SARS-CoV-2 chez les animaux
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Maladie |
Formes animales de la COVID-19 |
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Agent infectieux | |
Origine | |
Localisation |
États-Unis, Belgique, Espagne, France, Hong-Kong pour les premiers cas décrits |
Site web |
« Questions et réponses sur le COVID-19: OIE - World Organisation for Animal Health », sur www.oie.int (version du sur Internet Archive) |
Cas confirmés | |
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Morts |
1 chat 14 000 visons (Wisconsin) 92 700 visons abattus en Espagne[6] 15 millions de visons abattus au Danemark |
En début de pandémie, jusqu'en mai-, le SARS-CoV-2 chez les animaux n'a été observé que sporadiquement et « le rôle des animaux dans l'épidémiologie du SRAS-CoV-2 est encore largement inconnu »[11], nécessitant des recherches urgentes[12]. Des études de séroprévalences sont recommandées chez les animaux côtoyant les humains dans les régions touchées par le COVID-19, pour détecter d'éventuelles infections animales silencieuses (ou non) chez les animaux domestiques et sauvages ou errants (chats, furets et chiens notamment, quand ils appartiennent à des patients COVID-19)[13].
En , selon la revue Science « les primates non humains, les chats, les furets, les hamsters, les lapins et les chauves-souris peuvent être infectés par le SRAS-CoV-2 ». L'ARN du SRAS-CoV-2 a aussi été détecté « chez des félidés, des visons et des chiens sur le terrain »[14]. À Wuhan de nombreux chats portaient le virus. Et les analyses génomiques faites dans seize fermes de visons touchées par des foyers de SARS-CoV-2 et chez les humains y vivant ou y travaillant ont montré que le virus y a été introduit par l'homme et y a évolué « reflétant très probablement une circulation généralisée parmi les visons au début de la période d'infection plusieurs semaines avant la détection (…) 68 % des résidents, employés et/ou contacts de la ferme de visons testés avaient des signes d'infection par le SRAS-CoV-2. Quand des génomes entiers étaient disponibles, les souches avaient toutes une « signature » animale, démontrant une transmission de l'animal à l'humain du SRAS-CoV-2 dans les élevages de visons »[14].
Début 2020, on sait que la glycoprotéine de pointe du SARS-CoV-2 provient d'un SARS-CoV (CoVZXC21 ou CoVZC45) et d'un β-CoV inconnu[15] (toujours inconnu fin 2020)[16].
Fin 2018, juste avant la pandémie, des chercheurs chinois avaient déjà alerté la communauté scientifique internationale en écrivant :
« […] compte tenu de la prévalence et de la grande diversité génétique des SARS-rCoV des chauves-souris, de leur étroite coexistence et de la recombinaison fréquente des CoV, on s'attend à ce que de nouvelles variantes émergent à l'avenir »[17].
— Jie Cui, Fang Li, Zheng-Li Shi, Nature Reviews Microbiology
Début 2020, il est estimé que le nouveau coronavirus (SARS-CoV-2), identifié fin 2019, est d'origine animale (chiroptère probablement)[18]. Après avoir muté en s'adaptant à l'Homme[19], il a causé la pandémie de Covid-19.
Il fait partie d'un groupe de centaines de virus, notamment isolés chez des humains, rongeurs et chez des chauves-souris (pour lesquelles les coronavirus semblent très peu pathogènes)[18].
Il est démontré (ne serait-ce que par les exemples récents du SRAS puis du MERS) que des mutations permettent parfois aux CoVs de franchir la barrière des espèces, probablement depuis des milliers d'années, devenant parfois un pathogène humain important[20],[21],[22],[23],[24].
En début de pandémie de Covid-19, quelques cas d'animaux de compagnie, d'élevage ou de jardins zoologiques sont signalés infectés par le SARS-CoV-2. L'infection est le plus souvent bénigne, voire asymptomatique chez les chiens. La mort d'un seul chat a été confirmée et des doutes[25] puis des preuves de mortalité ont été apportés pour le vison. Des doutes ont concerné un chien hongkongais[26]. Des chats, chiens, lions, tigres et visons semblent avoir été contaminés par l'être humain. La contamination entre chats et furets a été prouvée expérimentalement[27],[28]. Les premiers mois, les cas animaux semblent rares, mais peu de dépistages ont été faits, et même aucun sur des sujets sauvages.
Mi-2020, selon les autorités sanitaires nationales et internationales (OMS, OIE…), les animaux domestiques ne jouent pas de rôle épidémiologique significatif dans la diffusion du SARS-CoV-2 ; le risque de contamination de l’Homme par ce virus à partir des animaux domestiques est jugé faible, mais non-nul. Le risque inverse (c'est-à-dire de contamination d'un animal par un humain atteint de COVID-19) est démontré, par quelques cas isolés (chiens, chats) mais dans la plupart des cas, au moment des tests, la réplication du virus semblait nulle ou faible, et souvent l'excrétion virale de l'animal domestique était faible.
