Maladies émergentes de l’animal à l’Homme UE L3 Gallien 22_04_2024 V2.pdf

Maladies émergentes transmises de l’animal à l’Homme Pr Sébastien Gallien Service de maladies infectieuses et tropicales & immunologie clinique Université Paris Est Créteil Unité de Recherche DYNAMIC, UPEC/ENVA/A...

Maladies émergentes transmises de l’animal à l’Homme Pr Sébastien Gallien Service de maladies infectieuses et tropicales & immunologie clinique Université Paris Est Créteil Unité de Recherche DYNAMIC, UPEC/ENVA/ANSES  Liens d’intérêt J’ai, ou ai eu durant les trois dernières années, une affiliation, des intérêts financiers (rémunération/ bourse/ honoraires) ou intérêts autres avec un organisme industriel ou commercial de type : Bourse/ Honoraires Orateur/ Consultant Invitation à des Congrès Avec les sociétés : Gilead, Janssen, MSD, ViiV, Pfizer, Tillotts  Infection: maladie liée à l’action directe et/ou indirecte d’un agent infectieux (« microbes ») o Bactérie: microorganisme unicellulaire procaryote protégé par une paroi qui et contenant un unique chromosome o Virus: microorganisme possèdant un seul type d'acide nucléique (ADN. ou ARN), ne pouvant t se reproduire qu'en parasitant une cellule o Parasite: organisme qui vit sur ou dans un autre organisme (l’hôte) et qui profite (par exemple, en obtenant des nutriments) de l’hôte à ses dépens o Microrganismes unicellulaires (ex: protozoaires, microsporidies) o Helminthes multicellulaires (vers) o Ectoparasites (ex: gale, poux) Définitions (1) o Champignon: microorganismes eucaryotes d'origine végétale, sans chlorophylle, eucaryotes et hétérotrophes, se nourrissant par nécrotrophie (matière organique inerte), biotrophie (parasitisme), ou symbiose (ex: lichens) o Prion (proteinaceous infectious particles): protéine dont la conformation ou le repliement est anormal et capable de transmettre cette forme mal repliée à des variantes normales de la même protéine -> encéphalopathie spongiforme bovine) Infections transmissibles : infections définies par leur capacité à se transmettre à plusieurs individus ou entre individus (interhumaines) toutes les maladies infectieuses ne sont pas transmissibles entre humains (par exemple : tétanos, botulisme, légionellose…)  Risque émergent: tout risque à la fois nouveau et croissant Parmi les risques biologiques, les risques environnementaux et les maladies infectieuses sont au 1er plan Infection émergente: maladie infectieuse – ou présumé infectieuse – à la fois nouvelle et en augmentation touchant l’homme, l’animal ou les deux Définitions (2)  émergence inhérente aux agents infectieux transmissibles, en particulier ceux qui ont un potentiel épidémique, et pouvant résulter d’une modification qualitative ou quantitative des caractéristiques de l’agent infectieux de la population touchée ou de son environnement => phénomène dynamique et complexe qui résulte de l’interaction entre l’hôte, l’agent biologique et l’environnement  Infection nouvellement apparue ou identifiée Ex : infections respiratoires graves à coronavirus: SRAS en 2003 ou le MERS au Moyen-Orient depuis 2012) Infection connue dont l’incidence augmente ou dont les L’émergence caractéristiques cliniques ou évolutives se modifient dans un espace ou dans un groupe de population donné infectieuse Ex : virus West Nile, Chikungunya, Zika, Ebola Infections liées à des agents avec des caractéristiques modifiées Sensibilité aux anti-infectieux - ex : BHRE Caractéristiques antigéniques entrainant une moindre efficacité des vaccins – ex: grippe Acquisition de nouveaux