2024-02-14 20:26:29
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Affiliations des auteurs : Université de Nairobi, Nairobi, Kenya (BM Ogoti, V Riitho, N Mutono, J Oyugi, M Mureithi, SM Thumbi) ; Université Queen Mary de Londres, Londres, Royaume-Uni (V. Voice) ; Charité – Médecine universitaire de Berlin, Berlin, Allemagne (J. Wildemann, J. Tesch, J. Rodon, K. Harichandran, J. Emanuel, E. Moncke-Buchner, VM Corman, C. Drosten, MA Müller) ; Université de l’État de Washington, Pullman, Washington, États-Unis (N. Small, SM Thumbi) ; Organisation pour l’alimentation et l’agriculture, Dar es Salaam, Tanzanie (S. Kiambi) ; Labor Berlin–Living Charities GmbH, Berlin (VM Corman) ; Centre allemand de recherche sur les infections, Berlin (VM Corman, C. Drosten, MA Müller) ; Université d’Édimbourg, Édimbourg, Écosse, Royaume-Uni (SM Thumbi)
Le coronavirus du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV) est endémique chez les dromadaires de la péninsule arabique et d’Afrique ; la séroprévalence est >75 % (1–3). La transmission zoonotique à l’homme s’est produite de manière sporadique, principalement dans la péninsule arabique ; >2 400 cas de MERS et >800 décès sont survenus (4). Bien que le Kenya soit un important pays d’élevage de chameaux, seuls trois humains potentiellement autochtones exposés à des chameaux et présentant des infections subcliniques par le MERS-CoV ont été identifiés en 2019 (5). Les différences épidémiologiques régionales apparentes pourraient être liées à des facteurs tels que des diagnostics limités, des facteurs de risque locaux (par exemple, comorbidités humaines, pratiques d’élevage de chameaux, saisonnalité) ou des caractéristiques spécifiques de la souche MERS-CoV (6).
Chez les dromadaires d’élevage, les épidémies de MERS-CoV ont été associées à des parturitions de chameaux synchronisées chaque année (7). En particulier, les chameaux ont été testés positifs pour l’ARN du MERS-CoV suite à la perte des anticorps maternels 4 à 6 mois après la naissance. En raison de la saisonnalité et de l’évolution de la disponibilité alimentaire, la plupart des chameaux en Afrique sont nomades et ont une densité de population variable. Une densité de population élevée est corrélée à la séropositivité au MERS-CoV chez les chameaux au Kenya (1), mais il manque des informations détaillées sur la circulation du MERS-CoV.
Les études sur le terrain sur les chameaux nomades sont entravées par les infrastructures limitées dans les régions éloignées et aux ressources limitées (8). Cependant, les chameaux nomades sont régulièrement transportés vers les abattoirs, ce qui permet des tests quotidiens soutenus. Nous avons mené une étude continue de 12 mois dans un abattoir du nord du Kenya pour étudier l’incidence du MERS-CoV chez les chameaux nomades et explorer la transmission potentielle aux travailleurs des abattoirs.
Figure 1
Figure 1. Incidence du coronavirus biphasique du syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS-CoV) chez les dromadaires échantillonnés dans un abattoir du nord du Kenya, 2022-2023. A) Taux de détection de l’ARN du MERS-CoV dans les échantillons sur écouvillon nasal provenant de dromadaires…
Notre site d’échantillonnage était un centre d’abattoir à Isiolo, dans le nord du Kenya, où sont abattus les chameaux des comtés de Marsabit, Samburu et Isiolo (Figure 1 en annexe). De septembre 2022 à septembre 2023, nous avons prélevé des échantillons sur 10 à 15 dromadaires 4 à 5 jours par semaine (annexe). Les chameaux (n = 2 711) étaient originaires de 12 circonscriptions administratives différentes, principalement de Laisamis dans le comté de Marsabit (n = 1 841, 67,9 %) et de Burat dans le comté d’Isiolo (n = 578, 21,3 %) (Tableau ; Figure 1 en annexe). L’ARN du MERS-CoV a été détecté chez 36 chameaux sur 2 711 (1,3 %) (Tableau ; Figure 1) par PCR quantitative à transcription inverse, qui amplifie l’amont du gène de l’enveloppe E, et confirmé par transcription inverse quantitative à cadre de lecture ouvert (ORF) 1ab. PCR ou séquençage (Annexe). Le taux cumulé de positivité de l’ARN était plus élevé en septembre-octobre 2022, à 19/381 (5,0 %), contre 17/727 (2,3 %) en janvier-mars 2023 (Figure 1). L’incidence était biphasique, montrant des pics de détection au cours des premières semaines d’octobre 2022 (7/60, 11,7 %) et de février 2023 (7/58, 12,1 %) (Figure 1, panneau B). Pour 9/36 échantillons positifs pour le MERS-CoV, nous avons obtenu des séquences ORF1ab et effectué une analyse phylogénétique. Les 9 séquences d’ORF1ab étaient très similaires (identité nucléotidique > 99,93 %) et présentaient une identité nucléotidique de 99,75 % à 99,78 % avec le parent le plus proche du MERS-CoV identifié à Akaki, en Éthiopie, en 2019 (9). L’analyse phylogénétique a montré que les 9 séquences se regroupaient en un groupe monophylétique au sein du clade C2.2, qui englobe les souches d’Afrique de l’Est initialement détectées au Kenya en 2018 (dix) (Figure 2 en annexe). Ces séquences représentent 3 épidémies putatives de MERS-CoV survenant simultanément chez des chameaux au Kenya (tableau 1 en annexe).
