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Escherichia coli (E. Coli) désigne un ensemble de bactéries vivant dans le tube digestif des humains et des animaux à sang chaud, dès les premières heures ou les premiers jours de la naissance. La plupart des souches (95%) reste inoffensive. Mieux, elle forme avec plus de 400 autres espèces la flore intestinale et participe au bon fonctionnement de l’organisme.

Toutefois, il existe des souches pathogènes Escherichia coli qui peuvent induire de graves maladies d’origine alimentaire. Il peut s’agir de crampes abdominales, de diarrhées parfois hémorragiques et pouvant être accompagnées de forte fièvre. L’infection peut induire des septicémies, des méningites et des complications rénales chez les enfants. Les experts révèlent que la transmission à l’homme se produit essentiellement par la consommation d’aliments contaminés tels que les feuilles et légumes crus (haricots verts, épinards), le lait cru, les fromages et la viande crue ou pas bien cuite.  

La  contamination des aliments par E. coli peut survenir à n’importe quel moment du cycle de production alimentaire, de la récolte à l’emballage en passant par tout le processus de traitement. L’actualité fait état de fréquentes épidémies dues à la contamination de certains aliments par E. coli. Pour les éviter, les autorités sanitaires renforcent les mesures de sécurité, de sorte que les rappels de lots de produits alimentaires (camemberts, sandwichs, …), suspectés de contamination sont désormais légion. Pour prévenir l’infection, il convient d’être prudent chez soi en ayant les bons reflexes comme rincer les légumes et feuilles, et se laver les mains avant de cuisiner ou de toucher à la nourriture.

Qu’est-ce que Escherichia coli ?

La dénomination composée « Escherichia coli » désigne des bactéries du genre Escherichia qui peuvent provoquer des coliques, affections de la cavité abdominale. Ces organismes vivants procaryotes appartiennent au phylium des Protéobactéries, à la classe des Gammaprotéobactéries et fait partie des Entérobactéries (famille des Enterobacteriaceae). Il en existe plus d’un millier de souches qui se différencient les unes des autres par quelques molécules.

Colibacille
Les Escherichia coli sont des bacilles, des bactéries à la forme allongée.

Habitat

Le colibacille est l’un des nombreux bacilles à gram négatif que l’on retrouve dans l’eau, dans le sol, dans l’intestin des animaux à sang chaud. L’intestin des bovins s’avère l’un de ses réservoirs naturels. Les chercheurs pensent qu’il s’agit de la principale source de contamination de l’environnement.

Le colibacille est aussi naturellement présent dans l’intestin de l’Homme seulement quelques heures ou quelques jours après la naissance. Bien qu’il y est en quantité impressionnante (plus de cent mille milliards d’unités dans l’intestin humain) et compte pour 80% des bactéries de la flore intestinale, il se montre généralement inoffensif. Escherichia coli contribue, avec plus de 400 autres micro-organismes, au bon fonctionnement du corps.            

Caractéristiques

Le colibacille est une bactérie aérobie, ce qui signifie qu’il a besoin d’oxygène pour vivre et se développer. Son génome correspond à son ADN qui comporte un double brin circulaire constitué de 4,6 millions de paires de base. Le colibacille se replique toutes les 20 minutes à la température optimale de 37°C.     

Menace

Lorsqu’elles parviennent à pénétrer dans l’organisme par voie orale ou autres, certaines souches de Escherichia coli se montrent très virulentes et provoquent une kyrielle de symptômes digestives, urinaires et génitaux. Puisqu’elles sont des bactéries, l’on aurait pu efficacement les combattre par les antibiotiques. Mais elles se montrent souvent très résistantes à l’antibiothérapie.  

La résistance des bactéries aux antimicrobiens a atteint un niveau si inquiétant que l’OMS a publié le 27 février 2018 une liste de 12 familles bactériennes contre lesquelles il est urgent de développer de nouveaux antibiotiques ou d’autres traitements efficaces. Sur cette liste, figure la famille des Entérobactéries à laquelle appartiennent les bactéries Escherichia coli.

Marie Paule Kieny, directrice de recherche à l’Inserm explique clairement l’urgence : « La résistance aux antibiotiques augmente et nous épuisons rapidement nos options thérapeutiques. Si l’on laisse faire le marché, les nouveaux antibiotiques dont nous avons le besoin le plus urgent ne seront pas mis au point à temps. » Si l’on n’y prend garde, cette résistance pourrait tuer au moins 10 millions de personnes par an d’ici 2050 (selon une étude de septembre 2016) et coûterait 100 milliards de dollars américains à l’échelle mondiale.

