Foyer à E. Coli O104:H4, un cumul de circonstances aggravantes

L’actualité vient de rappeler que les enquêtes portant sur les foyers de toxi-infection alimentaire collective (TIAC) restent aléatoires, malgré les efforts des services officiels et la mise en œuvre d’enquêtes collaboratives, laborieuses, et parfois chaotiques.

Alors que le nombre de malades augmente et que certains consommateurs décèdent, l’enquête semble piétiner. Un aliment est suspecté puis un autre. Pendant ce temps, le consommateur boycotte l’aliment suspecté (« dans le doute, je m’abstiens »), puis un autre. Cela engendre des pertes considérables pour les entreprises du secteur alimentaire concernées, voire pour toute une filière. Parallèlement, les médias soulignent, sans nuances, la gravité de ce qu’ils nomment des “épidémies”. Une impression de cafouillage et d’incapacité des services officiels s’en dégage. Les foyers récents de maladies microbiennes alimentaires dues à Escherichia coli en Allemagne et en France constituent des exemples très révélateurs des incertitudes qui planent sur ces enquêtes.

L’Union européenne a pourtant joué un rôle essentiel. Les réseaux de microbiologie ont largement participé pour détecter et identifier la bactérie. Les collaborations se sont prolongées jusque dans le cadre des investigations nationales. L’EFSA (European Food Safety Authority), l’ECDC (European Center for Disease Prevention and Control), le RKI (Robert Koch Institut) et l’Anses (Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail, ex-Afssa) sont intervenus.

Qu’avait le foyer dû à E. coli O104 : H4 de si exceptionnel pour justifier ces défaillances de l’enquête ⁽¹⁾.

PROCÉDURE INVESTIGATOIRE : UNE LOURDEUR EXCEPTIONNELLE

Les observations du foyer dû à E. coli O104:H4 se sont révélées massives, d’où une déficience généralisée de l’ensemble.

1. Des cohortes pléthoriques et dispersées

La dispersion nationale et internationale des cas est remarquable, et leur nombre total approche 4 000 (^{tableau 1}).

En Allemagne, 15 länders sur 16 ont été atteints, d’où la création le 3 juin dernier d’un groupe de travail baptisé Task force EHEC incluant des experts du RKI, de l’Institut fédéral allemand pour l’évaluation des risques (BfR) et de l’Office fédéral allemand pour la protection des consommateurs et la sécurité sanitaire des aliments (BVL) ainsi que des représentants des länders [²²].

2. Une chronologie lente et fastidieuse

En Allemagne, la durée d’observation de tous les nouveaux cas a été de 45 jours (du 1^er mai au 13 juin). Les observateurs outre-Rhin n’ont donc pas été rapidement en possession de la totalité des données d’observation (données non significatives). Un peu de patience a été nécessaire avant de passer à la phase d’expertise suivante. Des informations ont été perdues en raison de cette lenteur (restes d’aliments, souvenir des menus).

Le foyer français était en revanche beaucoup plus ramassé (^{figure 1}).

3. Une répartition hétérogène des cas

Une nébuleuse de cas a frappé l’Allemagne de façon inégale. Cette hétérogénéité a été renforcée par le découpage administratif en länders. En rapportant le nombre de cas à la population fédérale, l’incidence était faussée. Si des syndromes hémolytiques et urémiques (SHU) ont été rapportés de 15 länders, les incidences les plus élevées ont été observées dans la partie nord du foyer (^{figure 2}) [¹²].

La forme épidémiologique de ce foyer était complexe :

– massivement diffuse, sans repas pris en commun ;

– émaillée de quelques foyers satellites en collectivité fermée, avec repas pris en commun (fête ou restaurants) ;

– assortie de cas secondaires (transmission de personne à personne) ;

– additionnée de nombreuses formes sporadiques non reliées au foyer (E. coli non O104:H4) (encadré 1).