mécanismes pathogéniques. ex: production de toxine – ex: Clostridioides difficile 027 Infection identifiée mais dont les conditions d’expansion se réunissent ex : implantation d’Aedes albopictus, moustique vecteur de la dengue et du Chikungunya, dans le Sud de la France  Définitions (3) Zoonose (= anthropozoonose): maladies ou infections qui se transmettent des animaux vertébrés à l'homme, et vice versa Pathogènes en cause peuvent être des bactéries, des virus, des parasites ou des prions Transmission directe, lors d'un contact entre un animal et un être humain, ou indirecte par voie alimentaire ou par l’intermédiaire d'un vecteur (insecte, arachnides…)  Paludisme  Coronavirus (COVID, MERS, SARS)  Grippe  Fièvres hémorragiques virales (ex: dengue, fièvre jaune, Ebola)  Salmonellose, listériose, leptospirose, toxoplasmose  Leishmaniose, typhus  Lyme et autres borrélioses  Zika, Chikungunya, West Nile  Echinococcose, douve  Rage  Charbon, peste, variole du singe  Et beaucoup d’autres  Paludisme  Coronavirus (COVID, MERS, SARS)  Grippe  Fièvres hémorragiques virales (ex: dengue, fièvre jaune, Ebola)  Salmonellose, listériose, leptospirose, toxoplasmose  Leishmaniose, typhus  Lyme et autres borélioses  Zika, Chikungunya, West Nile  Echinococcose, douve  Charbon, peste, variole du singe  Et beaucoup d’autres Les zoonoses sont au centre de la problématique One Health  Emergence d’une zoonose Transformation d'un agent pathogène uniquement animal en un agent pathogène (exclusivement) humain modifié d'après Wolfe et al. 2007 Quels facteurs favorisent l'émergence des zoonoses ? Changements environnementaux: modifications climatiques, déforestation (paludisme  ↗ conditions favorables à l’anophèle, virus Hendra  destruction écosystème du vecteur [chauve-souris]), pression de sélection antibiotique (BHRE)… Evolution démographique & urbanisation (↑ contact entre humains et animaux sauvages) Mondialisation des échanges (dissémination du VIH, SARS-Cov- https://www.unep.org/fr/actualites-et-recits/recit/six-faits-qui- soulignent-le-lien-entre-nature-et-coronavirus 2) & des transports internationaux (diffusion d’Aedes albopictus à travers le commerce des pneus → Chikungunya, Dengue) Contacts entre l’homme et la faune sauvage (SRAS transmis de la civette à l’homme en 2003, transmission du VIH du singe à l’homme au début du XXe siècle) ou les animaux domestiques (grippe aviaire) Exemple de la borréliose de Lyme Plus fréquente des maladies vectorielles transmises par des tiques dans l’hémisphère Nord. Historique 1991: découverte d’un homme. Momie Otzi, vieille de 5300 ans, découverte dans les glaces des Alpes => présence d’ADN de la Borrelia agent de la borreliose de Lyme. Découverte de l’agent de la maladie de Lyme en 1982 aux USA Epidémiologie en France (1) Le premier BEH (1987) Epidémiologie en France (2): Alsa(ce)Tiques (2014-2015)  Epidémiologie en France (3): Données Santé Publique France (2018) Incidence moyenne française: 104 cas/100 000 habitants (USA: 300 000 cas/an) Sous-estimation (pas de DO) Disparité régionale et départementale : >100 cas/100 000: Est, Centre => Alsace: 3 000 cas/an ↗ loisirs extérieurs Impact du réchauffement climatique Tulloch AIT et al. 2015. Températures et sécheresse anormales depuis plusieurs années  feux Journal of Applied Ecology. incontrôlables, températures record et vents violents 2 fois la Belgique brûlée et 500 millions d’animaux tués  ↓ biodiversité encore accrue => modification des zones géographiques de présences de tiques et des interactions avec les