Épidémiologie actuelle des infections respiratoires virales chez l enfantl

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1 Épidémiologie actuelle des infections respiratoires virales chez l enfantl Jacques Brouard Astrid Vabret François Freymuth Service de Pédiatrie Laboratoire de Virologie Humaine et Moléculaire

2 Pour le clinicien un diagnostic virologique est parfait s il est! disponible! réalisable au lit du malade! simple! rapide! spécifique et sensible! bon marché Mais il n existe pas

3 Culture cellulaire! Mise en culture du prélèvement sur différentes lignées cellulaires et incubation! Observation au microscope d un effet cytopathogène Effet cytopathogène d adénovirus sur cellules MRC-5 (photo. Virologie Caen)! Mais il n existe pas UNE lignée cellulaire permettant une culture pour tous les virus respiratoires! Voire certaines cultures sont difficiles ou impossibles (hcov-nl63, MPV)

4 «!Le diagnostic conventionnel!» Immunofluorescence Fixation des cellules sur lame Révélation par des anticorps dirigés contre les protéines virales et marqués par une molécule fluorescente Lecture au microscope à fluorescence Immunofluorescence sur cellules nasopharyngées (photo. Virologie Caen) Nécessité d une certaine expertise lors de lecture Pas toujours possibilité IF par exemple pour les rhinovirus ++++

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6 FREYMUTH F et al. Les virus responsables d infections respiratoires en pédiatrie. Bilan de aspirations nasales réalisées chez l enfant en une période de six ans. Ann Pédiatr (Paris), , n Infections virales respiratoires du jeune entant (CHRU de Caen) 3480 aspirations nasales de novembre 1980 à décembre 1986 Virus respiratoire syncytial 897 (25,7%) Virus influenza A et B 108 (3,1%) Virus parainfluenza (3,2%) Adénovirus 107 (3,1%) Rhinovirus 115 (3,3%)

7 Épidémiologie virale CHU de Caen 12/1980 à 12/ prélèvements (%/+) 07/2000 à 08/ prélèvements (%/+) VRS 1497 (64) = 21,2 % prlvts Ttx 517 (42) = 16,4 % prlvts Ttx Rhinovirus 212 (9) 235 (19) Entérovirus 79 (6,5) Influenza A/B 221 (9,5) 195 (16) Adénovirus 244 (10,5) 96 (8) Parainfluenza 1,2,3 159 (7) 101 (8) Recherche virale + 33 % 39 %

8 % pvt 50 Épidémiologie virale par méthodes m virologiques traditionnelles CHU de Caen L épidémiologie virale varie selon les années VRS influenza A/B parainfluenza 1,2,3 Rhino AdV mois

9 Protocole exploration biologie moléculaire sur plusieurs virus à la fois Aspirations nasales à 80 C Extraction ARN (Qiagen ) RT-PCR multiplex 1 RT-PCR multiplex 2 RT-PCR multiplex 3 Métapneumovirus VRS Influenza A Influenza B Parainfluenza 4 Parainfluenza 3 Parainfluenza 2 Parainfluenza 1 HCoV 229E Influenza C Rhinovirus HCoV OC43

10 Évolution du protocole Enfants consultant aux Urgences de Pédiatrie pour atteinte respiratoire aiguë Techniques conventionnelles Techniques moléculaires

11 ENFANTS HOSPITALISES 1/11/2003 au 30/03/2004 Antigénique immunofluorescence Antigénique immunofluorescence et culture HuH7 Moléculaire par PCR et RT-PCR multiplex Nombre de virus détectables Aspirations nasales Recherche positive (%) Coinfections virales Épidémiologie virale en pourcentage des virus détectés : v. Respiratoire Syncytial 150 = 57,6% = 72,3 % ,0 % 74,1 % 242 = 92 % ,8 % Rhinovirus? 11,9 % 28,7 % v. Influenza 7,3 % 9,3 % 6,3 % Adénovirus 0 % 2,6 % 1,6 % v. Parainfluenza 0,6 % 1,0 % 2,8 % Entérovirus? 1,0 % 2,5 % Métapneumovirus?? 5,4 % Coronavirus? 0 % 3,5 %

