Gastro-entérites virales | Transmission | Physiopathologie | Symptômes | Causes | Diagnostic

- virus non enveloppés -75nm de diamètre.

- Le génome de rotavirus est constitué de 11 segments d’ARN double brin portant chacun un gène codant pour au moins une protéine.

- Leur capside icosaédrique est formée d’une triple couche de protéines : les couches externe, intermédiaire et interne (ou core).

- Ces protéines virales comprennent :

• - 6 protéines structurales (VP)
• - 6 protéines non structurales (NSP).

Organisation de génome et structure de Rotavirus

• VP7/VP4 : La surface de la capside
• VP6 forme la couche intermédiaire
• VP2 constitue le core
• VP1 et VP3 sont associées au génome et possèdent des activités enzymatiques indispensables à l’infectiosité du virion
• Les protéines non structurales sont quant à elles fortement impliquées dans la virulence du virus et la pathogenèse de la diarrhée

- Pour chaque groupe, les rotavirus peuvent être classés en génotypes définis par les gènes codant pour deux antigènes de capside :

• - VP7 (ou G pour glycoprotein)
• - VP4 (ou P pour protease-sensitive)

Rotavirus Classification Working Group (RCWG) 2015

• 28 génotypes G et 39 génotypes P ont pu être définis pour les RVA
• les types G, G1-4, G8, G9 et G12, et les types P, P [8], P [6] et P [4], sont considérés comme prédominants dans les infections humaines

- Les infections sont endémiques dans le monde entier et ont causé plus de 200 000 décès chez les enfants de moins de 5 ans en 2013.

- Il y a un pic hivernal strict dans les climats tempérés,

- Les régions tropicales et subtropicales, les infections se produisent tout au long de l'année.

Répartition mensuelle de Rotavirus groupe A dans 13 CHU FR(2006-2009)

• Les types G1 et G4 et G9 représentent plus de 90% des souches circulant dans les climats tempérés

- La transmission des rotavirus est avant tout féco-orale, interhumaine, véhiculée par les mains ou indirecte par les surfaces et objets contaminés

- La plupart des infections humaines sont causées par des rotavirus du groupe A. Cependant, les rotavirus du groupe B ont été reconnus comme étant la cause d'épidémies de gastro-entérite aiguë chez les enfants et les adultes en Chine dans les années 1980 et récemment à Calcutta, en Inde et dans d'autres pays de l'Asie du Sud-Est.

- Les infections à rotavirus du groupe C sont associées à des cas isolés et à de petites épidémies de diarrhée chez l'homme.

- D'autres types G (par exemple, G5, G8, G10, G12) sont en augmentation et pourraient même devenir plus répandus, (zones tropicales et subtropicales.)

-Triple mécanisme ? les rotavirus ont un fort tropisme pour les entérocytes matures de l’intestin grêle

- protéines virales qui jouent un rôle dans l’efficacité de la réplication virale (VP3, NSP2, VP6 et NSP3),

- l’inhibition de la synthèse des protéines de l’hôte (NSP3),

- la diffusion extra-intestinale du virus (NSP3 et VP6),

- l’entrée du virus dans la cellule (VP4 et VP7)

- la régulation de l’induction d‘interféron (NSP1).

- Incubation est courte, inférieure à 48 heures

- Les premiers symptômes 1 et 4 jours après la contamination

- L’excrétion du virus dans les selles peut précéder de quelques jours l’apparition des signes cliniques et persister encore 8 à 10 jours après la disparition des symptômes.

- Typiquement: une diarrhée aqueuse non glairo-sanglante parfois explosive, des vomissements pouvant précédés la diarrhée, des douleurs abdominales et une hyperthermie modérée à 38°C.

- Les manifestations cliniques d’une infection à rotavirus varient fortement d’un individu : l’âge , de l’exposition antérieure au virus allant de l’infection asymptomatique à des manifestations sévères avec des diarrhées de malabsorption et/ou sécrétoires.

- Gastroentérites aiguës dans tous les groupes d’âge mais celles-ci sont plus communément retrouvées chez le jeune enfant entre 6 mois et 2 ans chez qui elles sont par ailleurs volontiers plus sévères.

