Rotavirus - Certificat CM1 - Université de Monastir - 2022-2023 PDF

UNIVERSITE DE MONASTIR Faculté de Pharmacie de Monastir Département de Biologie Clinique B Certificat : CM1 : Microbiologie Discipline : Virologie Les Rotavirus Elaboré par : Pr.Ag KALLALA Ouafa Niveau d’études : 3ème année Semestre : 1 Volu...

UNIVERSITE DE MONASTIR Faculté de Pharmacie de Monastir Département de Biologie Clinique B Certificat : CM1 : Microbiologie Discipline : Virologie Les Rotavirus Elaboré par : Pr.Ag KALLALA Ouafa Niveau d’études : 3ème année Semestre : 1 Volume horaire : 1 heure Année universitaire: 2022-2023 1  Plan Pré-ambule Liste des abréviations I. Pré-requis II. Objectifs éducationnels III. Messages pédagogiques IV. Document de base « Les Rotavirus» V. Post-test Références bibliographiques 2  Pré-ambule Devinez qui suis-je ? On appartient à la famille des Reoviridae. On a la forme d’une roue. On provoque des diarrhées, des vomissements, et une déshydratation sévère chez les jeunes enfants. On est responsable des 35 ou 60% des diarrhées aiguës et sévères chez les enfants de moins de 5 ans. La meilleure façon de ne pas nous attraper est de se laver les mains régulièrement ou de se faire vacciner. 3  Liste des abréviations ARN : Acide ribonucléique ELISA : « Enzyme Linked Immuno Sorbent Assay » NSP : protéines non structurales RT-PCR : « Retrotranscription-Polymease chain reaction » RVA : rotavirus de groupe A VP : « Viral protein » protéine structurale 4  I. Pré-requis – Chapitre de virologie générale (2ème année pharmacie) – Chapitre de relation hôte-virus (3ème année pharmacie) – Chapitre de méthodes de diagnostic en virologie (3ème année pharmacie) II. Objectifs Educationnels A la fin de ce cours, vous devez être capable de (d’) : – Décrire la structure virale des rotavirus. – Expliquer comment les propriétés physico-chimiques des rotavirus interviennent dans la transmission des rotavirus. – Décrire les modalités de diagnostic virologiques des gastroentérites à rotavirus. – Sensibiliser les gens quant à l’importance des règles d’hygiène et surtout le lavage régulier des mains dans la prévention des gastroentérites à rotavirus. III. Messages pédagogiques – Les rotavirus sont les principaux agents responsables des gastro-entérites du nourrisson et en tuent un million par an de par le monde. – La période d’incubation est courte et les premiers symptômes apparaissant entre 1 et 4 jours après la contamination. – Ils ne sont pas isolables en culture de cellules, mais il existe des tests directs simples sur selles, comme le test au latex. – L’essentiel du traitement est la réhydratation. – La prévention des gastroentérites à rotavirus réside dans le lavage des mains et des surfaces souillées. – La vaccination est possible à l’aide de vaccins atténués oraux qui permettent de limiter les formes graves des infections à rotavirus. IV. Les Rotavirus 1. Classification Les rotavirus appartiennent à la famille Reoviridae. Le genre Rotavirus comportent 7 groupes distincts notés de A à G et définis par le déterminant antigénique de la protéine interne de la capside (VP6). Seuls les rotavirus des groupes A, B et C sont présents chez 5 l’homme. Les rotavirus du groupe A (RVA), de loin les plus fréquents, ont été clairement montrés comme responsables des gastroentérites aiguës épidémiques souvent sévères chez l’enfant en bas âge. 2. Structure virale Les rotavirus sont des virus non enveloppés dont les particules virales matures en forme de roue mesurent 75nm de diamètre (100nm avec les spicules) (Figure 1). Ce sont des virus à ARN double brin segmentés. Leur capside icosaédrique est formée d’une triple couche de protéines : les couches externe, intermédiaire et interne (ou core). Elle contient les enzymes nécessaires à la réplication virale dont une ARN-polymérase ARN-dépendante. Figure 1 : Particules de rotavirus en microscope électronique en coloration négative Le génome de rotavirus est constitué de 11 segments d’ARN double brin portant chacun un gène codant pour au moins une protéine. Ces protéines virales comprennent six protéines structurales (VP) et six protéines non structurales (NSP). La surface de la capside (couche externe) est constituée par la glycoprotéine VP7 surmontée de spicules formés par la protéine VP4. La protéine VP6 forme la couche intermédiaire ; la protéine VP2 constitue le core et interagit avec l’ARN viral (Figure 2). Les protéines VP1 et VP3 sont associées au génome et possèdent des activités enzymatiques indispensables à l’infectiosité du virion. Les protéines non structurales sont quant à elles fortement impliquées dans la virulence du virus et la pathogenèse de la diarrhée. 