Volume 27-22
15 Novembre 2001

[Table des matières]

ÉCLOSION DE CRYPTOSPORIDIOSE D'ORIGINE HYDRIQUE, NORTH BATTLEFORD (SASKATCHEWAN), PRINTEMPS 2001

Dans le présent rapport, nous décrirons l'enquête épidémiologique sur l'éclosion de cryptosporidiose d'origine hydrique survenue dans la région des Battlefords (la ville de North Battleford, le village de Battleford et les communautés environnantes) de la Saskatchewan. Ce rapport traite uniquement des volets de l'enquête auxquels ont participé directement les épidémiologistes de Santé Canada. L'objet de l'enquête était de déterminer l'étendue, l'importance et la source probable de l'éclosion.

Introduction

Le 25 avril 2001, Saskatchewan Health a demandé l'aide de Santé Canada pour faire enquête sur une éclosion de gastro-entérite dans la région des Battlefords, en Saskatchewan. Après la découverte de plusieurs cas confirmés en laboratoire, on a soupçonné que Cryptosporidium parvum était à l'origine de l'éclosion. Le même jour, à titre de précaution, les autorités ont recommandé aux populations de la ville de North Battleford et du village de Battleford de faire bouillir l'eau. L'enquête épidémiologique englobait : une étude descriptive, une étude de ventes de préparations antidiarrhéiques en vente libre, une étude communautaire transversale randomisée et un examen sommaire du système de traitement des eaux de la ville de North Battleford.

La région sanitaire des Battlefords (BHSA), dans le nord-ouest de la Saskatchewan, est composée des districts sanitaires des Battlefords, de Twin Rivers, de Northwest et de Lloydminster. La ville de North Battleford et le village de Battleford font partie du Battlefords Health District. La ville de North Battleford est une communauté qui compte environ 14 000 habitants et est située sur la rive nord de la rivière North Saskatchewan, juste en face du village de Battleford, une communauté d'environ 4 000 habitants située sur la rive opposée. Lors de l'éclosion, la ville de North Battleford avait deux principales sources d'alimentation en eau : des eaux souterraines provenant d'un certain nombre de puits situés le long de la rivière North Saskatchewan, et des eaux de surface puisées dans la rivière North Saskatchewan, à quelques kilomètres en aval de l'endroit où sont situés les puits. Les eaux souterraines étaient chlorées et subissaient une filtration destinée à éliminer les métaux à l'usine de traitement des eaux souterraines, tandis que les eaux de surface recevaient le traitement classique complet (floculation, sédimentation, filtration sur sable et chloration) à l'usine de traitement des eaux de surface. Les deux usines de traitement des eaux alimentaient un système de distribution commun et, lors de l'éclosion, les deux étaient en opération. Quant au village de Battleford, il possédait sa propre source d'alimentation en eau; celle-ci provenait de puits et était traitée par une usine qui avait recours à la chloration et à la filtration pour éliminer les métaux.

Méthodes

Étude descriptive

L'étude descriptive avait pour objet de mieux définir l'étendue et la répartition géographique de l'éclosion ainsi que la période au cours de laquelle elle est survenue. Des données ont été recueillies au moyen de deux formulaires : le premier pour les cas relevant de la BHSA et le deuxième pour les cas à l'extérieur de celle-ci. Pour les fins de l'étude descriptive, les chercheurs ont défini un cas lié épidémiologiquement comme étant une personne signalant une diarrhée (non quantifiée) débutant après le 20 mars 2001 et qui résidait dans la région des Battlefords ou avait visité celle-ci. Un cas confirmé était une personne qui satisfaisait aux critères d'un cas lié épidémiologiquement chez qui un échantillon de selles était également positif pour des oocystes de C. parvum. Les chercheurs ont vérifié les données relatives aux personnes qui correspondaient à l'une ou l'autre des définitions de cas et ont éliminé les enregistrements en double avant l'analyse. Les chercheurs ont créé des cartes d'information géographique pour décrire la répartition géographique des cas à partir des adresses domiciliaires indiquées par les personnes atteintes.

