Les plastiques des rivières contiennent des bactéries pathogènes et des gènes de résistance aux antibiotiques

«Les plastiques des rivières contiennent des bactéries pathogènes et des gènes de résistance aux antibiotiques», source article de Chris Dall paru le 1er novembre 2023 dans CIDRAP News.

Une nouvelle recherche menée au Royaume-Uni fournit une autre raison de s'inquiéter de la prolifération du plastique dans l'environnement.

Dans une étude publiée aujourd'hui dans Microbiome, une équipe dirigée par des chercheurs de l'Université de Warwick a découvert que des plastiques nouveaux et dégradés immergés pendant une semaine dans une rivière hébergeaient des «auto-stoppeurs microbiens» opportunistes comme Pseudomonas aeruginosa et Acinetobacter baumannii, ainsi qu'un ensemble distinct des gènes de résistance aux antibiotiques (GRAs). Les auteurs de l'étude disent que les résultats mettent en évidence les inquiétudes selon lesquelles la «plastisphère fluviale» pourrait servir de réservoir de résistance aux antibiotiques.

«L'impact environnemental que posent les plastiques s'ils agissent comme réservoir de bactéries pathogènes ou les GRAs est aggravé par la persistance des plastiques dans l'environnement en raison de leur récalcitrance et de leur flottabilité», écrivent les auteurs de l'étude.

Mais les auteurs notent également que l’étude met en évidence le potentiel de prolifération d’agents pathogènes opportunistes et de GRAs dans tout l’environnement d’eau douce.

Différents pathogènes se développent sur le plastique

Pour étudier le potentiel des plastiques fluviaux à servir de vecteurs de bactéries pathogènes et de réservoirs pour les GRAs, les chercheurs ont immergé des bandes de polyéthylène basse densité (PEBD), le type de plastique utilisé pour les sacs en plastique, les films rétractables et les couvercles minces des conteneurs, pour 7 jours dans la rivière Sowe, à 1 km en aval d'une station d'épuration. Certaines bandes ont été chauffées dans un four pendant 6 mois pour imiter le processus d'altération qui se produit dans la nature. Des morceaux de bois ont été utilisés comme surface témoin.

Après une semaine dans l'eau pour établir des biofilms sur les échantillons de plastique et de bois, les chercheurs ont extrait l'ADN des communautés microbiennes et mené une analyse métagénomique, comparant la diversité des microbes qui se sont développés sur l'échantillon de bois et de plastique avec celle de l'eau environnante. (environnement planctonique).

Les communautés microbiennes qui se sont développées sur le plastique et le bois étaient similaires les unes aux autres mais très différentes de celles présentes dans les échantillons d’eau. Sur les échantillons de bois et de plastique, des espèces telles que Pseudomonas, Acinetobacter et Aeromonas prédominaient, Pseudomonas étant plus abondant sur le plastique altéré. Selon les auteurs de l'étude, cette découverte pourrait être liée à la libération de composés organiques qui favorisent la croissance de bactéries spécifiques.

Les prélèvements d'eau, en revanche, étaient dominés par des espèces pathogènes comme Escherichia, Klebsiella, Salmonella et Streptococcus, qui ont également été retrouvées dans les biofilms de bois et de plastique, mais en bien moindre abondance. Les échantillons de bois et de plastique contenaient également plus de GRAs et différents sous-types de GRAs que les échantillons d’eau. L'abondance relative des GRAs était nettement plus élevée dans les biofilms plastiques altérés que dans les autres biofilms ou dans les échantillons d'eau.

Dans une expérience supplémentaire, les chercheurs ont découvert que l’exposition des échantillons de plastique, de bois et d’eau à des concentrations sub-inhibitrices d’antibiotiques mais cliniquement pertinentes – celles qui ont été retrouvées dans les études sur les eaux usées et les sédiments fluviaux – augmentait la prévalence de leurs GRAs correspondants. Mais les différentes communautés microbiennes présentes dans les échantillons ont été affectées différemment par chaque antibiotique.

Évaluer le risque pour la santé

Les résultats sont remarquables à la fois en raison du volume considérable de débris plastiques que les rivières transportent chaque année vers les océans (jusqu'à 2 millions de tonnes, selon certaines estimations) et de la capacité connue des microbes à coloniser le plastique une fois qu'il pénètre dans l'eau. De plus, les auteurs notent que les plastiques peuvent faciliter le transfert horizontal des GRAs vers des bactéries pathogènes.

Mais les auteurs disent qu'il est trop tôt pour déterminer si les plastiques peuvent propager des bactéries infectantes résistantes aux antibiotiques et pour quantifier le risque pour la santé posé par la pollution plastique.

«Pour cela, des évaluations supplémentaires sont nécessaires pour déterminer le pouvoir pathogène réel des microbes présents dans la plastisphère ; celles-ci devraient prendre en compte le transfert potentiel et la capacité à provoquer une maladie vers l'organisme hôte, qu'il soit humain, animal ou végétal», ont-ils écrit.

De plus, l’abondance d’agents pathogènes opportunistes et de GRAs trouvés dans les échantillons de bois et d’eau suggèrent que les futures études devront examiner l’ensemble de l’écosphère fluviale en tant que réservoir potentiel de pathogènes résistants.

«Nos données soulignent l'importance d'intégrer les informations de tous les compartiments concomitants au sein d'un écosystème impacté de manière anthropique et montrent que la mise en œuvre de mesures de santé et de sécurité sanitaire contre la présence de pathogènes et de GRAs semble être un enjeu qui dépasse la plastisphère», ont-ils conclu.

NB : Photo BrianAJackson / iStoc