Epidémies et Pandémies: pourquoi sont-elles possibles? Werner Wunderli Laboratoire Central de Virologie HUG

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1 Epidémies et Pandémies: pourquoi sont-elles possibles? Werner Wunderli Laboratoire Central de Virologie HUG

2 Sujets Structure générale d un virus Comment les virus se multiplient-ils? Comment un virus peut-il échapper à la défense de son hôte ou passer la barrière de l espèce? Réservoirs Facteurs favorisant la transmission des virus Qu est une épidémie ou une pandémie? Mesures contre les épidémies Conclusions

3 Structure d un virus (1)

4 Structure (2)

5 Influenza A et B Virus Respiratoire Syncytial Parainfluenza 1, 2 et 3 Rhinovirus Adénovirus Structure (3)

6 Multiplication d un virus Zanamivir

7 Possibilités d échapper à la défense de l hôte

8 Virus ARN: possibilités Multiples sous-types et sérotypes Très grande variabilité due à: Accumulation de mutations (erreur de lecture) Recombinaison Réassortiment Evolution résultant des interactions avec l hôte et le système immun

9 Variabilité: avantages potentiels Adaptation à un nouveau type de récepteur -Surmonter la barrière des espèces Acquisition de traits de virulence -Tropisme tissulaire Echapper à la réponse immune -Variabilité annuelle du virus influenza Résister à un antiviral: sélection de la résistance sous traitement...

10 Nombre d erreurs (mutation rate) RNA polymérase (4 erreurs/ nucléotides) Polio: particules virales sont produites par cellule infectée VIH: production par jour: ~ virus Mutations silencieuses ou manifestes

11 Recombinaison P P La cause principale dans une population infectée

12 Recombinaison: un exemple récent avec le vaccin oral de la polio Le virus vivant atténué se réplique dans le tractus gastro-intestinal Haïti 2001: 21 cas de poliomyélites conséquence d une recombinaison de la souche vaccinale avec des entérovirus Kew O Science 2002

13 Autre mécanisme: réassortiment

14 Influenza: glissement (changement mineur) et la cassure (changement majeur) Shift (reassortment) in a mixing vessel Drift (point mutations) Hemagglutinin Neuraminidase

15 Réservoirs: exemple de la grippe

16 H5N1: transmission Influenza A (H5N1) dans les chats (T. Kuiken Science 2004) Transmissions probables entre les personnes de l influenza A (H5N1) (K Ungchusak NEJM 2005) Influenza A (H5N1) dans les tigres et léopards (Keawcharoen J EID 2004)

17 Réservoir: cycle humain uniquement Exemples: Polio Variole Rougeole Humain «Eradication = vaccination»

18 Facteurs favorisant les Epidémies et les pandémies

19 Facteurs qui favorisent l évolution d une épidémie Immunité dans une population: Oreillons Rhino Proportion des gens susceptibles: important pour l évolution d une épidémie Proportion des gens infectés/δt: influence la dynamique de la transmission (saison, densité de la population susceptible) Cas /100 infections: nombre de cas cliniques par nombre de cas infectés (varie entre les différents agents) Transmission: aérosols, gouttelettes etc. Période d incubation Réservoir unique Deadend host : le hôte n est pas impliqué dans la maintenance d un réservoir

20 Transmission dynamiques R 0 = the basic reproduction number of an infection = the average number of secondary cases generated by one primary case R 0 Influenza = 8 HIV = 2.5 SARS = 2

21 Facteurs favorisant des épidémies Résurgence d un virus connu 54 cas de rougeole (paramyxovirus) en Suisse depuis février 2003, 8 hospitalisations Adolescents, jeunes adultes non-vaccinés Génotype D8 (Népal, Ethiopie) Nouveau venu chez l homme passage d une espèce à l autre (influenza A (H5N1), Nipah virus, West-Nile) Saisons pour un virus particulier par ex. la grippe Changements de notre monde

22 Changements de notre monde Augmentation du commerce de 3 à 4 fois entre > 15 millions de réfugiés: réservoirs pour des maladies transmissibles Augmentation de la température, variation régionale et en temps, augmentation du CO 2 Agrandissement des villes, agriculture intense Tourisme Susceptibilité aux maladies transmises par des vecteurs

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25 Transmissibilité et réservoir: influenza Humain Barrière Cochon Grippe aviaire H5N1 et H7N7 Aviaire Réservoir principal

26 Qu est une épidemie ou une pandémie?

27 Exemples SARS Norovirus HIV West Nile Dengue Ebola Monkeypox Hépatite E

28 Différentes phases d une pandémie N cas SARS Influenza aviaire Ebola. West Nile HIV Asie Dengue Exponentielle Etablissement et hasard HIV Afrique Population cible épuisée Influenza HIV Europe Endémicité-équilibre Temps

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30 West Nile CDC cases (30% meningitis or encephalitis) > 260 deaths including organ recipients Blood donors are screened

31 Transmissibilité et réservoir: West Nile Humain Moustique Oiseaux Cheval

32 H5N1: vaccins et antiviraux H5N1: en développement avancé: protection large? «en urgence»: minimum 6 mois production suffisante? Antiviraux: Amantadine: résistant Oseltamivir: «àpriori»efficace

33 Mesures contre les épidémies et les pandémies

34 Transmissibilité et réservoir: cycle humain uniquement Exemples: Polio Variole Rougeole Humain «Eradication = vaccination»

35 H5N1: vaccins et antiviraux H5N1: en développement avancé: protection large? «en urgence»: minimum 6 mois production suffisante? Antiviraux: Amantadine: Certaines souches sont résistantes Oseltamivir: «àpriori»efficace

36 Résumé (1) Charactéristiques du virus Adaptation àl homme Variabilité du virus La manière de transmission L homme L exposition L immunité dans la population

37 Résumé (2) Reservoirs L homme L animal Les vecteurs Charactéristiques de la maladie Infections symptomatiques ou asymptomatiques Saisons

38 Résumé (3) Mesures Eviter la transmission Quarantaines Vaccination Traitement avec des antiviraux Changements dans le monde Population Densité Commerce/mobilité Climat

39 Merci beaucoup pour votre attention