Cas groupés communautaires de légionellose, Pas-de-Calais, France, novembre 2003 - janvier 2004


Pierre-Henry Miquel1, Sylvie Haeghebaert1, Didier Che2, Christine Campese2, Cécile Guitard3, Max Thérouanne3, Guillaume Panié4, Sophie Jarraud5, Danièle Ilef1
1Cellule interrégionale d’épidémiologie Nord (Cire Nord, Lille)
2 Institut de veille sanitaire, Département des maladies infectieuses (InVS)
3 Direction départementale des affaires sanitaires et sociales (Ddass)
4 Direction régionale de l’industrie, de la recherche et de l’environnement (Drire)
5 Centre national de référence des légionelles (CNRL)


ALERTE

Le 28 novembre 2003, la Ddass du Pas-de-Calais était informée par l’hôpital de Lens de la survenue, de deux cas communautaires de légionellose. Ces deux cas étaient domiciliés dans la commune de Harnes à 400m de distance et la date de début des signes était respectivement les 11 et 15 novembre 2003.

La Direction régionale de l’industrie de la recherche et de l’environnement (Drire), contactée par la Ddass le même jour, signalait que, mi-novembre, ses services avaient été informés d’une contamination importante (>106 Unité formant colonies par litre – UFC/l)) par Legionella pneumophila des tours aéroréfrigérantes (TAR) d’une entreprise pétrochimique située à Harnes. Cette contamination avait été détectée lors de deux autocontrôles effectués le 15/10 et le 20/11 et un plan de lutte contre la contamination avait été mis en œuvre par l’entreprise dès connaissance des résultats.

La survenue de 2 cas de légionellose chez des résidents de Harnes et la découverte d’une contamination importante des circuits de refroidissement d’une entreprise, distante de moins d’un kilomètre du lieu de résidence des cas ont conduit la Ddass à rechercher immédiatement d’autres cas auprès des généralistes du secteur et du Centre hospitalier (CH) de Lens.

Le 2 décembre, au total 9 cas de légionellose étaient recensés. Tous résidaient à Harnes et dans les communes limitrophes, et avaient des dates de début des signes en novembre 2003. Une investigation épidémiologique a été aussitôt initiée par la Ddass et la Cire afin de confirmer la nature épidémique du phénomène, d’en mesurer l’importance, d’identifier l’origine et la source de la contamination et de mettre en œuvre des mesures de contrôle adaptées.


METHODE

Une enquête épidémiologique descriptive a été réalisée afin de générer des hypothèses sur la source de la contamination.

Un cas a été défini comme une personne résidant ou ayant effectué des déplacements dans une zone de 12 kilomètres autour de Harnes dans les 10 jours précédant le début de la maladie. Les cas ont présenté, entre le 1er novembre 2003 et le 31 janvier 2004, un épisode de pneumopathie radiologiquement confirmée, ils répondaient à la définition de cas confirmé ou probable de légionellose de la déclaration obligatoire [1]. Seuls les cas infectés par une Legionella pneumophila de sérogroupe 1 ont été rattachés à l’épidémie.
Les cas nosocomiaux certains, hospitalisés durant la totalité de la période d’incubation (10 jours) ont été exclus.
Une recherche rétrospective et prospective des cas a été effectuée auprès des hôpitaux de la région de Lens et d’autres hôpitaux référents de la région.

Chaque cas ou, à défaut, une personne de son entourage proche, a été interrogé par téléphone à l’aide d’un questionnaire standardisé, portant sur les circonstances de survenue de la maladie, les antécédents médicaux, le mode de vie, les expositions professionnelles et personnelles potentielles au domicile et lors des déplacements dans les 10 jours précédant le début des symptômes.

Des enquêtes environnementales visant à identifier la ou les sources potentielles de contamination ont été menées par la Drire et la Ddass en parallèle avec l’enquête épidémiologique dans les 53 communes situées dans un rayon de 12km autour de Harnes :
- les installations à risque potentiel ont fait l’objet d’un recensement et de contrôles par les services de la Drire et de la Ddass : TAR, autres systèmes de climatisation/réfrigération, stations de lavage de voitures, le réseau public d’eau potable, forages privés et industriels, stations d’épuration, jets d'eau et fontaines décoratives, engins de nettoyage des réseaux d’assainissement et des voiries et canaux ;
- des prélèvements itératifs pour recherche de légionelles ont été effectués sur toutes ces installations, jusqu’à l’extinction de l’épidémie ;
- des contrôles ont été réalisés sur les circuits d’eau chaude sanitaire au domicile de tous les cas.

