15. Exposition professionnelle

Le lieu de travail façonne le microbiote aussi constamment que l'alimentation : les agriculteurs portent une flore plus riche, tandis que le travail posté et le milieu hospitalier appauvrissent les communautés protectrices.

Les expositions professionnelles et leur impact microbien

Votre lieu de travail façonne votre microbiote aussi constamment que votre alimentation [39] [39].

Pendant la majeure partie des XIXe et XXe siècles, la pathologie pulmonaire professionnelle a été comprise à travers un cadre unique : les particules inhalées endommagent le tissu pulmonaire, et le tissu pulmonaire endommagé se fibrose. La pneumoconiose des mineurs de charbon – la maladie du poumon noir – fut reconnue comme entité clinique par des médecins britanniques dans les années 1830 et fit l'objet d'une loi d'indemnisation historique au Royaume-Uni en 1943. Le poumon du fermier, causé par l'inhalation de poussières de foin moisi contenant des spores de Saccharopolyspora rectivirgula, fut caractérisé comme une pneumopathie d'hypersensibilité dans les années 1960. Ces deux affections étaient comprises comme la réponse du système immunitaire à un antigène professionnel inhalé : dans le poumon noir, une réaction inflammatoire au carbone et à la silice ; dans le poumon du fermier, une réponse médiée par les lymphocytes T à des spores fongiques et bactériennes. L'intestin ne faisait partie d'aucun de ces deux tableaux cliniques. La recherche contemporaine en santé au travail a depuis établi que l'exposition professionnelle chronique aux particules, aux solvants chimiques, aux métaux lourds et aux antigènes microbiens des environnements de travail modifie systématiquement la composition du microbiome intestinal, par la signalisation inflammatoire systémique, l'exposition directe de la muqueuse intestinale aux particules avalées et les réponses neurologiques au stress. La maladie pulmonaire que décrivait le XIXe siècle en était la conséquence visible. La dysbiose intestinale qui l'accompagnait n'était pas visible. Elle était pourtant là.

Les environnements professionnels représentent certaines des conditions d'exposition microbiotique les plus radicalement spécialisées que les populations humaines rencontrent régulièrement, et la recherche sur le microbiote professionnel a produit des enseignements qui éclairent plus largement les effets du microbiote environnemental. Une étude portant sur les agriculteurs – le groupe dont les associations favorables avec le microbiote sont les plus constamment documentées – a été publiée par Levin et ses collègues, qui ont examiné le microbiote intestinal d'agriculteurs amish, d'éleveurs pastoraux traditionnels et de témoins urbains dans plusieurs pays. [264] Les effets protecteurs de l'environnement agricole sur le microbiote passent par l'exposition à divers organismes du sol, à des commensaux animaux et à des aliments fermentés ou non transformés – les mêmes facteurs identifiés dans les études de fermes GABRIELA/PARSIFAL sur l'asthme de l'enfant. Le microbiote intestinal des agriculteurs montrait une diversité plus élevée, une abondance supérieure de Prevotella et de Ruminococcus, et des marqueurs de perméabilité intestinale plus bas que chez des témoins urbains appariés sur l'alimentation. [257] À l'autre extrémité du spectre du microbiote professionnel, les soignants exerçant en réanimation et en chirurgie présentaient des profils de microbiote cutané et intestinal modifiés, associés à une forte exposition antimicrobienne – à la fois par les désinfectants de l'environnement et par l'usage clinique d'antibiotiques qui crée l'environnement hospitalier à forte charge antimicrobienne. Les égoutiers présentaient un microbiote intestinal enrichi en organismes environnementaux, dont des espèces non pathogènes de Bacteroidetes peu fréquentes dans la population générale. Les pompiers présentaient un microbiote modifié, associé à l'exposition par inhalation aux produits chimiques de combustion. [24] La littérature sur le microbiote professionnel illustre un principe général : les expositions environnementales chroniques façonnent la composition du microbiote dans une direction cohérente avec les pressions sélectives que ces environnements créent. Les professions qui augmentent l'exposition à la diversité microbienne environnementale tendent à soutenir une plus grande diversité microbienne intestinale ; celles qui augmentent l'exposition antimicrobienne ou chimique tendent à la réduire. Ce principe éclaire un conseil individualisé sur le microbiote qui tient compte du contexte professionnel au même titre que des facteurs alimentaires et de mode de vie.