Au moins deux anadémies en collectivité fermée ont été observées dans des restaurants de la région de Hesse [¹²]. Elles concernent cinq sous-foyers de restaurants ou de cantines auxquels il convient d’ajouter deux repas de fête, dont un repas fourni par un traiteur (huit cas) qui est lui-même susceptible d’avoir acquis l’infection par transmission de personne à personne, et un autre repas de fête probablement [⁴, ¹⁴].

PROCÉDURE PROBATOIRE : UNE PAGAILLE DE FAUSSES PISTES

Dans cette étape, les indices sont examinés systématiquement et méthodiquement par des experts, convergeant les preuves pour identifier l’aliment vecteur.

Pour le foyer récent à E. coli O104:H4, les indices étaient en général faussement concordants ou discordants, conduisant à des fausses pistes par une cascade de preuves aberrantes.

Quatre caractéristiques ont particulièrement dérouté les expertises :

– la courbe chronologique, peu révélatrice ;

– les commémoratifs épidémiologiques, déroutants ;

– le genre de l’agent microbien, à détection curieusement délicate ;

– le traçage génétique d’E. coli, paradoxalement difficile.

1. Une chronologie faussement simple

La courbe temporelle cachait son hétérogénéité, mimant une forme classique à un seul pic, avec répartition homogène autour de la “normale”.

La longue durée d’observation de tous les nouveaux cas (45 jours environ, du 1^er mai au 13 juin) et la pléthore de cohortes ont “lissé” les pics multiples qui auraient dû apparaître. La durée médiane d’incubation obtenue a été de 8 jours, soit deux fois plus que celle classiquement rapportée pour E. coli O157:H7 (la durée d’incubation des SHU est encore plus longue, débutant en général 5 jours après les gastro-entérites, soit 9 jours en tout).

Un repas pris en commun a donc été suspecté pour le foyer allemand (mi-avril), alors qu’il s’agissait d’une exposition diffuse à un même aliment vecteur, d’où les aberrations à la lecture des réponses aux questionnaires des cas. Sans preuve de repas pris en commun, il est impossible de constituer un menu suspect, et les prélèvements alimentaires ne peuvent être orientés.

Le sous-foyer français correspondait à une courbe plus classique, donc plus lisible.

2. O104, un agent inconnu déroutant les statistiques

Jusqu’à mai, E. coli O104:H4 était quasi inconnu comme agent de maladie microbienne alimentaire, ou comme agent pathogène chez l’homme. Cela a désorienté l’étude cas-témoin, obligeant les enquêteurs à procéder « à tâtons » vers des fausses pistes (^{tableau 2}).

Avant le foyer allemand de 2011, E. coli O104:H4 n’était qu’un sérotype sporadique, incriminé dans quatre cas de syndromes hémolytiques et urémiques, dont l’un en Allemagne en 2001, l’autre en Corée-du-Sud en 2005, et deux autres en Géorgie en 2010 [²³].

Des souches d’E. coli entéro-agrégatives ont participé à de grands foyers associés à la consommation de graines germées, dont un foyer aurait affecté plus de 2 000 personnes au Japon en 1993 [²³]. Toutefois, cette souche anadémique n’a été identifiée que chez 12 patients, avec un sérotype O non typable (ONT:H10) [¹⁵].

En l’absence d’antécédents, le choix initial des aliments faisant partie du questionnaire de l’étude cas-témoins s’est porté sur les viandes hachées puis sur le lait et les produits laitiers. Ces aliments fréquemment incriminés pour E. coli O157:H7 ont été vite écartés, car les données étaient discordantes. Puis l’alerte aux “concombres d’Espagne, emballés en Allemagne” est intervenue et a provoqué une désorientation complète du questionnaire vers les légumes crus (^photo). La notification du réseau européen lancée le 27 mai à l’encontre de colibacilles entéro-hémorragiques a été retirée dès le 1^er juin (« résultats de la deuxième analyse négatifs pour E. coli (STEC) producteur de Shigatoxine ») [²⁰]. Il n’y est pas précisé s’il s’agit d’E. coli O104:H4, pourtant, cette notification a été interprétée sans nuances, comme un véritable “démasquage” de l’aliment vecteur.

