retour accueil


site de l'INRS




enseigner la santé et la sécurité au travail

Agents biologiques
publication le 30/01/2016

Agents biologiques


Sommaire de la fiche


  1. 1 - Eléments de contexte

    1. 1.1 - Définitions
    2. 1.2 - Classement
    3. 1.3 - Localisation
    4. 1.4 - Relation être humain - agents biologiques
    5. 1.5 - Expositions professionnelles
    6. 1.6 - Pathologies
  1. 2. Les différents agents biologiques

    1. 2.1 - Bactéries
    2. 2.2 - Virus
    3. 2.3 - Agents Transmissibles Non Conventionnels (ATNC)
    4. 2.4 - Champignons ou Fungi
    5. 2.5 - Endoparasites
    6. 2.6 - Cultures cellulaires
    7. 2.7 - Microorganismes Génétiquement Modifiés (MGM)
    8. 2.8 - Agents biologiques cancérogènes
  1. 3. Ressources

    1. 3.1 - Publications juridiques
    2. 3.2 - Autres publications

1. Eléments de contexte

1.1 - Définitions

On entend au sens de l'article R. 4421-2 du Code du travail par
«agents biologiques :

  • les micro-organismes, y compris les micro-organismes génétiquement modifiés,
  • les cultures cellulaires,
  • et les endoparasites humains,
susceptibles de provoquer une infection, une allergie ou une intoxication ;»

Les micro-organismes sont des entités microbiologiques, cellulaires ou non, capables de se reproduire ou de transférer du matériel génétique. Ils comportent les bactéries, les virus (auxquels sont associés les prions ou ATNC Agents Transmissibles non Conventionnels), les champignons y compris les microorganismes génétiquement modifiés (MGM).
Les cultures cellulaires sont le résultat de la croissance in vitro de cellules isolées d'organismes multicellulaires.

1.2 - Classement

L'article R.4421-3 du code du travail dresse des tableaux qui classent les agents biologiques en quatre groupes en fonction de l'importance du risque d'infection qu'ils présentent :

Groupe 1 Groupe 2 Groupe 3 Groupe 4
Possibilité de provoquer une maladie chez l’homme non oui grave grave
Danger pour les travailleurs - oui sérieux sérieux
Propagation dans la collectivité - peu probable possible élevée
Existence d’une prophylaxie ou d’un traitement efficace - oui oui non
Exemples pas de liste réglementaire C. tetani
EBV
C. albicans
T. saginata
M. tuberculosis
VHC
C. imitis
P. falciparum
virus Ebola
virus de la variole

Il y a parfois des signes ou lettres associés à certains agents biologiques. En voici la signification :

  • (*): Accolé à certains agents biologiques pathogènes du groupe 3, cet astérisque indique qu'ils peuvent présenter un risque d'infection limité car ils ne sont pas normalement infectieux par l'air.
  • A : Agent biologique pathogène qui peut avoir des effets allergisants.
  • T : Agent biologique qui est susceptible de produire des toxines.
  • V : Un vaccin efficace est disponible.
  • spp : Cette mention (species) signifie qu'il est fait référence aux autres espèces qui sont connues pour être pathogènes chez l'homme.

En ce qui concerne les MGM, le classement tiendra compte des niveaux de dangerosité des différents éléments le constituant comme expliqué dans le manuel du Haut Conseil des Biotechnologies pour l'utilisation confinée d'organismes génétiquement modifiés (publication du HCB 30/11/2014).

1.3 - Localisation

Les agents biologiques sont partout dans l'environnement (eaux, air, terre), sur les végétaux, les animaux et les êtres humains vivants ou morts. Ils sont contenus dans des réservoirs où ils sont présents naturellement et s'y multiplient. Ils représentent la forme de vie la plus abondante sur terre.

1.4 - Relation être humain - agents biologiques

La cohabitation entre êtres humains et agents biologiques est bonne, voire bénéfique, à la base des chaînes alimentaires. Leur présence est nécessaire à l'homme tant au niveau de la flore digestive que de leur participation indispensable aux biotechnologies.

Les agents biologiques peuvent cependant constituer un risque pour l'homme mais il faut relativiser car sur des dizaines de milliers d’espèces de bactéries connues, seule une centaine d’espèces de bactéries ont un pouvoir pathogène reconnu.

