!!! !!!! !!! UE8 - Agent infectieux Jaffar-Bandjee. I. Introduction. II. Epidémiologie. Les principaux pathogènes. 1.Rotavirus. 2.

Transcription

1 Date : 20/05/15 Promo : P Ronéistes : UE8 - Agent infectieux Jaffar-Bandjee THIA SOUI TCHONG Mathis ARHEL Léna Gastro-entérites virales I. Introduction II. Epidémiologie III. Les principaux pathogènes 1.Rotavirus 2.Calicivirus 3.Astrovirus 4.Adénovirus 40/41 III.Diagnostic au laboratoire de virologie 1.Prélèvement Plage horaire : 16h-18h Enseignant : Jaffar-Bandjee 2.Diagnostic antigénique : recherche d antigènes viraux dans les selles 3.Microscopie électronique 4.Biologie moléculaire IV.Diagnostic différentiel VI. Perspectives 1.Traitements 2.Pathogènes connus, pathogènes potentiels au statut encore mal évalué 1

2 I. Introduction Lors de la pause la prof conseille de regarder les annales (à bon entendeur) La gastro-entérite virale est une infection très courante qui représente l'un des principaux motifs de consultations médicales, particulièrement en pédiatrie. Les agents responsables sont : Les bactéries (Salmonella, Shigella, E.Coli ), Les parasites (Giardia, Crypstoporidium, Amibes) Les virus, les plus fréquents (>80 %, ce sont les formes les plus bénignes). Même si généralement ces affections sont moins graves, c est à relativiser : elles peuvent être très dangereuses dans les pays du tiers monde. Les traitements ici seront surtout symptomatiques. On parlera dans ce cours de gastro-entérites virales. Définition : Une gastro-entérite est une infection inflammatoire caractérisée par des diarrhées (émission brutale et fréquente de selles liquides et abondantes) s accompagnant de : vomissements, douleurs abdominales, fièvre (signe rare de gravité, quand atteinte bactérienne). L'incubation courte et typique est de 3 jours, pendant laquelle il y a une multiplication virale dans les entérocytes matures de l intestin grêle, suivie de lyse et desquamation. On a donc comme conséquences : Une malabsorption, Une perturbation du transport de l eau et des électrolytes, Une composante sécrétoire possible (hypersécrétion dûe à une altération de l épithélium), Une déshydratation - qui est la complication majeure. Épidémiologie : Dans les pays développés : La morbidité et le coût sont considérables, mais la mortalité reste faible : (aux USA) 3 millions de cas / an consultations / an 1,4 milliard dollars / an <100 morts / an. Dans les pays en voie de développement : >1 milliard de cas / an, >1 million de décès chaque année. Plusieurs groupes de virus en cause avec principalement : Les rotavirus (plus de 50 %), Les calicivirus du genre Norovirus (10-15%); Les astrovirus (2-8%), 2

3 Les adénovirus (2-6 %), Plus rarement, les virus Aichi de la famille Picornaviridae (coquillage) et les torovirus de la famille des coronoviridae (diarrhée sanglante). Pour l instant, nous n avons dans les laboratoires aucun moyen diagnostic de dépister les astrovirus. Les entérovirus, fréquemment retrouvés dans le tube digestif et agents étiologiques des méningites, ne sont pas des agents habituels de GEV (gastro-entérite virales), à l exception des échovirus 22 qui sont à l origine de diarrhées. Les ré-infections (symptomatiques ou non) sont fréquentes car il y a énormément de virus. II. Épidémiologie : Voies de transmission : Oro-fécale surtout (il peut y avoir une réplication du virus au niveau du pharynx), Voie aérienne (éternuements, toux), Contact direct (mains sales, eaux), Indirects par aliments souillés, Contamination interhumaines, Aliments mal lavés, mal préparés (gastro entérites Collectives). La gastro-entérite concerne toutes les tranches d âges mais est plus sévères chez le jeune enfant <3ans. Il existe une sensibilité particulière au rotavirus, liée notamment à la présence de récepteurs intestinaux spécifiques de la protéine virale NSP4 dépendante de l âge (NSP = Non structurale protéine comme la polymérase qui va intervenir dans la réplication). Dans les PED, l'incidence est très élevée, avec pour causes : Non traitement des eaux et des eaux de boisson (captage, central de filtrage), Malnutrition, Co-infections bactériennes et parasitaires, Moyens de réhydratation insuffisants. 3

