Des microbes et des hommes: qui l’emportera?

Photo Maxime Schwartz / Directeur général honoraire de l'Institut Pasteur / April 14th, 2010

Les changements dans nos modes de vie ont provoqué une dissémination plus rapide de maladies infectieuses qui parfois préexistaient, mais les progrès scientifiques et la coopération ainsi qu'une solide coordination internationale de longue durée ont permis jusqu'ici d'éviter la catastrophe.

Les maladies infectieuses font la Une des journaux depuis environ un quart de siècle. Les années 1980 ont vu l’émergence du sida, qui était inconnu auparavant et qui est devenu la maladie infectieuse la plus meurtrière dans le monde. Durant les années 1990, en Europe, et d’une certaine manière dans le reste du monde, la crise de la vache folle a eu des effets dévastateurs sur l’économie. Depuis le début du nouveau millénaire, nous avons réussi à endiguer la pandémie potentielle du Syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS), mais une nouvelle menace grave est immédiatement apparue, à savoir la grippe aviaire (virus H5N1). Une autre maladie grave, causée par le virus chikungunya, est ensuite apparue dans les îles de l’océan Indien. Et depuis peu, nous faisons face à une nouvelle pandémie de grippe, causée par un virus A (H1N1).

L’émergence de maladies infectieuses est-elle un phénomène nouveau ? Quelle est leur origine ? Comment pouvons-nous y faire face ? La probabilité de voir émerger de nouvelles maladies infectieuses existe-t-elle ?

L’émergence de maladies infectieuses est-elle un phénomène nouveau ?
La réponse à cette question est à la fois oui et non. Non, parce que l’histoire est jalonnée d’exemples d’émergence de maladies infectieuses depuis l’Antiquité. Par exemple, rappelons la peste noire qui ravagea l’Europe au XIVe siècle. Les bateaux engagés dans le commerce de la soie l’ont ramenée de l’Asie et la plupart des villes européennes ont perdu 30% à 50% de leur population du fait de cette épidémie. On peut aussi rappeler comment les Indiens d’Amérique furent décimés par la variole, apportée par les Européens et comment, en retour, les premiers ont transmis aux derniers la syphilis, qui jusqu’alors était inconnue des Européens. Dans tous ces cas, l’émergence des maladies infectieuses résultait de l’importation d’une maladie endémique vers une région où elle était inconnue.

Oui, parce que les cas d’émergence sont plus fréquents depuis quelques années, avec une moyenne d’un cas par an selon l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) et aussi parce qu’ils ne correspondent pas toujours à l’importation d’une maladie d’une région du monde vers une autre, mais souvent à l’émergence d’une maladie jamais identifiée auparavant. De plus, à côté des cas d’émergence réelle, nous avons assisté à la réémergence de maladies dont on pensait qu’elles étaient sous contrôle.

Quelle est l’origine de ces nouvelles maladies ? L’analyse de trois études de cas nous donne une piste : légionellose, SIDA et la tristement célèbre maladie de la vache folle.

Légionellose
En juillet 1976, quelques centaines d’anciens combattants de la Seconde Guerre mondiale se sont retrouvés pour une conférence dans quatre hôtels de luxe à Philadelphie. Durant la seconde nuit de ce congrès, deux des participants tombèrent malades. Ils étaient fiévreux, souffraient de douleurs musculaires et d’une infection pulmonaire. Durant la semaine qui a suivi, le Département de la Santé de l’état de Pennsylvanie a reçu une avalanche de rapports de cas de pneumonie aiguë, parfois suivie de décès, de personnes qui avaient séjourné dans l’un des hôtels susmentionnés. Au total, 182 cas ont été déclarés, dont 29 décès.

Il a fallu six mois aux épidémiologistes du Centre de Contrôle des Maladies (CDC), l’institution en charge de la surveillance des maladies infectieuses aux États-Unis, pour découvrir la cause de cette petite épidémie. Le coupable était une bactérie, souvent présente dans les rivières, les étangs ou les lacs, qui avait trouvé un nouvel habitat dans l’eau résiduelle du système de conditionnement d’air de l’hôtel. Mettre cette bactérie en culture est un exercice plutôt difficile — et ceci explique pourquoi cela a pris six mois pour la découvrir – mais elle prolifère rapidement dans les cellules pulmonaires, dès lors qu’elle a l’opportunité de s’y loger. Et c’est ce qui s’est produit lorsque ces bactéries se sont disséminées à travers le système de conditionnement d’air de l’hôtel.

