Infections respiratoires d'origine virales

☵ Sous famille : Paramyxovirinae

Chez l’homme, on retrouve quatre représentants de ces virus dans le cadre des infections virales communautaires, identifiés PIV-1 à PIV-4 :

• Structure

Les virus sont des virus pléiomorphes formés :

• - D’une enveloppe externe couverte de spicules : glycoprotéine HN d'attachement (gp HN) et la gp de fusion F. Pour le VPI3, la protéine HN comporte six sites antigéniques, dont trois sont impliqués dans les activités neutralisantes et hémagglutinantes et un dans l'activité neuraminidasique, et la protéine F huit sites antigéniques.
• - D’une nucléocapside hélicoïdale interne.
• - D’un ARN de 6 ou 7 gènes monocaténaire de polarité négative non segmenté.

• Modes de transmission

- Les PIV sont des virus très contagieux. Dans les collectivités d’enfants, l’infection atteint rapidement 40 à 70 % des enfants avec les virus parainfluenza 1 ou 2, et 100 % avec le virus parainfluenza 3.

- Les PIV se transmettent par inhalation des particules virales, soit directement au contact d’un sujet infecté (ou réinfectés) et ceci pendant au moins 5 à 7 jours (émission d’aérosols par la toux, les éternuements ou la parole), soit par contact manuporté.

• Epidémiologie :

- Les infections par les PIV sont fréquentes. Elles surviennent dans la petite enfance : 75-80% des enfants ont été en contact avec un PIV avant l’âge de 5 ans. L’infection par ces virus n’étant pas immunisante, les réinfections sont fréquentes tout au long de la vie.

- PIV-3 est le plus prévalent des PIV. Les infections à virus para-influenza 3 sont endémiques et surviennent régulièrement chaque année, en nombre variable, avec une prédominance en hiver et au printemps

- PIV-1 et PIV-2, moins prévalents, sont détectés de manière ponctuelle mais peuvent être à l’origine de petites épidémies automnales.

- Les caractéristiques épidémiologiques de PIV-4, le moins fréquent des PIV, ne sont pas connues.

• Pouvoir pathogène :

- Après une incubation de 3 à 5 jours, la maladie débute par une rhinite qui s'étend fréquemment aux voies aériennes inférieures, et notamment au larynx avec les VPI1 et 2 (laryngotrachéites aiguës suffocantes) et aux bronches avec le VPI3 (bronchiolites).

- Le VPI3 est responsable de 45% des infections à virus parainfluenza de l’enfant et la quasi-totalité des atteintes du nourrisson.

- Les infections à VPI4, sont classiquement rares : rhinopharyngites banales.

- Des pneumopathies à VPI s'observent chez les adultes et les sujets immunodéprimés, et notamment les greffés de moelle peuvent développer des infections sévères à VPI.

D- Rhinovirus

☵ Famille : Picornaviridae

☵ Sous famille : Enterovirus

• Structure

- Les rhinovirus sont des petits virus nus à capside icosaédrique à symétrie cubique. Le génome des rhinovirus est un simple brin d’ARN positif.

- Une grande diversité génétique caractérise les rhinovirus. Trois espèces sont rapportées : RV-A, -B et –C regroupant 80 sérotypes RV-A, 32 sérotypes RV-B et 55 sérotypes RV-C.

- Les RV-C ne sont pas détectés par les méthodes traditionnelles d’identification virale comme la culture cellulaire ou le sérotypage.

• Modes de transmission

- Les enfants constituent le réservoir principal des RV avec 8 à 12 infections par an alors que les adultes sont infectés 2 à 3 fois par an.

- La transmission est interhumaine (pathogènes strictement humains) par voie aérienne (gouttelettes, sécrétions nasopharyngées en aérosol). La transmission peut être aussi indirecte via les mains et les objets contaminés (virus résistants = capables de survivre pendant des heures à des jours à température ambiante sur des surfaces et le milieu extérieur et sur une peau non lésée pendant 2 h).

• Epidémiologie

A la différence du VRS et des virus grippaux, les RV peuvent être responsables d’infections respiratoires tout au long de l’année, le pic d’incidence a lieu en début d’automne et au printemps dans les climats tempérés.