En mai 2020, les experts restent prudents sur ce sujet, car comme le rappelle alors l'académie de médecine en France, « le Sars-CoV-2 a pu être isolé chez plusieurs espèces animales, dont le chien viverrin, les chats ou infecter expérimentalement des furets et des rongeurs (cobayes et hamsters), le plus souvent sans signes cliniques »[29]. Début 2020, l'OMS (et divers experts), sur la base des premiers éléments disponibles, ont rapidement déclaré que rien n'indiquait que la maladie puisse se transmettre de l'humain à l'animal. Sur la base de données encore rares, ces experts et d'autres affirment alors que le virus ne toucherait que très peu les chiens et chats et que, le cas échéant, ces animaux présenteraient des taux d'excrétion et risques de contagion faibles.
Début , on ignorait encore dans quelle mesure le virus avait ou non conservé des caractéristiques lui permettant de contaminer d'autres espèces animales. Dans le contexte de la pandémie de Covid-19, le public et des éleveurs se questionnent sur les risques pour leurs animaux. Par ailleurs, pour gérer la pandémie de Covid-19 et pour limiter ou éviter une seconde vague ou d'autres émergences épidémiques ou pandémiques de virus de la même famille, il importe de trouver quelle est l'espèce-intermédiaire (comme on a pu le faire pour le SRAS et le MERS) ; il importe aussi de savoir s'il pourrait y voir d'autres espèces-intermédiaires et de comprendre ce qui peut favoriser d'autres franchissements de la barrière de l'espèce. Il en va de même pour le SRAS qui peut ré-émerger, et le MERS qui n'a pas disparu.
Quelques « hôtes réservoirs » et « espèces intermédiaires » de certains HCoV (coronavirus humains ou humanisés) sont déjà connus. Une meilleure identification des hôtes-animaux est nécessaire à la prévention vétérinaire (et en médecine humaine)[8]. En effet, à titre d'exemple : le SARS-CoV et le MERS-CoV sont deux coronavirus hautement pathogènes mais à ce jour mal adaptés aux humains ; leur transmission au sein de l'humanité n'est pas assurée mais ils peuvent se maintenir dans leurs réservoirs zoonotiques et, de là, éventuellement se re-propager vers l'Homme, « éventuellement via un ou plusieurs hôtes intermédiaires et amplificateurs »[8] ;
Dans l'approche « une seule santé », les scientifiques cherchent donc à répondre aux questions suivantes : quelles sont les espèces réservoirs du SARS-CoV-2, quelles sont ses éventuelles espèces vectrices, sauvages et/ou domestiques potentiellement intermédiaires ou amplificatrices potentiels du SARS-CoV-2 ? Comment et à quelles conditions le virus se propage dans le monde animal ? Et avec quels effets sur les animaux et les écosystèmes ou les agroécosystèmes ? Les animaux commensaux ou épisodiquement proches de l'homme jouent-ils ou peuvent-ils jouer un rôle épidémiologique ou écoépidémiologique (via leurs poils, plumes, urines ou fèces, voire leur salive, larmes ou sperme éventuellement) ?
Au , l'OIE estimait que « la propagation actuelle du COVID-19 est le résultat d'une transmission d'humain à humain ; et l'OIE estimait qu'il n'était pas justifié de prendre des mesures visant les animaux, notamment les animaux de compagnie, qui pourraient compromettre leur bien-être »[30].
En , il est clair que les primates non humains, les félins, les furets, les hamsters, les lapins et les chauves-souris peuvent être infectés par le SRAS-CoV-2. L'ARN du SRAS-CoV-2 a été détecté chez des félidés, des visons et des chiens dans des zoos, élevages, chez des animaux familiers[14].
Le suivi des mutations du virus montre qu'il a dans ces contextes été introduit par l'homme et a évolué « reflétant très probablement une circulation généralisée parmi les visons au début de la période d'infection plusieurs semaines avant la détection (…) 68 % des résidents, employés et/ou contacts de la ferme de visons testés avaient des signes d'infection par le SRAS-CoV-2. Lorsque des génomes entiers étaient disponibles, ces personnes étaient infectées par des souches avec une signature de séquence animale, ce qui prouvait la transmission animale à humaine du SRAS-CoV-2 dans les élevages de visons »[14]. On admet maintenant que divers animaux (ex : vison, chat, chien) peuvent contaminer l'humain ou jouer un certain rôle de réservoir[14].
Les coronavirus infectent de nombreuses espèces animales et sont parfois zoonotiques (c'est-à-dire capable d'infecter à la fois l'animal et l'Homme). Ils sont probablement très anciens, mais quelques espèces émergentes de coronavirus sont apparues ces dernières décennies, attirant l'attention en raison de coûts sociaux-économiques importants.
Historiquement, le premier coronavirus (virus de la bronchite du poulet) a été identifié par un vétérinaire (le Dr Oskar Seifried) en 1931[33], mais ce groupe de virus a surtout commencé à être identifiés dans la seconde partie du XXe siècle. Ils ne sont connus du grand public que depuis 2003 (quand le SARS-CoV-1 a émergé en causant une épidémie de syndrome respiratoire aigu sévère chez l'humain).
Avant les pandémies de SRAS (2002-2003), de MERS puis de COVID-19, les coronavirus, réputés bénins, intéressaient peu la médecine humaine, mais ils avaient déjà une importance considérable en santé animale (« La plupart de nos connaissances sur les propriétés moléculaires pathogènes des coronavirus viennent de la communauté de virologie vétérinaire »)[34]. Au XXe siècle, les études sur les CoV strictement « vétérinaires » n'ont porté que sur des virus à forts enjeux technico-économiques pour l'élevage : virus de l'hépatite de la souris (MHV) ; virus de la péritonite infectieuse féline (FIPV) et virus de la bronchite infectieuse des volailles (IBV). Puis au XXIe siècle le virus de la diarrhée épidémique porcine (PEDV), parce qu'il entraine une morbidité et une mortalité importantes (et donc des pertes économiques) s'y est ajouté.
