ZOONOSES: POURQUOI LES INFECTIONS ANIMALES SONT-ELLES SI DANGEREUSES POUR L'HOMME?

À la suite de la pandémie mondiale de COVID-19, qui a commencé lorsque le virus SARS-CoV-2 est passé des animaux aux humains, nous posons une question importante - pourquoi les infections contractées à partir d'animaux sont-elles si dangereuses pour la santé humaine?

Les humains ont peut-être contracté le nouveau coronavirus à partir de pangolins

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Les humains ont peut-être contracté le nouveau coronavirus à partir de pangolins, qui font souvent l'objet d'un trafic illégal en Chine.

Bien qu'il ne soit pas encore clair quels animaux étaient à l'origine du nouveau coronavirus - était-ce des chauves-souris? Était-ce des pangolins? Était-ce les deux? - les scientifiques sont sûrs que le SRAS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19, provient des animaux.

Le nombre de cas confirmés de COVID-19 dans le monde est stupéfiant. Selon l'Université Johns Hopkins , des centaines de milliers de personnes ont contracté le virus et des dizaines de milliers de personnes sont décédées.

Mais les maladies zoonotiques - c'est-à-dire les maladies transmises par les animaux - affectaient un grand nombre de personnes à travers le monde avant que COVID-19 ne soit au centre de la scène.

Un rapport international de 2012, par exemple, a indiqué qu'un total de 56 de ces maladies étaient responsables de 2,5 milliards de cas de maladie et de 2,7 millions de décès dans le monde chaque année. Ces maladies comprenaient la rage, la toxoplasmose, la fièvre Q, la dengue, la grippe aviaire, Ebola et l'anthrax.

De plus, les maladies respiratoires pseudo-grippales acquises chez les animaux ont fait des ravages au cours du siècle dernier. La grippe espagnole a fait 50 millions de morts en 1918 et la grippe de Hong Kong a fait 700 000 morts en 1968.

Alors, pourquoi les maladies que les humains contractent-elles des animaux sont-elles si dangereuses? Cela est dû en partie à notre système immunitaire. C'est en partie la sélection naturelle. L'animal spécifique qui transmet le virus peut également jouer un rôle.

Ci-dessous, nous explorons certains de ces facteurs et comment ils s'entrelacent.

Virus animal contre système immunitaire humain

L'une des raisons pour lesquelles les virus d'animaux sont si dangereux pour l'homme est que les gens n'ont aucun moyen de les gérer. Notre système immunitaire n'a jamais été «introduit» à ces nouveaux virus, il ne sait donc pas comment répondre à l'invité non invité.

Les chercheurs expliquent que la plupart des virus qui pénètrent dans le corps humain sont détruits avec succès par le système immunitaire ou traversent notre système gastro-intestinal. Cependant, de temps en temps, un virus animal parvient à se répliquer dans un hôte humain.

Le moment où le virus animal se réplique dans le corps du premier humain est crucial. À ce stade critique, le virus peut muter et évoluer «sous les contraintes sélectives du corps humain pour la première fois, s’adaptant et s’améliorant pour la réplication dans ce nouvel hôte».

Lorsque cela se produit, le système immunitaire humain doit riposter. Il doit «rattraper» l'évolution du virus et créer une réponse immunitaire. Le corps humain n'a jamais été confronté à cette menace auparavant et n'a donc aucune immunité préexistante dans son arsenal - il doit donc en concevoir un rapidement.

Mais cette défense - qui fait partie du système immunitaire adaptatif - prend des jours ou plus pour s'activer. Entre-temps, le virus a peut-être déjà évolué pour se répliquer plus rapidement ou même échapper aux représailles du système immunitaire.

Une «course aux armements évolutive»

En d'autres termes, le virus animal et le système immunitaire humain sont entrés dans une « course aux armements » - et comme pour toute course aux armements, l'un des deux concurrents pourrait gagner, ou les deux concurrents pourraient se retrouver dans une impasse.

Medical News Today s'est entretenu avec Christopher Coleman, professeur adjoint d'immunologie des infections à l'Université de Nottingham au Royaume-Uni, sur les virus animaux, les hôtes humains et le rôle de l'évolution et de la sélection naturelle.

«[L] 'hypothèse générale», a-t-il expliqué, «est que lorsque les virus évoluent vers un hôte, ils deviennent moins dangereux pour cet hôte (ils veulent assurer leur propre transmission, donc ne veulent pas tuer rapidement l'hôte avant qu'ils une chance [de reproduire]). "

«Ce n'est en aucun cas [toujours] vrai, mais un virus qui s'adapte aux humains pourrait être moins dangereux à long terme parce que la« course aux armements évolutive »entre le virus et l'hôte a atteint une sorte d'impasse où ni l'un ni l'autre n'est parfaitement heureux, mais ni l'un ni l'autre n'est tué.

- Christopher Coleman

En outre, un «virus qui s'adapte pleinement à un hôte animal peut être totalement inoffensif pour l'homme», a poursuivi Coleman.

Le scientifique - dont la recherche principale porte sur les « coronavirus humains hautement pathogènes » - a donné des exemples de virus animaux agressifs au sein de la famille des coronavirus. Il s'agit notamment du «« virus de la bronchite infectieuse »des poulets, du« virus de la péritonite infectieuse féline »des chats ou du« virus de la gastro-entérite transmissible », qui est presque 100% mortel chez les porcelets.»

"Aucun de ces [virus] n'est connu pour infecter ou provoquer de maladie chez l'homme", a déclaré Coleman.

"D'un autre côté, un virus qui évolue chez les animaux mais qui a également la capacité d'infecter les humains peut être plus mortel si et ou quand il infecte les humains."

