La baisse des niveaux atmosphériques de dioxyde de soufre pourrait être liée à l’augmentation mondiale de la maladie du légionnaire, une forme grave de pneumonie causée par l’inhalation de la bactérie pathogène Legionella. C’est ce que rapporte une nouvelle étude de l’Université d’Albany, publiée aujourd’hui dans la revue Nexus PNASqui a examiné les tendances du dioxyde de soufre atmosphérique, l’incidence de la légionellose et le rôle des tours de refroidissement dans l’hébergement de Legionella.
Les sources de légionelles, qui peuvent se multiplier dans les systèmes d’eau des bâtiments et se propager dans l’air, sont bien connues, tout comme les tendances saisonnières qui affectent la bactérie en tant que risque pour la santé publique. Pourtant, l’augmentation mondiale des cas reste une énigme.
Selon les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis, entre 2000 et 2018, les cas de légionellose ont été multipliés par neuf à l’échelle nationale, l’État de New York étant celui qui supporte la charge de morbidité la plus élevée et connaît l’augmentation la plus rapide du pays.
« L’acidité atmosphérique influence la durée de survie des Legionella », a déclaré le co-auteur principal Fangqun Yu, professeur principal au Centre de recherche en sciences atmosphériques de l’UAlbany. « Cela est vrai pour les légionelles trouvées dans les gouttelettes contaminées provenant des tours de refroidissement et d’autres sources telles que les spas et les fontaines décoratives. Ici, nous avons examiné la voie de transmission des légionelles dans l’air. Comprendre comment les conditions environnementales changeantes influencent la prolifération des légionelles est essentiel pour atténuer ce problème. un risque important pour la santé publique. »
Impact environnemental sur la bactérie Legionella et risque de maladie
Les légionelles sont très sensibles à l’acidité et périssent rapidement dans des conditions de pH faible. Au cours du dernier demi-siècle, grâce à la législation visant à réduire les émissions de dioxyde de soufre, les niveaux de pH dans l’atmosphère ont diminué, avec des bénéfices majeurs pour la santé humaine et environnementale. Cependant, avec moins de dioxyde de soufre dans l’atmosphère, les gouttelettes d’eau émises par les tours de refroidissement et autres systèmes d’eau sont moins acides, ce qui facilite la survie des légionelles résidentes, leur diffusion dans l’air et leur viabilité à mesure qu’elles se propagent.
Les chercheurs de l’UAlbany se sont concentrés sur les tours de refroidissement, systèmes de traitement de l’eau associés aux systèmes CVC industriels, commerciaux et résidentiels de grande taille. Parmi les nombreux endroits où les légionelles prospèrent (par exemple, les réservoirs d’eau chaude, les pommes de douche, les robinets d’évier), les tours de refroidissement sont une préoccupation majeure car elles peuvent émettre des panaches de bactéries en suspension dans l’air qui, lorsque les conditions sont favorables, peuvent dériver et infecter les gens jusqu’à 10 km. loin.
Utilisant des caractéristiques sur l’incidence de la maladie du légionnaire du CDC, l’équipe a analysé des nombres et des emplacements de cas en travers du pays. Les conditions environnementales, notamment le dioxyde de soufre atmosphérique, la température, les précipitations, l’humidité relative et l’indice UV, ont été prises en compte dans l’analyse. Ils ont constaté que les États du Nord-Est avaient le fardeau de morbidité le plus élevé, New York étant en tête de liste.
En se concentrant sur New York, l’équipe a examiné les effets du dioxyde de soufre atmosphérique et des tours de refroidissement sur le nombre de cas de maladie du légionnaire. De 1992 à 2019, les cas ont augmenté à un rythme similaire à celui de la diminution de la concentration de dioxyde de soufre. Grâce aux données géolocalisées de la base de données des tours de refroidissement enregistrées dans l’État de New York, l’équipe a cartographié les numéros de cas par rapport aux emplacements des tours de refroidissement et a découvert des tendances liant la proximité des tours de refroidissement et l’incidence des maladies.
