1 Quelle est l’exposition réelle des populations sensibles face à la bactérie ? Professeur V. LIVRELLI, Pathogénie Bactérienne Intestinale, JE 2526 Faculté

11

Quelle est l’exposition réelle des Quelle est l’exposition réelle des populations sensibles face à la populations sensibles face à la

bactérie ?bactérie ?

Professeur V. LIVRELLI, Professeur V. LIVRELLI,

Pathogénie Bactérienne Intestinale, JE 2526 Pathogénie Bactérienne Intestinale, JE 2526

Faculté de Pharmacie, Université d’Auvergne Faculté de Pharmacie, Université d’Auvergne

Clermont FerrandClermont Ferrand

22

• Comment évaluer la contamination des steaks hachés au moment de leur consommation, donc la quantité de E. coli O157:H7 à laquelle le consommateur est exposé ?

• Quelle est la probabilité, pour un enfant de moins de 16 ans, de développer un SHU dans un contexte sporadique ou épidémique, en fonction de la dose (c'est-à-dire de la quantité de E. coli O157 :H7) ?

• Quels sont les leviers d’action utilisables pour la gestion de ce risque?

V. Livrelli, Steakexpert Juin 2008

33

Identification du danger

Appréciation des effets

Appréciation de l’exposition

Estimation du risque

Appréciation quantitative des risques :


44



Appréciation de

l’exposition



STEC ou VTECEscherichia coli producteurs

de Shiga-toxines O157:H7


55



Appréciation de

l’exposition



Quelle est la quantité de E. coli O157:H7 à laquelle le consommateur est exposé ?

= Quelle est la quantité de E. coli O157:H7 présente dans les steaks hachés au moment de leur consommation ?


66



Appréciation de

l’exposition



Quelle est la relation dose-réponse ?= Quelle est la probabilité d’un effet chez le consommateur

en fonction de la dose, donc de la quantité de E. coli O157:H7 dans une portion consommée ?


77



Appréciation de

l’exposition



Quelle est la probabilité, pour un enfant de moins de 16 ans, de développer un SHU en consommant en restauration familiale du steak haché surgelé ?


88

Appréciation quantitative des risques liés à Appréciation quantitative des risques liés à Escherichia coliEscherichia coli O157:H7 dans les steaks O157:H7 dans les steaks

hachés surgelés consommés en restauration hachés surgelés consommés en restauration familiale par les enfants de moins de 16 ans.familiale par les enfants de moins de 16 ans.

Groupe de travail « AQR STEC » de l’AfssaCoordonnateurs : Christine Vernozy-Rozand et Rozenn Saunier

E. coli O157:H7Steak haché industriel de bœuf surgelé Enfants de moins de 16 ansRestauration familialeChamp d’investigation : de la mêlée de viande hachée

à la consommation

http://www.afssa.fr/Documents/MIC-Ra-EcoliEnfants.pdf


99







1010


1 - Prévalence et niveau de contamination des steaks hachés 2 - Consommation de steaks hachés dans la population française

3 - Enquête sur les habitudes de cuisson des steaks hachés consommés par les enfants de moins de 16 ans .

4 - Destruction thermique

Quelle est la quantité de E. coli O157:H7 présente dans les steaks hachés au

moment de leur consommation ?


1111

1 - Prévalence et niveau de contamination des steaks hachés

C. Vernozy-Rozand et M-L Delignette-Muller

Données de l’étude des mêlées françaises Données de l’étude des mêlées françaises Vernozy-Rozand Vernozy-Rozand et al.et al. , 2002 , 2002

2,6% des mêlées contaminées à un niveau très faible 2,6% des mêlées contaminées à un niveau très faible (1,8 10(1,8 10-3-3 ufc.g ufc.g-1-1) )

probabilité de détecter une mêlée contaminée à ce probabilité de détecter une mêlée contaminée à ce niveau : 25%niveau : 25%

prévalence sous-estiméeprévalence sous-estimée

=> Hypothèse simplifiée :=> Hypothèse simplifiée : niveau de contaminationniveau de contamination commun à toutes les mêlées: 5 x10commun à toutes les mêlées: 5 x10-5-5 ufc.g ufc.g-1-1