Les souches d’origine clinique et environnementale ont été caractérisées et comparées entre elles au Centre national de référence des légionelles (CNRL) par la technique de typage moléculaire en champ pulsé après macro restriction de l’ADN (PFGE).

Des modèles de dispersion de panache de gouttelettes étaient développés par l’Ineris en fonction des données climatiques et techniques d’une installation à risque suspectée au vu des premiers résultats[2].

Une méthode expérimentale de mesure de concentration de Legionella dans l’air a été mise en place par le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB)[2].

Les données ont été analysées avec le logiciel Epi Info 6.04d, la cartographie a été réalisée avec ArcView 3.


Résultats

Au total, 86 cas confirmés de légionellose dus à Legionella pneumophila 1, sont survenus du 5 novembre 2003 au 22 janvier 2004, chez des personnes résidant ou ayant effectué des déplacements dans la région de Lens. Dix-sept cas (20%) sont décédés.

L’âge médian des cas était de 75 ans [min-max :32-92] et sexe ratio H/F était de 1,5. Le délai médian entre la date de début des signes et la date du diagnostic était de 4 jours [min-max :0-37]. Dix-huit cas (21%) ont nécessité une assistance respiratoire.

Un ou plusieurs facteurs individuels favorisant la survenue d’une légionellose ont été retrouvés chez 78 cas (92%) : consommation d’alcool (51%), maladies cardio-vasculaires (51%), tabagisme (34%), silicose (20%), bronchite chronique (17%).

L’aspect de la courbe épidémique, évoluant en deux vagues successives, suggérait l’hypothèse d’une source intermittente et persistante de contamination (figure 1).

Tous les cas résidaient ou avaient fréquenté des lieux situés dans un rayon de 12 Km autour de Harnes dans les dix jours précédant le début des symptômes. Cinquante d’entre eux (58%) résidaient ou avaient effectué des déplacements à Harnes ou dans les quatre communes limitrophes de Harnes. Aucun lieu de fréquentation, commun à tous les cas, n'a pu être identifié.

Le taux d’attaque global sur la zone des 22 communes de résidence des cas était de 3,9 pour 104 habitants. Les taux d’attaque les plus élevés ont été retrouvés dans la commune de Harnes (23 cas ; 16,7/104) et 2 communes avoisinantes : Annay (5 cas ; 10,5/104) et Fouquières-les-Lens (7 cas ; 10,1/104) (figure 2). Avec 23 cas et le taux d’attaque le plus élevé parmi les résidents, la commune de Harnes apparaissait comme l’épicentre de l’épidémie (figure 2).

Quarante neuf cas ont bénéficié de prélèvements bronchiques. Une souche de Legionella pneumophila sérogroupe 1 a été isolée chez 23 d’entre eux (47%), soit chez 27% de l’ensemble des cas. Toutes les souches cliniques présentaient le même profil génomique après électrophorèse en champ pulsé. Cette souche épidémique a été isolée chez les cas durant la totalité de l’épidémie (figure 1). Le profil de cette souche épidémique n’était pas identifié préalablement dans la collection de souches du CNRL

Les recherches de légionelles sur le réseau d’eau chaude sanitaire au domicile des cas se sont révélés positives chez 5 cas (5,8%). Les souches isolées étaient différentes de la souche épidémique, les concentrations étaient comprises entre 50 et 3 900 000 UFC/L.

Au total, 33 entreprises exploitant des TAR ont été identifiées dans la zone des investigations.

Deux d’entre elles ont présenté, pendant la période d’étude, des concentrations en légionelles supérieures à 105. Ces installations ont fait l’objet de mesures correctives immédiates : arrêt des installations, désinfection et suivi hebdomadaire.

A l’issue des investigations environnementales, la souche épidémique n’a été retrouvée que sur le site industriel de l’entreprise N (TAR, lagune et boues d’ensemencement de la lagune), dans une station de lavage de voitures et dans la TAR d’une autre usine, toutes deux situées à Harnes et distantes de moins d’un kilomètre de l’entreprise N (Tableau 1).