Résistance aux antibiotiques
Si rien n’est fait la résistance aux antimicrobiens pourrait être aussi mortelle que le cancer.

Perspectives

La bactérie E. coli présente beaucoup d’intérêt pour les chercheurs. Elle s’avère un formidable outil en ce sens qu’elle se replique rapidement et il est aisé de la modifier en lui ajoutant des parties d’ADN que l’on veut cloner. Elle sert aussi à l’expression de grandes quantités de protéines. Escherichia coli fait aussi l’objet de diverses études visant une meilleure compréhension du fonctionnement des bactéries.

Une équipe de chercheurs de la société Novartis est parvenue à identifier 230 protéines présentes sur plusieurs souches pathogènes (uniquement) du colibacille. Cela ouvre la voie à la mise au point d’un vaccin pour l’Homme.

Par ailleurs, les éleveurs ont déjà la possibilité de vacciner leur bétail afin de limiter la transmission à l’Homme grâce à la réduction drastique des excrétions intestinales d’E. coli par les animaux. 

Comment se fait la transmission du colibacille à l’homme ?

La recherche a déterminé que la transmission à l’homme a lieu en raison de la contamination des aliments par des matières fécales animales. La contamination de la viande par exemple peut se faire sur le lieu d’abattage. Le lait peut être contaminé sur le site d’élevage au moment de la traite. Les fruits, les légumes et les feuilles peuvent être contaminés dans le champ.

Toutefois, les chercheurs sont unanimes : même si le point de départ est l’intestin des animaux (notamment des bovins), la contamination ne se fait pas qu’en amont ; toute la chaîne de production alimentaire peut, à tout moment, en être le cadre. L’infection de produits alimentaires par les bactéries E. coli a causé moult intoxications alimentaires dans le monde et l’on a déploré plusieurs cas de décès dus à des complications non maîtrisées. C’est pourquoi la vigilance est de mise. Des contrôles ont permis de découvrir des contaminations et d’effectuer des rappels des lots de produits alimentaires concernés afin d’éviter des épidémies.  

En plus de la viande bovine hachée pas bien cuite, les aliments généralement mis en cause au cours des épidémies d’infections à Escherichia coli sont l’eau de boisson souillée, les produits laitiers non pasteurisés, les jus de fruits ou de légumes non pasteurisés, les végétaux crus (comme les graines germées, les jeunes pousses de radis blancs, la laitue). 

La contamination de la nourriture par les matières fécales peut se produire chez soi lorsque les règles d’hygiène sont négligées entre les moments où l’on va aux toilettes et touche aux aliments. Une infirme part de matière fécale peut suffire !

Les souches pathogènes d’Escherichia coli peuvent aussi contaminer l’intérieur de l’organisme à la suite d’une opération chirurgicale. Mais cela arrive rarement ou est très peu documenté. Très contagieuse, la bactérie E. coli se transmet aussi d’homme à homme, par les mains, du fait du manque d’hygiène.

Opérations chirurgicales
Hormis la voie orale, l’infection à l’E. coli peut avoir lieu au cours d’une opération chirurgicale.

Comment les bactéries Escherichia coli pathogènes se comportent-elles dans l’organisme ?

Lorsqu’elles parviennent à entrer dans l’organisme par la voie orale, les souches pathogènes  d’Escherichia coli s’accrochent à la muqueuse intestinale, jadis occupée par leurs variantes inoffensives. Elles n’ont aucune difficulté à dominer leurs rivales en raison de leurs capacités d’adhésion.

Les souches néfastes réussissent même à coloniser des zones inaccessibles aux premières. Une fois installées, chacun de ces souches opère selon sa nature : certaines détournent à leur avantage l’essentiel des fonctions cellulaires, d’autres produisent des toxines très puissantes. Les mutations s’intensifient et induisent une panoplie de dommages avant toute réaction éventuelle du système immunitaire. Les symptômes observés varient suivant la nature de la souche pathogène.

Quels sont les symptômes d’une infection à l’ Escherichia coli ?