• Pouvoir pathogène

- Les rhinovirus demeurent les principaux agents responsables du rhume (responsables de la moitié à 2/3 des rhumes communs) avec une incubation de 2 jours et des symptômes durant de 7 à 14 jours.

- Les RV sont habituellement restreints au tractus respiratoire supérieur, impliqués dans des congestions nasales, des rhinorrhées, toux, éternuements, pharyngites, sinusites, céphalées.

- Les infections asymptomatiques sont courantes particulièrement chez les enfants (12 à 30% chez les enfants de moins de 4 ans).

- Des complications à titre d’OMA se manifestent dans 30% des rhumes à RV.

- Les rhinovirus sont impliqués dans des pneumopathies et autres bronchites et bronchiolites (deuxième agent étiologique de bronchiolite après le VRS).

- Les rhinovirus sont des agents d’infections nosocomiales.

E- Adenovirus

☵ Famille : Adenoviridae

☵ Genre : Mastadenovirus

- Il s'agit d'un virus nu à capside icosaedrique. Les principales protéines constitutives de la capside sont l’hexon (sur les faces), le penton (sommets) et la fibre (spicules).

- Le génome des adénovirus est un ADN bicaténaire

Les adénovirus les plus rencontrés en pathologie respiratoire sont les espèces B (sérotypes 3, 7, 14 et 21), les espèces C (sérotypes 1, 2 et 5) et les espèces E (sérotype 4) (source : Human Adenovirus Associated with Severe Respiratory Infection, Oregon, USA, 2013–2014)

- Le virus pénètre par endocytose après liaison à divers récepteurs : récepteur CAR (coxsackie adenovirus receptor), glycoprotéine CD46 (régulation du système complément), acide sialique. Sa réplication est intra-nucléaire. Sa libération est associée à la destruction de la cellule.

- Les infections respiratoires à adénovirus se transmettent surtout par contact direct ou indirect avec les sécrétions respiratoires (aérosol, mains sales)

- Les infections les plus fréquentes sont celles des voies aériennes supérieures et des muqueuses supérieures (pharyngites) avec possibilité d’adénopathies.

2. Virus respiratoires émergents

- Qu’ils s’agissent de virus nouvellement apparus dans la population humaine, de virus déjà présents mais nouvellement identifiés ou de virus connus exprimant des propriétés épidémiologiques inattendues.

A- Coronavirus

☵ Famille : Coronaviridae

☵ Genre : Coronavirinae

On connaît à ce jour 7 espèces de coronavirus capables d’infecter l’humain : 4 espèces (HCoV-229E, HCoV-NL63, HCoV-OC43 et HCoV-HKU1) à circulation ubiquitaire et saisonnière, entraînant des tableaux cliniques le plus souvent bénins chez l’immunocompétent ; et 3 autres espèces, dites émergentes, provoquant des infections sévères :

• - Le SARS-CoV, aujourd’hui disparu,
• - Le MERS-CoV dont la circulation zoonotique, liée à son hôte animal le dromadaire, est quasiment restreinte à la péninsule arabique.
• - Le SARS-CoV 2

Les coronavirus sont grossièrement sphériques munis d'une enveloppe virale ayant une capside d'une symétrie hélicoïdale et un génome à ARN monocaténaire linéaire non segmenté de sens positif. La taille génomique du virus varie entre 26 et 32 kilobases.

Leur enveloppe porte à sa surface de hautes projections formées de la protéine de surface S (spike) et disposées en couronne, d’où le préfixe « corona ». La protéine S est une protéine de fusion de type I organisée en trimères.

a. Le coronavirus du syndrome aigu respiratoire sévère (SARS-COV) :

- Son émergence est survenue dans le sud de la Chine, fin 2002. Le premier cas de SARS a pu être daté au 16 novembre 2002. Fin mars 2003, le SARS-CoV a été responsable de l’épidémie de pneumopathie atypique qui a touché une trentaine pays de novembre 2002 à juillet 2003.

