Apport de modèles de biofilms à Pseudomonas aeruginosa et Legionella pneumophila à la maîtrise de la qualité microbiologique des réseaux d'eaux minérales naturelles

par Sophie Pécastaings

Thèse de doctorat en Ingénieries microbienne et enzymatique

Sous la direction de Christine Roques et de Michèle Capdepuy.

Soutenue en 2010

à Toulouse 3 .

mots clés

• Legionella pneumophila
• Pseudomonas aeruginosa
• Réseaux d'eau
• Thermalisme
• Biofilms
• Désinfection
• Stations climatiques, thermales, etc. -- Désinfection
• Legionella pneumophila
• Pseudomonas aeruginosa
• Biofilms

Résumé

Le thermalisme est une médecine ancestrale utilisant les eaux minérales naturelles (EMN) qui concerne chaque année 500000 patients. Les canalisations d'eau des établissements thermaux pouvant être le support de biofilms, à l'origine de la libération de pathogènes potentiels dans l'EMN (dont Pseudomonas aeruginosa et Legionella pneumophila), les désinfections de ces réseaux doivent être fréquentes et efficaces. L'objectif de cette thèse est l'évaluation des traitements à disposition des exploitants, contre P. Aeruginosa et L. Pneumophila, en prenant en compte la capacité des bactéries à produire un biofilm et la spécificité des réseaux d'EMN. Des techniques in vitro et en conditions réelles de traitements (réseau-pilote) ont été testées. Les résultats montrent une perte de sensibilité de P. Aeruginosa vis-à-vis des traitements sous forme biofilm et qui conduit à une efficacité partielle en réseau-pilote. Pour L. Pneumophila, la majeure partie des travaux a consisté à mettre au point un modèle de formation de biofilms mono-espèce in vitro qui a permis de démontrer qu'un choc thermique éliminait les bactéries cultivables du biofilm. L'évolution de ce modèle permettra d'intégrer les paramètres conduisant à l'échec des traitements en réseaux d'EMN.

Titre traduit

The contribution of Pseudomonas aeruginosa and Legionella pneumophila biofilm models in the amelioration of water quality in natural mineral water systems

Résumé

Spa treatment is a traditional form of medicine using natural mineral waters, that concerns 500,000 patients each year in France. Water pipes are often colonized by biofilms that harbor potential pathogens like Pseudomonas aeruginosa and Legionella pneumophila. Hence, their disinfection must be frequent and effective. The objective of the thesis is the evaluation of treatments available to spa owners against P. Aeruginosa and L. Pneumophila, evaluating the capacity of these bacteria to form biofilms and the specific conditions found in spa buildings. In vitro and real conditions assays were used. Results show a loss of sensitivity to treatments of P. Aeruginosa in biofilm form that leads to partial effectiveness in real condition assays. For L. Pneumophila, most of the work consisted in designing an in vitro biofilm formation model. The use of this model showed that thermal disinfection destroys all cultivable bacteria. The evolution of the model will integrate parameters that explain the failure of disinfection treatments in natural mineral water systems.