Le 25 mai, les calculs statistiques concluent à une « association significative » entre la maladie et la consommation de « tomates crues, de concombres et de salades vertes », sur la base d’une étude portant sur 25 patients avec un SHU (n = 20) ou une diarrhée sanglante (n = 5) et 96 témoins (non malades). Les odds ratios variaient entre 4 et 7, donc tous statistiquement significatifs.

Une seconde étude cas-témoins du 29 mai a confirmé la première étude statistique. Ce n’est que début juin que les graines germées ont été soupçonnées [⁴, ¹¹].

De nouvelles suspicions sont alors provenues de l’analyse d’un double foyer satellite dans deux cantines d’une compagnie basée à Francfort, dans lesquelles des salades composées ont été consommées de façon significative. L’étude rétrospective des fournitures de ces cantines a conduit les enquêteurs vers une ferme biologique de Basse-Saxe produisant des graines germées.

Par la suite, une analyse statistique d’un foyer satellite de restaurant a confirmé l’exclusion des légumes crus, au profit d’une suspicion orientée le 10 juin vers les fèves et des graines germées, dont le fenugrec, les haricots mungo, les lentilles, les haricots azuki et la luzerne, servis au menu sous forme de mélanges [²²]. Ces mélanges étaient réalisés à la ferme (biologique) de germination et assemblés en lots, deux fois par semaine, avec une date limite de consommation de 14 jours [⁴].

En définitive, l’absence d’antécédents pour E. coli O104:H4, associée à l’alerte au concombre espagnol, a désorienté les enquêteurs allemands pendant au moins un mois, d’où une perte d’informations et de restes alimentaires.

La transmission de personne à personne (cas secondaires), classique pour E. coli, a rendu les données de consommation faussement discordantes (malades n’ayant pas mangé l’aliment suspect) et diminué les odds ratios.

En revanche, le foyer français, plus tardif, a bénéficié de l’exemple allemand (encadré 2).

3. O104, un agent microbien furtif

Isolement paradoxalement difficile

La détection au laboratoire du type O104:H4 s’est révélée aléatoire, alors qu’E. coli est un modèle de bactérie non fastidieuse. En Allemagne, seuls deux échantillons de concombre sur 816 et deux échantillons de salade sur 817 contenaient des souches STEC ; aucun des 766 échantillons de tomates analysés n’étaient positifs (résultats 17 juin).

Sur 4 000 échantillons d’aliments, dont plus de 800 de graines germées, un seul était positif.

Les deux seuls échantillons contenant E. coli O104:H4 étaient des eaux usées, (sur 6 560, soit 0,3 ‰) [⁴].

Les souches pathogènes d’E. coli sont difficiles à détecter au laboratoire, car elles sont noyées au sein d’une population constituée de souches standard et d’autres pathotypes, très nombreux (^{figure 3}, encadré 3).

La vision globale de l’ensemble du foyer échappe aux laboratoires. Aucun n’a eu accès à la collection entière de souches du foyer en Allemagne [²].

Il reste une interrogation, la concentration d’E.coli O104:H4 dans l’aliment vecteur.

La dose infectieuse de ce micro-organisme est inconnue. Elle est probablement faible, donc difficilement détectable au laboratoire.

Hypothèse de formes viables non cultivables

Des formes uniquement cultivables sur œuf embryonné ou souriceau sont possibles. Ainsi toutes les cellules de E. coli 0157 VNC induites par l’eau de rivière ou chlorée conservent la possibilité de produire la Shigatoxine [¹⁹]. Appliquée à E. coli 0104:H4, cette hypothèse concorde avec les cas (ressuscitation du micro-organisme dans l’organisme du consommateur) et l’absence d’isolement de la souche alimentaire au laboratoire.

