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L’origine de la zoonose et les modes de contamination

Publié en ligne le 8 octobre 2020 - Coronavirus -

Une version plus détaillée de cet article a été mise en ligne sur notre site en avril 2020. Ce texte est une adaptation par l’auteur d’un article publié initialement sur le site de la Fondation droit animal éthique et sciences (LFDA) et paru dans la revue Droit Animal, Éthique & Sciences n° 105, avril 2020. Nous remercions la Fondation qui a autorisé cette reprise.
Référence : Brugère-Picoux J,« Covid-19 : origine de la zoonose et modes de contamination », 17 mars 2020. Sur fondation-droit-animal.org

Rêves au clair de Lune,
Gabriel Ferrier (1847-1914)

La nouvelle maladie émergente Covid-19 (Coronavirus disease 2019) est due à un coronavirus (Sars-CoV-2) dont la chauve-souris est un réservoir naturel. Non affecté, ce mammifère volant peut transmettre de nombreux virus à d’autres espèces, dont l’espèce humaine.

Les chauves-souris, réservoirs de virus émergents

Les chiroptères, plus communément appelés chauves-souris, seuls mammifères volants, constituent environ 20 % de la diversité des mammifères et sont largement distribués dans le monde. Ils présentent une longévité de plusieurs dizaines d’années, inhabituelle pour des animaux de petite taille au métabolisme élevé [1]. Depuis quelques décennies, on découvre que ces chauves-souris peuvent héberger de nombreux virus dont certains sont à l’origine de maladies émergentes chez l’Homme ou l’animal. Ces réservoirs naturels de virus présentent aussi la particularité de ne pas être affectés par les agents infectieux qu’ils hébergent [2]. On a pu montrer que les chauves-souris étaient résistantes à des charges virales, mortelles pour d’autres mammifères, d’Henipavirus et de Lyssavirus [3, 4]. Cependant on connaît mal les mécanismes responsables de cette capacité des chauves-souris à coexister avec les virus [5]. Leur adaptation au vol favoriserait une élévation de leur température corporelle permettant d’accroître l’efficacité de la réponse immunitaire [6, 7]. Cette coexistence entre virus et chauves-souris serait aussi liée à une réponse atténuée en interférons [8] qui permettrait le maintien d’une certaine charge virale en permanence dans l’organisme.

Lors de l’émergence d’une maladie virale impliquant des chauves-souris, le franchissement occasionnel de la barrière d’espèce de la chauvesouris à l’Homme ou à l’animal est souvent lié à une modification des écosystèmes largement due à des activités humaines. Alors qu’il n’existait que peu de contacts auparavant, les nouvelles conditions permettent la mise en relation des espèces animales sauvages (chauve-souris ou hôtes intermédiaires) avec l’Homme ou certaines espèces domestiques.

C’est ainsi que les chauves-souris ont été les pourvoyeuses de maladies zoonotiques émergentes redoutables déclenchées par divers agents viraux dont les Lyssavirus (groupe auquel appartient le virus de la rage), les Henipavirus (groupe auquel appartient le virus Nipah), les Filovirus (groupe auquel appartient le virus de Marburg) et certains coronavirus.

L’origine des coronavirus

Les coronavirus sont des virus à ARN classés en Alphacoronavirus, Betacoronavirus, Gammacoronavirus et Deltacoronavirus. Leur nom vient de l’observation de petites excroissances (ou spicules) à leur surface, formant une sorte de couronne.

Les coronavirus semblent provenir des chauvessouris, et plus particulièrement les Alphacoronavirus et les Betacoronavirus (genres pour lesquels on constate des zoonoses), ce qui explique le grand nombre de virus isolés dans ces espèces alors que les oiseaux seraient à l’origine des Gammacoronavirus et des Deltacoronavirus [9].

Le premier coronavirus identifié fut celui de la bronchite infectieuse aviaire en 1931 aux États-Unis alors que ce n’est que dans les années 1960 que les premiers coronavirus ont été décrits chez l’Homme, responsables de rhumes souvent banals. Depuis, de nombreux coronavirus ont été isolés chez les Mammifères et les Oiseaux.

