Le virus Zika : de sa découverte à nos jours

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Submitted on 30 May 2018

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L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Tiffany Changue

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Le virus Zika : de sa découverte à nos jours

Tiffany Changue

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Tiffany Changue. Le virus Zika : de sa découverte à nos jours. Sciences pharmaceutiques. 2018. <dumas-01803644>

U.F.R. DES SCIENCES PHARMACEUTIQUES

Année 2018 N° 2018 BORD 0030

Thèse pour l’obtention du

DIPLOME d’ETAT de DOCTEUR EN PHARMACIE

Présentée et soutenue publiquement le 2 mai 2018 à Toulouse Par

Tiffany CHANGUE

Née le 22 mai 1985 à Papeete

Directeur de thèse

Monsieur le Docteur Jean-Michel MANSUY

Jury

Madame le Professeur Véronique DUBOIS Présidente

Madame le Professeur Marie-Edith LAFON 1er_assesseur

Monsieur le Professeur Christophe PASQUIER 2ème_assesseur

Pharmaciens et de mes condisciples :

D’honorer ceux qui m’ont instruite dans les préceptes de mon art et de leur témoigner ma reconnaissance en restant fidèle à leur enseignement ;

D’exercer, dans l’intérêt de la santé publique, ma profession avec conscience et de respecter non seulement la législation en vigueur, mais aussi les règles de l’honneur, de la probité et du désintéressement ;

De ne jamais oublier ma responsabilité et mes devoirs envers le malade et sa dignité humaine.

En aucun cas, je ne consentirai à utiliser mes connaissances et mon état pour corrompre les mœurs et favoriser des actes criminels.

Que les hommes m’accordent leur estime si je suis fidèle à mes promesses.

REMERCIEMENTS

À la Présidente du jury

Madame le Pr Véronique Dubois,

Professeur des Universités, Praticien Hospitalier à Bordeaux

Je vous remercie de me faire l’honneur de présider mon jury de thèse. Veuillez trouver ici la marque de mon plus profond respect et de ma profonde gratitude.

Aux autres membres du jury,

Madame le Pr Marie-Édith Lafon

Professeur des Universités, Praticien Hospitalier à Bordeaux

Je vous remercie d’avoir accepté de participer à mon jury et de juger mon travail. Soyez assurée de mes sincères remerciements.

Monsieur le Pr Christophe Pasquier,

Professeur des Universités, Praticien Hospitalier à Toulouse Doyen de la Faculté des Sciences Pharmaceutiques de Toulouse

Merci pour la confiance et l’aide que vous m’avez accordée tout au long de ce travail de mémoire. Je souhaite également vous exprimer ma profonde reconnaissance pour vos

enseignements qui m’ont accompagné tout au long de mon internat.

Monsieur le Dr Jean-Michel Mansuy, Praticien Hospitalier à Toulouse

Je vous remercie de votre confiance en ayant accepté d’être mon directeur de thèse. Merci pour l’aide et le temps que vous avez consacré à relire ma thèse et pour vos nombreuses corrections et suggestions toujours avisées qui m’ont permis de l’améliorer. Soyez assuré de

À Madame le Professeur Cécile Bébéar,

Merci de m’avoir fait confiance dans cette dernière ligne droite de mon parcours.

À Monsieur le Professeur Bernard Muller, Doyen de la Faculté de Pharmacie de Bordeaux,

Merci pour votre confiance et votre compréhension dans cette ultime étape.

Aux secrétariats et aux services techniques de Bordeaux et de Toulouse, Grâce à vous, j’ai pu organiser mon dossier de thèse sans accroc. Merci.

Au corps enseignant et aux biologistes,

Je vous remercie d’avoir contribué au cours de mon cursus à ma formation de pharmacienne et de biologiste médicale.

Aux techniciens des différents laboratoires du CHU de Toulouse, de Bordeaux et de Limoges,

Merci beaucoup pour votre sympathie et votre encadrement durant ces 4 années d’internat.

À mes parents,

Pour leur amour, leurs conseils avisés et leur soutien sans faille malgré la distance et les épreuves. Merci pour toute l’aide que vous m’avez apportée dans la correction de mes fautes d’orthographes et le suivi de mon travail. Je ne vous remercierai jamais assez !

À mes trois frères,

Un grand merci pour votre soutien et vos encouragements réguliers. Merci particulièrement à François de m’avoir hébergé en métropole et de m’avoir fait découvrir la région Midi-Pyrénées qui en vaut le détour.

À tous mes anciens co-internes,

TABLE DES MATIÈRES

TABLE DES ILLUSTRATIONS... 10

TABLE DES SIGLES ET ABRÉVIATIONS... 12

PRÉAMBULE ... 16

REVUE BIBLIOGRAPHIQUE... 17

1. HISTORIQUE... 18

1.1. Découverte du virus Zika ... 18

1.2. Premier cas humain... 18

1.3. Surveillance séro-épidémiologique... 18

1.4. Émergence du virus Zika dans le Pacifique... 19

1.5. Arrivée en Amérique du Sud ... 21

1.6. Situation en Afrique... 23

1.7. Situation en Asie... 23

1.8. Risque épidémique en Europe ... 24

2. ÉPIDÉMIOLOGIE... 24

2.1. Distribution mondiale du Zika ... 24

2.2. Maladie à déclaration obligatoire... 26

3. TRANSMISSION DE L’INFECTION... 27 3.1. Transmission vectorielle ... 27 3.1.1. Hôtes et réservoirs ... 27 3.1.2. Cycles de transmission... 27 3.1.3. Vecteurs... 29 3.1.4. Aedes aegypti ... 30 3.1.5. Aedes albopictus... 31 3.2. Transmission sexuelle... 32 3.3. Transmission mère-enfant... 32 3.3.1. Transmission materno-foetale... 32 3.3.2. Transmission périnatale... 33

