Répartition géographique des bactéries pathogènes de l'homme dans les sols : effet des constituants et de l'urbanisation – PATHO-RMQS

Cette proposition intègre le champ thématique "santé-environnement" et concerne l'écologie des agents bactériens infectieux. Il apparaît incontestable que l'urbanisation, les pratiques agricoles, les modifications majeures des paysages, les changements climatiques, le vieillissement de la population représentent des forces sélectives modifiant l'écologie des agents infectieux. Nous avons cependant un déficit important sur l'étude de la prévalence des bactéries pathogènes humaines dans l'environnement, en dehors de l'homme et des réservoirs animaux, et plus particulièrement dans les sols, et sur la compréhension du rôle des facteurs abiotiques et biotiques influençant leur survie et leur distribution. Il est opportun de s'intéresser à la distribution des pathogènes dans les sols puisque ce milieu vivant héberge une microflore bactérienne abondante et d'une grande diversité et offre par sa complexité structurale et physico-chimique une multiplicité d'habitats. A l'interface entre nature et société, assurant des fonctions de production alimentaire et des fonctions environnementales essentielles à la vie humaine, cet environnement est soumis à de multiples contraintes qui ne peuvent pas être sans répercussions sur la dynamique des agents infectieux. Les principaux objectifs de ce projet sont i) d' évaluer le potentiel du sol à constituer un réservoir i.e. milieu assurant la survie, le développement et la dispersion de bactéries pathogènes de l'homme et ii) de hiérarchiser les facteurs abiotiques (facteurs climatiques et physico-chimiques, distribution floristique, source de contamination, fertilisation, usage de pesticides) et biotiques (densité, structure génétique des communautés bactériennes indigènes) favorables à la survie, au développement et à la dispersion de bactéries pathogènes. Afin de répondre à ces objectifs nous proposons le projet Patho-RMQS, projet qui s'appuie sur l'existence de deux réseaux nationaux, le Réseau de Mesures de la Qualité des Sols (RMQS) et le réseau ICP-Forest niveau 1. Patho-RMQS vise à étudier la distribution de pathogènes humains dans les sols français via une stratégie d'échantillonnage portant sur l'ensemble du territoire métropolitain (échantillonnage exhaustif –2200 sols-, standardisé, représentatif de différents types et modes d'exploitation du sol) et à comprendre l'influence des facteurs abiotiques et biotiques sur la dynamique de ces pathogènes. Les pathogènes ciblés sont des pathogènes "primaires" (Listeria monocytogenes, Salmonella typhimurium, Clostridium difficile, Enterococcus faecalis, Leptospira, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Burkholderia pseudomallei) et des pathogènes opportunistes (Pseudomonas aeruginosa, B. cenocepacia, B. multivorans, Stenotrophomonas maltophilia, Nocardia asteroides, Acinetobacter baumanii, Achromobacter xylosoxidans, Aeromonas hydrophila, A. caviae) se différenciant également par leur distribution présupposée dans l'environnement (aquatique, animal/humain, sols/rhizosphère). La détection et la quantification des pathogènes seront réalisées par amplification PCR en temps réel sur des extraits d'ADN du sol en ciblant des marqueurs génétiques spécifiques de chaque espèce et préalablement optimisés (sensibilité et spécificité) pour un criblage fiable des sols. Des stratégies de restriction et séquençage, d'enrichissement sur milieu de culture sélectif, d'études de survie en microcosmes de sol viendront compléter cette approche. Des outils de statistique descriptive (analyses multivariées) seront appliqués afin d'identifier les facteurs environnementaux déterminant la distribution de ces pathogènes. Les attendus scientifiques de ce projet sont i) de disposer d'un instantané de la distribution de pathogènes humains dans l'environnement sol à grande échelle à savoir une échelle nationale, échelle qui peut rarement être explorée. Les dispositifs RMQS et ICP-Forest étant mis en place pour permettre plusieurs campagnes d'échantillonnage (mesures effectuées tous les 10 ans) cette distribution des pathogènes pourrait être évaluée sur le long terme; ii) d'identifier les caractéristiques abiotiques favorables à la survie et au développement de ces pathogènes; iii) d'obtenir des données sur la représentativité des populations de pathogènes au sein des communautés bactériennes indigènes et sur les interactions entre populations (antagonisme, exclusion, synergie…); iv) de constituer une collection de souches environnementales et de permettre sa diffusion et son utilisation par les centres de référence sur certains agents pathogènes, dans le contexte du plateau "Envirhonalp" PAR-MIC, v) d'établir au niveau national une microbiologie prévisionnelle des sols réservoirs et des pratiques à risque à savoir favorables à la survie, au développement et à la dispersion des pathogènes; vi) de disposer de marqueurs et outils de détection fiables et sensibles pour le suivi de pathogènes, et de proposer des procédures pouvant faire l'objet d'une normalisation.