Cowpox et monkeypox dans le traité EMC Maladies infectieuses

Nous vous invitons à découvrir l'introduction et les parties  Génome et réplication et Agents infectieux de l'article sur la variole du singe Cowpox et monkeypox du traité EMC Maladies infectieuses.

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Plan de l'article

• Introduction

• Génome et réplication

• Agents infectieux

• Epidémiologie

• Diagnostic clinique

• Traitement

• Surveillance

• Conclusion-

Plan détaillé

• Introduction

• Génome et réplication

  • Génome viral

  • Structure et cycle réplicatif

• Agents infectieux 

  • Virus cowpox

  • Virus monkeypox

• Épidémiologie

  • Virus cowpox

  • Virus monkeypox

• Diagnostic clinique

  • Maladie à virus cowpox

  • Maladie à virus monkeypox

  • Diagnostic différentiel

  • Diagnostic virologique

• Traitement

• Surveillance

• Conclusion

EMC

Cowpox et monkeypox

11 mai 2022 - Duraffour, S., PhD, Chargée de recherches; Nicolas Peyrefitte, C., PharmD, PhD, HDR, Directeur Institut Pasteur de la Guyane, Professeur agrégé du Val-de-Grâce; Ferraris, O., PhD, Directeur CNR-LE-Orthopoxvirus

Résumé

Les virus cowpox et monkeypox sont principalement responsables de zoonoses endémiques en Eurasie (infection à cowpox), en Afrique et en Amérique du Nord (infection à monkeypox). Leur statut de maladie émergente a été illustré par l’épidémie à virus cowpox qui a touché la France et l’Allemagne en 2008-2009 ainsi que par l’augmentation du taux d’incidence d’infection à virus monkeypox depuis l’arrêt de la vaccination antivariolique. Si les lésions cutanées dues au virus cowpox sont généralement localisées sur le corps, se caractérisant par des vésicules comportant un centre nécrotique, des formes généralisées et graves sont possibles chez les patients immunodéprimés. En revanche, les manifestations cliniques consécutives à l’infection par le virus monkeypox ressemblent à celles dues au virus de la variole, avec une mortalité variant de 1 à 17 %. La transmission interhumaine est possible avec le virus monkeypox, contrairement au virus cowpox, ce qui accroît d’autant plus son importance en santé publique. Dans cette revue, la discussion porte sur la biologie, l’épidémiologie, la physiopathologie et les méthodes de diagnostic de ces orthopoxvirus, ainsi que sur les molécules antivirales et les candidats vaccins prometteurs. L’accent est également mis sur les méthodes prophylactiques actuellement efficaces.

Introduction

Les poxvirus, d’une façon générale, sont des virus très répandus susceptibles d’infecter l’homme, dont le genre molluscipoxvirus et trois genres connus pour causer des zoonoses humaines: les orthopoxvirus, les parapoxvirus et les yatapoxvirus. La plupart des cas sont professionnels, sporadiques et présentent peu de lésions cutanées avec une faible morbidité. L’exception vient du genre orthopoxvirus (OPV) avec, selon les espèces, une morbidité et une mortalité associées qui peuvent être importantes.Depuis le début duXXI^e siècle, les phases d’émergences ou de réémergences de maladies infectieuses virales telles que celles dues aux coronavirus en 2003 (syndrome respiratoire aigu sévère à coronavirus de type 1 [SARS-CoV-1]), 2012 (coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient [MERS-CoV]), 2019 (SARS-CoV-2), en 2014 à filovirus Ebola, en 2009 à l’influenza virus ou à différents arbovirus en 2005, 2016, constituent un défi mondial majeur pour la santé publique dans le monde. Dans ce contexte, le potentiel d’émergence des virus à acide désoxyribonucléique (ADN) tels que les OPV doit être considéré. Il est estimé que l’immunité de la population mondiale contre le virus de la variole (VARV) et les autres OPV (du fait d’une immunité croisée entre les OPV) est en décroissance rapide. L’éradication mondiale de la variole en 1980, rendue possible grâce à la vaccination de masse, a conduit à une situation paradoxale où l’immunité de groupe n’est plus suffisante suite à l’arrêt de la vaccination antivariolique. En effet, cette proportion d’individus ayant reçu une vaccination antivariolique historique et conférant une immunité par défaut aux personnes de l’entourage proche (immunité de groupe) est en diminution constante.Quatre OPV (famille Poxviridae) ont été décrits depuis longtemps comme pathogènes pour l’homme: le VARV, le virus de la vaccine (VACV), le virus cowpox (CPXV) et le virus monkeypox (MPXV)¹.L’unique réservoir du VARV est l’homme, ce qui a rendu possible son éradication. Le VARV n’est actuellement détenu que dans deux centres de recherche au monde, le Centers for Disease Control (CDC) (Atlanta, États-Unis) et le centre Vector (Koltsovo, Russie). La catégorisation du VARV comme arme biologique est devenue emblématique au milieu des années 1990. La probabilité d’une réémergence naturelle est considérée comme extrêmement faible, mais ce risque n’est pas nul². Le VACV a été retrouvé dans le vaccin antivariolique historique utilisé lors du programme d’éradication de la variole³. Actuellement, il est responsable de zoonoses en augmentation croissante au Brésil et en Inde⁴.Le CPXV et le MPXV sont des virus zoonotiques responsables d’épidémies en nette hausse, en France, en Allemagne et en Afrique centrale et de l’Ouest^{5 6 7}. Le statut de pathogène émergeant du MPXV a été aussi renforcé par l’épidémie de MPX aux États-Unis en 2003⁸.