3.3.3. Transmission par allaitement ... 33

3.3.4. Transmission par transfusion sanguine ... 33

3.4. Transmission par transplantation d’organes, de tissus ou de cellules ... 34

3.5. Transmission par les biotechnologies de la reproduction ... 34

3.6. Contamination au laboratoire... 34

4. VIROLOGIE ET PATHOGENÈSE... 35

4.1. Taxonomie... 35

4.2. Virion ... 37

4.2.3. Génome et expression génique ... 38

4.3. Cycle viral ... 40

4.3.1. Reconnaissance et attachement... 40

4.3.2. Endocytose ... 41

4.3.3. Décapsidation ... 42

4.3.4. Réplication, transcription et traduction... 42

4.3.5. Maturation des protéines virales et assemblage... 42

4.3.6. Libération des virions... 43

4.4. Virus Zika et réponse immunitaire... 44

4.4.1. Immunité innée ... 44

4.4.2. Immunité adaptative ... 46

4.4.2.1. Immunité cellulaire ... 46

4.4.2.2. Immunité humorale ... 46

4.5. Tropisme cellulaire et tissulaire... 50

4.5.1. Tropisme cutané... 51

4.5.2. Tropisme sanguin... 51

4.5.3. Neurotropisme ... 52

4.5.3.1. Infection du système nerveux central... 52

4.5.3.2. Infection du système nerveux périphérique ... 55

4.5.3.3. Mécanismes moléculaires impliqués dans la neuropathologie virale... 56

4.5.4. Tropisme placentaire... 60

4.5.4.1. Structure du placenta humain... 61

4.5.4.2. Mécanismes de transmission materno-fœtale ... 62

4.5.5. Tropisme oculaire ... 64

4.5.6. Tropisme génital ... 64

4.5.6.1. Tractus génital masculin... 64

4.5.6.2. Tractus génital féminin... 65

5. CLINIQUE... 65

5.1. Maladie à virus Zika ... 65

5.1.1. Phase aiguë... 66

5.1.2. Phase de convalescence ... 67

5.1.3. Diagnostic différentiel ... 68

5.2. Complications neurologiques ... 68

5.2.1. Syndrome de Guillain-Barré... 69

5.2.2. Autres atteintes du système nerveux ... 73

5.3. Complications non neurologiques ... 73

5.4. Syndrome congénital associé à l’infection à ZIKV ... 75

6. DIAGNOSTIC BIOLOGIQUE... 82

6.1. Sécurité biologique... 85

6.2. Prélèvements... 85

6.4. Arguments biologiques d’orientation... 86

6.5. Diagnostic biologique direct... 87

6.5.1. Isolement du virus en cultures cellulaires ... 87

6.5.2. Diagnostic antigénique ... 88

6.5.3. Biologie moléculaire ... 88

6.5.3.1. Polymerase chain reaction ... 89

6.5.3.2. Tests “point-of-care”... 91

6.6. Diagnostic biologique indirect... 91

6.6.1. Immunoanalyse ... 92

6.6.2. Inhibition de l’hémagglutination et réaction de fixation du complément... 94

6.6.3. Séroneutralisation ... 95

6.7. Stratégie diagnostique ... 96

6.7.1. En France ... 96

6.7.2. Aux États-Unis... 97

6.7.2.1. Recherche du génome viral pour le diagnostic d’infection à ZIKV ... 97

6.7.2.2. Recherche d’IgM spécifiques pour le diagnostic d’infection à ZIKV ... 98

6.7.2.3. Confirmation des IgM par séroneutralisation ... 99

6.8. Diagnostic d’une infection congénitale à ZIKV chez les nouveau-nés, les pertes fœtales et les mortinaissances (avec ou sans syndrome congénital)... 99

6.8.1. Nouveau-nés... 99

6.8.2. Pertes fœtales et mortinaissances... 101

7. TRAITEMENT... 101

7.1. Traitement symptomatique... 101

7.2. Chimiothérapie antivirale... 102

8. PRÉVENTION... 102

8.1. Lutte anti-vectorielle ... 102

8.1.1. Protection contre les piqûres de moustiques... 103

8.1.2. Gestion environnementale ... 103

8.1.3. Lutte chimique... 104

8.1.3.1. Larvicides... 105

8.1.3.2. Insecticides adulticides ... 105

8.1.4. Lutte biologique... 105

8.1.4.1. Technique de l’insecte incompatible par inoculation de Wolbachia... 106

8.1.4.2. Moustiques transgéniques... 106

8.1.4.3. Technique de l’insecte stérile (FAO/AIEA)... 107

8.1.4.4. Pièges à vecteurs... 108

8.1.4.5. Les appâts mortels/appâts sucrés toxiques ... 108

8.2. Vaccin ... 109

8.2.1. Principaux types de vaccin... 109

8.2.2. Développement préclinique ... 111

8.2.3. Développement clinique... 112

8.3.2. Recommandations... 114

8.4. Sécurité transfusionnelle ... 116

8.4.1. Sélection médicale des donneurs de sang... 116

8.4.2. Mise en quarantaine des constituants du sang ... 117

8.4.3. Tests sur les dons de sang ... 118

8.4.4. Réduction des agents pathogènes dans les constituants du sang... 118

8.5. Règles de bonnes pratiques relatives au prélèvement d’organes, de tissus et de cellules, et à la procréation dans le contexte de l’épidémie de virus Zika... 120

9. CONCLUSION... 123

BIBLIOGRAPHIE ... 124

TABLE DES ILLUSTRATIONS

Figure 1. Circulation du virus Zika dans les îles du Pacifique (avant janvier 2016) ... 21

Figure 2. Pays et territoires d’Amérique ayant confirmé des cas de transmission locale du virus Zika... 22

Figure 3. Arbre phylogénétique construit selon une approche bayésienne... 24

Figure 4. Aperçu des régions avec transmission autochtone du virus Zika (état au 19 décembre 2017) ... 26

Figure 5. Cycles de transmission du virus Zika ... 29

Figure 6. Distribution globale d’Aedes aegypti et d’Aedes albopictus ... 30

Figure 7. Arbre phylogénétique du genre Flavivirus ... 36

Figure 8. Arbre phylogénétique représentant les lignées asiatique et africaine du virus Zika. 37 Figure 9. Structure du virion ... 37

Figure 10. Assemblage de la capside virale et formation d’une nucléocapside... 38

Figure 11. Structure et organisation du génome viral ... 39

Figure 12. Attachement viral à la cellule de l’hôte ... 41

Figure 13. Fusion de la membrane virale avec celle de l’endosome de l’hôte ... 41