1.5 - Expositions professionnelles

Les voies de pénétration, lors d'expositions professionnelles, sont aux nombre de trois :

  • voie cutanéomuqueuse avec pour portes d'entrée : la peau et les muqueuses,
  • voie digestive,
  • voie respiratoire.

1.6 - Pathologies

La présence des agents biologiques sur/dans les organismes humains peut entraîner différents types de pathologies comme :

  • Infection : multiplication de l’agent biologique dans le corps,
  • Allergie : réponse immunitaire excessive (rhinite, asthme, pneumopathie d'hypersensibilité, allergie cutanée),
  • Intoxication : due à des toxines relâchées par l’agent biologique,

Des agents biologiques peuvent aussi causer des pathologies non répertoriées dans le code du Travail.

  • Cancer : conséquence d’agents biologiques et toxines classés par le Centre International de Recherche contre le Cancer.

2 . Les différents agents biologiques

2.1 - Bactéries

Présentation

Ce sont des organismes unicellulaires procaryotes. Leur taille est de quelques µm (0,1 µm à 5 µm) et leur forme variable : bacillaire, coccoïde, spiralée. Certains constituants sont toujours présents comme la paroi (excepté les mycoplasmes), la membrane plasmique, le cytoplasme, l'appareil nucléaire, les ribosomes. D'autres peuvent s'ajouter comme les flagelles, les pili, la capsule, des plasmides, la spore.

Multiplication

Leur multiplication se fait par scissiparité. Elle donne en milieu liquide un trouble et en milieu solide, sur gélose, l'apparition de colonies. Les conditions de croissance sont variables selon les souches tant au niveau des nutriments, de l'oxygène, de la température, de l'humidité, du pH, de la salinité que de la pression.

Identification

Le classement des bactéries est basé sur des caractères phénotypiques (caractères apparents) et génotypiques (comme la taille du génome, le contenu en ADN (G-C)) mais aussi la séquence des acides nucléiques. L'identification classique basé sur les caractères phénotypiques se fait sur des critères macroscopiques (culture et aspect des colonies) ainsi que microscopiques tels que la forme et la coloration de Gram. Des caractères biochimiques sont également étudiés sur des galeries mettant en évidence le profil enzymatique de la souche isolée.

Pathologies

Les pathologies peuvent être provoquées par la multiplication des bactéries pathogènes :

  • sécrétant des enzymes lytiques avec destruction des tissus,
  • activant une réaction inflammatoire,
  • libérant des endotoxines après lyse des bactéries Gram – comme Escherichia coli, Salmonella et provoquant de la fièvre et des insuffisances respiratoires,
  • élaborant des toxines diverses (Bordetella pertussis, Vibrio cholerae).

Les bactéries pathogènes appartiennent aux groupes de danger 2 et 3 (il n'y a pas de bactéries dans le groupe 4).

Dans le groupe 2 se trouvent :

  • B. pertussis, agent de la coqueluche (transmission aéroportée),
  • L. monocytogenes, agent de la listériose (transmission digestive),
  • S. aureus, agent de la furonculose (transmission cutanéo-muqueuse).
Dans le groupe 3 se trouvent :
  • M. tuberculosis, agent de la tuberculose (transmission aéroportée),
  • B. abortus, agent de la brucellose (transmission digestive),
  • M. leprae, agent de la lèpre (transmission cutanéo-muqueuse).

2.2 - Virus

Présentation

Structures non cellulaires sans noyau, il s'agit de parasites cellulaires obligatoires de très petite taille (quelques nm). Leur structure présente des constituants toujours présents comme un acide nucléique : ADN ou ARN simple ou double brin et une capside protéique de symétrie icosaédrique (cubique) ou hélicoïdale. Certains virus possèdent une enveloppe externe qui augmente leur fragilité.

Multiplication

Les particules libres ou virions peuvent se fixer à des cellules cibles spécifiques puis y pénétrer. A lieu ensuite la décapsidation.
Lors d'une infection cellulaire productive, il y a détournement de la machinerie cellulaire au profit du virus, puis multiplication des éléments viraux enzymatiques et de structure et enfin assemblage avec libération par la cellule de nouveaux virions (avec ou sans éclatement).
En cas d'infection avec transformation, il y a persistance voire intégration du génome viral dans l’ADN cellulaire avec modification possible de l’expression des gènes de la cellule hôte (oncogènes).

