Zoonoses, franchissement de la barrière d`espèce
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UMR 1161 INRA ENVA AFSSA de Virologie De la difficulté à prédire une future émergence Certains virus animaux sont ils transmis(sibles) à l’homme ? Rustom Antia, Roland R. Regoes, Jacob C. Koella and Carl T. Bergstrom The role of evolution in the emergence of infectious diseases Nature 426, 658-661(2003) ? ? Des exemples d’émergences : de la difficulté à prévoir l’avenir ! Nouvelle espèce virale Contaminations iatrogènes ou alimentaire et changement d’hôte Modification répartition géographique : transport Modification des écosystèmes/ amplification Certains virus animaux sont ils transmis(sibles) à l’homme ? Méthodes d’études Une des maladies infectieuses les plus fréquentes et les plus graves des élevages canins : CPV-2 : Canine ParvoVirus type 2 Parrish et al, Ann. Review. Microb, 2005, 59:553-86 # # ! " " " " # # dépression Protrusion Responsable spécificité d’espèce CN-CT : 2 AA différents Cylindre creux Dépression = canyon $% #& ' ! ! " " " " ( " " " " Des exemples d’émergences : de la difficulté à prévoir l’avenir ! Nouvelle espèce virale Contaminations iatrogènes ou alimentaire et changement d’hôte Modification répartition géographique : transport Modification des écosystèmes/ amplification ) &* # #) # 1932 Californie : Nourriture porc par déchets restaurants Maladie vésiculeuse chez PC Confusion FA : abattage 19000 porcs et bovins 1934 jusqu’à 1940 : idem (jusqu’à 40% des cheptels porcins) Identification diff. FA (pas bovins) : Exanthème vésiculeux Contrôle par abattage ! " #$$% & ' #() 1952 14 mois : les 41 états producteurs de porcs avec foyers de Ex. Ves. Obligation cuisson « eaux grasses » 1956 : dernier foyer MALADIE CONSIDEREE COMME ERADIQUEE 1972 : isolement du premier virus de pinnipède (SMSL*-1) http://www.cdc.gov/n cidod/EID/vol4no1/s mith.htm Des exemples d’émergences : de la difficulté à prévoir l’avenir ! Nouvelle espèce virale Contaminations iatrogènes ou alimentaire et changement d’hôte Modification répartition géographique : transport Modification des écosystèmes/ amplification Cycle biologique vecteurs tangential hosts o Découvert Ouganda (1937) : méningoencéphalite mortelle chez une patiente o Epidémies majeures les plus récentes : Afrique du Sud : endémique (2 pics épidémiques 1974, 1983) Israël 1957 Algérie 1994, Maroc 1996, Italie 1998 Russie : été 1999, 500 cas H, 40 morts; 2000 : 56 cas; 2001 : 64 cas Roumanie (surtout dans Bucarest) : été 1996, 835 cas H, 49 morts France (Sud) 1960 et sept. 2000 USA : sept 1999-2000 : 2001 2002 83 cas 7 morts 66 cas 9 morts 4071 cas 274 morts 1999 Spread of West Nile virus by state, 1999-2002. West Nile Virus Activity in the U.S. in Birds, Horses, Mosquitoes, Animals, or Humans. ! " ! # " % 16 000 cas et 660 morts aux USA $# # morts $ # "% " # Des exemples d’émergences : de la difficulté à prévoir l’avenir ! Nouvelle espèce virale Contaminations iatrogènes ou alimentaire et changement d’hôte Modification répartition géographique : transport Modification des écosystèmes/ transport/amplification Virus de la Blue Tongue Virus Vecteur : insectes de type Culicoides & * +$ & , 25/01/2007 695 foyers en Belgique 914 en Allemagne 458 aux Pays Bas 13 en Bulgarie 21 en Sardaigne 8 au Luxembourg 7 en France ! # " 60 Cas quotidiens 50 ) 2500 Evolution de la fièvre aphteuse en Grande Bretagne de février à juillet 2001 1500 40 -./0 30 #) # 1 2000 (Source : DEFRA Oct 2001) # 1000 23//453//6 Cas cumulés 70 # 20 500 10 0 0 20/2 2/3 12/322/3 1/4 11/421/4 1/5 11/521/531/510/620/630/610/720/730/7 9/8 19/829/8 8/9 18/928/98/1018/10 2 8/10 +, Circovirus Maladie du dépérissement Artérivirus: SDRP Des exemples d’émergences : de la difficulté à prévoir l’avenir ! Nouvelle espèce virale Contaminations iatrogènes ou alimentaire et changement d’hôte Modification répartition géographique : transport Modification des écosystèmes/ amplification Certains virus animaux sont ils transmis(sibles) à l’homme ? Méthodes d’études Rustom Antia, Roland R. Regoes, Jacob C. Koella and Carl T. Bergstrom The role of evolution in the emergence of infectious diseases Nature 426, 658-661(2003) Enquête de prévalence Enquêtes cas témoins Enquêtes exposés-non