Le Sars-CoV-1 est un Betacoronavirus responsable du syndrome respiratoire aigu sévère (Sras) qui fut une importante épidémie de février à mai 2003, avec un taux de mortalité de 10 %, tuant 774 personnes sur 8 096 malades, surtout en Chine mais le Canada fut aussi très touché (avec 43 décès sur 251 malades) [10]. Il a fallu mettre en place d’importantes mesures de biosécurité pour assister à la fin de l’épidémie. Quand le Sras a émergé à la mi-novembre 2002 dans la province du Guangdong, les cas n’ont pas été officiellement notifiés par crainte d’éventuelles retombées sociales ou économiques, permettant ainsi une large diffusion du virus. L’Organisation mondiale de la santé (OMS) n’a été prévenue que le 11 février 2003…

Le Mers est apparu plus tard en septembre 2012 et concerne principalement le Moyen-Orient, l’animal réservoir étant le dromadaire. À la fin de novembre 2019, 2 494 cas ont été confirmés dont 858 sont décédés (soit un taux de mortalité de 34,4 %) [11]. L’Arabie Saoudite a été le pays le plus touché avec 2 102 cas dont 780 sont décédés, soit un taux de mortalité de 37,1 %.

Chauves-souris(1880),
Source : The New York Public Library

Alors que les premiers cas de Sras ont été observés en 2002 dans la province du Guangdong, il s’avère que la source géographique du virus semble être la province de Yunnan ou le sud-ouest de la Chine, le principal réservoir animal étant vraisemblablement des chauves-souris fer à cheval (Rhinolophus sinicus) [2, 12, 13]. Une surveillance de ces chauves-souris réalisée sur plus de cinq années dans une grotte de la province de Yunnan a permis de démontrer l’importante quantité de coronavirus pouvant être hébergés par ces chiroptères dont certains proches du virus du Sras (Sars-CoV-1) et dénommés Sars-related coronavirus (Sarsr-CoV). Les scientifiques chinois soulignèrent même en 2017 que ces nouvelles informations sur l’origine et l’évolution du Sars-CoV-1 mettaient en évidence la nécessité de se préparer à l’émergence future de maladies comme le Sras [14]

D’autres scientifiques américains [15] et chinois [16] avaient signalé (en 2015 et 2019 respectivement) le potentiel d’émergence des coronavirus présents dans les populations de chauves-souris. Ces derniers concluaient ainsi leur article : « Il est très probable que les futures épidémies de coronaviroses comme le Sras ou le Mers proviendront de chauves-souris, et il y a une probabilité accrue que cela se produise en Chine. Par conséquent, l’enquête sur les coronavirus de chauve-souris devient un problème urgent pour la détection des signes d’alerte précoce pour minimiser alors l’impact de ces futures épidémies en Chine »… Il était surtout évident pour ces scientifiques que la Chine représentait la zone à haut risque (le point chaud) d’où partirait l’épidémie.

Ces alertes scientifiques américaines et chinoises de 2015 et de 2019 n’ont pas permis d’éviter l’apparition en décembre 2019 d’une pneumonie d’origine inconnue touchant 59 personnes dans la ville chinoise de Wuhan. Les personnes atteintes avaient surtout fréquenté le marché de la ville où l’on vendait divers animaux domestiques et sauvages, le plus souvent vivants. Le 2 janvier 2020, ce marché fut immédiatement fermé sans que l’on ait recherché l’origine de la contamination parmi les espèces animales vendues. Cette maladie émergente (dénommée Coronavirus disease 2019 ou Covid-19) est due à un coronavirus (Sars-CoV-2) où une chauve-souris fer à cheval (Rhinolophus affinis) est incriminée en tant que réservoir. L’étude du génome du Sars-CoV-2 [20] confirme qu’il s’agit d’un virus proche à 96,2 % d’un coronavirus présent chez la chauve-souris (Sars-CoV ; RaTG13), ce virus étant plus éloigné du virus du Sras (79 %) ou de celui du Mers (50 %).

L’origine de la contamination par les coronavirus

L’Étal de boucher,
Pieter Aertsen (ca. 1508-1575)

On ne connaît pas l’origine exacte de la contamination humaine par le Sars-CoV-2 alors que l’on connaît le lien épidémiologique avec un marché aux animaux vivants sauvages ou domestiques qui n’est pas sans rappeler l’origine du Sras également liée à un marché d’animaux vivants en Chine. La question n’est actuellement pas résolue et l’on ne peut que se baser sur les études réalisées sur le Sars-CoV-1. On peut regretter que des prélèvements n’aient pas été réalisés sur les animaux (en particulier les animaux sauvages) vendus vivants dans une grande proximité sur le marché de Wuhan, malgré l’illégalité de leur vente, avant la fermeture de ce dernier.

