Dans une étude récente publiée dans la revue Natureun groupe de chercheurs a caractérisé la pathogénicité et la transmissibilité d'un virus de la grippe aviaire hautement pathogène (HPAI H5N1) (une grippe aviaire grave et contagieuse qui peut infecter les humains et les mammifères) à partir du lait de vache chez les mammifères.
Étude : Pathogénicité et transmissibilité du virus de la grippe bovine H5N1. Crédit photo : Toa55 / Shutterstock
Sommaire
Arrière-plan
Après des symptômes inexpliqués et une baisse de la production laitière chez les vaches laitières du Texas, le virus HPAI H5N1 a été détecté dans des échantillons de lait de vache et de lavage nasal le 25 mars 2024. Au 30 mai 2024, le ministère américain de l'Agriculture (USDA) a confirmé l'existence de 69 troupeaux infectés dans neuf États, la propagation étant liée aux déplacements de bovins et à une transmission potentielle par du matériel de traite contaminé. Cette épidémie, ainsi que les cas chez les ouvriers agricoles et les chats, soulignent le risque pour la santé publique. Le virus H5N1 bovin est étroitement lié aux souches d'oiseaux sauvages d'Amérique du Nord. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre sa réplication, sa pathogénicité et sa transmission chez les mammifères.
À propos de l'étude
Dans la présente étude, les animaux ont été acclimatés aux installations avant le début des expériences, maintenus sur un cycle de lumière de 12 heures et ont reçu de la nourriture, de l'eau et des enrichissements. Les critères d'évaluation de la sécurité humaine comprenaient une perte de poids corporel ≥ 35 % ou une incapacité à rester debout. Aux États-Unis (É.-U.), les virus HPAI sont classés comme « agents sélectifs » en vertu de la réglementation fédérale, ce qui nécessite une déclaration immédiate au Federal Select Agent Program. Toutes les expériences ont été menées dans des laboratoires de niveau de biosécurité 3 (BSL-3) de l'Influenza Research Institute de l'Université du Wisconsin-Madison, approuvés pour les études sur ces virus. La recherche a reçu un financement du National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) Centers of Excellence for Influenza Research and Response (CEIRR). Toutes les expériences et procédures animales ont été approuvées par les comités de soins et d'utilisation institutionnels de la faculté de médecine vétérinaire de l'Université du Wisconsin-Madison.
Des cellules rénales canines Madin-Darby (MDCK) ont été utilisées pour l'isolement et l'amplification du virus, et aucune mutation n'est apparue lors du passage dans ces cellules. Le virus isolé, A/dairy cow/New Mexico/A240920343-93/2024 (H5N1), a été entièrement séquencé et s'est avéré faire partie du même clade que d'autres séquences de virus H5N1 de vache disponibles au public. Ce virus et des virus témoins ont été utilisés pour toutes les études. Des souris et des furets ont été utilisés pour tester la réplication, la pathogénicité et la transmission par gouttelettes respiratoires. Des souris en lactation ont également été utilisées pour étudier la transmission verticale. Des échantillons de tissus ont été prélevés pour le titrage du virus et les tests de plaque, tandis que la spécificité du récepteur a été comparée entre différentes souches de virus. Les études ont été examinées et approuvées par les comités institutionnels compétents, et la subvention du NIAID pour la recherche a été jugée ne pas répondre aux critères de Dual Use Research of Concern (DURC).
Résultats de l'étude
Pour évaluer le risque pour la santé publique du lait contenant le virus H5N1, les chercheurs ont démontré que la consommation orale de lait provenant d'une vache infectée par le virus HPAI H5N1 entraînait des symptômes rapides de la maladie et une dissémination du virus chez des souris BALB/cJ (Bagg Albino Laboratory-Bred Mouse/C souche J). En répétant cette expérience avec de plus petits volumes de lait, ils ont observé une perte de poids et des titres de virus substantiels dans les poumons, les cornets nasaux et le cerveau chez les souris inoculées avec 25 μl ou 10 μl de lait infecté. En revanche, les souris inoculées avec 25 μl de lait provenant d'une vache saine n'ont présenté aucun symptôme. Les souris inoculées avec de plus petits volumes (5 μl et 1 μl) ont présenté une maladie moins apparente et une réplication sporadique du virus. Aucune séroconversion n'a été observée chez les souris survivantes.
Pour évaluer la pathogénicité après exposition respiratoire, des souris femelles BALB/cJ ont été inoculées avec des dilutions en série de Cow-H5N1, en surveillant le poids corporel et la survie. La dose létale 50 (MLD50) pour la souris était de 31,6 PFU, comparable à celle des virus HPAI H5N1 du vison de clade 2.3.4.4b d'Espagne, mais supérieure à celle du virus A/Vietnam/1203/2004 (VN1203)-H5N1, un virus aviaire H5N1. Les études de tropisme tissulaire ont révélé des infections systémiques par Cow-H5N1 et VN1203-H5N1, avec des titres viraux élevés dans les organes respiratoires et non respiratoires, notamment les glandes mammaires, les trayons et les tissus musculaires. Le virus Isumi-H1N1 n'a été détecté que dans les tissus respiratoires. Les furets infectés ont présenté des schémas de réplication virale similaires, avec des titres élevés dans les organes respiratoires et non respiratoires, mais aucun virus n'a été détecté dans le sang ou les tissus musculaires.
Ensuite, des souris allaitantes ont été testées pour déterminer la transmission verticale du virus Cow-H5N1 aux petits ou aux contacts adultes. Les femelles allaitantes ont été inoculées et soit réunies avec leurs petits, soit placées avec des adultes non allaitants. La réplication du virus a été observée chez les femelles allaitantes, et certains petits ont été infectés, mais aucun virus n'a été détecté chez les contacts adultes. Le virus a été détecté dans les glandes mammaires et le lait de certaines femelles allaitantes, ce qui suggère une transmission verticale par le lait.
Enfin, une expérience de transmission par gouttelettes respiratoires chez les furets a montré que si le virus Isumi-H1N1 se transmettait efficacement, ce n'était pas le cas du virus Cow-H5N1. Cependant, un furet exposé présentait un faible titre positif d'inhibition de l'hémagglutination (HI), ce qui indique une transmission inefficace possible. Des études de spécificité de liaison aux récepteurs ont révélé que le virus Cow-H5N1 se liait aux acides sialiques liés à l'alpha2,3 et à l'alpha2,6, contrairement au virus aviaire VN1203-H5N1, ce qui suggère que le virus Cow-H5N1 pourrait se lier aux cellules des voies respiratoires supérieures humaines.
Conclusions
En résumé, les virus de la grippe aviaire hautement pathogène H5N1 ne se transmettent généralement pas efficacement entre les mammifères et les virus de la grippe A sont rarement détectés chez les bovins. Cependant, l’épidémie actuelle d’IAHP H5N1 chez les vaches laitières et sa propagation à d’autres mammifères présentent des risques importants pour la santé publique et l’industrie laitière. Malgré plus de 850 infections humaines, aucune transmission prolongée de mammifère à mammifère n’a été signalée, bien que des épidémies récentes chez les visons et les mammifères marins suggèrent qu’elle est possible. Dans cette étude, un virus bovin de la grippe aviaire hautement pathogène H5N1 a montré une transmission limitée par gouttelettes respiratoires chez les furets, ce qui étaye les résultats d’une transmission potentielle de mammifère à mammifère. Le virus a également montré une double spécificité de liaison aux récepteurs de type humain/aviaire, soulignant le potentiel pandémique de ces virus.
