SARS CoV-2 et environnement hospitalier

(1)

Logotype (Pour modifier le logotype, sélectionner le menu Affichage / Masque des diapositives)

Frédéric Barbut, PU-PH

Service de Microbiologie de l’environnement Unité de prévention du risque infectieux

Hôpital Saint-Antoine, GH Sorbonne Université

SARS CoV-2 et environnement hospitalier

Séance de l’Académie de Pharmacie, 26 Mai 2021

(2)

D ’apres A. Gautheret-Dejean 2020

Structure schématisée du SARS-CoV-2 et de son ARN génomique

UTR : untranslated region, région non traduite ORF : open reading frame, cadre de lecture ouvert ns : non structural

S : glycoprotéine d’enveloppe S, spike E : protéine d’enveloppe

M : protéine de membrane N : protéine de nucléocapside

RBD : receptor binding domain, domaine de liaison au récepteur RBM : receptor binding motif, motif de liaison au récepteur

Protéine de membrane (M)

Glycoprotéine de surface (S, spike)

Protéine d’enveloppe (E) Phospholipides

Protéine de nucléocapside (N)

< ARN génomique (monocaténaire de polarité

positive)

RBD

(3)

Nb de cas Nb de décès

Monde 165 M 3,42 M

Europe 31,5 M 703 975

France 5,92 M 108 000

Épidémiologie de l’infection par le SARS-CoV-2

Nombres cumulés jusqu’au 16 Mai 2021

Source : ECDC

(4)

EPIDEMIOLOGIE : cas nosocomiaux, AP-HP Sorbonne Université

■ Données Sept-Nov 2020

■ 1 Covid-19 sur 10 est d’origine nosocomiale

■ Evolution parallèle de l’incidence des cas nosocomiaux, communautaires et des personnels positifs

■ 25% de mortalité (imputable au COVID-19 dans 90% des cas)

■ Les cas nosocomiaux évoluent le

plus souvent sous forme de clusters

impliquant des soignants

(5)

Analyse phylogénétique

12 clusters (n=127 patients et 81 personnels)

112 génomes (55 soignants et 57 patients)

Exclusion du cluster si plus de 2 SNPs de différence avec tous les

génomes du cluster

76 confirmations d’appartenance au cluster (67,9%)

32 exclusions du cluster (28,6%)

4 cas d’inclusion dans un autre cluster que celui identifié sur la base de

l’enquête épidémiologique (3,4%)

(6)

Voies de transmission du SARS-CoV-2 et mesures barrières

Respiratoire ^Contact

Indirect (surfaces) Féco-orale

Aérosols < 5 µ Suspension dans

l’air > 1 m

Gouttelette > 5µ Retombe au sol< 1 m

Cluster de 3 familles vivant dans appartements verticaux avec même tuyaux de

drainage et colonne d’aération

Environnement clos non ventilé (bar,

église, bus… )

Epidémie dans train : cas secondaires proche cas index et durée longue de

voyage

Hu M., CID 2020 Furuse Y., EID 2020

James A., MMWR 2020

(7)

Etude chinoise, monocentrique (Wuhan) 1 ^ère vague (février 2020)

626 écouvillons dans 13 services différents 85 (13,6%) PCR+

ICU COVID+ (31,9%)> Obstétrique COVID + (19,6%) > URG (12,5%)

• Imprimante patiente (20%)

• Table : 16,8%

• Poignées de porte : 16%

• Téléphone : 12,5%

• Equipement médical : 12,5% (oxymètre, régulateur d’O2, scanners,..)

EPI (distributeurs SHA : 20,3%, gants 15,4%, lunettes de protection : 1,7%)(12.8%)

Espace publique (bouton ascenseur, sèche cheveux, micro-onde…): 8%

Ye , J. Infection 2020

Contamination de l’environnement hospitalier

(8)

Multi-centrique, 3 Mars au 12 Mai 2020 (1 ^ère vague) 8 Hôpitaux, UK

44 chambres de patients Covid+

COVID+: 11 ch pression négative, 11 ch. isopression, 22 ch. à plusieurs lits 23 ICU, 21 non –ICU

Délai entre PCR et prélèvement : 5 j (médiane) (1-44)

Surface : écouvillon (virus) et gélose contact (bactério flore aérobie)