réservoirs  Mais quelles zoonoses (émergentes) ont le plus marqué l’histoire humaine ? Et quelles en ont été les conséquences … scientifiques https://www.unep.org/fr/actualites-et-recits/recit/six-faits-qui-soulignent-le-lien-entre-nature-et-coronavirus Les pandémies les plus meurtrières de l'histoire … sont toutes d’origine animale https://www.gavi.org/fr Peste - zoonose bactérienne due à Yersinia pestis (réservoir chez les petits mammifères et les puces qui les parasitent) - transmission de l'animal à l'homme par piqûre de puces infectées, contact direct avec des tissus infectés et inhalation de gouttelettes respiratoires infectées - incubation de < 7 jours puis infection systémique avec 2 formes cliniques principales : bubonique (adénopathies inflammatoires ou « bubons ») et pulmonaire (pneumonie sévère, septicémie) - infection très grave : en l’absence de traitement taux de létalité de 30 % à 60 % pour la forme bubonique et presque toujours mortelle dans sa forme pulmonaire - existence de tests diagnostiques et de traitement antibiotique efficaces; vaccination possible - 2010 à 2015: 3248 cas enregistrés dans le monde (584 mortels, 18%) => Madagascar, RDC et Pérou https://www.gavi.org/fr  Certaines ont favorisé les avancées scientifiques Variole (petite vérole) - virus d’origine animale (poxvirus) progressivement adapté à l’Homme - infection contagieuse de transmission interhumaine éruptive (diffuse), avec syndrome infectieux et parfois atteintes d’organes (forme majeure) - début  10 000 avant J.C. au nord-est de l’Afrique, en Chine ou dans la vallée de l’Indus ; a touché tous les continents - infection endémo-épidémique depuis le Moyen âge en Europe touchant surtout les enfants et les adolescents, immunisante chez les survivants (séquelles cutanées) ; épidémies tous les 10 à 15 ans; mortelle dans 20-60% => 60 millions décès au 18ème siècle ; 1870 - 1871 :> 200 000 décès en France https://www.gavi.org/fr L’espérance de vie humaine est naturellement courte 1700  L’espérance de vie humaine est naturellement courte Antibiotiques Vaccination Amélioration des conditions sanitaires Hygie («qui contribue à la santé ») déesse de la santé et la propreté symbole de la prévention, fille d'Asclépios (dieu de la médecine) et sœur de Panacée (déesse guérisseuse) SALVOM LAVISSE, «Se laver est bénéfique» Mosaïque des bains publics de Sabratha (Libye), Ve siècle av. JC Brochure Principes d’hygiène (Commission américaine de préservation «Les Commandements de la santé» contre la tuberculose en France) 1918 Comité national de défense contre la tuberculose, Publicité de 1955 Première évaluation en médecine expérimentale des antibiotiques « Une contribution à la chimiothérapie des infections bactériennes : Prontosil dans les infections à streptocoques. » Klee, Ph. : & H. Römer. Dtsch.med.Wschr.,1935, 61, P. Klee D. Bovet  La variole et la découverte de la vaccination La Variole du Nouveau Monde : 25 à 50 millions de morts (1520 - début des années 1600) - Suite à l’arrivée des premiers Européens en Amérique, apparition d’une épidémie dans les peuples autochtones d'Amérique immunologiquement naïfs face au virus - Plusieurs vagues successives d'infections sur le continent pendant des décennies, alternant variole, grippe, rougeole - Disparition de 90 % de la population amérindienne entrainant l’extinction soudaine de grandes civilisations et leurs cultures (aztèques, mayas, incas) ouvrant la voie à la colonisation européenne => 1ère arme biologique utilisée à grande échelle - Impact planétaire de cette "grande mort" => refroidissement climatique mondial dans les années 1600 ? Dessin aztèque du XVIe siècle  Variole et découverte de la vaccination VIIème siècle : technique d’immunisation contre le venin de serpent en Inde Xème siècle : première technique de « variolisation » en Chine Moyen 1976 1870 - 1888 - 1921 1922 - 1950 - > 2020 Âge 1885 1895 1950 2020  Histoire de la vaccination VIIème siècle : technique d’immunisation contre le venin de serpent en Inde Xème siècle : première technique de variolisation en Chine Moyen 1796 1870 - 1888 - 1921 1922 - 1950 - > 2020 Âge 1885 1895 1950 2020 Edward Jenner Vaccin contre la variole en utilisant la vaccine (vacca = vache)  Travaux de Louis Pasteur : Vaccination animale (cholera des poules, VIIème siècle : technique charbon) puis vaccination d’immunisation contre le venin de serpent en Inde contre la rage (1885) Xème siècle : première technique de variolisation en Chine Moyen 1796 1870 - 1888 - 1921 1922 - 1950 - > 2020 Âge 1885 1895 1950 2020 Edward Jenner Vaccin contre la variole en utilisant la vaccine Travaux d’Emile Roux et Alexandre Yersin : la diphtérie sécrète une toxine et l’injection d’une forme atténuée de la toxine protège contre l’inoculation de la bactérie => vaccin anti-diphtérique  Travaux de Louis Pasteur : Vaccination animale (cholera VIIème siècle : technique des poules, d’immunisation contre le charbon) puis venin de serpent en Inde Xème siècle : première vaccination contre la rage (1985) Vaccin anti-tuberculose technique de variolisation en Chine (Bacille de Calmette et Guérin) Moyen 1796 1870 - 1888 - 1921 1922 - 1950 - > 2020 Âge 1885 1895 1950 2020 Edward Jenner Vaccin contre la variole en utilisant la vaccine Travaux d’Emile Roux et Alexandre Yersin : la diphtérie sécrète une toxine et l’injection d’une forme atténuée de la toxine protège contre l’inoculation de la bactérie  Un peu d’histoire Vaccins anti : Poliomyélite (1963), Rougeole (1963) Travaux de Louis Oreillons (1967), Rubéole (1969) Pasteur : Vaccination Vaccins combinés (DTP, ROR) animale (cholera Méningocoque (1974), Pneumocoque (1977) VIIème siècle : technique des poules, d’immunisation contre le charbon) puis Hépatite B (1987), Varicelle (1995) Vaccin anti venin de serpent en Inde vaccination contre la rage (1985) tuberculose Hépatite A (1996), Papillomavirus (2006) Xème siècle : première technique de variolisation (Bacille de en Chine Calmette et Guérin) Moyen 1796 1870 - 1888 - 1921 1922 - 1950 - > 2020 Âge 1885 1895 1950 2020 Edward Jenner Vaccin contre la variole Vaccins anti : en utilisant la vaccine Travaux d’Emile Roux et Diphtérie (1923) Alexandre Yersin : la Tétanos (1924) diphtérie sécrète une Coqueluche (1926) toxine et l’injection d’une Fièvre jaune (1935) forme atténuée de la Grippe (1936) toxine protège contre l’inoculation de la bactérie 1980 : éradication de la variole dans le monde  La pandémie VIH https://www.gavi.org/fr  Le début d’une épidémie 5 juin 1981: 5 cas de pneumocystose chez des HSH californiens (MMWR) 3 juillet 1981: 26 autres nouveaux cas 10 décembre 1981: 3 articles du New England Journal of Medicine décrivant ces histoires Gottlieb MS NEJM 2001;344:1788-91 cliniques  1982 Définition du “SIDA”, 1ers cas diagnostiqués chez des femmes, mise en évidence de la transmission transfusionnelle et materno-foetale (TMF) 1983 Découverte d’un rétrovirus (LAV/HLTV-III) 1984 Détection de l’HTLV-III chez des patients à risque 1986 Dénomination “VIH” virus de l’immunodéficience humaine Sepkowitz K NEJM 2001;344:1764-72  1981-1987 