Correspond aux cas sporadiquesCorrespond aux cas sporadiques


1212

Epidémie de 2005Epidémie de 2005

Analyse de 22 échantillons du lot incriminé Analyse de 22 échantillons du lot incriminé (détection et dénombrement)(détection et dénombrement)

distribution homogène (loi de Poisson)distribution homogène (loi de Poisson)

concentration moyenne : concentration moyenne : 5.9 ufc.g5.9 ufc.g-1-1

Incertitude (95%): [3 ; 9 ufc.gIncertitude (95%): [3 ; 9 ufc.g-1-1]]


1313

2 - Consommation de steaks hachés dans la 2 - Consommation de steaks hachés dans la population françaisepopulation française

Rozenn SaunierRozenn Saunier

Estimation de la consommation (masse) de steaks hachés surgelés dans la population cible (3 classes d’age, entre 0 et 16 ans)

Utilisation de quatre sources d’information : enquête Bébés Sofres (2005); enquête INCA2; effectif INSEE (2007); panel SECODIP (2004)

Exemple : estimation de la consommation / enfants de 0 à 5 ans = 113,73 millions de steaks hachés par an (dont 47,77 millions = steaks surgelés).


1414

3 - Enquête sur les habitudes de cuisson 3 - Enquête sur les habitudes de cuisson des steaks hachés consommés par les des steaks hachés consommés par les

enfants de moins de 16 ans enfants de moins de 16 ans

Habitudes de cuisson des consommateurs indispensables Habitudes de cuisson des consommateurs indispensables à la construction des modèlesà la construction des modèles

Absence de données dans la littérature Absence de données dans la littérature

Enquête Enquête ad hocad hoc réalisée par les membres du groupe réalisée par les membres du groupe

Réalisation et choix des photos (AFSSA)Réalisation et choix des photos (AFSSA)

Rédaction du questionnaireRédaction du questionnaire

Réalisation de l’enquête (Ecoles, Pédiatres)Réalisation de l’enquête (Ecoles, Pédiatres)


1515

Photos choisiesPhotos choisies

Cru Saignant

Rosé Bien cuit


1616

n % Participation à l’enquête 571

Fréquence manquante 18 Répartition par classe d’âge

[0 - 5 ans[ Cru 0 0,0 Saignant 14 9,4 Rosé 59 39,6 Bien cuit 71 47,7 Ne sait pas 0 0,0 Fréquence manquante 5 3,4

Total 149 100,0

Résultats : exemple [0 - 5 ans[


1717

4 - Destruction thermiqueM. Cornu, M-L Delignette-Muller et H. Bergis

• Etude bibliographique :

modèles et données inappropriés à la cuisson domestique française

• Nécessité d'une étude expérimentale :

réalisée au LERQAP (Afssa Maisons-Alfort)

cuisson à la poêle avec un seul retournement


0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

réd

uc

tio

ns

dé

cim

ale

s

photo B "saignant"

photo C "rosé"

photo D "bien cuit"

U[0-0,9]

U[0,2-1,4]

U[1,2-2,8]

Photo B :

division par 1 à 8

13% à 100% de survie

Photo C :

division par 1,6 à 25

4% à 63% de survie

Photo D :

division par 16 à 600

0,2 % à 6% de survie

Résultats :

1919



Appréciation de

l’exposition



Quelle est la relation dose-réponse ?= Quelle est la probabilité d’un effet chez le consommateur

en fonction de la dose, donc de la quantité de E. coli O157:H7 dans une portion consommée ?


