Maladies infectieuses émergentes : transmission et épidémiologie

¹Faculté de Médecine, Université de Lubumbashi, Lubumbashi, RDC, ²Institut Supérieur des Techniques Médicales de Lubumbashi, Lubumbashi, RDC, ³Faculté de Médecine, Université de Mbuji-Mayi, Mbuji-Mayi, RDC, ⁴Faculté de Médecine, Université de Kinshasa, Kinshasa, RDC

^&Auteur correspondant
Olivier Mukuku, Institut Supérieur des Techniques Médicales de Lubumbashi, Lubumbashi, RDC

Seminar    

Les maladies infectieuses émergentes à travers l´histoire ont inclus certains des fléaux les plus redoutés. De nouvelles infections continuent d´émerger aujourd´hui, et des anciennes sévissent encore. Ces maladies infectieuses émergentes sont des problèmes mondiaux. Comme le montrent les épidémies de Syndrome respiratoire aigüe sévère (SARS) et plus récemment la maladie à Coronavirus 2019 (COVID-19) [1]. Dans des circonstances appropriées, une nouvelle infection apparue pour la première fois partout dans le monde pourrait traverser des continents entiers en quelques jours ou semaines. Les maladies infectieuses émergent à un rythme sans précédent avec des impacts importants sur les économies mondiales et la santé publique [2]. Ce concept, émergence, apparait dès les années 1930 [3]. Mais il est clairement utilisé dans la dernière décennie du siècle dernier [4,5]. Ce terme sera introduit dans le thesaurus sur PubMed en 2001 [6]. Emergence renvoie au mot « émerger », provenant du latin emergere, de mergere = plonger. Pour « émerger », on trouve : se dégager, sortir d´un milieu après y avoir été plongé, apparaître au-dessus du niveau de l´eau, sortir de l´ombre, Apparaître plus clairement [7].

Définition: une maladie émergente est une maladie dont l´incidence réelle augmente de manière significative dans une population donnée, d´une région donnée et durant une période donnée, par rapport à la situation épidémiologique habituelle de cette maladie. Cette définition s´applique aussi bien aux maladies de l´homme qu´à celles des animaux ou des végétaux. Même si les maladies émergentes sont principalement de nature infectieuse, il peut s´agir d´autres types de maladies, toxiques, métaboliques ou autres [7]. En termes épidémiologiques il s´agit d´une maladie qui apparaît ou dont l´incidence augmente en un lieu donné [8]. Cependant, on parlera de réémergence lorsqu´il s´agira d´une maladie connue qui avait diminué ou disparu et qui réapparaît ou augmente [9].

Modes de transmission et émergence: pour contrôler la diffusion d´une maladie infectieuse dans une population, il faut connaître de manière précise les modalités de transmission de l´agent en cause, l´existence éventuelle de réservoirs naturels et les caractéristiques des vecteurs en cause. Il existe 2 types de transmission [10]. La transmission directe a lieu par transfert d´un agent infectieux, sans élément intermédiaire, d´un hôte infectieux (humain ou animal) à une porte d´entrée d´un hôte humain susceptible. La transmission indirecte nécessite l´intervention d´un élément intermédiaire, au niveau duquel l´agent se multiplie ou pas, qui peut être un véhicule contaminé ou un vecteur vivant qui peut assurer la transmission par transport mécanique ou biologique de l´agent avec dans ce dernier cas un cycle plus ou moins complexe de maturation avant que le vecteur devienne infectieux. Pour la transmission de personne à personne le paramètre essentiel est le taux de reproduction de base (R₀) qui est le nombre de nouvelles infections générées par un sujet infectieux au sein d´une population complètement susceptible [11]. Dans une population ayant un certain niveau d´immunité on parlera de taux de reproduction net (R₀) qui correspond à R₀*f où f est la proportion de sujets susceptibles. Quand R est supérieur à 1 on a une épidémie ou une émergence ; quand il est inférieur à 1 la transmission est en voie de maîtrise et l´épidémie régresse. Le taux de reproduction est fonction du nombre de sujets infectés (I), du taux de contact (c) entre les sujets susceptibles et infectieux, du taux de transmission (t) pour un contact entre un sujet susceptible et un sujet infectieux et de la durée de l´infectiosité (d) du sujet infecté selon la formule suivante [11] :