4 Cela entraîne une morbidité et mortalité très élevées, allant de à morts par an, pour le seul sous-continent Indien, en fonction des épidémies. De plus il existe 2 modes épidémiologiques : Mode endémique, avec prédominance hivernale dans les pays tempérés : rota-, calici-, astro- et adénovirus; contamination interhumaine par voie féco-orale essentiellement, Épidémies localisées (collectivités) : ayant une source commune de contamination (eau, coquillage ); une transmission secondaire permet l extension de l infection. La cartographie ci-dessous nous confirme que la gastro-entérite touche effectivement plus les PED comme l'afrique Noire et particulièrement l'inde du fait de sa densité de population. III.Les principaux pathogènes 1.Rotavirus Le genre Rotavirus (le plus important) fait partie de la familles des Reoviridae, caractérisée par une symétrie icosaédrique. Ils sont cultivables (culture délicate) et très résistants. Ce sont des virus non enveloppés (70nm) à génome ARN double brin comprenant 11 (elle dit 12 cette année) segments, ce qui permet des réassortiments entre souches différentes, y compris avec des souches animales. Cela explique la fréquence des infections à Rotavirus chez l enfant. A.Le Génome Le génome du Rotavirus comprend 12 Segments d ARN bicaténaires codant pour 6 protéines structurales (VP1 à 7) et s'organise en 3 couches : 4

5 Capside externe : composée de la protéine VP7 (Ag majeur de neutralisation), détermine le type G et VP4 (spicule d attachement, neutralisation et virulence) détermine le type P. Capside intermédiaire : VP6 (protéine majeure du virion) responsable de l Ag de groupe. Capside internet ou core : VP2 majoritaire et VP1, VP3 minoritaires, rôle dans la transcription et la réplication. Il y a donc 5 protéines non structurales (NSP1 à 5) qui sont des enzymes apparaissant dans le cycle de multiplication. NSP4 est important dans le mécanisme de diarrhée car elle a un rôle d entérotoxine. Ce qui explique que l enfant y soit plus sensible : il possède le récepteur au NSP4. Sur ce shéma, la représentation de ce qui a été dit ci-dessus. Lorsqu on lyse la protéine, on obtient un lysat, et on observe sur la chromatographie (a) la totalité des protéines. B. Classification des Rotavirus On peut les classer en différents groupes : la VP6 est un antigène de groupe (et sous-groupe) comprenant 7 groupes de A à G et seuls les groupes A++, B et C sont impliqués dans les infections humaines. Le Rotavirus aura donc une très grande variabilité génétique. La différenciation en stéréotypes implique : VP7 : type G ; 14 génotypes G ; ex : G1. G = Glycoprotéine VP4 : type P ; 13 génotypes P. P = Protéase-sensible. Exemple: souche groupe A, P[8] / G1 (de l extérieur à intérieur). 5

6 Les Rotavirus se nomment ainsi car au ME, on a l impression de voir des roues (=Rota). Un peu comme la grippe, on va dénommer chaque souche en fonction de son type G (VP 7) et P (VP4). Les différentes propositions vont vous donner les différentes dénominations des souches. Capside icosaèdrique en forme de roue «rota». B.Pouvoir pathogènes Le Rotavirus est un agent typique des gastro-entérites, c'est le pathogène le plus fréquent avec plus de 50 % des gastro-entérites pédiatriques. Nous retrouvons les 7 groupes A-G : Groupe A (sous-groupes 1-4) : pathogènes humains les plus fréquents, Groupe B : épidémies humaines rapportées en Chine, Groupe C : Cas occasionnels Autres groupes : pathogènes animaux. L incubation moyenne est de 3 jours. On observera par la suite des diarrhées, des vomissements et une fièvre peu élevée ainsi que des signes respiratoire fréquents (toux, rhinite). D où la transmission par aérosols. Guérison (forme bénigne) : 5 à 12 jours. C.Physiopathologie Facteur de virulence : Liés au virus : P4 impliqués dans l attachement et NSP4 à un rôle d entérotoxine like. Liés à l hôte : âge, immunodépression (ce qui va permettre une persistance virale : on va avoir des diahrrées chroniques). Tropisme et histo-pathologie : Multiplication dans les entérocytes matures suivie de lyse et desquamation de l épithélium. Entraînant une atrophie des villosités (avec des villosités moins profondes). Entraînant diminution de l absorption (qualité et surface) Qui s accompagne d une hypertrophie des cellules sécrétoires des cryptes. On aura donc une hypersécrétion inflammatoire et une diminution de l absorption. 6

