La circulation des virus hautement pathogènes dans l’avifaune sauvage

Sensibilité des espèces au virus H5N1 HP

Facteurs influençant la pathogénicité du virus

Le pouvoir pathogène d’un virus influenza donné varie selon l’espèce hôte, l’individu, l’âge, et peut évoluer au cours du temps et dans l’espace.
Les souches isolées de 1997 à 2005 n’ont pas la même virulence chez les canards colverts domestiques. Des canards de 4 à 6 semaines d’âge ont été inoculés avec des doses variant entre 106 et 108 EID50, administrées à la fois dans le cloaque, la trachée, l’oropharynx, les narines et les yeux (Sturm-Ramirez et al., 2004 ; Hulse-Post et al., 2005 ; Sturm-Ramirez et al., 2005) ou seulement par instillation intra-nasale (Perkins et Swayne, 2002 ; Kishida et al., 2005). Au total ce sont 40 souches qui ont été testées dans l’ensemble de ces études : chacune a été inoculée à deux à six canards, eux-mêmes mis en contact avec un ou deux canards non infectés.
Alors que les souches isolées de 1997 à 2001 se sont révélées peu pathogènes pour le canard domestique, celles de 2002 étaient létales (Perkins et Swayne, 2002 ; Sturm-Ramirez et al., 2004 ; Hulse-Post et al., 2005 ; Sturm-Ramirez et al., 2005). Celles isolées à partir de 2003 se sont révélées moins pathogènes que celles de 2002 avec cependant de grandes variations entre les souches (Hulse-Post et al., 2005 ; Kishida et al., 2005).
Les souches isolées à partir de 2002 induisent une excrétion virale plus longue et plus intense au niveau de l’appareil respiratoire supérieur chez les les canards inoculés expérimentalement (jusqu’à 10 jours pour une souche de 2002, et entre 11 et 17 jours pour des souches isolées postérieurement alors que la durée d’excrétion était au maximum de 5 jours pour les souches de 1997). La contamination des canards contacts est efficace et survient dans les cinq jours post-inoculation (Sturm-Ramirez et al., 2004 ; Hulse-Post et al., 2005 ; Sturm-Ramirez et al., 2005).
Le même constat est établi chez les oiseaux sauvages. Huit mouettes atricilles (Larus atricilla), âgées de 2 semaines et prélevées dans le milieu naturel, ont été infectées expérimentalement par voie intra- nasale (dose 106 EID50) par une souche isolée en 1997 à Hong-Kong (A/CK/HK/220/97) : elles n’ont présenté aucun symptôme mais des lésions histologiques modérées ont été mises en évidence (pneumonie interstitielle et inflammation des sacs aériens) (Perkins et Swayne, 2002). Au contraire, deux oiseaux sur trois, de 12 semaines d’âge, infectés par voie intranasale (dose 106 EID50) par des souches isolées en 2001 (A/Whooper Swan/Mongolia/244/05) et 2005 (A/Duck Meat/Anyang/01) sont morts et tous ont présenté des symptômes (Brown et al., 2006).
La pathogénicité chez le canard dépend également de l’âge. Des lots de 8 canards Pékin de 2 et 5 semaines d’âge ont été inoculés en intra- nasal avec 105 EID50 des souches H5N1 HP A/Egret/HK/757.2/02 et A/Thailand/PB/6231/04 : la souche de 2002 a entrainé la mort de 7 canards de 2 semaines et de 2 chez ceux de 5 semaines ; celle de 2004 a tué 3 canetons de 2 semaines et aucun de ceux de 5 semaines (Pantin-Jackwood et al., 2007).
La pathogénicité dépend aussi de l’espèce à partir de laquelle la souche a été isolée. En effet, ces virus peuvent s’adapter rapidement à leurs hôtes, et le pouvoir pathogène de la souche peut se modifier dès le second passage chez la même espèce. Le taux de mortalité ou de morbidité peut alors être plus faible que lors du premier passage (Hulse-Post et al., 2005).
Ainsi, les virus après avoir été hautement pathogènes pour les canards seraient redevenus peu pathogènes (diminution de la mortalité et morbidité, durée d’excrétion plus longue). L’excrétion virale interviendrait majoritairement par voie respiratoire, signifiant une modification des modalités de transmission du virus, passant de la voie féco-orale à la voie oro-orale éventuellement combinées. Les souches isolées récemment exprimant une plus faible pathogénicité, nous allons nous intéresser par la suite aux infections impliquant des souches isolées à partir de 2004 afin de mieux comprendre le rôle des oiseaux sauvages dans l’épidémiologie du virus H5N1 HP.

