ARCHIVÉ - Escherichia coli O157:H7 associé à un zoo pour enfants - Transmission secondaire, infection asymptomatique et excrétion prolongée de la bactérie en classe

 

Introduction

Le 10 novembre 2003, deux unités de santé publique ont signalé au British Columbia Centre for Disease Control (BCCDC) cinq cas confirmés en laboratoire et deux cas cliniques d'infection à Escherichia coli O157:H7 associés à des sorties éducatives d'écoliers et d'enfants en garderie dans une ferme locale. La principale attraction de la ferme était le champ de citrouilles. Un zoo pour enfants était également installé sur les lieux.

Les zoos pour enfants ont été associés à des éclosions d'infection à E. coli O157:H7(1-3). Compte tenu du lien épidémiologique qui existait entre tous les cas et la ferme visitée, l'enquête conjointe menée par le BCCDC et les unités de santé locale devait vérifier si les infections résultaient d'un contact avec les animaux du zoo pour enfants. Cette enquête avait pour but d'attester la cause de l'éclosion, de déterminer l'ampleur de cette éclosion et de cerner les activités ou les comportements qui influaient sur le risque d'infection.

Méthodologie

Inspection de la ferme : La ferme a été inspectée le 10 novembre 2003. Un échantillon d'excréments frais d'une chèvre et un échantillon d'excréments plus anciens d'origine inconnue ont été prélevés dans un enclos qui abritait des chèvres et des moutons. Des échantillons de boue, de citrouille et d'eau ont également été prélevés.

Épreuves de laboratoire : Des échantillons de selles humaines ont été expédiés à des laboratoires locaux. Les souches d'E. coli O157:H7 qui ont par la suite été isolées ont été sérotypées, et on a recherché la présence, et la production, de vérotoxines par amplification par la polymérase ou test de détection des vérotoxines, et la Enterics Section des BCCDC Laboratory Services a effectué un sous-typage par électrophorèse en champ pulsé (PFGE). Nous avons jugé que les profils électrophorétiques qui ne pouvaient être distingués les uns des autres provenaient de la même source.

Les échantillons prélevés chez des animaux et dans l'environnement ont été directement inoculés dans un bouillon d'enrichissement sélectif pour E. coli O157:H7. La citrouille a été rincée dans 200 cc de bouillon d'enrichissement dans un grand sac stérile adapté au Stomacher pour enlever les débris. Après incubation, E. coli O157:H7 a été purifié à partir du bouillon au moyen d'une technique de séparation immunomagnétique (Dynabeads anti-E. coli O157, Dynal ASA, Oslo, Norvège) avant d'être déposé sur une plaque revêtue de gélose de Mackonkey contenant du sorbitol. Les colonies suspectes ont été isolées, confirmées par des méthodes biochimiques classiques et soumises à une analyse par PFGE.

Recherche de cas : L'exploitant agricole a fourni une liste des écoles et des garderies qui avaient visité la ferme. Des lettres ont été envoyées aux personnes qui avaient la garde de ces enfants dans ces établissements, leur demandant de communiquer avec les autorités sanitaires locales si leurs enfants avaient souffert de diarrhée après la sortie éducative et de contacter leur médecin de famille en cas de problèmes. Les inspecteurs de la santé publique ont utilisé un formulaire de déclaration des cas pour recueillir des données démographiques, et des données sur l'exposition et les symptômes auprès de toutes les personnes signalant des cas aux autorités sanitaires.

Enquête épidémiologique : Les cas ont été classés comme des cas confirmés en laboratoire ou cliniques, et comme des cas primaires ou secondaires. Les cas confirmés en laboratoire étaient des personnes qui avaient des liens épidémiologiques avec la ferme et dont les selles étaient positives pour E. coli O157:H7. Les cas cliniques désignaient les personnes qui avaient des liens épidémiologiques avec la ferme et qui avaient souffert de diarrhée ou d'une diarrhée sanglante après le 1er octobre 2003. À cause de la circulation concomitante d'un virus causant des symptômes respiratoires et gastro-intestinaux dans la population générale, les personnes qui faisaient état de vomissements ou de symptômes respiratoires mais qui n'avaient pas souffert de diarrhée sanglante ont été exclues de la définition de cas clinique.

