C o m m u n i c a t i o n Nouveaux regards sur l’anémie infectieuse des équidés par Jean-Luc Cadoré* Caroline Leroux* et Jean-François Mornex* (*) Université de Lyon, F-69000 Lyon, France ; Université Lyon 1, F-69007 Lyon, France ; INRA, UMR754, Rétrovirus et pathologie comparée, F-69007 Lyon, France ; École nationale vétérinaire de Lyon, Pôle équin, F-69280 Marcy L'Étoile, France ; École Pratique des Hautes Études, F-69007 Lyon, France ; IFR 128, F-69007 Lyon, France. RÉSUMÉ L’anémie infectieuse des équidés est une maladie ancienne qui sévit encore dans différentes régions françaises avec une prévalence et une incidence faibles. Elle est due à l’infection persistante par un lentivirus qui peut s’exprimer cliniquement par des épisodes récurrents essentiellement caractérisés par une hyperthermie, une anémie et une thrombopénie lors de virémie ; elle peut rester, en dehors de ces accès, parfaitement asymptomatique ou se traduire par une altération progressive de l’état général, par des troubles nerveux, respiratoires, circulatoires ou cutanés. Elle peut être reproduite expérimentalement et constitue un modèle d’étude de la variation antigénique de ces virus, de l’adaptation de la réponse immunitaire de l’hôte infecté et de vaccination en rétrovirologie. Mots-clés anémie infectieuse - cheval - rétrovirus B u l l . S o c . V é t . P r a t . d e F r a n c e , j a n v i e r / s e p t e m b r e 2 0 0 7 , T. 9 1 , n os 1/2/3 9 SUMMARY Equine infectious anemia is an old disease with currently a low incidence and prevalence in most countries. After a variable incubation period, usually of 1 to 3 weeks, primary infection results in febrile episodes clinically characterized by anorexia, lethargy and an often profound anemia. After the primary infection, which may pass unnoticed, and if the initial crise is not fatal, subsequent repetitive crises may occur during several years, caused by different factors, notably antigenic variation of the viral envelope glycoproteins and subsequent inadequate immune response. Experimental infection of equids provides a good model to study the pathogenesis, the immune response and to design vaccines. Keys words infectious anemia - horse - retrovirus ’anémie infectieuse des équidés est due à l’infection par le lentivirus EIAV (Equine Infectious Anemia Virus) appartenant à la famille des rétrovirus. Les lentivirus sont des rétrovirus non oncogènes susceptibles d’infecter différentes espèces animales et l’homme, déterminant une infection persistante éventuellement exprimée cliniquement par des signes d’affections dégénératives et/ou inflammatoires des différents organes ou tissus (cf. tableau I). La particularité caractéristique de l’infection des équidés par EIAV est qu’elle peut être jugulée par la réponse immunitaire après un ou plusieurs accès fébriles et demeurer ainsi totalement asymptomatique pendant le reste de la vie de l’équidé infecté. L 1 - Regards sur le passé C’est en 1843 que Ligné, médecin vétérinaire en Haute-Marne, publie pour la première fois en France, dans la revue de ce qui deviendra la Société vétérinaire pratique, un «mémoire et observations sur une maladie de sang, connue sous le nom d’anhémie, d’hydrohémie, cachexie aqueuse du cheval» (12). C’est Anginiard qui en 1859 décrit la nature infectieuse de la maladie. Elle est ensuite documentée en France par Bouley et Ledru en 1861, en Suisse par Zschokke en 1883, en Allemagne par Fröhner, au Japon en 1893 (Investigation Committee on Equine Epizootic), aux États-Unis en 1896 par Watson et par Torrance Tableau I Caractéristiques pathogéniques et pathologiques des lentivirus de l’animal et de l’homme Virus Hôte Lymphocytes Cellules cibles Monocytes/macrophages Symptômes Primates HIV 1 et 2 Homme + + Déficit immunitaire, adénopathies, encéphalopathie, pneumopathie interstitielle SIV Singes + + Déficit immunitaire, encéphalopathie, arthrites + + Déficit immunitaire, adénopathies, encéphalopathie, amaigrissement Félidés FIV Ongulés 10 BIV Bovins ? + Adénopathies BIV Jembrana Bovins + ? Déficit immunitaire SRLV Petits ruminants – + Pneumopathie interstitielle, encéphalopathie, arthrites, mammites, amaigrissement EIAV Equidés – + Hyperthermie, thrombocytopénie, anémie, pneumopathie interstitielle, œdèmes, amaigrissement, glomérulopathie, encéphalopathie au Canada en 1902 (5). La démonstration de la nature infectieuse de la maladie est apportée par Vallée et Carré en 1904 (1, 19). La maladie est ensuite couramment reconnue dans tous les pays d’Europe, sur le continent africain, sur le continent américain et en Asie. De nombreuses observations cliniques relevées en pratique sur le terrain sont consignées par Vallée (20) puis dans des travaux de thèse d’exercice pendant la première partie du siècle dernier (4, 6, 7, 13, 14, 15, 16). Leur analyse est intéressante pour prendre