UE8- De l’agent infectieux à l’hôte Camille Lebarbenchon 25 Janvier 2017 2016-2017 8h30-10h30 Camille Lebarbenchon DEIBER Elodie RAZAFINDRAMAMBA Ando EPIDEMIOLOGIE DES MALADIES TRANSMISSIBLES I- Histoire des épidémies II- La chaîne de contagion III-Indicateurs et surveillance IV- Dynamiques épidémiques 1 sur 28 Epidémiologie: science qui étudie, au sein de populations (humaines, animales, végétales), la fréquence et la répartition des problèmes de santé dans le temps et dans l'espace, ainsi que le rôle des facteurs qui les déterminent. Maladie transmissible : maladie qui se transmet d'un individu infectieux (qui peut transmettre l'infection) à un individu qui n'est pas infecté. Epidémie : développement d'une maladie qui atteint simultanément de nombreux individus repartis sur un territoire plus ou moins étendu. Il y a des maladies qui sont non transmissibles qui ont aussi des comportements épidémiques, exemple le diabète : on peut parler d’épidémie car on a 360 millions de personnes qui souffrent du diabète, on a donc un impact global au niveau de la population. Dans le cours, on va rester uniquement sur les maladies transmissibles. I- Histoire des épidémies A. Pandémies historiques Pandémie : épidémie étendue à toute la population d'un continent, voire au monde entier. Il y a plusieurs pandémies qui ont sévi dans le passé. Exemple de pandémie : la peste(1ère pandémie qui a lieu vers 5-6 ème siècle), le choléra( 6 grandes pandémies ont été répertorié, on a toujours entre 1 et 4 millions de cas d’infection par an dans le monde. On parle plus de pandémie à l’heure actuelle parce que c’est des foyers épidemiques qui vont être relativement localisés d’un point de vue géographique, mais il y a toujours des cas de choléra et de peste, ce ne sont pas des maladies éradiquées, ce sont des maladies qui sévissent à l’heure actuelle), la grippe( 3 grandes pandémies de grippe au 20ème siècle: la grippe espagnole en 1918 qui a causé 40 millions de mort, 2 autres grandes pandémies de grippe en 1947 et en 1958 : grippe de Hong Kong et grippe asiatique), SIDA. B. La peste Généralités: - La peste peut être une maladie très grave chez l’être humain, avec un taux de létalité de 30 à 60% en l’absence de traitement. (C’est la maladie la plus mortifère - cad qui a entrainé le plus de mort- dans l’histoire). - On l’a connue sous le nom de peste noire ou de «mort noire» pendant le XIVe siècle, au cours duquel elle a provoqué 50 millions de morts selon les estimations. - La peste est une zoonose bactérienne, due à Yersinia pestis qui infecte habituellement les petits animaux et les puces qui les parasitent. 2 sur 28 - Les personnes infectées développent des symptômes de type grippal après une période d’incubation de trois à sept jours. - Trois formes de peste: - la peste bubonique (la plus commune) - septicémique (qui va se propager au niveau du système sanguin et qui va envahir l’ensemble de l’organisme, en général c’est une peste bubonique qui va se transformer en peste septicémique si jamais elle est pas traité à temps, au stade avancé on va donc retrouvé la bactérie directement dans le sang) - et pulmonaire (la forme la plus virulente, là encore c’est une peste bubonique qui va commencer à envahir l’organisme qui va affecter les voies respiratoires, la transmission va pouvoir se faire par l’intermédiaire des aérosols, et donc la contamination va pouvoir se faire d’homme à homme, directement par voie aérienne, c’est une peste qui a un taux de létalité très élevé par rapport à la peste bubonique). - La forme bubonique, caractérisée par une tuméfaction douloureuse des ganglions lymphatiques appelés « bubons », est la plus courante. Mode de transmission : rongeurs qui vont se faire piquer par des puces et ce sont ces puces qui vont aller contaminer l’homme, donc c’est un agent infectieux zoonotique car le réservoir est animal et on a une transmission qui va se faire par l’intermédiaire des puces. Histoire des épidémies de peste On a très peu d’informations sur la manière dont se déroulait les épidémies, au VIème siècle on n’avait pas de médias, d’internet, de télé, de radios… donc les seules données sur lesquelles on pouvait se baser pour comprendre comment ces épidémies fonctionnaient vont être des écrits, et en particulier des écrits religieux, ici par exemple c’est un évêque qui écrivait un peu ce qui se passait… Première mention confirmée de la maladie au VIème siècle : « [...] on compta, un dimanche, dans une basilique de Saint Pierre, trois cents corps morts. La mort était subite ; il naissait dans l’aine ou dans l’aisselle une plaie semblable à la morsure d’un serpent ; et ce venin agissait tellement sur les hommes qu’ils rendaient l’esprit le lendemain ou le troisième jour ; et la force du venin leur ôtait entièrement le sens. » (Grégoire de Tours; Histoire des Francs). Ce qu’il faut comprendre globalement c’est que vous avez au niveau de l’aine ou de l’aisselle une plaie, c’est bien ces formes de peste bubonique qui apparaissent, avec une mortalité qui est relativement rapide puisqu’à partir de 1 à 3 jours les personnes qui étaient contaminées allaient décéder. Finalement c’est un peu le seul type de témoin qu’on a des épidémies de peste dans l’histoire, on est obligé de se baser sur ce type d’écrit et vous comprendrez bien que ça pose un problème d’un point de vue scientifique, c’est