Les cas primaires étaient définis comme des cas cliniques ou confirmés en laboratoire qui avaient manifesté des symptômes dans les 8 jours suivant une visite à cette ferme. Les cas secondaires étaient définis comme des cas cliniques ou confirmés en laboratoire qui soit n'avaient pas visité la ferme ou dont les symptômes étaient apparus plus de 8 jours après la visite à la ferme, et qui soit faisaient état d'un contact étroit avec un cas primaire ou étaient dans la même classe qu'un cas primaire.

Une étude cas-témoins nichée dans une cohorte a été effectuée pour déterminer les comportements ou les activités associés à l'infection à E. coli 0157:H7. Comme bon nombre des enfants qui avaient visité la ferme étaient jeunes, on a demandé aux enseignants et aux exploitants de garderies de fournir des renseignements sur les activités de la sortie éducative. Le questionnaire de l'entretien téléphonique de 5 minutes incluait des questions sur la classe, les activités de la sortie éducative et les pratiques de lavage des mains.

Les données figurant dans les formulaires de déclaration des cas et les questionnaires destinés aux enseignants ont été entrées dans des bases de données EpiData 2.1b(4). Des analyses ont été effectuées à l'aide du logiciel EpiInfo 6.04d(5). On a analysé les fréquences descriptives pour déterminer les caractéristiques démographiques des cas et les symptômes qu'ils ont manifestés.

Chaque cas associé à une classe qui avait visité la ferme a été couplé à cette classe. Le nombre de cas associés à chaque classe a été calculé, et les classes ont été réparties comme ayant soit souffert d'une maladie primaire ou non. Les activités et les expositions des « classes malades » ont été comparées avec celles des « classes non malades » à l'aide du test du chi carré, de rapports de cotes, du test exact de Fisher, du test t de Student et du test H de Kruskal-Wallis. Des analyses stratifiées ont permis de rechercher la présence de facteurs de confusion ou d'une interaction.

Résultats

La ferme a été ouverte au public du 1er octobre au 31 octobre 2003. Au nombre des activités offertes aux enfants figuraient un exposé sur les citrouilles, une promenade en charrette vers un champ de citrouilles aller et retour, le ramassage de citrouilles, la visite d'une exposition de citrouilles, des jeux sur un vieux bateau en bois et la visite d'un enclos d'un zoo pour enfants contenant des chèvres, des moutons, des canards et des lapins. Des toilettes temporaires étaient érigées pour le mois d'octobre. Des distributeurs de désinfectant pour les mains à base d'alcool étaient installés dans les toilettes; ils étaient cependant placés trop haut sur le mur intérieur, hors de la portée de certains des enfants. Il n'y avait pas d'eau courante ni d'autres possibilités de lavage/désinfection des mains, non plus que d'affiches recommandant de se laver les mains.

L'échantillon d'excréments frais provenant de la chèvre était positif pour E. coli O157:H7 et présentait le même profil électrophorétique que les cas humains confirmés en laboratoire. Aucun autre agent étiologique n'a été identifié dans les échantillons d'excréments d'animaux; les examens virologiques et parasitologiques courants étaient négatifs.

Soixante-douze élèves, chaperons et contacts étroits ont signalé des symptômes aux autorités sanitaires. De ce nombre, 44 répondaient à la définition de cas, huit étant des cas confirmés en laboratoire et 36, des cas cliniques. Un autre enfant qui n'était pas symptomatique mais dont le parent et les frères et sœurs avaient manifesté des symptômes a soumis un échantillon de selles. Cet échantillon était positif pour E. coli O157:H7 et l'enfant a été considéré comme un cas asymptomatique confirmé en laboratoire.

Sur les 45 cas, 26 (58 %) étaient des cas primaires et 19 (42 %), des cas secondaires. Les dates d'apparition des symptômes s'étalaient du 15 octobre au 8 décembre, un pic ayant été enregistré entre le 27 et le 31 octobre (figure 1). Tous les cas étaient liés épidémiologiquement à la ferme : 38 étaient associés à des sorties scolaires, six ont visité la ferme avec leur famille et un cas a visité la ferme avec un club social.