Des investigations environnementales complémentaires conduites dans l’entreprise N ont mis en évidence depuis le 15 octobre 2003, des épisodes de contamination élevée (>106) par Legionella des TAR, récidivant malgré les mesures de désinfections mises en œuvre par l’entreprise.

Dans les prélèvements atmosphériques effectués par le CSTB à 270m de la lagune, avec aérateurs de surface en fonctionnement, une concentration de Legionella de 330 UFC/m³ a été retrouvée; après l’arrêt des aérateurs il n’était pas retrouvé de légionelles dans l’atmosphère [2].

Les travaux de modélisation des émissions d’aérosols à partir de l’entreprise N suggèrent que, bien que diminuant nettement au delà de 2km de la source émettrice, le risque d’exposition des populations à des aérosols de légionelles pouvait exister dans un périmètre de l’ordre de 10 km autour de l’usine [3]. Ces hypothèses sont étayées par le fait que la souche épidémique a été isolée chez des patients qui ne s’étaient pas approchés à moins de 10km de l’entreprise N.


Discussion

Cette épidémie de légionellose est la plus importante épidémie communautaire jamais décrite en France, en terme de durée, d’extension géographique et de nombre de cas impliqués. Elle est survenue dans une population partiellement fragilisée par la silicose, ce qui a pu contribuer à l’importance de l’épidémie [4].

La rapidité de la mise en œuvre, dès l’alerte, des enquêtes coordonnées épidémiologique, microbiologique et environnementale a permis d’identifier trois sources environnementales, situées à Harnes, émettrices de la souche épidémique : l’entreprise N, une entreprise d’agroalimentaire et une station de lavage de voitures. Néanmoins, les concentrations en légionelles relevées dans les installations de l’entreprise agroalimentaire et dans la station de lavage étaient bien inférieures (102 et <103) à celles relevées dans les installations de l’entreprise N. Par ailleurs, le fait que la souche épidémique n’ait pas été retrouvée dans les TAR de l’entreprise agroalimentaire au stade initial des investigations et la configuration architecturale de la station de lavage rendent peu probable leur implication dans la survenue de cette épidémie. En revanche, La proximité de ces installations avec l’entreprise N (moins de 1km à vol d’oiseau) pourrait expliquer leur colonisation secondaire par la souche épidémique émise par les installations de l’entreprise N.

Cependant, malgré l’arrêt complet des installations de cette entreprise dès le 3 décembre 2003 et de nouvelles procédures de désinfection, une recrudescence de l’épidémie a été observée à partir de mi-décembre. Les résultats des investigations suggèrent que les opérations de nettoyage à haute pression (menées du 8 au 17 décembre), une recontamination des TAR à partir du système d’aération de surface de la lagune, ensemencée par des boues biologiques contaminées par la souche épidémique et une nouvelle diffusion atmosphérique par les TAR (en fonction du 20 décembre au 3 janvier), ont probablement contribué à la poursuite de l’épidémie.

 Au total, les résultats des investigations épidémiologiques, environnementales et microbiologiques suggèrent que cette épidémie est attribuable à une contamination aérienne à partir des systèmes de refroidissement de l’entreprise N contaminés par des légionelles. Les arguments en faveur sont :
- la distribution géographique des cas avec les taux d’attaque les plus importants dans la commune de Harnes et les communes avoisinantes ;
- la mise en évidence d’une contamination persistante des installations de refroidissement de l’entreprise N ;
- la mise en évidence, à deux reprises (28/11 et 31/12), de la souche épidémique dans les TAR de l’entreprise N ;
- la similitude des profils génomiques des souches d’origine clinique et environnementales, isolées dans l’entreprise N ;
- la distribution temporelle des cas coïncidant avec les différents process à risque mis en œuvre dans l’entreprise N : fonctionnement des TAR contaminées, opérations de nettoyage, redémarrage des installations ;
- et l’extinction progressive de l’épidémie depuis l’arrêt complet de toutes les activités identifiées à risque dans l’entreprise N,

L’alliance de l’épidémiologie descriptive, des enquêtes environnementales et de la microbiologie moléculaire ont permis d’émettre des hypothèses argumentées et précoces quant à source de l’épidémie.