Pour tester si la positivité biphasique de l’ARN du MERS-CoV s’accompagne d’une augmentation des taux d’IgG du MERS-CoV, nous avons testé des échantillons randomisés de sérum de chameau (n = 369/2 711) par ELISA MERS-CoV S1 (Annexe). Les niveaux d’IgG MERS-CoV ont montré un rapport de densité optique (ODR) médian de 2,14 (IC à 95 % 0,59-3,48) et une séroprévalence de 80,76 % (298/369) (Figure 3 en annexe, panneau A). Les niveaux d’IgG les plus bas ont été identifiés en juin (ODR médian 1,28, IC à 95 % 0,20-3,31), tandis que les niveaux les plus élevés ont été observés en mars (ODR médian 2,72, IC à 95 % 1,67-3,76). Les niveaux d’IgG MERS-CoV étaient associés négativement à la positivité de l’ARN (ODR 0,20, IC à 95 % 0,09-0,44 ; p < 0,0001) (Annexe Figure 3, panneau B). La positivité de l'ARN était associée négativement à la saison (sèche ou humide, ODR 0,14, IC à 95 % 0,06–0,30 ; p<0.0001). Male camels were more likely to be RNA positive (ODR 3.94, 95% CI 0.86–29.2; p = 0.11) and less likely to be seropositive (ODR 0.27, 95% CI 0.08–0.77; p = 0.021) than were female camels. Older animals (>3 ans) étaient plus susceptibles d’être séropositifs (86 %) que les animaux âgés de ≤ 3 ans (72 %), mais cette différence n’était pas statistiquement significative.
Figure 2
Figure 2. Réponses immunitaires au MERS-CoV chez les travailleurs des abattoirs exposés aux chameaux à Isiolo, au Kenya. A) Résultats de l’ELISA commercial MERS-CoV S1-protéine pour détecter les réponses IgG dans 48 échantillons de sérum (dilués au 1:100) de l’abattoir d’Isiolo…
Des études séroépidémiologiques suggèrent que les travailleurs des abattoirs en contact avec des dromadaires courent un risque accru d’exposition au MERS-CoV (11). La séroconversion des cas subcliniques de MERS peut passer inaperçue lorsque les seuils ELISA mis en œuvre à des fins diagnostiques dans les kits commerciaux (par exemple, ODR = 1,1 pour les IgG positifs) sont appliqués (11,12). Nous avons identifié une réactivité IgG MERS-CoV S1 (ODR > 0,2) chez 7/48 (14,6 %) des travailleurs de l’abattoir d’Isiolo (Figure 2, panneau A). Nous avons exclu l’infection par le SRAS-CoV-2 ou la réactivité croisée des anticorps induits par le vaccin avec le MERS-CoV S1 par comparaison des ODR ELISA du MERS-CoV S1 avec l’ELISA basé sur le SRAS-CoV-2 S1 (tableau 2 en annexe, figure 4). Une cohorte témoin (n = 12) sans antécédents d’exposition à des chameaux n’a montré aucune réactivité aux IgG S1 du MERS-CoV (0/12 ; 0 %) malgré des taux élevés d’IgG S1 du SRAS-CoV-2 (11/12 ; 92 %) (Annexe Tableau 2).
Des tests de neutralisation (NT) basés sur des pseudoparticules du virus de la stomatite vésiculaire (VSVpp) codant pour la GFP et portant la protéine MERS-CoV S du clade A EMC/2012 ou du clade C2.2 (Kenya) ont montré que 1/7 des échantillons de sérum (dilution 1:20) ) présentait une réduction de 50 % des unités formant des foyers pour le VSVpp-NT pour EMC/2012 et une réduction de 90 % pour le VSVpp-S du Kenya (Figure 2, panneau B). Un test de neutralisation par réduction de plaque (PRNT) basé sur le MERS-CoV EMC/2012 a montré un PRNT de 50 % à la dilution 1:20, répondant aux critères de l’Organisation mondiale de la santé pour une séroconversion confirmée du MERS-CoV. Aucun des 6 tests ELISA MERS-CoV S1 sélectionnés–les échantillons négatifs en abattoir ont montré une capacité neutralisante lorsqu’ils ont été testés par VSVpp-NT et PRNT (tableau 2 en annexe).