Des virologistes vétérinaires, bien avant les médecins ont, dans ce cadre, noté que le système nerveux central (SNC) peut être ciblé par certains coronavirus. Ils l'ont démontré avec le virus hémagglutinant de l'encéphalomyélite porcine (ou virus de la maladie du vomissement et du dépérissement dit PHEV), principalement connu de éleveurs porcins comme source d'infection entérique, mais qui peut aussi infecter les neurones du système nerveux central, en provoquant chez le porc une encéphalite, accompagnée de vomissements et d'un dépérissement[35]. Récemment, un nouveau Alphacoronavirus dit du syndrome de diarrhée aiguë porcine (SADS-CoV) a été décrit chez le porc[36],[37].
Les vétérinaires s'intéressent d'autant plus aux coronavirus que le double contexte de l'anthropisation de la planète, et de l'élevage industriel mondialisé (élevages d'animaux génétiquement de moins en moins diversifiés, en raison notamment du développement de l'insémination artificielle et d'une sélection drastique des géniteurs) est très favorable à la diffusion de type de virus et à l'apparition de nouveaux coronavirus.
Des coronaviroses sont communes chez de nombreux animaux domestiques et d'élevage ; souvent peu symptomatiques ou asymptomatiques ; mais parfois mortelles.
Dans l'organisme, leur tropisme (cellules-cibles et/ou organes-cibles du virus) a longtemps été réputé principalement respiratoire, gastroentérique (tout ou partie du tube digestif) ou hépatique (tout ou partie du foie)[38] et plus rarement neurologique[39], mais on note de plus en plus d'atteintes neurologiques parfois graves[40].
- Concernant la faune sauvage, de nombreux mammifères sont suspectés de pouvoir être infectés par divers CoV, et notamment par les deux virus émergents et préoccupants que sont le SARS-CoV-1 et le SARS-CoV-2 (on le pense au vu des modélisations de leurs protéines cibles potentielles du virus (simulations par modélisation d'homologie). Le Pangolin[41] et des rongeurs du vaste groupe des Cricetidae[10], ainsi que des animaux élevés pour leur fourrure (renards, visons) sont concernés. Ces virus pourrait éventuellement avoir des effets important sur une partie de la faune sauvage (grands singes notamment).
- Concernant la faune domestiquée, plusieurs Coronavirus sont déjà source d'importants problèmes zootechniques et de pertes économiques pour l'industrie de l'élevage. Et dans le contexte d'un monde de plus en plus anthropisé, et de la grande accélération, ce type de virose (parfois zoonotiques) peut éventuellement très rapidement affecter des élevages ou des animaux domestiques et de compagnie (tels que chiens, chats et hamster). Des études évaluent la sensibilité de différentes espèces animales à l'infection par la SARS-CoV-2, qui ont déjà montré que les volailles et porcs n'y sont pas vulnérables.
Comme d'autres virus à ARN, dans certaines conditions (et notamment dans les conditions de l'élevage industriel et mondialisé), des Coronavirus peuvent se répandre plus facilement et imprévisiblement changer d'hôte, et aussi changer de tropisme tissulaire chez un même tôt et/ou avoir une pathogénicité ou une contagiosité qui évolue.
Des coronavirus à effets parfois sévères à mortels pour l'Homme sont trois à avoir émergé depuis 2000 (SARS-CoV-1, MERS, SARS-CoV-2)[42]. Avec l'émergence en 2019 du SARS-CoV-2 et, corrélativement, de la pandémie de Covid-19) en 2019-2020 (3e émergence pandémique due à un coronavirus en deux décennies). En 2020, un enjeu urgent est donc de mieux comprendre l'écologie de ce virus, ainsi ses interactions avec d'autres virus (de sa famille ou non) et entre ce virus et les systèmes immunitaires de l'Homme et des animaux domestiques ou sauvages avec lesquels il est en contact ; et avec les systèmes d'élevage, de chasse, de trafic et vente d'animaux sauvages. En effet, ces trois maladies émergentes ont en commun d'être très contagieuses, parfois sévères à mortelles (SRAS, MEERS, COVID-19), et comprendre les interactions CoV - hôte chez les animaux « pourrait également fournir des informations importantes sur la pathogenèse du CoV chez l'humain ». Tout comme la grippe, la COVID-19 est une maladie zoonotique induite par un virus à ARN, c'est-à-dire, un virus qui mute facilement, et dans ces trois cas, passant de l'Animal à l'Homme (via un hôte intermédiaire), et susceptible, inversement, de passer de l'Homme à l'Animal. Les mécanismes moléculaires responsables de l'émergence de nouvelles souches ou variants de CoV et expliquant des caractéristiques antigéniques, biologiques et/ou pathogénétiques nouvelles doivent être mieux compris, pour également mieux comprendre l'émergence, la propagation et l'évolution de la pandémie de Covid-19 et d'un possible équivalent animal.