Les symptômes communs d’une infection à E. coli comprennent, sans s’y limiter, de la fièvre, une diminution de la miction, une peau pâle, des crampes abdominales, des vomissements et une diarrhée, parfois accompagnée de sang (L’on parle alors de colite hémorragique). Ces symtômes peuvent durer en moyenne 3 à 4 jours. La période d’incubation de la batérie est estimée à 8 jours au plus. La majorité des malades se rétablisent au bout de 10 jours.

Cependant, il peut arriver que l’infection se complique en un syndrome hémolytique et urémique (SHU), chez 10% des patients, notamment les personnes âgeés, les enfants de moins de 5 ans et les immuno-déprimés. Cette complication se traduit généralement par une anémie hémolytique, une thrombocytopénie et une insuffisance rénale aiguë. Le patient peut en mourir.

Une infection à Escherichia coli peut aussi se manifester par des méningites et des septicémies.

Quelles sont les souches d’Escherichia coli qui provoquent des maladies ?

Il existe au moins un millier de souches d’E. coli. En l’état actuel es connaissances, moins de 10% d’entre elles sont néfastes et provoquent des maladies. En se fondant sur les symptômes qu’elles induisent, les souches d’E. coli pathogènes peuvent être classées en quelques catégories ou subdivisions dénommées pathotypes ou pathovars :

Escherichia coli entéroaggrégatives

Dans l’organisme, les Escherichia coli entéroaggrégatives (ECEAgg) adhèrent à la paroi intestinale en formant des amas de briques empilées sur des cellules spécifiques (Hep-2). Par ce mode d’action, ils diffèrent nettement des autres pathotypes. Les ECEAgg provoquent très peu ou pas de fièvre, des diarrhées persistantes et des retards de croissance.

Escherichia coli entéropathogènes

Les Escherichia coli entéropathogènes (ECEP) provoquent des maladies d’origine alimentaire chez les enfants de moins de 2 ans. Les chercheurs estiment qu’ils sont inoffensifs chez les enfants plus âgés et les adultes.

Bébés
Les Escherichia coli entéropathogènes (ECEP) s’avèrent dangereux chez les jeunes enfants (moins de 2 ans). C’est seulement à cette population pédiatrique qu’ils peuvent provoquer des maladies.

Escherichia coli entéroinvasives

Les ECEI sont proches des Shigelles par leur capacité par leurs profils biochimiques et par leur capacité à envahir les cellules. Une fois dans le corps, les Escherichia coli entéroinvasives (ECEI) ne produisent aucune toxines mais s’avèrent responsables de la mort cellulaire et à la base d’une forte réaction inflammatoire. Les symptômes d’une infection aux ECEI incluent :

  • les fortes fièvres (jusqu’à 40°C) découlant de syndromes dysentériques,
  • des crampes abdominales,
  • des nausées,
  • des diarrhées aqueuses se compliquant en dysenterie.

Escherichia coli entérotoxigéniques

Une infection par les Escherichia coli entérotoxigéniques (ECET) peut provoquer des diarrhées aqueuses aiguës suivies généralement de déshydratation dans une population infantile de moins de 3 ans. Les ECET sont aussi mis en cause dans la survenue de la diarrhée du voyageur ou turista. Les toxines sécrétées dans l’organisme par cette souche bactérienne va occasionner une diffusion osmotique d’eau vers la lumière intestinale.

Escherichia coli entérohémorragiques

Les colibacilles très redoutés qui sécrètent des shigatoxines et provoquent les colites hémorragiques sporadiques ou épidémiques appartiennent au pathovar Escherichia coli entérohémorragiques (ECEH). En 2011, ils ont été responsables d’épidémies de diarrhées mortelles en Europe, notamment en Allemagne. Ce qui leur a valu le surnom de « bactéries tueuses » dans les médias.

Selon l’OMS, 10% des patients atteints de coliques hémorragiques peuvent en souffrir les complications, à savoir le syndrome hémolytique et urémique (SHU). Et jusqu’à 5% d’entre eux peut en mourir. 50% des patients qui en survivent peuvent en avoir des séquelles rénales chroniques tandis que dans 1 cas sur 4, les malades souffrent de complications neurologiques.