On peut retenir trois hypothèses à l’origine du franchissement d’un coronavirus de la barrière d’espèce de la chauve-souris vers l’Homme : (1) un hôte intermédiaire ayant permis ultérieurement la contamination humaine ; (2) une contamination humaine directe à partir de la chauve-souris avec un hôte jouant le rôle réservoir secondaire favorisant le maintien de l’infection animale et humaine dans les marchés d’animaux vivants ; (3) la présence de multiples virus proches n’ayant pas subi de mutation et hébergés par les chauves-souris et une adaptation secondaire ou une recombinaison avec une protéine de pointe lui permettant de se lier aux récepteurs cellulaires humains.

Dans la première hypothèse, et pour le cas de la Covid-19, l’animal principalement suspecté en tant qu’hôte intermédiaire potentiel entre la chauve-souris et l’Homme est le pangolin (Manis pentadactyla et Manis javanica en Asie). Le pangolin, de l’ordre des Pholidotes, vit dans les forêts en se nourrissant de termites et de fourmis. Cet animal sauvage est apprécié en Asie pour sa viande mais aussi pour ses écailles qui auraient des propriétés thérapeutiques en médecine traditionnelle asiatique. Il est très braconné dans le monde alors que la Convention internationale sur le commerce d’espèces sauvages menacées d’extinction (Cites) a voté en 2017 l’interdiction totale du commerce international des pangolins (voir sur le site de l’International Union for Conservation of Nature (IUCN) [18]). L’avantage de la suspicion concernant le pangolin dans la Covid-19 sera un contrôle plus strict de son commerce permettant de le protéger.

Les premières mesures chinoises

Au début de l’apparition de la maladie en Chine, les symptômes observés, rappelant ceux d’une affection grippale avec de la toux et une hyperthermie, n’étaient pas identiques à ceux du Sras et les premiers cas de mortalité rapportés concernaient des personnes âgées ou atteintes d’autres affections sévères. Ceci peut expliquer les premiers propos rassurants de l’OMS alors que les autorités chinoises mettaient en place des mesures de biosécurité particulièrement exceptionnelles (56 millions de personnes confinées dans la province de Hubei, interdiction du commerce d’animaux sauvages, interdiction de voyager, fermeture de la Cité interdite, de la Grande Muraille et des parcs Disney, importantes restrictions de circulation, construction d’hôpitaux dédiés en quelques jours, prolongement du congé du nouvel an chinois, etc.). Ce n’est que le 11 mars 2020 que l’OMS a déclaré qu’il s’agissait d’une pandémie (il s’agit de la première pandémie causée par un coronavirus) [19].

Pangolin, Illustration de 1803
© thepalmer| Istockphoto

Cependant le virus a pu se propager pendant plus de deux mois en Chine, voire dans d’autres pays, avant la mise en place des mesures de biosécurité drastiques décidées après le 23 janvier 2020, de nombreux déplacements de personnes ayant pu se faire, en particulier avec les préparatifs du nouvel an chinois.

Conclusion

Il y aura toujours des maladies émergentes. Une étude effectuée sur 335 maladies ayant émergé entre 1940 et 2008 a permis de noter que 60 % d’entre elles étaient des zoonoses, c’est-à-dire des maladies pouvant infecter l’Homme et l’animal, et parmi celles-ci, 72 % seraient dues à la faune sauvage [20]. C’est pourquoi le concept « une seule santé » est mis en avant par de nombreuses organisations internationales reconnaissant les liens entre la santé humaine, la santé animale et l’environnement [21].

Lors d’une zoonose émergente, il importe aussi de connaître rapidement l’espèce animale qui en est à l’origine ainsi que les autres espèces pouvant jouer le rôle de réservoirs potentiels ou d’hôtes intermédiaires en collectant le plus rapidement possible des prélèvements appropriés avant de pouvoir mettre en place rapidement des mesures efficaces de biosécurité.

La mise en évidence chez les chiroptères de coronavirus pouvant provoquer deux épidémies comme le Sras à partir de 2002 puis la Covid-19 en 2019-2020 doit nous amener à reconsidérer nos stratégies de prévention de ces endémies en évitant le risque de contamination par une cohabitation trop étroite avec les chauves-souris, que ce soit du fait d’une modification de leur écosystème ou de leur consommation.

