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Serpents de mer

Bientôt une nouvelle épidémie de choléra en Europe ? Ces bactéries mortelles qui prolifèrent et traversent de plus en plus les océans à cause de la montée en température des eaux du globe

Une nouvelle étude scientifique publiée par le PNAS démontre que l'augmentation de la température des océans due au réchauffement climatique entraîne une prolifération de bactéries océaniques mortelles, comme par exemple la vibrio choléra, responsable de 142 000 décès dans le monde chaque année.

Stéphane Gayet

Stéphane Gayet

Stéphane Gayet est médecin des hôpitaux au CHU (Hôpitaux universitaires) de Strasbourg, chargé d'enseignement à l'Université de Strasbourg et conférencier.

 

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Atlantico : Une nouvelle étude scientifique publiée par le PNAS (Voir ici) démontre que l'augmentation de la température des océans due au réchauffement climatique entraîne une prolifération de bactéries océaniques mortelles, comme par exemple la vibrio choléra, responsable de 142 000 décès dans le monde chaque année. Pouvez-vous expliquer un peu plus précisément les tenants et les aboutissants de cette nouvelle étude ?

Stéphane Gayet : Cette publication des Actes de l’Académie nationale des sciences des États-Unis d’Amérique (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America ou PNAS) a effectivement de quoi faire frémir. On a longtemps considéré que la gigantesque masse des océans représentait une inertie thermique capable de s’opposer aux variations de température du globe terrestre. On a dû reconnaître que ce véritable "continent hydrique" de près de 1400 millions de km3 d’eau était en réalité dépassé et que la température des océans avait bel et bien commencé de s’élever (d’environ 1,5 °C dans les eaux océaniques de surface au cours des 54 dernières années, ce qui est loin d’être négligeable). On a en effet constaté que la masse des calottes glaciaires avait diminué et qui plus est que le processus s’était accéléré depuis une dizaine d’années.

Par voie de conséquence, des perturbations sont apparues au sein de la flore et de la faune des océans. Car la température est un facteur essentiel du maintien des espèces vivantes en état d’équilibre. C’est ainsi que l’on a observé des modifications (changements de comportement, migrations…) parmi les mammifères, les oiseaux, les poissons et les végétaux.

Mais jusqu’ici, l’on ne s’était pas tellement intéressé aux espèces planctoniques qui sont microscopiques. Le plancton désigne l’ensemble des organismes vivants minuscules ou même microscopiques qui sont en suspension dans l’eau de mer et qui constituent la nourriture de bien des espèces animales, mais aussi végétales. Il est constitué de végétaux minuscules (phytoplancton), d’animaux minuscules (zooplancton) et de certaines bactéries. Avec ce type d’étude du PNAS, l’on commence à étudier les répercussions de l’élévation thermique des océans sur les organismes minuscules ou microscopiques du plancton. Et il semble bien que l’on aille de surprise en surprise. Il est utile de rappeler que les microorganismes sont, avec les Insectes, les plus importants concurrents de l’homme sur terre.

Les bactéries nous ont déjà prouvé leur édifiante adaptabilité, avec l’évolution de leur résistance aux antibiotiques qui nous dépasse. Parmi l’immensité du monde bactérien, le genre Vibrio mérite une attention toute particulière dans ce contexte de réchauffement des océans. En effet, les espèces bactériennes appartenant à ce genre sont remarquablement adaptées à la vie en milieu hydrique et tout particulièrement marin, ainsi qu’au réchauffement de ce milieu. L’espèce la plus connue de ce genre bactérien est Vibrio cholerae, l’agent du choléra, une maladie infectieuse épidémique redoutable, car elle est très contagieuse et souvent mortelle. Mais cette espèce doit être distinguée des autres espèces au sein de ce genre bactérien.

Comment expliquer le lien de cause à effet entre l'augmentation de la température des océans et la prolifération de bactéries océaniques mortelles ?

Le corps humain a une grande exigence de température : pour que les tissus de nos organes fonctionnent correctement, notre température corporelle doit rester très proche de 37 °C. Nos capacités d’homéostasie (régulation physiologique) nous permettent de nous adapter à de basses températures, mais au prix d’une importante dépense énergétique et moyennant des vêtements épais et isolants. Dans une atmosphère à 10 °C, nous devons faire travailler nos muscles, ce qui nous réchauffe (thermogénèse), manger et boire plus et plus chaud, ainsi que nous emmitoufler. Mais nous ne pouvons pas vivre durablement à une telle température. Dans une atmosphère à 45 °C, nous devons nous protéger du soleil, boire plus et des boissons plus salées, faire le moins possible travailler nos muscles et nous dénuder. Mais nous ne pouvons pas vivre durablement à cette température.