Figure 14. Réplication de l’ARN viral simple brin de polarité positive ... 42

Figure 15. Usines virales ... 43

Figure 16. Bourgeonnement viral et exocytose cellulaire... 43

Figure 17. Structure de la protéine d’enveloppe ... 47

Figure 18. Similarité entre les protéines d’enveloppe de ZIKV et des DENV ... 48

Figure 19. Tropisme cellulaire et tissulaire du virus Zika chez l’Homme et les modèles animaux ... 50

Figure 20. Fibroblastes infectés par le virus Zika en microscopie électronique ... 51

Figure 21. Les cellules progénitrices neuronales humaines, cibles du virus Zika ... 53

Figure 22. Modèle illustrant le développement cortical humain normal et l’impact de l’infection à virus Zika ... 54

Figure 23. Schéma présentant les mécanismes moléculaires impliqués dans la pathogenèse du ZIKV ... 56

Figure 24. Structure du placenta humain ... 62

Figure 25. Éruption cutanée lors d’une infection à ZIKV... 67

Figure 26. Conjonctivite due au virus Zika... 67

Figure 29. Nourrissons atteints de microcéphalie modérée ou sévère dont la mère a été

infectée par le virus Zika (en comparaison avec un nouveau-né type) ... 78

Figure 30. Nouveau-né microcéphale infecté par ZIKV et anomalies détectées par tomodensitométrie... 79

Figure 31. Images ultrasonographiques prénatales ... 81

Figure 32. Cinétique de l’infection par le virus Zika ... 84

Figure 33. Cultures de hNPCs observées en contraste de phase après infection par le virus Zika... 88

Figure 34. Principe de la PCR... 89

Figure 35. ELISA indirect pour la détection d’anticorps anti-ZIKV ... 92

Figure 36. Immunocapture-ELISA pour la détection d’IgM anti-ZIKV ... 93

Figure 37. Immunofluorescence indirecte pour la détection d’anticorps anti-ZIKV ... 93

Figure 38. Test d’inhibition de l’hémagglutination ... 94

Figure 39. Plaque reduction neutralization test pour le diagnostic d’infection à ZIKV…….96

Figure 40. Différents types de candidat vaccin Zika... 110

Figure 41. Les vaccins : objectifs d’efficacité et d’innocuité ... 113

Figure 42. Mécanisme d’action de l’amustaline (S-303) ... 119

Figure 43. Prise en charge en AMP des couples ayant été exposés au risque d’infection par ZIKV ... 122

TABLE DES SIGLES ET ABRÉVIATIONS

Acute Inflammatory Demyelinating Polyradiculoneuropathy

Agence Internationale de l'Énergie Atomique ALanine AminoTransférase

Acute Motor Axonal Neuropathy

Assistance Médicale à la Procréation Arthropod Borne Virus

Acide RiboNucléique ASpartate AminoTransférase AuTophagy related Genes

BioSafety Level 2

Cellules Dendritiques

Centers for Disease Control and Prevention

Cyclin-Dependent Kinase (Kinase Dépendantes des Cyclines)

Cellules Endothéliales

Concentrés de Globules Rouges Cellules de HofBauer

CHIKungunya Virus

Cellules MonoNuclées Concentrés Plaquettaires Protéine C-Réactive

Cellules Souches Hématopoïétiques Cellules Souches Mésenchymateuses Cellules cytoTrophoBlastiques CytoTrophoblastes Extra-Villeux

Dendritic Cell-Specific Intercellular adhesion molecule 3-Grabbing

Nonintegrin

Virus de la dengue (sérotypes 1 à 4)

 DBS  ECDC  ECP  EDE  ELISA  EUA  FAO  FDA  GSH  HAI  hESCs  hiPSCs  HIV  hNPCs  hNSCs  IFI  IFITM  IFN  Ig  INVS  IRF7  IRM  ISG  JEV  LA  LCR  LIF  MCPH  MDA-5  MIF  NK  NSB2  OAS2  OMS  OPS  oRGCs

Dried Blood Spot

European Centre for Disease Control

Effet CytoPathique

E protein Dimer-dependent Epitope

Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay

Emergency Use Authorizations

Food and Agriculture Organization of the United Nations

Food and Drug Administration

Glutathion

HaemAgglutination-Inhibition assay

human Embryonic Stem Cells (Cellules Souches Embryonnaires)

Cellules Souches Pluripotentes induites humaines Human Immunodeficient Virus

Cellules Progénitrices Neuronales humaines Cellules Souches Neurales humaines ImmunoFluorescence Indirecte

InterFeron-Inducible TransMembrane protein

InterFéroNs Immunoglobulines

Institut National de Veille Sanitaire Interferon Regulatory Factor 7

Imagerie par Résonance Magnétique Interferon-Stimulated Gene

Virus de l’Encéphalite Japonaise Liquide Amniotique

Liquide Céphalo-Rachidien Leukemia Inhibitory Factor

MicroCéphalie Primaire Héréditaire (ou autosomique récessive) Melanoma Differentiation-Associated gene 5

Micro Immuno-Fluorescence Natural Killer

Niveau de Sécurité Biologique 2 OligoAdenylate Synthetase 2

Organisation Mondiale de la Santé Organisation PanAméricaine de la Santé

 oSVZ  PAMP  PCR  PFC  PL  PRNT  PRRs  PSL  PTI  RE  RGCs  RIG-1  rRT-PCR  RT-LAMP  RT-PCR  sARN  SD  sfARN  SGB  SLEV  SNC  SNP  SPOV  STAT2  STB  TAM  TET  TIA-1  TIAR  TIM  TLR  TPP  TRIM25  tTAV  TRP  UFP  USPPI

outer SubVentricular Zone (Zone Sous Ventriculaire externe)

Pathogen Associated Molecular Patterns

Polymerase Chain Reaction

Plasmas Frais Congelés Ponction Lombaire

Plaque Reduction Neutralization Technique

Pattern Recognition Receptors

Produits Sanguins Labiles

Purpura Thrombopénique Immunologique Réticulum Endoplasmique

Radial Glia Cells (Cellules Gliales Radiaires)