Aux États-Unis les anciens combattants de la Seconde Guerre mondiale sont des membres de l’« Americain Legion ». C’est pour cette raison que la bactérie découverte pour ainsi dire « grâce à eux » fut par la suite baptisée « Légionnelle ». La légionellose n’a jamais été identifiée avant 1976, c’est un cas typique d’une maladie émergente. Des flambées causent régulièrement maintenant des épidémies de moindre envergure résultant de la contamination des systèmes de conditionnement d’air, et parfois des installations de douches collectives. La France enregistre environ 1500 cas par an.

Sida
L’émergence du Syndrome d’immunodéficience acquise remonte au début des années 1980, et a permis au monde de se rendre compte que, contrairement à ce qu’on croit généralement, de nouvelles maladies infectieuses peuvent encore émerger, y compris des maladies mortelles contre lesquelles la médecine et la science sont impuissantes.

Rappelons seulement que le Sida fut détecté chez des homosexuels américains en 1982, et que le virus d’immunodéficience humaine (VIH), qui cause cette maladie, fut isolé à l’Institut Pasteur en 1983. Bien que l’épidémie soit partiellement contrôlée dans le monde occidental grâce aux mesures strictes de prévention, le SIDA se propage encore d’une manière terrifiante dans de nombreux autres pays, principalement en Afrique et en Asie. A ce jour, le Sida est la maladie infectieuse la plus meurtrière sur terre, avec environ 3 millions de décès chaque année et près de 35 millions de personnes actuellement infectées. Nonobstant les traitements avec les molécules antivirales, qui stabilisent l’infection, mais ne l’arrêtent pas, et les mesures de protection individuelle, qui toutes les deux s’avèrent difficiles à appliquer dans les pays en développement, nous sommes encore incapables de mettre fin à cette épidémie. Le Sida était totalement inconnu avant 1981. Comment est-il apparu ? Voici le scénario le plus probable.

Aujourd’hui, il n’y plus de doute que le Sida est venu des singes, parce que le VIH ne peut être distingué d’un virus de singes. Puisque les habitants des villages d’Afrique Centrale vont souvent dans la brousse pour tuer des singes et consommer leur viande, il y a de fortes chances de contamination par l’exposition au sang pendant qu’ils découpent la viande de ces animaux, qui peuvent être des porteurs asymptomatiques du virus. Cependant, la contamination d’autres habitants de ces villages par ces porteurs de VIH demeure limitée, probablement grâce aux traditions sociales locales (absence de prostitution et de toxicomanie). En effet, on a découvert que dans un village du Zaïre (devenu République Démocratique du Congo) où 1% de la population était séropositif en 1976, cette proportion était inchangée neuf ans après. Donc, en toute probabilité, la maladie avait existé longtemps à un niveau très faible dans ces villages, et était demeurée latente. L’exode rural est probablement l’une des premières causes de sa propagation ; ainsi, quelques porteurs du VIH ont pu quitter leurs villages pour vivre à Kinshasa où sévissaient la prostitution et la toxicomanie. De là, le virus a pu se propager parmi les habitants de cette ville, et ensuite, en raison du développement du tourisme et des transports internationaux, il s’est répandu dans le reste du monde. Enfin, dans le monde occidental, en particulier aux États-Unis, les comportements sexuels qui s’étaient développés chez la communauté homosexuelle, impliquant des cas extrêmes de promiscuité, ont davantage exacerbé l’épidémie.

Maladies de la vache folle et de Creutzfeld-Jakob
La description des premiers cas d’Encéphalopathie Spongiforme Bovine (ESB) également connue sous le nom de maladie de la vache folle, fut publiée en octobre 1987. L’article décrivait les symptômes de même que les lésions dans le cerveau, qui sont très semblables à ceux trouvés chez le mouton souffrant de la maladie appelée « tremblante ». Les premiers cas décrits dataient de 1985. De là, le nombre de cas a augmenté de manière significative pour atteindre près de 40 000 en 1990.