6  Figure 2 : Organisation du génome et structure des rotavirus VP : protéines structurales, NSP : protéines non structurales Pour chaque groupe, les rotavirus peuvent être classés en génotypes définis par les gènes codant pour deux antigènes de capside : VP7 (ou G pour glycoprotein) et VP4 (ou P pour protease-sensitive) (Tableau I). Tableau I : Classification antigénique des rotavirus Spécificité Protéine Classification Ac induits antigénique spécifique A,B,C…G Groupe VP6 (7 groupes) Non protecteurs I,II,I et II,ni I ni II Sous-groupe VP6 (4 sous-groupes) G1,G2,G3,G4,… Sérotype G VP7 au moins 14 Protecteurs P,P,P,… Sérotype P VP4 au moins 15 VP : protéines structurales 7  3. Propriétés physico-chimiques Les rotavirus sont des virus nus donc résistants et restent actifs plusieurs heures sur une table à langer, jusqu’à 10 jours sur les surfaces non poreuses, plusieurs semaines sur un jouet et plusieurs mois dans les selles, résistent également à de nombreux agents physico- chimiques: savons habituels, solvants des lipides, détergents type chlorexidine, ammoniums quaternaires, alcools de moins de 70%. Ils restent stables en milieu acide (pH 3-3,5). Par contre, ils sont sensibles à l’éthanol à 95%, au formol à 2%, l’hypochlorite de sodium à 2% et sont inactivés à des températures supérieures à 50° C. 4. Cycle de multiplication La multiplication, exclusivement cytoplasmique et dure environ 12 heures, présente plusieurs particularités (Figure 3) : - la pénétration directe du virus sous la dépendance d’enzymes protéolytiques nécessaires au clivage de la protéine externe de capside VP4 et à la perméabilisation de la membrane cellulaire, - le virus apporte sa propre polymérase (VP1) qui est alors activée par la décapsidation partielle du virus, - les processus d’assemblage et de maturation sont complexes : les 11 segments d’ARN positifs s’assemblent au niveau d’inclusions cytoplasmiques (viroplasmes), - l’assemblage avec les protéines externes VP4 et VP7 conduit à la perte de l’enveloppe et à la libération de particules virales matures triple couche. Au final, les particules virales sont libérées par lyse cellulaire pour les cellules intestinales non polarisées ou par déstabilisation de la bordure en brosse pour les cellules villositaires intestinales. 8  Figure 3 : Schéma du cycle de réplication des rotavirus ARNm : Acide ribonucléique messager, NSP : Protéine non structurale, RE : Réticulum endoplasmique, VP : protéine structurale 5. Epidémiologie 5.1 Modes de transmission L’homme est le réservoir naturel des rotavirus humains. Il contamine son environnement et le virus est présent en quantité importante dans l’environnement et les eaux usées. Les animaux sont les réservoirs de leurs rotavirus spécifiques. La contamination de l’environnement humain est un facteur permettant leur transmission à l’homme. La personne infectée est contagieuse dès 2 jours avant l’apparition des symptômes et jusqu’à 10 jours après (108-1010 particules virales/mg de selle). La transmission des rotavirus est avant tout féco-orale, interhumaine, véhiculée par les mains ou indirecte par les surfaces et objets contaminés par des fèces ou des vomissures. La capacité des rotavirus à survivre sur différentes surfaces et dans des conditions très variables ainsi que les faibles doses infectieuses nécessaires pour infecter l’homme (10 particules suffisent à transmettre la maladie) contribue à leur rapide dissémination. 