Pouvoir pathogène par espèce hôte

Chez les volailles (poules, dindes, cailles), en général, la mortalité induite par ces virus est subite, parfois sans signe clinique. Si l’infection est moins fulgurante et évolue sous une forme septicémique en 3 à 7 jours, les signes cliniques peuvent être nerveux, respiratoires et cutanés. Les oiseaux sauvages atteints peuvent également présenter des symptômes nerveux et respiratoires.
Même si le virus H5N1 HP a été isolé chez 75 espèces appartenant à 10 ordres différents, ce sont essentiellement les espèces aquatiques qui sont infectées, notamment l’ordre des Ansériformes. Quelques cas ont été constatés également chez des espèces terrestres (FAO, 2007).
Afin de mieux comprendre le rôle particulier de chaque espèce dans le cycle épidémiologique du virus H5N1 HP, nous allons étudier les infections naturelles et expérimentales décrites à ce jour. Cependant, il faut avoir à l’esprit, que la surveillance du virus H5N1 HP s’est faite presque totalement à partir de cadavres récoltés dans des milieux humides « à risque ». Il est possible que beaucoup de cadavres échappent à la vue des observateurs. De plus, dans le cadre de cette surveillance, l’espèce exacte n’est pas toujours précisée. Très peu d’échantillons faits à partir d’oiseaux vivants ont été collectés. Il est donc difficile de connaître la sensibilité réelle d’une espèce en milieu naturel.

Anatinés (Canards)

Les canards domestiques dérivent des canards sauvages. Ils peuvent donc présenter une sensibilité similaire aux virus influenza A. Il est donc logique de les inclure dans ce chapitre.
Canards domestiques
Deux espèces de canards ont été domestiqués : le canard colvert et le canard de Barbarie (Carina moschata). Plusieurs variétés et races découlent de ces deux espèces, par exemple, le canard Pékin est une variété blanche du canard colvert.
¾ Infections des élevages lors des épizooties
Le canard domestique a été atteint lors de l’épizootie qui a sévi en Asie du Sud-Est mais dans une moindre mesure que les gallinacés. Cependant, la détection des cas était initialement basée sur l’apparition de signes cliniques. Les canards de plein-air se sont révélés par la suite être des porteurs asymptomatiques et il est donc possible que le nombre de foyers ait été sous-estimé dans un premier temps (AFSSA, 2008 ; Songserm et al., 2006). Entre janvier 2004 et juin 2005, 1,8 % des canards domestiques testés dans le sud de la Chine, bien qu’apparemment sains se sont révélés porteurs du virus (Chen et al., 2006a). Entre juillet 2005 et juin 2006, ces élevages ont été testés chaque mois : 3,3 % des canards étaient positifs (Guan et al., 2009).
¾ Infections expérimentales
Les canards colverts et les canards Pékin ont la même sensibilité. Le canard de Barbarie serait au moins aussi sensible si ce n’est plus à l’infection (AFSSA, 2008). Comme nous l’avons vu précédemment, le pouvoir pathogène varie en fonction des souches et des individus infectés. Les souches isolées à partir de 2004 engendrent une mortalité de 0/4 ou 0/6 (5 souches), 1/4 (2 souches) ou 2 et 3/4 (2 souches) canards inoculés ou mis en contact avec ceux infectés (Hulse-Post et al., 2005 ; Kishida et al., 2005).
Canards sauvages
¾ Infections naturelles
Entre 2002 à 2005, sur deux zones localisées en Chine, des prélèvements trachéaux et cloacaux ont été effectués sur 4674 canards migrateurs ou non, appartenant à trois espèces : canards à faucille (Anas falcata), colvert, et canard tacheté de Chine (Anas poecilorhyncha). Le virus H5N1 HP a été isolé en janvier et mars 2005 sur seulement six canards en bonne santé apparente présents sur le même site (Chen et al., 2006a).
Dans l’Union Européenne en 2006, le virus a été très rarement isolé à partir de canards du genre Anas : seulement trente-quatre ont été détectés positifs (sur 484 cadavres analysés). Ils représentent 4,5 % des cas de H5N1 HP répertoriés dans les pays de l’Union Européenne en 2006 (EUROPA, 2006a).
Cinquante cadavres de fuligules essentiellement des morillons ont été retrouvés porteurs du virus en France, au Danemark, en Suède et en Suisse en 2006 (EUROPA, 2006a), et un individu apparemment en bonne santé s’est avéré positif en Suisse en 2008 (OIE, 2009).
¾ Infections expérimentales
Les canards carolins de 10 à 16 semaines d’âge sont très sensibles aux souches récemment isolées (2005), même inoculés à de faibles doses (101,5 EID50) (Brown et al., 2006 et 2007b). Des signes cliniques modérés à sévères sont également observés chez les fuligules morillons (7/8) et milouins (4/8) âgés de 8 à 11 mois (Keawcharoen et al., 2008). Par contre, des lots de 3 canards appartenant à des espèces très variées (canards colverts sauvages, canards pilets, sarcelles d’hiver, sarcelles à ailes bleues, canards chipeaux, canards siffleurs, fuligules à tête rouge (Aythya americana) âgés de plus de 10 semaines, âge minimum de période pré-migratoire en fin d’été-début d’automne, moment où la prévalence est la plus élevée) et inoculés par voie intra-nasale avec une dose de 106 EID50 de la souche A/Whooper Swan/Mongolia/244/05 n’ont présenté aucun signe clinique (Brown et al., 2006). Un résultat identique a été obtenu sur des groupes de 8 oiseaux ayant reçu une dose de 104 TCID50 de la souche A/turkey/Turkey/1/2005 par voies intratrachéale et intraoesophagienne (Keawcharoen et al., 2008).
L’excrétion virale dans les conditions expérimentales dure 8 jours en moyenne et peut se prolonger jusqu’à 21 jours au maximum (Kishida et al., 2005 ; Pantin-Jackwood et al., 2005 ; Brown et al., 2006 ; Brown et al., 2007b ; Keawcharoen et al., 2008).

