Maîtrise du risque infectieux lié à l’environnement :

air et surfacesDocteur Fabien Squinazi

Laboratoire d’hygiène

de la ville de Paris

Milieux de l’environnement

• air ambiant

• eaux– non traitées (eau du réseau)– traitées (soins spécifiques)

• liquides

• supports inertes (surfaces, équipements, textiles,…)

Biocontamination

• contamination d’une matière, d’un appareil, d’un individu, d’une surface, d’un liquide, d’un gaz ou de l’air par des particules viables.

• particule viable : particule qui se compose d’un ou de plusieurs micro-organismes vivants, ou qui leur sert de support.

Les réservoirs vivants

Cuir chevelu 106 bactéries/cm2

Front 104 - 105 bactéries/cm2

Sécrétion nasale 107 bactéries/g

Salive 108 bactéries/g

Aisselle 106 - 107 bactéries/cm2

Main 100 à 1000 bactéries

Matières fécales > 108 bactéries/g

Micro-organismes de l’environnement

• origine humaine• Staphylococcus• entérobactéries• entérocoques• virus (rotavirus, VRS)• cryptosporidies• amibes• Giardia

• origine environnementale

• BGN aérobies• Legionella• mycobactéries

atypiques• champignons

filamenteux (Aspergillus)

Survie de bactéries dans différents milieux

Mycobacterium tuberculosis

poussière : 90 – 120 jours ; tapis : 70 jours

expectoration : 6 – 8 mois (lieu frais et obscur)

Staphylococcus aureus

verre : 46 heures ; produits carnés : 60 jours

pièce de monnaie : 7 jours ; peau : 30 mn – 38 jours

Escherichia coli entérotoxinogène

poussière : 4 – 27 jours ; matières fécales : 84 jours

doigt : 45 mn ; sol : 84 jours

Shigella spp. eau : 2 – 3 jours ; mouches : 12 jours

chemise malade : 8 jours ; matières fécales : 11 jours

Enterobacter spp. beurre : 10 jours ; fromage : 7 – 21 jours ; réservoirs d’eau des oxygénateurs, nébuliseurs, incubateurs

Klebsiella spp. verre : 4 heures, crème pour les mains (lanoline), solution de bronchodilatateur, poussière : plusieurs jours

N. meningitidis faible survie dans l’environnement

L. monocytogenes survie facile dans sol, eau, aliments, matières fécales

Niches écologiques

• travaux extérieurs (Aspergillus sp.)

• humidificateurs et nébuliseurs (Legionella, Pseudomonas, Acinetobacter)

• dispositifs médicaux (Mycobacterium xenopi, Pseudomonas, VHC)

• antiseptiques (Pseudomonas)

• air (Staphylococcus)

Voies de transmission

• par voie aérienne contamination - amplification - diffusion– infections documentées : légionellose,

aspergillose, infections du site opératoire– contamination des supports inertes

• par contact manuportage, matériels, textiles, liquides– contamination des supports inertes

Vecteurs microbiens

• source humaine– gouttelettes microbiennes (Pflügge)– noyaux de condensation (Droplet nuclei)– squames cutanées

• sources inertes– poussières– supports– réseaux d’eau et d’air

Bioaérosol

• en suspension dans un milieu gazeux :

• particules viables

• allergènes

• toxines

• composés d’origine microbienne

Emissions de particules Par minute : D > 0,3 µm Activité d’une personne

100 000 sans activité

500 000 debout ou assis, mouvements légers de la tête ou des mains

1 000 000 debout ou assis, mouvements importants des bras, de la tête ou du corps

2 500 000 s’asseoir sur une chaise

5 000 000 marcher à 3,5 km/heure

7 500 000 marcher à 6 km/heure

10 000 000 marcher à 9 km/heure, monter un escalier

15 – 30 000 000 exercices physiques

Gouttelettes de Pflügge

Particules D ≥ 0,5 µm Activité

700 000 toux

1 400 000 éternuement

100 parole : lettre « p »

180 parole : syllable « pré »

15 – 20 000 conversation : 1 minute

Processus infectieux

• site anatomique : contamination multiplication colonisation infection– inoculum infectieux– virulence du micro-organisme– mode de contamination (aérienne, hydrique,…)– rupture des barrières cutanéo-muqueuses– réceptivité du patient (âge, tares viscérales,

immunodépression,…)

Conséquences de l’aéro-contamination bactérienne

• chirurgie orthopédique Lidwell O.M. and al. Airborne contamination of wounds in joint replacement operations. The relationship to sepsis rates. J. Hosp. Infec. 1983; 2 : 111-131

• corrélation entre le taux d’infection post-opératoire et la quantité de bactéries présentes dans l’air au moment de l’intervention

• germes responsables : Staphylococcus sp.