Cela peut être particulièrement vrai lorsque le système immunitaire des animaux est très différent de celui des humains, ou lorsque les animaux ont des mécanismes de défense spéciaux qui manquent aux humains.

Les chauves-souris et leur immunité «hyper-vigilante»

Par exemple, le fait que des virus très dangereux tels que le SRAS, le MERS et Ebola soient tous originaires de chauves-souris pose la question - qu'est-ce que les chauves-souris ont que nous n'avons pas?

Comment les chauves-souris peuvent-elles voler en transportant des virus qui, dans certains cas, sont extrêmement mortels pour les humains (comme Ebola), mais qui ne semblent pas nuire le moins du monde à ces créatures?

Une nouvelle étude, dirigée par Cara Brook, boursière postdoctorale Miller à l'Université de Californie à Berkeley, a posé cette question. La recherche montre comment les capacités immunitaires uniques des chauves-souris leur permettent de transporter et de maintenir une charge virale élevée sans tomber elles-mêmes malades.

«[Certaines] chauves-souris», expliquent Brook et ses collègues dans leur article , «ont une réponse immunitaire antivirale appelée la voie de l'interféron perpétuellement activée.»
«Chez la plupart des autres mammifères, une telle réponse immunitaire hyper-vigilante provoquerait une inflammation nocive. Les chauves-souris, cependant, ont adapté des traits anti-inflammatoires qui les protègent contre de tels dommages. »

De mieux en mieux

Ce sont toutes d'excellentes nouvelles pour les chauves-souris, mais que font-elles pour les autres mammifères? Malheureusement, pas grand-chose. Le fait que les chauves-souris aient de si bonnes défenses signifie que le virus a tous les encouragements dont il a besoin pour se répliquer plus rapidement.

Les capacités immunitaires uniques des chauves-souris finissent par renforcer les virus. C'est comme s'entraîner avec un compétiteur hors pair et devenir plus fort en conséquence.

Brook et son équipe ont réalisé des expériences en utilisant des lignées cellulaires de deux espèces de chauves-souris. Les résultats ont montré que «dans les deux espèces de chauves-souris, les réponses antivirales les plus fortes ont été contrées par le virus se propageant plus rapidement d'une cellule à l'autre».

"Cela suggère que les défenses immunitaires des chauves-souris peuvent entraîner l'évolution de virus à transmission plus rapide, et bien que les chauves-souris soient bien protégées contre les effets nocifs de leurs propres virus prolifiques, d'autres créatures, y compris les humains, ne le sont pas."

 

«Notre système immunitaire générerait une inflammation généralisée s'il tentait cette même stratégie antivirale. Mais les chauves-souris semblent particulièrement adaptées pour éviter la menace de l'immunopathologie », explique Brook.

COVID-19: chauves-souris, pangolins ou serpents?

Dans le cas du nouveau coronavirus, plusieurs théories circulent sur l'animal spécifique qui a transmis le SRAS-CoV-2 aux humains. Les scientifiques ont impliqué des pangolins ou même des serpents comme porteurs possibles.

L'identification de mammifères spécifiques est vitale car l'animal peut offrir un aperçu de la structure génétique du virus et des moyens de le combattre. Cependant, il est essentiel de ne pas ignorer la possibilité que le nouveau coronavirus puisse avoir plusieurs sources animales.

Commentant la théorie selon laquelle les humains ont contracté le SRAS-CoV-2 de pangolins, Coleman a déclaré: «C'est une théorie aussi bonne que n'importe quelle […] Cela, bien sûr, ne signifie pas que les pangolins sont la seule source - il se peut qu'il y ait d'autres espèces. "

«Par exemple, avec« l'original »SARS-CoV, les chats civettes étaient les espèces les plus célèbres impliquées, mais il y avait d'autres petits mammifères infectés. De plus, bien que les chameaux dromadaires soient à l'origine du MERS-CoV, il existe des preuves solides que «d'autres camélidés» peuvent également être infectés. »

Quels que soient les animaux qui ont spécifiquement donné aux humains le nouveau coronavirus, il peut être plus important de se demander quand et  le virus a muté.

Deux scénarios alternatifs pour COVID-19

Dans une étude récente , des chercheurs dirigés par Kristian Andersen, Ph.D., professeur agrégé d'immunologie et de microbiologie au Scripps Research Institute de LaJolla, en Californie, ont utilisé les données génomiques disponibles pour déterminer si l'origine du nouveau coronavirus était naturelle ou fait par les humains.

Ayant déterminé que le virus est le résultat d'une évolution naturelle, les auteurs expliquent que, selon que le virus s'adapte dans sa forme actuelle chez l'animal ou chez l'homme, l'évolution de la nouvelle pandémie de coronavirus pourrait être très différente.

"[I] f SARS-CoV-2 pré-adapté dans une autre espèce animale", écrivent les auteurs dans la revue Nature , "alors il y a le risque de futurs événements de réémergence."

En d'autres termes, si le virus évoluait vers son état actuel chez les animaux, alors les animaux continueraient à le passer entre eux, et le virus pourrait retourner à l'homme à tout moment.

De plus, les chercheurs suggèrent que ce scénario expliquerait pourquoi le virus s'est propagé si rapidement. Voyant qu'il avait déjà développé ses traits pathogènes chez les animaux, le SARS-CoV-2 était déjà «formé» pour se propager et se répliquer rapidement une fois qu'il était entré dans son premier hôte humain.

"En revanche", écrivent Andersen et ses collègues, "si le processus adaptatif s'est produit chez l'homme, alors même si des transferts répétés [d'animal à humain] se produisent, il est peu probable qu'ils décollent sans la même série de mutations", minimisant ainsi la les chances d'une autre épidémie.

Pour l'instant, il est impossible de savoir lequel des deux scénarios est le plus probable. Seul le temps et plus de recherches nous le diront.