Pourquoi la plupart des épidémies virales se propagent-elles cycliquement en automne et en hiver dans les régions tempérées du globe? Selon une équipe interdisciplinaire de chercheurs de l'Institut national italien d'astrophysique, de l'Université de Milan, de l'agence régionale de Lombardie pour l'environnement et de la Fondation Don Gnocchi, la réponse est intimement liée à notre Soleil: leur modèle théorique montre que tant la prévalence et l'évolution des épidémies sont fortement corrélées à la quantité d'irradiation solaire quotidienne qui frappe un endroit donné sur la Terre à un moment donné de l'année. Les travaux de l'équipe italienne ont été récemment publiés dans le iScience journal.
Notre modèle offre une réponse simple à une question scientifique importante, mais toujours non résolue. Pourquoi de nombreuses épidémies respiratoires virales, telles que la grippe, se développent-elles de manière cyclique en automne et en hiver uniquement dans les régions tempérées des hémisphères nord et sud du globe, alors qu'elles semblent être présentes à tout moment – bien qu'avec une prévalence plus faible par rapport aux cycles saisonniers en les régions tempérées – dans la ceinture équatoriale? Et qu'est-ce qui déclenche et détermine une telle saisonnalité? Dans notre travail, nous proposons que ce qui cause la saisonnalité des épidémies aéroportées est exactement le même mécanisme qui provoque les saisons sur notre planète: la quantité d'irradiation solaire quotidienne sur la Terre « .
Fabrizio Nicastro, chercheur INAF et PI
Il est bien connu que la lumière ultraviolette (UV) est capable de désactiver des virus et des bactéries de toutes sortes. La lumière UV solaire qui atteint la Terre doit donc avoir un pouvoir désinfectant sur les parties exposées de la planète. L'efficacité de la désactivation UV d'un virus ou d'une bactérie en particulier dépend du virus ou de la bactérie elle-même, mais, pour un endroit donné sur Terre, elle est sans doute plus grande lorsque l'irradiation solaire est plus forte (été) et plus faible lorsque l'irradiation solaire est plus faible. (hiver). Une telle cyclicité de l'action de désinfection solaire, avec une fréquence annuelle, est capable de résonner de manière constructive avec une autre fréquence typique des épidémies: la perte d'immunité de l'hôte du virus en raison de son déplacement / dérive antigénique. La combinaison de ces deux mécanismes déclenche la saisonnalité des épidémies, sur des échelles de temps allant de quelques années à des dizaines d'années, selon la fréquence antigénique.
Le modèle proposé par les chercheurs italiens reproduit avec précision la saisonnalité observée à différents endroits de la Terre pour les épidémies avec un nombre reproductif intrinsèque (R0) inférieur à environ 2 – une grippe a généralement R0 ~ 1 – et est également capable de modéliser les épidémies avec un nombre reproductif intrinsèque beaucoup plus grand, comme la pandémie actuelle de SRAS-CoV-2 avec R0? 3-4. Ces modèles prédisent des cycles initiaux intermittents de haute intensité, qui finissent par se stabiliser (sur des échelles de temps qui dépendent de la fréquence de décalage antigénique) en cycles annuels d'intensité modérée synchronisés de façon saisonnière.
« D'un point de vue épidémiologique, ces modèles clarifient un mystère important et ancien: pourquoi les épidémies de grippe disparaissent-elles chaque année alors que le nombre d'individus sensibles est encore très éloigné de celui nécessaire pour déclencher le mécanisme d'immunité collective? », Ajoute Mario Clerici, Immunologue à l'Université de Milan et à la Fondation Don Gnocchi.
« Les données italiennes des pandémies de SRAS-CoV-2 peuvent également être décrites avec précision par notre modèle – conclut Nicastro – mais le pouvoir prédictif du modèle dépend de manière critique (autre que de la mise en œuvre de nouvelles mesures de restriction) de l'UV-B exact. / Une dose mortelle pour le virus Covid-19, que notre collaboration s'apprête à mesurer « .
La source:
Institut national italien d'astrophysique
Référence du journal:
Nicastro, F., et coll. (2020) Forcer la saisonnalité des épidémies de type grippal avec la résonance solaire quotidienne. iScience. doi.org/10.1016/j.isci.2020.101605.
