Épidémiologie du syndrome reproducteur et respiratoire porcin

COLLOQUE SUR LA PRODUCTION PORCINE
Savoir pour mieux planifier l’avenir !
4 novembre 2003, Saint-Hyacinthe
Une initiative du
Comité production porcine
Épidémiologie du syndrome
reproducteur et respiratoire
porcin (SRRP) dans
les élevages québécois
Sylvie D’ALLAIRE, D.M.V., M.Sc., Ph.D.
Professeure en médecine porcine
Faculté de médecine vétérinaire, Université de Montréal
Saint-Hyacinthe (Québec)
Conférence préparée avec la collaboration de
Renée LAROCHELLE, B.Sc., M.Sc., Ph.D., Chercheure scientifique
Ronald MAGAR, B.Sc., M.Sc., D.M.V., Ph.D., Chercheur scientifique
Agence canadienne d’inspection des aliments, Laboratoire de Saint-Hyacinthe
Note :
Cette conférence a été présentée lors de l’événement et a été publiée
dans le cahier des conférences.
Pour commander le cahier des conférences, consultez
le catalogue des publications du CRAAQ
ÉPIDÉMIOLOGIE DU SYNDROME REPRODUCTEUR
ET RESPIRATOIRE PORCIN (SRRP) DANS LES ÉLEVAGES QUÉBÉCOIS
INTRODUCTION
Le syndrome reproducteur et respiratoire porcin (SRRP) est apparu en Amérique du Nord en
1987. Toutefois, ce n'est qu'en 1991 que le virus responsable de cette maladie a été identifié.
Depuis, le SRRP continue d'entraîner des pertes économiques considérables pour l'industrie
porcine. C'est sans contredit chez le porc la maladie la plus importante économiquement au
Québec.
Plusieurs études ont démontré que ce virus est génétiquement très variable (Kapur et al., 1996;
Goldberg et al., 2000a, b) et certains auteurs avancent que ces variations pourraient être à
l'origine de la différence de signes cliniques observés lors d'épisodes de SRRP. La sévérité des
signes cliniques peut également être influencée par le type de système de production et le
statut immunitaire du troupeau. Afin de mieux contrôler cette condition, il est essentiel de bien
en comprendre l'épidémiologie. Le virus se transmet d'un troupeau à l'autre principalement par
l'introduction de sujets infectés et par la semence contaminée, ou tel que suggéré
expérimentalement via du matériel contaminé (aiguilles, bottes, vêtements, véhicules), des
insectes et des oiseaux (Le Potier et al., 1997; Zimmerman et al., 1997; Benfield et al. 1999;
Dee et al., 2002; Otake et al., 2002 a, b, c). Quant à la transmission par aérosol sur de longues
distances, la littérature à son sujet demeure controversée. La majorité des études portant sur la
transmission ont été effectuées à partir d'infections expérimentales alors que très peu d'études
de champ ont été menées. Des outils de diagnostic très performants ont été développés pour le
SRRP au cours des dernières années, ce qui a permis une approche originale pour l'étude de
l'épidémiologie de cette importante maladie.
Les objectifs du projet étaient d'évaluer la variation génétique parmi les souches du virus SRRP
au Québec et d'identifier des relations entre les souches afin de mieux comprendre les facteurs
impliqués dans la propagation du virus. De nombreux vétérinaires et producteurs ont participé à
cette étude et leur collaboration fut grandement appréciée. Les résultats présentés sont issus
d'une étude récente (Larochelle et al. 2003) à laquelle est ajoutée l'analyse de cas de SRRP
soumis depuis juillet 2002.
MATÉRIEL ET MÉTHODES
Au total, 369 souches de virus SRRP ont été analysées dont 347 souches obtenues de cas de
champ sur une période de cinq ans, 18 isolats de référence, trois souches vaccinales et une
souche des États-Unis.
Les échantillons soumis consistaient en des sérums ou des morceaux de poumons ou de
ganglions lymphatiques obtenus d'animaux qui avaient présenté des signes cliniques ou des
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taux d'anticorps contre le virus SRRP plus élevés que normalement attendu. Les échantillons
étaient soumis à diverses procédures de biologie moléculaire qui permettaient de séquencer
une partie du génome du virus SRRP. En bref, les souches étaient identifiées par PCR
(amplification en chaîne par polymérase ou polymerase chain reaction) de façon à amplifier la
région appelée ORF 5 (cadre de lecture ouvert ou open reading frame) du virus SRRP.