qu’on ne quantifie pas les choses et on a des informations qui sont relativement limitées. Trois grandes pandémies • Peste de Justinien (VI - VIII ème Siècle) : première épidémie dont Yersinia pestis est confirmé comme étant l'agent responsable de la maladie. Sévi dans tout le bassin méditerranéen. Pourrait avoir une origine asiatique (foyer en Asie centrale) et un introduction par l'intermédiaire de la route de la soie. 3 sur 28 • Peste noire (XIV- XVIII ème siècle) : origine Asiatique, expansion au Moyen-Orient puis en Afrique du Nord et en Europe. Aurait décimé 30% à 50% de la population européenne en cinq ans. Nombreuses réémergence dans les pays touchés (cad que la maladie a relativement disparu et puis soudainement, quelques dizaines d’années, elle réapparait au même endroit, donc on a ces phases d’extinction et de réapparition de la maladie pendant toute la durée de l’épidémie). Conséquences multiples sur la civilisation : économiques, sociales, religieuses et démographiques (car si on perd 50 % de la population ça va poser un réel problème en terme de structure démographique, en terme de production alimentaire, il va y a voir une désertification qui va se faire dans les villes mais aussi dans les champs, l’approvisionnement en nourriture va être perturbé, c’est une des premières conséquences, on va finalement voir apparaitre des événements de famines qui vont être liées à cette épidémie de peste et au fait qu’on a de moins en moins de gens dans la population). A cette époque on a aucune idée de l’origine de l’infection, on sait pas comment les gens tombent malade, on sait pas comment les maladies se transmettent et une des explications proposées était que cette maladie était un châtiment divin contre les pêchés commis par les humains. - Désertification des villes et abandons des villages. Terres arables en friches et expansion des forêts. - Formation de groupes de flagellants. L'épidémie est interprétée comme un châtiment divin contre les pêchés commis par les humains. - Persécution des juifs, suspectés par la population d'empoisonner les puits et les fontaines. Peste noire : 50 millions de mort au début de l’épidémie, c’est celle qui a causé l’impact le plus important. Peste de Marseille (1720) ! Scène de la peste au quartier de la Tourette. Tableau de Michel Serre (musée Atger, Montpellier) A Marseille, on a eu environ 40.000 décès sur 90.000 personnes dans la ville 4 sur 28 • Peste de Chine ( fin XIXè - début XXè siècle) : début de l'épidémie à Hong-Kong en 1894. Se repends dans le monde entier par l'intermédiaire du développement des moyens de communication (train, bateaux). Première apparition en Amérique et en Australie. Découverte de la bactérie responsable de la maladie par Alexandre Yersin en 1894. La peste aujourd’hui : Une maladie « ré-émergente » Quelques chiffres pour dire qu’on n’a plus de pandémies de peste à l’heure actuelle, clairement on n’a plus une circulation mondiale de la peste mais on a encore des cas, c’est pas du tout une maladie éradiquée si vous regardez les chiffres sur le site de l’OMS. Depuis les années 1990 : -En 2013, 783 cas enregistrés dans le monde, avec 126 décès. -Epidémies de peste en Afrique, en Asie et en Amérique du Sud principalement. -Les trois principaux pays d’endémie sont Madagascar, la République démocratique du Congo et le Pérou. Ce sont 3 foyers de peste qui se maintiennent, on a régulièrement des cas qui vont apparaitre (zone d’endémie= maladie va se maintenir durablement dans ces zones) Distribution mondiale des cas de peste. OMS ! Nombre de cas aux Etats-Unis. CDC Malgré tout, on a aussi des cas dans des pays de l’hémisphère Nord, aux USA en particulier, on a régulièrement des cas de peste. On ne sait pas vraiment quel est le réservoir de la maladie aux USA, c’est probablement des petits rongeurs comme les écureuils…qui contractent la maladie et la transmettent aussi par l’intermédiaire des puces soit directement à l’homme, soit par les animaux de compagnies (exemple chien ou chat) 5 sur 28 Peste à Madagascar (2016) Bulletin d’information sur les ambées épidémiques, 9 janvier 2017 Le 6 décembre 2016, le Ministère de la santé de Madagascar a alerté l’OMS d’une ambée présumée de peste dans le district de Befotaka, dans la région d’Atsimo Atsinanana au sud est du pays. Ce district est situé à l’extérieur de la zone d’endémie connue à Madagascar. Aucun cas de peste n’a été signalé dans cette zone depuis 1950. Au 27 décembre 2016, 62 cas (6 confirmés, 5 probables, 51 suspects) dont 26 mortels (taux de létalité de 42 %) ont été signalés dans deux districts adjacents de deux régions voisines du pays. Vingt-huit cas, dont 10 mortels, ont été noti és dans le district de Befotaka, dans la région d’Atsimo-Atsinanana, et 34 cas, dont 16 mortels, dans le district d’Iakora dans la région d’Ihorombe. [...] C’est à partir du 19ème que les choses vont évoluer où on a commencé à avoir des connaissances sur ces épidémies. Expérimentations en épidémiologie « Ces grandes épidémies, qui sortent tout à coup des profondeurs du monde ; ces foules d'hommes qui expirent à mesure que le sou e de la maladie court sur les populations et en couche une partie ; ces morts mystérieuses, objets d'insuffisantes hypothèses pour le savant... tout cet ensemble forme un de ces spectacles qui restent dans le souvenir et dans l'histoire des peuples. » Le choléra à Paris en 1832. Littrée. 