L’OMS considère que le sérotype d’ECEH le plus redoutable est O157:H7. Chaque année, ce dernier infecte plus de 72 500 personnes aux Etats-Unis. Et près de 5% de ces personnes en meurent. L’Anses conseille de surveiller également les sérotypes O26:H11, O103:H2, O111:H8, O145:H28. L’on sait que l’intestin des bovins en est un réservoir naturel majeur. Et d’après Bibbalet et al, les prévalences en France des bovins excréteurs d’EHEC sont de 1% des vaches à viande, 1,8% des vaches laitières, 2,4% des jeunes bovins à viande et 4,5% des jeunes bovins laitiers.

Aussi, les cerfs, les chèvres et les moutons sont des réservoirs non négligeables. L’on a aussi découvert des infections chez d’autres mammifères tels que la volaille les chevaux, porcs, chiens, chats, lapins et chez des volailes comme les dindons et les poulets.    

E. coli extra-intestinaux

Le pathovar des Escherichia coli extra-intestinaux (ExPEC) est capable de se disséminer dans l’organisme par voie sanguine. Cela implique qu’il survit aisément dans le sang. Il peut aussi franchir une muqueuse respiratoire ou digestive. Ainsi, ce pathovar est capable d’infecter toute région anatomique et tout organe. En plus des infections intra-abdominales, il peut provoquer des symptômes extra-intestinaux.

Les infections aux ExPEC comprennent, sans sy limiter, des :

  • Méningites néonatales ;
  • Infections du tractus urinaire ;
  • Pneumonies ;
  • Ostéomyélites ;
  • Coagulations intra-vasculaires disséminées.
Vaisseau sanguin
Les colibaciles extra-intextinaux peuvent survivre dans le sang.

Comment s’effectue le diagnostic d’une infection à E. coli ?

En se fondant sur les paramètres vitaux enregistrés, les réponses fournies à ses questions ainsi que l’examen corporel, le médecin peut soupçonner une infection à E. coli. Pour confirmer le diagnostic d’une maladie causée par une infection à E. coli, il enverra un échantillon des selles du patient à un laboratoire afin de rechercher la présence des bactéries E. coli ou celle des toxines qu’elles produisent. Les bactéries peuvent être cultivées pour confirmer le diagnostic et identifier des toxines spécifiques.

Le médecin peut poser les questions suivantes :

  • Le patient a-t-il récemment voyagé à l’extérieur du pays ?
  • Quand les symptômes ont-ils débuté ?
  • Y-a-t-il des crampes abdominales ?
  • Quelle est la fréquence de la diarrhée ?
  • Y-a-t-il des vomissements ? Si oui, combien de fois ?
  • La diarrhée et/ou le vomi contiennent-ils du sang ou du mucus ?
  • Les mêmes symptômes sont-ils observés chez un autre membre de la famille ?

En retour, le patient et/ou celui qui l’accompagne peuvent faire part de leurs préoccupations au médecin. Il peut s’agir de savoir quels sont les causes de la maladie, quels sont les meilleurs traitements possibles et comment se prémunir d’une pareille infection.  

Comment est traitée une infection à Escherichia coli ?

Pour combattre les infections à E. coli, les médecins prescrivent rarement des traitements médicaux. En général, les antibiotiques sont évités sauf pour certains cas spécifiques. Par exemple, en cas de diarrhée aqueuse du voyageur, les antibiotiques peuvent être administrés pour réduire la durée des symptômes. Les spécialistes les utilisent délicatement pour venir à bout de cas moyennement graves.

Toutefois, en cas de fièvre ou de diarrhée sanglante ou si le médecin soupçonne une infection à un pathovar E. coli producteur de shigatoxines, la prise d’antibiotiques est strictement déconseillée. Dans leurs processus d’élimination des bactéries, ces médicaments peuvent augmenter la production de shigatoxines et aggraver les symptômes.

Il importe plutôt de se reposer et de boire beaucoup d’eau (très recommandé) ou d’autres boissons saines pour remplacer ce que le corps perd par les diarrhée et les vomissements. Il ne faut pas prendre de médicaments en vente libre destinés à combattre la diarrhée. Les anti-diarrhéiques ralentisent le système digestif et cela retardera l’élimination de l’infection par l’organisme.

En fait, le repos donne le temps nécessaire aux éfenses immunitaires pour se débarrasser naturellement des Escherichia coli pathogènes. Aussi, les diarrhées consituent un bon moyen de le faire. Il ne faut donc pas les stopper, ni les ralentir.