-Les infections asymptomatiques à rotavirus sont habituelles chez l’enfant de 1 à 3 mois du fait de l’immunité passive maternelle

- Les symptômes cliniques des gastro-entérites à rotavirus ne sont pas suffisamment spécifiques pour permettre le diagnostic de la maladie

☲ 2 cas selon OMS:

Techniques diagnostiques et épidémiologiques des Rotavirus (EMC)

❶ Microscopie électronique des rotavirus:

Particules de rotavirus en microscope électronique en coloration négative au grossissement

• La technique de référence
• la visualisation de la morphologie caractéristique des particules virales en forme de roue
• une spécificité de 100 %.
• une sensibilité de 80 % à 90 %
• Le principal avantage de la microscopie électronique est de pouvoir détecter tous les rotavirus humains (c’est-à-dire les groupes A, B et C)

❷ Techniques conventionnelles des rotavirus

- Les techniques de détection des antigènes de rotavirus directement dans les selles sont loin les plus utilisées en pratique courante

- ces techniques ont pour point l’utilisation d’anticorps monoclonaux dirigés contre la protéine de groupe VP6 et spécifiques des rotavirus du groupe A .

❸ Techniques de biologie moléculaire :

- Les techniques de biologie moléculaire sont plus souvent utilisées en épidémiologie pour caractériser les souches virales après extraction de l’ARN viral à partir d’une suspension à 20 % de selles dans un tampon approprié

- RT-PCR permet à la fois la détection du génome viral directement dans les selles mais également de déterminer les génotypes G et P de rotavirus

❹ Culture cellulaire des rotavirus :

- Les rotavirus humains peuvent être cultivés sur une assezgrande variété de cellules

- les plus classiques étant la lignée continue de rein de singe MA104 ou BSC-1

- Lente et difficile :l isolement en culture cellulaire n’est pasenvisageable comme technique de diagnostic en routine

- Depuis 2006, deux vaccins anti-rotavirus d'efficacité et de sécurité similaires ont été autorisés:

• un vaccin pentavalent bovin humain (RotaTeq) Administration en 3 doses :
• - 1 dose à 2 mois
• - 1 dose à 3 mois
• - 1 dose à 4 mois
• un vaccin humain monovalent (Rotarix).Administration en 2 doses 
• - 1 dose à 2 mois
• - 1 dose à 3 mois

- En avril 2018, la vaccination systématique des nourrissons contre le rotavirus avait été mise en œuvre dans 95 pays du monde

- Taille : 20 – 40 nm

- Virus non enveloppé (nu)

- Capside de symétrie icosaédrique, formée d’une seule protéinepolymérique de 60kDa (unité morphologique)

- Génome : 01 ARN simple brin linéaire polarité positive

• -protéine VPg jouant le rôle de coiffe à l’extrémité 5’
• -polyadénylée à l’extrémité 3’
• -Taille : environ 7,5 Kb 

Organisation génomique et structure de norovirus

• Le génome est organisé en 3 cadres de lecture ouverts (ORF ou open reading frame) :
• L’ORF1 :les 6 protéines non structurales NS1/2 à NS7.
• L’ORF2 : protéine majeure de capside VP1
• l’ORF3 :protéine mineure structurale, VP2

- Les norovirus sont l’objet d’une variabilité génétique résultant de mutations ou de recombinaisons.

- Les souches sont classées en génogroupes (7) subdivisés en génotypes.

- La dénomination utilisée mentionne le génogroupes puis le génotype du norovirus,ex/ GGII.19  / génogroupes 2 génotypes 19

- le génogroupe II, le génogroupes le plus répandu, contient actuellement 17 génotypes. 

- Ce virus apparaît ainsi comme la première cause de GEA chez les adultes et la deuxième chez les enfants.

- à l'origine de 18% de la gastro-entérite à tous les âges dans le monde.

- Représentent près de 60% des toxi-infections alimentaires dont l’agent responsable est déterminé

- Le fardeau économique mondial :4,2 milliards de dollars par an

- Une étude sur les épidémies de gastro-entérite d'origine hydrique a révélé que le NoV était un agent pathogène majeur, touchant plus de 16 000 consommateurs sur 14 ans.