La rapidité de transmission d´un agent infectieux dépendra aussi de la durée du cycle de reproduction (durée moyenne entre la survenue de l´infection chez deux sujets distincts, le premier étant la source du second) [9]. La rapidité de transmission d´un agent infectieux dépendra aussi de la durée du cycle de reproduction (durée moyenne entre la survenue de l´infection chez deux sujets distincts, le premier étant la source du second) [9]. Le nombre de reproduction de base, R néant (R₀), est défini comme le nombre moyen de cas secondaires d´une maladie infectieuse résultant d´un cas typique dans une population totalement sensible, et peut être estimé dans les populations si l´immunité préexistante peut être prise en compte dans le calcul. R₀ détermine le seuil critique d´immunité de groupe et donc la couverture vaccinale requise pour parvenir à l´élimination d´une maladie infectieuse. À mesure que R₀ augmente, une couverture vaccinale plus élevée est nécessaire pour obtenir l´immunité collective [12]. On peut en déduire le niveau critique d´immunité de groupe 1-f (f étant la fraction de la population susceptible), nécessaire à la régression de la transmission qui est égal à 1 - 1/ R₀. S´il s´agit d´une immunité acquise par la vaccination, la couverture vaccinale critique nécessaire sera en tenant compte de l´efficacité vaccinale (EV) : 1 - 1/R₀ * EV. Les programmes d´élimination de la rougeole peuvent bénéficier de l´application du concept épidémiologique du nombre de reproduction de base, R néant (R₀). R₀ est défini comme le nombre moyen de cas secondaires générés par un cas primaire dans une population complètement sensible [11]. Certains agents infectieux peuvent aussi passer de l´animal à l´homme (Figure 1). Ils font partie intégrante de la culture et de l´histoire de l´humanité. Des animaux sont des propagateurs de nombreuses maladies, notamment parmi les plus graves : la leptospirose, la choriomeningite lymphocytaire, le sodoku et la peste [13]. Des données sur le COVID-19 notamment indiquent qu´une transmission indirecte du virus causal s´est produite, résultant parfois d´une contamination virale d´objets courants, d´une aérosolisation virale dans un espace confiné ou d´une propagation de personnes infectées asymptomatiques [14].

Pour une infection donnée, l´hôte (animal ou humain) est infecté après exposition efficace à l´agent infectieux. Si l´infection est symptomatique l´intervalle de temps qui sépare l´infection du début des signes de la maladie est la période d´incubation. La période de maladie évolue vers la guérison, le passage à une maladie chronique ou la mort. La dynamique de l´infectiosité ne suit pas nécessairement le même cheminement : l´infectiosité peut débuter au même moment que les signes cliniques, avant ou après et se terminer avant la fin des symptômes ; dans certains cas l´infectiosité après une maladie aiguë peut persister de manière chronique et prolongée [15]. Stephen suggère que l´émergence d´une maladie infectieuse peut être considérée sur le plan opérationnel comme un processus en deux étapes notamment l´introduction de l´agent pathogène dans une nouvelle population hôte (infection humaine) suivie de l´établissement et la dissémination au sein de la nouvelle population hôte, c´est l´adoption [16]. Quelle que soit son origine, l´infection émerge lorsqu´elle atteint une nouvelle population. Les facteurs qui favorisent l´une de ces étapes ou les deux auront donc tendance à précipiter l´émergence de la maladie. La plupart des infections émergentes, et même des souches résistantes aux antibiotiques d´agents pathogènes bactériens courants, ont généralement leur origine dans un emplacement géographique et se propagent ensuite vers de nouveaux endroits [17]. La plupart des infections émergentes semblent être causées par des agents pathogènes déjà présents dans l´environnement, surgissant de l´obscurité ou bénéficiant d´un avantage sélectif en changeant les conditions et ont permis d´infecter de nouvelles populations hôtes [16,17]. Les facteurs qui influent sur l´émergence des maladies infectieuses peuvent être regroupé en 5, c´est notamment : des changements écologiques et le développement agricole [16,18]; des changements dans la démographie humaine et le comportement [19-21]; des voyages et commerces internationaux [20-24]; de la technologie et industrie[16,25,26] ; et une adaptation et changement microbiens [17,27-29].

