7 et 4 espèces de bactéries indicatrices. Dans une expérience, ils ont injecté la souche d'E. coli et la bactérie indicatrice dans des petites capsules poreuses et ont ensuite fait pendre les capsules dans des étangs expérimentaux dans le nord-est de la Georgie. En variant la profondeur des capsules dans l'eau, les scientifiques pouvaient faire le monitorage du taux de survie des microbes à différentes intensités de radiation solaire. Dans une autre expérience, ils ont placé des bouteilles pleines d'eau des étangs dans un laboratoire extérieur. Les chercheurs ont ensuite mesuré les concentrations de bactéries à des intervalles réguliers. Les 2 expériences exposaient les bactéries à de la prédation venant des autres micro-organismes, un évènement habituel dans l'environnement.
Ils ont trouvé que dans les 2 expériences, la bactérie indicatrice mourrait plus rapidement que l'E. coli O157:H7. Par exemple, dans les expériences qui se sont déroulées dans les labos extérieurs, la plupart des cellules fécales de Enterococcus, une bactérie indicatrice, mourrait dans moins de 5 jours. Mais l'E. coli O157:H7 prenait entre 7 et 18 jours pour mourir. La souche virulente semblait être plus résistante à l'irradiation solaire et à la prédation des autres micro-organismes que les bactéries indicatrices. Ceci pourrait laisser penser que l'E. coli dangereux pourrait se trouver dans l'eau même si les tests pour détecter des bactéries fécales indicatrices sont négatifs, selon Jenkins: "Nous avons besoin de trouver des méthodes qui vont pouvoir quantifier les pathogènes eux-mêmes."
Mais développer et distribuer des tests pour chaque micro-organisme dangereux serait dispendieux, selon Michele Jay-Russell, une spécialiste en sécurité alimentaire du Davis' Western Center for Food Safety à l'Université de la Californie. Et parce que l'E. Coli O157:H7 se retrouve rarement dans l'environnement, les législateurs devront prélever de grandes quantités de spécimens pour trouver une recrudescence, même si les méthodes sont plus sûres que les tests fécaux indicateurs, selon elle. Elle ajoute que pour le monitorage de routine, développer des tests pour des souches virulentes ne serait pas rentable.
Mais Jay-Russel dit que la nouvelle recherche démontre l'importance d'employer plusieurs méthodes simultanément pour faire le monitorage de la qualité de l'eau. Par exemple, l'EPA fait souvent du monitorage dans les endroits autour des plans d'eau pour détecter de la contamination fécale et cherche des recrudescences d'infections bactériennes chez les gens. "Des tests indicateurs ne sont pas une panacée. Ils ont définitivement leurs limites."
Photo: lanl.gov"Deadly E. Coli Strain May Evade EPA's Test
Water Pollution: Researchers find a weakness in a method to identify contaminated water
In 2006, about 200 people fell sick, 100 were hospitalized, and three died when they ate spinach tainted by the pathogen Escherichia coli O157:H7. Because of this bacterial strain's virulence, regulators would like to know when it's present in surface waters. But a common method of detecting the bacteria may miss it, according to a new study (Environ. Sci. Technol., DOI: 10.1021/es1032019).
E. coli O157:H7 is a bacterial strain that can cause vomiting, bloody diarrhea, and kidney failure. The pathogen lives in the digestive systems of cattle, feral swine, and wild animals, and it can infiltrate lakes, rivers and streams through the animals' waste. Accurate detection is critical to protecting public health, because ingesting only a small number of E. coli O157:H7 cells can cause illness.
Since the 1980s, the Environmental Protection Agency and other regulators have tested for pathogens like E. coli O157:H7 in water by looking for fecal bacteria. These indicator microbes are harmless, easy-to-measure inhabitants of animal and human gastrointestinal tracts. But their presence in a body of water suggests that dangerous microorganisms spread through feces may also be present.
Previous research had raised questions about whether E. coli O157:H7 outlasts indicator bacteria in the environment. So Michael Jenkins and his colleagues at the U.S. Department of Agriculture's Agricultural Research Service decided to test the reliability of the EPA's method by measuring the survival rates of E. coli O157:H7 and four species of indicator bacteria. In one experiment, they injected the E. coli strain and the indicator bacteria into small, porous chambers and then suspended the chambers in test ponds in northeast Georgia. By varying the chambers' depth in the water, the scientists could monitor the microbe's survival rate under different levels of solar radiation. In another experiment, they placed inoculated pond water in bottles in an outdoor laboratory. The researchers then measured bacteria levels at regular intervals. Both experiments exposed the bacteria to predation by other microorganisms—a common fate of microbes in the environment.
They found that in both experiments, the indicator bacteria died off significantly more quickly than E. coli O157:H7 did. For example, in the outdoor lab experiments, most cells of fecal Enterococcus—an indicator species—died in less than five days. But it took between seven and 18 days for most of the E. coli O157:H7 to die. The virulent strain appeared to be more resistant than indicator bacteria to solar radiation and to predation by other microorganisms. The findings suggest that the dangerous E. coli could be present in water even when tests for fecal indicator bacteria are negative, Jenkins says. "We need to develop methods that are going to be able to quantify the pathogens themselves," he says.
But developing and deploying tests for every dangerous microorganism would be expensive, says Michele Jay-Russell, a food safety specialist at the University of California, Davis' Western Center for Food Safety. And because E. coli O157:H7 occurs only rarely in the environment, regulators would have to collect large numbers of samples to find an outbreak, even with methods that are more reliable than fecal indicator tests, she says. She adds that for routine monitoring, developing a test for virulent strains wouldn't be cost effective.
But Jay-Russell says that the new research demonstrates the importance of using multiple methods simultaneously to monitor water quality. For example, the EPA often monitors the areas around water bodies for sources of fecal contamination and looks for nearby outbreaks of bacterial infections in people. "Indicator testing is not a standalone," she says. "It definitely has limitations.""
Excerpts from article written by Sara Peach published in Chemical & Engineering News here: http://pubs.acs.org/cen/news/89/i08/8908scene2.html
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