Retinoid-Inducible Gene I

real time RT-PCR

Reverse Transcription – Loop Mediated Isothermal Amplification

Reverse Transcription – Polymerase Chain Reaction

small ARN

Standard Deviation (Écarts-Types)

ARN subgénomique de flavivirus Syndrome de Guillain-Barré

Virus de l'Encéphalite de Saint-Louis Système Nerveux Central

Système Nerveux Périphérique Spondweni Virus

Signal Transducer and Activator of Transcription 2

SyncytioTrophoBlaste Tyro3, Axl, Mer

Ten-Eleven Translocation methylcytosine dioxygenase

T-cell Intracellular Antigen-1

TIA-1-Related protein

T cell Immunoglobulin and Mucin domain

Toll-Like Receptor

Target Product Profile

Tripartite Motif Containing 25

tetracycline repressible Trans-Activating factor Variant

Techniques de Réduction des agents Pathogènes Unité Formant Plage

 VEGF  WNV  YFV  ZIKV

Vascular Endothelial Growth Factor

West Nile Virus

Yellow Fever Virus

PRÉAMBULE

La Polynésie Française est le théâtre régulier d’épidémies à arbovirus. En octobre 2013 s’est déclarée une épidémie d’infection par le virus Zika de grande ampleur. Rapidement étendue à l’ensemble des cinq archipels, elle a eu pour conséquence l’apparition de nombreux cas de syndromes dengue-like (fièvre, exanthème maculo-papuleux, arthralgies et conjonctivite) [1]. L’absence de spécificité du tableau clinique ne permettait pas de différencier la pathologie d’autres arboviroses, en particulier lorsque co-circulent les virus de la dengue (DENV) ou du chikungunya (CHIKV) [2].

Le diagnostic de certitude de la maladie à virus Zika repose sur les examens de laboratoire. La détection du génome viral par reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) dans le sang et/ou les urines suffit à confirmer l’infection. Dans le cas d’un diagnostic sérologique, la recherche d’immunoglobines de classe M (IgM) par enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) est requise. Sa confirmation par une technique de séroneutralisation (ou plaque reduction neutralization technique (PRNT)) peut être réalisée dans certains laboratoires spécialisés.

Toutes ces activités nécessitent des équipements de laboratoire spécifiques et coûteux, ainsi que du personnel qualifié. La plupart des îles de la Polynésie Française ne disposent pas de telles ressources. Souvent, le diagnostic réalisé lors des soins ambulatoires repose exclusivement sur les arguments cliniques. Dans ces circonstances, les erreurs de diagnostic sont fréquentes et peuvent impacter le pronostic.

REVUE

Revue bibliographique Chapitre 1.Historique 1. Historique

1.1. Découverte du virus Zika

Le virus Zika (ZIKV) a initialement été identifié en Ouganda, près de la péninsule d’Entebbe, en 1947. Sa découverte a eu lieu dans le cadre d’un réseau de surveillance de la fièvre jaune. Au cours de ce programme, les chercheurs avaient placé six singes rhésus sentinelles sur des plateformes dans la canopée de la forêt Zika. L’un de ces singes, identifié Rhésus 766, a développé une fièvre et fut transporté au laboratoire pour observation. Son sérum fut inoculé à des souris par injections péritonéale et cérébrale. Toutes les souris inoculées en intra-cérébral ont développé des signes fonctionnels dix jours après l’inoculation. Dans un deuxième temps, l’inoculation à un autre singe, le Rhésus 758, permit de ré-isoler le virus. Au travers de ces expérimentations, tous les critères du postulat de Koch1 _{étaient remplis. L’agent}

transmissible isolé fut alors nommé virus Zika. L’année suivante, un second isolement était réalisé à partir d’un lot de moustiques Aedes (Ae.) africanus capturés dans la même forêt, suggérant que le virus pourrait être transmis par les moustiques [3].

1.2. Premier cas humain

Le premier cas humain documenté et confirmé a été rapporté par Simpson lors de ses travaux sur les souches virales. Dans son article paru en 1964, il y relate son propre cas clinique et y décrit plusieurs symptômes de la maladie à virus Zika [4].

1.3. Surveillance séro-épidémiologique

Plusieurs études de séroprévalence vis-à-vis des arboviroses ont été menées dans la deuxième moitié du XXe siècle. Ces enquêtes ont révélé la présence de personnes séropositives en Afrique sub-saharienne (Ouganda, Nigeria, Sénégal, République Centre Africaine, Tanzanie,…) et dans le sud-est asiatique (Malaisie, Philippines, Thaïlande, Vietnam,

1_{Le postulat de Koch permet d’établir l’agent responsable d’une maladie : 1. Agent présent chez tous les individus}

présentant la pathologie ; 2. Agent pouvant être isolé dans l’organisme malade ; 3. Agent qui lorsqu’il est introduit chez l’hôte, ou dans un modèle s’en rapprochant, induit le développement de la pathologie ; 4. Possibilité de ré-isoler l’agent à partir d’un animal présentant la pathologie.

Indonésie,…). Une compilation de ces données a été réalisée par Musso et Gubler en juillet 2016 [5]. Cependant, les résultats doivent être interprétés avec précaution. L’existence de réactions croisées entre les anticorps anti-Zika et ceux résultant d’infections par d’autres flavivirus est mise en cause. Malgré cela, ces données suggéraient déjà une circulation endémique sur ces deux continents à l’origine d’infections humaines sporadiques (< 20 cas décrits) [6]. L’isolement concomitant du virus Zika chez des personnes symptomatiques, les moustiques vecteurs et d’autres hôtes vertébrés n’a fait que confirmer cette hypothèse. Il est intéressant de souligner que le nombre de cas rapportés a vraisemblablement été sous-estimé en raison de la ressemblance clinique avec d’autres arboviroses endémiques.