- Une étude récente a évalué les infections à NoV chez les travailleurs de la santé et les manipulateurs d'aliments en situation d'épidémie. Ils ont constaté que 59,1% des échantillons de selles des employés étaient positifs pour NoV

- Les infections à norovirus se produisent tout au long de l'année avec pic hivernal

- Les études phylogénétiques des souches de norovirus collectées dans le monde au cours des 2 dernières décennies ont montré que le norovirus évoluait comme le virus de la grippe avec l’émergence de nouveaux variants remplaçant les souches précédemment dominantes et entrainant des pandémies.

- Les nouvelles souches pandémiques apparaissent tous les 2 à 4 ans

- site infectieux se situerait au niveau du jéjunum

- biopsies: des lésions villositaires atrophiantes avec une hypertrophie des cryptes intestinales et infiltration par des cellules mononucléées

- Cette atrophie villositaire a cependant pour conséquence l’apparition d’une malabsorption transitoire

- altération du système enzymatique de la bordure en brosse des entérocytes qui est à l’origine de la diarrhée

- Les muqueuses gastriques et coliques ne présentent quant à elles aucune lésion.

- l’incubation est assez courte, entre 4 et 77 heures

- Les gastro-entérites à norovirus sont généralement bénignes chez les enfants et les adultes en bonne santé

- symptomatologie incluant nausées, vomissements, diarrhée, fièvre modérée et douleurs abdominales.

- Des maux de tête et de gorge, des myalgies et une perte de l’appétit ont par ailleurs été signalés

- La symptomatologie n’excède en général pas trois jours. 

- L’excrétion virale dans les fèces est abondante, de 10 ⁷ à 10 ¹⁰ particules virales par gramme de selles pendant 7 à 10 jours

- La microscopie électronique autrefois technique de choix, a été remplacée par les techniques de biologie moléculaire (RT-PCR et RT-PCR en temps réel)

- Depuis quelques années, on observe également le développement de techniques immuno-enzymatiques qui toutefois manquent encore de fiabilité et de sensibilité.

- Le Sapovirus est un virus à ARN monocaténaire au sens positif et sans enveloppe

- d’une taille d’environ 7,7 kb.

- Le virus a une queue de poly (A) à l'extrémité 3 'mais pas une coiffe 5’.

- Sapovirus a une structure icosaédrique qui contient 180 sous-unités

- Le diamètre de la capside est compris entre 27 et 40 nm

- Le génome de Sapovirus est organisé en deux cadres de lecture ouverts (ORF) bien connus.

- ORF1 code pour les protéines non structurelles et pour VP1, la principale protéine de la capside.

- VP1 a deux domaines standard, shell (S) et saillant (P)-

- ORF2 code pour les polyprotéines structurelles mineures, VP2.

- Les sapovirus sont associés à la fois aux cas sporadiques et aux épidémies de diarrhée aiguë dans tous les groupes d'âge.

- Au Royaume-Uni, les SaVs ont été détectés dans 3,8% à 8,8% de tous les cas de diarrhée

- Japon, les SaV ont été détectés chez 9,3% à 12,7% des patients souffrant de diarrhée.

- le SaV a été identifié comme l’un des 10 principaux agents pathogènes associés à la diarrhée modérée à sévère dans les trois groupes d’âge

- Le sapovirus se propage par voie fécale / orale.

- Les particules provenant de l'individu infecté restent viables pendant des années et une dose infectieuse peut ne contenir que 10 particules.

- Incubation de 1 à 4 jours,

- Les symptômes les plus courants sont les vomissements et la diarrhée.

- des symptômes supplémentaires peuvent survenir. Ceux-ci comprennent: des frissons, des nausées, des maux de tête, des crampes abdominales et des myalgies - la fièvre est très rare.

-il existe des cas dans lesquels une personne est asymptomatique.

- Taille : 28 – 30 nm

- Virus non enveloppé (nu)

- Capside : symétrie icosaédrique,

- 03 protéines structurales ( VP32, VP29 et VP26)

- Génome : - 01 ARN linéaire mono-quatinaire de polarité positive :

• -Taille : environ 6,8 Kb
• - Régions non codante : coté 5’ et 3’
• - Coiffe (VPg) en 5’ et queue poly A en 3’.
• - ORF1a et ORF1b ( proteines non structurale )
• - ORF2 ( proteines structurales)

- Virus ronds présentant un aspect de surface en étoile (en microscopie électronique) Les étoiles peuvent être à cinq ou six branches.