Alors qu’au contraire, les bactéries s’accommodent d’assez grandes variations de température. Chaque genre bactérien est caractérisé, entre autres, par les conditions les plus favorables à sa vie : en fait de vie, une bactérie ne fait pratiquement que se multiplier et cela de façon asexuée, c’est là son activité essentielle. C’est en se multipliant au sein du corps humain, dans un foyer infectieux, qu’elle provoque des dégâts tissulaires (ce sont, avec la production de toxines, les deux aspects de son pouvoir pathogène). Le corps humain étant pris pour référence de température, les bactéries dont la plage de température la plus favorable pour leur multiplication est proche de la température du corps humain (vers 37 °C) sont dites mésophiles : c’est bien sûr le cas de la grande majorité des bactéries pathogènes pour l’homme (colibacille, staphylocoque…). Alors que les bactéries du genre Vibrio sont dites psychrotropes, ce qui signifie que leur multiplication est optimale vers 30 à 35 °C, mais qu’elle reste active quoique ralentie jusqu’à 5 °C. Entre 5 et 35 °C, leur vitesse de multiplication augmente progressivement avec la température. Au sein de ce genre Vibrio, il faut bien distinguer Vibrio cholerae, l’agent du redoutable choléra, des autres vibrions tels que Vibrio parahaemolyticus et Vibrio vulnificus, donnant des formes moins sévères, sauf toutefois le second qui peut être également létal. Ces deux groupes diffèrent par leurs conditions de vie. Vibrio cholerae préfère des températures un peu supérieures (il est plus adapté au corps humain qui constitue son vrai réservoir) et une eau moins salée (il est dit halotolérant, alors que les deux autres sont dits halophiles, ce qui signifie "aimant le sel").


 

Le rapport du PNAS présente l’étude de l’évolution de la composition planctonique de l’eau océanique de 1958 à 2011, dans neuf zones de l’océan Atlantique nord et de la mer du Nord. Il s’agit d’une étude appelée "Traçabilité du plancton" (Plankton recorder) qui collecte des échantillons depuis 1958 avec une méthode permettant d’y distinguer tous les éléments constitutifs du plancton. Or, ce travail montre que la proportion des vibrions parmi les autres éléments du plancton augmente de façon très significative avec la température de l’eau de surface. Sur la carte de la NASA, on voit que la température de surface de l’eau de l’océan atlantique nord et de la mer du Nord se situe schématiquement entre 5 à 12 ° C. Cette plage de température est plus basse que la plage la plus favorable pour la multiplication des vibrions marins, qui est de 30 à 35 ° C. Nous avons vu que la vitesse de multiplication des bactéries et en particulier celle des vibrions augmentait avec la température quand on passait de 5 à 35 °C. Sur cette même carte, on voit que la température de surface des eaux équatoriales est de l’ordre de 35 °C, celle des eaux intertropicales de l’ordre de 28 °C et celle des mers tempérées de l’ordre de 20 °C. L’effet - sur la vitesse de multiplication des vibrions - du réchauffement de l’eau de surface est en toute logique surtout important quand on part d’une valeur de 5 à 12 °C, plage où la multiplication est faible. Alors que dans les eaux équatoriales et tropicales, les conditions sont déjà très proches de l’optimum pour les vibrions, du moins en ce qui concerne la température.

Concrètement, quels types de maladies sont susceptibles d'être transmises par la prolifération de bactéries océaniques mortelles?

Le choléra est une maladie de début brutal. Il est responsable d’une diarrhée très abondante, aqueuse, et de vomissements violents, sans fièvre. Il y a également des douleurs abdominales et un affaiblissement considérable lié en grande partie à une importante chute de la pression artérielle. Des crampes musculaires complètent ce tableau. La diarrhée n’a pas d’odeur, elle est claire et ressemble à de l’eau de riz. Le malade se déshydrate et, quand la mort survient, elle est liée uniquement à la déshydratation d’aggravation particulièrement rapide. Le sujet est très contagieux par ses vomissures, sa diarrhée et ses mains. La maladie commence cinq jours après la contamination.

Vibrio parahaemolyticus donne quant à lui une diarrhée aqueuse et des vomissements, mais cette fois avec de la fièvre. Cette atteinte n’a pas la sévérité du choléra. Alors que le vibrion du choléra se transmet surtout de personne malade à personne saine, Vibrio parahaemolyticus se transmet par consommation de coquillages non cuits (huîtres et autres), ainsi que de poissons crus et de crustacés peu cuits (crabe).

Vibrio vulnificus est également responsable d’une maladie sévère. Il s’agit d’une fièvre d’apparition brutale, avec diarrhée et vomissements. Des plaies se forment spontanément au niveau des doigts et des orteils ; elles s’étendent rapidement et évoluent vers la nécrose (mort) des parties touchées. Plus de la moitié des personnes atteintes décèdent dans un tableau d’infection généralisée (septicémie) foudroyante. C’est vraiment une maladie dramatique et impressionnante, encore mal comprise sur le plan de son mécanisme.

On connaît d’autres bactéries halophiles (vivant en eau de mer) et pathogènes pour l’homme. Mais celles du genre Vibrio sont les plus préoccupantes, celles qui donnent les maladies les plus graves.