conscience de la diversité symptomatique, de l’importance de la prévalence (à cette époque, près de 25 % des chevaux militaires pouvaient être infectés), l’importance de la mortalité et surtout la possibilité de développer une forme totalement asymptomatique après des épisodes aigus. Plus encore, sont également décrites des tentatives de vaccination pour lutter plus efficacement contre cette maladie (6). Les travaux de Steck sont relatés avec précision par Ishii en 1963, notamment la description de possibles pétéchies sur la muqueuse buccale, témoignant de l’importance à accorder à la thrombopénie au cours des accès cliniques aigus, ce qui est systématiquement retrouvé au cours des infections expérimentales. Malgré le développement majeur au cours de l’ère pastorienne des techniques diagnostiques en virologie, l’agent responsable de l’anémie infectieuse s’avère difficile à cultiver. Jusqu’à la mise au point par Coggins au début des années soixante dix d’un test d’immunodiffusion en gélose (2), aucun moyen fiable de dépistage n’est à la disposition du vétérinaire. Ce test, depuis complété par des tests ELISA et le recours à des techniques d’immunodétection, demeure aujourd’hui le test officiel retenu dans la majorité des pays ; sa mise en œuvre systématisé dans de nombreux pays, en particulier aux États-Unis, a permis, par l’élimination des chevaux infectés, symptomatiques ou non, une diminution considérable, depuis 1970, de la prévalence et incidence de l’infection sur les équidés domestiques testés. 2 - Les actualités Les principales données exposées ont fait le sujet de revues récentes (9, 10, 18). a. L’agent pathogène L’EIAV est un virus à ARN, de la famille des rétrovirus et du genre lentivirus. Comme tous les lentivirus, il infecte, in vivo, les phagocytes mononucléés mais pas les lymphocytes (tableau I). Un récepteur cellulaire, appartenant à la famille des protéines récepteur du TNF (Tumor Necrosis Factor) a été récemment décrit (21). Il infecte les monocytes sanguins mais ne se répliquent que lors de leur maturation en macrophages. Il se réplique dans les macrophages spléniques, hépatiques, pulmonaires ainsi que dans les nœuds lymphatiques et la moelle osseuse. Il infecte également les cellules endothéliales. In vitro, plusieurs types cellulaires (macrophages dérivés de monocytes, macrophages tissulaires, cellules endothéliales et fibroblastes) peuvent propager l’infection selon une intensité variable en fonction des souches ; les souches virulentes nécessitent des cultures primaires de macrophages équins. Comportant seulement 6 gènes (gag, pol, env, tat, rev et s2), le génome d’EIAV est le plus petit (8,2 kb) et le plus simple des lentivirus. Aux gènes gag, pol et env codant les protéines structurales et les activités enzymatiques, s’ajoutent 3 petits cadres de lecture tat, rev et S2, codant des protéines régulatrices (cf. figure 1). L’ADN proviral est intégré au génome cellulaire, encadré en 5’ et 3’ par les régions LTR (Long Terminal Repeat), sites spécifiques d’initiation de la transcription comprenant les segments U3 (région unique 3’), R (Repeat) et U5 (région unique 5’). Le gène env code les glycoprotéines de surface (gp90) et transmembranaire (gp45) qui sont incorporées dans l’enveloppe virale. La gp90 pourrait interagir avec un récepteur cellulaire d’EIAV. Elle est fortement glycosylée et comporte 17 sites potentiels de N-glycosylation. Pendant l’évolution de la maladie, elle est soumise à une importante et rapide variation antigénique. Parmi les petites protéines accessoires, la protéine Tat (TransActivator of Transcription), codée par la région intergénique pol et env, est nécessaire pour la production de protéines précoces. Le gène S2, spécifique d’EIAV, chevauche la partie terminale du gène env. La protéine S2, n’ayant pas d’homologue de séquence ou de fonction chez les autres lentivirus, est cytoplasmique et pourrait interagir avec Gag. Elle n’est pas incorporée dans la particule mais est exprimée pendant l’infection comme le montre la présence d’anticorps anti-S2 chez les animaux séropositifs pour EIAV. Des analyses mutationnelles dans le contexte du clone moléculaire pathogène EIAVUK montrent que S2 n’est pas indispensable pour la réplication in vitro d’EIAV dans les fibroblastes ou les macrophages dérivés de monocytes sanguins mais est un déterminant essentiel de la réplication in vivo et de la pathogénicité. 