- Au total, fin 2003, l’OMS a chiffré à 8 096 le nombre de cas probables d’infections par le SARS-CoV, et à 774 le nombre de décès liés. Le taux de mortalité global se situe aux environs de 10%.

- Des enquêtes détaillées ont révélé que le SARS-CoV se transmettait de la civette à l’homme.

- Le SARS-CoV se transmet de façon prédominante par voie respiratoire par l’intermédiaire de « gouttelettes » émises par le patient infecté, la contamination nécessite un contact prolongé et répété avec un malade présentant une symptomatologie pulmonaire.

- Après une période d’incubation allant de 1 à 14 j (médiane 4,6 j) et se présentant comme un syndrome pseudogrippal, l’évolution clinique est spontanément résolutive après la 1re semaine pour 80% des patients. Les 20% restants évoluent vers un SDRA nécessitant une hospitalisation en soins intensifs et une ventilation mécanique.

b. Le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV):

- Le MERS-CoV est un variant de coronavirus hautement pathogène découvert en 2012.

- Entre avril 2012 et août 2018, 2 229 cas d’infections par le MERS-CoV confirmées au laboratoire ont été déclarés, dont 83% survenus en Arabie Saoudite.

- Le modèle épidémiologique proposé reste inchangé : le MERS-CoV est un virus zoonotique, avec des introductions répétées dans la population humaine via des contacts directs ou indirects avec des dromadaires infectés de la péninsule arabique.

- Chez les humains, le virus a un fort tropisme pour les cellules épithéliales bronchiques non ciliées, et il a été montré qu'il échappe facilement aux réponses du système immunitaire.

- Les symptômes de l'infection par MERS-CoV peuvent être l'insuffisance rénale aiguë et une pneumonie aiguë sévère, qui aboutissent souvent à une issue fatale.

c . Le nouveau coronavirus du syndrome aigu respiratoire sévère (SARS-CoV 2) :

B- Métapneumovirus

☵ Famille : Paramyxoviridae

☵ Sous famille : Pneumovirinae

☵ Genre : Métapneumovirus

- Le métapneumovirus humain (hMPV) a été découvert en 2001 dans le nez de jeunes enfants atteints d’infection respiratoire aiguë

- Sur le plan génétique, le HMPV est proche du virus respiratoire syncytial (VRS). Il présente deux génotypes majeurs A et B, eux-mêmes subdivisés en deux sous-groupes.

- Le HMPV est présent dans le monde entier. Dans les pays tempérés, le virus circule essentiellement à la fin de l’hiver et au début du printemps. Le pic d’incidence du HMPV peut être contemporain de celui du VRS et les co-infections sont fréquentes.

- La prévalence du HMPV dans les infections du tractus respiratoire est de 5 à 15 %. Il occupe le deuxième rang des étiologies derrière le VRS dans les bronchiolites et pneumonies des jeunes enfants.

- La population cible est représentée par les enfants de moins de cinq ans.

- Le portage asymptomatique du virus est rare. Le HMPV est un agent étiologique important d’infections respiratoires basses et hautes.

- Des réinfections sont possibles au cours de la vie chez les patients plus âgés avec le plus souvent une expression clinique minime.

C- Bocavirus humain :

☵ Famille : Parvoviridae

☵ Genre : Bocaparvovirus

- Le HBoV a été identifié à partir de sécrétions nasopharyngées d’enfants souffrant d’infection respiratoire aiguë. 4 génotypes ont été décrits : le génotype 1 est impliqué dans les infections respiratoires, le plus souvent en association avec d’autres virus respiratoires alors que les autres types sont retrouvés essentiellement dans les Selles.

- Le virus peut être détecté toute l’année mais son incidence maximale est observée en hiver et au début du printemps.

- Les tableaux cliniques associés à l’infection à HBoV chez le jeune enfant vont de l’atteinte respiratoire mineure à la bronchiolite sévère ou la pneumopathie.

D- Hantavirus :

- Le syndrome pulmonaire à hantavirus (hantavirus pulmonary syndrome [HPS]) est causé par différents hantavirus infectant diverses espèces de souris sylvestres.

