éditorial Emergence en Asie d`un variant hautement pathogène du
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éditorial Virologie 2008, 12 (1) : 3-6 Emergence en Asie d’un variant hautement pathogène du virus du syndrome dysgénésique et respiratoire porcin ? 1 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Downloaded by a robot coming from 88.99.165.207 on 24/05/2017. G. Kuntz-Simon 2 P. Vannier 1 doi: 10.1684/vir.2008.0137 Unité virologie immunologie porcines 2 Vaccinologie-santé animale, Afssa-Lerapp, zoopôle Les Croix, BP 53, 22440 Ploufragan Virologie, Vol. 12, n° 1, janvier-février 2008 L Le 10 avril, puis le 9 mai 2007, l’Organisation mondiale de la santé animale (OIE) notifie la déclaration de foyers de syndrome dysgénésique et respiratoire porcin (SDRP), respectivement au Vietnam et en République populaire de Chine (www.oie.int). Le 7 août, un rapport de suivi de l’OIE fait état de 17 foyers en Chine, répartis sur la quasi-totalité du territoire, et l’on comptabilise déjà la perte de plus de 96 000 porcs, dont 27 % sont morts des suites de la maladie, les autres ayant été abattus. Cette nouvelle épizootie pourrait être une relance de celle survenue au cours de l’été 2006 dans l’est de la Chine et qui avait touché 2,12 millions de porcs avec un taux de mortalité de 19,7 %. Cette maladie dévastatrice, d’abord appelée « maladie porcine hyperthermique » en raison de la très forte fièvre induite, aurait même déjà été observée dans certaines provinces du sud-est de la Chine au cours des étés chauds des années précédentes. Il pourrait donc s’agir d’une maladie saisonnière qui ne cesse de s’étendre de manière assez inquiétante d’année en année. Elle a été au départ suspectée être une forme de peste porcine en raison des symptômes cliniques et des tableaux lésionnels associés, mais trois équipes chinoises ont récemment rapporté les résultats d’analyses de laboratoire et concluent toutes à l’implication d’un nouveau variant, très virulent, de virus du SDRP [1-3]. Celui-ci a été identifié par RT-PCR, immunohistochimie et microscopie électronique, et la maladie a pu être reproduite chez des porcs d’expérimentation après inoculation de l’agent viral isolé sur culture de cellules épithéliales de rein de singe (MARC145). Le SDRP (ou PRRS pour porcine reproductive and respiratory syndrome), caractérisé par des troubles de la reproduction chez les truies et des problèmes respiratoires chez les porcelets et les porcs en croissance, est apparu par vagues épidémiques en 1987 en Amérique du Nord puis fin 1990 en Europe de l’Ouest, continents où il s’est ensuite répandu rapidement, entraînant des pertes économiques importantes [4]. Ce syndrome, aussi appelé « maladie des oreilles bleues », est devenu endémique dans la plupart des pays producteurs de porcs. L’infection par le virus du SDRP, non transmissible à l’homme, est aujourd’hui très souvent subclinique chez les porcs en croissance, mais reste indirectement responsable de lourdes pertes économiques en raison de son rôle majeur dans le syndrome respiratoire multifactoriel du porc (ou PRDC pour porcine respiratory disease complex). L’agent étiologique, le virus du SDRP, appartient à la famille des Arteriviridae, genre des Arterivirus qui regroupe également le virus élévateur de la lactate déshydrogénase de la souris (LDV ou lactate dehydrogenase-elevating virus), le virus de l’artérite équine (EAV ou equine arteritis virus) et le virus de la fièvre hémorragique du singe (SHFV ou simian hemorrhagic fever virus). Cette famille des Arteriviridae est classée au sein de l’ordre des Nidovirales avec les familles des Coronaviridae et des Roniviridae. Le virus du SDRP est un virus enveloppé de petite taille (50 à 65 nm de diamètre). Son génome est un ARN simple brin linéaire de polarité positive, de 15 kb de long environ, organisé en 3 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Downloaded by a robot coming from 88.99.165.207 on 24/05/2017. éditorial 9 phases de lecture ouvertes (ORF ou open reading frame). Les deux tiers du génome viral du côté de l’extrémité 5’ sont occupés par les ORF chevauchantes 1a et 1b codant deux polyprotéines (pp1a et