Mardi 11 févrierUE9 Infectio/VirologiePr. SimonRonéotypeur : Naël ZianeRonéoficheuse : Clara Zunino

Les infections virales émergentes et ré-émergentes

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SOMMAIRE

I. Histoire des endémies.

II. Grandes phases d’une émergence.

III. Cause(s) des émergences.

IV. Réservoirs, hôtes intermédiaires, vecteurs.

V. Exemple : le coronavirus 2019-nCoV.

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Les infections virales émergentes et ré-émergentes en 2020

Des Filovirus au 2019-nCoV

Introduction   : Animaux, hommes, plantes, et « microbes » se partagent la biosphère dans un système en équilibreUne rupture d’équilibre cause des dommages à l’ensemble.Toute modification de population (hommes, animaux, plantes, germes) ou d’environnement, modifie cet équilibre et peut résulter en l’émergence de germes nouveaux ou plus virulents.

Les agents infectieux peuvent être catégorisés selon leur mode d’apparition dans l’écosystème :

1. Émergent : apparition de façon épidémique avec une pathologie non rapportée auparavantEx : HIV (1983); SARS (2003), H1N1 (2009), MERS-CoV (2012), Ebola (2014) , 2019—nCoV (2019)

2. Ré-émergent : qui réapparaît de façon épidémiqueEx : Variole du singe, Fièvre Jaune, Dengue, Zika, Peste …

3. Découverts à l’occasion de conditions particulièresEx : HHV-8, HCV, HTLV, BASV, HpyV9,

4. Découverts par les nouvelles technologies et en quête de pathologie via les viromes, mycomes , bactériomes …

I. L’Histoire   : Pourquoi des endémies naissent et d’autres disparaissent   ?

Voici les épidémies majeures connuesdans l’histoire de l’espèce humaine.

On voit bien que certains agents infectieux(tuberculose, grippe,…) continuent de ré-émerger de manière périodique dans le temps.

L’exemple de la variole   : une épidémie récente, une disparition programmée

La variole est une conséquence de l’infection à l’Orthopoxvirus, qui est un virus à transmission inter-espèce. On estime son origine primaire chez les ancêtres des rongeurs africains. La dispersion des germes a été liée de façon importante à l’agriculture et à la sédentarisation.

Cette maladie date du Moyen âge car elle n’est jamais rapportée dans les textes grecs ou latins. (L’Islande en 1241 perd un tiers de sa population de la variole)

Dans notre époque contemporaine, grâce à la vaccination, le dernier cas mondial connu était à Birmingham en 1978. Puis l’éradication du virus de la variole est annoncée par l’OMS en 1980.

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II. LES GRANDES PHASES D’UNE EMERGENCE

L’exemple soulevé en cours était celui du coronavirus 2019-nCoV : nous sommes actuellement en période de pré-émergence voire d‘émergence en Chine, et il est impossible de prévoir de quelle

manière la dispersion du virus va évoluer. (nombre de pics d’émergence et de ré-émergence, amplitude des pics qui traduit le nombre d’infections, etc.) On a le premier pic en chine en ce moment avec environ 40000 infectés puis avec les efforts on peut espérer une redescente mais un deuxième pic

est possible avec possiblement une pérennisation dans l’espèce humaine.

Une notion importante dans la gestion des infections est le taux d’infectiosité R0. Le R0, également appelé taux de reproduction du virus, permet de connaître le nombre moyen de personnes qu’une personne contagieuse pourrait infecter. Pour le coronavirus, il est à 2, ce qui peut paraître raisonnable mais dans une population chinoise d’un milliard et demi, ce chiffre devient plus inquiétant.

III. Causes des émergences des virus

L’animal, qu’il soit domestique ou sauvage est un grand réservoir des viroses, que ce soit au niveau de l’élevage en zone rurale, par les rongeurs dans les zones urbaines ou les insectes qu’on retrouve partout.

Les comportements humains sont aussi une cause des émergences des nouvelles viroses, notamment dans les régions inter tropicales où a lieu un déboisement accéléré de la sous région, à l’origine d’une réduction des biotopes et d’un passage inter espèces des virus facilité.

La plasticité des acides nucléiques viraux liée à la modification des environnements est également une cause d’émergences de nouvelles viroses. Par simple mutation, recombinaison ou encore réassortiment viral, de nouveaux virus peuvent apparaître spontanément par réarrangement de virus pré-existants.

