Riccardo Mayer / Shutterstock.com

Si un enfant de deux ans vivant dans la pauvreté en Inde ou au Bangladesh tombe malade avec une infection bactérienne courante, il y a plus de 50% chance qu'un traitement antibiotique échoue. D'une manière ou d'une autre, l'enfant a contracté une infection résistante aux antibiotiques - même à des médicaments auxquels il n'a peut-être jamais été exposé. Comment?

Malheureusement, cet enfant vit également dans un endroit avec peu d'eau propre et moins de gestion des déchets, ce qui les met en contact fréquent avec des matières fécales. Cela signifie qu'ils sont régulièrement exposés à des millions de gènes et de bactéries résistants, y compris superbactéries non traitables. Cette triste histoire est scandaleusement courante, en particulier dans les endroits où la pollution est endémique et l'eau propre est limitée.

Pendant de nombreuses années, les gens pensaient que la résistance aux antibiotiques des bactéries était principalement due à l'utilisation imprudente d'antibiotiques en milieu clinique et vétérinaire. Mais preuve croissante suggère que les facteurs environnementaux peuvent avoir une importance égale ou supérieure à la résistance aux antibiotiques, en particulier dans les pays en développement.

Ici, nous nous concentrons sur les bactéries résistantes aux antibiotiques, mais la résistance aux médicaments se produit également dans les types d'autres micro-organismes - tels que la résistance aux virus pathogènes, aux champignons et aux protozoaires (appelée résistance aux antimicrobiens ou RAM). Cela signifie que notre capacité à traiter toutes sortes de maladies infectieuses est de plus en plus entravée par la résistance, y compris potentiellement les coronavirus comme le SRAS-CoV-2, qui provoque le COVID-19.

Dans l'ensemble, l'utilisation d'antibiotiques, d'antiviraux et d'antifongiques doit clairement être réduite, mais dans la plupart du monde, l'amélioration des pratiques en matière d'eau, d'assainissement et d'hygiène - une pratique connue sous le nom de WASH - est également d'une importance cruciale. Si nous pouvons garantir une eau plus propre et des aliments plus sûrs partout, la propagation des bactéries résistantes aux antibiotiques sera réduite dans l'environnement, y compris à l'intérieur et entre les personnes et les animaux.

As recommandations récentes sur la RAM de l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture (FAO), l'Organisation mondiale de la santé animale (OIE) et l'Organisation mondiale de la santé (OMS), à laquelle David a contribué, le «problème des superbactéries» ne sera pas résolu par des mesures plus prudentes. utilisation d'antibiotiques seul. Cela nécessite également des améliorations globales de la qualité de l'eau, de l'assainissement et de l'hygiène. Sinon, la prochaine pandémie pourrait être pire que COVID-19.

Eaux usées non traitées. Joa Souza / Shutterstock.com

Bactéries sous stress

Pour comprendre le problème de la résistance, il faut revenir à l'essentiel. Qu'est-ce que la résistance aux antibiotiques et pourquoi se développe-t-elle?

L'exposition aux antibiotiques exerce un stress sur les bactéries et, comme d'autres organismes vivants, elles se défendent. Les bactéries le font en partageant et en acquérant des gènes de défense, souvent à partir d'autres bactéries dans leur environnement. Cela leur permet de changer rapidement, obtenant facilement la capacité de fabriquer des protéines et d'autres molécules qui bloquent l'effet de l'antibiotique.

Ce processus de partage de gènes est naturel et est une grande partie de ce qui motive l'évolution. Cependant, comme nous utilisons des antibiotiques de plus en plus puissants et diversifiés, de nouvelles options de défense bactérienne plus puissantes ont évolué, rendant certaines bactéries résistantes à presque tout - le résultat final étant des superbactéries non traitables. 

La résistance aux antibiotiques existe depuis que la vie a commencé, mais s'est récemment accéléré en raison de l'utilisation humaine. Lorsque vous prenez un antibiotique, il tue une grande majorité des bactéries cibles sur le site de l'infection - et vous vous améliorez donc. Mais les antibiotiques ne tuent pas toutes les bactéries - certains sont naturellement résistants; d'autres acquièrent des gènes de résistance de leurs voisins microbiens, en particulier dans nos systèmes digestifs, la gorge et sur notre peau. Cela signifie que certaines bactéries résistantes survivent toujours et peuvent passer dans l'environnement via des matières fécales mal traitées, répandant ainsi des bactéries et des gènes résistants.