Par la suite, cette partie du génome viral (ORF 5) a été séquencée ce qui a permis de comparer
les souches entre elles. Cette analyse a permis d'obtenir le degré de ressemblance (homologie
en %) entre les souches et ainsi de déterminer si les souches étaient semblables (homologues)
ou différentes (hétérologues). Un dendrogramme a été construit et permettait de visualiser
différents regroupements de souches. Un questionnaire était complété pour chaque cas soumis
afin d'obtenir de l'information sur le type de troupeau, la localisation, les signes cliniques
observés, les sources d'approvisionnement d'animaux et les sources potentielles de
contamination du troupeau. Les détails sur la méthodologie utilisée sont décrits par Larochelle
et collaborateurs (2003).
RÉSULTATS
Les 347 souches de champ provenaient de 251 troupeaux. Pour 65 troupeaux, plus d'un
échantillon ont été soumis au cours de l'étude. Environ 70 % des cas ont été soumis durant
l'automne et l'hiver, soit de novembre à avril. La taille des troupeaux variait de 100 à 2400 truies
avec une moyenne de 610. L'inventaire moyen en pouponnière et en engraissement était
respectivement de 1680 et 2010 porcs.
Près de 60 % des cas ont été soumis pour des problèmes reproducteurs, 35 % pour des
problèmes respiratoires en pouponnière ou en engraissement et 5 % pour une augmentation
dans le troupeau des titres sérologiques envers le virus SRRP en absence de signes cliniques.
Le dendrogramme a permis d'identifier 63 regroupements comprenant de 2 à 29 séquences
chacun. Des exemples de cinq différents regroupements sont illustrés à la Figure 1.
L'homologie devait être égale ou supérieure à 98 % pour considérer les séquences comme
semblables. Ainsi, 277 séquences sur 369 (75 %) ont pu être incluses dans ces regroupements.
Les données recueillies à l'aide des questionnaires ont été utilisées pour identifier la présence
de relations entre les souches d'un même regroupement. Pour certains regroupements, un seul
type de relation pouvait être à l'origine du regroupement, alors que plusieurs relations diverses
étaient observées dans d'autres regroupements.
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Figure 1.
Portion de dendrogramme illustrant cinq regroupements de différentes
souches de SRRP (accolades 1 à 5). Le regroupement 3 compte 20 souches
différentes
Les relations entre les souches pouvaient être attribuées à diverses causes (Tableau 1) :
•
•
•
•
•
à l'introduction de porcelets ou de porcs à l'engrais infectés ;
à l’introduction de sujets de remplacement infectés ;
au fait que les souches provenaient d'un même troupeau ou d'un même site de
production ;
à une contamination intentionnelle de cochettes en vue de les acclimater à la souche
virale présente dans l'élevage récepteur ;
à une contamination via des objets inanimés.
Pour d'autres séquences, aucun lien n'a pu être identifié outre le fait que les souches
provenaient de troupeaux différents, mais appartenaient au même propriétaire sans être en
mesure de spécifier davantage la relation. Dans d'autres cas, aucun lien précis n'a pu être établi
autre que les souches qui provenaient de troupeaux situés dans la même région géographique.
La distribution de ces souches selon leur appartenance et la distance entre les fermes d'origine
est indiquée au Tableau 1. Les souches dites vaccinales, au nombre de 29, se retrouvaient
dans deux regroupements associés à deux types de vaccins. Pour 37 souches, aucune relation
n'a pu être observée.
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Tableau 1. Relation suspectée entre les souches au sein des regroupements
(277 souches)
Relation
%
Introduction de porcelets
Introduction d'animaux de remplacement
Même troupeau d'origine
Même site de production
Même organisation
Contamination intentionnelle pour acclimatation de cochettes
Objets inanimés
Propagation régionale
Distance entre les fermes <3 km : propriétaires différents
Distance entre les fermes <3 km : même propriétaire
Distance entre les fermes >3 km et <10 km : propriétaires différents
Distance entre les fermes >3 km et <10 km : même propriétaire
Distance >10 km et <30 km
Souche vaccinale
Inconnu
14,1
5,8
16,2
4,6
12,8
2,4
1,8
5,8
4,0
4,9
2,4
4,9
8,9
11,3
Pour 65 troupeaux, plus d'une souche ont été identifiées, soit de la même soumission ou de
différents échantillons soumis sur une période de un mois à quatre ans. Dans 66 % des
troupeaux ayant effectué de multiples soumissions, les souches étaient toutes différentes.
Jusqu'à quatre souches différentes ont été identifiées au sein d'un troupeau sur une période de
deux ans et demi. Cependant dans 20 % des troupeaux avec soumissions multiples, les
souches étaient similaires. Dans les autres cas (14 %), on retrouvait des souches à la fois
différentes et similaires, par exemple, deux souches semblables et une troisième différente des
deux autres.
