2.3.2.2 Association avec le biofilm

Les réseaux d’eau colonisés par L. pneumophila sont sources de contamination par la bactérie. Or l’eau des réseaux constitue un milieu oligotrophe, théoriquement peu favorable au développement bactérien. Ainsi, les micro-organismes ont tendance à adhérer aux surfaces, où se concentrent les nutriments, et à former des biofilms capables d’exploiter cette ressource. La première démonstration de la persistance de L. pneumophila sous forme de biofilm a été effectuée par Wright et al. (1989). Dans cette étude, les auteurs montrent que L. pneumophila est préférentiellement isolée à la surface des canalisations plutôt qu’en suspension dans l’eau du réseau. Ils ont également observé, in vitro, l’adhésion de ces bactéries à de nombreux matériaux : fonte, acier galvanisé, cuivre, PVC, bois. Cette étude suggère le rôle important du biofilm dans la persistance des légionelles dans tous types de réseaux d’eau (cuivre, polyéthylène (Walker et al., 1993), PVC, acier classique ou INOX, polypropylène (Rogers et al., 1994)). Le biofilm offre notamment une niche de protection contre les biocides (Cargill et al., 1992; Giao et al., 2009).

L. pneumophila emploie différents moyens pour se maintenir au sein d’un biofilm. Tout d’abord, les biofilms servent souvent de subtrat nutritif pour le développement des protozoaires ou amibes qui peuvent coloniser les réseaux d’eau. Comme le mentionne le chapitre précédent, L. pneumophila a la capacité de se multiplier à l’intérieur de ces cellules.

Ainsi, si L. pneumophila peut se maintenir pendant de longues périodes (jusqu’à 15 jours) dans certains biofilms artificiels et en milieu oligotrophe, sa multiplication est induite lors de l’ajout d’amibes (Murga et al., 2001; Kuiper et al., 2004; Declerck et al., 2007; Lau et al., 2009). En pratique, les auteurs constatent que la présence de légionelles dans une eau est souvent corrélée à la présence d’amibes (Lasheras et al., 2006; Moore et al., 2006).

La réplication extracellulaire de L. pneumophila au sein du biofilm est encore controversée (Declerck, 2009). Cependant, de nombreuses études offrent des arguments en faveur de ce phénomène.

Le biofilm est un écosystème au sein duquel les micro-organismes créent des interactions métaboliques (Donlan, 2002). Ainsi, certaines bactéries, dont L. pneumophila, ont la capacité de se multiplier grâce aux produits extracellulaires issus d’autres micro-organismes. La croissance de L. pneumophila est par exemple favorisée par des cyanobactéries, des algues (Tison et al., 1980; Lau et al., 2009) ou par des bactéries comme Flavobacterium breve, Pseudomonas spp., Alcaligenes spp., Acinetobacter spp. (Guerrieri et al., 2008; Lau et al., 2009; Taylor et al., 2009). Les micro-organismes morts ou en décomposition dans le biofilm représentent également une source de nutriments. Récemment, Temmerman et al. (2006) ont démontré que L. pneumophila était capable de se développer dans de l’eau potable stérile contenant des bactéries à Gram négatif inactivées par la chaleur (P. putida, E. coli). Enfin, contrairement à d’autres micro-organismes endoparasites obligatoires comme Coxiella burnetii ou Chlamydia pneumoniae, L. pneumophila peut se développer sur un milieu de culture complexe de manière extracellulaire. Il se pourrait donc que L. pneumophila ait aussi la capacité de se multiplier de manière extracellulaire dans l’environnement (Taylor et al., 2009).

Dans les réseaux d’eau, le biofilm est donc un réservoir important de L. pneumophila, ce qui implique des opérations de nettoyage et de désinfection appropriées afin d’éviter toute contamination ou prolifération anormale.

II.2.3.3 Pathologie et risque infectieux

II.2.3.3.1 Pathologie

Les données épidémiologiques indiquent que Legionella est un micro-organisme opportuniste à l’origine de trois formes cliniques : la fièvre de Pontiac, la maladie du Légionnaire et des

formes extra-pulmonaires. Une forme asymptomatique a aussi été décrite, dans laquelle la sérologie seule est positive. La maladie se déclare le plus souvent après inhalation d’aérosols contaminés (Deloge-Abarkan et al., 2007), même si l’infection par la flore oro-pharyngée a été parfois suspectée (intubations, noyades (Jarraud et al., 2002)).

La fièvre de Pontiac est une maladie bénigne, sans atteinte pulmonaire. Les patients atteints présentent un syndrome pseudo-grippal, accompagné de fortes fièvres, de céphalées, de myalgies, de frissons, parfois de vertiges et d’une sensation de malaise général. Le temps d’incubation est de 1 à 2 jours et la guérison est spontanée (en 2 à 5 jours), sans séquelle (Tossa et al., 2006). La maladie est souvent observée sous forme épidémique, avec un taux d’attaque (nombre de malades / nombre de personnes exposées) de 95 % à 100 %.

La maladie du Légionnaire est une maladie à déclaration obligatoire en France et qui représente 0,5 à 5 % des pneumopathies communautaires (hôtels, immeubles, spas ou encore associées à des émissions extérieures à partir de tours aéroréfrigérantes) et moins de 0,1% des infections nosocomiales en 2006 (InVS). Le taux d’attaque lors d’épidémies est faible (de 0,1 à 0,5 %) et des cas sporadiques peuvent aussi être observés. En 2001, l’incidence de cette maladie a été estimée à 1,9 cas pour 100 000 habitants par l’InVS (dont 20% d’origine nosocomiale).

La maladie du Légionnaire débute, après une période d’incubation de 2 à 5 jours, par une faible toux sèche, des myalgies, une légère fièvre, des symptômes gastro-intestinaux et parfois des épisodes de démence ou de confusion. Plus tard, la fièvre devient forte et les patients présentent une alvéolite et une bronchiolite. L’atteinte pulmonaire peut être observée par radiographie. Les régions infiltrées observées aux rayons X sont typiques d’une pneumopathie par Legionella (dont L. pneumophila), mais ne suffisent pas à établir un diagnostic précis. La mortalité de la maladie varie de 7 à 24 %, en fonction de l’âge des patients et de leur état d’immuno-dépression (Steinert et al., 2002). L’insuffisance respiratoire irréversible et l’insuffisance rénale aiguë sont deux complications de la pneumopathie à Legionella (Jarraud et al., 2002). Compte tenu des différences importantes de susceptibilité des hôtes et de la virulence variable de Legionella, aucune dose infectieuse n’a pu, à ce jour, être déterminée avec précision. Toutefois, à l’heure actuelle, des concentrations-seuil acceptables ont été définies : les réseaux d’eau chaudes sanitaires doivent présenter des concentrations en L. pneumophila inférieures à 1000 UFC/L et les secteurs à risque des établissements de santé

ainsi que les établissements thermaux, des concentrations en Legionella dont L. pneumophila inférieures au seuil de détection, soit à 50 UFC/L (Abenhaim, 2000; DGS, 2000; Houssin, 2010).

Il existe également des formes de légionelloses extrapulmonaires, le plus souvent sous forme de myocardites, de péricardites, d’endocardites (sur valve prothétique), mais aussi de péritonites, de colites nécrosantes ou de pancréatites.