1875. Médecine et médecins. C’est uniquement à partir du milieu du 19è que les médecins se rendent compte qu’ils savent pas: on sait pas comment ça fonctionne, on sait pas quels sont les agents infectieux responsables, on sait pas comment ça se transmet et c’est à partir de là qu’on s’est dit qu’il faut essayer de faire quelque chose pour comprendre plutôt que de lancer des explications qui sont infondées qui peuvent conduire à des extrêmes au niveau religieux notamment avec l’effet sur la population juive. JOHN SNOW « choléra is coming » ;) • • • • Epidémie de choléra à Londres. Eau de fontaine contaminée ? Fermeture de la fontaine entraine la fin de l'épidémie. Vibrio cholerae identifié plus tard (1883; Robert Koch) 6 sur 28 John Snow a fait une cartographie dans Londres des cas de choléra. Sur la carte, tous les petits carrés et rectangle noir, c’est les habitations, les familles dans lesquelles on a eu des cas de choléra. Il s’est dit qu’il doit y avoir un point commun à tous ces cas de choléras. Son hypothèse était que le point commun serait une fontaine qui pourrait potentiellement contaminer la population. Il a demandé à ce que la fontaine soit fermée, et l’épidémie s’est terminée suite à la fermeture de la fontaine. C’était bien la fontaine qui était à l’origine de l’épidémie mais il ne connaissait pas l’agent infectieux (vibrio cholerae) qui était responsable de l’épidémie puisqu’il a été identifié beaucoup plus tard en 1883. C’est le premier cas d’épidémiologie expérimentale, c’est la première fois qu’on pose une hypothèse, qu’on fait une action derrière, et qu’on se rend compte qu’il va y avoir un impact sur la transmission de la maladie. C. Types d’études épidémiologiques Epidémiologie descriptive : recueille des informations sur le nombre de cas et les caractéristiques d'une infection (fréquence, distribution). But : quantifier, on va pouvoir calculer les indices, les taux … qui vont nous permettre de quantifier de manière plus ou moins précise la circulation d’une maladie Epidémiologie analytique : étudie les facteurs qui influencent la fréquence, la distribution, la transmission de l’infection… Recherche à mettre en évidence les liens de cause à effet. Ce qu’on veut, c’est vraiment de comprendre les choses et les conséquences, c’est un peu de la même manière que l’étude de John Snow avec le choléra : poser des hypothèses et essayer de voir les liens de cause à effet qui peut y avoir et essayer d’avoir des informations pour derrière pour pouvoir mettre en place des politiques de santé. Epidémiologie évaluative : mesure l'impact d'une politique de santé publique. Évalue les résultats des interventions mises en place pour le contrôle des maladies. Exemple on va voir si les résultats d’une campagne de vaccination ont eu un effet positif , ont permis de stopper l’épidémie… II- La chaîne de contagion Etudier la chaîne de contagion va nous donner les infos qu’on avait pas avant le milieu du 19è siècle, c’est essayer de comprendre quels sont les agents infectieux à l’origine des épidémies, comment ça se transmet, qu’est ce qui fait qu’on a des épidémies, pourquoi certaines personnes seront susceptibles, pourquoi d’autres le sont moins… La transmission d'une maladie infectieuse implique un ensemble d'éléments (ou maillons) qui compose « la chaîne de contagion », ou « chaîne épidémiologique ». Objectifs: ->Comprendre les mécanismes à l'origine des infections. ->Appliquer des mesures de contrôle et de prévention adaptées. La contagion correspond à la transmission d'une maladie d'un individu infectieux (qui peut transmettre l'infection) à un individu sain (qui n'est pas infecté). Elle peut être directe, indirecte ou mixte. Les principaux éléments de la chaîne : 7 sur 28 - L’agent infectieux. - Le mode de transmission. - L’hôte. A. Les agents infectieux. Les différents types d’agents infectieux : Bactéries : pouvoir de multiplication extracellulaire rapide (e.g. toutes les 20 minutes pour Escherichia coli). Par exemple : pour la peste on peut arriver à des septicémies : la bactérie va être capable d’envahir l’ensemble de l’organisme, ex E. Coli: c’est une bactérie capable de se reproduire toutes les 20 minutes. Virus : multiplication intracellulaire obligatoire (nécessite une cellule hôte pour se multiplier), spécificité cellulaire (e.g. VIH cible les lymphocytes). Multiplication intracellulaire obligatoire : les virus ont besoin de cellules pour se répliquer et pour se transmettre , s’il n’y a pas de cellules, ils peuvent pas infecter les cellules, ils ne se reproduisent pas et ne peuvent pas se transmettre. Spécificité cellulaire : chaque type de virus va aller cibler un type de cellules au niveau de l’organisme, exemple VIH va aller cibler les lymphocytes, le virus influenza de la grippe va aller cibler les cellules du système respiratoire… Champignons : En interne (e.g. aspergillose pulmonaire) ou en externe (e.g. candidose). Parasites : Protozoaires, cestodes, acariens, etc. Endoparasites (e.g. Plasmodium falciparum, Taenia saginata) ou ectoparasites (e.g. Sarcoptes scabiei). ectoparasite : à l’extérieur de l’organisme. Prions (protéines caractérisées par une conformation ou un repliement anormal), viroides (composés d'ARN circulaire et sans capside). Dans notre chaine épidémiologique, la première information dont on a besoin c’est d’identifier l’agent infectieux, de savoir si c’est un virus ou une bactérie, ou un champignon, éventuellement de connaitre son nom d’espèce, tout ça va nous donner des informations sur la manière dont l’agent infectieux va se comporter. Source : organisme ou environnement dans lequel un agent infectieux se maintient ou se développe, pendant une durée variable. -> En épidémiologie humaine l'homme est la principale source. Transmission d’homme à homme : une personne infectée va être une source pour une personne non infectée Les différents types de sources : • Les malades : individus qui présentent des symptômes cliniques. Connaissance des modes d'excrétion de l'agent infectieux permet d'éviter la transmission. Mesures de prévention pour éviter la contagion (gants, masques, etc.). 