Figure 1. Courbe épidémique : cas primaires et secondaires d'infection à E. coli O157:H7 associés à une exposition à la ferme, entre octobre et décembre 2003

Figure 1. Courbe
            épidémique : cas primaires et secondaires
            d'infection à E. coli O157:H7 associés
            à une exposition à la ferme, entre octobre et
            décembre 2003

L'âge des cas variait de 1 à 39 ans, la médiane étant de 5 ans. Vingt-quatre (53 %) cas étaient des femmes. Quarante-cinq cas (98 %) ont dit avoir souffert de diarrhée; huit d'entre eux (six cas confirmés en laboratoire et deux cas cliniques) ont signalé une diarrhée sanglante. Au nombre des autres symptômes déclarés, citons des crampes (60 %), de la fièvre (29 %), des vomissements (2 %) et des nausées (2 %).

Cinquante-trois classes d'enfants en garderie et 119 classes d'écoliers (3 851 élèves et 1 747 adultes) avaient visité la ferme lors de sorties éducatives entre le 7 et le 31 octobre. Les enseignants et les exploitants de garderies de toutes les classes ont rempli le questionnaire téléphonique, le taux de réponse étant de 100 %. Les participants de 15 (8,7 %) classes ont signalé des symptômes aux autorités sanitaires et répondaient à la définition de cas primaire. Le nombre de cas associés à chacune de ces classes variait de un à sept (médiane = 2).

Toutes les classes ont dit avoir fait une promenade en charrette et avoir ramassé des citrouilles. On n'observait aucune différence significative entre les classes malades et non malades dans la probabilité d'avoir assisté à l'exposé sur les citrouilles, d'avoir visité le zoo pour enfants, d'avoir joué sur le bateau, d'avoir mangé pendant leur visite à la ferme ou d'avoir visité les toilettes (tableau 1). Les classes comptant des enfants malades n'avaient pas été significativement plus nombreuses ou moins nombreuses à se laver/désinfecter les mains (soit à la ferme, de retour à l'école ou à un autre moment) que les classes sans enfants malades.

Six (40 %) des classes malades et 77 (49 %) des classes non malades ont mangé sur le champ de citrouilles et visité le zoo pour enfants. La taille de l'échantillon était trop petite pour qu'on puisse déterminer si la maladie était significativement associée à l'ordre relatif collation-visite du zoo pour enfants, après correction ou non des données pour tenir compte de la pratique de lavage des mains (tableau 1).

Tableau 1. Activités des classes malades et non malades

 

Classes malades

 

Oui (n = 15)

Non (n = 157)

n

%

n

%

Ont assisté à l'exposé sur les citrouilles
Oui
Non



14
1



8.2
50.0



156
1



91.8
50.0



RC=0,09(0,00-3,57), p = 0,167

Ont visité le zoo pour enfants
Oui
Non



13
1



8.2
11.1



146
8



91.8
88.9



RC=0,71(0,08-16,62), p = 0,552

Ont joué sur le bateau
Oui
Non


4
11


5.9
11.1


64
88


94.1
88.9


RC=0,50(0,13-1,83), p = 0,247

Ont utilisé les toilettes
Oui
Non


6
5


9.4
6.2


58
76


90.6
93.8


RC=1,.57(0,39-6,38), p = 0,537

Ont mangé
Oui
Non


8
7


8.8
9.2


83
69


91.2
90.8


RC=0,95(0,29-3,12), p = 0,925

n = 6

n = 77

Ordre où elles ont mangé
Avant le zoo
Durant le zoo
Après le zoo


3
2
1


8.3
50.0
2.3


33
2
42


91.7
50.0
97.7


chi carré invalide


En moyenne, les classes malades comptaient un nombre significativement plus élevé d'élèves, de chaperons adultes et de participants en général que les classes non malades. Les ratios moyens élèves-adulte dans les classes ne différaient pas de façon significative. Le nombre moyen de participants aux sorties éducatives n'était pas lié à l'ordre relatif collation-visite du zoo pour enfants ni aux pratiques de lavage/désinfection des mains.