L'industrie pharmaceutique a initialement réagi à l'augmentation de la résistance en développant de nouveaux antibiotiques plus puissants, mais les bactéries évoluent rapidement, même les nouveaux antibiotiques perdent rapidement leur efficacité. En conséquence, le développement de nouveaux antibiotiques a presque cessé car il recueille profit limité. Pendant ce temps, la résistance aux antibiotiques existants continue d'augmenter, ce qui affecte particulièrement les mauvaise qualité de l'eau et assainissement.

En effet, dans le monde développé, vous déféquez et votre caca descend dans les toilettes, puis coule un égout vers une station d'épuration communautaire. Bien que les usines de traitement ne soient pas parfaites, elles réduisent généralement les niveaux de résistance de bien plus de 99%, ce qui réduit considérablement la résistance libérée dans l'environnement.

Les stations d'épuration modernes éliminent la plupart des microbes de RAM. Mais ils ne sont actuellement pas abordables dans une grande partie du monde. People Image Studio / Shutterstock.com

En revanche, sur 70% du monde n'a pas de traitement des eaux usées communautaire ni même d'égouts; et la plupart des matières fécales, contenant des gènes et des bactéries résistants, vont directement dans les eaux de surface et souterraines, souvent via des drains ouverts.

Cela signifie que les personnes qui vivent dans des endroits sans gestion des déchets fécaux sont régulièrement exposées à la résistance aux antibiotiques de nombreuses manières. L'exposition est même possible pour les personnes qui n'ont peut-être pas pris d'antibiotiques, comme notre enfant en Asie du Sud.

Propagation à travers les excréments

La résistance aux antibiotiques est partout, mais il n'est pas surprenant que la résistance est le plus grand dans les endroits où l'assainissement est médiocre, car des facteurs autres que l'utilisation sont importants. Par exemple, une infrastructure civile fragmentée, la corruption politique et le manque de soins de santé centralisés jouent également des rôles clés.

On pourrait affirmer avec cynisme que la résistance «étrangère» est un problème local, mais la propagation de la résistance aux antibiotiques ne connaît pas de frontières - les superbactéries peuvent se développer au même endroit en raison de la pollution, puis devenir mondiales en raison des voyages internationaux. Des chercheurs du Danemark ont ​​comparé les gènes de résistance aux antibiotiques dans les toilettes des avions long-courriers et ont découvert différences majeures dans le port de résistance parmi les trajectoires de vol, ce qui suggère que la résistance peut se propager par les voyages.

L'expérience actuelle du monde avec la propagation du SRAS-CoV-2 montre à quelle vitesse les agents infectieux peuvent se déplacer avec les voyages humains. L'impact de l'augmentation de la résistance aux antibiotiques n'est pas différent. Il n'y a pas d'agents antiviraux fiables pour le traitement du SRAS-CoV-2, c'est ainsi que les choses peuvent devenir pour les maladies actuellement traitables si nous permettons à la résistance de continuer sans contrôle.

À titre d’exemple de résistance aux antibiotiques, le gène «superbactérie», blaNDM-1, a été détecté pour la première Inde en 2007 (bien qu'il soit probablement présent dans d'autres pays de la région). Mais peu de temps après, il a été trouvé dans un patient hospitalisé en Suède et alors en Allemagne. Il a finalement été détecté en 2013 à Svalbard en l'Extrême-Arctique. En parallèle, variantes de ce gène est apparu localement, mais a évolué en se déplaçant. Une évolution similaire s'est produite le virus COVID-19 s'est propagé.

Par rapport à la résistance aux antibiotiques, les humains ne sont pas les seuls «voyageurs» qui peuvent être porteurs de résistance. La faune, comme les oiseaux migrateurs, peut également acquérir des bactéries et des gènes résistants à partir d'eau ou de sols contaminés, puis voler sur de grandes distances avec une résistance intestinale depuis des endroits de mauvaise qualité de l'eau vers des endroits avec une bonne qualité de l'eau. Pendant le voyage, ils défèquent le long de leur trajectoire, plantant potentiellement une résistance presque partout. Le commerce mondial des aliments facilite également la propagation de la résistance d'un pays à l'autre et à travers le monde.

Les microbes résistants n'ont pas besoin d'avions pour voyager. Nick Fewings / Unsplash, FAL

Ce qui est délicat, c'est que la propagation de la résistance par les voyages est souvent invisible. En fait, les voies dominantes de la résistance internationale se sont propagées sont largement inconnus car de nombreuses voies se chevauchent, et les types et les facteurs de résistance sont divers.