pp1ab) qui sont ensuite clivées en 13 protéines non structurales (Nsp1a, Nsp1b et Nsp2 à 12). Celles-ci sont impliquées dans la réplication du génome viral et la synthèse d’ARNm subgénomiques (ORF2 à ORF7) codant les protéines structurales du virus. L’extrémité 3’ du génome viral code ainsi 4 glycoprotéines d’enveloppe (GP2a, GP3, GP4 et GP5), 2 protéines de membrane non glycosylées (2b et M) et la nucléocapside (N). Bien que les isolats européens et nord-américains présentent les mêmes morphologie et organisation génomique, ils se distinguent nettement les uns des autres au niveau génétique et antigénique. On distingue deux génotypes de virus du SDRP ayant très vraisemblablement divergé d’un ancêtre commun : le génotype 1, dit « européen » (type I-EU), ayant pour prototype la souche Lelystad (LV), et le génotype 2, dit « nord-américain » (type II-NA), représenté par la souche VR2332. Ces deux génotypes ne présentent que 63 % d’identité nucléotidique entre eux, les différences majeures étant retrouvées dans les extrémités 5’ et 3’ non codantes ainsi que dans les ORF1a et ORF1b, principalement les régions codant Nsp2 et Nsp12 [5]. La diversité génétique est également importante au sein de chacun des deux génotypes, dans lesquels on distingue plusieurs sousgroupes [6]. Cette diversité est surtout mise en évidence au niveau des ORF5 et ORF7, codant respectivement GP5, glycoprotéine d’enveloppe la plus variable, cible d’anticorps neutralisants, et la nucléocapside N, protéine virale la plus abondante dans les cellules infectées. Comme tous les artérivirus, le virus du SDRP est capable de persister dans le sang périphérique pendant 4 à 6 semaines après l’infection, voire plus, cela en dépit de la production d’anticorps décelables dans le sérum dès 5 jours. La synthèse tardive d’anticorps neutralisants permet de réduire la virémie, et donc la contagiosité des porcs, mais le virus peut persister encore plusieurs semaines dans les organes lymphoïdes. Chez la truie, les infections survenant dans le dernier tiers de la gestation sont particulièrement lourdes de conséquences, entraînant des avortements tardifs avec fœtus momifiés, des mises bas anticipées et une augmentation du nombre de porcelets mort-nés ou de porcelets chétifs qui meurent peu après la naissance. Ces effets seraient liés à la multiplication du virus dans les cellules du système monocyte-macrophage des fœtus après passage de la barrière transplacentaire. L’infection des porcelets pendant la période de sevrage entraîne de la fièvre, de l’anorexie, de la dyspnée, des tremblements, de l’érythème cutané, de la conjonctivite, de l’œdème péri-oculaire et de la diarrhée. Le taux de mortalité peut alors être élevé. Les lésions macroscopiques et microscopiques concernent essentiellement le 4 poumon (destruction des macrophages alvéolaires, lésions de pneumonie interstitielle) et les ganglions lymphatiques (hyperplasie folliculaire). Le muscle cardiaque et l’encéphale peuvent parfois être touchés. Chez les porcs sevrés et les porcs en croissance, les mêmes symptômes et lésions sont observés, mais sont moins prononcés. Les taux de mortalité peuvent cependant être augmentés dans le cas d’infections concomitantes à tropisme respiratoire, d’origine bactérienne ou virale (virus influenza porcin, coronavirus porcin). Chez les porcs en fin de croissance, les verrats et les truies, les infections sont d’ordinaire inapparentes. Dans le cas de l’épizootie chinoise, les porcs de tous âges sont affectés, y compris les truies adultes et les porcs en fin d’engraissement. La fièvre (40-42 °C) et les taux de mortalité (20 à 30 %) atteignent des valeurs encore rarement relevées lors d’épidémies de SDRP. Tous les signes cliniques classiques sont exacerbés. Des lésions de pneumonie sont observées ainsi que des points hémorragiques sur les ganglions. Le muscle cardiaque et l’encéphale sont atteints. Cependant, on relève également des lésions non typiques de l’infection SDRP : un infarcissement de la rate, une dilatation de la vessie, des pétéchies sur les reins, des points de nécrose sur le foie. La maladie dure 5 à 20 jours et se propage rapidement, affectant l’ensemble