Risque de contamination des écosystèmes terrestres arctiques par des pathogènes bactériens d’origine humaine : le rôle des oiseaux migrateurs.

L’émergence et la dissémination dans les écosystèmes d’une grande diversité de souches d’Escherichia coli produisant des beta-lactamases à spectre élargi (BLSE) de type CTXM constitue aujourd’hui une thématique de recherche de premier plan en écologie de la santé et en médecine communautaire à l'échelle mondiale (Woodford & Livermore 2009). En effet, ces souches bactériennes sont reconnues pour avoir des impacts sévères sur la santé humaine liés à leurs multirésistantes (BMR) et semblent s’être rapidement étendues depuis le début des années 2000. La dissémination d’ E coli BLSE semble toucher de nombreux habitats et milieux plus ou moins anthropisés augmentant potentiellement le risque de contamination des populations humaines. Ainsi, il a été démontré la présence de souches d’ E coli BLSE directement liée aux activités humaines chez des élevages de bovins, dans des sols amendés avec des fumiers ou lisiers, dans les eaux usées, les effluents traités et les boues produites dans les stations d'épuration (Hartmann et al. 2012).
De manière similaire, des études récentes ont pu montrer une contamination de la faune sauvage, principalement des oiseaux, dont le rôle épidémiologique dans la dissémination des différentes souches d’ E coli BLSE pourrait être important (Bonnedahl et al 2009, Guenther et al 2010). Parmi les oiseaux sauvages, les espèces migratrices présentent un intérêt particulier. En effet, Sjölund et al. 2008 ont pu mettre en évidence la présence d’ E coli BLSE chez des oiseaux échantillonnés au cœur de la toundra Sibérienne en l’absence de toute présence humaine. La présence de ces bactéries chez des grands migrateurs est susceptible d’apporter un éclairage nouveau sur les patrons de dissémination d’E coli BLSE à l’échelle mondiale.

L’arctique est une zone quasi exempte de rejets humains. Les oiseaux présents en été migrent généralement sur plusieurs milliers de kilomètres chaque année de leurs zones d'hivernage au sud à leurs sites de nidification (Gilg et Yoccoz 2010). Ils s’exposent plus ou moins fortement à des risques de contamination en fonction des zones d’hivernages qu’ils affectionnent. Pendant leur migration, toutes les espèces n'ont pas le même risque d’infection, notamment par les souches d’E coli BLSE. Par exemple, le Bécasseau sanderling (Calidris Alba) et le Bécasseau variable (Calidris alpina) hiverne jusqu’en Amérique du Sud et en Afrique du Sud en passant par les côtes française. Au cours de leurs périples, ces deux espèces sont potentiellement soumises à un fort risque d’infection dans leurs zones d'hivernage. En effet, ces deux espèces sociables forment de grands groupes sur les vasières, plages et marécages où le risque de contamination par une grande diversité de souches d’E coli BLSE est important en raison de la contamination des zones humides par les eaux usées (Lupo et al. 2012). Inversement, le Labbe à longue queue (Stercorarius longicaudus), connu pour migrer de la côte d'Est du Groenland vers l'Afrique du Sud semble être moins susceptible à l'infection en raison de son comportement d'alimentation solitaire et pélagique (Sittler et al. 2011).

Ce projet souhaite caractériser les niveaux d’infection des diverses espèces de migrateurs présents en arctique en utilisant le modèle bactérien E. coli BLSE de type CTX-M (souches souvent décrites comme multirésistantes) et les risques de contamination de l’environnement. Dans un second temps, le génotypage des souches bactériennes isolées chez les oiseaux permettrait d’identifier les zones d’hivernage ou les individus sont susceptibles de s’infecter en les comparants à la diversité des souches décrites dans les zones qu'ils traversent lors de leur périple migratoire.

Bonnedahl J, Drobni M, Gauthier-Clerc M, Hernandez J, Granholm S, Kayser Y, Melhus A, Kahlmeter G, Waldenström J, Johansson A, Olsen B. 2009. Dissemination of Escherichia coli with CTX-M Type ESBLbetween Humans and Yellow-Legged Gulls in the South of France. PLoS ONE 4 : e5958.
Gilg O & Yoccoz NG. 2010. Explaining Bird Migration. Science 327: 276-277
Guenther S, Grobbel M, Lübke-Becker A, Goedecke A, Friedrich ND, Wieler LH, Ewers C. 2010. Antimicrobial resistance profiles of Escherichia coli from common European wild bird species. Veterinary Microbiology 144 : 219–225
Lupo A, Coyne S & Berendonk TU. 2012. Origin and Evolution of Antibiotic Resistance: The Common Mechanisms of Emergence and Spread in Water Bodies. Frontiers in microbiology. 3: 18.
Sittler B, Aebischer A & Gilg O. 2011. Post-breeding migration of four Long-tailed Skuas (Stercorarius longicaudus) from North and East Greenland to West Africa. Journal of Ornithology 152:375–381
Sjölund M, Bonnedahl J, Hernandez J, Bengtsson S, Cederbrant G, et al. 2008. Dissemination of multidrug-resistant bacteria into the Arctic. Emerg Infect Dis 14: 70–72.
Woodford N, Livermore DM. 2009. Infections caused by gram-positive bacteria: a review of the global challenge. J Infect 2009; 59: S4–S16.