Dans une étude récente publiée dans iScienceles chercheurs ont observé que les coronavirus de pangolin (CoV) liés au coronavirus-2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) partagent une pathogénicité et une transmissibilité similaires chez les hamsters.
Arrière-plan
Le SRAS-CoV-2, l’agent étiologique de la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), reste une menace importante pour la santé mondiale même deux ans après sa découverte. Les hôtes animaux intermédiaires potentiellement impliqués dans la transmission du SRAS-CoV-2 à l’homme sont mal connus. Quelques études ont identifié des CoV de pangolin liés au SARS-CoV-2, mettant en lumière des hôtes intermédiaires potentiels.
D’autres études ont rapporté que le SRAS-CoV-2 pourrait donc provenir de la recombinaison de virus similaires aux coV du pangolin et de la chauve-souris. Compte tenu de la similarité de séquence exceptionnellement élevée du domaine de liaison au récepteur (RBD) du pangolin CoV avec celui du SRAS-CoV-2, ils pourraient poser un risque important pour la santé publique.
L’étude et les résultats
Dans la présente étude, les chercheurs ont évalué les caractéristiques pathogènes et de transmission du pangolin CoV chez les hamsters dorés syriens. Les caractéristiques pathogènes et de transmission du GX/P2V, un pangolin CoV, ont été comparées à celles du SRAS-CoV-2 chez les hamsters.
Lorsqu’ils sont infectés par GX/P2V, les hamsters n’ont pas montré de perte de poids substantielle, mais les animaux infectés par le SRAS-CoV-2 ont perdu environ 5,3 % de poids au cours des cinq premiers jours après les infections (dpi) et ont progressivement repris du poids aux niveaux d’origine. Aucun animal n’a succombé à une infection par l’un ou l’autre CoV au cours de l’étude. Le GX/P2V et le SARS-CoV-2 se sont tous deux efficacement répliqués dans le système respiratoire et le cerveau des hamsters, présentant un tropisme tissulaire similaire. Aucune particule virale infectieuse n’a été détectée dans le cœur, la rate, le foie, les intestins, les reins ou les matières fécales. Les titres viraux dans le cerveau et le système respiratoire ont culminé pendant 1 à 2 dpi et ont chuté par la suite. Les caractéristiques réplicatives du SARS-CoV-2 étaient plus prononcées que celles du GX/P2V. L’excrétion virale dans le lavage nasal des hamsters GX/P2V a été observée pendant trois jours contre cinq jours pour les animaux infectés par le SRAS-CoV-2.
Les hamsters infectés par GX/P2V présentaient un épaississement généralisé des parois alvéolaires et une infiltration dispersée de neutrophiles et de lymphocytes. En revanche, les animaux infectés par le SRAS-CoV-2 présentaient un épaississement sévère des parois alvéolaires avec certains macrophages. Les manchettes vasculaires étaient évidentes autour des vaisseaux locaux formés par l’anneau des cellules inflammatoires. La prolifération des cellules épithéliales dans les poumons était importante avec des noyaux renflés ; simultanément, la fragmentation nucléaire et la nécrose cellulaire étaient apparentes mais à un degré moindre. Il n’y avait aucun changement histopathologique évident dans les os du cornet des animaux infectés par GX/P2V.
À l’inverse, l’épithélium cilié cylindrique pseudostratifié de la muqueuse des cornets chez les hamsters infectés par le SRAS-CoV-2 était complètement nécrosé et exfolié. Les hamsters infectés par GX/P2V ont montré une hémorragie dans la sous-muqueuse trachéale dans une moindre mesure, tandis que la trachée des animaux infectés par le SRAS-CoV-2 présentait une hyperémie sous-muqueuse et une infiltration lymphocytaire plus prononcées. Aucun des hamsters infectés par le CoV n’a montré de changements significatifs dans l’histopathologie du cerveau.
Les hamsters infectés par le GX/P2V ou le SARS-CoV-2 ont été séparés 24 heures après l’inoculation avec des doses virales infectieuses en deux groupes pour déterminer la transmission. Les animaux infectés ont été placés dans la même cage que les animaux naïfs d’infection pour l’évaluation de la transmission par contact. Dans le même temps, les animaux infectés ont été gardés à côté des animaux naïfs, séparés par une cage filaire à une distance de 1,8 cm, pour étudier la transmission aérienne. GX/P2V a été détecté chez des animaux naïfs du groupe contact mais pas du groupe aérosol. En revanche, le SRAS-CoV-2 a été détecté chez des hamsters naïfs des groupes contact et aérosol.
Les aérosols exhalés par des hamsters infectés par le virus ont été obtenus à différents moments. La concentration du virus a culminé à deux dpi et a diminué progressivement. Pratiquement aucun aérosol viral n’était détectable à sept dpi. Les animaux infectés par le SRAS-CoV-2 ont exhalé plus d’aérosols chargés de virus que les hamsters infectés par le GX/P2V. Par exemple, les animaux infectés par GX/P2V ont libéré environ 367 copies par litre (L) d’air avec une moyenne de 661 particules virales par minute exhalées par chaque animal infecté. En revanche, la concentration d’aérosols de SARS-CoV-2 était d’environ 951,67 copies/L, avec 1 713 particules de SARS-CoV-2 exhalées par chaque hamster infecté par minute.
Les particules infectieuses GX/P2V ont été récupérées à partir d’aérosols > 1 micromètre (μm), tandis que le SRAS-CoV-2 a été récupéré à partir d’aérosols > 0,25 μm. Des anticorps neutralisants (nAbs) contre GX/P2V ont été observés dans des échantillons prélevés à cinq dpi, tandis que des nAbs contre le SRAS-CoV-2 ont été notés dès trois dpi. Les titres d’anticorps induits par GX/P2V étaient similaires à ceux provoqués par le SRAS-CoV-2 à cinq, sept, 14 et 21 dpi mais nettement plus élevés à 28 dpi. Trois échantillons avec des titres de 1:2560 ont été testés pour la puissance de neutralisation croisée. Bien que la neutralisation croisée ait été évidente pour les échantillons d’animaux infectés par le SRAS-CoV-2 ou le GX/P2V, les titres de neutralisation croisée étaient inférieurs aux titres d’auto-neutralisation.
conclusion
Dans le modèle de hamster, les chercheurs ont noté des caractéristiques pathogènes et de transmission similaires entre GX/P2V et SARS-CoV-2, bien que relativement plus faibles pour GX/P2V que SARS-CoV-2. Outre l’exhalation d’aérosols chargés de virus, un contact direct mais pas la transmission par aérosol a été noté pour GX/P2V. Étant donné que seul GX/P2V a été évalué, ces résultats pourraient ne pas être généralisés à d’autres CoV de pangolin, et les travaux futurs devraient impliquer d’autres CoV de pangolin. Les auteurs ont suggéré que l’évolution des CoV du pangolin doit être surveillée à l’avenir.