Étude des ventes de médicaments antidiarrhéiques

L'objectif principal de cette étude était de mieux caractériser la période de l'éclosion. Les chercheurs ont choisi un échantillon de commodité de trois pharmacies de la ville de North Battleford et invité chacune à fournir de l'information sur le nombre d'unités de médicaments antidiarrhéiques en vente libre courants qui avaient été vendues. Chaque pharmacien a déterminé le nombre, la marque et les types de médicaments antidiarrhéiques «courants» à inclure dans l'étude. Les chercheurs ont demandé les données sur les ventes hebdomadaires pour la période de janvier à mai 2001 et pour la période de janvier à mai 2000, afin d'avoir des données historiques comparatives.

Étude transversale

Cette étude avait pour objet de déterminer les facteurs de risque de l'éclosion, d'établir s'il existait ou non des tendances spatiales dans le risque de maladie chez les résidents de North Battleford et d'estimer le nombre de cas de maladie diarrhéique dans la ville de North Battleford et le village de Battleford pouvant être attribués à l'éclosion.

L'étude transversale consistait en une enquête téléphonique menée auprès d'un échantillon aléatoire de ménages de la région des Battlefords. Les chercheurs se sont adressés à l'adulte de chaque ménage qui était le mieux en mesure de répondre à des questions pour l'ensemble du ménage. La partie du questionnaire portant sur le ménage visait à déterminer : le lieu de résidence du ménage, la source d'eau potable, si le ménage utilisait un système de traitement de l'eau, si un membre du ménage occupait un emploi dans un milieu à risque pour la cryptosporidiose (p. ex., garderie, établissement de soins de longue durée) et, enfin, l'exposition à des sources potentielles d'oocystes de Cryptosporidium (p. ex., alimentation en eau municipale, lait non pasteurisé, contact avec du bétail, baignade, contact avec des animaux domestiques). Les renseignements recueillis sur les membres de chaque ménage englobaient : l'âge, le sexe, les symptômes de gastro-entérite (présence, survenue, durée, symptômes spécifiques), le recours aux services de santé, les analyses d'échantillons de selles et les résultats, le lieu de travail ou l'emplacement de l'école, la fréquentation d'une piscine publique locale, les voyages à l'extérieur du Canada et des États-Unis, le camping et la pêche et la participation à des manifestations spéciales dans les Battlefords. Pour les fins de l'étude, un cas primaire a été défini comme une personne ayant souffert de diarrhée (>= trois selles molles sur une période de 24 heures) entre le 21 mars et le moment de l'enquête (entre le 4 et 9 mai 2001) et appartenant à un ménage qui n'avait pas connu de cas de diarrhée entre le 14 février et le 20 mars inclusivement. Ce dernier critère avait pour effet d'éliminer les personnes symptomatique potentielle ment infectées par un agent pathogène gastro-entérique non lié à l'éclosion qui aurait été contracté auprès d'un membre malade de la famille. Un cas secondaire a été défini comme une personne qui satisfaisait aux critères d'un cas primaire et chez qui l'apparition des symptômes est survenue > 7 jours (la période d'incubation moyenne de la cryptosporidiose) après le premier cas primaire de maladie diarrhéique dans le même ménage. Un cas confirmé était une personne qui satisfaisait aux critères de cas primaire ou secondaire et chez qui un échantillon de selles s'est révélé positif pour les oocystes de C. parvum. Un sujet témoin a été défini comme un membre d'un ménage qui ne signalait aucun symptôme de gastro-entérite. Des analyses à une variable et à variables multiples de facteurs de risque ont été effectuées sur des variables individuelles qui comparaient les cas primaires et les témoins au moyen du logiciel d'analyse SAS (version 8, SAS Institute).

Les chercheurs ont utilisé le logiciel de régression spatiale (version 2000, S-Plus) pour déterminer s'il existait ou non une tendance spatiale dans le risque de maladie chez les résidents de North Battleford. Cette analyse portait sur les cas primaires et les témoins de la ville de North Battleford et faisait appel à un modèle additif généralisé, utilisant une loi binomiale et une option de liaison logit⁽¹⁾.

