Québec, le 27 avril 2023 – L’atmosphère constitue une voie de dissémination à grande échelle pour les bactéries porteuses de gènes de résistance aux antibiotiques. Une équipe de recherche de l'Université Laval et de l'Université Clermont Auvergne a montré que ces gènes pouvaient être transportés par le biais des nuages.
«C'est la première étude qui démontre que les nuages abritent des gènes de résistance aux antibiotiques d'origine bactérienne en concentration comparables à d’autres environnements naturels», signale Florent Rossi, premier auteur de l'étude et postdoctorant dans l'équipe de Caroline Duchaine, professeure à la Faculté des sciences et de génie de l'Université Laval et au Centre de recherche de l'Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec – Université Laval.
Pour arriver à ce constat, l’équipe a échantillonné des nuages au sommet du puy de Dôme, un volcan endormi situé dans le Massif central, en France. Dans une station de recherche atmosphérique perchée à 1465 mètres d'altitude, les scientifiques ont effectué 12 séances d'échantillonnage de nuages, étalées sur deux ans, grâce à des « aspirateurs » à haut débit.
L'analyse de ces échantillons a révélé qu'ils contenaient environ 8000 bactéries par millilitre d'eau de nuage, en moyenne. « Ces bactéries présentes vivent habituellement à la surface de la végétation des sols, ou encore des océans. Elles sont mises en aérosols par le vent ou par des activités humaines, et une partie d'entre elles monte dans l'atmosphère et participe à la formation des nuages », explique Florent Rossi. Les concentrations sont variables : elles vont de 330 à plus de 30 000 bactéries par millilitre d'eau de nuage. Entre 5% et 50% de ces bactéries pourraient être vivantes et potentiellement actives.
Des sources variées
Avec toutes leurs données, les scientifiques ont mesuré la concentration de 29 sous-types de gènes de résistance aux antibiotiques transportés dans les masses d'air atmosphériques. Les nuages contenaient, en moyenne, 20 800 copies de gènes de résistance aux antibiotiques par millilitre d'eau de nuage.
« Les nuages océaniques et les nuages continentaux ont chacun une signature de gènes de résistance aux antibiotiques qui leur est propre. Ainsi, les nuages continentaux contiennent davantage de gènes de résistance à des antibiotiques utilisés en production animale », explique Florent Rossi.
Même si le transport aérien de gènes de résistance aux antibiotiques est un phénomène naturel, l'utilisation très répandue d'antibiotiques en agriculture et en médecine a contribué à la prolifération de ces souches résistantes et à leur dissémination dans l'environnement.
« Notre étude montre que les nuages sont une voie de dispersion importante des gènes de résistance aux antibiotiques, sur de courtes et sur de longues distances. Idéalement, nous aimerions pouvoir localiser les sources d'émission attribuables aux activités humaines afin de limiter la dispersion de ces gènes. »
L’effet de la propagation de ces gènes résistants aux antibiotiques pour la santé devra être étudié dans des recherches futures.
Cette étude a été publiée dans la revue scientifique Science of The Total Environment. Les signataires sont Florent Rossi, Raphaëlle Péguilhan, Nathalie Turgeon, Marc Veillette, Jean-Luc Baray, Laurent Deguillaume, Pierre Amato et Caroline Duchaine.
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Journal
Science of The Total Environment
Article Title
Quantification of antibiotic resistance genes (ARGs) in clouds at a mountain site (puy de Dôme, central France)
Article Publication Date
3-Jan-2023