Cette épidémie documente pour la première fois en France l’implication d’installations industrielles dans la survenue de cas communautaires de légionellose. En France, une exposition à risque a été identifiée ou suspectée dans seulement 43% des cas de légionellose déclarés en 2002 et une étude éco-géo-épidémiologique, réalisée en France en 2002, retrouvait une augmentation significative de l’incidence de la légionellose dans les communes hébergeant des sources industrielles émettrices d’aérosols [5].

L’importante dispersion géographique des cas, observée dans cette épidémie, n’a jamais été décrite auparavant. Les conditions météorologiques (vents, hygrométrie) et la topologie de la région (zone de plaine semi-urbaine) ont probablement contribué à une large diffusion d’aérosols contaminés par des légionelles. Des enquêtes analytiques complémentaires actuellement en cours, prenant en compte les facteurs météorologiques, permettront peut-être de conforter les hypothèses générées par les travaux de modélisation des émissions ou suggèreront d’autres hypothèses de recherche.

Le fait que l’épidémie soit survenue en période hivernale constitue également une caractéristique notable. En effet, alors que les épidémies de légionellose décrites à ce jour en France et ayant pour origine des TAR, sont toutes survenues en période estivale (juin à septembre) [6], la souche responsable de l’épidémie de la région lensoise semble présenter une résistance particulière à des conditions climatiques peu propices au développement des légionelles.

En conclusion, les enseignements de l’investigation de cette épidémie suggèrent la nécessité d’un renforcement des actions de prévention, de gestion et d’évaluation du risque de légionellose lié aux TAR industrielles. La prophylaxie collective passe par le recensement exhaustif des installations à risque, l’amélioration et la diffusion des bonnes pratiques d’entretien aux propriétaires et aux sociétés de maintenance, le renforcement du suivi des installations à risque, l’application stricte des recommandations officielles en cas de contamination, l’information des autorités sanitaires en cas de contamination importante d’installations à risque, et le renforcement de la vigilance des autorités sanitaires autour des sources potentielles de contaminations communautaires


Références

[1] Institut de veille sanitaire, le nouveau dispositif de surveillance des maladies à déclaration obligatoire, janvier 2003.
[2] Robine E, Mathieu L, mesures de légionelles dans les rejets atmosphériques d’installations industrielles, rapport CSTB- Inserm, février 2004 .
[3] Rouil L, Evaluation de la dispersion atmosphérique d’aérosols potentiellement contaminés dans la région de Lens. Ineris ; Février 2004 .
[4] N. N. Tran Minh, F. Ganiayre, N. Lapidus et al. Cas groupés communautaires de légionellose, Pas-de-Calais, France, enquête cas-témoins, novembre 2003-janvier2004,  BEH 2004, à paraître.
[5] Che D, Decludt B, Campese C, Desenclos JC. Sporadic cases of community acquired legionnaires’ disease : ecological study to identify new sources of contamination. J Epidemiol Community Health. 2003 Jun ; 57(6) : 396-7].
[6] Institut de veille sanitaire. Numéro spécial consacré à la légionellose. BEH 2002 ; 30-31 ; 152-155.


Figure 1. Distribution tri-journalière des cas de légionellose selon la date de début des symptômes. Epidémie de légionellose, Pas-de-Calais, novembre 2003-janvier 2004.

 

Figure 2. Distribution géoréférencé des cas selon l’adresse dans la commune de résidence. Epidémie de légionellose, Pas-de-Calais, novembre 2003- janvier 2004.

Tableau 1. Sites dans lesquels la souche épidémique a été isolée

Site   Date de prélèvement Lieu de prélèvement Date du résultat UFC Legionella / L UFC Legionella pneumophilla sérogroupe 1 / L
Entreprise N TAR 28/11/03 Bassin eau chaude 23/12/03 2 400 2 100
    30/12/03 Bassin eau froide 14/01/04 1 000 1 000
  Effluents 01/12/03 Entrée de bassin de confinement 23/12/03 910 000 340 000
    08/01/04 Lagune 30/01/04 210 000 000 5 000 000
    08/01/04 Semence Lagune 30/01/04 11 000 000 000 1 000 000 000
Station de lavage automobile   19/12/03 Buse de rampe 05/01/04 1 600 1 600
Entreprise agroalimentaire TAR 29/12/03 Bâche eau chaude 19/01/04 100 100

 

 

Télécharger Acrobat Reader

Page précédente

 


Institut de veille sanitaire
Mise en ligne le 13 mai 2004

CONTACTS Contactez l'InVS