Les aérosols microbiens et les impacts sur la santé

De nombreuses études ont mis en évidence des symptômes liés à la qualité de l’air des environnements de travail. Ces symptômes comprennent notamment l’irritation des yeux, du nez et de la gorge, maux de tête, fréquence respiratoire élevée, toux, fatigue mentale, nausée et vertige (Griffiths & DeCosemo, 1994). Ils sont souvent corrélés à la présence d’agents physiques, chimiques ou biologiques, mais dans certains cas, les causes ne peuvent pas être établies. Ainsi, un groupe de travail de l’OMS a introduit en 1983 le terme SBS en anglais, Sick Building Syndrome ou le syndrome des bâtiments malsains, pour désigner les pathologies sans cause attribuable. Les aérosols microbiens, notamment le genre Penicillium, et leurs métabolites secondaires ont été fortement impliqués dans cette problématique (Bonetta et al., 2010).

Les agents pathogènes peuvent être dispersés dans l’air par transmission de gouttelettes (en anglais

droplet transmission) ou par transmission « aérosolique » (en anglais airborne transmission). La

transmission de gouttelettes est définie comme la propagation d’agents infectieux par particules qui peuvent rapidement se déposer du fait de leur taille, souvent un mètre (1m) après la génération. Cette génération peut se produire par des processus comme la respiration, l’éternuement et la toux. La transmission « aérosolique » est la propagation d’agents infectieux par particules plus petites capables de rester suspendues dans l’air pour de longues périodes de temps. Ceci implique donc une exposition plus prolongée, à plus d’individus et à longues distances de la source. L’OMS a établi que les particules plus petites que 5 µm sont dispersées par transmission « aérosolique » et que les particules plus grosses que 5 µm sont dispersées par transmission de gouttelettes (Gralton et al., 2011).

La taille des bioaérosols est donc l’une de leurs caractéristiques importantes car elle détermine leur temps de séjour dans l’air ainsi que leur aptitude à pénétrer et demeurer plus ou moins profondément dans l’appareil respiratoire. Le tractus respiratoire supérieur (nez, pharynx et larynx) retient les particules plus grosses que 10 µm de diamètre et celles-ci sont rapidement rejetées. Le tractus inférieur (trachée et bronche) retient les particules comprises entre 3 et 10 µm. Les particules entre 1 et 2 µm arrivent au poumon où elles peuvent être à l’origine de maladies comme la rhinite et l’asthme. Ces particules fines ont donc un intérêt sanitaire particulier (Le Coq, 2006).

Les moisissures peuvent être responsables de pathologies respiratoires diverses parmi lesquelles se distinguent les manifestations allergiques, liées notamment aux genres Penicillium, Aspergillus et

Cladosporium. Les infections, comme l’aspergillose, chez des sujets immunodéprimés est

potentiellement mortelle (spores des espèces Aspergillus fumigatus et Aspergillus flavus) (c.f.

Tableau 1-6). A cela s’ajoutent les métabolites secondaires des moisissures, les mycotoxines, qui

sont des facteurs d’activation, voire d’aggravation de la réaction allergique. Le caractère cancérogène de certains de ces métabolites est également suspecté, par exemple, le cas de l’aflatoxine produite par Aspergillus flavus qui est capable de provoquer le cancer du foie.

Les bactéries peuvent provoquer des maladies comme la légionellose causée par Legionella

pneumophila, la tuberculose causée par Mycobacterium tuberculosis et la pneumonie causée par Mycoplasme pneumoniae et Streptococcus pneumoniae (c.f. Tableau 1-6). Les endotoxines

produites par les bactéries Gram-négatives peuvent occasionner des maux de tête, des nausées, des fièvres, toux et diarrhées à faibles concentrations. Elles sont connues pour avoir des propriétés adjuvantes et stimulantes de l’immunité et pour activer le système du complément et entraîner des phénomènes inflammatoires.

Les microorganismes libèrent aussi des composés organiques volatils qui peuvent provoquer des réponses irritantes chez les humains (Stetzenbach, 1998), mais aussi l’irritation des yeux et des membranes muqueuses du nez et de la gorge, ainsi que des maux de tête et léthargie (Fischer & Dott, 2003).

Les virus, les plus souvent transmis par l’air, dans leur condition de parasites nécessitant une cellule hôte pour se multiplier, sont responsables de maladies respiratoire comme la grippe, le rhume commun et aussi la pneumonie.

Une mauvaise qualité de l’air intérieur peut être la conséquence d’une mauvaise ventilation, de problèmes d’humidité ou encore d’un mauvais nettoyage. L’humidité est une cause du développement fongique et il existe un lien direct entre l’occurrence des symptômes respiratoires et l’humidité (Stetzenbach, 1998). Une étude récente a démontré la présence d’une trentaine de métabolites microbiens dans l’air intérieur d’un milieu clos endommagé par l’humidité : la coexistence de métabolites bactériens toxiques et de mycotoxines a été observée. Les métabolites bactériens ont été identifiés comme composants notamment produits par Streptomyces, un genre considéré comme indicateur de l’endommagement causé par l’humidité (Täubel et al., 2011).

Tableau 1-6. Quelques maladies causées par des aérosols microbiens.

Maladie Définition et symptômes Agent infectieux Légionelloses Pneumonie infectieuse qui se contracte par inhalation de

gouttelettes d’eau contenant la bactérie. Symptômes : Malaise, toux sèche, fièvre, douleurs musculaires et voire désorientation et léthargie. Cette maladie peut mener au coma et à la mort.

Legionella pneumophila

Tuberculose Maladie infectieuse transmissible. La tuberculose pulmonaire est la forme la plus fréquente. Symptômes : Toux, amaigrissement, sueurs nocturnes, fébricule (38- 38.5°C).

Mycobacterium tuberculosis

Pneumonie Inflammation des poumons. Symptômes : toux, maux de tête, fièvre, augmentation de la fréquence respiratoire.

Mycoplasme pneumoniae et Streptococcus pneumoniae

Asthme Inflammation chronique des voies respiratoires. Difficulté pour respirer.

Antigènes des bactéries

Influenza Maladie résultant d’une infection caractérisée par maux de tête, fièvre, rhinites, etc.

Virus de l’influenza

Aspergillose Toux permanente, crampe des muscles, yeux larmoyants et douleurs aux articulations.

Aspergillus fumigatus et Aspergillus flavus