12 ENFANTS HOSPITALISES/ NON H 1/11/2003 au 30/03/2004 Total HOSPITALISES NON HOSPITALISES Nombre d enfants Age moyen 7,3 (+/-5,4) 5,3** (+/-4,5) Recherche positive (%) 411 = 91,5% 242 = 92 % 9,3** (+/-6,3) 169 = 90,8 % Épidémiologie virale en pourcentage des virus détectés : v. Respiratoire Syncytial ,6 % 49,8 %** ,7 %** Rhinovirus 31,8 % 28,7 % 36,1 % v. Influenza 8,8 % 6,3 %** 13,9 %** Adénovirus 2,3 % 1,6 % 3,5 % v. Parainfluenza 3,2 % 2,8 % 4,0 % Entérovirus 2,1 % 2,5 % 2,5 % Métapneumovirus 4,4 % 5,4 % 3,0 % Coronavirus 3,4 % 3,5 % 3,5 %

13 Épidémiologie virale PCR multiplex Caen Picornavirus 34 % Coronavirus 3 % Adenovirus 2 % Pneumovirus 49 % Parainfluenza 3 % Influenza 9 % Nouvelles techniques = modification de l épidémiologie Lors de cette enquête le Mycoplasma pneumoniae représentait 1% des résultats

14 Épidémiologie virale PCR multiplex Wisconsin Henrickson PIDJ 2004; 23(1s): S11-S18 Children s Hospital of Wisconsin 1/11/1996 au 31/10/ Infections des VRI (42% bronchiolite, 38% pneumopathie, 12% laryngite) 829 tests chez enfants de moins de 2 ans avec Hexaplex : 170 antérieurement sains Hexaplex (7 virus) recherche positive = 41% Influenza 34%, VRS 40%, VPI 16% Épidémiologie en fonction du tableau clinique 24% 19% 48% 69% 16% 12%

15 Épidémiologie virale PCR multiplex Southampton Legg PIDJ 2005; 24: Southampton University Hospital on the South Coast of England - 88 nourrissons «à risque atopique» suivis 1 er hiver - 1/11/1997 au 31/03/1998 ambulatoire RT-PCR (RV, EV, HCoV, AdV, VPI, VI, VRS, Mp, Cp) Prélèvements effectués lors de symptômes respiratoires. Prélèvements = 123. Identification virale = 151 Épidémiologie : Picornavirus 46% (Caen 38,6) VRS 27% (Caen 33,7) VPI 13% HCoV 9% Coinfection virale = 20% (picornavirus + VRS ou VPI)

16 Comparaison des méthodes Techniques conventionnelles Caractère infectieux Isolement de la souche IF : rapidité 2h 12,11! (n = 7) Culture :référence long 5 jours +IF 48,58! (n = 13) Prélèvement de bonne qualité, acheminement rapide Utilisateur entraîné Coût direct et indirect Laboratoire Freymuth PCR multiplex Gain en sensibilité Outil épidémiologique Séquençage Rapport coût/efficacité Rhinovirus, hmpv, coronavirus, bocavirus Adapté aux grandes séries 2 jours; 23,69! (n = 15) Conditions de travail spécifiques Virus non infectieux ou latent

17 Discussion Année Auteur VRS Virus influenza Virus parainfluenza A B A B C hmpv Rhino virus Entéro virus HCoV OC 43 HCoV 229E Adéno virus 1997 Hexaplex (Prodesse) 1998 Osiowy et coll Grondahl et coll Coiras et coll Syrmis et coll Templeton et coll Bellau-Pujol et coll.