Les estimations du nombre de résidents de la ville de North Battleford et du village de Battleford atteints de maladie diarrhéique lors de cette éclosion ont été tirées de l'étude transversale. Les chercheurs ont utilisé des estimations publiées antérieurement des taux de base de gastro-entérite au Canada, aux États-Unis et au Royaume-Uni^(2-4), de même qu'une estimation tirée des données de l'étude transversale pour déterminer le taux de base de gastro entérite dans la région des Battlefords. À l'aide de ces taux de base calculés, ils ont déterminé les taux d'attaque par âge pour chaque communauté. Ils ont ensuite appliqué ces taux par âge aux populations estimées par âge de chaque communauté (Statistique Canada. Recensement de 1996), pour obtenir des estimations par âge des cas de maladie diarrhéique. Les estimations par âge ont ensuite été totalisées pour chaque communauté, ce qui a permis aux chercheurs d'obtenir des estimations des cas de maladie diarrhéique pour la ville de North Battleford et le village de Battleford.

Étude environnementale

Les chercheurs ont effectué des visites de l'usine de traitement des eaux de surface et de l'usine de traitement des eaux souterraines de la ville de North Battleford, ainsi que de l'usine de traitement des eaux souterraines du village de Battleford. Les renseignements obtenus auprès des représentants de la ville de North Battleford et du Saskatchewan Environment and Resource Management englobaient : les détails du fonctionnement de l'usine de traitement des eaux, un schéma des systèmes de distribution des eaux, les volumes quotidiens d'eau traitée par chaque usine, les paramètres opérationnels quotidiens associés à l'appareil décanteur à contact de boues, les données sur la qualité bactériologique de l'eau, les résidus de chlore du système de distribution des eaux, et les valeurs horaires pour la turbidité de l'eau traitée par l'usine de traitement des eaux de surface.

Résultats

L'étude descriptive a permis de trouver 1 907 personnes qui correspondaient à l'une des définitions de cas. Sur les 1 907 cas recensés, 1 039 personnes vivaient dans la BHSA de Saskatchewan, la majorité vivant soit dans la ville de North Battleford (639) ou dans le village de Battleford (136). La plupart des autres 868 personnes (vivant à l'extérieur de la BHSA) provenait d'ailleurs en Saskatchewan (701), mais il y avait également des personnes qui vivaient en Alberta (141), au Manitoba (19), et en Colombie-Britannique (7).

Sur les 1 039 cas de la BHSA, 55 % étaient des femmes, et l'âge médian des cas était de 27 ans (intervalle : < 1 à 90 ans). La date de pointe pour la survenue de la diarrhée était le 13 avril 2001. Sur les 868 cas provenant de l'extérieur de la BHSA, 53 % étaient des femmes, et l'âge médian était de 29 ans (intervalle : < 1 à 88 ans). La survenue de la diarrhée dans ces cas a atteint un sommet les 24 et 25 avril 2001. Sur les 1 907 cas, 597 (31 %) ont indiqué avoir consulté un médecin et 50 (3 %) ont été hospitalisés. Deux cent cinquante-six cas (25 %) de la BHSA ont également signalé qu'ils s'étaient rendus à l'urgence d'un hôpital. Cette éclosion n'a entraîné aucun décès.

Cent soixante cas (15 %) de la BHSA ont fourni un échantillon de selles, et dans 110 (69 %) de ceux-ci, le laboratoire a confirmé la présence d'oocystes de C. parvum. Deux cent dix-huit (25 %) des cas de l'extérieur de la BHSA ont fourni un échantillon de selles et le laboratoire a confirmé la présence d'oocystes de C. parvum dans 165 (76 %) de ces cas. Le Battlefords Health District n'a reçu aucun signalement d'autres parasites ou bactéries dans des échantillons de selles fournis par des personnes touchées par cette éclosion. En outre, aucun virus associé à la gastro-entérite n'a été décelé dans les 12 échantillons de selles choisis au hasard qui ont été soumis au laboratoire provincial de la Saskatchewan au début de mai.