8 sur 28 • Les porteurs asymptomatiques : lorsque l'infection n’entraîne pas de signes cliniques. Rôle important dans la transmission car contrairement aux malades ils ignorent généralement qu’ils sont contagieux. • Les animaux : source de zoonoses (maladies causées par des agents infectieux qui se transmettent entre les animaux vertébrés et l'homme). exemple : peste -> transmission de rat à l’homme par la piqure des puces • Les sources non-vivantes (environnementales) : sol, eau (pour choléra)… Virulence : aptitude d'un agent infectieux à se multiplier dans un organise et à entraîner une maladie. Elle peut être mesurée sur la base du taux d'infections fatales et/ou de la capacité à envahir l'organisme (rapidité, distribution dans les organes, etc.). exemple : est ce que la bactérie va provoquer une septicémie, est ce qu’elle va envahir l’ensemble de l’organisme ou est ce qu’elle va se maintenir uniquement au niveau d’un type d’organe… La virulence est déterminée par de nombreux facteurs moléculaires et cellulaires. Il existe une relation étroite entre la virulence et la transmission des agents infectieux (« compromis virulence- transmission »). On a un compromis évolutif qui existe entre la virulence et la transmission : les agents infectieux les plus virulents ne sont pas forcément ceux qui se transmettent le mieux : soit on se transmet beaucoup et on est peu virulent, soit on se transmet peu et on est très virulent. B. Le mode de transmission Les modes de transmission : la transmission horizontale directe. C’est la transmission d’une maladie d’homme à homme. H : homme • Voie aérienne : les agents infectieux sont véhiculés par des aérosols (microgouttes de salive ou de mucus). • Voie manuportée : contact cutané direct, où la main est souvent impliquée, entre la source fécale des agents infectieux et leur ingestion. C’est la main qui va être impliquée dans la contamination, c’est ce qu’on appelle aussi maladie des mains sales, exemple: gastro-entérite 9 sur 28 • Voie sexuelle : passage des agents infectieux au niveau de la muqueuse génitale, rectale ou buccale. • Voie sanguine : coupure, injection parentérale (e.g. transfusion, matériel de soin), blessure professionnelle. • Contamination à partir d’un animal vertébré contagieux (zoonose). A : animal ; H: homme exemple: la rage Les modes de transmission : la transmission horizontale indirecte • Vecteurs inertes (non-vivants) : eau (e.g. choléra), aliments (e.g. typhoïde), sol (e.g. tétanos), objets (e.g. scarlatine). • Vecteurs animés (vivants) : arthropodes tels que les moustiques (e.g. fièvre jaune, chikungunya, dengue), tiques (e.g. maladie de Lyme)… (zoonose) Transmission homme à homme : exemple moustique qui va piquer une personne infectée par le virus de chi- kungunia et qui va aller piquer une personne non infectée et va lui transmettre la maladie Transmission entre animaux et homme : exemple la peste par l’intermédiaire de puce Les modes de transmission : la transmission verticale • Transmission verticale : transmission de la mère à l’enfant qui a lieu pendant la grossesse, l'accouchement ou l'allaitement. 10 sur 28 C. L’hôte L'infection nécessite toujours une étape au cours de laquelle les agents infectieux pénètrent dans l'organisme. La « porte d'entrée » est la région de l'hôte par laquelle ces agents s'introduisent dans l'organisme et les tissus. - Cutanéo-muqueuse (coupures, brûlures). - Respiratoire (aérosols). - Digestive (consommation d'eau, d'aliments). - Génito-urinaire (activité sexuelle). - Placentaire (agents infectieux pouvant passer la barrière placentaire). - Parentérale (piqûre d'insecte ou d'objets contaminés). Les voies d'introduction sont étroitement liées au mode de transmission des agents infectieux. On a un lien évident entre le mode de transmission et la porte d’entrée des agents infectieux : mode de transmission par voie aérienne -> contamination par l’intermédiaire des aérosols-> contamination du système respiratoire principalement. transmission par voie sexuelle-> pote d’entrée : système génitaux et urinaire ça va nous permettre d’identifier comment une infection va débuter au sein d’un organisme, c’est très important notamment pour les virus parce qu’on a dit qu’il y a une spécificité entre le virus et la cellule, il faut que les virus puissent aller trouver rapidement le type de cellule sont ils ont besoin pour aller se répliquer et se transmettre. La susceptibilité de l'hôte à l'infection (ou réceptivité) dépend de facteurs relatifs à l’individu. Le risque de développer une infection dépend