Ansérinés (cygnes, oies, bernaches)

¾ Infections naturelles
Des milliers d’oies à tête barrée (Anser indicus) sont mortes au lac Qinghai (Chen et al., 2006b). En Europe, le virus a été le plus souvent détecté sur des cygnes morts : ils représentent 62,8 % des 748 cas répertoriés dans les Etats membres (surtout des cygnes tuberculés), les oies représentent 4,5 % des signalements (EUROPA, 2006a). En Pologne, 2 cygnes sont morts dans un groupe de 112 qui ont alors été placés dans une volière, 32 autres étaient porteurs du virus sans présenter de signes cliniques et ont été euthanasiés (OIE, 2009). Les oies domestiques sont également touchées. En Chine, 1,9 % des oies domestiques étaient porteuses asymptomatiques du virus entre janvier 2004 et juin 2005 ; et 3,5% entre juillet 2005 et juin 2006 (Guan et al., 2009).
¾ Infections expérimentales
Lors d’infections expérimentales avec les souches A/whooper swan/Mongolia/244/2005 par voie intra-nasale à une dose de 106 EID50 (Brown et al., 2008b), A/Cygnus cygnus/Germany/R65/2006 et A/chicken/Vietnam/14/2005 par voie orale, intra-nasale et/ou oculaire, aux doses de 104 et 106 EID50 (Pasick et al., 2007 ; Kalthoff et al., 2008), les cygnes (Cygnus cygnus, Cygnus olor, Cygnus atratus, Cygnus buccinator), les oies (Anser indicus) et les bernaches (Branta hutchinsii, Branta canadensis) adultes comme jeunes s’avèrent sensibles (Pasick et al., 2007 ; Brown et al.,2008b ; Kalthoff et al., 2008). Tous les cygnes (31 individus testés) à l’exception d’un cygne tuberculé sont morts après inoculation du virus, et presque tous présentaient des signes cliniques (Brown et al., 2008b ; Kalthoff et al., 2008). Trois bernaches du Canada sur les quatre inoculées et deux oies à tête barrée sur les cinq infectées sont mortes (Brown et al., 2008b). Ceci est cohérent avec les découvertes de nombreux cadavres de cygnes et d’oies en Chine et en Europe. Comme chez les canards, l’excrétion est plus élevée au niveau du tractus respiratoire que dans le cloaque (Pasick et al., 2007 ; Brown et al., 2008b ; Kalthoff et al., 2008).