À côté des bactéries, d’autres éléments planctoniques de l’eau de mer se développent avec la chaleur et peuvent donner des maladies très sérieuses. Les Dinoflagellés, aussi connus sous le nom de Dinophycées, prolifèrent dans les eaux salées et tempérées ou chaudes. Certains produisent de puissantes toxines responsables de fièvre, vomissements, diarrhée et même paralysies. C’est en général en mangeant des coquillages crus que l’on se contamine. La sévérité de l’atteinte peut parfois nécessiter une hospitalisation. Des cas de décès ont été rapportés.

Quels sont les pays / continents qui sont les plus menacés par la prolifération de bactéries océaniques mortelles ? Doit-on s'attendre au retour d'anciennes épidémies aujourd'hui endiguées ?

Sur la carte de la NASA, on voit que le delta du Gange, haut lieu de foyer persistant de choléra, est sous le Tropique du Cancer. La température de l’eau de mer s’y situe aux alentours de 28 °C et elle doit être supérieure dans l’estuaire du fleuve. Etant donné que l’eau des estuaires a une faible salinité, c’est un milieu excellent pour la pullulation des vibrions du choléra quand elle est de surcroît chaude.

Mais l’effet du réchauffement des eaux océaniques de surface se fera surtout sentir dans les mers froides et tempérées. Heureusement, beaucoup de bactéries sont sensibles au sel et ne se développent pas bien dans l’eau de mer (principe de la salaison dans les conserveries alimentaires). L’étude du PNAS porte avant tout sur les vibrions et ce sont effectivement des bactéries avec lesquelles il faut s’attendre à une augmentation de maladies. Il est probable qu’il y en ait d’autres, que l’on en découvre d’autres. Mais on a déjà suffisamment de souci à se faire avec le genre Vibrio.

En matière d’épidémies que l’on avait maîtrisées, il y a déjà et avant tout le choléra. D’autres maladies transmises de la même façon, comme les fièvres paratyphoïdes et les diarrhées à salmonelle, sont également susceptibles d’augmenter en fréquence. Il est aussi possible que la fièvre typhoïde, grave et susceptible d’être mortelle, fasse sa réapparition dans des contrées où elle avait disparu (c’est le cas de la France, entre autres). Toutes ces bactéries ont un lien avec l’eau et l’alimentation.

Comment lutter contre la prolifération des bactéries océaniques mortelles et comment s'en protéger ?

Le train est en marche et il semble à dire vrai difficile d’arrêter le réchauffement des océans. Tout au plus devrait-on arriver à le ralentir, ce qui serait déjà très bien. L’augmentation de la température de surface des mers s’accompagne d’une augmentation de leur pollution et d’une diminution de l’oxygène dissous (plus une eau est chaude et moins elle contient d’oxygène, schématiquement). Mais beaucoup de bactéries, comme les vibrions, sont parfaitement à l’aise dans un milieu sans oxygène, car ce sont des bactéries aéro-anaérobies, c’est-à-dire qu’elles vivent très bien sans oxygène comme en présence d’oxygène. Un élément favorable tout de même : l’augmentation de la température de surface des océans s’accompagne de leur acidification. Or, les bactéries du genre Vibrio préfèrent les milieux légèrement alcalins, c’est-à-dire basiques. Piètre consolation tout de même.

Concernant la prévention des intoxications alimentaires par les coquillages, crustacés et poissons, il faudra prendre l’habitude de les cuire et suffisamment. D’autres préféreront peut-être s’abstenir d’en consommer. Régulièrement, déjà sur les côtes françaises, surviennent durant les mois de consommation des coquillages des alertes aux Dinoflagellés. Les éleveurs de coquillages, de crustacés et de poissons devront être de plus en plus stricts quant à la qualité de l’eau de leur élevage. De nouvelles réglementations seront immanquablement édictées concernant les contrôles et les mesures à prendre en cas d’alerte. Il est certain que tout cela a et aura un coût que le consommateur devra payer.

S’agissant de la prévention du choléra, elle relève surtout de l’hygiène individuelle et collective (l’hygiène bien comprise et appliquée et non pas la simple propreté). On dispose d’un vaccin contre le choléra : il est bien toléré et protège à environ 90 % dans les six mois qui suivent la vaccination. L’immunité chute ensuite à 50 % et y demeure dans les trois ans qui suivent. Ce vaccin s’administre par voie orale à raison de deux doses à 15 jours d’intervalle. Chez les enfants âgés de moins de six ans, dont l’immunité est moins efficace, on doit administrer non pas deux doses, mais trois. Ensuite, des doses de rappel sont recommandées tous les deux ans. Chez les enfants âgés de moins de six ans, c’est tous les six mois, pour la même raison.

Enfin, la prévention ne se conçoit plus sans une surveillance épidémiologique très régulière, de façon à informer au plus vite les autorités sanitaires en cas de nouveau foyer épidémique. Nous avons changé le Monde et avons généré de nombreux nouveaux risques que nous ne maîtrisons pas toujours, pour ne pas dire pas souvent. Il faut accepter d’être à présent sur le qui-vive tous les jours et s’apprêter à réagir et agir en cas d’alerte. C’est ainsi. Mais ne nous inquiétons pas, nous nous y habituerons très bien, car l’homme a un énorme potentiel d’adaptation.

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