également de facteurs associés à l'environnement. Exemples : • Immunité : défenses non spécifiques (mécaniques, chimiques, inflammatoires…) et spécifiques (immunité acquise). L’immunité acquise va évoluer au cours de la vie d’une personne notamment avec l’âge : bébé> immunité acquise immature, personne âgée-> efficacité immunitaire va diminuer. • Génétique : différences ethniques (Amérindiens et Africains sont plus sensibles à la tuberculose que les Européens, qui sont eux-même plus sensibles à la Lèvre jaune). • Age : le système immunitaire des enfants est immature, celui des personnes âgées peut être diminué. • Environnement et comportement : lieu de vie, de travail, voyages, vie sexuelle, consommation de drogues… III- Les indicateurs de surveillance A. Les principaux indicateurs Rapports, taux et proportions • Rapport : valeur obtenue quand on divise une quantité par une autre. • Taux : mesure de la fréquence à laquelle un événement survient dans une population définie dans une période définie. Par exemple, un taux de 10 cas d’infections sur 100 000 personnes au cours d’une année. • Proportion : rapport relatif de grandeur existant entre une quantité et une autre. On l’exprime souvent en pourcentage. 11 sur 28 Exemples de taux utilisés en épidémiologie : • Taux d'infection : nombre de personnes infectées par un agent infectieux dans une population donnée, par unité de temps. C’est le nombre d’individu qui est porteur de l’agent infectieux. Il faut vraiment dissocier les personnes qui sont porteuses de l’agent, et les personnes qui sont symptomatiques, malades qui présentent des symptômes. • Taux de morbidité : nombre de personnes malades dans une population donnée, par unité de temps. Ce sont les personnes infectées qui présentent des symptômes. • Taux de mortalité : nombre de décès dans une population donnée, par unité de temps. Peut inclure toutes les causes de mortalité ou être spécifique à une cause particulière. • Taux de létalité : Nombre de décès causés par une infection donnée, dans une population donnée, par unité de temps. Le vocabulaire qu’on utilise pour quantifier les choses va être vraiment déterminant pour comprendre les épidémies. Si on parle d’épidémie de grippe en tant que symptômes grippaux qui peuvent être causés par plusieurs types d’agents infectieux ou est ce qu’on parle d’épidémie de grippe causé par le virus influenza qui est lui LE virus responsable de la « vraie » grippe. On a besoin donc de clairement quantifier les choses. ➔ "dans une population donnée, par unité de temps": l'unité de mesure la plus fréquente en épidémiologie est personnes-années. Par exemple, on parlera d'un taux de 10 cas par 10 000 personnes- années. Question élève : Quand on parle d’infection c’est que les asymptomatiques ou alors c’est les asymptomatiques et les malades ? Réponse : Infection, c’est tout le monde. C’est une personne qui est porteuse de l’agent infectieux. • Taux d’incidence : nombre de nouveaux cas d'infections dans une population donnée, par unité de temps. 12 sur 28 Incidence des cas de rougeole déclarés par groupes d’âge du 01/03/2011 au 31/03/2012. Institut de Veille Sanitaire. 2012. Voici un exemple du taux d’incidence de la rougeole en métropole en 2011-2012. On a en ordonnée le nombre de cas / 100 000 personnes. On voit ici que c’est une maladie qui touche principalement les enfants. On voit que les enfants de moins d’un an ont une incidence plus forte par rapport aux autres. Cela s’explique par la vaccination car en général on vaccine les enfants entre 1 et 2 ans. La critique que l’on peut faire sur ce genre de données, c’est que cette incidence ne nous donne pas d’information sur l’évolution de l’infection dans la population au cours du temps. • Prévalence: proportion d’individus malades (M) dans une population (N) au cours d’une période fixée. Par définition, P = M / N. On peut l’exprimer en pourcentage. ➔ Important de bien définir ce qu’on entend par maladie (symptômes, cas d’infections, etc.) ainsi que la population concernée (classe d’age, sexe, zone géographique, etc.). Estimation du nombre de personnes vivant avec le VIH et prévalence de l'infection parmi les adultes (1990-2005). ONUAIDS. 2006 ! À gauche (courbe noire) : nombre de personnes qui vivent avec le VIH dans le monde. À droite (courbe rouge), la prévalence de VIH chez les adultes dans le monde. La prévalence n’est pas stable au début, mais on arrive au bout d’un moment à un espèce de plateau et reste relativement constante. Effectivement, la proportion d’individus porteur du virus est relativement constante 13 sur 28 depuis un certain temps, par contre, le nombre de cas lui, continue d’augmenter. On voit bien qu’on ne mesure pas la même chose, il s’agit de deux informations qui sont complémentaires mais différentes. La critique que l’on peut faire ici, c’est que contrairement au précédent schéma, la population n’est pas classée par catégorie d’âge. Or la prévalence n’est pas forcément identique selon l’âge des personnes. Deuxième chose, ici c’est au niveau mondial, la prévalence de VIH dans le monde n’est absolument pas homogène (ci-dessous). • Risque relatif (RR) : rapport entre le risque de développer une maladie chez les personnes exposées à un facteur de risque, et le risque chez les personnes qui n’y sont pas exposées. • Un RR de 1,0 signifie que le facteur n’a pas effet. Un