Une étude épidémiologique publiée en décembre 1988 a apporté des preuves solides que l’agent infectieux (un prion) fut transmis à travers les farines animales fournies au bétail comme complément alimentaire. Puisque certaines farines animales provenaient des moutons, on a cru que la tremblante avait été ainsi transmise aux vaches. Bien que ce dernier point soit l’objet de contestation aujourd’hui, il demeure que cette étude a permis d’arrêter la fourniture de farines animales comme aliment de bétail, ce qui a entraîné la disparition progressive de l’ESB.

En 1996, le nombre de cas était déjà 4 à 5 fois plus faible qu’il ne l’était en 1990. À cette époque, le risque de transmission à l’homme semblait très faible, parce que l’ESB était supposée être la tremblante et il n’y avait pas de preuve suffisante démontrant que la tremblante pouvait être transmise à l’homme. Ainsi, il semblait que la maladie de la vache folle serait bientôt de l’histoire ancienne. Cette supposition s’est avérée fausse lorsque, en mars 1996, les Britanniques ont décrit 10 cas de patients ayant contracté un nouveau type de Maladie de Creutzfeld-Jakob (MCJ), une maladie neurologique rare et fatale connue comme étant l’équivalent humain de la tremblante. Ensuite, des preuves sont rapidement apparues indiquant que, contrairement aux prédictions, le même agent infectieux qui avait causé l’ESB était aussi à l’origine de ce nouveau type de MCJ. Une panique s’est ensuite emparée du Royaume-Uni de même que de plusieurs autres pays, y compris la France, où le bétail avait été nourri par des farines animales provenant du Royaume-Uni et où une partie importante de la viande consommée par l’homme provenait aussi du Royaume-Uni. A ce stade, les journaux ont commencé à mentionner la possibilité de centaines de milliers de victimes. Heureusement, grâce aux connaissances accumulées sur les encéphalites spongiformes, des mesures adéquates furent prises, et à ce jour le nombre total de victimes s’élève à environ 200.

Que s’est-il réellement passé ? D’abord, puisqu’aucun agent infectieux identique à celui de l’ESB n’a jamais été retrouvé chez le mouton souffrant de tremblante, il n’est pas certain que l’ESB soit véritablement une forme de tremblante. Au contraire, puisque ce type de maladie peut survenir de façon spontanée, en l’absence d’infection, l’ESB pourrait provenir d’un cas spontané d’encéphalopathie survenu chez une vache. Les farines animales provenant de cette vache données comme nourriture aux autres animaux ont pu déclencher l’épidémie. Alors pourquoi l’épidémie a-t-elle éclaté au RU et pas ailleurs ? La meilleure explication, donnée dans un rapport officiel, mais peu diffusé, est que les éleveurs britanniques, contrairement à ceux des autres pays, donnaient des farines animales aux veaux, et pas seulement aux vaches. Puisque les jeunes animaux tout comme les enfants- sont plus sensibles à l’infection par les prions, la maladie s’est propagée beaucoup plus facilement.

L’homme, responsable de l’émergence des maladies infectieuses
Quelles conclusions pouvons-nous tirer de ces exemples ? Dans les trois cas, l’agent infectieux, la bactérie, le virus ou le prion, n’étaient pas nouveaux. Chaque agent existait dans son propre habitat : la Légionelle dans l’environnement aquatique, le VIH chez les singes et les prions chez les animaux d’élevage. Si ces agents ont infecté les êtres humains et déclenché l’épidémie, ceci découlait des actions de l’homme et des changements dans son mode de vie. L’invention et le développement des systèmes de conditionnement d’air ont créé un nouvel habitat pour la légionnelle. L’exode rural en Afrique, la multiplication des voyages internationaux et la nouvelle promiscuité entre homosexuels aux États-Unis ont vraisemblablement permis au SIDA de se propager depuis les petits villages d’Afrique vers le monde entier. Quant à la crise de la vache folle, elle avait pour origine les changements dans l’alimentation du bétail.

Cependant, un facteur additionnel intervient aussi souvent dans l’émergence ou la réémergence de maladies infectieuses. Ce sont les remarquables capacités d’adaptation des microbes. Nous donnons deux exemples ci-dessous.