Air : <1 m du patient , Coriolis (3 m ³ - PBS) ou MD8 (500 L – gélatine) RT-qPCR (Ct + quantification) + culture cellulaire (Vero E6) si Ct<34

Contamination de l’environnement hospitalier

Moore G, JHI 2021

(9)

425 échantillons (336 surfaces ; 89 Air) Surface

8,9% (30/336) (10/44 patients)

CT [28,8-39,1] ; [2,19.10 ⁵ copie/écouvillon - non quantifiable]

Culture virale : négative

Contamination plus fréquente en médecine (13.8%) vs réanimation (4,9%)

Air

7,3% (4/55) (patients avec O ₂ dont un masque à haute concentration)

CT [37-39] ; [460 - <10 copie/m3]

Pas de virion infectieux retrouvé

Contamination de l’environnement hospitalier

5 poignée de porte 4 boutons appel IDE 3 tel mobiles

3 télécommandes de lits 6 écrans monitoring

2 claviers ordinateur

Moore G, JHI 2021

(10)

Contamination des surfaces par le SARS CoV-2

Pays , date N pvts surfaces

N positifs (%)

N chambre

N chambres positives (%)

Commentaire Référence UK,

Mars-Mai 2020

336 30 (8,9%) 44 10 (22,7%) Multicentrique (N=8 ) Moore G

Hong Kong Jan-Avril 2020

377 19 (5,0%) 76 13 (17,2%) Avant bionettoyage

Corrélation CT clinique et % de contamination

Cheng, V

UK Avril 2020

218 114 (52,2%)

41,7 % douteux 10,6 % positifs

- - Multicentrique (n=4)

Aucun prélèvement culture+

% positif plus élevée dans la chambre vs extérieur

Zhou, J

Chine Février 2020

626 85 (13,6%) Monocentrique Ye G

Chine Fév-Mars 2020

241 (ICU) 184 (GW)

23,7%

4,9%

ICU > médecine

Chambres COVID+ (43.5%)>

parties communes (8.3%)

Guo, SXW

France, APHP Avril 2020

192 (URG)

10 (5,2%) - - Pas de contamination dans les

zones sans soin

Peyrony, O US

Mars 2020

123 86 (70.0%) 11 11 (100%) Un seul pvt positif en culture Santaria, JL France, APHP

Jan- Mars 2021

211 14 (6.6%) 49 11 ( 22.5%) Médecine (27.5%) > Réa. (6.7%) Noso (33%) > Commun. (14,3%)

Barbut F

(11)

Contamination des surfaces

Dépend

Superficie de prélèvements Méthode de détection (PCR ou ddPCR)

Type de service (réanimation) Type de patients (dépendance), d’hébergement (chambre ind.) et d’O ₂ (VNI, masque haute conc.) Date prélèvement par rapport à SC Heure de prélèvement par rapport à bionettoyage

Lieux % Concentrations Référence

Sols 100% - Santarpia, 2020

Toilettes 81% 0.25 copies/µl Santarpia, 2020 Rebords de

fenêtres

72% 0,22 copies /µl Santarpia, 2020 Distributeurs SHA 20,3-100% 24 CT Razzani , 2020

Lv, 2020 Téléphone 12-77% 0,17 copies/µl Santarpia, 2020

Santarpia, 2020 Wu , 2020

Claviers 0-33% Wu , 2020

Ye, 2020

Télécommande 55, 6% Santarpia, 2020

Barreaux de lits 33, 3%- 70,8%

21 CT Razzani, 2020

(12)

Diffusion aérienne

• Meta-analyse (24 études)

• Contamination globale 82/ 471 (17,4%) (PCR) et 7/81 (8.6%) en culture (2 études)

• Concentration médiane : 10 ³ copies/m ³ (services) à ~10 ⁴ copies/m ³ (toilette /SdB)

PCR+ % p Culture

virale

%

Service ICU non ICU

27/107 39/364

25.2 10.7

<0.001 NA

7/47

NA 14.9 Ventilation

Pression nég.