Les bactéries résistantes ne sont pas les seuls agents infectieux susceptibles de se propager par contamination environnementale. Le SRAS-CoV-2 a été trouvé dans les fèces et les débris viraux inactifs trouvés dans les eaux usées, mais toutes les preuves suggèrent que l'eau est pas un itinéraire majeur de la propagation du COVID-19 - bien qu'il existe des données limitées sur les endroits où les conditions sanitaires sont médiocres.

Donc, chaque cas est différent. Mais il existe des racines communes à la propagation des maladies - pollution, mauvaise qualité de l'eau et hygiène inadéquate. L'utilisation de moins d'antibiotiques est essentielle pour réduire la résistance. Cependant, sans fournir également un assainissement plus sûr et une meilleure qualité de l'eau à l'échelle mondiale, la résistance continuera d'augmenter, créant potentiellement la prochaine pandémie. Une telle approche combinée est au cœur des nouvelles recommandations OMS / FAO / OIE sur la RAM.

Autres types de pollution et déchets hospitaliers

Les déchets industriels, les hôpitaux, les fermes et l'agriculture sont également des sources ou des moteurs possibles de résistance aux antibiotiques.

Par exemple, il y a une dizaine d'années, l'un de nous (David) a étudié la pollution par les métaux dans un fleuve cubain et trouvé les niveaux les plus élevés de gènes résistants se trouvaient près d'une décharge de déchets solides qui fuyait et en dessous où les déchets des usines pharmaceutiques étaient entrés dans la rivière. Les rejets de l'usine ont clairement eu un impact sur les niveaux de résistance en aval, mais ce sont les métaux provenant de la décharge qui sont le plus fortement corrélés aux niveaux des gènes de résistance dans la rivière.

Il y a une logique à cela parce que les métaux toxiques peuvent stresser les bactéries, ce qui les rend plus fortes, les rendant d'ailleurs plus résistantes à tout, y compris aux antibiotiques. Nous avons vu la même chose avec les métaux Décharges chinoises où les niveaux de gènes de résistance dans les décharges se corrèlent fortement avec les métaux, pas avec les antibiotiques.

En fait, la pollution de presque toutes sortes peut favoriser la résistance aux antibiotiques, y compris les métaux, les biocides, les pesticides et autres produits chimiques pénétrant dans l'environnement. De nombreux polluants peuvent favoriser la résistance des bactéries, donc la réduction de la pollution en général contribuera à réduire la résistance aux antibiotiques - dont un exemple est la réduction de la pollution par les métaux.

Les hôpitaux sont également importants, car ils sont à la fois des réservoirs et des incubateurs pour de nombreuses variétés de résistance aux antibiotiques, y compris des bactéries résistantes bien connues telles que l'entérocoque résistant à la vancomycine (ERV) et le staphylocoque doré résistant à la méthicilline (SARM). Bien que les bactéries résistantes ne soient pas nécessairement acquises dans les hôpitaux (la plupart proviennent de la communauté), les bactéries résistantes peuvent être enrichies dans les hôpitaux parce qu'elles sont là où les gens sont très malades, soignés à proximité immédiate et souvent fournis des antibiotiques de `` dernier recours ''. Ces conditions permettent une propagation plus facile des bactéries résistantes, en particulier des souches de superbactéries en raison des types d'antibiotiques utilisés.

Les rejets d'eaux usées des hôpitaux peuvent également être une préoccupation. Des données récentes ont montré que les bactéries «typiques» dans les eaux usées des hôpitaux portent cinq à dix fois plus de gènes résistants par cellule que les sources communautaires, en particulier les gènes plus facilement partagés entre les bactéries. Cela est problématique car ces bactéries sont parfois des souches de superbactéries, telles que celles résistantes à antibiotiques carbapénèmes. Les déchets hospitaliers sont une préoccupation particulière dans les endroits sans traitement efficace des eaux usées communautaires.

L'agriculture et l'aquaculture constituent une autre source critique de résistance aux antibiotiques. Les médicaments utilisés dans les soins vétérinaires peuvent être très similaires (parfois identiques) aux antibiotiques utilisés en médecine humaine. Et des bactéries et des gènes si résistants sont trouvés dans le fumier animal, les sols et les eaux de drainage. Ceci est potentiellement important étant donné que les animaux produisent quatre fois plus excréments que les humains à l'échelle mondiale.