d’un troupeau en 3 à 5 jours. Comme évoqué plus haut, la très forte fièvre et ces lésions non typiques du SDRP peuvent évoquer la peste porcine classique (PPC) ou la peste porcine africaine (PPA), et valurent à cette maladie d’être au départ identifiée comme une maladie hog-cholera like [1]. Le rapport de l’OIE du 12 septembre 2006 (www.oie.int) évoque d’ailleurs l’hypothèse que la maladie pourrait être due à une infection mixte par le virus du SDRP, le virus de la PPC et le circovirus porcin de type 2 (PCV2). En effet, sur 582 prélèvements issus de porcs malades, 45 % étaient positifs au SDRP, 29,2 % à la PPC et 22,3 % au PCV2. La présence de la PPA aurait été exclue. Des experts relèvent également que de nombreuses exploitations chinoises sont infectées par le virus de la PPC et se questionnent sur le rôle de cet agent (McOrist and Done, Report on recent visit to China, www.aasv.org/news/story.php?id=2165). Cependant, les agents pathogènes qui auraient apparemment fait l’objet de recherches dans les études publiées impliquant un nouveau variant de virus SDRP, sont Streptococcus, E. coli, Mycoplasma, Haemophilus parasuis, le virus du SDRP, le PCV2 et le virus de la maladie d’Aujeszky [1-3]. A aucun moment, le virus de la PPA n’est cité par les auteurs, et seule une équipe évoque la recherche du virus de la PPC par RT-PCR [2]. Le SDRP serait l’agent pathogène majoritairement retrouvé dans les prélèvements cliniques, mais il n’est pas dit à quelles fréquences sont retrouvés les autres agents pathogènes recherchés, notamment le virus de la PPC. Rappelons que l’isolement du virus de la PPC nécesVirologie, Vol. 12, n° 1, janvier-février 2008 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Downloaded by a robot coming from 88.99.165.207 on 24/05/2017. éditorial site des cellules sensibles, indemnes de contamination par des pestivirus, en utilisant un sérum nutritif (le plus souvent d’origine bovine) lui aussi dépourvu d’anticorps et de pestivirus. De plus, le virus de la PPC n’étant pas cytolytique, il faut utiliser des techniques d’immunomarquage pour mettre sa multiplication en évidence. Les troubles observés et les lésions décrites ont été reproduits chez des porcs exempts d’organismes pathogènes spécifiés (EOPS) suite à l’inoculation des souches de virus SDRP isolées sur cellules MARC145 [1-3]. Les auteurs ne donnent cependant pas d’information quant aux tests de contrôle réalisés sur ces isolats afin de s’assurer qu’ils sont indemnes d’autres agents infectieux que le virus du SDRP. Ils concluent avoir affaire ici à une souche très virulente du virus du SDRP, particulièrement bien adaptée à son environnement. Il a été démontré, suite à des inoculations expérimentales, que l’intensité du syndrome respiratoire et des lésions associées peut varier en fonction de la nature des isolats impliqués. Une forme très virulente de virus SDRP a également été associée au syndrome d’avortement et de mortalité chez la truie (SAMS ou sow abortion and mortality syndrome), décrit à la fin de l’année 1996 aux Etats-Unis, puis en 2003-2004 en Europe. Il est donc admis qu’il existe plusieurs degrés de virulence des souches, mais on connaît encore très mal aujourd’hui les déterminants moléculaires de virulence et/ou d’atténuation. La comparaison des séquences génomiques de virus parentaux et de leurs variants atténués après passages en culture cellulaire, montre que de nombreuses mutations ponctuelles (50 à 250 selon les études), silencieuses et non silencieuses, peuvent être relevées chez les souches atténuées. Cependant, les changements d’acides aminés sont répartis sur plusieurs protéines non structurales et structurales (NSp1b, NSp2, Nsp10, ORF2, ORF3, ORF5 et ORF6 notamment) et il n’a pas été clairement défini de région particulièrement associée au changement phénotypique. De même la comparaison des séquences de souches atténuées à celles de souches « révertantes » ayant retrouvé un caractère pathogène après passage chez le porc, révèle quelques changements isolés de résidus aminoacides. Trois d’entre eux, situés respectivement dans Nsp1, Nsp10 et M, seraient directement liés à la réversion vers la virulence. Les