- Les Hantavirus sont des virus de la famille des Bunyaviridae responsables de fièvres hémorragiques avec syndrome rénal.

- Les patients atteints ont présenté un syndrome grippal évoluant vers des signes respiratoires sévères entraînant un décès dans environ 40 % des cas.

E- Virus Handra et Nipah :

☵ Famille : Paramixoviridae

☵ Genre : Henipavirus

3. AUTRES :

- Sur le terrain particulier de l’immunodépression, qui favorise la réactivation et l’expression clinique des virus latents, des virus « opportunistes » peuvent provoquer des pneumonies : le cytomégalovirus (CMV), certains adénovirus.

- Enfin, il faut mentionner les complications pulmonaires de certaines viroses systémiques, rougeole ou varicelle notamment, et les trachéobronchites post-chirurgicales à virus herpès simplex (HSV),

Ⅳ. Diagnostic Virologique des IRV

A- Indications :

Le diagnostic virologique des infections respiratoires communautaires reste actuellement réservé aux infections sévères nécessitant une hospitalisation. En effet, dans ce contexte, le diagnostic virologique va aider à la prise en charge en permettant :

- Un diagnostic différentiel entre étiologie virale et bactérienne et donc éviter une antibiothérapie potentiellement injustifiée

- D’appliquer les mesures d’isolement strict tant que le malade excrète du virus afin de lutter contre les infections nosocomiales.

- La surveillance des infections grippales (vérification de l’efficacité d’un vaccin)

B- Prélevemts :

- Le prélèvement de choix pour réaliser le diagnostic d’une infection respiratoire virale est le lavage–aspiration nasale (aspiration nasopharyngée) à l’aide d’un dispositif stérile (les cellules cylindriques ciliées sont le siège électif de la réplication virale) => infections respiratoires hautes.

- Un prélèvement par écouvillonnage nasal est une alternative, mais de faible sensibilité.

- Les virus peuvent aussi être recherchés dans des prélèvements pulmonaires notamment dans des liquides de lavage broncho-alvéolaire, les sécrétions trachéales ou bronchiques ou des fragments biopsiques => infections respiratoires basses.

- En raison de la fragilité des virus enveloppés et des cellules infectées dans le milieu extérieur, les prélèvements peuvent être transmis tels quels si leur acheminement est rapide (< 2 heures). Sinon, ils doivent être placés dans un milieu de transport virologique, et conservés au froid, à 4 °C, pour un transport n’excédant pas 24 à 48 heures, au moins pour les recherches virales en IF ou culture.

- Si l’échantillon doit être congelé, la technique d’IF ne sera plus praticable. La température de congélation doit être inférieure à –70 °C pour maintenir les virus viables, mais une conservation à –20° suffit pour une recherche des acides nucléiques viraux.

- La précocité du prélèvement par rapport au début clinique est essentielle, quel que soit le virus.

C - Outils de diagnostic :

1- La culture cellulaire :

- Méthode de diagnostic de référence des infections respiratoires virales.

Principe : consiste à inoculer les prélèvements respiratoires sur une nappe cellulaire et à observer l’apparition d’un effet cytopathogène lié à la multiplication virale.

- Chaque virus a un tropisme cellulaire propre :

• - Les virus grippaux : cellules MDCK (rein de chien),
• - Les VRS et les adénovirus : les fibroblastes embryonnaires de poumon d’origine humaine,
• - les Entérovirus : cellules RD.
• - Les virus parainfluenza: les cellules Hep-2.

- Technique longue (retard diagnostic) et couteuse.

2- Détection directe des antigènes viraux :

Ces techniques reposent sur la mise en évidence des protéines virales directement dans les prélèvements. L’avantage majeur de ces techniques par rapport à la culture cellulaire est qu’elles peuvent être pratiquées sur un prélèvement dans lequel les virus sont inactivés.

Deux types de techniques sont très utilisés :

L’immunofluorescence directe :qui consiste à détecter la présence d’antigènes viraux dans les prélèvements à l’aide d’anticorps monoclonaux spécifiques liés à la fluorescéine.