Naturelle

47/360 6/66

13.1 9.1

0.37 0/13

4/4

0 100 Distance patient

< 1 m 1-5 m

3/118 13/236

2.5 5.5

0.22 NA

4/7

NA 57.1

Clinique Sévère Non sévère

20/96 23/303

20.8 7.6

< 0.001 NA 4/17

NA 23.5

Birgand G et al., JAMA Network Open 2020

SARS CoV-2 et air

(13)

Diffusion aérienne

PCR+ % p Culture virale %

Zones de soins Toutes Couloir Poste de soins

Autres

20/237 9/48 6/22 5/103

8.4 18.7 27.2

0 <0.001

0/13 NA 0/5 0/8

0 NA

0 0 Espaces « personnel »

Toutes Vestiaires Salles de réunion

Autres

15/122 2/51 5/26 8/45

12.3 3.9 19.2 17.8

0.06 0/4

0/1 0/3 NA

0 0 0 NA Espaces publics

All Couloirs Autres, indoor Autres, outdoor

14/42 9/16 2/18 3/8

33.3 56.2 11.1 37.5

0,01

0/15 0/14 0/1 NA

0 0 0 NA

Birgand G et al., JAMA Network Open 2020

(14)

Quantification de la charge virale

Lednicky JA et al., Int. J Inf. Dis. 2020

Liu Y et al., Nature 2020

(15)

Survie du SARS CoV-2 : études in vitro

Souches SARS CoV-2– WA1- 2020 et SARS-CoV-1 Tor 21-23°C , 40%

humidité

Tor2 (AY274119.3)

Van Doremalen , NEJM 2020

(16)

Stabilité du SARS CoV-2 en fonction des surfaces : études in vitro Inoculum initial ~7,8 log ₁₀ TCID ₅₀ /mL

Dépôt 5 µl , incubation 22°C, 65 % humidité

Chin A., Lancet Microbes 2020

(17)

Stabilité du SARS CoV-2 sur le feuillet externe des masques FFP2

Surfaces externes des masques

T½= 1,4 h

T½= 23,9 h

(18)

Durée probable de survie du SARS CoV-2 sur les surfaces

Wyktorczyk-Kapischke, Sc total environ, 2021

(19)

Stabilité du SARS CoV-2 en fonction de la température

Inoculum initial ~6,8 log _1à milieu de transport viral, incubation 14 j

Chin A., Lancet Microbes 2020

(20)

SARS CoV-2 et désinfectants

135 µl de désinfectant à concentration usuelle

15 µ de suspension virale (6,8 log of TCID ₅₀ per mL)

Chin A., Lancet Microbes 2020

(21)

Logotype (Pour modifier le logotype, sélectionner

le menu Affichage / Masque des diapositives)

Simmons S. ICHE 2020

SARS CoV-2 et UV-C

(22)

Conclusions

Contamination des surfaces et de l’air hospitaliers tres variables car dépendant de nombreux facteurs

Nombreuses études réalisées en Chine pendant 1 ^ère vague avec défaut de mesures de protection

Charge virale faible et infectiosité en culture cellulaire exceptionnelle

Durée de vie du virus dépend des matériaux mais les données sont uniquement expérimentales avec inoculum élevé et difficilement extrapolables

Le SARS CoV-2 est sensible aux désinfectants et à la chaleur Rôle de l’environnement limité au regard de la transmission

« gouttelettes »

SARS CoV-2 et environnement hospitalier

Frédéric Barbut, PU-PH

Service de Microbiologie de l’environnement Unité de prévention du risque infectieux

Hôpital Saint-Antoine, GH Sorbonne Université

SARS CoV-2 et environnement hospitalier

Séance de l’Académie de Pharmacie, 26 Mai 2021

D ’apres A. Gautheret-Dejean 2020

Structure schématisée du SARS-CoV-2 et de son ARN génomique

UTR : untranslated region, région non traduite ORF : open reading frame, cadre de lecture ouvert ns : non structural

S : glycoprotéine d’enveloppe S, spike E : protéine d’enveloppe

M : protéine de membrane N : protéine de nucléocapside

RBD : receptor binding domain, domaine de liaison au récepteur RBM : receptor binding motif, motif de liaison au récepteur

Protéine de membrane (M)

Glycoprotéine de surface (S, spike)

Protéine d’enveloppe (E) Phospholipides

Protéine de nucléocapside (N)

< ARN génomique (monocaténaire de polarité

positive)