« Les bactéries Legionella peuvent être dispersées par les aérosols sur des distances considérables, qui varient en fonction des conditions environnementales dominantes telles que l’humidité, la température, la vitesse et la direction du vent », a déclaré le co-auteur principal Arshad A. Nair, associé postdoctoral au Centre de recherche en sciences atmosphériques de l’UAlbany. « Le risque d’hospitalisation pour la maladie du légionnaire augmente avec la proximité d’une tour de refroidissement. Ici, nous démontrons que la plage moyenne de risque élevé s’étend jusqu’à 7,3 km d’une tour de refroidissement ; cette plage a augmenté au cours des deux dernières décennies. »
Éclairer la stratégie de santé publique
Les découvertes de l’équipe sont particulièrement importantes pour protéger les populations vulnérables qui connaissent de manière disproportionnée des conditions qui augmentent le risque de maladie du légionnaire, comme vivre à proximité de zones industrielles ou densément peuplées ou avoir des problèmes de santé préexistants.
« Bien qu’il existe de nombreux rapports documentés reliant les tours de refroidissement à des épidémies plus importantes de légionellose, cette étude aide à expliquer les nombreux cas » sporadiques « », a déclaré Ursula Lauper, professeure adjointe clinique au Département des sciences de la santé environnementale de l’École de santé publique et de santé publique de l’Université d’Albany. Chef de section du contrôle et de l’analyse des systèmes d’eau au ministère de la Santé de l’État de New York. « Il est important que les tours de refroidissement soient régulièrement surveillées, testées et nettoyées. La réglementation de l’État de New York exige que les tours de refroidissement soient échantillonnées pour détecter la légionelle tous les 90 jours pendant leur utilisation.
« Parce que nous savons qu’il existe différents taux d’incidence de la maladie du légionnaire dans tout l’État, nous utilisons les résultats de cette étude pour développer des stratégies de prévention et de sensibilisation. Nous continuons de travailler en étroite collaboration avec nos bureaux régionaux et nos partenaires locaux des services de santé pour faire respecter les «
« La raison pour laquelle le nombre de légionnaires a augmenté depuis 2000 pourrait s’expliquer par de multiples changements complexes que nous prévoyons d’examiner plus en profondeur dans de futures études », a déclaré Shao Lin, professeur et président du département des sciences de la santé environnementale de l’Université d’Albany à l’École de santé publique. « Les politiques actuelles de réduction des émissions ont considérablement réduit les niveaux de pollution atmosphérique et le fardeau des maladies cardio-respiratoires dans l’État de New York. Cette nouvelle recherche vise à clarifier l’un des nombreux facteurs qui façonnent le risque de maladie respiratoire. »
Protéger les personnes et l’environnement
Malgré les nouvelles découvertes, la réduction de la pollution et de l’acidité atmosphérique est incontestablement bénéfique pour l’homme et l’environnement. Yu a comparé les découvertes de l’équipe à la compréhension des effets secondaires d’un médicament qui sauve des vies.
« Dans ce cas, les ‘effets secondaires’ devraient être bien moindres que les bénéfices bien reconnus pour la santé d’une réduction de la pollution atmosphérique », a déclaré Yu. « Notre étude vise à identifier ces effets secondaires, ce qui peut aider à éclairer les stratégies visant à les atténuer tout en maintenant la qualité de l’air et ses nombreux avantages.
« Ce travail présente une collaboration importante entre la communauté universitaire et les agences d’État pour résoudre un problème environnemental réel et émergent. Ce type de collaboration est particulièrement critique car la qualité de l’air et les conditions environnementales peuvent avoir des associations complexes avec d’autres maladies (y compris les maladies cardiovasculaires et respiratoires). , troubles neurologiques et complications périnatales), en particulier avec les changements climatiques et les compositions chimiques atmosphériques.
« Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour élaborer des recommandations politiques spécifiques pour résoudre ce problème », a déclaré Lin. « Ensuite, notre équipe collaborera avec le NYSDOH pour approfondir ses recherches, notamment en contrôlant les facteurs de confusion potentiels tels que les copolluants, les facteurs environnementaux et génétiques et les conditions météorologiques associées au changement climatique. Nous utiliserons également des méthodes d’IA pour développer un modèle prédictif de Legionella, notamment facteurs naturels, bâtis et sociaux.
Plus d’information:
Fangqun Yu et al, L’augmentation mystérieusement rapide de l’incidence de la maladie du légionnaire est en corrélation avec la baisse du dioxyde de soufre atmosphérique, Nexus PNAS (2024). DOI : 10.1093/pnasnexus/pgae085