Les mammifères marins en voie de disparition – phoques, dauphins, baleines et loutres – sont presque aussi vulnérables que les humains à être infectés par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2). Des chercheurs de l’Université Dalhousie au Canada ont publié une étude dans Science de l’environnement total qui a découvert les eaux usées humaines comme un mode potentiel de transmission du coronavirus aux animaux.
Si elles ne sont pas traitées, les eaux usées contaminées par le SRAS-CoV-2 pourraient avoir un impact dévastateur sur les populations marines déjà en déclin. Les chercheurs suggèrent que la gestion des eaux usées, la mise en quarantaine des mammifères malades et la vaccination sont essentielles pour réduire le risque des mammifères marins.
Sommaire
Méthodes
L’équipe a analysé les séquences génétiques du récepteur ACE2 de 36 espèces de mammifères marins, y compris les baleines, les dauphins, les phoques, les vaches de mer, les loutres de mer et les ours polaires, afin d’identifier les mammifères marins les plus à risque d’être infectés par le SRAS-CoV- 2.
L’équipe a également compilé une liste d’espèces de mammifères en voie de disparition de la Liste rouge des espèces menacées de l’Union internationale pour la conservation de la nature afin de comprendre quelles espèces à risque étaient les plus menacées par le virus. L’épaulard, le cachalot pygmée et la baleine à bec de Sowerby ont été exclus de l’analyse des données.
Ils ont recueilli des données sur les mutations dans les séquences ACE2 des humains et des mammifères marins et ont prédit la sensibilité de l’affinité de liaison au SRAS-CoV-2 à l’aide de l’outil MutaBind2. L’équipe a estimé que si des mutations dans les récepteurs ACE2 des mammifères marins réduisaient l’affinité de liaison avec la protéine de pointe, ils auraient un risque plus faible d’infection.
Les données sur la population de mammifères ont été superposées aux niveaux d’eaux usées de l’Alaska déterminés par le Département de l’environnement et de la conservation de l’Alaska.
Les mutations du récepteur ACE2 modifient la liaison entre la protéine de pointe et le récepteur ACE2
Par rapport au récepteur ACE2 humain, presque tous les mammifères marins présentaient des mutations dans les résidus de liaison ACE2 à J30 et M82. L’exception était le petit rorqual de l’Antarctique qui n’avait qu’une mutation M82. Cependant, les mutations n’ont pas modifié l’affinité de liaison de la protéine de pointe du SRAS-CoV-2 au récepteur ACE2.
Le lion de mer de Californie avait 8 mutations sur 25 sur le récepteur ACE2 – le plus grand nombre de mutations chez toutes les espèces de mammifères observées. Le nombre élevé de mutations était associé à une diminution substantielle de l’affinité de liaison entre la protéine de pointe et le récepteur ACE2. Les vaches de mer contenaient 7 mutations qui semblaient interférer avec la liaison du virus.
Certaines espèces de mammifères – le phoque de Weddell et la loutre de mer – présentaient de nombreuses mutations allant de 6 à 8, mais présentaient une plus grande affinité de liaison et un risque accru d’infection. Au total, environ 15 des 36 espèces examinées présentaient des mutations ACE2 qui stabilisaient l’interaction virus-récepteur.
Les chercheurs proposent une perspective évolutive pour expliquer cette découverte. Ils en déduisent que la stabilisation de la liaison pourrait être due au fait que le virus est étroitement lié à ces espèces particulières. En conséquence, ces 15 mammifères sont les plus exposés au risque d’infection.
Les phoques, les morses et les loutres ont le plus grand risque d’infection
Environ 18 sur 21 Certacea l’espèce avait une sensibilité élevée ou supérieure à celle de l’homme envers le SRAS-CoV-2. Seule la baleine à bec de Sowerby avait une sensibilité plus faible au virus, ce qui peut être dû à des mutations uniques du récepteur ACE2 sur S19P et Q24K.
Étant donné que de nombreuses espèces de cétacés sont sociales, comme le Tursiops tronqué (grand dauphin) et le Delphinapterus leucas (béluga), leur forte sensibilité suggère que leurs populations sont particulièrement vulnérables à la transmission intra-espèce d’un nouveau virus tel que le SRAS-CoV-2 », Ont écrit les chercheurs.
Les espèces de phoques étaient également plus susceptibles d’être infectées par le SRAS-CoV-2. La seule exception était l’otarie de Californie, qui avait une nouvelle mutation N330D dans la protéine ACE2 qui abaissait l’affinité de liaison.
Les loutres de mer étaient également très sensibles au virus.
De tous les mammifères marins étudiés, le morse de l’Atlantique présentait la plus forte affinité de liaison avec le SRAS-CoV-2 et, par conséquent, le risque d’infection le plus élevé.
Environ 15 espèces présentent un risque d’infection moyen à élevé sont également en danger
Plus de la moitié des espèces de mammifères étudiées présentant une sensibilité modérée à élevée au SRAS-CoV-2 ont également été considérées comme quasi menacées, vulnérables, en voie de disparition et en danger critique d’extinction.
Les chercheurs suggèrent que les eaux usées transportant le SRAS-CoV-2 pourraient infecter les 15 espèces et les exposer à un risque élevé d’extinction.
Les eaux usées qui se retrouvent sur la côte ouest de l’Alaska pourraient potentiellement infecter les phoques annelés et les phoques tachetés qui errent fréquemment dans la région.
Sur la rive sud de l’Alaska, les chercheurs ont découvert que le traitement des eaux usées n’éradiquait pas correctement le SRAS-CoV-2 avant le déversement. Cela place les populations de loutres de mer et de bélugas à risque élevé d’être infectées.
Compte tenu du danger de transmission et d’extinction des coronavirus chez les espèces de mammifères, les chercheurs conseillent les efforts de conservation biologique sur la gestion des eaux usées. De plus, les mammifères marins confirmés porteurs du COVID-19 devraient être mis en quarantaine ou avoir un certain type d’accès restreint des mammifères en bonne santé.
Une autre avenue potentielle consiste également à faire vacciner les mammifères marins. «Étant donné que la technologie de vaccination est disponible, il n’est pas exagéré d’imaginer que les populations sauvages touchées par le virus, tout comme les humains, peuvent être protégées par l’immunité collective grâce à la vaccination.»