trois équipes chinoises ayant conclu à l’implication d’un nouveau variant hypervirulent du virus du SDRP dans cette maladie aux conséquences dramatiques rapportent les résultats du séquençage du génome de plusieurs isolats [1-3]. Ils ont tous un génome de 15 320 bp environ et sont très similaires entre eux. Ils appartiennent au génotype IINA, comme toutes les souches de virus du SDRP isolées en Chine au cours des dernières années [7]. Le degré de similitude dans l’ORF5, au niveau nucléotidique, est de 88-89 % avec la souche VR-2332 mais serait de 93-94 % Virologie, Vol. 12, n° 1, janvier-février 2008 avec d’autres souches chinoises récentes qui ont été classées dans le sous-groupe 1 chinois défini récemment par An et al. [7]. Ces auteurs ont en effet montré que les souches isolées en Chine avant cet épisode de SDRP fulgurant se classent dans deux sous-groupes différents au sein du type II-NA. Le sous-groupe 1 est constitué de souches dont l’ORF5 a nettement divergé du prototype VR2332 et qui ont pour la plupart été isolées dans le sud-est du pays, tandis que les souches du sous-groupe 2 montrent une très grande similitude avec le vaccin vivant atténué MLV et sa souche parentale VR2332. Contribuant à la compréhension de l’épidémiologie du SDRP en Chine, les auteurs relèvent que la définition de ces deux sous-groupes pourrait expliquer la faible efficacité de la vaccination dans les fermes du sud-est touchées par les souches du sous-groupe 1. C’est aussi de cette région que semble avoir émergé le nouveau variant hypervirulent. Les analyses détaillées des séquences des différents gènes viraux, codant les 6 protéines structurales et les 13 protéines non structurales, mettent en avant une caractéristique particulière des nouveaux variants par rapport aux autres isolats de type II-NA. Tous les génomes présentent en effet les mêmes délétions dans le gène codant la protéine Nsp2, par rapport à la séquence du gène homologue de la souche VR2332. Une leucine manque en position 480 (ou 482 ou 483, selon les auteurs) et une délétion continue de 29 résidus aminoacides est systématiquement retrouvée en position 531-559 (ou 534-562 ou 535-563, selon les auteurs). Ces délétions portent à 79,4 et 74,9 % l’identité, aux niveaux nucléotidique et protéique respectivement, entre Nsp2 des nouveaux variants et Nsp2 des souches du type II-NA. Il n’a visiblement pas été retrouvé d’autres différences (mutations, délétions) dans les génomes qui pourraient être pointées comme déterminants de la virulence de ces souches atypiques. Dans l’état actuel des connaissances, il n’est cependant pas possible d’associer les délétions relevées en Nsp2 des nouveaux variants chinois à une augmentation du degré de virulence. Nsp2 est la plus grande réplicase (1 196 aa) du virus du SDRP et a la même organisation que Nsp2 des autres artérivirus. Elle est organisée en trois domaines : un domaine cystéine protéinase N-terminal (PL2), une région interne hypervariable, et un domaine transmembranaire (TM) hydrophobe en C-terminal. Les régions PL2 et TM sont indispensables à la réplication virale, mais le domaine interne de la protéine, dont la fonction reste inconnue, peut être amputé jusqu’à 400 acides aminés entre les positions 324 à 726 sans que la multiplication du virus ne soit affectée [8]. D’après les données des équipes chinoises, les délétions repérées chez les nouveaux variants se situent dans cette zone hypervariable non essentielle de Nsp2. On notera que la protéine Nsp2 des virus du type I-EU comporte 120 acides aminés de moins que celle des souches du type II5 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Downloaded by a robot coming from 88.99.165.207 on 24/05/2017. éditorial NA, portant à seulement 34 % leur degré de similitude. Par ailleurs, des virus de type I-EU identifiés dans des élevages nord-américains au début des années 2000 (sans qu’aucune souche vaccinale vivante atténuée de type I-EU n’ait été introduite aux Etats-Unis) comportent également une délétion de 17 acides aminés dans le domaine interne de Nsp2, mais celle-ci n’a pas été associée à une modification de la virulence des souches de type I. Comme la plupart