Caractérisation moléculaire des gènes β-lactamases à spectre étendu (ESBL) et des gènes de virulence dans des Escherichia coli multirésistants isolés des eaux usées pharmaceutiques et environnementales à Dhaka, Bangladesh

Pourquoi l’eau sale près des usines pharmaceutiques importe

La plupart des gens imaginent la résistance aux antibiotiques comme un problème hospitalier, mais cette étude montre qu’une partie du problème peut commencer dans les canalisations des fabriques de médicaments. Les chercheurs ont analysé les eaux usées de six sites pharmaceutiques autour de Dhaka, Bangladesh, ainsi que les étangs et canaux voisins où ces eaux se déversent. Ils ont découvert que ces eaux transportent des souches résistantes d’Escherichia coli, une bactérie intestinale commune, qui non seulement sont difficiles à éliminer avec de nombreux antibiotiques, mais qui dans certains cas portent aussi des gènes capables de provoquer des diarrhées sévères.

Où l’eau et les germes ont été prélevés

L’équipe a prélevé des échantillons d’eau dans les stations d’épuration des effluents, les installations censées traiter les déchets pharmaceutiques avant leur rejet, ainsi que dans les étangs, lagunes, caniveaux et points d’eau domestiques environnants. À partir de ces échantillons, ils ont isolé 90 souches d’E. coli, confirmant leur identité par des tests génétiques. Cela a permis une comparaison directe entre les bactéries trouvées à la source des rejets d’usine et celles présentes dans l’environnement plus large où les gens peuvent se baigner, pêcher ou puiser de l’eau pour un usage quotidien.

Tester l’efficacité des médicaments

Chaque souche d’E. coli a été testée contre 11 antibiotiques couramment utilisés, provenant de huit familles médicamenteuses différentes. Les souches issues des effluents d’usine se sont révélées nettement plus résistantes : plus de 85 % étaient résistantes à l’ampicilline, médicament largement utilisé, et environ la moitié résistaient à huit antibiotiques différents. En revanche, les bactéries provenant des étangs et caniveaux environnants étaient globalement moins résistantes, bien que beaucoup restassent multirésistantes. Fait encourageant, deux médicaments puissants « de dernier recours », la colistine et le méropénem, sont restés efficaces contre presque toutes les bactéries des deux types d’eaux.

Gènes cachés de résistance et de virulence

Pour comprendre ce qui rend ces microbes si robustes, les scientifiques ont recherché des gènes de résistance spécifiques. Dans les effluents d’usine, près de huit souches d’E. coli sur dix portaient un gène appelé blaNDM, qui peut neutraliser l’action de nombreux antibiotiques importants de la famille des β-lactamines. Dans les eaux environnementales voisines, un autre gène de résistance, blaTEM, était plus courant. L’équipe a également recherché des gènes qui transforment des E. coli ordinaires en souches diarrhéiques. De manière surprenante, aucune des bactéries d’effluent ne portait ces gènes de pathogénicité, mais de nombreuses souches environnementales en portaient. Des gènes associés à deux grands types diarrhéiques, connus sous les noms ETEC et EPEC, ont été détectés dans une large part des isolats d’étangs et de canaux, ce qui signifie que ces eaux peuvent abriter des bactéries à la fois résistantes aux médicaments et capables de provoquer des maladies.

Comment les bactéries se propagent et évoluent

En utilisant des méthodes de typage ADN, les chercheurs ont montré que les souches d’E. coli avaient tendance à se regrouper selon le lieu et le profil de résistance. Les bactéries d’un même site partageaient souvent des gènes de résistance similaires, ce qui suggère que les conditions locales de l’eau façonnent les traits qui prospèrent. L’équipe a aussi trouvé que de nombreuses souches portaient des plasmides, de petits cercles d’ADN capables de passer d’une bactérie à une autre et de diffuser des gènes de résistance. Le mélange diversifié de plasmides et de profils génétiques indique que le problème n’est pas l’arrivée d’une seule souche dominante, mais de nombreuses souches différentes partageant des outils de résistance dans l’eau.

Ce que cela signifie pour la santé publique

En termes simples, l’étude montre que les eaux usées des usines pharmaceutiques à Dhaka servent de creuset pour des E. coli capables de résister à plusieurs antibiotiques. Quand ces eaux s’écoulent dans les étangs et caniveaux voisins, certaines de ces bactéries robustes acquièrent des gènes supplémentaires qui leur permettent de provoquer des diarrhées, augmentant le risque d’exposition pour les personnes qui utilisent ces eaux. Bien que quelques antibiotiques puissants restent efficaces, compter uniquement sur eux est risqué. Ces résultats soulignent la nécessité d’un contrôle plus strict des eaux usées pharmaceutiques, d’un meilleur suivi de la résistance dans l’environnement et d’efforts coordonnés « Une seule santé » traitant la santé humaine, animale et environnementale comme des composantes étroitement liées d’un même problème.

Citation: Fuad, M., Mahmud, Z., Mishu, I.D. et al. Molecular characterization of extended-spectrum β-lactamase (ESBL) and virulent genes in multidrug-resistant Escherichia coli isolated from pharmaceutical and environmental Wastewaters in Dhaka, Bangladesh. Sci Rep 16, 15633 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46554-2

Mots-clés: résistance aux antimicrobiens, eaux usées pharmaceutiques, E. coli multirésistant, qualité de l’eau au Bangladesh, gènes de résistance ESBL