Chacune des pharmacies visées par l'étude des ventes d'antidiarrhéiques avait quintuplé ses ventes d'antidiarrhéiques en vente libre à la fin de mars et au début d'avril 2001 par rapport aux ventes effectuées entre les mois de janvier et le début de mars 2001. Pour ce qui est des deux pharmacies qui ont fourni des données sur les ventes effectuées en 2000, on n'a pu observer aucune augmentation semblable des ventes d'antidiarrhéiques en mars et avril 2000.

L'étude transversale a permis d'identifier 196 cas primaires et 51 cas secondaires dans la région des Battlefords, ce qui équivalait à un taux d'attaque brut global de 38 % (aucune correction pour le taux de gastroentérite de base). Le 13 avril 2001 représentait la date de pointe d'apparition de la diarrhée chez les cas primaires et secondaires (figure 1). Cinquante-trois pour cent des cas primaires étaient des femmes et l'âge médian était de 38 ans (intervalle : 1 à 90 ans), ce qui est beaucoup plus jeune que l'âge médian (44 ans) des sujets témoins (p = 0,0008).

Sur les 196 cas primaires de l'étude transversale 10 (5 %) ont fourni un échantillon de selles en vue d'une analyse en laboratoire, et la présence d'oocystes de C. parvum a été confirmée dans trois de ces échantillons. Parmi les cas primaires pour lesquels on possédait des données, 22 (11 %) ont indiqué avoir consulté un médecin, deux (1 %) se sont rendus à l'urgence d'un hôpital et un (< 1 %) a été hospitalisé.

Les analyses multivariées ont déterminé que le risque d'être atteint de gastro-entérique augmentait de façon significative en fonction de l'exposition à l'eau municipale de North Battleford. Les personnes exposées à l'eau de la ville de North Battleford à la maison, au travail ou à l'école couraient un risque 1,5 fois plus élevé (intervalle de confiance [IC] à 95 % : 0,90-2,54) de souffrir de gastro-entérite que les personnes non exposées. Les personnes exposées à l'eau municipale de North Battleford à la maison et au travail ou à l'école couraient un risque 2,7 fois plus élevé (IC à 95 % : 1,55-4,81) d'être atteintes de diarrhée que les personnes non exposées.

On a estimé qu'environ 5 800 à 7 100 personnes vivant dans la ville de North Battleford et le village de Battleford ont souffert d'une maladie diarrhéique par suite de cette éclosion. L'analyse de régression spatiale du risque d'être atteint d'une maladie au sein de la ville de North Battleford a permis d'établir que les personnes qui vivaient dans le sud-est de la ville couraient un risque de deux à quatre fois plus élevé de souffrir de gastro-entérite que les personnes vivant dans le nord-ouest.

Aucune anomalie dans les paramètres opérationnels des usines de traitement des eaux souterraines du village de Battleford ou de la ville de North Battleford n'a été signalée. Il a toutefois été établi, d'après le pourcentage de sédimentation, que le décanteur à contact de boues de l'usine de traitement des eaux de surface de la ville de North Battleford fonctionnait à un niveau sous-optimal après l'entretien du 20 mars 2001. L'effet apparent de cette réduction de l'efficacité du décanteur a été une baisse de la qualité de l'eau traitée distribuée par l'usine de traitement des eaux de surface, comme en témoigne l'augmentation de la turbidité de l'eau. Les données signalées ne laissaient voir aucune anomalie dans la qualité bactériologique ou les résidus de chlore dans l'eau traitée du système de distribution. On a cependant découvert des oocystes de Cryptosporidium dans l'eau potable traitée par l'usine de traitement des eaux de surface.

Analyse

La région des Battlefords de la Saskatchewan a connu une éclosion de gastro-entérite entre la fin mars et le début de mai 2001. On a estimé qu'entre 5 800 et 7 100 personnes de la région des Battlefords ont été atteintes de même que des centaines de visiteurs d'ailleurs en Saskatchewan, de l'Alberta, du Manitoba, et de la C

Colombie-Britannique. En mai 2001, une infection due à C. parvum a été confirmée chez 275 personnes. Aucun autre agent pathogène n'a été identifié.