2020

Appréciation des effets = Evaluation quantitative de Appréciation des effets = Evaluation quantitative de la nature des effets néfastes sur la santéla nature des effets néfastes sur la santé

V. Livrelli, M. Cornu, E. Espié, V. Leclerc, M-L Delignette-Muller, V. Livrelli, M. Cornu, E. Espié, V. Leclerc, M-L Delignette-Muller, et P. Mariani-Kurkdjianet P. Mariani-Kurkdjian

Schéma simplifié des différents modules pour l'appréciation des effets de l’ingestion d’E. coli O157:H7 chez l’enfant de moins de 16 ans

Exposition

Pdécès/SHU

Effet

1- Pdécès/SHU

Pinfection

Dose ingérée Infection

Guérison

Maladie :- Diarrhée

-Vomissements- Douleurs digestives

Décès

SHU

Pdécès/maladie

Pmaladie/infection

PSHU/maladie

1-Pdécès/maladie


2121

Loi Dose RéponseLoi Dose Réponse

ObjectifObjectif : établir le lien entre le niveau d’une exposition : établir le lien entre le niveau d’une exposition microbienne (dose ingérée) et la probabilité de survenue microbienne (dose ingérée) et la probabilité de survenue d’une conséquence (infection, maladie, symptôme)d’une conséquence (infection, maladie, symptôme)

Synthèse des données bibliographiquesSynthèse des données bibliographiques InfectionsInfections expérimentales expérimentales

ShigellaShigella – – EPECEPEC / volontaires sains / volontaires sainsEHEC O157:H7 / lapinsEHEC O157:H7 / lapins

EpidémiesEpidémies utilisées dans la construction ou la validation utilisées dans la construction ou la validation de relations dose/réponse O157:H7de relations dose/réponse O157:H7

ModèlesModèles utilisés utilisés

Evaluation de la pertinence des donnéesEvaluation de la pertinence des données


2222

Loi Dose Réponse : Loi Dose Réponse : exemple de données concernant les exemple de données concernant les épidémiesépidémies

Information sur l'épidémie (espèce, souche,

population...)

Référence des calculs

dose-réponse

Commentaires sur les calculsItalique : choix final du groupe de travail

Dmoy

(ufc)

Pmal (nombre

d'infectés / nombre

d'exposés)

Pmal (nombre de

malades / nombre

d'exposés)

Calculs publiés pour construire/valider une loi dose-réponse

Italique : Calculs retenus par le groupe

Epidémie dans l'école

élémentaire de Morioka city,

au Japon, enfants et

adultes

Teunis et al., 2004

Nauta et al., 2001

Groupe de travail

Bonne estimation de la dose, bon recensement des nombres d'exposés,

infectés, malades. Remarque : les nombres de malades ne figuraient pas dans les calculs

de Teunis et al. (2004) et Nauta et al. (2001) qui considéraient tous les infectés

Le groupe de travail retient les estimations ponctuelles (sans incertitude) et retient

seulement les malades

Enfants : 31

Enfants : 208/828 = 25%

Enfants : 114/828 = 14%

Adultes : 35

Adultes: 7/43 = 16%

Adultes: 4/43 = 9%


2323

Loi Dose Réponse : Loi Dose Réponse : exemple de données concernant les exemple de données concernant les épidémiesépidémies

Information sur l'épidémie (espèce, souche,

population...)

Référence des calculs

dose-réponse

Commentaires sur les calculsItalique : choix final du groupe de travail

Dmoy

(ufc)

Pmal (nombre

d'infectés / nombre

d'exposés)

Pmal (nombre de

malades / nombre

d'exposés)

Calculs publiés pour construire/valider une loi dose-réponse

Italique : Calculs retenus par le groupe

Epidémie eau de baignade, Illinois, USA

Haas et al., 2000

Le calcul est effectué par jour, la dose est vraisemblablement surestimée : la contamination est estimée égale au

dénombrement minimal d'E. coli (660/100ml) et la consommation à 100ml / pers. / jour