Attention aux cowpats. Annie Spratt / Unsplash, FAL

Les déchets provenant de l'activité agricole peuvent également être particulièrement problématiques car la gestion des déchets est généralement moins sophistiquée. De plus, les exploitations agricoles sont souvent à très grande échelle et moins confinables en raison d'une plus grande exposition à la faune. Enfin, la résistance aux antibiotiques peut se propager des animaux de ferme aux agriculteurs et aux travailleurs de l'alimentation, études européennes récentes, ce qui signifie que cela peut être important à l'échelle locale.

Ces exemples montrent que la pollution en général augmente la propagation de la résistance. Mais les exemples montrent également que les conducteurs dominants diffèrent selon l'endroit où vous vous trouvez. À un endroit, la propagation de la résistance pourrait être alimentée par de l'eau contaminée par des matières fécales humaines; alors que, dans un autre, il peut s'agir d'une pollution industrielle ou d'une activité agricole. Les conditions locales sont donc essentielles pour réduire la propagation de la résistance aux antibiotiques, et les solutions optimales varieront d'un endroit à l'autre - les solutions uniques ne conviennent pas à tous.

Des plans d’action nationaux à impulsion locale sont donc essentiels - ce que le nouveau Orientations OMS / FAO / OIE recommande fortement. Dans certains endroits, les actions peuvent se concentrer sur les systèmes de santé; considérant que, dans de nombreux endroits, il est également essentiel de promouvoir une eau plus propre et des aliments plus sûrs.

Étapes simples

Il est clair que nous devons utiliser une approche holistique (ce que l’on appelleUne santé») Pour réduire la propagation de la résistance à travers les personnes, les animaux et l'environnement. Mais comment faire cela dans un monde si inégal? Il est désormais admis que l'eau potable est un droit humain inscrit dans les Nations Unies à l'horizon 2030 Agenda pour le développement durable. Mais comment pouvons-nous obtenir une «eau propre pour tous» à un prix abordable dans un monde où la géopolitique l'emporte souvent sur les besoins et les réalités locales?

Les améliorations mondiales en matière d'assainissement et d'hygiène devraient apporter au monde plus près de résoudre le problème de la résistance aux antibiotiques. Mais de telles améliorations ne devraient être que le début. Une fois l'assainissement et l'hygiène améliorés à l'échelle mondiale, notre dépendance aux antibiotiques diminuera en raison d'un accès plus équitable à l'eau potable. En théorie, une eau propre couplée à une diminution de l'utilisation d'antibiotiques entraînera une spirale descendante de résistance.

Ce n'est pas impossible. Nous connaissons un village au Kenya où ils ont simplement déplacé leur approvisionnement en eau sur une petite colline - au-dessus plutôt qu'à proximité de leurs latrines. Le lavage des mains avec du savon et de l'eau était également obligatoire. Un an plus tard, l'utilisation d'antibiotiques dans le village était négligeable car si peu de villageois étaient malades. Ce succès est en partie dû à l'emplacement éloigné du village et à des villageois très proactifs. Mais cela montre que l'eau propre et une meilleure hygiène peuvent se traduire directement par une réduction de l'utilisation et de la résistance aux antibiotiques.

Toilettes publiques à Haryana, Inde. Rinku Dua / Shutterstock.com

Cette histoire du Kenya montre en outre comment des actions simples peuvent être une première étape critique dans la réduction de la résistance mondiale. Mais de telles actions doivent être menées partout et à plusieurs niveaux pour résoudre le problème mondial. Cela n'est pas gratuit et nécessite une coopération internationale - y compris une politique apolitique ciblée, une planification, des infrastructures et des pratiques de gestion.

Certains groupes bien intentionnés ont tenté de trouver de nouvelles solutions, mais ces solutions sont souvent trop technologiques. Et les technologies occidentales de l'eau et des eaux usées «sur étagère» sont rarement optimales pour une utilisation dans les pays en développement. Ils sont souvent trop complexes et coûteux, mais nécessitent également un entretien, des pièces de rechange, des compétences opérationnelles et une adhésion culturelle pour être durables. Par exemple, la construction d'une usine de traitement des eaux usées à boues activées avancée dans un endroit où 90% de la population n'a pas de branchement d'égouts n'a aucun sens.

La simplicité est plus durable. À titre d'exemple évident, nous devons réduire la défécation en plein air d'une manière bon marché et socialement acceptable. Il s'agit de la meilleure solution immédiate dans les endroits où les infrastructures d'assainissement sont limitées ou inutilisées, telles que Inde rurale. L'innovation est sans aucun doute importante, mais elle doit être adaptée aux réalités locales pour avoir une chance de se maintenir dans le futur.