Les souches de type vaccinal se retrouvaient dans deux regroupements : un avec
27 séquences dont celle du vaccin RespPRRS/Repro et celle de la souche de référence ATCCVR2332 et un deuxième regroupement de deux séquences incluant celle du vaccin PRRS ATP.
Une souche de champ a été subséquemment identifiée dans trois de ces troupeaux. Dans dix
cas, les animaux soumis avaient été vaccinés de 3 à 122 jours auparavant (moyenne de
43 jours), alors que dans 12 autres cas les animaux soumis n'étaient pas vaccinés eux-mêmes
mais provenaient de troupeaux où une vaccination était effectuée. Six autres sujets provenaient
d'élevage où la vaccination avait cessé depuis un à deux ans auparavant et un sujet venait d'un
troupeau n'ayant jamais utilisé de vaccin pour le SRRP.
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DISCUSSION
Cette étude a permis de démontrer qu'il y avait une très grande diversité moléculaire du virus
SRRP au Québec et que ce virus était en constante évolution. Par contre, nous n'avons pu
démontrer que la sévérité des signes cliniques était reliée à certains types génomiques
particuliers.
La majorité des cas de l’étude ont été soumis en automne et en hiver. Cette distribution
saisonnière de soumission peut être le reflet d'un risque d'infection accru durant l'automne et
l'hiver. Des études expérimentales ont suggéré que certains modes de transmission sont
favorisés selon les saisons. Ainsi, la transmission par des objets inanimés, tels les véhicules et
les bottes, serait plus facile en hiver alors que la transmission via les moustiques se produirait
durant les mois chauds. Dans notre étude, les oiseaux ne peuvent être considérés comme un
facteur important dans la transmission puisque la grande majorité des bâtiments étaient à
l'épreuve des oiseaux.
Les relations entre les souches qui prédominaient au sein des regroupements étaient
l'introduction d'animaux infectés (porcelets, porcs à l'engrais ou cochettes) et la propagation
régionale. Les cas qui faisaient suite à l'introduction de cochettes survenaient en moyenne deux
à trois semaines après l'introduction, bien que cette période variait beaucoup selon le type de
roulement, la durée et le type d'acclimatation.
Il y a eu quelques cas où la contamination a pu être attribuée à des objets inanimés
contaminés. Dans un cas, la contamination des porcelets durant le transport a été incriminée.
Des porcelets naïfs avaient été transportés dans un véhicule où des porcelets SRRP-positifs
avaient séjourné au cours de la même journée sans que le camion ait été nettoyé et désinfecté
entre les deux opérations. Dans un autre cas, un conducteur qui venait de charger des
porcelets SRRP-positifs dans son camion, a eu accès au quai d'expédition d'un troupeau qui
était préalablement négatif. Dans ce dernier cas, on ne peut exclure une transmission par
aérosol. Ces exemples illustrent bien que les véhicules de transport et leur conducteur de
même que les employés représentent un risque dans la transmission du virus SRRP.
Le lien entre des souches provenant de troupeaux se trouvant sur un même site de production
n'est pas inattendu. Bien que la transmission par aérosol entre les bâtiments ne puisse être
exclue, il y a certainement un risque accru de contamination par des objets inanimés et le
mouvement des employés et du personnel au sein de ces organisations. Toutefois, il est à noter
que dans plus de la moitié des cas, des souches différentes au sein d'un même site ont été
identifiées confirmant l'importance de maintenir des règles de biosécurité strictes entre deux
bâtiments.
La propagation régionale se définit comme la transmission d'un agent d'un troupeau à l'autre
sans qu'il y ait eu de contact direct évident avec des porcs ou des humains. La transmission
peut se faire soit par aérosol (particule virale transmise par l'air selon la direction des vents), par
des vecteurs mécaniques ou biologiques (mammifères, oiseaux, insectes) ou encore par des
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objets inanimés. La propagation régionale a été fortement suspectée pour plusieurs souches
provenant de troupeaux appartenant à différents propriétaires. Dans 44 % des cas où une
propagation régionale était suspectée, les troupeaux étaient localisés à moins de 3 km l'un de
l'autre et dans un autre 33 % des cas, les troupeaux étaient séparés de 3 à 10 km. Mortensen
et collaborateurs en 2002 ont démontré que d'avoir un troupeau situé à moins de 3 km d'un
élevage infecté augmentait le risque d'infection par le virus SRRP. Il a été impossible de
déterminer à partir de nos données une distance spécifique en deçà de laquelle le risque
d'infection est augmenté étant donné que la plupart des troupeaux se trouvaient dans des
zones densément peuplées avec, de surcroît, d'autres fermes avoisinantes n'ayant pas
participé à l'étude et pour lesquelles le statut sanitaire demeurait inconnu.