Ces 2 étapes d´évolution des maladies émergentes peuvent être subdivisées en 3 dans la population humaine, c´est notamment (Figure 2) : introduction de l´agent dans la population humaine ; sa diffusion ou dissémination et enfin sa pérennisation [9]. Quelques exemples des pandémies des maladies infectieuses émergentes. Comme l´ont démontré les épidémies de grippe, dans des circonstances appropriées, une nouvelle infection apparaissant pour la première fois n´importe où dans le monde pourrait traverser des continents entiers en quelques jours ou semaines. On parle alors de pandémie [9]. Une pandémie (du grec ancien πάv/pãn « tous », et δήμoς/dӗmos « peuple ») est une épidémie présente sur une large zone géographique internationale. Dans le sens courant, elle touche une partie particulièrement importante de la population mondiale. Les pandémies surviennent lors de déséquilibres majeurs liés à des modifications sociales et environnementales au cours de l´histoire (Tableau 1,Tableau 1(suite)) [30-34]. Les conséquences d´une pandémie non maîtrisée peuvent être très importantes [25,26,35-37]. Au XXI^ème siècle, la surveillance et le contrôle d´une pandémie reposent en premier lieu sur une coopération internationale [33,34].

Maladie à coronavirus 2019 (COVID-19): l´émergence récente du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) dans la province du Hubei en Chine fin 2019 démontre le potentiel épidémique des coronavirus. La propagation rapide de ce virus à travers le monde en seulement 2 mois met en évidence la transmissibilité de cette famille de virus et la morbidité et la mortalité importantes qu´ils peuvent provoquer [38]. Jusqu´à la fin de 2019, il y avait six coronavirus connus pour provoquer des maladies chez l´homme. Quatre parmi eux provoquent un rhume souvent banal [39]. Le premier cas de COVID-19 a été signalé à l´OMS par les autorités chinoises le 31 décembre 2019 à la suite d´un patient souffrant de pneumonie à Wuhan, dans la province du Hubei, en Chine. D´avantage de patients étaient soupçonnés de souffrir de la même maladie et, au 9 janvier, un nouveau coronavirus avait été détecté [40]. Le nouveau virus appartient à la famille des Coronaviridae et partage donc des caractéristiques communes à cette famille. Les coronavirus ont de grands (~ 30 kb) génomes d´ARN simple brin à sens positif. Les deux premiers tiers du génome codent pour 2 grandes polyprotéines (pp1a et pp1ab d´ORF1a et ORF1b) qui sont clivées protéolytiquement en protéines non structurelles (nsp1a -16) qui sont essentielles pour la production de nouveau matériel génétique viral. Le reste du génome code pour les protéines structurales et porte les gènes accessoires qui produisent des virions et modifient la réponse de l´hôte, respectivement [39].