1.4. Émergence du virus Zika dans le Pacifique

Pour la première fois, le virus émerge de son aire de répartition connue. La première grande flambée de maladie à virus Zika a été notifiée dans le Pacifique, sur l’île de Yap (États fédérés de Micronésie), en 2007. Parmi les quelques 7 500 habitants qui peuplent l’île (recensement de l’année 2000), 73 % de la population âgée de 3 ans ou plus auraient été infectés. Seuls 18 % des cas avaient présenté des signes cliniques, constamment bénins. Dans les premiers temps, la détection d’anticorps IgM dirigés contre le virus de la dengue avait conduit à des diagnostics erronés. Après envoi des échantillons au Center for Disease Control and Prevention (CDC), la détection sérique de l’ARN du ZIKV – et d’aucun autre arbovirus – en phase aiguë de la maladie a permis d’identifier l’agent étiologique de l’épidémie. Le virus n’a toutefois pas été retrouvé dans les moustiques collectés sur l’île de Yap [7]. Aedes hensilli, espèce prédominante de Micronésie, est le vecteur présumé de l’épidémie compte tenu de sa forte densité, de son anthropophilie2 _{ainsi que de sa compétence vectorielle pour le virus Zika [8]. Des analyses}

phylogénétiques ont révélé que la souche virale était apparentée aux souches de lignée asiatique. Le point de départ de l’épidémie se situerait ainsi en Asie du sud-est, laissant supposer une expansion géographique de la lignée asiatique [9].

Une seconde épidémie est survenue dans les 5 archipels de la Polynésie française entre octobre 2013 et mars 2014. Une épidémie de dengue de sérotypes 1 et 3 était alors en cours [10]. Avant l’épidémie, la population générale était immunologiquement naïve vis-à-vis du ZIKV avec une séroprévalence inférieure à 1 % [11]. Il a été estimé qu’un total de 32 000 cas suspects avait

Revue bibliographique Chapitre 1.Historique consulté (soit 11,5% de la population). Parmi 885 patients testés par RT-PCR ZIKV, 383 cas (43 %) étaient positifs. Le diagnostic sérologique n’a pas été mis en œuvre en raison des possibles réactions croisées avec les virus de la dengue. La très grande majorité des patients investigués ont présenté des signes cliniques mineurs. Vers la fin de l’épidémie, une enquête de séroprévalence révélait que 37 % des adultes des îles de la Société (et 66 % des enfants) possédaient des IgG anti-ZIKV, et que le ratio « forme asymptomatique/forme symptomatique » était de 1/1 chez les adultes (et de 1/2 chez les enfants) [12]. Outre les formes bénignes, des formes graves ont été décrites pour la première fois, en particulier des atteintes neurologiques et auto-immunes. Le syndrome de Guillain-Barré (SGB) était la complication la plus fréquente avec 42 cas diagnostiqués, soit 20 fois plus que la « normale attendue » [13]. En effet, la Polynésie Française en enregistre habituellement moins de 5 par an, soit 1 à 2 cas pour 100 000 personnes-années. Par ailleurs, ont été décrits rétrospectivement 8 cas de microcéphalies issus de grossesses s’étant déroulées pendant l’épidémie [1]. Le moustique Ae. aegypti, quasiment présent dans toutes les îles du Pacifique, est vraisemblablement impliqué dans l’épidémie, avec la contribution d’un ou plusieurs autres vecteurs. C’est par exemple le cas d’Ae. polynesiensis, espèce endémique, qui, malgré sa faible compétence vectorielle, est prédominante dans certaines îles lointaines [14]. À ce jour, le contexte d’introduction de la maladie n’est pas clair. L’analyse de la séquence génomique du virus a indiqué son appartenance à la lignée asiatique, de manière similaire à la souche de Yap [10].

En 2014, la Nouvelle-Calédonie, les îles Cook et l’île de Pâques ont été affectées mais à un moindre degré. En 2015, le virus a progressé au Vanuatu, aux îles Salomon, aux Samoa américaines et aux îles Fidji (Figure 1) [5]. L’ensemble de ces données traduit la rapidité avec laquelle le virus s’est propagé dans la zone Pacifique, conséquence probable des multiples échanges aériens entre les îles d’Océanie [13]. Plusieurs cas importés étaient également notifiés dans d’autres régions du monde (Europe, États-Unis, Australie, Japon,…). Ces cas représentent un risque de dissémination locale dans les pays abritant les moustiques vecteurs.

Figure 1. Circulation du virus Zika dans les îles du Pacifique (avant janvier 2016) [5]

WP : West Papua, PNG : Papua New Guinea

1.5. Arrivée en Amérique du Sud

Depuis 2007, un dispositif de surveillance de la dengue est mis en place dans la population de Rio de Janeiro, au Brésil. Au début de l’année 2015, les médecins ont remarqué une augmentation de cas de syndrome dengue-like, coïncidant avec celle ayant cours dans la partie nord-est du Brésil (état de Paraná). La majorité des cas observés ont alors été recensés comme des cas de dengue. Deux raisons expliquent cela – d’une part la circulation endémique de la dengue au Brésil depuis plus de 30 ans, d’autre part l’existence de réactions croisées « antigènes – anticorps » en réponse aux infections liées aux flavivirus. En mai 2015, Zanluca et al. ont signalé les premiers cas autochtones d’infections par ZIKV dans l’état de Paraná [15]. Il s’agissait de la première apparition décrite du virus sur le continent américain. La souche virale qui a émergé en Amérique du sud est très proche génétiquement de celle qui a circulé en Polynésie Française, laissant supposer une introduction au Brésil en provenance du Pacifique [16, 17]. Le virus a pu s’implanter durant le championnat du monde de va’a (pirogue polynésienne) qui s’est déroulé à Rio de Janeiro en août 2014, ou encore durant la coupe des confédérations ayant eu lieu en juin 2013. Ces évènements ont rassemblé plusieurs athlètes provenant d’îles du Pacifique dans lesquelles le ZIKV était en circulation [18, 19].

Revue bibliographique Chapitre 1.Historique Progressivement, la maladie s’est propagée à quasiment toute l’Amérique du Sud, à l’Amérique Centrale et aux Caraïbes. L’émergence du virus dans certains pays des Amériques, notamment le Brésil et la Colombie, s’est accompagnée d’une augmentation brutale des incidences de microcéphalie chez les nouveau-nés et de SGB chez les adultes. Dans trois états du Brésil (Bahia, Paraíba, et Pernambuco), le nombre de microcéphalies aurait été multiplié par 20 par rapport aux années précédentes [20]. Face à cette situation, la Directrice générale de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) a décrété le 1er février 2016 une urgence de santé publique de portée internationale (USPPI). Le système de surveillance sanitaire, la prise en charge des femmes enceintes ou en âge de procréer, la lutte anti-vectorielle ainsi que les efforts de recherche-développement ont été renforcés. Aucune restriction n’a été imposée aux échanges commerciaux avec les pays touchés. C’est en avril 2016 que le lien de causalité a été établi [21], et en novembre 2016 que l’état d’urgence a pris fin.

