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les risques liés aux cyanobactéries

Page réalisée par Alain HELUWAERT,
médecin du sport

mise à jour du 30/11/2007

Les cyanobactéries
Les cyanobactéries sont à l'origine de l'apparition de l'oxygène sur notre planète, il y a plus de trois milliards d'années. Par leur activité photosynthétique, elles participent, encore de nos jours, au maintien de l'équilibre des proportions entre le dioxyde de carbone et l'oxygène dans l'atmosphère. Adaptées à des environnements variés, mêmes extrêmes, elles colonisent la plupart des écosystèmes aquatiques et terrestres.
Il s'agit de procaryotes photosynthétiques (Eubactéries) longtemps rangés dans le règne végétal, car ils présentent, outre des propriétés spécifiques des bactéries, des caractéristiques propres aux algues :
• la structure cellulaire est similaire à celle des bactéries et caractérisée en particulier par l’absence de noyau et d’organites intracellulaires ;
• comme les algues, la plupart des cyanobactéries des eaux continentales possèdent de la chlorophylle A et non de la bactériochlorophylle comme certaines bactéries. Elles renferment généralement, comme autres pigments photosynthétiques, des phycobiliprotéines et réalisent une photosynthèse productrice d’oxygène en utilisant l’eau comme donneur d’électrons.
Les cyanobactéries peuvent produire plusieurs types de toxines agissant sur différents organes cibles (foie, système nerveux, peau).
Ces toxines sont intracellulaires et synthétisées par les cellules en croissance et sont le plus souvent libérées dans le milieu à l’occasion de la lyse cellulaire.Ces microorganismes trouvent un terrain de prolifération particulièrement favorable dans les eaux continentales moyennement ou fortement eutrophisées. La prolifération massive et rapide de ces bactéries est, dans certains cas, facilement observable par un changement de couleur de l’eau et la formation d’écume ou mousse.Cependant, l’absence d’écume ne constitue pas un critère permettant d’écarter la prolifération éventuelle des cyanobactéries et/ou de cyanotoxines.
L’abondance des nutriments (phosphore et secondairement azote, voire manque d’azote) et la stabilité de la colonne d’eau sont des facteurs favorisant les proliférations essentiellement en période estivale et début d’automne.
Selon les sites et les conditions, les proliférations peuvent être quasiment permanentes ou ponctuelles, rares ou fréquentes, c’est-à-dire largement imprévisibles dans l’état actuel des connaissances.
Les cyanobactéries présentent de grandes capacités d’adaptation aux variations des caractéristiques environnementales.

Les cyanotoxines et leurs effets sur la santé
Bien qu'aucune pathologie humaine n'ait été rapportée en France aux cyanotoxines, leur pouvoir pathogène est assez bien connu.
Les toxines de cyanobactéries ou cyanotoxines recouvrent une grande variété de structures chimiques et de mécanismes de toxicité. En fonction de leur mode d’action, les cyanotoxines sont classées en hépatotoxines (organe cible principal : le foie), en neurotoxines (organe cible : le système nerveux) ou en dermatotoxines (organe cible : la peau).
Les microcystines et les modularines sont stables et résistent à l'ébullition. Les microcystines sont principalement synthétisées par des espèces appartenant aux genres Microcystis et Planktothrix, également par certaines espèces des genres Anabaena, Anabaenopsis, Nostoc, Oscillatoria et Hapalosiphon.Les modularines sont produites par Nodularia spumigena. Leur toxicité est hépatique. Elles provoquent aux doses de quelques milligrammes par kilo de poids une nécrose hémorragique du foie rapidement mortelle. A des doses moindres, une toxicité aigue peut se manifester par des gastro-entérites (diarrhée, vomissements) et des perturbations biologiques des fonctions hépatiques. Elles sont soupçonnées d'être à de faibles doses répétées (quelques dizaine de microgrammes) promotrices du cancer du foie.
La cylindrospermopsine et ses analogues est peu stable et produite par certaines espèces de Cylindrospermum raciborskii. Elle provoque des malaises avec diarrhée, vomissements, maux de tête à des doses de l'ordre de quelques centaines de microgrammes par kilo de poids.
Les anatoxines sont des neurotoxines majoritairement produites par des cyanobactéries planctoniques appartenant aux genres Anabaena, Oscillatoria, Planktothrix, Cylindrospermum et Aphanizomenon. Ces toxines sont peu stables et détruites par la lumière et la chaleur. Elles sont responsables à des doses de quelques milligrammes par kilo de poids de paralysies notamment des muscles respiratoires, mortelles en l'absence d'assistance respiratoire.
Les saxitoxines et leurs dérivés sont produites par Aphanizomenon flos-aquae, Anabaena circinalis,Cylindrospermopsis raciborskii, Lyngbya wollei et une espèce du genre Planktothrix. Très stables et résistantes à l'ébullition, elles provoquent une paralysie notamment des muscles respiratoire à des doses de l'ordre de 200 microgrammes par kilo de poids.
Des molécules aux effets irritants ou allergiques sont moins bien connues. Elles sont responsables de troubles digestifs, d'irritation de la peau et des oreilles, de crises urticariennes.
Seules la microcystine LR (MC-LR) et les microcystines totales (MCs) sont dosables en routine au laboratoire.