9 5.2 Epidémiologie La diarrhée aiguë est l'une des principales causes de morbidité et de mortalité parmi les enfants en bas âge dans le monde. Les rotavirus du groupe A sont responsables de 29 à 45% des hospitalisations pour diarrhées sévères dans le monde essentiellement dans les pays à bas et moyen revenus où la malnutrition et le mauvais état des structures sanitaires viennent grever le pronostic. C’est la principale cause d’hospitalisation des nourrissons dans les pays développés. Les rotavirus sont un important problème de santé publique en milieu hospitalier car ils sont la première cause d’infection nosocomiale en milieu pédiatrique et représentent entre 27 et 32% des infections nosocomiales selon les pays. Chez l’enfant plus âgé et surtout chez l’adulte, les réinfections à RVA sont assez communes mais les manifestations cliniques sont peu importantes voire totalement absentes compte tenu de la persistance d’une forte immunité acquise pendant l’enfance. L’adulte infecté constitue néanmoins un vecteur de transmission pour les plus jeunes du fait de cette présentation pauci- symptomatique de la maladie. Les rotavirus donnent des épidémies hivernales (de novembre à avril) dans les pays à climat tempéré (tel que la Tunisie), avec un pic très marqué en janvier et février avec des cas sporadiques tout au long de l'année. 6. Symptomatologie clinique Les rotavirus du groupe A ont un pouvoir pathogène entérique très important. Cependant les manifestations cliniques d’une infection à rotavirus varient fortement d’un individu à l’autre et notamment en fonction de l’âge et de l’exposition antérieure au virus allant de l’infection asymptomatique à des manifestations sévères avec des diarrhées de malabsorption et/ou sécrétoires. La période d’incubation est courte, de 1 à 3 jours. Les rotavirus peuvent être responsables de gastroentérites aiguës dans tous les groupes d’âge mais celles-ci sont plus communément retrouvées chez le jeune enfant entre 6 mois et 2 ans chez qui elles sont par ailleurs volontiers plus sévères. L’expression clinique de l’infection chez le nouveau-né diffère de celle du nourrisson par la rareté de la diarrhée et de la déshydratation, les infections asymptomatiques à rotavirus sont habituelles chez l’enfant de 1 à 3 mois du fait de l’immunité passive maternelle acquise au cours du troisième trimestre de grossesse et de l’allaitement mais également de l’immaturité intestinale. La symptomatologie réduite ou absente chez l’enfant plus âgé et l’adulte est 10 généralement le résultat d’une immunité acquise secondaire à une ou des infections antérieures. Chez le nourrisson et le jeune enfant, la maladie est d’apparition brutale et associ typiquement une diarrhée aqueuse non glairo-sanglante parfois explosive, des vomissements pouvant précédés la diarrhée, des douleurs abdominales et une hyperthermie modérée à 38°C. La consistance des selles est variable allant de la simple selle molle à l’émission de liquide à peine teinté de matières fécales, souvent de couleur verdâtre. L’intensité de la diarrhée, source de déshydratation, est extrêmement variable puisque la fréquence des selles peut osciller entre 1-2 à 15-20 selles par 24 heures avec un maximum atteint en 48 heures. 7. Diagnostic virologique Les symptômes cliniques des gastro-entérites à rotavirus ne sont pas suffisamment spécifiques pour permettre le diagnostic de la maladie, même si la prévalence du rotavirus et la sévérité du tableau clinique sont deux éléments en faveur d’une étiologie à rotavirus. Le diagnostic repose exclusivement sur des techniques de détection directe de rotavirus dans les selles. 7.1 Prélèvement Le prélèvement de selles doit être réalisé à la phase aiguë de la maladie : 2 à 3 g dans un récipient stérile à fermeture hermétique sont utiles. Il peut être transmis au laboratoire à température ambiante. Le prélèvement peut être conservé à +4°C pendant 72 heures mais au-delà il est nécessaire de le congeler à -30°C afin d’éviter une colonisation bactérienne trop importante et pouvant gêner la détection virale. 7.2 Techniques Outre la microscopie électronique qui permet de visualiser la morphologie caractéristique des rotavirus, de nombreuses techniques ont été développées pour détecter les rotavirus directement dans les selles. 7.2.1 Recherche des antigènes viraux Différentes techniques immunologiques sont utilisées pour la détection rapide des antigènes viraux. Parmi elles, les méthodes ummunocromatographiques, ELISA ou agglutination des particules de latex. 