Aujourd’hui, quarante-huit pays et territoires d’Amérique ont confirmé une transmission autochtone de la maladie (Figure 2) [22]. Aux États-Unis, les cas répertoriés correspondent principalement à des cas d’importation, excepté dans certains états (Floride, Texas) et territoires américains (Samoa américaines, Porto-Rico et Îles Vierges américaines) où le virus est implanté [23].

1.6. Situation en Afrique

Jusqu’en 2015, seuls quelques cas d’infections sporadiques ont été rapportés sur le continent. La même année, une première épidémie s’est déclarée au Cap-Vert. L’activité touristique de l’archipel ayant favorisé la venue de nombreux touristes Brésiliens, celle-ci aurait été à l’origine de l’épidémie. Entre septembre et décembre 2015, près de 5 000 cas suspects d’infection ont été signalés dans plusieurs municipalités [24]. Depuis, le ZIKV s’est propagé dans la partie subsaharienne du continent africain [23].

1.7. Situation en Asie

Le ZIKV est transmis de manière sporadique dans plusieurs pays d’Asie (i.e., < 10 cas dans une seule zone dans les 3 mois précédents). Seuls quelques pays ont rapporté une transmission locale active du virus (Singapour, Thaïlande, Philippines et Vietnam), sans pour autant qu’il y ait d’épidémie de grande envergure [25]. Deux cas de microcéphalies pouvant être associés à ZIKV ont été rapportés en Thaïlande, un au Vietnam [26]. Les raisons qui pourraient expliquer une telle différence clinico/épidémiologique entre les pays d’Asie et les pays du continent américain sont actuellement inconnues. La faible prévalence clinique peut s’expliquer par le caractère bénin ou asymptomatique de la maladie. Des erreurs de diagnostic liées à la circulation endémique d’autres arbovirus (DENV, CHIKV et virus de l’encéphalite japonaise (JEV)) et à la réactivité croisée des tests sérologiques fréquemment utilisés participent également à cette situation. Il est également possible que l’immunité acquise vis à vis d’autres flavivirus (forte séroprévalence de la dengue, campagne de vaccination contre JEV) ait pu avoir un effet protecteur vis-à-vis du Zika ou ait réduit la sévérité de cette maladie. Néanmoins, ces critères ne sont pas suffisants puisqu’on les retrouve en toute ou partie également en Amérique latine et dans le Pacifique. Certains auteurs ont donc évoqué une faiblesse du système de surveillance de la maladie, l’existence de co-facteurs mais surtout une variabilité génétique virale conférant une adaptation plus ou moins bonne à ses hôtes. Bien que la souche sud-américaine soit issue de la lignée asiatique, celle-ci est génétiquement plus proche de la souche Polynésienne que des souches asiatiques (Figure 3). Il est possible que certains résidus d’acides aminés uniquement exposés à la surface des virus variants d’Amérique du Sud (protéines d’enveloppe, peptide pr et protéine NS1) soient impliqués dans la pathogenèse et la capacité réplicative virale [27].

Revue bibliographique Chapitre 2.Épidémiologie

Figure 3. Arbre phylogénétique construit selon une approche bayésienne [27]

Les séquences des souches virales les plus récentes ont été récupérées de la base de données « Nucléotide » du National Center for Biotechnology Information (NCBI). Elles proviennent d’Amérique du Sud (orange), d’Asie du Sud-Est (vert) et des îles du Pacifique (cyan). Les valeurs aux nœuds représentent les probabilités postérieures (i.e., probabilité que cet arbre soit vrai sachant les données).

1.8. Risque épidémique en Europe

Depuis juin 2015, environ 20 000 cas importés ont été enregistrés dans l’Union Européenne, dont une centaine concernant des femmes enceintes [28]. Aucun cas de transmission autochtone vectorielle n’a encore été rapporté sur le continent. Selon le bureau régional de l'OMS pour l'Europe, le risque épidémique est considéré de faible à modéré pendant la période estivale étant donné la faible compétence vectorielle actuelle des populations locales d’Ae. albopictus [25]. En hiver, le risque est limité car le moustique est inactif. À noter que les risques spécifiques aux pays dépendent de l’introduction ou de la présence du vecteur et de la capacité du pays à détecter la propagation du virus et à mener les interventions qui s’imposent.

2. Épidémiologie

2.1. Distribution mondiale du Zika

Le Zika est une maladie émergente caractérisée par l’apparition du virus dans des zones géographiques nouvelles. Depuis 2007, 84 pays ont témoigné d’une circulation active du ZIKV

[26]. Ce phénomène n’est pas sans rappeler l’émergence des virus de la dengue et du chikungunya [29].

De multiples facteurs expliquent son fort potentiel épidémique :

- facteurs humains : absence d’immunité de la population, croissance démographique, urbanisation anarchique avec forte densité humaine, transports commerciaux aériens et maritimes, mobilité humaine internationale (tourisme, migration, etc.) ;

- facteurs écologiques : présence de vecteurs potentiels, compétence vectorielle3, capacité vectorielle4, lutte anti-vectorielle insuffisante ; et

- facteurs environnementaux : destruction d’habitats naturels et développement agricole au détriment de forêts primaires, réchauffement climatique (activités humaines, phénomène

El Niño5[30]).

Actuellement, les principales régions témoignant d’une transmission active de ZIKV concernent le continent Américain, les îles du Pacifique, l’Asie du Sud-Est et l’Afrique subsaharienne (Figure 4) [23]. Depuis 2015, près de 500 000 cas autochtones suspects et 200 000 cas confirmés ont été enregistrés en Amérique [31]. L’incidence semble plus élevée chez les femmes (surtout entre 20 et 49 ans) que chez les hommes [32, 33]. Les pays et territoires américains sont ceux qui ont relevé le plus grand nombre de cas de microcéphalies et de SGB potentiellement associés à ZIKV, notamment le Brésil avec plus de 2 300 cas déclarés depuis le début de l’épidémie [26].