exposés Isolats primaires humains et animaux Analyses phylogénétiques Interactions virus cellules humaines (primates, souris humanisées) & '( )*+(, -&-( ( Régions endémiques Cas sporadiques Eau, aliments contaminés Génotype 3, 4 Génotype 1, 2 Génotypes 3 et 4 Souche aviaire Etude de la transmission inter-espèce et évaluation du risque ! " # $ Passage animal -> homme ? Séquençage systématique des souches humaines (CNR VHE, EFS) et animales (Afssa Ploufragan) circulant en France. Comparaison des séquences, arbres phylogénétiques, dynamique des populations virales, modèle de transmission. Appréciation du risque (DERNS) Exploration des voies de contamination Modèle d’infection expérimentale chez le porc : identification des organes infectés (Afssa Ploufragan) et détermination charge virale par RT-PCRq. Aliments dérivés du porc (foie), eau (VAE, LERQAP) Modèles d’infection (hépatocytes fœtaux porcins, clone infectieux) Déterminants passage barrière d’espèce Arbre phylogénétique des souches humaines et porcines françaises. ! " $% # "# # &% !'' () # # * + () + &% !'' &% !'' () * + () + () # () # $% " # $% 607 !' 0 8$ 607 !' & 9!$ ":20$ ." " $% " , -. /0 )+1 # , + &% !'' %$2 + + * # &% !'' , +1 , &% !'' , * *+1 , (3 +, *# # 4 $% " * # " " ;%$1!$<= (,'%%><9 ! ? 5 5 + 4 *# +# (3 +, *# 4 4 # *+- * # # 4 # # & .(/-&0 & 10 21 ' 3 & .(/-&0 & 10 Distribution mondiale * 21 ' 3 Distribution Européenne * * * * * * ** Distribution chez l’animal (large spectre d’hôtes) * Distribution chez l’animal (large spectre d’hôtes) : zone endémique Détection d’Anticorps ou d’acides nucléiques viraux chez l’homme Tableau clinique Animal Méningo-encéphalites Troubles du comportement (mémoire, apprentissage), ?? Homme Troubles psychiatriques ?? % & Epidémiologie Mise au point d’un outil de diagnostic moléculaire (rRT-PCR) Enquête chez l’homme (tissu nerveux de patients psychiatriques) Enquête chez l’animal (tissu nerveux de chevaux, bovins..) Comparaison des souches animales et humaines (Isolement du virus) Les isolats primaires infectent-ils les cellules humaines ? Développement de modèles in vitro Astrocytes primaires fœtaux humains Cellules souches fœtales neurales humaines Les cellules primaires du SNC humain sont permissives à la souche de laboratoire He/80 Anti-BDV Anti-BDV Test du tropisme des isolats primaires Le cycle viral Réplication, persistance La réponse de la cellule à l’infection Morphologie prolifération survie différenciation astrocytaire Différenciation neuronale Réponse au stress ' & Cellules primaires humains Permissivité des cellules? Quel type cellulaire? Conséquences physiopathologiques? Facteurs de permissivité? •Déterminants viraux? •Partenaires cellulaires? Ex. Permissivité des cardiomyocytes humains à l’EMCV TC 100000000 Lys231 Lys54 Asn64 His81 10000000 UFP par ml VP1 Asp60 1000000 VP4 Lys145 100000 EMCV 10000 2h 4h 6h 8h 16h 24h Heure post infection Production virale après infection des cardiomyocytes Val141 VP3 Résidus de la capside virale susceptibles d’être impliqués dans l’infection 1000 0h VP2 Lyse des cardiomyocytes Coronavirus et franchissement de la barrière d’espèce CCV TGEV ? 229E Evolution possible du génome viral par mutation ou recombinaison homologue à l’origine de l’émergence de nouvelles pathologies (ex: SRAS, OC43) Le chat peut-il être un réservoir d’infection par différents coronavirus comme le suggèrent les études menées sur des cellule BHK transfectées avec l’aminopeptidase N féline ? TGEV FeCV CCV HCOV-229E Etude de la permissivité de monocytes primaires de chat à l’ infection par des coronavirus non-félins du groupe I Transmissions interspécifiques des coronavirus chez les carnivores domestiques CCV Pol FeCV ? S M S Pol N M N ? ? ? ? Présence de souches recombinantes FeCV/CCV suggérant la possibilité de transmission de souches virales entre les carnivores domestiques Caractérisation au laboratoire des souches de coronavirus chez des chiens et chats infectés vivant ensemble, ou aux contacts de cas humains de 229E Conclusions -Difficultés des modèles prédictifs : favoriser le développement de modèles de tissus humains organisés -Maintenir un niveau de compétence sur chaque famille virale -Favoriser les interactions virologie humaine et vétérinaire