4. O104, un agent microbien récalcitrant au profilage

Le profil bactérien d’E. coli O104:H4 a été difficile à cerner, car les différents profils (sérotype, adhésion, virulence) des souches d’E. coli entéro-agrégatives (ou EAEC) sont difficilement lisibles pour les raisons suivantes :

– le sérotypage “sérologique” n’est pas un outil très discriminant dans ce groupe de bactéries : certains sérotypes, tels qu’O44 : H18, O111 : H12, O125 et O126 : H7 ne sont pas spécifiques du groupe des EAEC ;

– beaucoup de souches de ce groupe ne sont pas sérotypables (jusqu’à un tiers des souches [¹⁷]) ;

– la souche anadémique n’a pas réagi avec les antisérums communément utilisés pour les E. coli comme ceux identifiant les antigènes O157, O26, O111 et H7, majoritaires dans les maladies alimentaires ;

– le profilage de leur adhésion par test sur cellules HEp-2 est véritablement difficile à exécuter et à interpréter ;

– par défaut de conduite d’analyse comparative pangénomique des EAEC avec d’autres pathotypes et des souches commensales d’E. coli, des marqueurs chromosomiques stables uniques ne sont pas encore disponibles pour leur identification ;

– les marqueurs plasmidiques (tel le plasmide de grande taille, pAA) se révèlent à la longue peu fiables car très volatils : un contenu de gènes variable, des plasmides perdus lors des subcultures (faux négatifs) ou transférés dans des bactéries non pathogènes (faux positifs).

L’identification des souches anadémiques a donc reposé sur l’établissement des profils de virulence en PCR (polymerase chain reaction) et des séquences types (ou ST) en “multilocus sequence typing” ou MLST.

À l’avenir, le choix des gènes et des marqueurs, tels que ceux proposés par Chattaway et coll., devra être discuté : des marqueurs de virulence (vtx1, vtx2, eae, aggR, etc.) et des profils en MLST pour sept gènes (adk, fumC, gyrB, mdh, purA et recA) [⁵].

PROCÉDURE INCRIMINATOIRE : UN ÉCLAIRAGE INDIRECT

Les aliments étaient difficilement traçables car il s’agissait de lots importés d’un pays tiers, et les preuves hygiéniques étaient diluées dans une nébuleuse d’entreprises. Le numéro du lot de fenugrec suspect est connu (n° 48088), par reconstitution de la chaîne alimentaire fautive (preuves indirectes).

1. Une kyrielle de circuits… jusqu’en Égypte

Dans le foyer allemand, le traçage rétrospectif a permis d’identifier un établissement producteur de graines germées en Basse-Saxe, à Bienenbüttel comme source la plus probable des graines germées contaminées. La comparaison des informations recueillies lors de l’investigation rétrospective des foyers français et allemands mène à la conclusion qu’un seul lot de graines de fenugrec est le lien commun le plus probable (n°  48088, importé d’Égypte). Toutefois, d’autres lots pourraient être impliqués [⁷].

2. Des graines de jardinerie en France

Les graines que l’organisateur du « repas en commun » français avaient fait germer provenaient d’un seul paquet de 50 g, acheté au détail dans une enseigne d’une chaîne nationale de jardinage (^{figure 4}) [¹³]. Elles n’ont pas été obtenues du producteur de graines germées impliqué dans le foyer allemand, mais d’un fournisseur britannique, qui a lui-même importé sa marchandise d’Allemagne (du même lot suspect n° 48088) [⁷].

DES FAUTES D’HYGIÈNE FLOUES ET DES CONCLUSIONS INCOMPLÈTES

1. Informations épidémiologiques manquantes

Si l’agent microbien responsable est connu (souche clinique d’E. coli O104:H4), les fautes d’hygiène n’ont pas été démontrées. La contamination fécale est uniquement suspectée pour l’établissement d’origine, sans utilisation manifeste de matières premières contaminées. Le réservoir d’E. coli O104:H4 reste inconnu. Il est impossible de savoir s’il côtoie E.coli O157:H7 dans le tube digestif des bovins. Seules les quelques souches d’E. coli O104:H7, 104:H12 ou O104:H21 ont été isolées chez des ruminants ou des sangliers [⁸].

