La Guadeloupe, de par sa situation géographique, possède des caractéristiques géologiques et faunistiques particulières. Ces particularités se retrouvent également au niveau des pathogènes auxquels l’homme peut être exposé dans son environnement proche ou dans ses activités de plein air.
Parmi ces pathogènes, parfois émergents, l’équipe de microbiologie de l’IPG a développé des projets de recherche autour de 3 thématiques d’intérêt pour la santé publique : Naegleria fowleri, les salmonelles de reptiles et Angiostrongylus cantonensis.
Naegleria fowleri
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Les amibes sont des protozoaires eucaryotes unicellulaires qui peuvent vivre sous forme parasite, ou évoluer librement dans les sols et les milieux aquatiques (eaux douces). Les amibes libres appartiennent à différents genres. Seules Naegleria fowleri, plusieurs espèces du genre Acanthamoeba et Balamuthia mandrillaris sont responsables de pathologies humaines, en particulier d’encéphalites mortelles.. N. fowleri est responsable de méningo-encéphalites amibiennes primitives (MEAP), pratiquement impossibles à traiter, avec un taux de mortalité supérieur à 97% . Le patient décède 5-7 jours après l’infection. Ceci est dû au manque de thérapies rapides et efficaces, mais aussi au diagnostic tardif de cette maladie ; la confirmation de l’infection par N. fowleri est réalisée post-portem.
En Guadeloupe, une étude a révélé la présence de N. fowleri au moins une fois dans la plupart des bains chauds. Le sol était le réservoir de ces amibes, et l’hypothèse est que l’eau se contaminerait en circulant sur le sol avant de rejoindre les bains .Cependant, malgré la fréquentation importante des bains chauds en Guadeloupe, un seul cas mortel y a été confirmé jusqu’ici, et moins de 300 en tout dans le monde. Pourtant des anticorps dirigés contre N. fowleri sont fréquemment retrouvés chez les sujets fréquentant régulièrement les eaux contaminées par N. fowleri, ce qui laisse supposer des infections asymptomatiques. Etant donné que les symptômes de la MEAP sont très similaires à ceux de la méningite bactérienne ou virale, il est fort probable que le nombre de patients infectés par N.fowleri soit sous-estimé. En 2017, des cas mortels de MEAP ont été répertoriés à nouveau aux Etats-Unis (4) et pour la première fois au Pakistan (1) en Zambie (1) et au Pérou (4). Le réchauffement des eaux douces naturelles (mais aussi des piscines) dû à des activités industrielles, à la pollution et au réchauffement climatique pourrait contribuer à l’augmentation du nombre de cas dans le monde. Il est donc important de développer de nouvelles thérapies (antibiotiques plus efficaces, anticorps neutralisants ou autres) mais aussi des outils de diagnostiques performants. Pour cela, il est essentiel de mieux comprendre la biologie de N.fowleri, et en particulier, élucider les mécanismes de virulence.
Afin d’améliorer la compréhension des encéphalites mortelles, nous travaillons sur i) les mécanismes de pathogenèse de N. fowleri et ii) l’analyse globale et sans a priori des interactions entre N. fowleri et leurs hôtes par des approches de type « omics » (transcriptomique / protéomique).
Salmonelles reptiliennes
Les salmonelles sont naturellement présentes dans le tube digestif des reptiles et des amphibiens. Ainsi, 40% des sérotypes de salmonelles sont principalement retrouvés chez les reptiles. La popularité croissante des reptiles comme animaux de compagnie a engendré une augmentation du nombre de cas de salmonelloses d’origine reptilienne. Ces sérotypes, mal adaptés à l’homme, sont plus souvent responsables d’infections invasives et d’hospitalisation.
En Guadeloupe, l’épidémiologie des infections à salmonelles est mal connue. Il existe, cependant, une spécificité au niveau des sérotypes : une enquête nationale menée en 2008 par le CNR auprès des LBM privés/publiques a pu mettre en évidence que parmi les salmonelles isolées en Guadeloupe, plus de la moitié des sérotypes était d’origine reptilienne. Les 2 sérotypes prédominants Panama et Arachevalata, sont rarement rencontrés en France et plus généralement dans les autres régions du monde. Entre 2010 et 2014, ces 2 sérotypes n’ont pas été retrouvés dans les prélèvements d’origine avicole, porcine ou bovine. Le réservoir de ces sérotypes est donc probablement environnemental et plus précisément reptilien. En effet, en Guadeloupe, les reptiles et les amphibiens sont omniprésents dans l’environnement des maisons : les anolis (lézars diurnes), les geckos et les grenouilles sont fréquemment retrouvés dans les maisons, les iguanes dans les jardins.
Une étude a donc été mise en place entre 2012 et 2014 afin d’apprécier la distribution des sérotypes de salmonelles entre les différents réservoirs (reptiliens, avicoles, humains), d’évaluer l’impact des sérotypes en santé humaine et de déterminer les facteurs d’exposition.
Angiostrongylus cantonensis
L’angiostrongylose est une parasitose causée par le nématode Angiostrongylus sp. Son hôte définitif est le rongeur chez lequel il vit à l’état adulte dans les artères pulmonaires et digestives. La maturation larvaire s’effectue chez les mollusques, hôtes intermédiaires, notamment l’espèce invasive Achatina fulica ou escargot géant d’Afrique introduit en Guadeloupe dans les années 80.