11 Elles sont de loin les plus utilisées en pratique courante et concordent avec les techniques biologies moléculaires dans près de 94 % des cas. Ces techniques ont pour point commun l’utilisation d’anticorps monoclonaux dirigés contre la protéine de groupe VP6 et spécifiques des rotavirus du groupe A. 7.2.2 Détection de l'ARN viral Se fait par des techniques d’amplification génique : RT-PCR. Elles permettent à la fois la détection du génome viral directement dans les selles mais également de déterminer les génotypes G et P de rotavirus et ceci à but épidémiologique. 8. Traitement Il n’existe à ce jour aucun traitement antiviral contre rotavirus. La prise en charge adaptée, notamment la réhydratation, permet d’obtenir une guérison en 5 à 7 jours. En effet, la déshydratation constitue la principale complication tout particulièrement chez le nourrisson. L’utilisation d’antibiotiques est inutile et l’utilisation d’antidiarrhéiques et d’antivomitifs est généralement déconseillée à cause du ralentissement de l’excrétion virale. 9. Prévention La prévention de la transmission du rotavirus passe par l’observance de règles d’hygiène simples. Le lavage des mains à l’aide de savon liquide antiseptique ou non doit être systématique après être allé à la selle, le nettoyage des fesses d’un nourrisson diarrhéique ou le contact avec des vomissures mais également avant de préparer les aliments. La désinfection des objets et des surfaces souillés ou manipulés doit également être systématique compte-tenu de la résistance de rotavirus sur toutes sortes de surface. Pour lutter contre les infections nosocomiales, les mesures d’hygiène (Lavage antiseptique des mains entre chaque patient) doivent être appliquées ainsi qu’une surveillance virologique active (détection précoce des premiers cas en début de période épidémique) permettant l’isolement ou le regroupement des malades infectés. Divers vaccins contre rotavirus ont été développés depuis le début des années 2000, ils sont administrés par voie orale. Leur administration est préconisée dès l’âge de 6 semaines et avant l’âge de 6 mois dans le but d’éviter les formes sévères. 12 V. Post-test Questions à choix multiples (QCM) Pour chaque QCM, cocher la (ou les) proposition(s) correcte(s). 1. Le génome des rotavirus est : A. de l’ARN de polarité positive B. de l’ADN circulaire C. de l’ARN segmenté D. de l’ARN double brin E. de l’ADN double brin 2. La transmission des rotavirus peut se faire : A. par voie aérienne B. par voie oro-fécale C. indirectement par les surfaces D. 2 jours avant l’apparition de signes cliniques E. par voie cutanée 3. La gastro-entérite à rotavirus : A. est toujours symptomatique B. sévit après une longue période d’incubation C. est traité à base d’un traitement antiviral spécifique D. peut être prévenue par vaccination E. survient uniquement chez les enfants 13  4. Le diagnostic des rotavirus : A. est principalement indirect B. peut se faire par microscopie électronique C. se fait sur des selles lorsqu’il est direct D. se fait sur un prélèvement sanguin E. doit se faire dans un laboratoire de niveau de sécurité 3 Questions à réponses ouvertes et courtes (QROC) Une jeune mère est inquiète car son enfant de 7 mois présente, après n épisode de vomissements, une diarrhée (8 selles par jour) et une fièvre à 38,5°C. une voisine compatissante la rassure et lui conseille de faire boire à la demande des biberons d’eau et à administrer un médicament anti-diarrhéique. 1. Quel est le virus ou famille de virus le (la) plus incriminé(e) dans cette symptomatologie ? 2. Citez les moyens diagnostiques qui permettent de le prouver. 3. Repérez 4 erreurs à éviter dans la prise en charge conseillée par la voisine. Références bibliographiques Organisation mondiale de la santé. Rotavirus. Disponible en ligne à l’adresse : https://www.who.int/immunization/monitoring_surveillance/burden/vpd/WHO_Surveil lanceVaccinePreventable_19_Rotavirus_FRENCH_R1.pdf Garbarg-Chenon A, Gault E. Reoviridae-Rotavirus et Réovirus. In: Traité de virologie médicale. Paris: ESTEM; 2003 : 425-438. Crawford SE, Ramani S, Tate JE, Parashar UD, Svensson L, HagbomM, et al. Rotavirus infection. Nat Rev Dis Primers.2018 ; 3: 17083. 14