660 nd 0,255/pers./jour

Strachan et al. 2005

Le calcul est effectué sur la durée de l'épidémie, la contamination est estimée

égale à 10% du dénombrement médian d'E. coli (750/100ml) et la consommation à 100ml

par personne Le groupe de travail ne retient pas ces

données

75 nd 12/2350 = 0,5%

Epidémie scouts

Strachan et al. 2001, 2005

Les hypothèses retenues sont très peu réalistes

Le groupe de travail ne retient pas ces données

14 nd 20/228 = 9%


2424

Référence Effet étudié Modèle sur Paramètres

Modèles ajustés sur données d'épidémies

Teunis et al., 2004 Infectionbêta -Poisson : r suit une loi bêta (a, b) ; et P(maladie/infection) = 0.55

Population adulte=0,050; =1,001Population enfants=0,084; =1,44;

Strachan, 2005Essentiellement maladie

bêta -Poisson : r suit une loi bêta (a, b) et le nombre de cas suit une loi binomiale de paramètre p avec p issu de la loi bêta (Pmal/q;(1-

Pmal)/q )

=0,0565; =2,5487 et q = 0,3758

Modèles ajustés sur données Shigella / volontaires sains

Crockett et al., 1996 et limite à gauche de l'enveloppe (Powell et al 2000)

Maladie bêta -Poisson : r suit une loi bêta (a, b)

=0,162; =15,86

Cassin et al., 1998 Maladie bêta -Poisson : r suit une loi bêta (a, b) et b suit une loi log-normale

=0,267 et ln ~Normal (5,435;2,47)

Modèle ajusté sur données EPEC / volontaires sains

Powell, 2000 : limite à droite de l'enveloppe

Maladie bêta -Poisson : r suit une loi bêta (a, b)

=0,221; =3,112.106

Modèle ajusté sur données O157:H7 / lapins

Haas et al., 2000 Maladie bêta -Poisson : r suit une loi bêta (a, b)

=0,49; =191 346

Loi Dose Réponse :Loi Dose Réponse : les modèlesles modèles


2525

Loi Dose Réponse : Loi Dose Réponse : comparaison comparaison des données et des modèlesdes données et des modèles

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

1 10 100 1000 10000 100000 1000000 10000000 100000000 1E+09 1E+10 1E+11 1E+12

Dmoy (ufc), échelle logarithmique

Pm

al,

éc

he

lle

lin

éa

ire

épidémies O157:H7

volontaires sains Shigella

volontaires sains EPEC

lapins O157:H7

Teunis maladie (enfants)

Teunis maladie(adultes)

Strachan 2005

Crockett 1996

Powell 2000

Haas 2000

épi-démie "deer jerky"

épidémie hamburgers 1992-1993

épidémie salami

Représentation graphique de données potentiellement pertinentes pour l’évaluation de la loi dose-réponse


2626

1.E-12

1.E-11

1.E-10

1.E-09

1.E-08

1.E-07

1.E-06

1.E-05

1.E-04

1.E-03

1.E-02

1.E-01

1.E+00

1.E-03 1.E-02 1.E-01 1.E+00 1.E+01 1.E+02 1.E+03 1.E+04 1.E+05 1.E+06 1.E+07 1.E+08 1.E+09 1.E+10 1.E+11 1.E+12

Dmoy (ufc), échelle log.

pro

ba

ma

lad

ie,

éc

he

lle

lo

g.

épidémies O157:H7

volontaires sainsShigella

volontaires sainsEPEC

lapins O157:H7

Teunis maladie(enfants)

Teunismaladie(adultes)

Strachan 2005

Crockett 1996

Haas 2000

Powell 2000

Loi Dose Réponse : comparaison des données et des modèles

Représentation graphique de données potentiellement pertinentes pour l’évaluation de la loi dose-réponse


2727

Loi Dose réponse : BilanLoi Dose réponse : Bilan

Sélection de trois modèles dose-réponse Sélection de trois modèles dose-réponse de type bêta-Poissonde type bêta-Poisson Modèle de CrockettModèle de Crockett

risque de maladie (données risque de maladie (données ShigellaShigella sur sur volontaires sains)volontaires sains)