1.0 0.8 Survie (%) 0.6 0.4 0.2 0 0 10 20 30 40 50 60 Durée (mois) après le diagnostic d’IO Source : National AIDS case surveillance data, CDC Les années SIDA  Naissance du VIH: un virus simien humanisé * * Infographie "Le Monde" Une recherche intensive a permis de décrypter le cycle du virus Et découvrir de nouveaux anti-infectieux spécifiques: les antirétroviraux Inhibiteurs de fusion Inhibiteurs Inhibiteurs de d’attachement maturation /d’entrée Inhibiteurs de la Inhibiteurs de reverse transcriptase protéase (nucléos/tidiques et non nucléotidiques) et de translocation Inhibiteurs d’intégrase  La première (r)évolution clinique 1987: AZT = 1er antirétroviral approuvé par la FDA “…AZT administration can decrease Fischl et al. NEJM 1987 317:185 mortality and the frequency of opportunistic infections…” “SIDA/décès”: placebo 19/137 vs. AZT 1/145 1991-1992: Mise sur le marché d’autres inhibiteurs nucléosidique de la reverse transcriptase: ddI, ddC, … Monothérapie séquentielle (A B C …) 1993: pas de difference de survie à 3 ans si traitement (AZT) précoce ou retardé Lancet 1994 343:871 1994-1995: Bithérapie de INRT plus efficace que la monothérapie (AB > A, B, C …)  La seconde (r)évolution : la trithérapie 1995 Développement d’une nouvelle classe d’antirétroviral: les anti-protéases (IP) 1996: retrouver un concept ancien = associer des molécules antivirales pour obtenir une suppression durable de la virémie VIH Bouleversement de l’évolution de l’infection VIH avec la trithérapie % de nb de patient-jours sous trithérapie 40 100 Décès par 100 personnes-années 35 30 Utilisation de la trithérapie 75 25 Décès 20 50 15 10 25 5 0 0 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Actuellement 2024  Pourquoi traiter le VIH ? Réduire production virale (109 virus/j) Prévenir la progression de la maladie VIH, IO, décès Réduire la transmission Bénéfice individuel Bénéfice collectif La troisième (r)évolution: “Treatment as Prevention” N=1763 couples VIH +/- ↑ CV du partenaire VIH+ ↑ la transmission (HR 2,85 / 1 log10 d’↑ de CV) Cohen NEJM 2011 365:493 Indétectable = Intransmissible Et la dernière pandémie en date … https://www.gavi.org/fr Deux ans avant la pandémie de Sars-Cov-2, 2 auteurs français prophétisaient l’arrivée du virus … Astérix et la Transitalique 2017. Edition Albert René Clinique Incubation : en moyenne 5 à 6 jours (de 2 à 12 jours) Fièvre ≥ 38°C Toux sèche Asthénie Difficultés respiratoires Myalgies Céphalées Dyspnée Atteintes extra- respiratoires possibles (rares): digestif, neurologique, rénale, … Formes graves rares : détresse respiratoire < 10 ans =1% ; 10-19 ans=1%, 20-29 ans=8% ; 30-79 ans= 87% ; ≥ 80 ans= 3% Chen et al The Lancet 2020 S0140-6736(20)30211-7  Evolution N=50 N=1 Mortalité globale, environ 2% (0,1% pour grippe) 0% avant 10 ans, 8% dans la classe d’âge 70-79 ans, et 14.8% dans la classe ≥80 ans et en cas de comorbidité /!\ si hospitalisation  22% ; si USI ≥ 60% Chen et al The Lancet 2020 S0140-6736(20)30211-7 Wang NEJM 2020 ; Yang Lancet Respir Med 2020  COVID-19 (coronavirus disease 2019)  5 à 17 millions de morts (2020 – en cours) => perturbations sociales et économiques, impact sur la santé mentale des agents de santé dans le monde entier, aggravation des inégalités en raison d'un accès inégal aux vaccins 61 61 https://gisanddata.maps.arcgis.com/apps/opsdashboard/index.html#/bda7594740fd40299423467b48e9ecf6  Origine du coronavirus 2019-nCoV ? Hypothèse : contamination d’origine animale, recombinaison génétique et adaptation à l’homme 62  SARS-CoV-2 ? severe acute respiratory syndrome Chez l’homme: 6 espèces de coronavirus connues hCoV saisonniers: 220E, OC43, NL63, HKU1 CoV émergents à pathogénicité accrue Le SARS-CoV-2 partage 80% d’identité génétique avec le SARS-CoV 96% d’identité avec un virus de chauve- souris (Rhinolophus affinis) Une grande avancée dans la rapidité de développement d’un vaccin Développement habituel d’un vaccin ?  