Aucun événement communautaire spécifique ne pouvait expliquer l'augmentation observée des cas de gastro-entérite. Les observations selon lesquelles la gastro-entérite frappait une forte proportion de la population, qu'elle était observée dans tous les groupes d'âge et que les personnes atteintes étaient liées épidémiologiquement à une communauté (la ville de North Battleford) étaient caractéristiques d'une éclosion de maladie d'origine hydrique. Une analyse multivariée a permis d'établir que les seuls prédicteurs importants du risque accru de maladie diarrhéique étaient l'exposition à l'eau du réseau municipal de la ville de North Battleford et l'âge.

Étant donné la résistance des oocystes de Cryptosporidium à la désinfection chimique, l'élimination physique par filtration représente le principal moyen de retirer les oocystes des sources d'alimentation en eau. L'efficacité sous-optimale du décanteur à contact de boues, tel que mesuré par le pourcentage de sédimentation, après l'entretien du 20 mars 2001 aurait pu permettre aux oocystes de passer dans l'eau potable traitée. La baisse de l'efficacité du décanteur a été suivie d'une augmentation de la turbidité de l'eau potable distribuée par l'usine de traitement des eaux de surface. Les pics de cas observés tant dans l'étude descriptive que l'étude transversale, les augmentations des ventes de médicaments antidiarrhéiques signalées par les pharmacies et la turbidité accrue de l'eau traitée distribuée par l'usine de traitement des eaux de surface évoquaient l'existence d'un lien temporel avec le mauvais fonctionnement du décanteur à contact de boues dans cette éclosion (figure 2). Le résultat de l'analyse de régression spatiale donnait également à penser que l'usine de traitement des eaux superficielles serait en cause. Le gradient du risque de maladie diarrhéique augmentait d'ouest en est dans la ville de North Battleford et correspondait à la distribution relative signalée de l'eau de surface à l'intérieur de la ville. En outre, on a découvert des oocystes de Cryptosporidium dans l'eau potable distribuée pendant l'enquête sur l'éclosion. Ces résultats semblent indiquer que l'efficacité réduite du décanteur à contact de boues avait un impact direct sur la qualité de l'eau potable de la ville de North Battleford.

La source ultime d'oocystes de Cryptosporidium qui a causé cette éclosion est inconnue. Toutefois, étant donné que l'éclosion a été causée par des eaux de surface d'une rivière, on peut supposer que la source des oocystes se trouvait quelque part en amont. Un examen minutieux des sources d'eaux usées (à la fois humaines et animales) de la rivière North Saskatchewan et des systèmes de traitement des eaux usées des communautés qui puisent leur eau dans cette rivière s'impose si l'on veut réduire le risque de gastro-entérite résultant de la consommation d'eau potable contaminée.

Figure 1 : Étude transversale - nombre de personnes atteintes de maladie diarrhéique selon la date d'apparition des symptômes, région des Battlefords, Sasktatchewan, printemps 2001

Figure 2 : Comparaison temporelle des données sur le fardeau de la maladie et la qualité de l'eau

Références

1. Venables WN, Ripley BD. Modern applied statistics with S-Plus. 2^e édition. New York : Springer-Verlag. 1997.

2. Payment P, Siemiatycki J, Richardson L et coll. A prospective epidemiological study of gastrointestinal health effects due to the consumption of drinking water. Int J Environ Health Res 1989;7:5-31.

3. Mead PS, Slutsker L, Dietz V et coll. Food-related illness and death in the United States. Emerg Infect Dis 1999;5:607-25.

4. Wheeler JG, Hudson MJ, Smith HR et coll. Study of infectious intestinal disease in England; rates in the community, presenting to general practice, and reported to national surveillance. Br Med J 1999;318:1046-50.

Source : D^r R Stirling, MSc, MHSc, FRCPC, Programme de formation en épidémiologie d'intervention; J Aramini, DMV, MSc; A Ellis, DMV, MSc; G Lim, BSc; R Meyers, BSc; M Fleury, BSc, Division des maladies entériques d'origine alimentaire et hydrique; Dre D Werker, MHSc, FRCPC, ancienne Directrice, Programme de formation en épidémiologie d'intervention, Office de la santé publique du Canada, Santé Canada, Ottawa (Ontario).

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