des virus à caractère hautement pathogène ayant émergé dans les populations animale et humaine au cours des dernières années, le virus du SDRP est un virus à ARN, donc variable sur le plan génétique. Le développement des techniques de génétique inverse a permis, au cours des dernières années, la construction de clones (ADNc) infectieux stables de plusieurs souches de virus du SDRP [8, 9]. Des expériences de mutagenèse dirigée dans ces clones infectieux devraient prochainement apporter de nouvelles connaissances quant aux mécanismes de réplication du virus et aux régions génomiques impliquées dans l’augmentation de la virulence ou dans l’atténuation des souches. Comme relevé plus haut, l’étiologie exacte de cette « maladie des oreilles bleues » demande à être confirmée, surtout au regard de l’implication éventuelle du virus de la PPC, celle-ci n’ayant pas, pour l’instant, été formellement exclue. L’isolement systématique du virus du SDRP ne constitue pas en soi une preuve absolue que cet agent soit le seul responsable des troubles observés, dans la mesure où l’infection par le virus du SDRP est largement répandue dans la population porcine du monde entier. Dans une crise sanitaire de ce type, il est essentiel de faire valider les isolements viraux et le diagnostic par des laboratoires de référence à vocation internationale. Les prélèvements chinois n’ont pas encore (à la date de rédaction de cet article) été envoyés dans un laboratoire international de référence (OIE). En conclusion, tant qu’une validation croisée sur le plan international n’aura pas été réalisée par les autorités compétentes, un doute peut légitimement subsister quant à la 6 cause réelle de cette épizootie. Cependant, si la responsabilité d’un nouveau variant hypervirulent de virus du SDRP devait être confirmée, cette émergence et sa propagation rapide en Asie du Sud-Est seraient très inquiétantes et confirmeraient, comme le relève D. Normile [10], la nécessité de soutenir les efforts de recherche sur les possibilités d’évolution de cet artérivirus, afin de mieux comprendre son épidémiologie et de pouvoir mieux le contrôler. Références 1. Tian K, Yu X, Zhao T, et al. Emergence of fatal PRRSV variants : unparalleled outbreaks of atypical PRRS in China and molecular dissection of the unique hallmark. PLoS ONE 2007 ; 2 : e526. 2. Tong GZ, Zhou YJ, Hao XF, Tian ZJ, An TQ, Qiu HJ. Highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome, China. Emerg Infect Dis 2007 ; 13 : 1434-6. 3. Li Y, Wang X, Bo K, et al. Emergence of a highly pathogenic porcine reproductive and respiratory syndrome virus in the Mid-Eastern region of China. Vet J 2007 ; 174 : 577-84. 4. Albina E. Le point sur le dernier-né des Arterivirus : le virus du syndrome dysgénésique et respiratoire porcin (SDRP). Virologie 2000 ; 4 : 113-21. 5. Allende R, Lewis TL, Lu Z, et al. North American and European porcine reproductive and respiratory syndrome viruses differ in nonstructural protein coding regions. J Gen Virol 1999 ; 80 : 307-15. 6. Stadejek T, Oleksiewicz MB, Potapchuk D, Podgorska K. Porcine reproductive and respiratory syndrome virus strains of exceptional diversity in eastern Europe support the definition of new genetic subtypes. J Gen Virol 2006 ; 87 : 1835-41. 7. An TQ, Zhou YJ, Liu GQ, et al. Genetic diversity and phylogenetic analysis of glycoprotein 5 of PRRSV isolates in mainland China from 1996 to 2006 : Coexistence of two NA-subgenotypes with great diversity. Vet Microbiol 2007 ; 123 : 43-52. 8. Han J, Liu G, Wang Y, Faaberg KS. Identification of non essential regions of the nsp2 replicase protein of porcine reproductive and respiratory syndrome virus strain VR-2332 for replication in cell culture. J Virol 2007 ; 81 : 9878-90. 9. Kwon B, Ansari IH, Osorio FA, Pattnaik AK. Infectious clone-derived viruses from virulent and vaccine strains of porcine reproductive and respiratory syndrome virus mimic biological properties of their parental viruses in a pregnant sow model. Vaccine 2006 ; 24 : 7071-80. 10. Normile D. Virology. China, Vietnam grapple with ‘rapidly evolving’pig virus. Science 2007 ; 317 : 1017. Virologie, Vol. 12, n° 1, janvier-février 2008