RBD

Nb de cas Nb de décès

Monde 165 M 3,42 M

Europe 31,5 M 703 975

France 5,92 M 108 000

Épidémiologie de l’infection par le SARS-CoV-2

Nombres cumulés jusqu’au 16 Mai 2021

Source : ECDC

EPIDEMIOLOGIE : cas nosocomiaux, AP-HP Sorbonne Université

■ Données Sept-Nov 2020

■ 1 Covid-19 sur 10 est d’origine nosocomiale

■ Evolution parallèle de l’incidence des cas nosocomiaux, communautaires et des personnels positifs

■ 25% de mortalité (imputable au COVID-19 dans 90% des cas)

■ Les cas nosocomiaux évoluent le

plus souvent sous forme de clusters

impliquant des soignants

Analyse phylogénétique

12 clusters (n=127 patients et 81 personnels)

112 génomes (55 soignants et 57 patients)

Exclusion du cluster si plus de 2 SNPs de différence avec tous les

génomes du cluster

76 confirmations d’appartenance au cluster (67,9%)

32 exclusions du cluster (28,6%)

4 cas d’inclusion dans un autre cluster que celui identifié sur la base de

l’enquête épidémiologique (3,4%)

Voies de transmission du SARS-CoV-2 et mesures barrières

Respiratoire Contact

Indirect (surfaces) Féco-orale

Aérosols < 5 µ Suspension dans

l’air > 1 m

Gouttelette > 5µ Retombe au sol< 1 m

Cluster de 3 familles vivant dans appartements verticaux avec même tuyaux de

drainage et colonne d’aération

Environnement clos non ventilé (bar,

église, bus… )

Epidémie dans train : cas secondaires proche cas index et durée longue de

voyage

Hu M., CID 2020 Furuse Y., EID 2020

James A., MMWR 2020

Etude chinoise, monocentrique (Wuhan) 1 ère vague (février 2020)

626 écouvillons dans 13 services différents 85 (13,6%) PCR+

ICU COVID+ (31,9%)> Obstétrique COVID + (19,6%) > URG (12,5%)

• Imprimante patiente (20%)

• Table : 16,8%

• Poignées de porte : 16%

• Téléphone : 12,5%

• Equipement médical : 12,5% (oxymètre, régulateur d’O2, scanners,..)

EPI (distributeurs SHA : 20,3%, gants 15,4%, lunettes de protection : 1,7%)(12.8%)

Espace publique (bouton ascenseur, sèche cheveux, micro-onde…): 8%

Ye , J. Infection 2020

Contamination de l’environnement hospitalier

Multi-centrique, 3 Mars au 12 Mai 2020 (1 ère vague) 8 Hôpitaux, UK

44 chambres de patients Covid+

COVID+: 11 ch pression négative, 11 ch. isopression, 22 ch. à plusieurs lits 23 ICU, 21 non –ICU

Délai entre PCR et prélèvement : 5 j (médiane) (1-44)

Surface : écouvillon (virus) et gélose contact (bactério flore aérobie)

Air : <1 m du patient , Coriolis (3 m 3 - PBS) ou MD8 (500 L – gélatine) RT-qPCR (Ct + quantification) + culture cellulaire (Vero E6) si Ct<34

Contamination de l’environnement hospitalier

Moore G, JHI 2021

425 échantillons (336 surfaces ; 89 Air) Surface

8,9% (30/336) (10/44 patients)

CT [28,8-39,1] ; [2,19.10 5 copie/écouvillon - non quantifiable]

Respiratoire ^Contact

Etude chinoise, monocentrique (Wuhan) 1 ^ère vague (février 2020)

Multi-centrique, 3 Mars au 12 Mai 2020 (1 ^ère vague) 8 Hôpitaux, UK

Air : <1 m du patient , Coriolis (3 m ³ - PBS) ou MD8 (500 L – gélatine) RT-qPCR (Ct + quantification) + culture cellulaire (Vero E6) si Ct<34

CT [28,8-39,1] ; [2,19.10 ⁵ copie/écouvillon - non quantifiable]

7,3% (4/55) (patients avec O ₂ dont un masque à haute concentration)

Type de service (réanimation) Type de patients (dépendance), d’hébergement (chambre ind.) et d’O ₂ (VNI, masque haute conc.) Date prélèvement par rapport à SC Heure de prélèvement par rapport à bionettoyage

• Concentration médiane : 10 ³ copies/m ³ (services) à ~10 ⁴ copies/m ³ (toilette /SdB)