Si le patient souffre d’une grave infection à E. coli et que le mal s’est compliqué en un syndrome hémolytique et urémique, il sera nécessairement hospitalisé et recevra des soins de support, notamment des solutions intraveineuses, des transfusions sanguines et éventuellement une dialyse rénale. 

Lorsque le patient commence à mieux se sentir et souhaite manger à sa faim, il devrait dans un premier temps, se limiter aux aliments pauvres en fibres, comme les oeufs, les biscuits, le riz et le pain grillé. A ce stade de convalescence, il est strictement déconseillé de consommer des aliments riches en fibres et les produits laitiers qui peuvent aggraver les symptômes.

Prévention

Se laver les mains : le geste numéro 1

Le premier geste de prévention qui permet de se protéger soi-même et de protéger bien d’autres personnes contre les E. coli pathogènes est se laver les mains, en particulier dans les situations suivantes :

  • Avant de toucher aux aliments ;
  • Avant de préparer des biberons ou de la nourriture pour nourrissons ou petits enfants ;
  • Avant de toucher à des jouets qui pourraient passer dans la bouche de petits enfants ;
  • Après avoir changé une couche ou utilisé les toilettes ;
  • Après manipulation de viandes crues ou aliments dérivés ;
  • Suite à un contact avec des animaux domestiques ou autres, y compris les siens (chiens, chats, chevaux, lapins, volailles, etc). 

Bien que ce soit très simple, il ne faut pas négliger de se laver les mains, sous aucun prétexte !   

Animal de compagnie
La prévention de la contamination à l’E. coli passe aussi par se laver les mains après tout contact avec des animaux, qu’ils soient domestiques ou non.

Faire attention aux aliments à risque

Il est possible de prévenir les infections à E. coli en faisant attention aux aliments qui présentent un très grand risque de contamination (viande hachée, lait crue, légumes, feuilles crues et fruits). Pour cela, il importe d’avoir les reflexes comme :

  • Ne pas boire du cidre, du jus, ni du lait non pasteurisé ;
  • Cuire les viandes hachées au moins à 70°C ;
  • Nettoyez les les planches à découper, les couteaux et le plan de travail avec de l’eau chaude savonneuse après que la viande crue les a touchés ;
  • Enlever les sachets plastiques des yaourts avant de les conserver au refrigérateur ;
  • Bien rincer les fruits, légumes et feuilles avant de les mettre au refrigérateur ou de les utiliser ;
  • Conservez les aliments cuits et crus séparément afin d’éviter une contamination croisée;
  • Laver correctement les produits alimentaires qui s’y prêtent avant de les consommer ou les conserver

Attention au cours de la baignade !

Lorsque l’on se baigne, il faut éviter d’avaler l’eau, autant que possible, que ce soit une piscine, un lac ou un océan. Il peut être souillé par les bactéries Escherichia coli.

Comment prévenir la contamination d’Escherichia coli extra-intestinale chez les femmes ?

 Le moyen le plus efficace consiste à s’essuyer avec du papier hygiènique de l’avant vers l’arrière après avoir uriné ou être allée à la selle. Il faut aussi veiller à ce que les toilettes intimes soient quotidiennes et pas agressives.

Sources :

  • https://www.pourlascience.fr/sd/medecine/un-vaccin-contre-le-colibacille-10565.php
  • https://www.ledauphine.com/france-monde/2019/03/12/contamination-a-l-e-coli-5-000-boites-de-camembert-rappelees
  • https://www.futura-sciences.com/sante/definitions/medecine-colibacille-5138/
  • https://www.who.int/mediacentre/commentaries/superbugs-action-now/fr/
  • http://www.euro.who.int/fr/health-topics/emergencies/international-health-regulations/outbreaks-of-e.-coli-o104h4-infection
  • https://www.who.int/fr/news-room/fact-sheets/detail/e-coli
  • https://www.futura-sciences.com/sante/actualites/medecine-oms-liste-12-superbacteries-lesquelles-il-urgent-agir-66485/
  • https://www.anses.fr/fr/system/files/BIORISK2016SA0121.pdf
  • https://www.maxisciences.com/e-coli/escherichia-coli-e-coli-traitement-symptomes-de-quoi-s-agit-il_art36667.html
  • http://oatao.univ-toulouse.fr/1396/1/debouch_1396.pdf
  • https://www.msdmanuals.com/fr/accueil/troubles-digestifs/gastro-ent%C3%A9rite/colite-h%C3%A9morragique