RR de 2 indique que les personnes exposées ont deux fois plus de risque de contracter la maladie, tandis qu’un RR de 0,5 indique qu’elles sont deux fois moins de risque. Exemple : Exposition à la fumée du tabac et risque infectieux bactérien. "Le tabagisme passif chez l'enfant est responsable d'une augmentation du risque relatif d'infections saisonnières du jeune enfant (RR = 1,7) et d'otites récidivantes (RR = 1,48). Chez l'adulte, le tabagisme passif est aussi responsable d'un excès de pneumonies (RR = 2,5)" . Trosini-Desert et al. 2004. Rev. Mal. Resp. • Intervalle de confiance : La valeur réelle d'une prévalence (P) est inconnue dans une population. Pour avoir la valeur réelle il faudrait examiner tous les individus qui composent une population, ce qui est souvent impossible. On se contente donc de tirer au sort un échantillon d'individus représentatifs de la population sur lequel on a calculé la proportion p0 d'individus malades. 14 sur 28 Par exemple vous prenez une population, la population en France et vous voulez connaître la prévalence d’infection pour une maladie. Votre prévalence réelle : P, on l’a mesurée et avant il faudrait faire une enquête sur l’ensemble de la population, il faudrait mesurer sur 60 millions de personnes si les personnes sont infectées ou non. En pratique on ne le fait jamais. En pratique on va faire un échantillon de notre population et on va faire en sorte que cet échantillon soit représentatif le plus possible de la réalité. • La valeur observée p0 est une estimation de P. (ne pas retenir les détails) Sur ce graphique, on va comparer la prévalence pour une maladie pour deux populations A et B. Ici, à priori, la prévalence de la population A est plus forte que celle de la population B. On va ensuite calculer notre intervalle de confiance. Cet intervalle de confiance va être basé sur le nombre de personne qu’on échantillonné dans notre population. Plus le nombre de population est grand, plus l’intervalle va être précis. 15 sur 28 Premier cas de figure, on va considérer une étude où l’intervalle de confiance à été calculé sur un échantillonnage relativement limité dans la population. La prévalence mesuré dans la population A va être par exemple de 80% +/- 40% . Donc en gros ça veut dire que notre prévalence réelle dans la population elle se trouve quelque part entre 20% et 100%. On a donc un intervalle qui est extrêmement large. Si on compare ce qu’il se passe dans la population B, on voit aussi que l’intervalle de confiance est très grand. Si on fait des statistiques, un Ki2 par exemple, pour comparer la prévalence des populations A et B, il n’y aura pas de différence significative. Autre cas de figure, si on prend les mêmes populations mais qu’on a un échantillonnage plus élevé, on va avoir un intervalle de confiance plus limité. Si on fait des statistiques avec un Ki2, il y a de très fortes chances que la différence entre les deux populations soit significative. ➔ Conclusion sur la significativité des différences observées n'a pas de sens sans comparaison avec des tests statistiques appropriés. B. Surveillance des maladies transmissibles Objectifs de la surveillance : • Obtenir des connaissances sur l'infection (type d'agent infectieux, population concernée…). • Évaluer des politiques de prévention et de contrôle des épidémies (épidémiologie évaluative). • Mettre en place des systèmes d'alerte précoce sur la survenue d’épidémies. Exemples d'acteurs impliqués dans la surveillance : • • • • • Les médecins (31 maladies infectieuses à déclaration obligatoire). Le réseau Sentinelles. Santé publique France. Les "centers for disease control and prevention" (CDC). L'organisation mondiale de la santé (OMS). • Le réseau Sentinelles Généralités : • Développé depuis 1984. • Système d'information basé sur un réseau de médecins généralistes et pédiatres en France métropolitaine (plus de 1300). • Constitution de bases de données sur plusieurs maladies, avec la description de cas individuels vus en consultation de médecine générale et pédiatrique, à des fins de veille sanitaire et de recherche. 16 sur 28 • Estimation du taux d'incidence hebdomadaire pour plusieurs indicateurs et suivi de son évolution dans le temps et dans l'espace. On a ici l’évolution du taux d’incidence des symptômes grippaux en métropole au cours de la deuxième semaine de 2017. On peut voir en temps réel les zones géographiques où l’incidence est la plus forte. ➔ Permet le recueil, l'analyse, la prévision et la redistribution en temps réel de données épidémiologiques issues de l'activité des médecins généralistes et pédiatres libéraux. • Santé publique France Depuis le 1er mai 2016, l’Institut national de prévention et d’éducation pour la santé (Inpes), l'Institut de veille sanitaire (InVS) et l'Etablissement de préparation et de réponse aux urgences sanitaires (Eprus) sont devenus Santé publique France. Objectifs : • Observation épidémiologique surveillance de l'état de santé des populations. • Veille sur les risques sanitaires menaçant les populations. • Promotion de la santé et la réduction des risques pour la santé. • Développement de la prévention et de l'éducation pour la santé. • Préparation et la réponse aux menaces, alertes et crises sanitaires. • Lancement de l'alerte sanitaire. 