Identification

Le classement des virus se fait selon des critères structuraux comme la nature de l’acide nucléique, le type de symétrie capsidiale, la présence ou non d’une enveloppe mais aussi sur la nature des organismes hôtes (animaux, végétaux ou micro-organismes).

L'identification des virus peut se faire au microscope électronique mais aussi par des techniques indirectes d'immunologie ou de biologie moléculaire.

Pathologies

Les pathologies virales sont très variées et touchent aussi bien la sphère rhinopharyngée que les appareils respiratoire, digestif, la peau et les muqueuses etc ...
Il existe des virus dans tous les groupes de danger.

Dans le groupe 2 se trouvent :

  • Influenza type A, agent de la grippe (transmission aéroportée),
  • VHA, agent de l'hépatite A (transmission digestive),
  • HHV-1 HHV-2, agent de l'herpès (transmission cutanéo-muqueuse).
Dans le groupe 3 se trouvent :
  • LCMV, agent de la chorioméningite lymphocytaire (transmission aéroportée),
  • VHE, agent de l'hépatite E (transmission digestive),
  • Virus de la fièvre jaune (transmission cutanéo-muqueuse).
Dans le groupe 4 se trouvent les virus des fièvres hémorragiques:
  • virus Junin (transmission aéroportée),
  • virus Lassa (transmission digestive),
  • virus Ebola (transmission cutanéo-muqueuse).

2.3 - Agents Transmissibles Non Conventionnels (ATNC)

Présentation

Il existe une protéine prion PrPc ou PrPsens présente normalement dans le système nerveux.
Lors d'une maladie à prion, il y a présence et accumulation dans le cerveau d’une forme anormale PrPSc ou PrPres (structure tridimensionnelle modifiée) de la protéine prion PrPc.
La destruction des cellules donne un aspect spongiforme aux tissus (d’où le nom des maladies : encéphalopathies spongiformes transmissibles).

Identification

La présence de prions, suspectée par des signes cliniques évocateurs, n'a pendant longtemps été faite que post mortem par des techniques histologiques ou immuno-biochimiques (Western Blot). Il existe actuellement un test sanguin ante mortem de dépistage mis au point par les chercheurs de l'INRA. Il est validé chez l'animal et l'homme et consiste en une technique d’amplification in vitro du prion baptisée PMCA (Protein Misfolding Cyclic Amplification), afin de rendre cette protéine détectable par des techniques biochimiques classiques.

Pathologies

Les infections particulières par les ATNC donnent des EST (Encéphalopathies Spongiformes Transmissibles) caractérisées par :

  • une incubation longue (généralement),
  • une dégénérescence cérébrale par destruction du tissu nerveux évoluant vers la mort.

Les prions classés appartiennent, tous, au groupe de danger 3*, comme par exemple :

  • Agents de la variante de la maladie de Creutzfeldt-Jacob (MCJ), de l’encéphalite spongiforme bovine (ESB) ou des encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST) animales, du Kuru (transmission digestive),
  • Agent du syndrome de Gerstmann-Sträussler-Scheinker (transmission cutanéo-muqueuse).

2.4 - Champignons ou Fungi

Présentation

Plus d'un million et demi d’espèces dont 80 000 décrites et deux types de champignons :

  • les champignons filamenteux, organismes pluricellulaires eucaryotes formés d'un mycélium (enchevêtrement de filaments ou hyphes) servant de support et montrant la croissance et d'un appareil sporifère portant les éléments reproducteurs : les spores,
  • les levures, organismes unicellulaires eucaryotes formés de cellules ovalaires bourgeonnantes.

Multiplication

La croissance se fait par les filaments ou hyphes ou par bourgeonnement en utilisant les substances organiques transformées des supports comme apport de nutriments. La reproduction est asexuée ou sexuée. La dissémination des champignons filamenteux a pour avantage une dispersion facile avec grande dissémination des champignons dans l’environnement et une adhésion possible aux insectes et animaux.

Identification

L'identification se fait sur des critères macroscopiques (aspect des cultures sur milieu adapté) ainsi que microscopiques tels que l'aspect des hyphes et leur fructification. Des caractères biochimiques pour les levures sont également utilisés sur des galeries étudiant l'utilisation comme seule source de carbone pour la croissance d'une molécule carbonée.