Conséquences de l’aéro- contamination fongique

• inhalation de spores d’Aspergillus (2-3µm) : Aspergillose invasive (filaments mycéliens) – colonisation de l’arbre trachéo-bronchique– destruction de l’épithélium bronchique– envahissement du parenchyme pulmonaire– pneumopathie nécrosante avec alvéolite fibrineuse– dissémination vasculaire et autres localisations

(cerveau, endocarde, rein, foie, peau)

Aspergillose invasive : patients à risque

• terrain fragilisé par une pathologie lourde

• immunodépression sévère (aplasie médullaire prolongée)– greffe de moelle allogénique– autres greffes– transplantations (cœur, rein, foie)– chimiothérapies aplasiantes (leucémies,…)– SIDA évolué

Analyse du risque infectieux lié à l’environnement

• identification des dangers microbiologiques (facteurs produisant un effet indésirable)

• relation dose-réponse (?)

• caractérisation de l’exposition (?)

• estimation du risque : probabilité de survenue d’une infection (facteurs de risque infectieux)

Maîtrise de la biocontamination

• deux principes (norme ISO CEN 14698-1, mars 2004) : – évaluer et – maîtriser en permanence

– les facteurs susceptibles de produire une

contamination microbiologique d’un individu, d’un procédé ou d’un produit (incidence sur la qualité microbiologique)

Analyse des risques microbiologiques

• identifier les dangers potentiels associés (facteurs de contamination)

• évaluer la probabilité que les dangers se produisent (fragilité et dangerosité)

• identifier les mesures destinées à les prévenir ou à les maîtriser

système de maîtrise

Facteurs de risque

• Fragilité du patient

• âge• maladies sous-jacentes• immunodépression• brûlures

• Nature et durée des soins

• manœuvres invasives• intervention

chirurgicale• thérapeutiques

Définition des zones à risque

• selon les patients et/ou les activités, on définit des zones à :– risque faible ou négligeable (zone 1)– risque modéré (zone 2)– haut risque (zone 3) – très haut risque (zone 4)

zones à environnement maîtrisé

Moyens de prévention

• agir sur les sources de biocontamination– assurer les mesures d’hygiène des surfaces – isoler les travaux– limiter le développement microbien dans les

installations à risque

• protéger les patients à risque– traiter l’air des zones à risque – sécuriser les points d’usage d’eau

Plan de surveillance et d’observation

• déterminer les « points » à maîtriser afin d’éliminer les dangers ou de réduire leur probabilité de survenue

• établir des limites assurant la maîtrise

• établir des actions correctives à entreprendre quand la surveillance indique qu’un « point » n ’est plus maîtrisé

Fonctionnement du système

• établir des procédures pour vérifier que le système fonctionne correctement (prélèvements microbiologiques)

• établir des procédures de formation du personnel

• établir et tenir une documentation appropriée

Prélèvements d’environnement

• à visée préventive– plan de maintenance d’une installation– système de management de la qualité (contrôle

de points critiques)– travaux générant un risque de contamination – à titre pédagogique

• à visée curative– recherche d’une source de contamination

Limites aux prélèvements microbiologiques

• limites scientifiques– seuils de contamination et risque infectieux

• limites méthodologiques– écosystèmes complexes– récupération des micro-organismes– adaptation des milieux de culture

• limites structurelles– personnel - matériel

Démarche qualité du laboratoire

• procédures : plan d’analyse défini– indications et méthodologie des prélèvements– délais et conditions de transport– description des techniques d’analyse, des

appareillages, des milieux de culture– utilisation de méthodes standardisées ou

référencées - traçabilité des réactifs– critères d’interprétation utilisés– délai et conditions de conservation des souches

Démarche qualité du laboratoire

• participation à des contrôles de qualité

• compte-rendu des résultats– identification du préleveur– indication de l’analyse– date, heure, nature et lieu du prélèvement– technique de prélèvement et d’analyse– résultats et interprétation– identification du biologiste

Formation du personnel

• opérateur technique compétent en hygiène et microbiologie de l’environnement

• biologiste compétent en hygiène et microbiologie de l’environnement, épidémiologie des infections nosocomiales et typage moléculaire