Coronavirus et barrière des espèces
Depuis 2002, la propension des coronavirus « à traverser la barrière des espèces » (au détriment des humains parfois) ne fait plus de doute. Par exemple, le Coronavirus humain OC43[43] (dit : HCoV-OC43) est un Betacoronavirus qui infecte les humains et les bovins[44] et dont l'ancêtre pourrait être un coronavirus « bovin » ayant - par mutation aléatoire - acquis une aptitude à infecter l'Homme. Selon l'horloge moléculaire de ce virus, son émergence est relativement récente (leur ancêtre commun le plus récent est daté de 1890 environ)[34]. Le SARS-CoV-2 résulte lui-même d'une recombinaison virale d'un virus de chiroptère dans un animal intermédiaire lui ayant permis d'échapper au cycle animal-animal, en infectant l'être humain, à la faveur de mutations adaptatives qui ont converti un virus de chauve-souris en pathogène efficace chez l'Humain[45].
Les espèces de familles animales proches de l'Homme ont plutôt plus de risque d'être infectées mais le fait d'appartenir à une même famille n'a pas de liens systématique avec le risque, par exemple au sein de la famille des Cricetidae, la souris sauvage ne semble pas réceptive au virus alors que le hamster le contracte facilement[46].
Taxonomie (types de coronavirus)
La référence faite au SRAS par la dénomination « SARS-CoV-2 » reflète le groupement phylogénétique auquel il appartient plutôt qu'il ne lie ce virus à la maladie SRAS chez l'humain (le SARS-CoV-2 n'est pas un descendant du SRAS-CoV, mais il en est un cousin génétiquement très proche)[47].
Les coronavirus appartiennent à la sous-famille des Orthocoronavirinae de la famille des Coronaviridae et de l'ordre des Nidovirales.
Cette sous-famille comprend à ce jour quatre genres de coronavirus[48] ; responsables d'infections courantes ou plus exceptionnelles chez de nombreuses espèces aviaires (Ɣ-CoV, ẟ-CoV) et de mammifères (α-CoV, β-CoV, Ɣ-CoV), dont chez l'humain et les singes[49] :
Taxon | Symbole | Remarques |
---|---|---|
Alphacoronavirus | α-CoV | Groupe n'infectant que des mammifères, incluant divers coronavirus humains, mais aussi le coronavirus porcin de la gastro-entérite transmissible (ou TGEV, pour Transmissible gastroenteritis virus chez les anglophones), le coronavirus canin (CCoV) et les coronavirus félins |
Betacoronavirus | β-CoV | n'infectent que des mammifères |
Gammacoronavirus | Ɣ-CoV | infectent les oiseaux, et pour certains des mammifères[50] |
Deltacoronavirus | ẟ-CoV | infectent les oiseaux, et pour certains des mammifères[50] |
Ils ont des rôles différents dans l'évolution des souche et espèce virales et pour la transmission à l'Homme.
Pour le SARS-CoV-2 (comme pour d'autres « coronavirus humains »), Zi-Wei et ses collègues (de l'université de Hong Kong), distinguent en 2020 quatre catégories fonctionnellement différentes[8] :
- l' « hôte évolutif » : c'est une espèce animale qui héberge en permanence un ancêtre étroitement apparenté au SARS-CoV-2 (c'est-à-dire « partageant une homologie élevée au niveau de la séquence nucléotidique ») et chez lequel le virus peut évoluer (par mutation et recombinaison génétique). Cet ancêtre est supposé s'être avec le temps parfaitement adapté à son hôte chez lequel il n'est plus pathogène[8] ;
- l' « hôte réservoir » : il héberge le HCoV de façon continue et à long terme, généralement sans que le virus y soit très pathogène. Ce type d'hôte s'infectent naturellement, selon des voies encore à éclaircir dans le cas du SARS-CoV-2.
- Ce deux types d'hôtes dont dits « hôtes naturels » (ils sont le réservoir naturel d'un ou plusieurs HCoV et de leurs virus-parent quand ces derniers n'ont pas disparu)[8] ;
- l' « hôte naturel » est une espèce naturellement infectée dans son milieu (par opposition à une espèce qui serait infectée du fait des activités humaines, élevage et tourisme notamment)
- l' « hôte intermédiaire » : c'est un hôte inhabituel (ou nouveau) du virus ; Il n'est pas bien adapté au virus qui est chez lui souvent pathogène. S'il est proche de l'Homme, ou si l'Homme a des contacts rapprochés avec lui (chasse, piégeage, consommation…) il devient une source potentiellement d'infection zoonotique humaine (et vétérinaire). Dans certains cas il devient hôte amplificateur[8] ;
- l' « hôte amplificateur» : c'est une « espèce intermédiaire », vulnérable au virus, qui lui permet, transitoirement, de se répliquer en grand nombre, ce qui augmente les chances du virus de se transmettre à l'homme[8].
Remarque : Une souche émergente de CoV « humain » (HCoV) ou un HCoV émergent, encore mal adaptés à l'Homme, peuvent être un « cul de sac évolutif », ou sans issue et disparaître avant même d'avoir été signalés, s'ils ne se maintiennent pas au sein d'un hôte intermédiaire. Mais ils pourraient aussi s'adapter à un ou plusieurs hôtes intermédiaires et alors devenir endémiques (l'« hôte intermédiaire » devient alors en « hôte réservoir »)[8].