17 sur 28 • Centers for disease control and prevention (CDC) Généralités : • Créé en 1946, basé à Atlanta (USA). • Présent dans 50 pays dans le monde. • Surveille la santé des populations, informe les autorités et fourni des informations accessibles à tous. • Laboratoires capables de détecter et de répondre à des menaces sur la santé en temps réel (24/24, 7/7). • Rôle de formation et de conseil auprès de partenaires de santé. Dès qu’on a une nouvelle épidémie dans le monde le CDC envoie des agents directement sur place pour faire des enquêtes épidémiologiques. C’était le cas par exemple avec le virus Ebola en 2013, le CDC a envoyé de grosses équipes sur place pour essayer de comprendre et d’enrayer l’épidémie. • Organisation mondiale de la santé • Constitué en 1948 suite à la création de l'organisation des nations unies (ONU) en 1945. Objectifs : • Prendre la tête de le concernant les questions essentielles de santé et encourager des partenariats lorsqu’une action commune est nécessaire. • Etablir le calendrier de recherche, stimuler la création, la traduction et la diffusion de connaissances précieuses. • Fixer des normes et des critères, promouvoir et suivre leur mise en œuvre. • Articuler des options politiques éthiques fondées sur les faits. • Fournir un appui technique, catalyser le changement et mettre en place des moyens institutionnels durables. • Surveiller la situation sanitaire mondiale et évaluer les tendances en matière de santé. Produit tous les 2 ou 3 ans des statistiques mondiales, des données brutes, sur tout un grand nombre de maladies infectieuses ou non, très détaillées, accessibles à tous. 18 sur 28 IV- Dynamiques épidémiques A. Modèles en compartiments Modèles mathématiques qui permettent de comprendre et d'anticiper la variation du nombre d'individus infectés en fonction du temps et de l'espace. Objectif : modéliser la dynamique des états cliniques des hôtes dans une population. ➔ Compartimentation de la population hôte en fonction de l'état clinique des individus – on cherche à comprendre comment ces compartiments sont connectés entre eux. Il s’agit du modèle le plus simple, nous avons deux compartiments avec des personnes susceptibles et des personnes infectées. Le lien entre ces deux types de personnes est la contamination. Pour passer de susceptibles à infecté il faut être contaminé. Mais en réalité, quand on est infecté, on n’est pas infecté indéfiniment. Dans notre population on peut rajouter une troisième catégorie qui correspond aux personnes rétablies. On a donc deux processus épidémiologiques : la contamination et ensuite la guérison. 19 sur 28 Voici un exemple de modèle SIR. On considère qu’on a un nombre d’individus qui est fini, qui ne va pas changer. Au début de l’épidémie à t0, tout le monde est susceptible, puis progressivement il y a des cas d’infections qui apparaissent, donc le nombre de cas susceptible diminue et passent dans la catégorie infectée. Progressivement, certains vont se rétablir. A la fin de l’épidémie, tout le monde est rétabli, on a considéré que personne n’était mort. On va ensuite rajouter un processus épidémiologique : l’immunité. Quand on est rétablis, on peut éventuellement développer une immunité acquise, sauf que cette immunité on peut avoir tendance à la perdre au cours du temps et cela veut dire qu’une fois qu’on est dans la catégorie R, petit à petit on va retourner dans la catégorie susceptible. 20 sur 28 Les populations ne sont pas fermées, on a des naissances (flèche à droite) en permanence, qui vont augmenter la taille de notre population en particulier la taille de notre population susceptible. Puis il y a la mortalité (flèches vers le haut) qui est aussi à prendre en compte, on peut décéder des suites de l’infection mais on peut aussi décéder de manière naturelle sans aucun lien avec l’infection. Quand on passe à la formulation mathématique, on obtient des équations différentielles, pour comprendre comment ça évolue dans le temps. (ne pas apprendre les équations) Dans la réalité, on a des naissances qui arrivent en permanence, et ces naissances vont injecter un nouveau pool de personnes susceptibles. On aura donc régulièrement des pics épidémiques. Les épidémies vont fluctuer comme on peut le voir sur la courbe noire. Régulièrement, chaque année ou tous les 2 ans, on va avoir un nombre de cas qui va augmenter et qui va être directement lié au taux de natalité. 21 sur 28 Intérêt des modèles épidémiologiques : • Identifier et estimer la valeur des paramètres épidémiologiques impliqués dans la transmission des agents infectieux. • Anticiper la dynamique spatiale et temporelle des épidémies. • Mettre en place des mesures de santé publique adaptées visant à limiter l’incidence des maladies. B. Nombre de reproduction de base S’il y a un paramètre qui est clé, c’est le nombre de reproduction de base ou R0. R0 va nous dire pour chaque individu infecté combien d’autres individus vont être infectés. En rouge on a une personne infectée, trois personnes dans la population. Cette personne infectée transmet la maladie à une autre personne : R0=1. Si on a un R0<1 cela veut dire qu’une personne ne transmet pas la maladie à une autre personne. Si on a un R0>1, par exemple R0=3, une personne infectée transmet la maladie à trois autre personnes. Et là on se retrouve dans un scenario épidémique. Car chacune de ces trois autres personnes vont à leur tour infecter trois autres personnes. Le nombre de personnes infectées dans la population va devenir complètement explosif. La valeur de ce R0 va donc nous donner une information sur le niveau de contagiosité de la maladie dans la population. Attention aux porteurs asymptomatiques, il faut les prendre en compte, car ils sont capables de transmettre la maladie et on ne sait pas qu’ils sont malades. Donc cela va biaiser le calcul de R0, on va avoir tendance à sous estimer la valeur du R0. 