La résistance aux agents anti-infectieux
Un premier exemple bien connu d’adaptation, c’est l’acquisition par les bactéries de la capacité de résistance aux actions des agents anti-infectieux tels que les antibiotiques. Ceci est une cause majeure de la réémergence de maladies infectieuses dont on pensait qu’elles étaient sous contrôle.

Un antibiotique est une molécule qui bloque une réaction chimique essentielle pour la croissance et la multiplication d’une bactérie. Habituellement, il agit en inhibant une enzyme qui catalyse cette réaction. Plusieurs mécanismes de résistance ont été découverts, qui ont pour effet de prévenir l’interaction de l’antibiotique avec sa cible, tels que :
• l’altération de la perméabilité de la membrane
• la modification des enzymes cibles
• le court-circuitage des enzymes cibles
• la production d’une enzyme qui détruit ou modifie l’antibiotique
• les pompes à efflux

Ces mécanismes de résistance résultent soit de mutations soit de l’acquisition de gènes provenant d’autres espèces bactériennes. Les bactéries dotées d’une telle capacité de résistance ont à l’évidence un avantage sélectif face à un antibiotique.

Du fait de l’usage intensif et parfois inadéquat des antibiotiques, en médecine humaine et vétérinaire, la résistance des bactéries pathogènes aux antibiotiques est maintenant un phénomène qui s’est répandu dans une proportion inquiétante. Il en résulte que certaines maladies infectieuses faciles à combattre il y a quelques années sont devenues très difficiles voire impossibles à soigner. La tuberculose, la seconde maladie infectieuse la plus meurtrière après le SIDA avec environ 9 millions de cas et 2 millions de décès chaque an, a ainsi connu un regain d’activité. Selon les statistiques les plus récentes, environ 5% des nouveaux cas de tuberculose sont dus à des bactéries qui résistent à la plupart des antibiotiques utilisés dans le traitement de la maladie.

Grippe : adaptation à la défense immunitaire et franchissement de la barrière d’espèce
Les virus de la grippe sont présents aussi bien chez l’homme que chez plusieurs espèces animales, y compris les oiseaux, les porcs et les chevaux. Les virus des différentes espèces ont la même structure générale, mais ne sont pas identiques.

Ces virus possèdent à leur surface deux types de molécules, l’hémaglutinine et la neuraminidase (H et N), qui leur permettent d’adhérer aux cellules hôtes. Lorsqu’un individu en bonne santé est infecté par ce virus, il tombe malade, mais réagit en développant une réponse immunitaire, en apprenant en particulier à produire des anticorps qui se lient aux molécules H et N, donc qui empêchent le virus d’adhérer aux cellules hôtes. Le patient se rétablit ensuite, et, s’il est infecté de nouveau par le même virus, il produit immédiatement les anticorps qui arrêtent l’infection. Une protection similaire peut être obtenue par la vaccination : le vaccin est fabriqué à partir de virus tués. Cependant, cette protection n’est que temporaire. En effet, les virus évoluent constamment. Les mutations surviennent et modifient légèrement les molécules H et N, permettant au virus d’échapper à la détection par les anticorps présents chez des individus qui étaient soit préalablement infectés soit immunisés. Ceci donne à la souche virale modifiée un avantage sélectif. Le virus montre ainsi sa capacité à surmonter les défenses immunitaires. D’où la nécessité d’un rappel vaccinal annuel, le vaccin ayant été adapté aux mutations du virus.

A cette évolution progressive du virus s’ajoutent des changements brutaux qui surviennent de temps en temps, et susceptibles de provoquer des épidémies aux conséquences catastrophiques. Rappelons la terrible “grippe espagnole”, une épidémie en 1918-1919 qui a causé entre 20 et 50 millions de morts. Environ la moitié de la population mondiale fut infectée et un quart d’entre elle tomba malade. Deux autres épidémies de moindre amplitude sont survenues en 1957 et 1968. Ces épidémies récurrentes, appelées pandémies parce qu’elles se propagent dans le monde entier, résultent de l’infection de l’homme par des virus aviaires ou des virus hybrides issus d’un virus aviaire et d’un virus humain. Ces virus possèdent des molécules H et N de virus aviaires qui ne sont pas reconnues par les anticorps assurant l’immunité contre les virus humains, ce qui fait que l’homme est donc totalement dépourvu des anticorps protecteurs. Ceci explique le nombre élevé de décès lorsque les virus grippaux franchissent une barrière d’espèce.

