Désinfection au Chlore à Basses Doses : Un Risque Sous-Estimé d'Émergence de Gènes de Résistance aux Antibiotiques

Introduction

La désinfection à base de chlore fait partie intégrante des procédés de traitement de l'eau potable et des eaux usées à travers le monde. Cette technique, largement répandue, vise à éliminer les agents pathogènes microbiologiques pour assurer la sécurité sanitaire des réseaux d'eau. Toutefois, de récentes recherches soulèvent un enjeu de taille : l'utilisation de faibles concentrations de chlore pourrait provoquer une augmentation de la prévalence des gènes de résistance aux antibiotiques (ARGs) dans les milieux traités, posant ainsi un nouveau défi pour la santé publique.

Contexte et Problématique

Les gènes de résistance aux antibiotiques suscitent une inquiétude croissante en raison de leur capacité à se transmettre facilement entre bactéries, facilitant ainsi l’émergence de souches multi-résistantes difficiles à contrôler. Dans le contexte du traitement de l’eau, la désinfection vise à cibler une grande diversité de microorganismes ; cependant, lorsque les doses de chlore appliquées sont insuffisantes, un effet paradoxal peut se produire : loin d’éliminer efficacement les bactéries porteuses de ces gènes, le traitement favoriserait leur sélection ou la persistance de fragments d’ADN, contribuant ainsi à la dissémination des ARGs.

Effets des Faibles Doses de Chlore

Des études récentes menées sur divers réseaux d’eau ont démontré que l’utilisation de concentrations modérées ou réduites de désinfectant chloré n’atteint pas toujours le niveau d’inactivation escompté. Ce phénomène s’explique par une destruction incomplète des microorganismes, entraînant la libération d’ADN bactérien dans l’environnement aquatique. Cet ADN, contenant fréquemment des séquences de résistance aux antibiotiques, peut alors être capté par d’autres bactéries par transformation naturelle, enrichissant ainsi le pool d’ARGs présents dans les milieux traités.

Mécanismes Mis en Jeu

• Libération d’ADN extracellulaire : Lorsqu’une cellule bactérienne est endommagée mais non totalement détruite par le chlore, elle libère son matériel génétique dans le milieu.
• Persistance des ARGs : Les fragments d’ADN qui portent les ARGs montrent une résistance significative à la dégradation dans des conditions chlorées de faible intensité.
• Transfert horizontal de gènes : Le microenvironnement généré dans les réseaux d'eau traitée à bas niveau de chlore favorise le transfert d’ARGs entre bactéries initialement sensibles et bactéries environnementales.

Conséquences Sanitaires et Environnementales

L’émergence et la dispersion des ARGs dans les écosystèmes aquatiques traités menacent l’efficacité future des traitements antibiotiques. La circulation accrue de souches bactériennes résistantes dans les réseaux de distribution d’eau potable et les effluents d’eaux usées augmente le risque de transmission de ces résistances à la population humaine ainsi qu’à la faune. Ainsi, une exposition continue à une eau partiellement désinfectée peut accélérer l’acquisition de résistances nouvelles au sein de la communauté microbienne.

Recommandations pour la Gestion des Traitements

Optimisation des Protocoles de Désinfection

• Augmentation des doses de chlore : Adapter l’intensité du traitement pour garantir l’élimination complète des microorganismes, réduisant ainsi la libération d’ADN libre.
• Traitements combinés : Associer le chlore à d’autres méthodes de désinfection (ozone, UV) pour maximiser l’efficacité globale et minimiser la persistance des ARGs.
• Surveillance régulière : Mettre en place des systèmes de suivi des ARGs dans les stations d’épuration et les réseaux d’eau potable afin de détecter précocement tout signe de prolifération.

Prévention de la Transmission des ARGs

• Réduction de la pression sélective : Limiter le recours excessif aux désinfectants pour éviter d’induire une sélection favorisant les bactéries porteuses d’ARGs.
• Gestion des eaux résiduaires : Mettre en œuvre des traitements tertiaires capables d’éliminer efficacement les matériaux génétiques résiduels et les bactéries résistantes.

Défis pour la Recherche et l’Innovation

La compréhension des mécanismes exacts de sélection et de transmission des gènes de résistance en milieu traité par chloration à faible dose demeure incomplète. Les recherches futures doivent explorer :

• L’identification précise des seuils critiques de dose de chlore au-delà desquels la dissémination d’ARGs est minimisée.
• L’influence de variables environnementales (pH, température, matières organiques) sur la stabilité des ARGs et l’efficacité des désinfectants.
• La conception de méthodes de monitoring rapides et sensibles pour la détection des ARGs dans les matrices aqueuses.

Conclusion

La désinfection au chlore, pilier du traitement moderne de l’eau, n’est efficace contre la dissémination des gènes de résistance aux antibiotiques que si elle est appliquée à des doses adéquates. Les traitements à faibles concentrations présentent un risque sanitaire émergent, amplifiant le transfert et la persistance des ARGs dans les réseaux d’eau. Il est ainsi crucial, pour les exploitants et les décideurs, de réévaluer les protocoles de désinfection et d’intégrer le suivi des gènes de résistance dans les stratégies globales de gestion de la qualité de l’eau.

Source : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135425017981?dgcid=rss_sd_all