La proximité inter-espèces (du primate à l’homme). La plupart des virus ont besoin de muter pour pouvoir infecter un nombre plus large d’espèces. Sauf que dans le cas du passage inter-espèces du primate à l’homme, la proximité génomique facilite ce passage et a pu mener à l’émergence des rétrovirus simiens chez l’homme (comme le virus HIV-1). (Les mutations des rétrovirus ont mené à l’émergence de 3 groupes différents :HIV-1 groupe M : 30 millions de sujets infectésHIV-1 groupe O : quelques milliers de sujets infectés HIV-1 groupe N : quelques dizaines de sujets infectés)

La consommation accrue de viandes de brousse et de contacts Humains, les faunes sauvages et domestiques, les transports mondialisés (surpopulation et transports de masse), la concentration des espèces animales et humaines (élevage, urbanisation) sont autant de causes d’émergence qui sont nécessaire pour établir des contacts entre le virus et l’espèce humaine mais non suffisantes pour créer une épidémie, qui est dépendante de beaucoup plus de facteurs.

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Ce schéma aide à visualiser les nombreux acteurs impliqués dans l’émergence d’un virus chez l’humain.

IV. Réservoirs, hôtes intermédiaires et vecteurs

Il est important de voir la différence entre réservoir viral, hôte intermédiaire et vecteur. Les réservoirs représentent la majorité des espèces qui portent les virus et participent à leur prolifération, les hôtes intermédiaires font le lien entre réservoir et vecteur, alors que les vecteurs sont les espèces qui vont transmettre le virus à d’autres espèces (le plus connu étant le moustique).L’Ordre des Chiroptères (les chauves-souris) représente plus de 1 200 espèces et autant de réservoirs viraux. Second représentant des mammifères en importance après celui des Rongeurs ; ils sont insectivores, ou frugivores et quelques espèces sont hématophages. Plus d’une soixantaine de virus détectée (Rhabdoviridae du genre Lyssavirus, Paramyxoviridae comme les virus Nipah et Hendra Filoviridae (virus Ebola et Marburg) Coronaviridae : au moins 30 coronavirus (CoV),SRAS ; MERS ; 2019-nCoV ; SADS-CoV. ).

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Le moustique Aedes aegypti et son avatar le moustique Aedes albopictus sont les vecteurs majeurs de repsectivement la fièvre jaune et les virus de la dengue, le chikungunya et le Zika

Il faut garder en tête que les virus se pérennisent dans le temps grâce à ce système réservoir-hôte-vecteur et qu’ainsi la prolifération des vecteurs se traduit en un risque épidémique permanent (les moustiques vecteurs infectés infectent leurs larves qui elles-même se reproduiront et feront des larves infectées etc., on parle de transmission trans-ovarienne du virus)

Pour résumer, sur les causes d’émergence virale, voilà ce qu’il faut retenir   :

La plasticité virale est grandement influencée par des facteurs environnementaux et génétiques et elle sera la marque du début de l’émergence d’un nouveau virus. Par la suite, ce seront différents facteurs environnementaux et sociaux qui seront le moteur de l’épidémie :

1. Population taille : surpopulation, promiscuité, urbanisation2. Population mobilité : échanges rapides (avion)3. Hygiène dégradée, promiscuité : urbanisation - hospitalisme4. Environnement modifié

- densité vectorielle :réchauffement climatique et diffusion des vecteurs - promiscuité homme-animal : porc, singe, chauve souris, civette, pangolin la viande de brousse et

les trafics- grands travaux : barrages, fleuves, routes, agriculture, forêt

5. Agro-industrie: modes de culture, élevage, circulation des produits6. Comportements modifiés : toxicomanie, sexualité..7. Comportements médicaux à risque : Injections non stériles, transfusions ++8. Perte des contacts vectoriels immunisants avec l’urbanisation9. Résistance aux anti-infectieux• usage excessif des anti-infectieux (humain et animal)• adaptation des microorganismes

V. Un exemple d’émergence récente   : le coronavirus 2019-nCoV

Il existe déjà 7 coronavirus identifiés chez l’homme.