7 Mécanisme complexe et multifactoriel de la diarrhée : Malabsorption liée à la destruction des entérocytes : absence de digestion des nutriments et leur fermentation entraîne une augmentation de la pression osmotique : d'où perturbation des transports de l eau et des électrolytes. Phénomène de déshydratation ++ Phénomène sécrétoire lié à l entérotoxine NSP4 : active la fuite hydrique par sécrétion d ions Cl -. Induction des sécrétions par le système nerveux entérique. E.Clinique Incidence maximale entre 6 et 24 mois : une étude a montré que plus de 80 % des enfants ont des Ac à 3 ans (donc pratiquement tous les enfants ont attrapés le Rotavirus), notamment pendant les épidémies hivernales (zones tempérées). Les ré-infections sont fréquentes tout au long de la vie ( les personnes infectées participent à la dissémination du virus). Des infections répétées protègent contre la gastro-entérite à Rotavirus : Immunité = amoindrissement de la symptomatologie causée par l infection (on peut avoir une immunité à la suite de la première infection et les Ac peuvent protéger des infections ultérieures avec des formes moins graves si le virus n a pas trop changé). Les enfants sont immunisés par 1-3 infections au cours des 2 premières années de la vie. 2 infections (même sous clinique) et par n importe quel sérotype confèrent près de 100 % de protections contre une GE causée par un RV de type A. Formes cliniques particulières : Asymptomatique (possible lors de la primo-infection, commune après 3 infections). Déshydratations majeures. Diarrhée chronique des enfants et des ID. Entérocolite nécrosante du nouveau-né (<6 mois ) : destruction de la muqueuse du TD nécessitant une intervention chirurgicale (résection importante du tube digestif), peut être mortel. Formes symptomatique non exceptionnelles chez les personnes âgées. Formes extra-digestives : controversés (hépatites, méningites ). 2.Le Calicivirus Il appartient à la famille des Calicilciviridae et comprend 2 genres : Norovirus et Sapovirus. Ce sont de petits virus non enveloppés (30 nm) à génome ARN simple brin et à symétrie icosaédrique. Genre Norovirus (virus Norwalk ) : 2 génogroupes, Genre Sapovirus (Genre sapporo) : 2 génogroupes. Ils possèdent une très grande diversité génétique et sont très résistants (>10mg/L de chlore). Cependant ils sont non cultivables. Points particuliers : Incubation 2-3 jours, Touchent toutes les tranches d âges (sapporo : surtout <4 ans), Vomissement fréquents et parfois cliniquement prédominants, Nombreuses épidémies en collectivités +++, >50 % des enfants ont des Ac à 3 ans. 7

8 En vert: pathognomique des norovirus. Aspect en calice de fleur (d où calivirus). 3.Astrovirus Il appartient à la famille des Astroviridae, petit virus non enveloppé (30nm) à génome ARN simple brin avec une symétrie icosaédrique. Il est très résistant et sa culture est possible mais délicate. Points particuliers : Incubation 2-3 jours, Prédominance chez les enfants, vieillards, immunodéprimés, Symptomatologie volontiers modérée (Hospitalisation rare), Nombreuses épidémies en collectivités, >50 % des enfants ont des Ac (3ans). Aspect en étoile = astrovirus. 4.Adénovirus 40/41 Il fait partie de la famille des Adenoviridae, c'est un virus non enveloppé (100 nm) à génome ADN double brin avec unesymétrie icosaédrique. Seul virus à ADN Il comprend 2 sérotypes reconnus comme agents étiologiques des GEV : 40 et 41 (sous-groupe F) et sa culture possible mais délicate. Points : Incubation 7-8 jours (incubation plus longue que les autres), Symptomatologie modérée avec prédominance de la diarrhée, Saisonnalité peu marquée, Transmission inter-humaine, Excrétion prolongée fréquente, 50% des enfants ont des AC à 3 ans. 8