• agrément du laboratoire : eau destinée à la consommation humaine

La salle propre

• maîtriser la concentration des particules en suspension dans l’air

• minimiser l’introduction, la production et la rétention des particules (construction et utilisation)

• maîtriser d’autres paramètres pertinents (température, humidité, pression)

Cohérence des moyens

• air

• surfaces

• matériels

• fluides (eaux, gaz)

• textiles

• organisation du travail

• formation du personnel

Classes types de propreté particulaire de l’air

• Conc. Max. Admissible (particules/m3) : taille 0,5 µm

• ISO 1

• ISO 2 4

• ISO 3 35

• ISO 4 352

• ISO 5 3 520

• ISO 6 35 200

• ISO 7 352 000

• ISO 8 3 520 000

• ISO 9 35 200 000

Moyens de maîtrise de la qualité de l’air

• filtration de l’air– F6 : 60 ≤ Em ≤ 80 %– F7 : 80 ≤ Em ≤ 90 %– (H14 : 99,995 %)

• taux de renouvellement de l’air

• hiérarchie des pressions

• mode de diffusion de l’air

Classes de propreté particulaire de l’air (Ø 0,5 µm)

• zone 4 : ISO 5 < 3500 /m3 d’air flux unidirectionnel, > 50 volumes /heure

• zone 3 : ISO 7 < 350 000 /m3 d’air flux unidirectionnel ou non, 25 à 30 volumes/heure

• zone 2 : ISO 8 < 3 500 000 /m3 d’air flux non unidirectionnel 15 à 20 volumes /heure

Classes bactériologiques de l’air (NF S 90 - 351)

• zone 4 : 10 UFC /m3 d’air CB 90% : 10 mn

• zone 3 : 10 UFC /m3 d’air CB 90 % : 20 mn

• zone 2 : 100 UFC /m3 d’air CB 90 % : 20 mn

• Aspergillus sp. ou autre champignon filamenteux : < 1 UFC /m3 d’air

Stratégie d’échantillonnage

• Pourquoi ?• Qui ?• Où ?• Quand ?• Combien ?• A quelle fréquence ?• Comment ?• Interprétation ?

Indicateurs microbiens (1/2)

• Flore bactérienne revivifiable (DTB)– reflet du taux d’occupation, de l’activité, de la

propreté des locaux et des installations de traitement d’air

• Flore mycélienne revivifiable (DTM)– efficacité de la filtration d’air, humidité à

l’intérieur des locaux, présence de plantes

Indicateurs microbiens (2/2)

• staphylocoques (origine humaine)– évaluation du renouvellement d’air

• bacilles à Gram négatif d’origine environnementale (entérobactéries, pseudomonas,…)– humidité au niveau de la prise d’air neuf, des

installations de traitement d’air ou dans les locaux

La feuille de route des prélèvements

• nom de l’opérateur

• date et heure du prélèvement

• référence des appareils utilisés

• référence de l’échantillon

• volumes et milieux de prélèvements

• conditions environnementales

• éventuel problème rencontré

Prélèvements pour le contrôle de l’aérobiocontamination

• les points critiques– au plus près du site d’activité– indicateurs de défaillance du traitement d’air

• selon l’activité– avant toute activité : situation de base– en activité: situation à risque– après activité : cinétique de biodécontamination

Prélèvements pour le contrôlede l’aérobiocontamination

• le biocollecteur : filtration d’air ou impaction sur gélose– qualités ergonomiques (poids, maniabilité)– possibilité de désinfection-stérilisation– prélèvement à distance– certificat d’étalonnage– débit suffisant : prélèvement d’1 m3 d ’air pour

les zones à faible contamination

Prélèvements pour le contrôlede l’aérobiocontamination

• le biocollecteur– efficacité : granulométrie des particules

récupérables– efficacité biologique : possibilité de récupérer

d’une manière fiable des bactéries Gram (+) et (-), des spores bactériennes, voire la flore fongique

– vitesse modérée d’impact de l’air sur le milieu solide (< 20 m/s)

Prélèvements pour le contrôlede l’aérobiocontamination

• la filtration : – air aspiré au travers d’une membrane

microporeuse (0,8 µm) – débit régulé : 40 à 130 l/mn– pas de coupure granulométrique– manipulation délicate des membranes– atmosphère humide incompatible– courte durée de prélèvement