Origine ? Selon une analyse visant à élucider les relations phylogénétiques entre souches de coronavirus SARS-CoV-2 et non-SARS-CoV-2, terminée en (mais publiée le )[51] :
- les souches de SRAS-CoV-2 analysées pouvaient (en ) être divisées en trois clades avec agrégation régionale[51];
- les coronavirus communs non-SRAS-CoV-2 infectant les humains ou d'autres organismes en causant un syndrome respiratoire et une gastro-entérite catarrhale épizootique pourraient aussi être divisés en 3 clades[51] ;
- les hôtes des coronavirus communs les plus proches du SRAS-CoV-2 étaient Apodemus chevrieri (un rongeur), Delphinapterus leucas (béluga), Hypsugo savii (chauve-souris), Camelus bactrianus (chameau) et Mustela vison (vison)[51] ;
- les séquences géniques du récepteur ACE2 provenant de différents hôtes pourraient également être divisées en trois clades. Les séquences du gène ACE2 en évolution les plus proches de celles des humains comprennent celles de Nannospalax galili (rat-taupe aveugle des montagnes de la Haute Galilée), Phyllostomus discolor (chauve-souris à nez pâle), Mus musculus (souris domestique), Delphinapterus leucas (béluga) et Catharus ustulatus (Grive de Swainson)[51].
Selon les auteurs, « le SRAS-CoV-2 pourrait avoir évolué à partir d'un ancêtre commun éloigné des coronavirus communs, sans être une branche de l'un d'entre eux »
Chez les animaux domestiques et d'élevage, les premiers symptômes reconnus d'infection à SARS-CoV-2 étaient d'abord respiratoires, puis digestifs ou rénaux[49]. Chez l'humain, des indices et enfin des preuves ont aussi mis en avant d'effets cardiovasculaires et neurologiques. Certains de ces effets pourraient aussi poser problème aux animaux s'ils s'y manifestent.
À titre d'exemple, en 2020, on ignore encore si l'anosmie et l'agueusie sont des symptômes également induits chez les animaux infectés par le SARS-CoV2. Mais si un animal sauvage vulnérable au SARS-CoV-2 est simplement victime d'une perte de goût ou d'odorat, ne serait-ce que quelques semaines, sa vie peut être menacée. En effet beaucoup d'animaux dépendent de leur odorat et de leur goût pour trouver et sélectionner leur nourriture, détecter le passage ou la proximité de proies ou de prédateurs (humains y compris). Ces sens leur permettent aussi de se repérer dans leur environnement, dans le noir, de repérer les phéromones et autres marques odorantes de territoire d'autres espèces ou individus territoriaux, de sentir à l'odeur l'identité de ses petits ou l'âge, d'inerprêter le statut de dominance sociale ou le statut émotif ou encore le degré de maturité sexuelle d'autres membres de leur communauté, etc., autant de facteurs vitaux pour la survie dans la Nature.
Chats et chiens en sont moins vitalement dépendant, mais on sait que l'anosmie peut par exemple les rendre violents à l'égard de congénènres ou très perturbés[52]. Par exemple, dans un groupe des loups (captifs) rendus anosmiques par section du nerf olfactif, les jeunes mâles ont perdu leur capacité à se reproduire (absence d'intérêt pour les femelles en proœstrus ou en œstrus), mais le mâle plus âgé (sexuellement déjà expérimenté avant l'opération chirurgicale) a copulé avec succès malgré son anosmie (remarque : un biais ou une question possibles est le fait que le nerf olfactif est le seul à pouvoir se régénérer)[53]. Un chien de chasse qui serait privé d'odorat perdrait une grande partie de ses capacités. Et dans Nature (), Richt note que « si les chiens présentent des symptômes similaires, cela pourrait affecter les chiens détecteurs qui reniflent des drogues, des explosifs et d'autres objets illicites »[54] de même pour les chiens utilisés pour la recherche de personnes disparues ou emprisonnées dans les ruines d'un tremblement de terre, ou encore les chiens dressés pour détecter le virus[55].
Vis à vis des animaux, la pandémie de Covid-19 a des enjeux sanitaires et écoépidémiologiques. Ainsi :
- Un enjeu est de mieux connaitre les animaux susceptible de véhiculer le SARS-CoV-2 ou de nouveaux variants de ce virus, par exemple pour protéger les humains immunodéprimées ou devant recevoir une xénotransplantation et/ou ceux qui travaillent régulièrement au contact d'animaux ou qui ont des loisirs impliquant l'animal (éleveur, vétérinaire, chasseur…)[46] ;
- un autre enjeu est de savoir (chez l'humain et l'animal) si une infection antérieure par un coronavirus taxonomiquement proche du SARS-CoV-2 en circulation (par exemple une infection transmise par un chien ou un chat à l'Homme) peut offrir une certaine protection immunitaire contre la COVID[56],[57],[58],[59],[60].
- En 2020, on compte sur un vaccin efficace, et en attendant sur des stratégies immunothérapeutiques (plasma de convalescent, anticorps monoclonaux), tous moyens qui pourraient être contournés par une évolution trop rapide du virus, ce qui peut se faire dans les réservoirs animaux que constituent des élevages tels que les élevages de visons[61].