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2019-NCoVBetacoronavirusClade B

Le pangolin 2019 ChineRisque

pandémique lié aux

voyages

Les coronavirus sont des virus à ARN enveloppés (ce qui facilite leur étude) :

Leur réplication repose sur leur ARN génomique de polarité positive et la synthèse d’une poly protéine via le système de production protéique de la cellule infectée. La protéine S se lierait au récepteur de l'enzyme de conversion de l'angiotensine 2 chez l'homme en surface des cellules aidées vers un corecepteur : l’acide N-acéthylneuraminique via la protéine HE ou hémaglutinine esterase

ARN + puis ARN – puis ARN génomique

La protéine N va lier l’ARN génomiqueet les protéines M, HE et S à l’intérieur du RE

Histoire de l’épidémie en 2019-2020   :

Le 31/12/2019, l’OMS informée par les autorités chinoises d’un épisode de cas groupés de pneumonies.Parmi les premiers cas détectés, la plupart travaillent ou sont en contact avec le Huanan South China Seafood Market de la ville de Wuhan, région du Hubei.

09/01/2020, un nouveau coronavirus (2019-nCoV) identifié, ou l’ont fréquemment visité, indiquant une probable contamination d’origine animale. 

10/01/2020 : publication de la séquence 2019-nCoV par l’Institut Pasteur en France.

Le marché a été fermé et désinfecté le 1er janvier, mais la source d’infection n’a pas été formellement identifiée à ce jour.

Transmission interhumaine prouvée y compris avec des patients en phase pré symptomatique.

Chiffres clés au 10 février 2020 (pas à apprendre mais pour se rendre compte de la situation et de son évolution)

• Dans le Monde (source ECDC) :• 40 553 cas confirmés de coronavirus (2019-nCoV) ont été signalés• dont 40 170 en Chine et 383 hors de Chine• 910 décès dont 908 en Chine, 1 aux Philippines et 1 à Hong-Kong

• En France : • 11 cas confirmés dont 5 cas groupés• aucun décès

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Définition clinique des cas de coronavirus 2019-nCoV   :

Cas possible 1 infection respiratoire aiguë basse, quelle que soit sa gravité, avec une fièvre ou une sensation de fièvreET ayant voyagé ou séjourné en Chine dans les 14 jours précédant la date de début des signes cliniques.

Cas possible 2b) Toute personne présentant des signes cliniques d’infection respiratoire aiguë dans les 14 jours suivant · un contact étroit d’un cas confirmé · personne co-exposée, · personne ayant travaillé ou ayant séjourné dans un hôpital en Chine dans lequel un cas d’infection au 2019-nCoV a été confirmé

Cas confirmé : cas possible avec un prélèvement confirmant la présence du 2019-nCoV (diagnostic confirmé en laboratoire)

Premières données épidémiologiques   :

La taille de l'épidémie a doublé tous les 7,4 jours, pour un taux de contagiosité de 2,2 personnes par nouveau cas. (SRAS R0 = 3) Ce taux de contagion plutôt faible peut être dû aux mesures de restriction des transports.Durée d'incubation 2019-nCoV à 5,2 jours, en se basant sur les données de 10 cas confirmés.A partir des données de 45 patients infectés avant le premier janvier, s'est écoulé en moyenne 5,8 jours entre l'apparition des premiers symptômes et la première consultation.L'imprécision de l'estimation justifie une quarantaine de 14 jours pour les personnes infectées.

Organisation génétique du 2019-nCoV :

Première analyse sur 2019-nCoV prélevés sur neuf des premiers cas Génétiquement identiques : suggèrent une émergence très récente de ce virus chez l'homme (si le virus était plus anciens il y aurait plus de divergence génétique par mutations etc entre les différents cas)2019-nCoV étroitement lié aux bétacoronavirus des chauve-souris, hôtes réservoirs probables. (encore incertain)

Pas d’évidence de recombinaison récente (virus très jeune qui explique l’incertitude quant à son évolution)

2019-nCoV   : une épidémie et ses perspectives   :

Pandémie ? PossiblePersistence et endémisation ? (comme la grippe par exemple) Auto contrôle et disparition comme le SARS ? Possible mais peu probable au vu du début fulgurant de l’épidémiePermanence comme le MERS ? Dissémination nosocomiale, touchera essentiellement les immuno-déprimés Efficacité des quarantaines prouvée conséquences sociales et économiques importantes des contraintes de quarantaine.

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