Génome et réplication

Génome viral

Le génome des OPV est constitué d’un unique ADN double brin linéaire clos en forme d’épingle à cheveux dont la taille varie de 186 à 220 kb¹. La région génomique centrale (∼100 kpb) est hautement conservée et code la majorité des protéines essentielles à la réplication de l’ADN viral et à la morphogenèse virale. Les régions génomiques terminales sont variables (mutations, transpositions et délétions) et contiennent les gènes codant les facteurs de virulence et de restriction d’hôte^{1 9}. À l’heure actuelle, plus de 248 séquences génomiques d’OPV (12 virus parents) sont disponibles (Virus Pathogen Resource [ViPR]).Le CPXV possède le plus grand génome de tous les OPV (environ 220 kb avec 223 gènes), contenant une copie de tous les gènes retrouvés au sein des autres OPV. Pour cette raison, il a été proposé comme étant l’espèce virale la plus proche de l’ancêtre commun des OPV¹⁰. Le CPXV n’est plus considéré comme une espèce virale unique, mais les souches se divisent dans trois groupes monophylétiques ou clades distincts avec un groupe relié à VACV, un autre à CPXV et un dernier à VARV^{11 12}. La diversité d’hôtes du CPXV pourrait être à l’origine d’une telle distribution. Le génome de MPXV a une taille d’environ 197 kb et contient approximativement 190 gènes. À ce jour, toutes les souches de MPXV se regroupent au sein de deux clades, celui d’Afrique centrale ou clade du Bassin du Congo, lui-même sous-divisé en quatre lignées, et celui d’Afrique de l’Ouest, les souches du groupe d’Afrique centrale étant plus pathogéniques que celles d’Afrique de l’Ouest^{13 14}.

Structure et cycle réplicatif

Le virion ou virus intracellulaire mature (MV) a une forme rectangulaire, légèrement arrondie avec une taille d’environ 350–370 × 250 × 270 nm ¹⁵. Le nucléoïde central est composé de l’ADN viral et de protéines qui s’organisent en nucléosome. Une enveloppe lipidique (épaisseur de 5 à 6 nm) entoure le nucléoïde qui est flanqué de deux corps latéraux (Fig. 1). La surface de cette membrane est constituée de tubules positionnés de façon irrégulière donnant un aspect en forme de « mûre » au MV¹⁵.

Figure 1 Représentation schématique du cycle de réplication des orthopoxvirus. Le mode d’entrée principal des particules virales est l’endocytose, bien que la fusion avec la membrane plasmique puisse aussi avoir lieu. Une fois qu’une particule virale entre dans la cellule, le nucléoïde est exposé dans le cytosol et la synthèse des acides ribonucléiques messagers (ARNm) et des protéines précoces débute. La réplication du génome viral est initiée et concomitante avec l’expression des gènes intermédiaires codant les facteurs de transcription nécessaires à l’expression des gènes tardifs. La morphogenèse débute dans les « usines virales » pour produire des virions immatures non infectieux, qui maturent en virus intracellulaire mature (MV), première forme infectieuse produite qui possède une enveloppe lipidique unique. Une partie des MV reste dans le cytoplasme et est libérée lors de la lyse cellulaire. Une autre partie des MV continue sa morphogenèse et gagne une triple membrane lipidique lors de l’enveloppement dans les membranes du compartiment trans de l’appareil de Golgi ou des endosomes pour former les virus intracellulaires enveloppés (EV). Les EV migrent le long des microtubules pour rejoindre la périphérie de la cellule où ils vont fusionner avec la membrane plasmique et donc perdre l’une des trois enveloppes, et sortir par exocytose, pour devenir des EV. ARNm: acide ribonucléique messager; ADN: acide désoxyribonucléique.