18 Outils moléculaires : fiables pour le diagnostic? Non malades, S-1 à S+1 RT-PCR nichée Pathologie respiratoiren = 146 : VRS = 17; hmpv = 5 (15%) Témoins N = 158 : VRS = 1; hmpv = 0 NB : adultes Falsey et al., J Clin Dis, 2005

19 Choix de la technique de détection en fonction des virus recherchés Détection antigénique Isolement en culture Influenza A et B PCR Influenza C VRS hmpv - +/- ++ Parainfluenza Adénovirus Rhinovirus Coronavirus - +/- ++

20 Une sensibilité supérieure n est pas le seul intérêt des techniques moléculaires Épidémiologie différente selon les phénotypes sifflants du nourrisson Intérêt dans évaluation de la gravité de l atteinte respiratoire Intérêt de veille épidémiologique : virus émergents

21 Enquêtes épidémiologiques comparatives : Caen Tableau clinique Bronchiolites Asthmes du nourrisson p Nombre d aspirations nasales Age moyen en mois (± DS) 5 (±4) 10,5 (±5,5) Epidémiologie virale (%) v. Respiratoire Syncytial 54,3 25,7 < 0,001 Rhinovirus 29,0 44,6 < 0,01 v. Influenza 3,7 8,1 NS Adénovirus 0,9 4,0 NS v. Parainfluenza 2,6 0,0 NS Entérovirus 1,1 4,0 0,06 Coronavirus 3,5 8,1 NS Métapneumovirus 4,9 5,5 NS

22 Quantification ARN VRS aspiration nasale RT-PCR en temps réel standardisée avec ARN gène de «ménage» GAPDH 1 ère étape de validation analytique Corrélation entre la charge virale et la gravité de la bronchiolite chez 75 nourrissons : 36 + par IFA-CV-RT PCR Gueudin et al. J Virol Methods 2003; 109: 39

23 Respiratory syncytial virus load predicts disease severity in previously healthy infants 1 log charge RSV = 0,8 jour supplémentaire hospitalisation

24 Les virus «!émergents!» Le métapneumovirus humain Infection hivernale Age précoce (6,7 mois) Responsable de bronchiolites (70,6%) 4 ou 5 ème agent chez les enfants hospitalisés (~ 5%) Les coronavirus Détectés dans 4% à 9% des prélèvements «traditionnels» négatifs Présents dans les infections des voies aériennes inférieures Co-infections fréquentes Comorbidités Les bocavirus.

25 Comparaison phénotype clinique <24 mois Coronavirus/Métapneumovirus/VRS (09/04-05/05) HCoVs hmpv VRS p Âge mois S/VRS Comorbidité % 33,9 28,1 12,5 S/VRS Atopie P % 9 21,9 18,7 S/HCoV Début!p jours -4,5-3,4-4,1 Otite MA % 26,8 21,9 12,5 S/VRS Atteinte VAI % 30,4 56,3 87,5 S/VRS (bronchiolite) (23,2) (50) (70,3) (S/VRS) Gastro-entérite % 39, ,9 S/VRS O_ Tt % 8,9 12,5 35,9 S/VRS (réa %) (1,8) (3,1) (7,8) Durée Hosp (jours) 3,7 4,4 5,6

26 Atteintes Radiologiques MPV

27 Problématique de l él étude des infections virales? Non vues par une structure de soin Prise en charge Médecins de ville Venues directes aux Urgences hospitalières Hospitalisations : Population de loin la plus étudiée Représentativit sentativité?

28 Conclusion Chaque année ~ bronchiolites 2 à 5% hospitalisés Parmi ceux-ci ~ 40 % recherche virale positive Place des autres virus grâce au développement de la biologie moléculaire +++ Exceptionnel de voir des virus nouveaux, hmpv et HCoV-NL63, avec une telle prévalence (~ 10%) Études complémentaires compréhension de la physiopathologie de l atteinte respiratoire en fonction de chaque virus : séquelles à long terme # Surveillance au niveau planétaire par OMS a permis de détecter SRAS, H5N1 Virus de la prochaine pandémie?