- Le génome est organisé en 3 cadres de lecture ouverts (ORF ou open reading frame) :

• - ORFla : code une sérine protéase et une protéine VPg putative( unknown )
• - ORF1b : L'ARN polymérase ARN-dépendante
• - ORF2 : code pour les protéines structurelles

- évoluant selon un mode sporadique ou épidémique avec un pic saisonnier hivernal.

- L'épidémiologie de ces virus reste mal connue:

- l'absence jusqu'à une période récente d'outils diagnostiques simples

- - l'expression clinique modérée de l'infection qui ne nécessite pas le recours à des examens virologiques

- touchent essentiellement les enfants de moins de 5 ans, où ils seraient responsables de 2 à 8 % des cas de diarrhées

- La transmission est féco­orale directe et indirecte, et des infections nosocomiales à Astrovirus ont été rapportées

- L'astrovirus infecte les cellules épithéliales situées dans les régions inférieures des villosités et pénètre dans les cellules par le biais d'une cytose clathrine

- Les Astrovirus provoquent des diarrhées de manière non conventionnelle car aucune inflammation ni mort cellulaire n’est observée mais les jonctions serrées entre les cellules sont perturbées, ce qui permet un afflux d’eau entraînant une diarrhée

- l'incubation 3 à 4 jours.

- Les infections paucisymptomatiques ou asymptomatiques sont très fréquentes

- L’infection à astrovirus provoque une gastro-entérite caractérisée par la survenue d’une diarrhée moderé et aqueuse, suivie de troubles tels que nausées, vomissements, fièvre, malaises, anorexie et douleurs abdominales jusqu'à 4 jours

- la diarrhée dure de 2 à 3 jours

- La détection des Astrovirus demeure encore actuellementdans le domaine de l'épidémiologie

- Le diagnostic repose exclusivement sur des techniques de détection directe du virus dans les selles

- La transmission survient par voie fécale-orale ou respiratoire

- L’AdV humain a été détecté entre 1,1% et 3,9% des cas de diarrhée

- Des données préliminaires issues de la réanalyse des échantillons à l’aide de la qPCR ont montré que le type 40/41 de AdV était le deuxième agent pathogène le plus fréquent chez les enfants âgés de 0 à 11 mois (après RV)

- le cinquième agent pathogène le plus courant chez les enfants de 12 à 24 mois.

- Les adénovirus infectent les cellules épithéliales des intestins et différentes espèces de AdV humain ont été détectées dans différentes parties des intestins.

- La cytotoxicité cellulaire entraînant des lésions tissulaires peut être due à trois activités:

• - production de protéines virales,
• - infiltration de substances inflammatoires cellulaires
• - effet de cytokines déclenchées par l’infection virale.

- l'incubation 3 à 4 jours.

- Les infections paucisymptomatiques ou asymptomatiques sont très fréquentes

- L’infection à astrovirus provoque une gastro-entérite caractérisée par la survenue d’une diarrhée moderé et aqueuse, suivie de troubles tels que nausées, vomissements, fièvre, malaises, anorexie et douleurs abdominales jusqu'à 4 jours

- la diarrhée dure de 2 à 3 jours

Immunofluorescence, test immunoenzymatique, agglutination

- Dans les diarrhées à AdV, la concentration en virus est très élevée, et tous les tests de détection directe : agglutination, IE,

- immuno-électromicroscopie ont une sensibilité à peu près équivalente à celle de la microscopie électronique (88 à 100 %).

- Difficile de différencier AdV40 et 41, des autres sérotypes.

Culture virale

- la méthode de référence

- le seul moyen d'identifier les espèces et sérotypes d'AdV.

- les lignées diploïdes : MRC5

- effet cytopathogène (ECP) en 3 à 21 jours« cartes de géographie »

Biologie moléculaire

- ces méthodes se sont intéressées aux séquences les plus conservées du génome de ces virus : le gène de l'hexon ou le gène VA-RNA.

- La PCR peut être spécifique de l’Adénovirus ou bien multiplex dans le cadre d’un diagnostic syndromique (PCR multiplex détectant différents virus dont l’Adénovirus).

- Différentes méthodes de détection rapide d’antigènes existent : elles sont particulièrement adaptées à la recherche d’Adénovirus dans les selles lors d’épidémies de gastro-entérites