Les OPV sont uniques du fait qu’ils produisent deux types de particules virales infectieuses qui sont distinctes sur les plans structural et antigénique, les virions avec une seule bicouche lipidique ou MV et ceux avec une double enveloppe lipidique ou virus enveloppés (Fig. 2).

Figure 2 Les orthopoxvirus: images de microscopie électronique et optique. A, B. Microscopie électronique du virus cowpox avec un grossissement d’une forme virale intracellulaire mature (IMV) (données personnelles). N: nucléoïde; L: corps latéraux; M: membrane lipidique du MV. C, D. Plages de lyse observées à la suite de l’infection de cellules Véro avec le virus cowpox (d’après ⁴⁶) (domaine public, copyright-and-disclaimers). E. Examen histologique d’une lésion de peau provenant d’une mangouste infectée par le virus cowpox (hématoxyline et éosine). Noter la présence de corps d’inclusions éosinophiliques intracytoplasmiques kératinocytaires (flèche) et d’une dégénérescence ballonnisante partielle des cellules épidermiques associée à une dermatite nécrotique focale avec un infiltrat inflammatoire à prédominance neutrophilique et lymphoplasmocytaire (d’après ³¹ ) (domaine public, license et 3.0/). F. Microscopie électronique du virus de la variole (J. Nakano) (cliché du Centers for Disease Control, « public health image library », PHIL, domaine public, home.asp). G. Microscopie électronique du parapoxvirus orf (A. Likos) (cliché du Centers for Disease Control, « public health image library », PHIL, domaine public, home.asp). H. Microscopie électronique du virus de l’herpès (cliché du Centers for Disease Control, « public health image library », PHIL, domaine public, home.asp).

Agents infectieux

Virus cowpox

Le CPXV est à l’origine de la vaccination antivariolique bien que le VACV fut identifié par la suite comme étant l’espèce virale présente au sein du vaccin antivariolique utilisé lors de la campagne d’éradication de la variole.On fait le point sur l’origine du virus utilisé pour la vaccination antivariolique dans l’ Annexe A.La maladie CPX ou variole de la vache était considérée, jusqu’au milieu duXX^e siècle, comme restreinte aux bovins  et elle se manifestait par la formation de lésions pustuleuses sur les pis des vaches. À l’heure actuelle, le CPXV est retrouvé dans une grande variété d’espèces mammifères, principalement les rongeurs, mais aussi chez les animaux de compagnie ou de zoos ainsi que chez l’homme. C’est une caractéristique des CPXV qui ont un tropisme moins restreint que celui des autres OPV.

Virus monkeypox

Le MPXV a été identifié pour la première fois en 1958 à Copenhague comme l’agent étiologique d’une maladie semblable à la variole chez des singes (Macaca cynomolgus) en captivité  et il fut isolé . Ce virus étant différent du VARV et du CPXV, et ayant été isolé à partir de singes, il fut donc nommé à partir du mot singe en langue anglaise . Il faut cependant attendre 1970 et les dernières étapes du programme d’éradication de la variole pour que le premier cas humain de MPX soit identifié chez un enfant de 9 mois en République démocratique du Congo (RDC) . À la suite de flambées épidémiques successives en Afrique depuis 1995 et de son introduction aux États-Unis en 2003, l’importance du MPX en santé humaine a été reconnue.Dans l’ Annexe B, des cas de MPX humain rapportés depuis 1970 sont décrits.

Annexe B

Cas de monkeypox humain rapportés depuis 1970 S’ouvre dans une nouvelle fenêtre

Les cas suspectés de MPX (nombre de cas de mortalité) sont dans le Tableau B.1^{68 75 116 117 118 119}.

TABLEAU B.1

Cas suspectés de monkeypox (nombre de cas de mortalité) .

Références S’ouvre dans une nouvelle fenêtre 1. Moss B. Poxviridae: the viruses and their replication. In: Poxviruses. Knipe DM, Howley PM. Fields virology. Philadelphia: Lippincott-Williams & Wilkins; 2007. p. 2905-45.

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3. Downie A.W.: The Immunological Relationship of the Virus of Spontaneous Cowpox to Vaccinia Virus. Br J Exp Pathol 1939; 20: pp. 158-176.

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Toute référence à cet article doit porter la mention : S. Duraffour, C. Nicolas Peyrefitte, O. Ferraris. Cowpox et monkeypox. EMC - Maladies infectieuses 2022:1-15 [Article 8-050-M-10].