Modèle de StrachanModèle de Strachanrisque de maladie (données issues de risque de maladie (données issues de

plusieurs épidémies)plusieurs épidémies) Modèle de TeunisModèle de Teunis

risque d’infection (données issues d’une risque d’infection (données issues d’une épidémie en restauration scolaire)épidémie en restauration scolaire)


2828

Concernant les Concernant les relations maladie / SHU / décès :relations maladie / SHU / décès : Revue de la littérature : probabilité (ou risque) de faire Revue de la littérature : probabilité (ou risque) de faire

un SHU lorsqu’on est malade varie de 3% à 10% dans un SHU lorsqu’on est malade varie de 3% à 10% dans les séries de cas sporadiques et jusqu’à 20% dans les séries de cas sporadiques et jusqu’à 20% dans certaines épidémies certaines épidémies

Nous avons choisi d’utiliser les valeurs suivantes : Nous avons choisi d’utiliser les valeurs suivantes : < 5 ans : P < 5 ans : P (SHU/maladie)(SHU/maladie) = 8% à 12% = 8% à 12%

5 à 15 ans : P 5 à 15 ans : P (SHU/maladie)(SHU/maladie) = 2% à 5% = 2% à 5%

< 16 ans : P< 16 ans : P(décès/SHU)(décès/SHU) = 0,5 à 1% = 0,5 à 1%

Loi Dose réponse : Bilan


2929







3030

Appréciation de l’expositionpour chaque classe d’âge :[0 – 5[, [5 – 10[ et [10-16[

viande hachée

Cmêlée (ufc.g-1)

Concentration au sein de la mêlée de viande hachée

cuisson

Mcuisson

Mode de cuisson défini à partir de 4 photos (cru, saignant, rosé, bien cuit)

Nréduct (log10[ufc.g-1])

Nombre de réductions décimales

consommation

Ningéré (ufc)

Nombre de bactéries ingérées

portion (g)

Masse de la portion consommée

Simulation de Monte Carlo:

Distribution de Ningéré

Nconsoclasse

Nombre de portions de steaks provenant de la mêlée consommées dans la classe d’âge

3131

Estimation du risqueML Delignette-MullerML Delignette-Mulleret M. Cornuet M. Cornu

Utilisation de toutes les données => simulations

Modèles de la littérature- plus grande sensibilité au pathogène des jeunes enfants non prise en compte- sous-estimation du nombre de malades chez les moins de 10 ans

Décision du groupe : nécessité d’estimation de nouvelles lois dose-réponse pour les moins de 10 ans à partir des résultats de l’appréciation de l’expositiondu nombre de cas de SHU observé par classe d’âge

3232

Estimation de la loi dose-réponse (par classe) Estimation de la loi dose-réponse (par classe)

Distribution a priori des paramètres

• modèles dose-réponse de la littérature

Données

• distribution simulée de la dose ingérée

• nombre estimé de portions ingérées

• nombre de cas de SHU observés

Inférence bayésienne

(simulation de chaînes de Markov)

Distribution a posteriori des paramètres de la loi dose-réponse

3333

Simulation du risque individuel moyen de SHUSimulation du risque individuel moyen de SHUcuisson « restauration familiale »cuisson « restauration familiale »

Cmêlée = 0,01 ufc.g-1

RSHU = 8.10-5 (8 cas pour 100 000)

Niveau épidémie

Niveau cas sporadiques

approximation:

log10RSHU= -2 + log10C

3434

Effet de la cuisson ([0 – 5 ans[, modèle exponentiel)Effet de la cuisson ([0 – 5 ans[, modèle exponentiel)

cru saignant risque / 2

cru rosé risque / 4

cru bien cuit risque / 47

3535

CONCLUSIONCONCLUSION

• Des indications utiles pour le gestionnaire du risque– Une information sur l’inefficacité relative de la

cuisson pratiquée dans les ménages français, donc sur l’importance des mesures de maîtrise de l’hygiène en amont

– Une proposition de graphique : risque individuel en fonction du niveau de contamination ouvrant la perspective de fixer des objectifs de performance (PO)