La distribution des élèves des classes malades et non malades selon l'année d'études ne différait pas de façon significative; mais il semblait y avoir une tendance statistiquement non significative selon laquelle les classes plus jeunes comptaient un plus grand nombre d'élèves malades (tableau 2). Le groupe d'âge était significativement associé à l'ordre relatif collation-visite du zoo pour enfants (chi carré = 7,85, p = 0,020). Parmi les classes qui ont à la fois visité le zoo pour enfants et ont mangé à la ferme, celles qui étaient plus jeunes étaient plus nombreuses à avoir mangé durant ou après leur visite à l'enclos du zoo pour enfants, soit 14 (74 %) classes de garderie, 17 (47 %) classes de maternelle et 9 (32 %) classes primaires. Toutefois, lorsqu'on tenait compte du groupe d'âge, on n'observait aucune différence statistiquement significative entre les classes malades et non malades dans l'ordre relatif collation-visite du zoo pour enfants. Le groupe d'âge des élèves n'était pas associé aux pratiques de lavage/désinfection des mains ni au nombre de participants à la sortie éducative.

Tableau 2. Maladie dans les classes selon l'année d'études et le nombre de participants

 

Classes malades

 

Oui (n = 15)

Non (n = 157)

n

%

n

%

Année d'études
Garderie <= 6 ans
Maternelle / M-1re jumelée
1re-3e années
4e-7e années
Garderie <= 14 ans*
Maternelle-7e année*


7
5
3
0
0
0


14.9
7.8
5.9
0.0
0.0
0.0


40
59
48
3
6
1


85.1
92.2
94.1
100.0
100.0
100.0


chi carré pour tendance linéaire = 2,22, p = 0,136

Nombre moyen de participants
Élèves
Adultes
Élèves + adultes
Ratio élèves:adulte







29.2
14.7
43.9
2.6







21.7
9.9
31.6
2.5



H de Kruskal-Wallis p = 0,004
H de Kruskal-Wallis p = 0,032
H de Kruskal-Wallis p = 0,002
H de Kruskal-Wallis p = 0,982

*Non inclus dans l'analyse du chi carré


Analyse

L'isolement d'E. coli O157:H7 chez la chèvre qui présentait un profil électrophorétique non distinguable de celui des selles humaines indique que les cas humains ont probablement contracté l'infection lors d'un contact avec les animaux du zoo pour enfants.

La maladie était inversement liée à l'âge, bien que cette tendance ne soit pas statistiquement significative. Les classes plus jeunes étaient plus nombreuses à avoir mangé leur collation durant ou après leur visite à l'enclos du zoo pour enfants. Cet aspect est inquiétant parce que les enfants de < 5 ans risquent davantage de développer un syndrome hémolytique urémique (SHU), complication de l'infection à E. coli O157:H7(6).

Bien que l'échantillon fût trop petit pour une analyse du chi carré valide, la moitié des classes qui ont visité le zoo pour enfants au moment de leur collation comptaient au moins un élève malade. Il est intéressant de noter qu'une plus faible proportion de classes malades que de classes non malades avaient mangé après leur visite du zoo pour enfants. Ce résultat peut être un artéfact dû à la petite taille de l'échantillon - seulement six des classes malades avaient visité le zoo pour enfants et mangé à la ferme. Une autre explication possible est liée au fait que les enfants plus jeunes dans les classes tant malades que non malades étaient plus nombreux à avoir mangé après avoir visité le zoo pour enfants. Les jeunes enfants ont peut-être plus tendance à se mettre les doigts dans la bouche, qu'ils aient mangé ou non, ce qui égalise le risque de maladie de ceux qui ont mangé après avoir visité le zoo pour enfants et de ceux qui ne l'ont pas fait. Cela peut expliquer pourquoi les analyses stratifiées ont montré que la maladie n'était pas associée au fait d'avoir mangé après avoir caressé les animaux, même après correction pour tenir compte du lavage des mains. Chez les très petits enfants, on devrait insister sur le lavage des mains immédiatement après tout contact avec des animaux plutôt que sur le lavage des mains avant de manger.