Le SRAS-CoV-2 se propage facilement dans la population humaine (Figure 3). L´absorption en aérosol de SARS-CoV-2 conduit à l´infection de cellules cibles exprimant ACE2 telles que les cellules alvéolaires de type 2 ou d´autres cellules cibles inconnues. Le virus peut atténuer les réponses antivirales de l´IFN entraînant une réplication virale non contrôlée. L´afflux de neutrophiles et de monocytes/macrophages entraîne une hyperproduction de cytokines pro-inflammatoires. L´immunopathologie pulmonaire peut être le résultat des « tempêtes de cytokines ». Des Th1/Th17 spécifiques peuvent être activés et contribuent à exacerber les réponses inflammatoires. Les cellules B / plasmocytes produisent des anticorps spécifiques au SARS-CoV-2 qui peuvent aider à neutraliser les virus. Les points d´interrogation indiquaient des événements encore spéculatifs ou inconnus. De nombreux agents de santé ont été infectés et de plus en plus de groupes de cas sont détectés chaque jour qui passe. Le taux de reproduction (R₀) du virus est actuellement estimé entre 1,4 et 7,23 et la transmission interhumaine se fait par le biais de gouttelettes respiratoires [41-43].

Depuis les premiers stades de l´épidémie de COVID-19, le case fatality rate (CFR) a été d´environ 2% à 4%. C´est un CFR beaucoup plus faible que ceux observés pour le SRAS et le MERS, qui sont respectivement d´environ 10% et 35%. Cependant, de nombreuses personnes restent dans des conditions sévères dans les hôpitaux en raison de COVID-19, ce qui pourrait voir le CFR augmenter. Cela dit, le véritable fardeau de la maladie dans la population humaine est actuellement inconnu. Un rapport récent sur environ 44 000 patients chinois a montré que 81% ne développent que des symptômes bénins, tandis que 14% développent des symptômes graves et 5% tombent gravement malades [43]. Cette étude suggère que même parmi les personnes présentant des symptômes suffisamment graves pour être testées pour le SRAS-CoV-2, il peut toujours y avoir des symptômes légers, ce qui peut suggérer que de nombreuses autres personnes ont des symptômes suffisamment légers pour ne pas nécessiter de test. Cela ferait augmenter le nombre de cas réels et, par extension, le CFR plus bas. Les premières estimations suggéraient que le nombre réel de cas pouvait être jusqu´à 10 fois supérieur à ce qui avait été signalé [44]. À mesure que de nouveaux cas de COVID-19 se produisent, il est de plus en plus établi que les cas les plus graves et la mortalité sont associés à des problèmes de santé sous-jacents. Les comorbidités associées les plus courantes sont les maladies pulmonaires, le diabète et la vieillesse [42,45].

Les enfants ont souvent une maladie plus bénigne que les adultes et les décès sont extrêmement rares. La période d´incubation y est de 2 à 10 jours [46]. Les symptômes de COVID-19 semblent être moins graves chez les enfants que chez les adultes. C´est typiquement la clinique des infections respiratoires aiguës avec notamment : la toux (48,5%), l´érythème pharyngé (46,2%) et une fièvre d´au moins 37,5 degrés C (41,5%). Les autres symptômes étaient la diarrhée (8,8%), la fatigue (7,6%), la rhinorrhée (7,6%), les vomissements (6,4%) et les saturations en oxygène de moins de 92% (2,3%) [47]. La transmission verticale du COVID-19 n´a pas pu être exclue [48]. Peu de pays africains ont des capacités de diagnostic suffisantes et appropriées. En plus les pays africains ont des défis évidents pour y faire face. Les exigences minimales de prévention et de contrôle des infections (IPC) de l´OMS constituent le point de départ initial pour la construction d´éléments critiques supplémentaires des composants de base. La perturbation des chaînes d´approvisionnement et l´épuisement des stocks (tels que les fournitures et équipements médicaux) dans les environnements à ressources élevées et faibles ont catapulté le composant central IPC 8 (environnement bâti, matériaux et équipements pour IPC) aux gros titres quotidiens de la première page de la presse populaire et des médias sociaux. L´achat de panique et l´utilisation irrationnelle des équipements de protection individuelle (EPI) ont conduit à un approvisionnement insuffisant de respirateurs N95, et ces pénuries auront des conséquences potentiellement dévastatrices pour la gestion de la tuberculose multirésistante/extrêmement résistante aux médicaments dans les PRFM. Pour éviter les pénuries d´EPI essentiels pour la réponse au COVID-19, les gouvernements devraient donner des directives claires sur l´utilisation des EPI et agir maintenant pour garantir des approvisionnements et des stocks adéquats au cas où l´épidémie se propagerait à ces pays. La production régionale de fournitures médicales doit être envisagée pour tous les continents afin de réduire les risques de pénurie d´EPI à des moments cruciaux.