Charadriiformes (mouettes, goélands, sternes, limicoles)

¾ Infections naturelles
Lors de l’épizootie du lac Qinghai, des centaines de mouettes du Tibet (Larus brunnicephalus) et de goélands ichthyaètes (Larus ichthyaetus) sont morts. En Europe, très peu de cas ont été enregistrés chez les laridés. Un seul cas figure dans le rapport Europa (EUROPA, 2006a). En Croatie, en mars 2006, des prélèvements cloacaux effectués sur 30 mouettes rieuses se sont révélés positifs, 44 autres prélèvements réalisés le même jour sur des mouettes et oiseaux côtiers, sans plus de précision sur le nom des espèces, étaient négatifs (OIE, 2009). De même, très peu de cas ont été retrouvés chez les scolopacidés.
¾ Infections expérimentales
Lors d’infection expérimentale par voie intra-nasale de mouettes atricilles de 12 semaines d’âge avec la souche A/whooper swan/Mongolia/244/05 à la dose de 106 EID50, les trois oiseaux inoculés ont présenté des signes cliniques (faiblesse, détresse respiratoire…) et deux sont morts (Brown et al., 2006). De même les trois goélands argentés (Larus argentatus) inoculés avec la même souche et dans les mêmes conditions sont morts (Brown et al., 2008c).

Autres oiseaux d’eau

Le virus a également été détecté chez d’autres familles d’oiseaux (FAO, 2007) :
– rallidés (foulques, râles)
– phalacrocoracidés (cormorans)
– podicipédidés (grèbes)
– ciconiidés (hérons et cigognes)
Mise à part la mortalité constatée chez les 253 grèbes à cou noir (Podiceps nigricollis) au lac Kelbra (Allemagne) en 2007 (Globig et al., 2009), le virus a été isolé chez un petit de nombre d’individus appartenant à ces taxons.

Oiseaux terrestres

¾ Infection naturelle
Des oiseaux appartenant à des espèces très diverses (Buteo spp, Corvus spp., Accipiter spp., Falco spp, Pica spp, vautour fauve Gyps fulvus…) ont été trouvés morts et infectés par le virus, à proximité de foyers domestiques en Asie, Europe et en Afrique. En général, les rapaces positifs ont été retrouvés dans des zones où la circulation virale était importante chez les oiseaux aquatiques (Ducatez et al., 2007a ; FAO, 2007 ; Globig et al., 2009). Il n’y a qu’en zone enzootique (zone dans laquelle les virus circulent régulièrement) que des oiseaux terrestres se sont révélés être porteurs asymptomatiques du virus (moineaux domestiques Passer domesticus en Chine ; Kou et al., 2005).
¾ Données expérimentales
Boon et al. (2007) ont inoculé 12 moineaux domestiques (Passer domesticus), 12 pigeons (Columba spp), et 6 étourneaux sansonnets (Sturnus vulgaris) avec 4 souches différentes (3 seulement pour les étourneaux) en intra-nasal à la dose de 106 EID50. Un jour après l’inoculation, ils ont mis en contact des oiseaux selon un ratio de 1 pour 1 pour les moineaux et étourneaux et de 2 infectés pour 3 contacts pour les pigeons. Les souches utilisées ont été isolées chez des espèces connues comme étant sensibles, canard et caille (A/duck/Thailand/144/2005 et A/quail/Thailand/551/2005), et des espèces dont on ne connaît pas la sensibilité, pie bavarde (Pica pica) et zostérops du Japon (Zosterops japonicus) (A/common magpie/Hong Kong/645/2006 et A/Japanese white-eye/Hong Kong/1038/2006). Tous les moineaux infectés sauf un sont morts. Tous les pigeons et les étourneaux sont restés en vie pendant les 14 jours de l’expérience. Les étourneaux ont excrété une grande quantité de virus au niveau de l’oro-pharynx, au contraire des pigeons. Seul un oiseau mis en contact (un étourneau) a été infecté.
Dans les conditions naturelles, le rôle épidémiologique des oiseaux terrestres prédateurs (Accipitriformes, Falconiformes, Strigiformes) est sans doute très limité. Ils pourraient cependant constituer un relais entre les oiseaux sauvages vivants en milieux naturels et les volailles domestiques, et transmettre les virus influenza des élevages avicoles à la faune sauvage et vice versa, en jouant un « rôle de pont » (« bridge species ») (FAO, 2007). En Afrique, il n’est pas exclu que les vautours soient à l’origine de la contamination des élevages et de la propagation de l’infection (Ducatez et al., 2007a). De même, il est possible que les passereaux puissent également jouer ce rôle en Asie d’autant plus que certains ne sont pas sensibles à l’infection. Cependant, la transmission à aux individus contacts semble très limitée (Boon et al., 2007).
Certaines espèces comme les canards du genre Anas peuvent être porteurs sains du virus HP et excréter le virus, majoritairement par voie trachéale mais aussi par voie fécale, durant 8 jours en moyenne, et jusqu’à 21 jours au maximum. Lors des migrations printanières et automnales, les oiseaux peuvent parcourir plusieurs centaines de kilomètres en un jour. Ils pourraient donc transporter et diffuser le virus sur de grandes distances. D’autres espèces, comme les cygnes ou les oies, sont plus sensibles ; beaucoup d’individus présentent des signes cliniques ou meurent. Ils pourraient servir de sentinelles de la présence du virus dans une zone. Ils peuvent excréter le virus 3 à 5 jours avant de présenter des symptômes cliniques et pourraient alors également transporter le virus.