3_{La compétence vectorielle fait référence à la faculté biologique du vecteur à transmettre un virus.}

4_{La capacité vectorielle est l’efficacité avec laquelle le moustique transmet une maladie dans une zone donnée et à}

un moment précis. Elle est fonction de son hôte préférentiel, du nombre de piqûres, du cycle de production d’œufs, de sa longévité, de la densité de la population de moustiques et d’autres facteurs.

5_{El Niño est un phénomène climatique qui correspond au réchauffement accentué des eaux de surface près des côtes}

Revue bibliographique Chapitre 2.Épidémiologie

Figure 4. Aperçu des régions avec transmission autochtone du virus Zika (état au 19 décembre 2017) [28]

2.2. Maladie à déclaration obligatoire

En France métropolitaine, l’Etat, par l’intermédiaire des Agences Régionales de Santé (ARS) impose de déclarer tout cas suspect d’infection par ZIKV, mais aussi tout cas suspect d’infection par le virus de la dengue ou du chikungunya, sans attendre de confirmation biologique (cf. Annexe 1). Ceci se réalise par une fiche de signalement accéléré, dans les zones de circulation du vecteur Ae albopictus et durant la période de circulation de ce dernier soit du 1er mars au 30 novembre. Dans un second temps, toute infection biologiquement confirmée6par ZIKV (dengue ou chikungunya) doit être rapidement signalée à l’ARS et s’accompagner de la fiche de notification disponible sur le site de l’Institut National de Veille Sanitaire (INVS) (cf. Annexe 2) [34]. En effet, l'infection par ZIKV, comme les dengues et chikungunya, sont inscrites dans la liste des maladies à Déclaration Obligatoire (DO) depuis le 2 février 2016 [35]. Cette procédure s’applique à la France métropolitaine et aux départements de l’Océan indien en dehors des périodes épidémiques. En Polynésie Française, la surveillance du Zika se fait par le biais d’un

6 _{Tout cas d’infection à Zika (importé ou autochtone) défini par PCR Zika positive sur sang, urine ou autre}

prélèvement (liquide cérébro-spinal, liquide amniotique, produits d’avortement…) OU sérologie positive IgM anti-Zika OU séroconversion OU augmentation de 4 fois du titre des IgG spécifiques.

système de surveillance syndromique (syndromes « dengue-like ») reposant sur un réseau de médecins sentinelles et les services d’urgences hospitalières.

3. Transmission de l’infection

Le Zika est une anthropozoonose, infection qui se transmet naturellement des animaux vertébrés à l'Homme, et vice-versa. Son agent pathogène, le virus Zika, est plus précisément un arbovirus (Arthropod Borne Virus). Ce terme regroupe l’ensemble des virus transmis par les arthropodes. La transmission vectorielle, bien que majoritaire, n’est pas exclusive. Nous verrons qu’il existe des modes de transmission non vectorielle.

3.1. Transmission vectorielle

3.1.1. Hôtes et réservoirs

Les principaux hôtes vertébrés qui hébergent le virus Zika sont les primates non humains et les hommes. Toutefois, plusieurs études séro-épidémiologiques [36] font référence de la présence d’anticorps anti-ZIKV chez de nombreux autres mammifères, comme des mammifères domestiques (chèvres, moutons, vaches, chevaux, buffles d’eau, etc…), des rongeurs et des chauves-souris. Les moustiques ont un rôle de réservoir7 car une fois infectés, le virus demeure pendant toute la vie de l’insecte. La durée de vie des moustiques adultes est de 2 à 3 semaines pour les moustiques mâles et de 1 à 6 mois pour les femelles hivernantes.

3.1.2. Cycles de transmission

La transmission vectorielle du virus Zika est très majoritairement causée par les moustiques du genre Aedes (famille : Culicidae, sous-famille : Culicinae). Ces moustiques vivent à moins de 2 000 mètres d'altitude et se nourrissent d’aliments sucrés, tels que le nectar ou les fruits. Seules les femelles sont hématophages car le sang ingurgité apporte les protéines nécessaires à

7 _{Le réservoir est un support inerte ou vivant assurant la survie d’un agent pathogène en tant qu’espèce. Si le}

réservoir disparaît, l’agent pathogène disparaît. Si le réservoir est une espèce animale, elle peut être sensible ou résistante à l’agent pathogène.

Revue bibliographique Chapitre 3.Transmission de l’infection l’ovogénèse (cycle de ponte). Le moustique se contamine pendant la période de virémie de l’hôte, au cours d’un repas sanguin. Suite à son ingestion, le virus infecte l’intestin moyen, se multiplie et gagne les glandes salivaires de son hôte sans toutefois l’affecter. Il y persistera tout au long de sa vie. Libéré dans la salive, le virus va pouvoir être inoculé dans l’épiderme et le derme d’un ou plusieurs organismes hôtes au cours de nouveaux repas sanguins. De plus, il peut être transmis à la descendance grâce à un processus de transmission trans-ovarienne8. Cette propriété est essentielle et contribue à son maintien dans la nature [5]. Enfin, les moustiques se reproduisent et pondent leurs œufs dans l’eau stagnante, qui éclosent rapidement pour donner des larves puis des pupes avant de prendre la forme adulte.

Il existe deux cycles de transmission du virus. Le cycle sylvatique (du latin silva, forêt) implique des hôtes animaux, primates non humains, et des vecteurs du genre Aedes. L’Homme n’est alors qu’un hôte accidentel. Dans les cycles urbains et péri-urbains, le virus se transmet d’Homme à Homme par le biais de moustiques vecteurs (Figure 5). Dans cette configuration, l'homme est un hôte amplificateur et pourrait même servir de réservoir lors des épidémies de Zika.

8 _{La transmission trans-ovarienne correspond au passage du virus dans les œufs lors de la ponte d’une femelle}

Figure 5. Cycles de transmission du virus Zika [37]

A. Cycle sylvatique. Le virus Zika circule entre les primates non humains et certaines espèces forestières de

moustiques du genre Aedes. Dans ce contexte, des infections humaines sporadiques peuvent se produire.