Pathologies

Les champignons pathogènes peuvent être à l'origine d'intoxications par élaboration de mycotoxines à action hépatique, rénale, nerveuse, cutanée... Ils libèrent également des molécules allergènes et produisent pour certaines espèces des enzymes lytiques.

Les fungi pathogènes appartiennent aux groupes de danger 2 et 3 (pas de fungi dans le groupe 4).

Dans le groupe 2 se trouvent :

  • Aspergillus fumigatus, agent de l'aspergillose (transmission aéroportée),
  • Candida albicans, agent de la candidose (transmission cutanéo-muqueuse).
Dans le groupe 3 se trouvent :
  • Coccidioïdes immitis, agent de la coccidioïdomycose (transmission aéroportée),
  • Histoplasma capsulatum var. duboisii, agent de l'histoplasmose (transmission cutanéo-muqueuse).

2.5 - Endoparasites

Présentation

Les seuls parasites cités dans le Code du travail sont les endoparasites. Deux types peuvent être distingués :

  • les métazoaires : organismes pluricellulaires eucaryotes
    • de taille allant du mm à 10 m,
    • en forme de vers soit ronds (némathelminthes) soit plats (plahelminthes)
  • les protozoaires : êtres unicellulaires eucaryotes
    • de taille allant du µm à 100 µm,
    • de formes arrondie, ovalaire, en arc ...

Multiplication

Les parasites dépendent d'hôtes pour réaliser leur cycle de multiplication : certains abritent les formes sexuées et sont dits hôtes définitifs ; d'autres hébergent une forme larvaire, ils sont tout aussi indispensables au parasite mais sont dits hôtes intermédiaires.

Chez les métazoaires, la reproduction est sexuée avec formation d'oeufs fécondés qui sont les agents de dissémination.

Chez les protozoaires, la reproduction est asexuée ou parfois sexuée.

Identification

Elle peut se faire pour les métazoaires sur la présence d'adultes repérés à l'oeil nu (anneaux de ténia) ou sur la mise en évidence de larves, d'oeufs observés au microscope à l'état frais ou après concentration.

Pour les protozoaires, ce sont les formes végétatives ou kystiques qui seront recherchées au microscope à l'état frais ou après coloration.

Il existe des techniques indirectes comme des techniques immunologiques ou encore des techniques de biologie moléculaire.

Pathologies

Les parasites peuvent se localiser dans tous les tissus mais les plus répandues sont :

  • les parasitoses intestinales avec atteintes intestinales et/ou hépatiques,
  • les parasitoses sanguines et autres parasitoses tissulaires avec signes variables (fatigue, nausées, vomissements, diarrhées, pâleur ou ictère, troubles neurologiques),
  • les parasitoses pulmonaires avec nodules, infiltrats transitoires ou chroniques, œdème ou atteinte pleurale.

Les parasites pathogènes se situent dans les groupes de danger 2 ou 3. Il n'existe pas de parasites de groupe de danger 4.

Dans le groupe 2 se trouvent :

  • Acanthamoeba castellanii, agent d'une encéphalite (transmission aéroportée),
  • Taenia saginata, agent de teniasis (transmission digestive),
  • Plasmodium spp, agent du paludisme (transmission cutanéo-muqueuse).
Dans le groupe 3 se trouvent :
  • Naegleria fowleri, agent d'une méningoencéphalite (transmission aéroportée),
  • Taenia solium, agent de la cysticercose (transmission digestive),
  • Plasmodium falciparum, agent du neuropaludisme (transmission cutanéo-muqueuse).

2.6 - Cultures cellulaires

Présentation

Les cellules utilisées en culture ont pour origine le sang, les tissus ou les organes humains ou animaux. Elles peuvent donc être potentiellement contaminées par des microorganismes pathogènes.

Les principaux types de cultures cellulaires sont :

  • des cultures primaires : durée de vie restreinte (10 passages),
  • des souches de cellules diploïdes : extraits de tissus embryonnaires (plus de 100 passages) comme les cellules MRC5,
  • des lignées cellulaires continues : cellules tumorales (cellules KB, Hela) ou de cellules « immortalisées » expérimentalement à l’aide d’un virus (EBV ou SV40) ou d’une substance chimique (cellules Vero) (théoriquement passages infinis).

