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Le biofilm dans les conduites d'eau : causes, dangers, solutions
Pour le dire simplement, un biofilm bactérien se compose de micro-organismes, tels que des bactéries, des champignons, des protozoaires ou des algues, qui font partie d’une couche de mucus qui se dépose sur une surface.
Ces communautés de micro-organismes sont parfaitement adaptées à leur environnement. Les micro-organismes organisés en biofilm utilisent les propriétés métaboliques d’autres espèces ou leurs mécanismes protecteurs pour se multiplier sous forme de biofilm.
D’où vient le biofilm ?
Certaines espèces bactériennes sont capables de former une couche de mucus (ou SPE, pour substances polymériques extracellulaires) qui leur permet d’adhérer aux surfaces. Cette couche constitue la structure fondamentale du biofilm bactérien.
In fine, cette accumulation croissante facilite le dépôt d'autres micro-organismes. Le biofilm connaît une expansion latérale et les formations tridimensionnelles se développent sur plusieurs couches : le biofilm bactérien se propage.
La structure, une matrice extracellulaire, assure une protection contre les mesures de désinfection chimique et thermique. Cela rend presque impossible l'élimination complète d'un biofilm une fois formé.
À certains endroits, comme les conduites d'eau, le biofilm peut se former en seulement quelques jours, même si l'eau est d’excellente qualité.
Où le biofilm se forme-t-il ?
Le biofilm se forme par exemple sur les pierres dans le lit d’un ruisseau, mais aussi sur la paroi intérieure des conduites d’eau, ce qui peut avoir des conséquences importantes sur l’hygiène de l’eau potable.
Dans le corps humain, on trouve notamment des biofilms sur les implants, ce qui provoque généralement des problèmes de santé. Mais ils peuvent aussi jouer un rôle utile en empêchant des germes pathogènes de se fixer dans le tube digestif.
Pourquoi le biofilm bactérien pose problème
Même s'il existe dans la nature des cas où les biofilms sont très utiles, par exemple pour l'auto-épuration des sols et des eaux ou la fixation du dioxyde de carbone, ils posent parfois des problèmes majeurs. Le biofilm contient des micro-organismes qui causent des maladies humaines, comme les bactéries légionelles ou les Pseudomonas (Pseudomonas aeruginosa, par exemple). Ces dernières peuvent provoquer diverses infections chez l'être humain, telles qu’une pneumonie, une infection urinaire ou l’infection d’une plaie. D'autres pathogènes que l'on trouve souvent dans les biofilms sont Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli ou Candida albicans.
Le biofilm bactérien dans les installations d’eau potable
Un débit insuffisant ou un bras mort dans les installations d’eau potable favorisent la formation de biofilm bactérien, ce qui facilite à son tour la propagation des bactéries nocives.
Dans les systèmes de canalisations d’eau, lorsque la couche de mucus a atteint une certaine épaisseur, de morceaux se détachent sous l’effet du débit d’eau et se déposent à d’autres endroits du système de canalisations. Les gens peuvent entrer en contact avec ces bactéries par les robinets, les pommeaux de douche et les siphons.
Mais des germes hydriques peuvent également être introduits dans les dispositifs médicaux, tels que les endoscopes, après le nettoyage, au moment du rinçage final.
Les hôpitaux ont donc recours à la filtration de l'eau à l'aide de filtres à membrane, en particulier chez les patients immunodéprimés. Grâce à leur technologie à membrane à fibres creuses, ces filtres à eau stérilisants retiennent tous les germes présents dans l'eau, y compris les légionelles (comme Legionella pneumophila) et les Pseudomonas.
1 Costerton et al. 1987
2 www.nrw-futurewater.de/index.php/projekt3.html
3 Bixler & Bhushan, 2012