La taille du groupe lors de la sortie éducative constituait la seule variable d'exposition ou de comportement qui était associée à la probabilité de survenue de la maladie dans la classe. Le nombre total de participants à la sortie éducative, mais non le degré relatif de supervision exercé par les adultes, était associé à la maladie. La taille du groupe n'était pas liée au lavage des mains ni à l'ordre relative collation-visite du zoo pour enfants. Des groupes plus nombreux peuvent cependant avoir été moins disciplinés, ce qui fait que des comportements à risque peuvent ne pas avoir été observés ni prévenus.

L'absence d'installations pour le lavage/la désinfection des mains à la ferme peut également avoir contribué à la survenue de la maladie chez les participants. Si la ferme ouvre ses portes en octobre 2004, l'exploitant agricole offrira des installations pour le lavage des mains.

Quarante-cinq cas ont été identifiés lors de cette enquête, dont 19 étaient des cas secondaires. Un cas confirmé en laboratoire qui présentait le profil électrophorétique de l'éclosion a manifesté des symptômes le 8 décembre - soit plus de 7 semaines après que son groupe à la garderie eut visité la ferme. D'autres enfants dans sa garderie avaient déclaré avoir été malades, ce qui évoque la probabilité d'une transmission secondaire. Un autre enfant a obtenu un résultat positif au test de détection d'E. coli O157:H7 et était complètement asymptomatique. Un troisième enfant a manifesté des symptômes le 19 octobre et E. coli O157:H7 a été isolé dans son échantillon de selles prélevé le 6 décembre, soit longtemps après la disparition des symptômes. Cette situation patente de transmission secondaire, d'infection asymptomatique et d'excrétion prolongée de la bactérie offre un terrain idéal pour la transmission continue d'E. coli O157:H7 chez les groupes de jeunes enfants, transmission qui a été observée dans d'autres éclosions(7).

À cause de cette transmission secondaire continue, les inspecteurs de la santé publique ont visité les garderies où le taux de morbidité était élevé, pour leur rappeler les mesures appropriées de désinfection des classes et s'assurer que les enfants symptomatiques restent bien à la maison. Lors de visites de suivi, ils ont constaté que l'hygiène en classe s'était beaucoup améliorée.

Cette étude comporte une limite, à savoir la petitesse de l'échantillon. Le fait que l'analyse porte sur la classe plutôt que sur des individus a réduit significativement la puissance de l'étude. Il aurait été cependant impossible d'obtenir des données fiables sur l'exposition à l'échelle individuelle, car il aurait fallu interroger des enfants très jeunes.

Comme de nombreuses maladies peuvent causer la diarrhée chez les jeunes enfants, la définition de cas clinique utilisée dans la présente étude n'était pas spécifique à E. coli O157:H7. Puisque 67 % des cas confirmés en laboratoire et seulement 6 % des cas cliniques ont souffert d'une diarrhée sanglante, il se peut que certains des cas cliniques soient dus à d'autres causes qu'E. coli O157:H7. L'inclusion parmi les cas de personnes non infectées par E. coli O157:H7 peut avoir dilué les différences dans l'exposition entre les classes vraiment exposées et les classes témoins.

Cette enquête met en lumière le risque déjà identifié d'infection à E. coli O157:H7 lié à des zoos pour enfants, en particulier chez les jeunes enfants. Des lignes directrices provinciales, similaires à celles adoptées dans d'autres pays(8-10), sont en train d'être élaborées pour les zoos pour enfants et la santé publique. Les exploitants de zoos pour enfants peuvent également envisager de transmettre aux groupes d'écoliers des renseignements avant leur visite.

De plus petits zoos pour enfants sont fréquemment installés lors d'autres événements, souvent pour de courtes périodes. Il n'existe aucune liste centralisée des zoos pour enfants et, partant, aucune façon de communiquer avec tous ces zoos pour leur transmettre des lignes directrices. Les enseignants et les exploitants de garderies devraient également être avisés des précautions à prendre lors de la visite de zoos pour enfants(8-10).