Prélèvements pour le contrôlede l’aérobiocontamination

• l’impacteur centrifuge (ex RCS) :– particules projetées par la force centrifuge d’une hélice

sur le milieu nutritif

– débit : 40 à 80 l/mn

– maniable, autonome, tête autoclavable, limite les colonies envahissantes

– mauvaise collecte des particules < 3,8 µm

– recyclage de l’air prélevé

– courte durée de prélèvement

Prélèvements pour le contrôlede l’aérobiocontamination

• l’impacteur à crible(s)– air prélevé accéléré à travers les orifices d’un

crible ; particules impactées sur une ou plusieurs géloses

– débit 28,3 l/mn (ex. Andersen) à 100 l/mn– collection selon la granulométrie des particules– courte durée de prélèvement– table de correction

Biocontamination des surfaces

Nettoyage

• Ensemble des opérations permettant d’assurer un niveau de propreté, d’aspect, de confort et d’hygiène et faisant appel, dans des proportions variables, aux facteurs combinés suivants : action chimique, action mécanique, température, temps d’action. (norme NF X 50-790)

La qualité du nettoyage

• 1. aspect, netteté et propreté visuelles

• 2. confort et bien être odeurs, toucher, bruit, glissance

• 3. propreté : absence de salissures

• 4. hygiène : pollution et contamination à un niveau non dangereux

Bionettoyage

• Ensemble des opérations visant à réduire ou éliminer les micro-organismes sur les surfaces de manière à les ramener au niveau cible requis. (norme NF X 50-790)– opération de nettoyage,– rinçage et récupération des salissures– application d’un désinfectant

Procédures du bionettoyage

• élimination des déchets• souillures libres : dépoussièrage humide• souillures adhérentes : lavage – récupération• souillures incrustées• récupération ou rinçage – récupération• Application de désinfectant : solution

aqueuse ou solution alcoolique à pulvériser

Niveaux de biocontamination des surfaces des zones à risque

• flore bactérienne 20 UFC /100 cm2 de surface et absence de germes indésirables

• Aspergillus sp. ou autre champignon filamenteux : < 1 UFC /100 cm2 de surface

Contrôle de la biocontamination des surfaces

• les points critiques– au plus près du site d’activité– indicateurs de défaillance du bionettoyage

• selon l’activité– après bionettoyage : témoin d’application et

d’efficacité– en activité: contamination (situation à risque)– avant l’activité : autres mesures de prévention

Prélèvements de surfaces

• le matériel : – boîte gélosée contact pour les surfaces planes :

pression de 25 g/cm2 (500 ± 50 g) sur une surface de 25 cm2 pendant 10 secondes

– écouvillon stérile humidifié ou autre support gélosé flexible pour les surfaces non planes, petites et difficiles d’accès. L’écouvillon est roulé sur une surface de 100 cm2.

– neutralisant incorporé pour les désinfectants

Principaux milieux de culture

• flore bactérienne (air - surfaces) : TCS– incubation 30°C pendant 72 heures

• flore mycélienne (air - surfaces) : malt agar– incubation 25°C pendant 5 jours

• Staphylocoques : Baird Parker– incubation 37°C pendant 48 heures

• Pseudomonas : gélose au cétrimide– incubation 30°C pendant 48 heures

Fréquence des prélèvements d ’environnement

• contrôles inopinés : démarche qualité– air et surfaces : mensuelle– eau pour soins standards : trimestrielle– eau bactériologiquement maîtrisée : mensuelle

• augmentation des contrôles : – travaux– type d’activité ou modification de procédure– accidents infectieux

Les actions curatives

• en cas de dépassement,– d’une puissance de 10 pour la flore bactérienne– du niveau cible pour les indicateurs spécifiques

(coliformes totaux, Pseudomonas aeruginosa, Aspergillus sp. ou autre champignon filamenteux)

• en cas de présence,– de germes indésirables

Les contrôles d’environnement

• les contrôles d’environnement sont :– des indicateurs de maîtrise de la qualité de la

zone à environnement maîtrisé et de la maintenance des installations techniques

• les contrôles d’environnement ne sont pas : – des prévisions du risque infectieux– des certificats de conformité, de bonne ou

mauvaise conduite ou de bonne conscience

En conclusion

• une flore microbienne environnementale diversifiée qui évolue dans le temps et dans l’espace

• des risques infectieux non négligables • des moyens de maîtrise adaptés et cohérents• des niveaux de qualité microbiologique

recommandés pour chaque milieu de l’environnement