Lecture des lames au microscope à fluorescence : Recherche d’inclusions vertes dans les cellules infectées. Inconvénients :

- Cette technique doit être réalisée par un technicien expérimenté (lecture délicate), implique l’utilisation d’un microscope à fluorescence et reste réservée aux laboratoires spécialisés.

- Cette technique doit être réalisée par un technicien expérimenté (lecture délicate), implique l’utilisation d’un microscope à fluorescence et reste réservée aux laboratoires spécialisés.

L’immunochromatographie sur membrane : consiste à détecter la présence d’antigènes viraux à l’aide d’anticorps spécifiques (anti-VRS, anti-adéno ou antigrippaux) adsorbés sur la membrane

- 3 tests rapides principaux sont disponibles pour le diagnostic de la grippe

- 6 tests rapides sont disponibles pour le diagnostic de l’infection par le VRS.

Ces tests rapides permettent d’obtenir un résultat en 10 à 30 minutes, ne nécessitent pas la présence de cellules respiratoires intactes dans le prélèvement, et peuvent être pratiqués par un technicien non spécialisé au laboratoire de biologie médicale ou directement au cabinet médical.

3- La biologie moléculaire :

La détection des génomes viraux par la technique de PCR (Polymerase Chain Reaction) :

L’amplification du génome des virus respiratoires par PCR tend à devenir la nouvelle technique diagnostique de référence, notamment grâce à la diffusion des techniques de PCR en temps réel.

Les techniques de PCR classiques (RT-PCR pour les virus à ARN) : Ces techniques de PCR sont très sensibles mais il existe un risque de faux positifs par contamination des échantillons, notamment au niveau de la deuxième étape de révélation

La technique de PCR temps réel : Avantages : elle évite les contaminations, elle est quantitative et elle est très facilement automatisable, et rapide.

Les techniques de PCR multiplex : c’est-à-dire que dans un même tube plusieurs génomes viraux sont détectés (près de 14 esp) grâce à la présence d’un mélange d’amorces et de sondes spécifiques de plusieurs virus.

- La sensibilité des techniques de PCR est bien supérieure à celle de la culture cellulaire, en effet la PCR permet d’identifier plus du double d’infections respiratoires virales par rapport à la culture.

- Une PCR peut être positive en cas de portage du virus dans le tractus respiratoire, ne reflétant pas ainsi une infection active

- Chez le sujet immunocompétent : la PCR reste positive dans les sécrétions respiratoires environ dix jours en cas d’infection grippale et jusqu’à cinq semaines après une infection à rhinovirus, mais à distance de l’épisode aigu (plus d’un mois) les PCR sont négatives.

La détection des génomes viraux par la technique des puces à ADN :

Cette technique repose sur l’utilisation de « puces » ou « chips » qui sont des cartes contenant une membrane sur laquelle sont déposées des sondes à ADN spécifiques des virus recherchés

- La présence de l’hybridation est révélée après lecture informatisée de la puce.

Cette technologie est très prometteuse, elle permettrait en effet de rechercher en une seule analyse la présence de l’ensemble des virus connus pour être responsables de pathologie respiratoire en utilisant une puce comprenant des sondes spécifiques de chacun de ces virus.

4- Diagnostic par titrage des anticorps :

- La sérologie a peu d’indication en pratique clinique car elle fournit un diagnostic très tardif par rapport aux signes cliniques ➔ intérêt séro-épidémiologique

- Le diagnostic peut être établi sur l’examen de deux sérums, prélevés à au moins 10 jours d’intervalle, à la recherche d’une séroconversion ou une augmentation du titre des anticorps d’au moins 4 dilutions.

- Les méthodes sérologiques sont insuffisamment sensibles et les adultes sont souvent porteurs d’anticorps contre ces virus.

Ⅴ. Traitement des IRV

- La prise en charge des IRV est essentiellement symptomatique : oxygénothérapie, kinésithérapie et corticothérapie. L’hospitalisation est discutée selon l’âge et les critères de gravité.

- Le traitement antibiotique et une prophylaxie contre les surinfections bactériennes secondaires ne sont pas recommandés.

- Les infections respiratoires sévères à VRS, VPI et les coronavirus font l’objet de traitements par aérosol de Ribavirine.