Rôle des oiseaux sauvages dans la diffusion du virus H5N1 HP de 2004 à 2007

Le virus H5N1HP peut arriver dans un pays par plusieurs voies :
– le commerce légal et illégal de volatiles (volailles, oiseaux domestiques et produits dérivés contaminés). Le virus peut être introduit par le commerce de volailles vivantes (surtout les poussins de un jour) ou mortes. En octobre 2007 en Allemagne, le virus a été isolé dans de la viande congelée (Harder et al., 2009). Les produits dérivés peuvent également être infectés comme les œufs, les fientes d’oiseaux utilisés pour fertiliser les piscicultures, les plumes ou le sperme. Les mouvements de produits illégaux peuvent être très importants, comme en Asie du Sud-Est (van den Berg, 2009). Par exemple, les autorités taïwanaises ont découvert en octobre 2005 mille oiseaux exotiques appartenant à 19 espèces différentes en provenance de Chine. La moitié des oiseaux étaient morts au moment de l’inspection et huit cadavres sur les 276 analysés contenaient du virus H5N1 HP (ProMED-mail, 2005). Seule une petite partie des importations illégales est détectée par les autorités (van den Berg, 2009).
– le commerce légal et illégal d’oiseaux sauvages. 350 millions d’animaux vivants sont concernés, dont un quart relève du commerce illégal (van den Berg, 2009). En Belgique en 2004, deux aigles montagnards (Spizaetus nipalensis) importés de Thaïlande étaient porteurs du virus.
– la migration des oiseaux sauvages qui a eu lieu pour la majorité des individus de septembre à novembre et de mars à avril dans l’hémisphère nord.

Rôle des oiseaux sauvages dans la diffusion du virus en Asie

En 2003-2004 en Asie, la majorité des pays touchés a été contaminée par l’intermédiaire du commerce des volailles. Les oiseaux sauvages seraient néanmoins responsables de l’introduction du virus en Thaïlande. La source d’introduction du virus au Japon et Corée du Sud n’a pas été déterminée (Kilpatrick et al., 2006). Il semblerait qu’en Chine, la dispersion du virus sur des grandes distances soit imputée au transport de volailles ou produits infectés alors que sur des petites distances, les oiseaux sauvages ont pu également jouer un rôle (Fang et al., 2008).
D’avril à juin 2005, plus de 6000 oiseaux sauvages sont retrouvés morts au lac Qinghai, dont 90 % étaient des oies à tête barrée. Cette épizootie spectaculaire a soulevé beaucoup d’interrogations sur le portage des virus H5N1 par les oiseaux sauvages. En effet, aucun élevage officiel n’était connu à proximité du lac. L’hypothèse principale était alors que le virus avait été apporté par des oiseaux migrateurs, et probablement par l’oie à tête barrée qui fut la première espèce touchée (Chen et al., 2006b). Cette dernière se reproduit sur les hauts plateaux d’Asie Centrale, en Mongolie et en Chine (notamment sur le lac Qinghai) et passe l’hiver en Inde, au Bangladesh, Népal et au Pakistan d’octobre à mars. A l’époque, ces pays n’avaient pas notifié de cas de H5N1 HP ; seule l’Asie du Sud-Est (Cambodge, Vietnam, Thaïlande) et la Chine (surtout l’est de la Chine) étaient touchées. Il semble donc improbable que l’oie à tête barrée ait introduit le virus au lac Qinghai (Gauthier-Clerc et al., 2007). En 2006, un article fait mention d’un élevage d’oies à tête barrée localisé à proximité du lac dans le cadre d’un programme de repeuplement (Butler, 2006) ; ces lâchers pourraient être à l’origine de la contamination. Une autre hypothèse serait l’introduction du virus par les déplacements de volailles infectées lors de la construction de la voie ferrée reliant la province de Qinghai au Tibet achevée en 2006 (Peng et al., 2007).