22 sur 28 Pour illustrer les différents R0 que l’on peut observer, sur ce schéma, on peut voir que la grippe chez l’homme a un R0 de 3-4. Certaines maladies sont beaucoup plus contagieuses comme la rougeole avec un R0 de 16-18. C. Le virus Ebola Découvert en 1976 au Zaïre et au Soudan – 23 épidémies depuis. Généralités : • Famille des Filoviridae - genre Ebolavirus. • Durée d'incubation de 2 à 21 jours. • Fatigue fébrile à début brutal, douleurs musculaires, céphalées et maux de gorge, puis vomissements, diarrhée, éruption cutanée, symptômes d’insuffisance rénale et hépatique et, dans certains cas d’hémorragies internes et externes. • Transmission à l'homme à partir des animaux sauvages (= zoonose) puis inter-humaine par le sang et les fluides corporels. • Taux de létalité allant de 25% à 90% suivant les virus et épidémies. 23 sur 28 ! Au niveau des cas d’épidémies, historiquement, c’est surtout l’Afrique centrale. Et puis on a une épidémie qui a sévi de 2013 à 2016 qui est terminé maintenant en Afrique de l’ouest (Sierra Leone, Guinée). Le modèle SEIR, Susceptible-exposé-infecté-rétabli. Les ronds représentent le nombre de cas avérés d’infection et de décès du virus Ebola. Les courbes pleines et les pointillés, sont les sorties du modèle. On s’est rendu compte que le modèle représentait très bien les données épidémiologiques. 24 sur 28 On remarque que les valeurs du RO sont basses. On a un taux de létalité qui est très élevé (dans le cas de cette épidémie on était à peu près à 50%), donc le virus est très virulent, mais malgré tout, la contagiosité est relativement faible. Re prend en compte les mesures de contrôles, comme par exemple, la mise en place de quarantaine, de dispensaire… Re se lie comme le R0, si R0>1 on est en processus épidémique, si R0<1 la contagion va se limiter. On voit donc qu’en Guinée et en Sierra Leone on a réussi à contenir l’infection. Re passe en dessous de la barrière des 1, on arrive à une phase qui n’est plus épidémique. Alors qu’au Liberia, le Re vaut plus de 1,5 pendant plusieurs mois. Cela s’explique par le fait que la Guinée et Sierra Leone ont vraiment mis en place des mesures de contrôle de santé qui se sont avérées efficaces. En revanche le Liberia n’a absolument rien fait, donc la maladie a continué à se propager. 25 sur 28 Voici le modèle SEIHFR. (ne pas retenir la formulation mathématique). On a rajouté un H=hospitalisé et un F=funérailles. Car dans ces pays d’Afrique de l’Ouest, parfois des membres de la population vont récupérer des corps pour pouvoir effectuer les funérailles selon leurs pratiques. Sauf que les funérailles effectuées sur ses corps infectés va entrainer de la contagion. Intérêt des modèles épidémiologiques : • Mettre en place des mesures de santé publique adaptées visant à limiter l'incidence des maladies. D. Les vaccinations 26 sur 28 La vaccination de masse : on va avoir tendance à vacciner tout le monde dans la population. On peut calculer quelle est la couverture vaccinale : v, qui va être nécessaire pour empêcher l’épidémie. Si on regarde le R0, l’épidémie s’arrête avec un R0<1. On parle d’épidémie quand le R0>1. La formule de la couverture vaccinale va permettre de calculer la proportion de la population à vacciner en fonction du R0. Plus le R0 est élevé, plus c’est contagieux, plus il faut vacciner un grand nombre de personne. Ce modèle épidémiologique nous permet clairement de dire que l’on n’est pas obligé de vacciner tout le monde pour protéger une population. Le fait de vacciner une certaine proportion de la population va créer une immunité de masse, ce qui va stopper l’épidémie. Il existe d’autres manières de vacciner. La vaccination de masse consiste à vacciner tout le monde dans la population de manière continue dans le temps. Ici on a la vaccination par pulsations. C’est beaucoup moins appliqué. Le gros avantage c’est qu’elle est beaucoup moins couteuse. L’idée c’est d’appliquer régulièrement des campagnes de vaccination pour faire chuter la proportion de personnes susceptibles. Puis on arrête la vaccination pendant quelques temps, et le nombre de personnes susceptibles va à nouveau augmenter car il y a des naissances dans la population. A un moment donné il va falloir faire une nouvelle campagne de vaccination. 27 sur 28 Voici un exemple de vaccination contre la coqueluche. On a un nombre de cas très variable une année sur l’autre (courbe noire). Le trait en pointillé correspond à la période où l’on a mis en place la vaccination contre la maladie. Le nombre de cas a alors chuté de manière importante. Puis à la fin des années 70 les p ouvoirs publics ont décidé d’arrêter la vaccination car il n’y avait plus de cas de coqueluche. On nous représente la couverture vaccinale (courbe grise), qui était de 80% puis chute très rapidement, ce qui provoque un pic de transmission et la coqueluche réapparait dans la population. La vaccination a alors été remise en place. 28 sur 28