- L’efficacité de ce traitement est discutée et en pratique il est réservé aux formes très sévères.

Pour la grippe :

Le Zanamivir et l’Oseltamivir : Ce sont des inhibiteurs de la neuraminidase des virus de la grippe A comme de la grippe B. Leur administration dans les deux jours suivant le début des signes permet d’atténuer la maladie et d’en raccourcir la durée. Ces médicaments ont peu d’effets secondaires ou de contre-indications. Leur usage est en général réservé aux formes graves, ou sur terrains fragilisés. Ils sont peu utilisés dans la grippe commune. L’émergence de résistance sous traitement a été décrite surtout chez les immunodéprimés.

La Rimantadine : C'est une substance antivirale qui agit sur la pénétration et la décapsidation des virus, par voie orale. Sa cible est la protéine de matrice M2 qui tapisse intérieurement l'enveloppe virale. Elle est active sur les souches de grippe A mais non de grippe B et surtout à titre préventif

L’oseltamivir est utilisable en traitement prophylactique chez les cas contact. Il permet de prévenir (ou de limiter) les symptômes. Il est indiqué chez les sujets à risque ayant été en contact avec un sujet infecté.

IV - PREVENTION :

- Mesures générales d’hygiène (lavage des mains, isolement des malades….)

- Des anticorps monoclonaux humanisés dirigés contre un épitope de la protéine de fusion du VRS sont commercialisés (Palivizumab) réservées exclusivement aux enfants à haut risque de développer une infection sévère à VRS, c’est à dire les nourrissons de moins de 6 mois nés prématurément ou les enfants de moins de 2 ans ayant une dysplasie broncho-pulmonaire.

- Adénovirus : Il n’existe pas de vaccin pour la population générale, mais un vaccin vivant oral est utilisé par l’armée américaine pour limiter l’incidence des infections respiratoires (sérotypes 4 et 7)

- Vaccin antigrippal :

Les vaccins contre la grippe comportent :

- Des vaccins inactivés trivalents, qui comportent les trois souches majoritaires : une souche A/H1N1 (variant pandémique), une souche A/H3N2 et une souche B (Yamagata ou Victoria). Sa composition virale est adaptée chaque année selon les recommandations de l’OMS, en fonction des données de la surveillance des variants en circulation, afin de protéger au mieux vis-à-vis des virus épidémiques. La vaccination doit être renouvelée chaque année. La seule contre-indication est l’allergie aux protéines d’œufs ;

- Des vaccins inactivés quadrivalents, qui comportent les souches des deux lignages de grippe B (Yamagata et Victoria) ;

- Des vaccins vivants atténués quadrivalents. Ils s’administrent par voie nasale et sont indiqués à la place du vaccin inactivé chez les enfants et adolescents de 24mois à 17ans.

Cette vaccination n’est pas obligatoire, mais elle est actuellement recommandée chez les sujets à risque, en particulier :

• ⚏ Chez les sujets âgés de plus de 65 ans
• ⚏ Chez les patients atteints de pathologies chroniques, y compris les enfants à partir de 6 mois et les femmes enceintes, notamment affections cardio-pulmonaires, rénales, diabétiques, immunodépression…
• ⚏ Chez les femmes enceintes quel que soit le trimestre de la grossesse
• ⚏ Chez les obèses IMC > 40 kg/m²
• ⚏ Chez les personnes séjournant dans un établissement de long ou moyen séjour
• ⚏ Chez les enfants dont l’état de santé nécessite un traitement prolongé par l’aspirine
• ⚏ Chez les personnes susceptibles de disséminer le virus (notamment les personnels de soin et parents d’enfants de moins de 6 mois présentant des facteurs de risque)

CONCLUSION :

La gamme des virus susceptibles d’agresser l’épithélium respiratoire et de provoquer des maladies respiratoires s’élargit de plus en plus, l’identification rapide de l’étiologie virale de l’infection respiratoire par des techniques de plus en plus performantes permet de limiter les hospitalisations et la surconsommation des antibiotiques et de prendre les mesures préventives nécessaires.