Bien que le mode précis de transmission pour la propagation régionale soit inconnu, la
transmission par aérosol est fortement suspectée dans plusieurs cas. Près de la moitié de ces
cas appartenaient à des propriétaires différents avec des fournisseurs d'aliments différents, des
équipes de conseillers techniques différents et des sources différentes d'animaux, diminuant
ainsi les probabilités de transmission par les véhicules ou autres objets inanimés. Pour les
troupeaux appartenant à un même propriétaire, il est plus difficile de prouver une transmission
par aérosol, car le virus peut également être introduit dans le troupeau par une source
commune d'animaux ou via des objets inanimés associés à des services techniques ou à des
véhicules. La littérature sur la transmission par aérosol demeure fort controversée. Bien que
pendant longtemps, on ait cru à une transmission par aérosol, mais seulement sur de courtes
distances, soit moins de 1 mètre (Torremorell et al., 1997; Brockmeier and Lager, 2002), les
études rapportant une transmission sur de plus longues distances sont de plus en plus
fréquentes (Le Potier et al., 1997; Lager et al., 2002; Mortensen et al., 2002; Dee et al., 2003).
Nos résultats indiquent qu'une souche peut persister dans un troupeau jusqu'à 3 ½ ans, en ne
subissant que très peu de variation de la région ORF 5, moins de 2 % au cours de cette
période. Toutefois, l'introduction d'une nouvelle souche au sein d'un troupeau semble beaucoup
plus fréquente que la persistance d'une souche qui subirait des mutations dans le temps. Ainsi
dans 80 % des troupeaux ayant soumis plus d'un cas, on retrouvait des souches génétiquement
différentes, et ce, souvent même dans un intervalle de moins de un an. Dans ces cas, il était
fréquent d'observer une recrudescence de signes cliniques, qui pouvaient être très sévères.
Ces résultats corroborent ceux de Mengeling et collaborateurs (2003) qui ont démontré que la
réponse immunitaire du porc au virus du SRRP a un certain degré de spécificité par rapport à la
souche. En d'autres termes, la réponse immunitaire développée face à une souche de SRRP
ne confère pas une protection totale lorsqu'une autre souche est introduite, ce qui expliquerait
la recrudescence des signes cliniques.
Dans notre étude, une souche vaccinale a été identifiée dans moins de 10 % des cas bien que
les animaux étaient vaccinés dans 23 % des soumissions et provenaient de troupeaux vaccinés
dans 61 % des cas. Ces résultats confirment que les souches de champ se répliquent plus
activement que la souche vaccinale. Il est rapporté que la souche vaccinale peut se transmettre
de porcs vaccinés à des porcs naïfs (Mortensen et al., 2002), ce qui expliquerait la circulation
de la souche vaccinale au sein d'un troupeau, même deux ans après l'arrêt de la vaccination.
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CONCLUSION
Au sein d'un troupeau, il peut être important de déterminer si les souches sont similaires
lorsqu'on expérimente plus d'un épisode de SRRP. Lorsque les souches sont identiques, cela
peut révéler un problème d'acclimatation des cochettes ou un problème de stabilisation de
l'infection qui fait souvent suite à l'introduction continuelle d'animaux susceptibles. Si par contre,
on fait face à des souches différentes, il est primordial de déterminer s'il s'agit de problèmes liés
aux mesures de biosécurité ou à la source des animaux. L'utilisation de la caractérisation
génomique du virus en parallèle avec les données épidémiologiques a fourni de l'information
très intéressante aux vétérinaires et aux producteurs qui ont participé à l'étude. Suite aux
résultats, les règles de biosécurité ont été réévaluées sur plusieurs fermes de même que le
mouvement des animaux, du personnel et des véhicules. Le fait d'être en mesure d'identifier de
façon plus concrète la source d'une infection a aussi contribué significativement à la formation
continue des employés, des propriétaires et des spécialistes en les sensibilisant davantage à
l'importance des mesures de biosécurité.
REMERCIEMENTS
Nous tenons à remercier B. Delisle et D. Longtin de l'Agence canadienne d'inspection des
aliments, Laboratoire de Saint-Hyacinthe, pour le travail technique de même que tous les
vétérinaires qui ont participé à l'étude pour leur temps, effort et dynamisme. Nous tenons
également à remercier nos partenaires industriels pour leur contribution financière : F. Ménard
Inc., Shur Gain, Boehringer Ingelheim (Canada) Ltd./Ltée, Coopérative fédérée de Québec,
Agribrands Purina Canada Inc., Schering Plough Santé Animale. Ce projet a été rendu possible
grâce au programme de partage des frais à l’investissement de l'Agence canadienne
d'inspection des aliments.