La COVID-19: un puissant starter pour le développement de nouvelles plateformes vaccinales Développement en 6-12 mois Vaccine Animal Design Studies Phase I/II GMP Phase I 1000 adults 18-55 yrs of age Phase II 56 yrs+ Phase III 10,000 > 18 yrs Phase III of age GMP Upscale Licensure GMP Slide credit: clinicaloptions.com Pollard. ECCVID 2020.  Vaccins anti : Poliomyélite (1963) Rougeole (1963) Oreillons (1967) Travaux de Louis Rubéole (1969) Pasteur : Vaccins combinés (DTP, ROR) Vaccination Méningocoque (1974) animale (cholera Pneumocoque (1977) VIIème siècle : technique des poules, Hépatite B (1987) d’immunisation contre le charbon) puis Varicelle (1995) venin de serpent en Inde vaccination contre Vaccin anti Hépatite A (1996) Xème siècle : première la rage (1985) tuberculose Papillomavirus (2006) technique de variolisation (Bacille de Prs Katalin Kariko & Drew Weissman en Chine Calmette et Guérin) Moyen 1976 1870 - 1888 - 1921 1922 - 1950 - > 2020 Âge 1885 1895 1950 2020 Edward Jenner Vaccin contre la variole Vaccins anti : en utilisant la vaccine Travaux d’Emile Roux et Diphtérie (1923) Alexandre Yersin : la Tétanos (1924) diphtérie sécrète une Coqueluche (1926) toxine et l’injection d’une Fièvre jaune (1935) forme atténuée de la Grippe (1936) Vaccins à ARNm et vecteurs toxine protège contre l’inoculation de la bactérie viraux anti-SARS CoV-2 1980 : éradication de la variole dans le monde  Réponse des sociétés à l’émergence des zoonoses Veille sanitaire Surveillance continue de l’état de santé de la population et la caractérisation précoce des risques sanitaires émergents Détection des événements inhabituels (sources informelles/institutionnelles) => signaux vérifiés puis analysés en termes de niveau de risque (gravité pour les individus et de risque de transmission dans la population ?) Toute émergence d’un nouvel agent infectieux analysée comme potentiellement dangereuse Plusieurs niveaux National: Santé Publique France (SPF), Direction Générale de la Santé (DGS) Européen: European Center for Diseases Prevention and Control (ECDC) USA: Centers for Disease Control and Prevention (CDC) & autres pays Mondial: Organisation Mondiale de la Santé (OMS) Anticiper Les émergences de plus en plus nombreuses La diffusion rapide des vecteurs (Aedes sp., tiques…) et des épidémies nouvelles Leurs conséquences potentielles sanitaires, organisationnelles et financières parfois considérables Mesures d’action ciblée et coordonnée /!\ Plans de réponse aux phénomènes épidémiques naturels à également considérer dans un contexte international et terroriste  Conclusion La transmission des agents infectieux de l’animal à l’homme est fréquente et inévitable du fait de leurs interactions Responsables des plus grandes pandémies et d’une morbi-mortalite significative, ces infections ont été, sont et seront toujours dans le panorama des maladies humaines L’émergence des zoonoses est au cœur de la problématique One Health et répond à ses enjeux et de ses menaces Les moyens de leur prévention reposent sur un système de surveillance épidémiologique internationale permettant la mise en œuvre de mesures d’action ciblées et coordonnées