9 IV.Diagnostic au laboratoire de virologie 1.Prélèvement Il faut collecter les selles dans les 48h suivant les premiers signes cliniques : Échantillon de selles sans additif particulier, Conserver à 4 C, Eviter les écouvillons rectaux car les prélèvements sont médiocres. Il n y a pas de diagnostic sérologique par recherche d Ac dans le sang donc pas de prélèvement sanguin. On aura toujours un contacts avec ces virus, les enfants ont presque tous des Ac. Donc pas non plus de culture virale en routine et pas de milieu de transport. 2.Diagnostic antigénique : recherche d antigènes viraux dans les selles Ce sont les tests de première intention. Ils doivent être rapides et simples pour permettre de répondre à la demande des services d urgence en période épidémique. Il s agit en général de tests d agglutination de particules de latex sensibilisées par un Ac spécifique, ou d'un test d'elisa. Les rotavirus et les adénovirus, norovirus (test rapides unitaires bien adapté à la routine), Les astrovirus (tests ELISA non unitaires). 3.Microscopie électronique Nécessite un matériel spécifique et un opérateur entrainé, mais cet examen garde une excellente valeur d orientation. Il faut avoir beaucoup de virus pour diagnostiquer au ME. Il permet de voir de nouveaux virus si tous les tests sont négatifs pour les selles des patients. Pas utilisé en routine. Permet de mettre en évidence de nouveaux virus et de les analyser. 4.Biologie moléculaire Il existe des tests diagnostiques pour l ensemble des pathogènes cités. Le test le plus fréquemment utilisé en routine est le RT-PCR pour la détection des calicivirus. Ceux qui prédominent en routine sont cependant les tests rapides. Développement actuel des tests moléculaires multiples pour l ensemble des pathogènes les plus fréquents. V. Diagnostic différentiel Gastroentérite bactérienne : <10 % des GE hivernales, mais prédominante en été. Souvent plus graves : présence de PNN et de sang dans les selles. Recherche de sang et polynucléaires dans les selles à l examen direct. Coproculture. Agent étiologique : Salmonella, Camylobacter, plus rarement Shigella et Yersinia. On peut être amené à donner des ATB. 9

10 Gastroentérites secondaires à une antibiothérapie : (5% des GE hivernales ) Recherche de la toxine de Clostridium Difficile (diarrhées post antibiothérapie) Anecdote: le Clostridium Difficile est une molécule aérobie tellement difficile à faire pousser en culture que son nom vient de là. Gastroentérite au cours des retours des voyages : Parasites (Giardia, Cryptosporidium), bactéries déjà citées et E.Coli entérotoxinogènes (Turista). On ne recherche pas ces bactéries. Toxi-infection alimentaires : Calicivirus et astrovirus. Salmonella, camylobacter jejuni, Shigella (dans les oeufs, la mayonnaise ). Bactéries toxinogènes : S. Auréus, Clostridium perfrengens. Gastroentérites toxiques (médicaments, toxiques divers) : diagnostic d exclusion. VI.Perspectives 1.Traitements Ils sont essentiellement symptomatiques. Un enfant meurt toutes les 30 sec dans le monde d une gastro-entérite à Rotavirus. Il y a donc un enjeu vaccinal majeur, équivalent au paludisme, à l hépatite B ou au SIDA. A ce jour, les tentatives de vaccination pour le Rotavirus sont des échecs. Exemple du vaccin RotaShield : 4 souches simiennes (simienne = vient du singe) (naturellement atténués chez l homme) contenant les protéines G1-G4, Recommandé aux USA en 1998 en été, Apres un an : augmentation des invaginations intestinales (manchons de l'intestin qui se nécrosent, traitement chirurgical en urgence) chez les nourrissons après la première dose. Plus de 100 cas identifiés. Le vaccin est retiré du marché en novembre De nombreux autres protocoles vaccinaux sont en cours d évaluation, par exemple : Rotateq (Phase 3) : 5 souches bovines, Rotarix : 1 souche humaine. Ces 2 vaccins sont donnés par voie orale semblent être prometteurs, avec une diminution de l hospitalisation et une prévention des formes sévères. Autres : pseudo-particules, souches humaines naturellement atténuées, vaccins ADN etc.. 10

11 2.Pathogènes connus, pathogènes potentiels au statut encore mal évalué Rotavirus : >50 % Calicivirus : % Astrovirus : 5-10 % Adénovirus : 5 % Néanmoins, 30-40% des GEV sont sans étiologie retrouvée, les REOVIRUS, CORONONAVIRUS etc peuvent être à l origine de ces 40% manquants mais on se pose des questions sur leur implication et leur importance épidémiologiques. On se demande également si ce sont de vrais pathogènes ou des commensaux. 11