Depuis 2003 la grande crainte concerne le virus aviaire H5N1. Ce virus s’est avéré hautement pathogène pour les oiseaux de même que pour les 400 individus infectés par contact avec des oiseaux infectés. La crainte est que ce virus ne s’adapte à l’homme et ne devienne contagieux. Plus récemment, un autre virus de la grippe, A (H1N1), un virus hybride entre les virus humain, porcin et aviaire, est à l’origine d’une nouvelle pandémie. Fort heureusement, ce nouveau virus, même s’il est très contagieux, n’est que modérément virulent. Comme nous le voyons, le virus de la grippe montre une double capacité d’adaptation, lui permettant à la fois de surmonter les défenses immunitaires et de franchir les barrières d’espèce.

Futures stratégies contre les maladies infectieuses
Puisqu’il est improbable que l’espèce humaine change son mode de vie, et puisque les micro-organismes conserveront toujours leur adaptabilité, l’émergence de nouvelles maladies infectieuses est très probable. Comment pouvons-nous y faire face ?

Heureusement, même si les maladies infectieuses nous menacent de nouveau, la science et la technologie continuent de faire des progrès remarquables. Ceci, en retour, permet le développement de nouvelles approches pour les combattre. Ceci inclut la recherche de nouvelles thérapies, le développement de vaccins, l’extension des traitements immunothérapeutiques et l’exploitation des connaissances accumulées sur les mécanismes de résistance naturelle chez les individus dotés du patrimoine génétique adéquat. Ces diverses approches ne seront pas explicitées dans cet article. Cependant, nous ne pouvons conclure ce chapitre sans mentionner l’importance de la veille : la surveillance épidémiologique et microbiologique.

Une organisation très efficace pour la surveillance épidémiologique est actuellement opérationnelle, notamment sous les auspices d’organisations internationales comme l’OMS. Son efficacité s’est fortement accrue grâce au développement des communications électroniques, de telle sorte que tout phénomène anormal sur le plan de la santé humaine ou animale est immédiatement communiqué aux spécialistes du monde entier, permettant ainsi de juguler de manière précoce les épidémies naissantes. L’endiguement précoce du Syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) a démontré l’efficacité de ces procédures. Il est encore possible d’améliorer cette surveillance, et il faudra le faire.

Cependant, il serait mieux de prévenir l’émergence même des maladies infectieuses. Plusieurs mesures sont prises dans cette direction, en mettant en place une surveillance de l’environnement où se cachent les microbes déclencheurs de possibles épidémies futures. Il s’agit de la veille microbiologique. D’où, par exemple, le suivi des populations d’oiseaux qui peuvent abriter des virus grippaux dangereux. D’où, aussi, le suivi des primates non humains parmi lesquels un taux de mortalité élevé peut signifier l’émergence de fièvres hémorragiques à virus Ebola. Un exemple de maladies infectieuses transmises par les insectes est donné par l’épidémie de fièvre de la Vallée du Rift dans certaines régions d’Afrique dont la survenue est anticipée par le biais du monitoring par satellite des changements dans l’humidité, qui présagent d’une augmentation de la population d’insectes vecteurs d’agents infectieux.

Ainsi, alors que les microbes font un retour en force, la science a fait des progrès tellement spectaculaires qu’une contre-attaque victorieuse par l’espèce humaine est probable. Cependant, l’exemple du Sida est là pour nous rappeler que nous n’avons pas encore gagné la partie. Par conséquent, nous devons rester sur nos gardes et soutenir la recherche sur les maladies infectieuses et la formation des experts dans plusieurs disciplines concernées, y compris celles qui ont été malheureusement négligées au cours des 20 ou 30 dernières années, comme, par exemple, l’écologie et l’entomologie médicale.

References

Academic
  • Les infections émergentes. Annales des Mines. Série « Responsabilité et Environnement ». Numéro 51. Juillet 2008.
  • Garrett L., The Coming Plague, Newly emerging diseases in a world out of balance, New York, Farrar, Straus and Giroux, 1994.
  • McCormick J.-B., Fisher-Hoch S., Level 4, Virus hunters of the CDC. Nashville, Turner, 1996. Chasseurs de virus. Paris, Presses de la Cité, 1997.
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