La transmission du SRAS-CoV2 se propage plus en hiver, par conséquent, l´hémisphère sud (Afrique noire et Amérique du Sud) sera affecté plus tard dans l´année. Les différences culturelles propres au climat (vivre plus à l´extérieur qu´à l´intérieur), l´effet de la lumière UV sur la survie du virus sur les surfaces, les différences immunologiques de la population (immunité innée), la préexposition aux antipaludiques ou les températures plus élevées pourraient tous y contribuer [49]. Alors que le nombre de cas et le nombre de morts de l´épidémie continuent d´augmenter, il devient impératif d´identifier les options thérapeutiques contre la COVID-19 [50-53]. L´OMS recommande pour les patients atteints de COVID-19 avec léger symptôme de recevoir un traitement symptomatique tel que du paracétamol contre la fièvre et la douleur, une nutrition adéquate et une réhydratation appropriée [53,54]. A ce jour, plusieurs études sont en court [55-58]. Des efforts ont été faits pour développer des vaccins contre les infections à coronavirus humain (CoV) comme le MERS et le SRAS au cours des dernières décennies. Cependant, à ce jour, aucun traitement ou vaccin antiviral autorisé n´existe pour le MERS et le SRAS. La plupart des efforts pour développer des vaccins et des médicaments contre le CoV ciblent la glycoprotéine de pointe ou la protéine S, le principal inducteur des anticorps neutralisants. Bien que quelques candidats aient démontré leur efficacité dans des études in vitro, peu ont progressé vers des essais randomisés sur des animaux ou sur des humains, leur utilisation peut donc être limitée pour lutter contre la COVID-19 [50,59,60]. Contre la COVID-19 plus de 400 essais cliniques sont répertoriés. Cependant, aucun médicament ou vaccin anti-SRAS-CoV-2 n´a été officiellement approuvé en raison de l´absence de preuves adéquates [61].

Conclusion     

Les maladies infectieuses émergentes à travers l´histoire ont inclus certains des fléaux les plus redoutés. De nouvelles infections continuent d´émerger aujourd´hui, et des anciennes sévissent encore. L´année 2020 a commencé par une épidémie mondiale rapide du virus SARS-CoV-2, à l´origine de la maladie COVID-19. Le virus semble s´être transmis à l´homme lors d´un événement zoonotique. Il y a cependant encore de nombreuses questions à étudier concernant tous les aspects de la virologie et de l´épidémiologie du SRAS-CoV-2.

Conflits d'intérêts     

Les auteurs ne déclarent aucun conflit d´intérêts.

Contributions des auteurs     

Tous les auteurs ont participé à la réalisation de l´étude, ont lu et approuvé la version finale du manuscrit. Tous les auteurs ont lu et approuvé la version finale du manuscrit.

Tableaux et figures     

Tableau 1: exemples récents d´infections émergentes et de facteurs prouvables dans leur émergence

Tableau 1(suite): exemples récents d´infections émergentes et de facteurs prouvables dans leur émergence

Figure 1: réservoirs et modes de transmission des maladies

Figure 2: les trois stades de l´émergence d´un agent nouveau au sein d´une population humaine : cas du COVID-19

Figure 3: réponses immunitaires proposées à l´hôte pendant l´infection par le SRAS-CoV-2

Références