Conclusion

Les infections à E. coli O157:H7 dans ces cas ont été fort probablement causées par un contact avec les animaux du zoo pour enfants. Bien qu'on n'ait pas pu identifier de comportements à risque modifiables ou comportements protecteurs spécifiques, les zoos pour enfants constituent un facteur de risque bien établi d'éclosion à E. coli O157:H7(1-3). Les jeunes enfants constituent le public cible de ces zoos; mais ils risquent plus de contracter une infection à cause d'une mauvaise hygiène et de souffrir de complications graves comme le SHU. La transmission secondaire, l'absence de symptômes et l'excrétion prolongée de bactéries contribuent toutes à propager l'infection à E. coli O157:H7 à l'intérieur de la classe et de la famille.

Les lignes directrices à l'intention des exploitants de zoos pour enfants devraient souligner la nécessité de disposer d'installations adéquates pour le lavage/la désinfection des mains. Les adultes qui accompagnent les enfants lors de ces visites devraient également être sensibilisés à l'importance du lavage des mains tout de suite après un contact avec des animaux.

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier de leur aide les personnes suivantes : l'exploitant de la ferme, les commissions scolaires, les enseignants et les exploitants de garderies concernées; les laboratoires pour les maladies entériques et les intoxications alimentaires du BCCDC; ainsi que les deux autorités sanitaires concernées.

Références

  1. Gage R, Crielly MS, Baysinger M et coll. Outbreaks of Escherichia coli O157:H7 infections among children associated with farm visits - Pennsylvania and Washington, 2000. MMWR 2001;50(15):293-97.

  2. Helwig D. E. coli outbreak linked to fall fair. CMAJ 2000;162(2):245.

  3. Payne CJ, Petrovic M, Roberts RJ et coll. Vero cytotoxin-producing Escherichia coli O157 gastroenteritis in farm visitors, North Wales. Emerging Infect Dis 2003;9(5):526-30.

  4. Lauritsen JM, Bruus M, Myatt MA. EpiData (version 2). A comprehensive tool for validated entry and documentation of data. The EpiData Association, Odense Denmark, 2002. URL : <http://www.epidata.dk>.

  5. Centers for Disease Control and Prevention, USA & World Health Organization, Geneva, Switzerland. EpiInfo 6 (version 6.04d). janvier 2001. URL : <http://www.cdc.gov/epiinfo/>.

  6. Chin J, éd. Control of communicable diseases manual. 17e éd. Washington, DC: American Public Health Association, 2000.

  7. Galanis E, Longmore K, Hasselback P et coll. Enquête sur une éclosion due à E. coli O157:H7 à Brooks (Alberta), juin-juillet 2002 : rôle des cas occultes dans la propagation de l'infection dans une garderie. RMTC 2003;29:21-8.

  8. Communicable Disease Control Branch & Environmental Control Branch, Department of Human Services, Government of South Australia. Petting zoo infection control guideline: for petting zoo operators, education and childcare services and environmental health officers. février 2002. URL : <http://www.dh.sa.gov.au/pehs/branches/environmental-surveillance.htm>. Visité le 2 septembre 2004.

  9. Ohio Department of Agriculture & Ohio Department of Health. Voluntary guidelines for animal exhibitions in Ohio. avril 2003. URL : <http://www.odh.state.oh.us/ODHPrograms/ZOODIS/ZDis/zoodis1.htm>. Visité le 2 septembre 2004.

  10. The Middlesex-London Health Unit. An E. coli O157:H7 outbreak associated with an animal exhibit: Middlesex-London Health Unit investigation and recommendations. 2002. URL : <http://www.healthunit.com/new_template.asp?id=859>.
    Visité le 2 septembre 2004.

Source : ST David, MHSc, Programme canadien d'épidémiologie d'intervention, Direction générale de la santé de la population et de la santé publique, Santé Canada, et Epidemiology Services, British Columbia Centre for Disease Control (BCCDC); L MacDougall, MSc, Epidemiology Services, BCCDC; K Louie, CPHI(C), Fraser Health Authority, Fraser South; L McIntyre, BSc, AM Paccagnella, BSc, RT, Laboratory Services, BCCDC; S Schleicher, BSc, CPHI(C), Fraser Health Authority, Fraser East; A Hamade, CPHI(C), Richmond Health Department, Colombie-Britannique.


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