De nombreux éléments hygiéniques de preuve font défaut pour le foyer à E. coli O104:H4, en particulier la souche d’entreprise, c’est-à-dire une souche qui serait identique à la souche clinique et détectée dans les locaux ou les stocks de l’entreprise du secteur alimentaire d’origine.

Aucune mention n’est faite d’une véritable inspection de l’entreprise égyptienne d’origine. Une délégation européenne aurait simplement réalisé une « tournée d’inspection » en Égypte [⁹].

Il reste à comprendre comment E. coli persiste dans les lots de graines aussi longtemps, peut-être comme formes viables non cultivables, comment les souches entero-agrégatives adhèrent et colonisent les graines et les plantes, ainsi que le rôle de la germination dans leur survie ou leur multiplication.

La présence d’E. coli O157:H7 viable a déjà été démontrée non seulement sur les surfaces externes mais également dans les tissus et les stomates des cotylédons des graines germées de radis cultivées à partir de graines contaminées expérimentalement avec la bactérie [¹⁶]. Rien ne prouve que cela puisse être étendu à E. coli O104:H4.

2. Production de graines germées : un épicentre clair mais non responsable

Dans les conditions complexes de ce foyer, et en l’absence de preuve directe, il apparaît difficile de déterminer qui est responsable (l’entreprise de germination ou le producteur de semence).

Le traçage rétrospectif révèle un épicentre clair pour 41 sous-foyers : le producteur de graines germées en Allemagne. De même le foyer français est la conséquence de la mise en germination d’un sac de graines, mais cela ne suffit pas à engager leur responsabilité.

En outre, certaines victimes allemandes ont mangé crues les graines germées à la maison (homesprouting). Elles pourraient avoir contaminé les germes par leur propre souche clinique fécale. De même des manipulateurs de denrées alimentaires étaient porteurs digestifs de la souche clinique et auraient pu contaminer les graines.

Le produit aurait pu donc atteindre des niveaux de contamination dangereux à la germination sans véritable faute d’hygiène du producteur.

3. Retrait de lots et interdiction d’importation

La Commission a tranché en défaveur de l’importateur. Une mesure corrective, finalement adoptée, a permis de retirer du marché les lots ayant la même origine que le lot suspecté et importé de 2009 à 2011 (décision d’exécution 2011/402). L’importation d’Égypte de treize graines et fèves a été interdite au moins jusqu’au 31 octobre 2011. Cela correspond à l’application d’un principe de précaution, au motif d’incertitude sur « l’origine exacte de la contamination en Égypte, les modes de cette contamination et une éventuelle contamination croisée ».

Conclusion

Les sources de défaillances des enquêtes portant sur des foyers de TIAC sont particulièrement nombreuses dès qu’il s’agit d’E. coli, dont les caractéristiques sanitaires, médicales, épidémiologiques, microbiologiques et hygiéniques sont autant de facteurs qui affaiblissent les enquêtes alimentaires. Les défaillances ont des causes qui peuvent être résumées à la manière de la méthode des cinq “M” :

– un Micro-organisme émergent (E. coli O104:H4) ;

– des Moyens d’investigation très lourds (4 000 cas, 13 pays) ;

– des Moyens techniques d’expertise déroutés (odds ratios faussement concordants) ;

– un Milieu d’observation complexe (une nébuleuse -d’entreprises du secteur alimentaire) ;

– une Méthode par reconstitution donnant une preuve indirecte (un lot suspect de graines).

À l’avenir, d’autres enquêtes sur les foyers de TIAC pourraient avoir le même sort : les certitudes s’amenuisent, des investigations initiales aux conclusions de l’enquête, et les questions sans réponse immédiate satisfaisante s’accumulent.

Références

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