Il y a aussi des enjeux socio-économiques (animaux de rente) et sociopsychologiques (lors du confinement, pour des personnes ou familles isolées, handicapées, etc., l'animal de compagnie peut jouer un rôle psychoaffectif renforcé). Dans le monde un grand nombre de personnes ont des animaux de compagnie ou de rentes qui dépendent plus ou moins de leurs propriétaires pour leur survie. Comment répondre à court, moyen et long termes à leurs besoins physiologiques (et de bien-être animal, y compris émotionnels) lors d'une pandémie ? Avec quels éventuels risques zoonotiques[62] ?
Comme pour toute zoonose, il convient de bien comprendre la relation virus-animal[63] ; « L'identification des hôtes animaux a des implications directes dans la prévention des maladies humaines. L'étude des interactions CoV-hôte chez les animaux pourrait également fournir des informations importantes sur la pathogenèse du CoV chez l'humain »[8].
Début 2020, le rôle joué par le marché de gros de fruits de mer de Huanan à Wuhan, et probablement par le Pangolin (suspecté un temps — en février 2020 —, d'être la probable « espèce intermédiaire »[64]) dans l'humanisation d'un coronavirus de chiroptère[18],[65], puis la "découverte" de deux chiens et d'un chat porteurs du virus parmi seulement quelques animaux testés[66], ont suscité dans le public et chez les experts, des questions sur les caractéristiques écoépidémiologiques du SARS-CoV-2 et de la COVID-19.
Dans quelle mesure des animaux sauvages ou domestiques peuvent infecter l’homme et réciproquement ? Lesquels ? Comment ? Avec quel rôle écoépidémiologique et quelles conséquences vétérinaires, écologiques et économiques potentielles ?
L'OMS et l'OIE, sous l'égide de l'ONU recommandent de traiter les pandémies zoonotiques via une approche globale et balistique dite « One Health »[67]. Comprendre les liens entre ce nouveau coronavirus et le monde animal est aussi nécessaire pour améliorer le "modèle animal" utilisé pour tester des médicaments ou vaccins, et pour une meilleure gestion du risque épidémique. L'OIE dispose d'un Groupe de travail sur la faune sauvage, et début 2020, l'Office a créé un groupe informel de conseil de l'OIE sur le COVID-19 (ensuite rebaptisé Groupe ad hoc de l'OIE sur le COVID-19 à l'interface humain-animal)[30].
Le tropisme du virus pour les voies aéro digestives fait évoquer de probables voie de contamination féco-orale des aliments ; et des particules virales sont effectivement détectées dans les selles (humaines et animales). Pour le SRAS, coronavirus déjà responsable d'une pandémie en 2003, une étude chinoise (2004) avait cherché à identifier les sources du virus chez 94 personnes n’ayant pas eu de contacts retrouvés avec des malades. Les auteurs n'avaient pas trouvé que « la présence de souris ou de cafards à la maison » était un facteur de risque[68]. Le rat a été évoqué comme facteur de dispersion de virus dans un cas particulier[69], mais sans preuves concrètes ni confirmation.
Vu le tropisme du virus (pulmonaire et intestinal notamment) et étant donné que le léchage est généralement important chez l'animal (dont chez le chat qui se lèche aussi l'anus), la gestion des poils, des litières et contenus de bac à litière pour chats et lapins domestiques et l'épandage de certains excréments sous forme de fientes de volaille, fumiers, lisiers et boues d'épuration, etc. présentent potentiellement d'importants enjeux de santé publique et vétérinaire.
En outre quelques cas particuliers se posent, par exemple avec les chiens détecteurs de malades de la COVID-19 de l'expérience de l'école vétérinaire de Maisons-Alfort et de l'hôpital Bégin de Saint-Mandé. Avec la méthode consistant à faire simplement sentir au chien, l'odeur d'un tampon de coton imprégné de sueur des aisselles d'une personne, le risque de contagion du chien par le porteur semble extrêmement faible[70], d'autant qu'à ce jour il semble assez difficile à infecter. Mais si le chien doit humer l'odeur de passager sortant en flux de modes de transport tels qu'avion, bateau, train, bus, métro, etc. pour détecter des porteurs de virus, éventuellement asymptomatiques, ce qui est envisagé début [70], le risque de contagion du chien est plus élevé ou détecter des malades dans la rue, une autre question en suspens est : le chien peut il - comme l'humain - être victime d'anosmie (perte d'odorat) quand il est infecté par le SARS-CoV-2 ? On sait que l'anosmie existe parfois chez le chien[71] (on sait même la produire artificiellement)[72]. Elle apparait notamment chez le chien atteint par la maladie de Carré (anosmie persistant parfois après la guérison)[73]. Un chien peut se faire agresser par un congénère si ce dernier est anosmique[74].
Enfin, des enjeux de protection de la biodiversité et d'éthique environnementale existent aussi, dont à l'égard des autres primates, non humains dont certains dans la super-famille des hominoïdes (grands singes notamment) ont un génome très proches du nôtre (à ce sujet, voir plus bas la section dédiée aux singes). Parmi les enjeux relayés par les médias et réseaux sociaux figurent la manière dont certains animaux sauvages (oiseaux et mammifères principalement) ont nettement changé de comportement quand leur environnement, les ports ou les villes sont devenues plus calmes, plus propres et presque sans voitures ; peu après le début du confinement[75],[76]. Le , la BBC alertait sur le fait que les images d'animaux sauvages explorant des villes désertes de pays riches ne doivent pas cacher qu'il y a aussi « eu un pic de braconnage dans de nombreux pays pendant le confinement - ce qui en plus d'être mauvais pour la faune, augmente notre risque d'exposition à de nouveaux virus (…) "car des millions de personnes sont soudainement au chômage et elles n'ont rien sur quoi s'appuyer" (…) Les restrictions aux voyages internationaux peuvent avoir entravé le trafic d'espèces sauvages à travers les frontières[77], mais elles laissent également les animaux dans la nature avec beaucoup moins de protection »[78].