La contamination humaine est accidentelle par ingestion de larves contenues dans des mollusques ou des crudités souillées par les sécrétions de mollusques. Chez les jeunes enfants, la contamination s’effectue principalement par transmission manu-portée après manipulation de mollusques terrestres.
Il existe deux espèces pathogènes pour l’homme :
- Angiostrongylus cantonensis qui constitue la première cause infectieuse de méningite à éosinophiles dans le monde et qui peut être à l’origine de méningo-encéphalites graves avec séquelles neurologiques voire décès ;
- Angiostrongylus costaricensis, décrit pour la 1ère fois au Costa Rica en 1967, à l’origine de fortes douleurs abdominales mimant celles de l’appendicite, pouvant se compliquer en perforations et hémorragies digestives parfois mortelles (2 à 8% des cas).
En Guadeloupe et Martinique, plusieurs cas de méningites à éosinophiles causés par A. cantonensis ont été décrits ces dernières années. Le diagnostic a été effectué soit par sérologie soit par PCR.
Trois cas sévères d’angiostrongylose digestive associés à de fortes hyperéosinophilies ont été décrits en Guadeloupe et en Martinique dans les années 90 et 4 cas ont récemment été diagnostiqués en Martinique.
L’augmentation de cas et surtout la difficulté diagnostique car la sérologie n’est effectuée qu’en Suisse et la PCR était réalisée au Centres for Diseases Control (CDC) à Atlanta, USA, ont conduit les cliniciens et les autorités de Santé de Guadeloupe et Martinique à rechercher des solutions pour faciliter le diagnostic et mieux comprendre les modes de transmissions sur nos îles.
Pour cela L’Institut Pasteur de Guadeloupe a été sollicité pour mettre en place le diagnostic moléculaire d’Angiostrongylus cantonensis au profit des hôpitaux de Guadeloupe, Martinique et Guyane et pour rechercher le parasite dans les mollusques terrestres.
Le diagnostic humain est désormais valide à l’Institut Pasteur de Guadeloupe qui a pu confirmer récemment en biologie moléculaire un cas de Martinique pour lequel seul le diagnostic sérologique avait été réalisé. La recherche de parasites sur escargots a également débuté confirmant environ 30% de taux de portage en Guadeloupe et mettant en évidence le premier portage chez un escargot de Guyane.
Diversité microbienne des poussières sahariennes
Les Antilles Françaises sont touchées périodiquement entre les mois d’avril et d’octobre, par des épisodes de « brumes de sable » (particules fines < 10 µm) en provenance du Sahara conduisant à des alertes à la pollution atmosphérique. Ces épisodes se répètent plusieurs fois dans l’année et peuvent durer plusieurs jours consécutifs. Les recherches sur la Barbade menées par l’Université de Miami depuis la fin des années 1960 ont mis en évidence une augmentation du flux de poussières ces dernières 25 années ce qui coïncide avec le début de la sècheresse actuelle en Afrique du Nord. Il a été montré que les brumes étaient plus importantes les années de grande sècheresse au Sahel.
Les poussières sahariennes sont capables de transporter des organismes de grandes tailles comme des diatomées, mais aussi des criquets pèlerins (Schistocerca gregaria) qui ont été retrouvés à la Barbade et la Dominique. Par ailleurs, la poussière saharienne a été impliquée dans l’éclosion de diverses maladies environnementales telles que la mort des récifs coralliens de la Caraïbe dans les années 80 par le champignon Aspergillus sydowii. L’exposition à la poussière du désert a également été identifiée comme la source d’un certain nombre de maladies animales telle que l’aspergillose chez les criquets pèlerins, mais aussi humaines comme la coccidioïdomycose ou le syndrome du golfe persique. Un grand nombre d’études démontre également l’association des aérosols aux maladies infectieuses et respiratoires. Les PAMPs (Pathogen-Associated Molecular Patterns) tels que les endotoxines et certains composants des parois des bactéries à Gram négatif présents dans l’air, agissent sur le système immunitaire et augmentent les risques d’asthme sévère.
Une étude aux Iles Vierges américaines a montré que les agents bactériens et viraux cultivables étaient 3 fois plus nombreux lors des pics de poussières africaines qu’en dehors des pics. Il est donc probable que les poussières sahariennes transportent un grand nombre d’agents potentiellement pathogènes.
En Guadeloupe, il a été observé un plus grand nombre de cas de consultations pour asthme au service des urgences du CHU de Pointe-à- Pitre durant les pics de poussières sahariennes.
Ce projet a pour objectif de déterminer la diversité et la fréquence des agents microbiens transportés par les poussières sahariennes (Eucaryotes, Bactéries, Virus) par une approche cultivable et non cultivable (métagénomique). Une meilleure connaissance de la composition microbienne des poussières sahariennes devraient permettre d’évaluer les conséquences pathologiques potentielles sur la santé humaine/animale et sur l’environnement.
Ce projet s’inscrit par ailleurs dans un projet plus global (BrumiSaTerre : Brumes de sable et croissance fœtale en Grande-Terre et Basse-Terre (Guadeloupe)). Ce projet collaboratif entre l’INSERM, le LERES, Gwadair, le CHU de Guadeloupe et l’IPG vise à étudier l’association entre l’exposition aux particules d’origine saharienne et la croissance fœtale dans la population Guadeloupéenne. Pour cela, une estimation de l’exposition à ces particules selon leur distribution spatiale et une caractérisation des particules sur le plan minéralogique, chimique et microbiologique est réalisée.