One Health : une seule santé pour les êtres vivants et les écosystèmes

Parmi les contaminants chimiques issus de ces différentes activités, les substances pharmaceutiques sont utilisées en médecine humaine et animale à des fins préventives, thérapeutiques, ou de diagnostic. En constante croissance, leur marché mondial a atteint, en 2019, environ 1000 milliards d'euros (la France est en deuxième position sur le marché européen derrière l'Allemagne¹). Cette gigantesque production et la consommation qui en découle engendrent des conséquences environnementales néfastes, puisque nombre de ces substances se retrouvent déversées dans l’environnement. Les sources de contamination des milieux aquatiques par les substances pharmaceutiques sont multiples²

Une étude très récente, concernant 1052 sites de prélèvement dans 258 rivières réparties dans 104 pays couvrant l’ensemble des continents, a souligné l’ampleur mondiale de ce problème, en montrant notamment que pour plus d’1/4 des échantillons, les concentrations en résidus pharmaceutiques excédaient les seuils à risque pour les organismes aquatiques³. Les milieux aquatiques français ne sont pas épargnés par cette contamination, qui inclut des substances pharmaceutiques issues de différentes familles. Parmi celles-ci, certains antibiotiques sont particulièrement bien représentés. C’est le cas notamment du sulfamide sulfaméthoxazole et de la fluoroquinolone ofloxacine. Les données issues du système d’information sur l’eau (SIE) rapportent ainsi que ces deux substances sont quantifiées respectivement dans 60% (n=331) et 39% (n=126) des échantillons d’eau de surface, 12% (n=25) et 46% (n=25) des échantillons de sédiment et 47% (n=32) et 45% (n=20) des échantillons de périphyton⁴. En France, les anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) sont également très présents dans les milieux aquatiques, et notamment le diclofénac, qui a été détecté dans 29 % (n=30 029) des échantillons d’eau de surface analysés entre 2007 et 2018⁵.

La contamination généralisée des milieux aquatiques par les substances pharmaceutiques engendre donc des risques et effets écotoxicologiques avérés⁶. Si tous les organismes aquatiques peuvent être potentiellement affectés, du fait notamment de la forte bioaccumulation de certaines substances^7,8, il est relativement admis que les communautés microbiennes sont particulièrement vulnérables à ce type de pression chimique⁶. Leur exposition chronique à ces substances peut ainsi induire un impact sur la diversité bactérienne et algale et sur certaines fonctions écologiques associées, engendrant un risque pour le fonctionnement écologique des écosystèmes contaminés. Cela a par exemple été démontré récemment pour des antibiotiques de la famille des sulfamides (dont le sulfaméthoxazole), avec des communautés microbiennes périphytiques⁹ et sédimentaires¹⁰.

Cependant, les communautés microbiennes possèdent de grandes capacités d’adaptation aux contaminants organiques, incluant les substances pharmaceutiques. Cela peut se traduire par le développement de capacité de tolérance et de résistance. Dans le cas des antibiotiques, ce dernier point est particulièrement problématique puisqu’il soulève la question du développement et de la dispersion des bactéries antibiorésistantes (BRA) et des gènes de résistance aux antibiotiques (GRA) dans les milieux aquatiques. L’accroissement de l’utilisation des antibiotiques dans le cadre d’activités humaines (médecine, agriculture, …) a entraîné leur dispersion dans les différents compartiments des milieux aquatiques. Les BRA et les GRA sont devenus omniprésents dans ces écosystèmes (en particulier dans les biofilms périphytiques¹¹ et les sédiments¹²) avec des niveaux d’abondance reflétant les niveaux de pressions anthropiques, notamment à l’aval de rejets de STEU¹³. Or, la prolifération des BRA et GRA dans les différents types d’environnements est devenue une problématique majeure, qui pourrait devenir selon l’OMS la plus grande cause de mortalité dans le monde¹⁴. De ce fait, plusieurs auteurs ont alerté sur la nécessité de prendre en considération le risque de développement des BRA au sein des communautés microbiennes naturelles dans les procédures d’évaluation du risque environnemental associé aux antibiotiques^15,16. Toutefois, bien que questionnée fréquemment, l’influence de l’exposition des communautés microbiennes aux substances pharmaceutiques (et en particulier aux antibiotiques) sur la sélection des BRA et la dispersion de GRA dans les milieux aquatiques reste encore relativement controversée⁴

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