L'ingestion d'une grande quantité d'eau fortement contaminée en cyanotoxines est nécessaire pour déclencher une toxicité aigue chez un adulte (de l'ordre d'un à deux litres). Elle est bien moindre chez un jeune enfant. L'ingestion régulière, sur toute une vie, de faibles doses de microcystines (cumul de l'ingestion d'eau de boisson et lors d'activités de baignade et nautiques) fait redouter un risque accru de cancer du foie.

Quels signes font craindre une prolifération de cyanobactéries ?
L'attention doit être éveillée par :
- une présence d'animaux morts : poissons, sauvagine (rongeurs, putois, renards), chiens,
- une modification rapide de la couleur de l'eau (verte, bleue, rouge),
- une mauvaise odeur (gazon coupé à putréfaction),
- une présence de films de surface d'aspect irridescent et huileux (écume),
- des dépots colorés (bleuâtres, verdâtres, rougeâtres) sur les berges et branchages sous le vent (écume).
Il convient d'en avertir le gestionnaire du bassin ou le maire.

La règlementation
Des recommandations de surveillance et gestion de phénomènes de prolifération de cyanobactéries dans les eaux de baignade ont été publiées par la Direction générale de la santé (circulaire DGS/SD7A 2003/270,2004/364, 2005/304) sur la base d’un avis du Conseil supérieur d’hygiène publique de France (avis du CSHPF du 6 mai 2003). La surveillance et le contrôle sanitaire ne concernent actuellement que les sites de baignade ou activités aquatiques aménagés et est effectuée sous la responsabilité de la personne publique ou privée responsable de la gestion de la zone de baignade ou de loisirs nautiques. La surveillance sanitaire est organisée sur la base de quatre aspects: vulnérabilité des eaux (site à faible risque ou à risque), comptage cellulaire, dosage des microcystines en équivalent microcystine-LR et présence ou non d’écume.
Les gestionnaires de sites ou le maire concerné doivent mettre en place un système de surveillance renforcé pour les sites à risque (sensibles à l’eutrophisation, ayant déjà présenté des proliférations de cyanobactéries ou présentant une forte fréquentation) et un système de surveillance visuelle pour les autres sites (circulaire DGS/SD7A 2003/270, 2004/364, 2005/304).

Quelles précautions individuelles ?
il convient de limiter l'ingestion d'eau de la rivière ou bassin ainsi que le contact cutané :
- en n'utilisant pas cette eau pour l'alimentation (boisson, cuisine) ;
- en ne se baignant pas en zône non autorisée ou à risque (on estime à 100-250 ml la quantité d'eau ingérée lors d'une séance de baignade) ;
- en ne pratiquant pas une activité à risque d'ingestion d'eau par dessalages ou esquimautages répétés (kayak-polo ou entraînement à l'esquimautage) dans une zone suspecte ;
- en se douchant et se changeant après la séance nautique ;
- en lavant les tenues et en rinçant les combinaisons et botillons en néoprène utilisés.

Source : Evaluation des risques liés à la présence de cyanobactéries et de leur toxines dans les eaux destinées à l'alimentation, à la baignade et autres activités récréatives.Rapport conjoint de l'Agence française de sécurité sanitaire des aliments et de l'Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail. 2006.