11 Immunosuppression transitoire tiques : ils sont qualifiés de non-progresseurs. D’autres présentent des accès récidivants et sont qualifiés de progresseurs (8) (cf. figure 1). c. L’infection naturelle Depuis les premières descriptions cliniques du début du siècle dernier, la physionomie des différentes formes cliniques n’a pas fondamentalement changée, mais s’est enrichie des données des différentes infections expérimentales (3, 18). Figure 1 – Expression clinique et virale chez un équidé expérimentalement infecté : lors d'infections expérimentales, l'évolution de la maladie est suivie selon 2 paramètres cliniques : la température rectale (en vert) et le nombre de plaquettes (en bleu). L’épisode fébrile associé à EIAV est défini par une température corporelle > 39 ºC en conjonction avec un nombre de plaquettes par ml de sang total < 105 000 (9). b. L’infection expérimentale Elle peut être réalisée chez l’âne, le poney et le cheval (8). L’infection expérimentale de l’âne demeure asymptomatique, la charge virale étant 10 000 fois inférieure à celle obtenue chez le poney. Chez ce dernier, tout comme chez le cheval, trois phases cliniques sont observées. La phase aiguë survient deux semaines environ après l’infection et est caractérisée par un syndrome grippal au cours duquel une hyperthermie supérieure à 39 °C est relevée, associée à une thrombopénie souvent très marquée (< 100 000/µl). La majorité des animaux survivent à cet épisode et développent de temps à autre des épisodes identiques à celui de la phase aiguë, associés parfois à des œdèmes déclives, de la dysorexie, des hémorragies muqueuses, en demeurant asymptomatique en période inter-critique. Une dernière crise typho-anémique précède une dernière phase totalement asymptomatique, bien qu’une altération de l’état général puisse être observée. Une diversité de réponses existe selon les animaux, indépendamment des souches utilisées. Certains ne présentent qu’un premier accès puis demeurent totalement asymptoma- 12 La primo-infection peut passer inaperçue ou se traduire par un syndrome hyperthermique au cours duquel des modifications hématologiques, principalement une anémie mais surtout une thrombopénie peuvent être notée ; après un retour à la normale, un premier accès typho-anémique peut survenir, généralement dans un délai de deux à trois semaines : il ressemble en tout point à l’épisode clinique de primo-infection. Dans les mois ou les années suivants, le cheval infecté peut présenter de façon récurrente le même type d’accès, parfois progressivement accompagné d’autres signes eux plus constants dans le temps (abattement, méforme, anémie chronique, perte de poids, apparition d’œdèmes déclives, altération progressive de l’état général, hyperthermie isolée récidivante). Parfois ces états cliniques peuvent passer inaperçus jusqu’à l’apparition d’un purpura hémorragique (anasarque). Il convient donc de remarquer que certains de ces états cliniques peuvent être parfaitement confondus avec d’autres situations pathologiques comme une infection babésienne, une vascularite ou d’autres affections organiques. Mention doit être faite aussi des quelques cas de test de Coggins réellement positif concernant des chevaux dans l’histoire clinique desquels il n’est pas possible d’identifier le moindre épisode ayant pu faire à un moment donné une crise typho-anémique telle que décrite précédemment, confirmant bien les données expérimentales concernant les animaux dits nonprogresseurs. Le nombre de cas recensés de chevaux infectés par EIAV est relativement faible (3, 18) mais on doit souligner que malgré le fait que cette infection soit un vice rédhibitoire et une maladie réputée contagieuse, peu de tests de Coggins de dépistage sont réalisés par rapport au nombre d’équidés recensés sur notre territoire et au nombre de transactions commerciales réalisées (cf. figure 2). Si l’importance économique est donc faible, au moins en apparence, la détection d’un foyer peut, dans certains cas prendre des proportions insoupçonnées compte tenu du devenir des équidés infectés qui doivent être euthanasiés ; par ailleurs dans la quasi totalité des foyers observés ces dernières années, il n’a jamais été possible d’expliquer formellement la genèse de l’épisode, malgré les enquêtes diligentés par les autorités sanitaires. Toutefois, les épisodes récents observés en Irlande font clairement apparaître que des dérivés sanguins produits dans des conditions défectueuses peuvent être incriminés et soulignent leur pouvoir infectant malgré une charge virale le plus souvent faible chez les animaux asymptomatiques. 