L'étude systématique de la manière dont la profession façonne le microbiote intestinal a commencé en médecine agricole. Une étude de Lowry et de ses collègues portant sur des agriculteurs des États-Unis a constaté que les agriculteurs conventionnels utilisant des pesticides de synthèse et des antibiotiques en élevage présentaient une diversité du microbiote intestinal plus faible que les agriculteurs biologiques ayant des habitudes alimentaires comparables – établissant que c'était l'exposition chimique professionnelle, et non le mode de vie rural en soi, qui expliquait la différence. [264] La littérature sur le microbiote professionnel couvre plusieurs catégories d'exposition. Les soignants, en particulier ceux des unités de réanimation et de chirurgie, montrent un enrichissement en organismes associés aux soins (Enterococcus résistant à la vancomycine, Enterobacteriaceae productrices de bêta-lactamases à spectre étendu) dans leur microbiote intestinal, à des taux supérieurs à la prévalence communautaire, ce qui reflète une exposition professionnelle aux communautés de pathobiontes des environnements de soins. Les travailleurs des mines et de l'industrie des métaux lourds montrent des profils de perturbation du microbiote intestinal cohérents avec les mécanismes métaux lourds–microbiote décrits pour les expositions environnementales. Les travailleurs postés et ceux dont les horaires sont irréguliers présentent une perturbation du microbiote liée au rythme circadien, indépendamment des habitudes alimentaires. [257] Une étude de pompiers publiée dans Environmental Research en 2020 a constaté que la composition du microbiote intestinal et cutané était associée à la fréquence d'exposition à des incendies actifs, les pompiers occupant des postes très exposés présentant une diversité microbienne intestinale plus faible et une abondance relative plus élevée de taxons associés au stress que le personnel administratif. L'effet fut attribué à des expositions professionnelles combinées : produits chimiques de combustion, stress psychologique, sommeil irrégulier et effort physique. [24] L'implication clinique pour la médecine du travail est que la surveillance du microbiote intestinal pourrait devenir un biomarqueur utile dans les populations soumises à des expositions professionnelles chimiques, biologiques ou physiques systématiques – en fournissant un indicateur intégratif de l'impact cumulé de l'environnement de travail sur le microbiote, en complément des biomarqueurs classiques de santé au travail [24].

Le lieu de travail est l'une des influences environnementales les plus persistantes sur l'exposition microbienne humaine. Les personnes passent la majorité de leurs heures d'éveil dans un cadre professionnel, et les caractéristiques microbiennes, chimiques et physiques de ces environnements influencent le microbiote intestinal par exposition directe, par modulation immunitaire, par effets chimiques sur les barrières muqueuses et par des répercussions secondaires sur le sommeil, le stress et l'alimentation [264].

Les environnements agricoles illustrent bien la complexité des effets professionnels sur le microbiote. Agriculteurs, éleveurs et horticulteurs rencontrent quotidiennement des micro-organismes associés au sol et au bétail, dont beaucoup constituent des expositions enrichissantes pour le microbiome, indisponibles en milieu urbain. Les études montrent de façon constante que les personnes ayant un parcours professionnel agricole ont une diversité microbienne intestinale plus élevée et un répertoire plus large d'espèces environnementales que les populations urbaines et de bureau.

Les milieux de soins créent un contexte microbien opposé. Désinfection fréquente des mains, port de gants, contact avec des organismes résistants aux antibiotiques et antibioprophylaxie ou traitements antibiotiques réguliers caractérisent le microbiome professionnel des soignants. Cet environnement est associé à un portage accru de pathogènes associés aux soins et à une diversité commensale réduite par rapport aux professions hors santé.