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RÉFÉRENCES
Benfield, D.A., Collins, J.E., Dee, S.A., et al., 1999. Porcine reproductive and respiratory
syndrome. Dans: B.E. Straw, S. D’Allaire, W.L. Mengeling and D.J. Taylor, (éditeurs), Diseases
of Swine, 8e édition. Iowa State University Press, Ames, pp. 201-232.
Brockmeier, S.L., Lager, K.M., 2002. Experimental airborne transmission of porcine
reproductive and respiratory syndrome virus and Bordetella bronchiseptica. Vet. Microbiol. 89,
267-275.
Dee, S., Deen, J., Rossow, K., et al., 2002. Mechanical transmission of porcine reproductive
and respiratory syndrome virus through a coordinated sequence of events during cold weather.
Can. J. Vet. Res. 66, 232-239.
Dee, S., Jacobson, L., Rossow, K., Pijoan, C., 2003. Developing a model to re-evaluate aerosol
transmission of PRRSV. Proc. 4th Int. Symp. Emerging Re-emerging Pig Diseases, Rome, Italie,
pp. 39-40.
Goldberg, T.L., Hahn, E.C., Weigel, R.M., Scherba, G., 2000a. Genetic, geographical and
temporal variation of porcine reproductive and respiratory syndrome virus in Illinois. J. Gen.
Virol. 81, 171-179.
Goldberg, T.L., Weigel, R.M., Hahn, E.C., Scherba, G., 2000b. Associations between genetics,
farm characteristics and clinical disease in field outbreaks of porcine reproductive and
respiratory syndrome virus. Prev. Vet. Med. 43, 293-302.
Kapur, V., Elam, M.R., Pawlovich, T.M., Murtaugh, M.P., 1996. Genetic variation in porcine
reproductive and respiratory syndrome virus isolates in the midwestern United States. J. Gen.
Virol. 77, 1271-1276.
Lager, K.M., Mengeling, W.L., Wesley, R.D., 2002. Evidence for local spread of porcine
reproductive and respiratory syndrome virus. J. Swine Health Prod. 10, 167-170.
Larochelle, R., D'Allaire, S., Magar, R. 2003. Molecular epidemiology of porcine reproductive
and respiratory syndrome virus (PRRSV) in Québec. Virus Res. 96, 3-14.
Le Potier, M.-F., Blanquefort, P., Morvan, E., Albina, E., 1997. Results of a control program for
the porcine reproductive and respiratory syndrome in the French « Pays de la Loire » region.
Vet. Microbiol. 55, 355-360.
Mengeling, W.L., Lager, K.M., Vorwald, A.C., Koehler, K.J., 2003. Strain specificity of the
immune response of pigs following vaccination with various strains of porcine reproductive and
respiratory syndrome virus. Vet. Microbiol. 93, 13-24.
CRAAQ – 2003
9
COLLOQUE SUR LA PRODUCTION PORCINE
Mortensen, S., Stryhn, H., Sogaard, R., et al., 2002. Risk factors for infection of sow herds with
porcine reproductive and respiratory syndrome (PRRS) virus. Prev. Vet. Med. 53, 83-101.
Otake, S., Dee, S.A., Rossow, K.D., et al., 2002a. Transmission of porcine reproductive and
respiratory syndrome virus by fomites (boots and coveralls). J. Swine Health Prod. 10, 59-65.
Otake, S., Dee, S.A., Rossow, K.D., et al., 2002b. Transmission of porcine reproductive and
respiratory syndrome virus by needles. Vet. Rec. 150, 114-115.
Otake, S., Dee, S.A., Rossow, K.D., et al., 2002c. Mechanical transmission of porcine
reproductive and respiratory syndrome virus by mosquitoes, Aedes vexans (Meigen). Can. J.
Vet. Res. 66, 191-195.
Torremorell, M., Pijoan, C., Janni, K., et al., 1997. Airborne transmission of Actinobacillus
pleuropneumoniae and porcine reproductive and respiratory syndrome virus in nursery pigs.
Am. J. Vet. Res. 58, 828-832.
Zimmerman, J.J., Yoon, K.-J., Pirtle, E.C., et al., 1997. Studies of porcine reproductive and
respiratory syndrome (PRRS) virus infection in avian species. Vet. Microbiol. 55, 329-336.
CRAAQ – 2003
10
COLLOQUE SUR LA PRODUCTION PORCINE