Il faut aussi éviter les possibilités de transfert de certains virus émergents vers l’Homme par le mélange de plusieurs espèces d’animaux sauvages ou domestiques vendus vivants ou non sur les marchés asiatiques, véritables chaudrons réservoirs de virus et centres d’amplification pour les infections émergentes. Il faut espérer que l’interdiction des marchés d’animaux vivants et plus particulièrement d’animaux sauvages sera maintenue avec rigueur en Chine. Cela impliquera une importante modification des habitudes alimentaires dans plusieurs régions chinoises.

Enfin, les répercussions médicales, économiques et médiatiques de la pandémie due à la Covid-19 démontrent l’intérêt à accorder à l’étude des coronavirus chez les chiroptères mais aussi l’intérêt à protéger ces espèces dont certaines sont insectivores et fort utiles dans la lutte contre les moustiques. L’important est d’essayer de maintenir un écosystème favorable à tous, animaux sauvages ou domestiques et Homme.

Références


[1 | Rodhain F,« Chauves-souris et virus : des relations complexes », Bull Soc Pathol Exot, 2015, 108 :272-89.
->https://link.springer.com/article/10.1007/s13149-015-0448-z]
2 | Calisher CH et al., “Bats : Important reservoir hosts of emerging viruses”, Clin Microbiol Rev, 2006, 19 :531-45.
3 | Middleton DJ et al., “Experimental Nipah virus infection in pteropid bats (Pteropus poliocephalus)”, J Comp Pathol, 2007, 136 :266-72.
4 | Sétien AA et al., “Experimental rabies infection and oral vaccination in vampire bats (Desmodus rotundus)”, Vaccine, 1998, 16 :1122-6.
[5] Baker M. et al., “Antiviral immune responses of bats : A review”, Zoonoses Public Health, 2013, 60 :104-16.
6 | Zhang G et al., “Comparative analysis of bat genomes provides insight into the evolution of flight and immunity”, Science, 2013, 339 :456-60.
7 |O’Shea TJ et al., “Bat flight and zoonotic viruses”, Emerg Infect Dis, 2014, 20 :741-7.
8 | Xie J et al.,“Dampened STING-Dependent Interferon Activation in Bats”, [Cell Host & Microbe, 2018, 23 :297-301.
9 | Woo PCY et al., “Discovery of Seven Novel Mammalian and Avian Coronaviruses in the Genus Deltacoronavirus Supports Bat Coronaviruses as the Gene Source of Alphacoronavirus and Betacoronavirus and Avian Coronaviruses as the Gene Source of Gammacoronavirus and Deltacoronavirus, J Virology, 2012, 3995-4008, doi :10.1128/JVI.06540-11.
10 | OMS, “Summary of probable SARS cases with onset of illness from 1 November 2002 to 31 July 2003 (Based on data as of the 31 December 2003)”. Sur who.int
11 | OMS, “MERS situation update”, novembre 2019. Sur who.int
12 | Hu B et al., “Discovery of a rich pool of bat SARS-related coronaviruses provides new insights into the origin of SARS”, PLoS Pathogen, 2017, 13, doi.org/10.1371/journal.ppat.1006698.
13 | Fan Y et al.,“Bat Coronaviruses in China”, Viruses, 2019, 11 :210, doi :10.3390/v11030210, PMID :30832341, PMCID :PMC6466186.
14 | Hu B et al., “Discovery of a rich pool of bat SARS-related coronaviruses provides new insights into the origin of SARS”, PLoS Pathogen, 2017, 13, doi.org/10.1371/journal.ppat.1006698.
15 | Menachery VD et al., “A SARS-like cluster of circulating bat coronaviruses shows potential for human emergence”, Nature Medicine, 2015, 21 :1508-13.
16 | Fan Y et al., “Bat Coronaviruses in China”, Viruses, 2019,11 :210, doi :10.3390/v11030210, PMID :30832341, PMCID :PMC6466186.
[17] Zhou P et al., “A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin”, Nature, 2020, 579 :270-3, doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7.
18 | Site de l’International Union for Conservation of Nature, iucnredlist.org
19 | WHO Director-General’s opening remarks at the media briefing on COVID-19 – 11 March 2020. Sur who.int
20 | Jones KE et al., “Global trends in emerging infectious diseases”, Nature, 2008, 451 :990-3.
21 | OMS,« L’approche multisectorielle de l’OMS “Un monde, une santé” », septembre 2017. Sur who.int

Publié dans le n° 333 de la revue


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L' auteur

Jeanne Brugère-Picoux

Professeur honoraire de pathologie médicale du bétail et des animaux de basse-cour à l’École nationale vétérinaire (...)

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