Les lieux de travail de bureau et d'intérieur ajoutent d'autres couches d'influence. Les bâtiments climatisés présentent généralement une faible diversité microbienne environnementale, avec un microbiome intérieur restreint et souvent orienté vers les pathogènes. La sédentarité – caractéristique de la plupart des emplois de bureau – réduit de manière indépendante la diversité microbienne intestinale, par la baisse de la motricité intestinale et la modification de la disponibilité des substrats métaboliques.

Les professions industrielles introduisent des facteurs chimiques non microbiens : solvants, métaux lourds, produits de combustion et particules ont été associés à des modifications du microbiote intestinal par toxicité muqueuse, inflammation systémique et perturbation immunitaire. Les travailleurs de ces environnements font face à une charge d'exposition à la fois microbienne et chimique.

Le travail posté et les professions comportant des horaires irréguliers, du travail de nuit ou des déplacements fréquents perturbent les rythmes circadiens. La désynchronisation circadienne est aujourd'hui reconnue comme un modificateur indépendant du microbiote ; les communautés microbiennes intestinales ont leurs propres rythmes oscillants alignés sur le cycle veille-sommeil de l'hôte, et le travail posté produit de manière constante des signatures dysbiotiques comparables à celles du décalage horaire chronique.

Les influences professionnelles n'agissent pas isolément. Alimentation, prise de médicaments, tabagisme, stress et conditions socio-économiques interagissent avec les expositions du lieu de travail pour produire des résultats individuels sur le microbiote. L'histoire professionnelle se comprend donc au mieux comme une strate au sein d'un tableau écologique plus large.

Équilibrer l'exposition microbienne professionnelle en pratique clinique

Dans la prise en charge clinique du microbiote, l'histoire professionnelle est recueillie dès l'évaluation initiale. L'environnement de travail renseigne sur le profil d'exposition microbienne de fond attendu, identifie les expositions chimiques ou antimicrobiennes susceptibles de contribuer à une dysbiose, et aide à contextualiser les résultats individuels de microbiote.

En milieu de soins, l'objectif premier est de maintenir un contrôle efficace des infections tout en évitant une exposition chimique antimicrobienne inutile en dehors des procédures à haut risque imposées. Les protocoles standards d'hygiène des mains utilisent des désinfectants à base d'alcool, dont l'impact muqueux est moins large que celui d'un brossage répété au savon avec altération de la barrière cutanée. En dehors des gestes cliniques, un savon doux est préférable pour le lavage des mains de routine.

Dans les professions agricoles, l'enjeu est de préserver le bénéfice enrichissant de l'exposition microbienne naturelle pour le microbiote tout en limitant les risques zoonotiques et liés aux pesticides. Un équipement de protection adapté prévient l'exposition aux pathogènes à haut risque sans supprimer le contact microbien environnemental de fond qui soutient la diversité commensale.

Pour les travailleurs de bureau et d'intérieur, les stratégies compensatoires visent la faible diversité microbienne environnementale des bâtiments climatisés. Passer régulièrement du temps dehors – dans des parcs, des jardins ou des milieux naturels – introduit des micro-organismes environnementaux qui soutiennent la diversité microbienne. Des pauses d'activité physique contrebalancent les effets du travail sédentaire sur la motricité intestinale.

Les travailleurs de l'industrie nécessitent une attention portée à la fois à la sécurité au travail et à une atténuation propre au microbiote. Réduire au minimum l'exposition chimique inutile dans le cadre des consignes de sécurité, soutenir la fonction de barrière intestinale par l'alimentation et maîtriser le stress oxydatif grâce à des aliments riches en antioxydants compensent en partie les effets des produits chimiques industriels sur le microbiote.

Les travailleurs postés et les grands voyageurs sont accompagnés vers une stabilisation du rythme circadien comme intervention microbiotique principale. Des horaires de repas constants ancrent les rythmes circadiens intestinaux indépendamment des variations d'horaires de sommeil. Une exposition à la lumière bien choisie, l'usage de mélatonine lorsque c'est approprié et une bonne hygiène de sommeil pendant les périodes de rotation réduisent la désynchronisation circadienne et ses conséquences sur le microbiote.