Un leadership et une gouvernance solides sont également essentiels. La résistance aux antibiotiques est beaucoup plus bas dans des endroits où la corruption et la gouvernance sont moindres. La résistance est également plus faible dans les endroits où les dépenses de santé publique sont plus élevées, ce qui implique que la politique sociale, l'action communautaire et le leadership local peuvent être aussi importants que l'infrastructure technique.

Pourquoi ne résolvons-nous pas le problème?

Bien qu'il existe des solutions à la résistance aux antibiotiques, la coopération intégrée entre la science et l'ingénierie, la médecine, l'action sociale et la gouvernance fait défaut. Alors que de nombreuses organisations internationales reconnaissent l'ampleur du problème, une action mondiale unifiée ne se déroule pas assez rapidement.

Il y a plusieurs raisons à cela. Les chercheurs dans les soins de santé, les sciences et l'ingénierie sont rarement sur la même longueur d'onde et les experts souvent en désaccord sur ce qui devrait être priorisé pour prévenir la résistance aux antibiotiques - ce brouille les conseils. Malheureusement, de nombreux chercheurs sur la résistance aux antibiotiques font parfois sensationnaliser leurs résultats, ne signalant que de mauvaises nouvelles ou exagérant les résultats.

La science continue de révéler des causes probables de la résistance aux antibiotiques, qui ne montrent aucun facteur unique à l'origine de l'évolution et de la propagation de la résistance. À ce titre, une stratégie intégrant la médecine, l'environnement, l'assainissement et la santé publique est nécessaire pour fournir les meilleures solutions. Les gouvernements du monde entier doivent agir à l'unisson pour atteindre les cibles d'assainissement et d'hygiène conformément aux objectifs de développement durable des Nations Unies.

Les pays plus riches doivent travailler avec les plus pauvres. Mais les actions contre la résistance doivent se concentrer sur les besoins et les plans locaux car chaque pays est différent. Nous devons nous rappeler que la résistance est le problème de tous et que tous les pays ont un rôle à jouer pour résoudre le problème. Cela ressort clairement de la pandémie de COVID-19, où certains pays ont affiché coopération louable. Les pays les plus riches devraient investir pour aider à fournir des options de gestion des déchets localement adaptées aux plus pauvres - celles qui peuvent être maintenues et soutenues. Cela aurait un impact plus immédiat que n'importe quelle technologie de «toilettes du futur».

Et il est essentiel de se rappeler que la crise mondiale de la résistance aux antibiotiques n'existe pas isolément. D'autres crises mondiales chevauchent la résistance; comme le changement climatique. Si le climat devient plus chaud et plus sec dans certaines parties du monde avec des infrastructures d'assainissement limitées, une plus grande résistance aux antibiotiques pourrait en résulter en raison de concentrations d'exposition plus élevées. En revanche, si des inondations plus importantes se produisent dans d'autres endroits, un risque accru de matières fécales non traitées et d'autres déchets se répandant sur des paysages entiers se produira, augmentant les expositions à la résistance aux antibiotiques de manière illimitée.

La résistance aux antibiotiques aura également un impact sur la lutte contre le COVID-19. À titre d'exemple, les infections bactériennes secondaires sont courantes chez les patients gravement malades atteints de COVID-19, en particulier lorsqu'ils sont admis dans une unité de soins intensifs. Donc, si ces agents pathogènes sont résistants aux thérapies antibiotiques critiques, ils ne fonctionneront pas et dans des taux de mortalité plus élevés.

Quel que soit le contexte, l'amélioration de l'eau, de l'assainissement et de l'hygiène doit être l'épine dorsale de endiguer la propagation de la RAM, y compris la résistance aux antibiotiques, pour éviter la prochaine pandémie. Des progrès sont en cours en matière de coopération mondiale, mais les efforts sont encore trop fragmentés. Certains pays progressent, d'autres non.

La résistance doit être considérée sous un jour similaire à d'autres défis mondiaux - quelque chose qui menace l'existence humaine et la planète. Comme pour lutter contre le changement climatique, protéger la biodiversité ou COVID-19, une coopération mondiale est nécessaire pour réduire l'évolution et la propagation de la résistance. Une eau plus propre et une meilleure hygiène sont la clé. Si nous ne travaillons pas ensemble maintenant, nous paierons tous un prix encore plus élevé à l'avenir.

A propos de l'auteur

David W Graham, professeur de génie des écosystèmes, Université de Newcastle et Peter Collignon, professeur de maladies infectieuses et de microbiologie, Université nationale australienne

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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