D'après les données accumulées chez l'humain en début de pandémie, ce « récepteur » est essentiel pour que le virus SARS-CoV-2 puisse infecter une cellule.
En , des souris transgéniques exprimant la forme humaine du récepteur ACE2 (enzyme de conversion de l'angiotensine 2, qui est à la fois le récepteur des SARS-CoV-1 et SARS-CoV-2) étaient réceptives au virus[79]. Mais peu de données existaient sur la sensibilité d'animaux sauvages ou domestiques au SARS-CoV-2. On a ensuite montré que l'ACE2 murin ne se lie pas efficacement à la « protéine spyke » (S) des virus SARS-CoV-1 et SARS-CoV-2, ce qui empêche l'entrée du virus dans les cellules de souris (ce pourquoi une souris transgénique à ACE2 humain a été développée comme modèle animal in vivo pour étudier l'infection et la pathogenèse de ces deux virus[80],[79]).
- Le , des bio-informaticiens ont publié une première comparaison (entre elles) des séquences d'acides aminés de l'ACE2 (point d'attache du virus dans l'organisme), chez une vingtaine d'espèces animales.
Outre l'homme, ces espèces étaient : - 5 primates : Gibbon, Singe vert, Macaque, Orang-outan et Chimpanzé ;
- 8 animaux domestiqués : Chat, Chien, Bovin, Mouton, Chèvre, Porc, Cheval et Poulet ;
- 5 animaux sauvages : Furet, Civette, Rhinolophe chinois, Souris et Rat.
Hormis chez le Poulet, l'ACE2 humain et celui des 17 autres espèces présentent de fortes similitudes de séquence génétique.
Ceci suggère trois éléments épidémiologiquement importants (jusqu'à preuve du contraire) :
- le SARS-CoV-2 serait — éventuellement — susceptible d'infecter 17 de ces espèces (et probablement d'autres) ; seul le Poulet, parmi toutes les espèces ici étudiées, semble ne pas pouvoir être infecté par le SARS-CoV-2 en raison d'un ACE2 probablement trop différent de ceux qui peuvent accrocher le virus[66] ;
- ces 17 espèces ont le potentiel d'être « hôte intermédiaire » du virus et de le diffuser (plus ou moins bien selon la manière dont le virus est adapté à son hôte) ;
- ces 17 espèces pourraient donc aussi servir de modèle animal pour la recherche d’antiviraux ou l'étude du virus[66].
Selon les auteurs qui ont dressé cette 1re liste d'animaux porteurs de l'ACE2 (la cible du virus dans notre organisme)[66], ces informations sont importantes pour la gestion des animaux dans le cadre du contrôle de la pandémie de Covid-19[2].
Si cette transmission inter-espèces se vérifie in vivo, tout contact étroit avec un animal malade ou asymptomatique doit être prudent, que l'animal soit domestique ou sauvage, qu'il soit élevé au domicile, en élevage agricole ou assimilé, en zoo ou dans la Nature[66].
- Le , l'ANSES, via son « groupe d’expertise collective d'urgence » rappelait que la présence du récepteur cellulaire ECE2 du virus SARS-CoV-2 indique une porte d’entrée possible dans les cellules, mais n'est pas « condition suffisante pour permettre l’infection de ces animaux[81]. En effet, le virus n’utilise pas seulement le récepteur mais aussi d'autres éléments de la cellule qui lui permettent de se répliquer » ; « Si le génome viral a été détecté dans les cavités nasales et orales d’un chien au contact d’un patient infecté à Hong Kong, la seule détection du génome viral (en très faible quantité par exemple) n’est pas une preuve suffisante pour conclure à une infection de l'animal[81]. Une contamination passive n’est pas à exclure, notamment du fait de la survie possible du virus sur une muqueuse humide sans nécessairement s’y répliquer »[81]. L'ANSES estime alors que la piste de la contamination féco-orale est à étudier[81]. Cet avis a été modifié le [49].
- Le , une prépublication (de Yinghui Liu et al., mise en ligne avant relecture par des pairs indépendants)[82] a confirmé par divers exemples qu'un plus grand nombre d'espèces encore expriment l'ACE2 (dont chez des animaux domestiques, le bétail et chez des espèces fréquemment présentées en zoos ou aquariums publics), « avec une conservation particulièrement élevée chez les mammifères » précisent les auteurs.
Au vu des acides aminés de l'ACE2 réputés « critiques pour l'entrée du virus, en fonction de la structure de l'interaction des protéines de pointe du SRAS-CoV avec l'ACE2 humaine, de Chauve-souris, de civette palmiste, de porc et du furet », les auteurs ont trouvé environ quatre-vingts protéines ACE2 de mammifères connues et pouvant - a priori - permettre l'entrée du SARS-CoV-2 dans la cellule. Sur la base de « tests fonctionnels », les auteurs montrent que 44 de ces enzymes ACE2 orthologues de mammifères peuvent effectivement se lier au virus, et permettre son entrée dans les cellules portant cet ACE2. D'autres études avaient peu auparavant conclu que l'ACE2 des singes du Nouveau Monde (Amériques) ne se liait pas au virus (à sa protéine de pointe) ce qui devrait protéger ces singes de la COVID-19. Cette nouvelle étude le confirme, à la fois sur des bases génétiques et via des analyses fonctionnelles.