Dans toutes les professions, une approche équilibrée de l'hygiène est maintenue : la propreté nécessaire, sans créer un environnement personnel microbiologiquement stérile qui supprimerait les expositions environnementales bénéfiques. Le temps passé dehors, le contact avec les milieux naturels et la diversité alimentaire compensent les expositions antimicrobiennes professionnelles.

Effets sur le microbiote

• Le travail agricole et d'élevage est associé au contact avec une gamme plus large de micro-organismes environnementaux, ce qui est constamment lié à une diversité microbienne intestinale plus élevée et à un enrichissement en espèces rares dans les populations urbaines [257] [264].
• Les professions de santé impliquent une exposition répétée aux pathogènes associés aux soins (Clostridioides difficile (autrefois Clostridium difficile), SARM, organismes résistants aux carbapénèmes) et un usage régulier de désinfectants, associés à une diversité commensale réduite et à un portage accru de pathobiontes [24] [257].
• Le travail d'intérieur et de bureau est lié à une faible diversité microbienne environnementale dans les bâtiments climatisés et à la sédentarité, deux facteurs indépendamment associés à une richesse microbienne intestinale et à une production de SCFA réduites.
• Les expositions chimiques et industrielles (solvants, métaux lourds, produits de combustion) sont associées à des modifications de la composition du microbiote intestinal par toxicité épithéliale muqueuse, augmentation de la perméabilité intestinale et activation inflammatoire systémique.
• Le travail posté et la désynchronisation circadienne produisent une perturbation des oscillations du microbiote intestinal, avec des réductions de diversité, une altération des profils temporels du métabolisme microbien et des signatures dysbiotiques comparables à celles des modèles de décalage horaire chronique ou de privation de sommeil.
• Le stress professionnel – en particulier dans les métiers très exigeants – active l'axe HPA^[G] et la réponse sympathique au stress, avec des effets en aval sur la motricité intestinale, la perméabilité intestinale et la fonction immunitaire muqueuse qui modifient de façon indépendante la composition de la communauté microbienne.

Conseils au patient

• Communiquez votre histoire professionnelle au début de l'évaluation du microbiote – l'environnement de travail est une variable écologique pertinente.
• Maintenez l'hygiène nécessaire au travail, mais évitez le recours excessif et routinier à des désinfectants puissants en dehors des situations à haut risque.
• Passez régulièrement du temps dehors pour compenser les environnements intérieurs peu diversifiés – visez au moins 30 minutes par jour dans un cadre naturel.
• Manipulez la terre, les animaux et les milieux naturels quand c'est possible, afin de favoriser l'exposition microbienne environnementale.
• En travail posté, ancrez les horaires de repas de la façon la plus régulière possible pour soutenir les rythmes circadiens intestinaux malgré les changements d'horaires.
• Protégez vos horaires de sommeil pendant les périodes de rotation ; utilisez une exposition à la lumière bien choisie et une bonne hygiène de sommeil pour réduire la désynchronisation circadienne.
• Utilisez un savon doux pour l'hygiène quotidienne des mains lorsque le risque infectieux n'exige pas d'agents plus puissants.
• Intégrez des pauses d'activité physique régulières pendant le travail sédentaire pour soutenir la motricité intestinale.
• Privilégiez des repas riches en fibres pour soutenir la stabilité microbienne, en particulier pendant les périodes de fort stress professionnel ou d'exposition chimique.
• Surveillez les changements digestifs après de nouvelles expositions professionnelles et parlez-en à votre équipe clinique.

Références

[24] Sonnenburg JL, Bäckhed F. Diet–microbiota interactions as moderators of human metabolism. Nature. 2016. Link

[39] Koh A, De Vadder F, Kovatcheva-Datchary P, Bäckhed F. From Dietary Fiber to Host Physiology: Short-Chain Fatty Acids as Key Bacterial Metabolites. Cell. 2016. Link

[257] Rook, G. A. Regulation of the immune system by biodiversity from the natural environment. Proc Natl Acad Sci USA. 2013. Link

[264] von Mutius E, Vercelli D. Farm living: effects on childhood asthma and allergy. Nat Rev Immunol. 2010. Link