Pourquoi représentent-elles un danger ?
Car il y a présence potentielle d’agents biologiques :

  • dans les cellules étudiées,
  • dans les suppléments de culture comme le sérum de veau foetal (SVF).

Utilisation

Les cellules sont utilisées en laboratoires de recherche, diagnostic et dans l'industrie pharmaceutique.
Le choix des cellules est important : elles doivent être, évidemment, adaptées à l'utilisation mais aussi garanties (traçabilité) et le plus éloignées possible de l'espèce humaine.

2.7 - Micro-organismes génétiquement modifiés (MGM)

Présentation

Les MGM font partie des organismes génétiquement modifiés au même titre que des plantes ou animaux.

Les éléments nécessaires à la production de MGM sont :

  • insert : fragment de d’ADN d’intérêt d’une cellule donneuse,
  • vecteur servant à introduire l’insert dans la cellule receveuse,
  • cellule receveuse recevant le fragment d’ADN.

Les différentes étapes pour l'obtention de MGM sont :

  • l'obtention du gène d'intérêt,
  • l'insertion de cet insert dans un vecteur = manipulation génétique,
  • l'introduction du vecteur dans la cellule receveuse devenant ainsi un MGM.

schéma d'obtention un MGM

Définition

Ils sont définis dans différents textes :

  • Directive européenne actualisée 2001/18/CE
  • Loi du 25 juin 2008
  • Haut Conseil des Biotechnologies (HCB)

«Tout organisme dont le matériel génétique a été modifié autrement que par la multiplication ou recombinaison naturelles».

Classement

Ils sont classés en quatre groupes de I à IV selon la probabilité ou non, pour l'organisme récepteur ou parental, vecteur, insert, OGM, de provoquer des maladies chez l'homme, l'animal, les végétaux ou de causer des effets négatifs sur l'environnement (Art. D 532-2 du code de l'environnement).

Organisme récepteur ou parental, vecteur, insert, OGM Groupe I Groupe II Groupe III Groupe IV
Non susceptibles d'entraîner une maladie chez l'homme, l'animal, les végétaux ni causer des effets négatifs sur l'environnement oui - - -
Pouvant provoquer une maladie chez l'homme, causer des effets négatifs sur l'environnment - oui grave grave
Constituant un danger pour les travailleurs - oui sérieux sérieux
Avec propagation dans la collectivité - peu probable possible élevée
Avec existence d'une prophylaxie ou d'un traitement efficace - oui oui non

Déclaration

Lors de l'utilisation d'un MGM, il est obligatoire, pour l’unité de recherche, d'avoir fait au préalable une demande d'utilisation d'OGM (DUO : déclaration d'utilisation d'OGM ou demande d'agrément d'utilisation d'OGM) et d'avoir obtenu l'avis positif donné par le HBC.

Voir la ressource documentaire 3RB : Utilisation des MGM en milieu confiné.

2.8 - Agents biologiques cancérogènes

Les effets cancérigènes des agents biologiques ne sont pas retenus dans le code du travail.
Pour autant, le CIRC (Centre international de recherche sur le cancer) classe les agents biologiques comme cancérogène selon le classement suivant :

  • 1 : cancérogène pour l’Homme,
  • 2A : probablement cancérogène pour l’Homme,
  • 2B : peut-être cancérogène pour l’Homme,
  • 3 : inclassable quant à sa cancérogénicité pour l’Homme,
  • 4 : probablement pas cancérogène pour l’Homme.

Dans le groupe 1 :

  • différents virus : les virus des hépatites B et C, le virus de l'immunodéficience humaine 1, ...,
  • des produits fongiques : aflatoxines,
  • l'infection parasitaire à Schistosoma haematobium.
Dans le groupe 2A :
  • l'infection parasitaire à Plasmodium falciparum.
Dans le groupe 2B :
  • différents virus comme le virus de l'immunodéficience humaine 2, ...,
  • des produits fongiques : Aflatoxine M, Ochrotoxine A
  • l'infection parasitaire à Schistosoma japonicum.
Dans le groupe 3 :
  • différents virus comme le virus de l'hépatite D, ...,
  • des produits fongiques comme les toxines de Fusarium
  • l'infection parasitaire à Opistorchis felineus.

3. Ressources et références

3.1 - Publications juridiques

3.2 - Autres publications