Si cette étude est confirmée par des pairs indépendants, le tropisme du virus vers les espèces sauvages pourrait être plus large qu'on le pensait précédemment, justifiant une veille vétérinaire et écoépidémiologique renforcée[82]. - En , on a montré que les zones N82 de l'ACE2 forment un profil de contact encore plus étroit avec la « protéine S » du SARS-CoV-2, que la zone M82 de l'ACE2 humain. Ceci pourrait permettre d'affiner la liste des hôtes animaux chez lesquels le SARS-CoV-2 pourrait le mieux s'ancrer sur des cellules (ce qui ne préjuge pas de la réussite de l'infection, qui dépend ensuite de l'efficacité de l'immunité intracellulaire propre à l'espèce)[10].
Cette découverte pourrait aussi faire réorienter certaines stratégie pour concevoir un ACE2 optimisé pour l'infection par le SARS-CoV-2[10] ; - le une prépublication a porté sur les facteurs de risque d'infection d'animaux non-humains (animaux d'élevage, des animaux de compagnie et des mammifères aquatiques), en recherchant des marqueurs de leur sensibilité potentielle. Sur la base d'une analyse de séquence multi-espèces d'ACE2 d'animaux déjà connus comme étant affectés ou non-affectés par le virus, les auteurs ont identifié « un triple modèle d'acides aminés ACE2 ; aux positions 30, 31 et 34, qui pourrait être associé à une infection par le SRAS-CoV-2 »[83] et ils suggèrent que H34 pourrait être un indicateur de sensibilité au COVID-19[83].
Il est encore nécessaire pour le développement et la recherche de médicaments et vaccin contre la Covid-19. Les laboratoires ont pour cela besoin d'animaux présentant les protéines-cibles (ACE2 principalement) du virus, et qui, une fois infectés, ont des symptômes comparables à ceux observés chez les patients atteints de COVID-19.
Problème : De légères variantes de structure biomoléculaire de l'ACE2 ou de son environnement font de cette protéine (située sur la surface de certaines cellules) une cible plus ou moins efficacement accrochées par le virus.
Début , les murins (souris, rats), le singe rhésus, le furet, le chien, le chat, le porc, le poulet et le canard ont été étudiés en tant que modèle animal potentiels pour le SARS-CoV-2.
Espèce-candidate (comme modèle animal) | Avantages | Inconvénients |
---|---|---|
Souris de laboratoire | reproduction très rapide de l'animal | à cause de son ACE2 trop différente du nôtre n'est pas naturellement réceptive au virus, mais on a créé souris génétiquement modifiése pour exprimer un ACE2 "humain" dans le but de la recherche médicale humaine |
Singe rhésus | facilement infectés par ce virus | reproduction imparfaite des effets de la COVID-19 observés chez l'humain |
Furet | très facilement infectés par ce virus[84] | reproduction imparfaite des effets de la COVID-19 observés chez l'humain |
Chat | facilement infectés par ce virus (contagion expérimentalement démontrée de chat à chat) | reproduction imparfaite des effets de la COVID-19 observés chez l'humain |
Lapin | facilement infectés par ce virus[5] Reproduction rapide de l'animal ; son ACE2 fixe mieux le virus que celui des espèces ci-dessus pour le SARS-CoV-2 (et le SARS-CoV-1) bonne reproduction des effets de la COVID-19 | Le lapin est par ailleurs vulnérable au Coronavirus du lapin (RbCoV), source de « fièvre ; anorexie ; perte de poids ; Tachypnée ; inflammation de l'iris de l'œil (iridocyclite) »[85]. Initialement signalé en 1961 en Scandinavie (où l'élevage du lapin est encore une spécialité) ce virus a été décrit en 1968 ; La virose peut se manifester sous deux formes pathologiques : systémique (épanchement pleural ou cardiomyopathie du lapin) ou entérique[85]. |
La souris de laboratoire : via des cultures cellulaires in vitro, elles ont par exemple permis de tester dès 2012 des variants mutants de Coronavirus (recombinants du SARS-CoV-1) dépourvus de certains gènes spécifiques[86] et/ou dépourvus du gène structurel E (rSARS-CoV-ΔE). Tous ces virus mutants sont montrés infectieux et ont produit des virions d'une morphologie proche du virus original dans plusieurs lignées cellulaires humaines et chez une souris transgénique (Tg)[87]. Ce résultat signifie que les protéines qui manquaient ne sont pas essentielle au cycle viral. Cependant, sans « protéine E »[88] la charge virale excrétée par les souris et les cellules de culture a été très réduite (d'un facteur 100 environ dans les poumons des souris)… et sans prolifération dans le cerveau de ces souris (contrairement à ce qui se passait avec les autres variants, pourvus de la protéine E)[87]. Le « gène E » pourrait donc être un facteur de tropisme cellulaire et de virulence voire de pathogénicité ; et le virus atténués ΔE (privé de la protéine E) pourrait donc être un candidat vaccin[87].