30 84 Chevaux 25 20 15 10 5 0 3 - Mise en perspective 30 Effectifs 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1997 1998 1999 2001 2005 Figure 2 – Épidémiologie descriptive de l’anémie infectieuse en France (1998-2005) (3). a. Pathogénie Si les mécanismes intimes ne sont pas complètement connus (mécanismes de l’anémie, mécanismes de la thrombopénie par exemple), la mise en évidence de l’agent pathogène dans différents organes permet de suspecter son rôle dans l’apparition de certaines lésions (en particulier spléniques, hépatiques, pulmonaires). L’observation de plusieurs accès cliniques successifs chez un même animal infecté, corroborée par les données de l’infection expérimentale, laisse suspecter le débordement du système immunitaire au cours de la dérive antigénique du virus. En revanche l’absence de symptômes cliniques chez les animaux non progresseurs laisse bien imaginer un équilibre relativement stabilisé entre la présence de l’agent pathogène et les défenses immunitaires de l’hôte. Les conclusions pratiques de ces données devraient être les suivantes : le clinicien devrait effectuer plus systématiquement un dépistage lors de toute transaction commerciale et inscrire (réinscrire) ce dépistage dans toutes les situations cliniques au cours desquelles une hyperthermie, une baisse de forme, une anémie et une thrombopénie sont observées. Par ailleurs, pour ceux qui prennent en charge un suivi médical d’effectifs, une sérothèque annuellement renouvelée doit être constituée et les mouvements d’animaux doivent être scrupuleusement suivis. Enfin, il est important de se rappeler les modalités de transmission iatrogéniques et donc de désinfecter tout matériel d’investigation sémiologique et d’utiliser, chaque fois que cela est possible, du matériel à usage unique. b. Épidémiologie moléculaire Si le test de Coggins s’avère pertinent dans le dépistage de cette infection, d’autres techniques de mise en évidence du génome lentiviral sont maintenant à notre disposition dans les laboratoires spécialisés. Tout laboratoire peut réaliser un test de Coggins ; seuls certains sont déclarés laboratoires de références dans le cadre du diagnostic réglementé ; d’autres tests sérologiques, faisant appel à la technique ELISA ou westernblot, sont également disponibles. Les autres techniques de mise en évidence du génome reposent essentiellement sur la réaction de polymérisation en chaîne. Les données obtenues au laboratoire, concernant les différentes souches isolées sur des chevaux issus des derniers foyers observés, montrent quelques différences relativement minimes entre elles, plus importantes par rapport aux souches isolées sur d’autres continents (18). c. Essais vaccinaux On a finalement oublié les toutes premières expériences de vaccination décrites en 1951 par Langiny même si ses observations étaient intéressantes sinon convaincantes. Des auteurs chinois (17) ont communiqué leur expérience de presque trente ans d’essais vaccinaux sur un nombre impressionnant d’équidés se comptant en millions en affirmant l’éradication de la maladie dans leur pays. Le vaccin est fabriqué avec une souche atténuée par passages successifs sur des 13 cultures cellulaires asines. Une autre équipe a développé un vaccin utilisant un clone moléculaire inactivé par deux mutations du gène S2 qui protège contre la maladie et la réplication virale après épreuve vaccinale homologue (11). La protection vis-à-vis de souches hétérologues doit être démontrée. Il est donc important de pouvoir disposer de matériel biologique permettant des constructions de clones moléculaires particuliers qui pourront servir pour tester les candidats vaccins. Ainsi, même si l’incidence et la prévalence de cette infection sont faibles dans la majorité des pays, elle n’en demeure pas moins importante tant sur le plan épidémiologique, médicale, économique et scientifique ; les différents cas récemment décrits en Irlande, en Italie et en Allemagne doivent nous inciter à demeurer vigilants sur la circulation de ce virus en Europe. Il est toujours aujourd’hui difficile de comprendre complètement l’apparition d’un nouveau foyer ; même si l’infection naturelle peut, après un ou plusieurs accès typho-anémique et thrombopénique, demeurer asymptomatique, elle peut être dans certains cas, très débilitante et entraîner la mort de l’animal. Lorsqu’un foyer est identifié, les contrôles sanitaires sont rigoureux et tout animal séropositif doit être abattu. Enfin, comme il est possible de réaliser des reproductions expérimentales chez le poney ou le cheval, l’infection des équidés par ce virus est un modèle d’étude en lentivirologie pour mieux comprendre la pathogénèse, la variation antigénique, le contrôle de l’infection par le système immunitaire et la protection vaccinale, faisant de cette lentivirose historique une maladie d’avenir pour les scientifiques. � Références bibliographiques 1. H. Carré, H.Vallée. - Sur l’anémie infectieuse du cheval. Compt. Rend. Acad. Sci., 1904, 139, 331-334. 2. L. Coggins, N.L. Norcross, S.R. Nusbaum. - Diagnosis of equine infectious anemia by immunodiffusion test. Am. J. Vet. Res., 1972, 33, 279-280. 3. G. Dauphin, N. Cordonnier, S. Zientara. - Actualités sur l’anémie infectieuse des équidés. Nouveau Prat. Équin, 2005, 5, 61-62. 4. R. Falcoz. - Contribution à l’étude de l’anémie infectieuse des équidés. Thèse Doct. Vét., Alfort, 1943, 88 pages. 5. S. Ishii. - Equine infectious anemia or swamp fever. 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