Notre échantillonnage soutenu de dromadaires a montré une incidence biphasique du MERS-CoV dans le nord du Kenya, non observée dans les études précédentes (1,dix,13). Une explication pourrait être la courte période d’excrétion du virus chez les dromadaires infectés par le MERS-CoV (14), rendant la détection de l’ARN viral difficile sans surveillance quotidienne. L’analyse phylogénétique suggère que nous avons identifié > 3 clusters de MERS-CoV sur 3 semaines différentes chez des dromadaires provenant de différents services. Le premier facteur potentiel susceptible d’influencer les épidémies est l’augmentation des interactions entre animaux, car les chameaux de différents troupeaux sont transportés à Isiolo et gardés ensemble dans des enclos avant l’abattage, ce qui pourrait aggraver les épidémies de MERS-CoV. Deuxièmement, l’augmentation des interactions entre les animaux immunologiquement naïfs et les animaux infectés pendant le transport et dans les enclos de détention augmente la probabilité de transmission du MERS-CoV. Cette hypothèse est étayée par le pourcentage élevé de chameaux adultes IgG négatifs (19,24 %, ODR < 0,3) (1,7). Bien qu’il soit difficile d’identifier le scénario exact de transmission du MERS-CoV entre chameaux sur le plan logistique, des tests rapides sur les lieux de soins pourraient aider à retracer les infections, même dans des conditions de ressources limitées.
L’incidence biphasique globale du MERS-CoV pourrait être liée à des facteurs saisonniers, tels que l’alternance semestrielle de saisons humides et sèches dans le nord du Kenya. Pendant les saisons sèches, les troupeaux se rassemblent en utilisant un fourrage limité, puis reviennent vers leur point d’origine pendant les saisons humides. Les veaux naissant principalement durant les 2 saisons humides, la perte de protection par les anticorps maternels coïncide avec les saisons sèches. Il convient de noter que les deux saisons sèches de juillet à octobre 2022 et de janvier à février 2023 ont correspondu aux pics de positivité de l’ARN du MERS-CoV en octobre 2022 et février 2023. La combinaison de veaux de chameau immunologiquement naïfs, éventuellement infectés, et de la saison sèche spécifique à la saison sèche. l’augmentation de la densité de population et la probabilité de contact dans des points d’eau limités pourraient favoriser les infections par le MERS-CoV et la transmission entre les chameaux.
Nous avons identifié 7/48 travailleurs d’abattoirs potentiellement exposés au MERS-CoV ou ayant déjà eu une infection subclinique en mettant en œuvre des seuils ELISA ODR précédemment démontrés comme étant adaptés aux études séro-épidémiologiques en dehors des contextes cliniques. Dans 1 cas sur 7, nous avons confirmé la présence d’anticorps neutralisants contre le MERS-CoV par NT et PRNT basés sur VSVpp. Aucun des travailleurs des abattoirs n’a présenté de symptômes graves au cours des dernières années, ce qui conforte l’hypothèse selon laquelle les souches du clade C pourraient avoir une pathogénicité et une transmissibilité limitées (15). L’identification des facteurs définis à l’origine des épidémies de MERS-CoV facilitera l’épidémiologie prédictive, l’évaluation des risques et les interventions de précaution opportunes pour la santé publique et professionnelle.
Le Dr Ogoti est virologue au CEMA, UNITID, Université de Nairobi, Kenya. Ses intérêts de recherche comprennent l’épidémiologie et la caractérisation des coronavirus hautement pathogènes.
Haut
Nous remercions Patrick Muthui pour son excellente assistance technique, Muema Mulei pour son soutien dans le lancement de l’étude en abattoir, et Triza Shigoli, Noel Likalamu et Andrea Sieberg pour leur assistance logistique et administrative. Nous remercions Gert Zimmer pour le système VSVpp. Nous sommes reconnaissants à tous les propriétaires de chameaux et aux travailleurs des abattoirs pour leur aide lors de la collecte d’échantillons au Kenya. Nous remercions le centre de référence allemand pour la fièvre aphteuse de l’Institut Friedrich Löffler, à Insel Riems, en Allemagne, pour avoir testé les échantillons avant l’importation.
Le travail a été financé par la Fondation allemande pour la recherche (subvention DFG MU3564/3-1 à SMT et MAM). CD a reçu le soutien infrastructurel du Centre allemand de recherche sur les infections (DZIF) et du projet EU ERA-Net Durable (GA n° 101102733). Les bailleurs de fonds n’ont joué aucun rôle dans la conception de l’étude, la collecte et l’analyse des données, la décision de publication ou la préparation du manuscrit.
MAM et VMC sont nommés sur des brevets concernant les tests sérologiques du SRAS-CoV-2 et les anticorps monoclonaux.
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