B. Cycles urbain et péri-urbain. L’infection se transmet d’homme à homme par l’intermédiaire d’un moustique, le

plus souvent Ae. aegypti.

3.1.3. Vecteurs

Les vecteurs du virus Zika en Afrique diffèrent de ceux des Amériques, du Pacifique occidental et d’Asie du Sud-Est. En Afrique, le virus a été retrouvé chez de nombreuses espèces de moustiques, forestières ou péri-domestiques : Ae. africanus, Ae. apicorgenteus, Ae. luteocephalus, Ae. furcifer, Ae. dalzieli, Ae. vitattus, Ae. aegypti, Ae. albopictus,... Les différentes études entomologiques ont été référencées dans une revue de la littérature de 2016 [36]. Le genre Culex pourrait également héberger le virus et serait alors impliqué dans sa

A

Revue bibliographique Chapitre 3.Transmission de l’infection propagation [25]. Dans toutes les autres parties du monde, les vecteurs sont Ae. aegypti, et de plus en plus Ae. albopictus (Figure 6). Ces deux espèces appartiennent au sous-genre stegomyia. Elles se reproduisent et vivent à proximité ou à l’intérieur des habitations [38], avec une distance de vol limitée en moyenne à 400 mètres selon l’OMS, et piquent plus fréquemment dans la journée [37]. Les compétences vectorielles d’Ae. aegypti et d’Ae. albopictus sont similaires. On considère cependant que celle d’Ae. albopictus est inférieure à celle d’Ae. aegypti en ce qui concerne la transmission des arbovirus, y compris le ZIKV9[39].

Figure 6. Distribution globale d’Aedes aegypti et d’Aedes albopictus [5]

Le ZIKV est susceptible d'être transmis partout où le moustique vecteur est présent, principalement Ae. aegypti et Ae. albopictus.

3.1.4. Aedes aegypti

Ae. aegypti, espèce hautement anthropophile, est le principal vecteur du virus Zika dans les régions tropicales et subtropicales. Plus de la moitié de la population mondiale vit dans des régions où cette espèce est présente. Celle-ci s’est remarquablement bien adaptée au milieu urbain, vivant à l’intérieur et autour des habitations, les femelles étant capables de pondre dans n’importe quel récipient contenant de l’eau de pluie ou de l’eau de stockage [38]. Les œufs demeurent viables très longtemps à l’état sec, souvent plus d’une année. Les femelles sont très

9 _{Plus de renseignements sur les vecteurs sont à retrouver sur le site de l’European Centre for Disease Control} (ECDC) : http://ecdc.europa.eu/en/healthtopics/vectors/Pages/vectors.aspx.

agressives et piquent davantage le jour, surtout à l’aube et au crépuscule. Dans les lieux intérieurs bien éclairés, les moustiques peuvent aussi piquer la nuit. Au fil des années, les moustiques femelles ont montré des préférences particulières pour le sang humain plutôt que pour celui d’autres mammifères (anthropophilie), pour les lieux ombragés où elles peuvent se reposer, pour l’eau stagnante et pour les petits récipients artificiels où elles pondent leurs œufs. En outre, elles préfèrent les récipients de couleurs foncées à ceux de couleurs claires. Les moustiques femelles sont qualifiés de « siroteurs » car elles s’alimentent plusieurs fois par cycle de production d’œufs. En prélevant successivement de petites quantités de sang pour constituer un seul repas, un seul moustique infecté peut alors contaminer plusieurs personnes. La période d’incubation extrinsèque10de cette espèce est d’environ 5 à 10 jours [30].

3.1.5. Aedes albopictus

Ae. albopictus, ou moustique tigre, est considéré comme un vecteur potentiel du virus Zika. Initialement présent dans les forêts du sud-est asiatique, il est progressivement sorti de son habitat naturel pour s’installer dans des milieux plus anthropiques. Cette espèce pique principalement les animaux sauvages et domestiques (zoophilie), mais aussi les humains. Elle tend à piquer à l’extérieur des habitations et s’alimente une seule fois par cycle de production d’œufs. Ses œufs sont résistants à la dessiccation et sont programmés pour entrer en diapause11 lorsque les conditions environnementales deviennent défavorables (température, photopériode,…) [40]. Cette propriété lui permet de survivre dans les régions au climat tempéré. Il a ainsi été retrouvé dans 20 pays européens, notamment ceux du pourtour méditerranéen [41], et sur le continent américain sensu stricto. Son expansion dans le monde est principalement le fait d’activités humaines, notamment le commerce de pneus usagés (hébergeant des œufs en diapause) et de bambous d’ornement. L’une des conséquences de cette expansion est la modification de la dynamique de transmission des arboviroses (plus d’une vingtaine recensée pour cette espèce), augmentant par la même occasion le risque d’infections humaines.

10_{Dans une transmission biologique, laps de temps qui sépare le repas de sang infectant du moment où le vecteur,}

une fois infecté, devient à son tour infectant.

11_{La diapause correspond à l’arrêt temporaire de l'activité ou du développement chez les insectes, en hiver, ou à la}

Revue bibliographique Chapitre 3.Transmission de l’infection 3.2. Transmission sexuelle

La transmission de ZIKV par voie sexuelle a été évoquée pour la première fois dans une étude de Foy et al [42]. Selon l’auteur, aucun cas d’arbovirose sexuellement transmis n’avait été documenté jusque-là. Depuis, cette transmission a été bien établie, notamment dans les couples où l’un des deux partenaires avait voyagé en zone endémo-épidémique. La majorité des cas publiés décrivent des patients symptomatiques et des infections essentiellement transmises d’homme à femme [43, 44], mais il existe aussi des cas de transmission d’homme à homme [45] ou de femme à homme [46]. La transmission est possible avec un partenaire sexuel asymptomatique [47]. Le virus se transmet soit par voie vaginale, soit par voie anale [45]. La voie bucco-génitale n’est pas exclue [44, 48]. La durée du risque de transmission sexuelle a été estimée à partir des données biologiques obtenues dans le sperme, les sécrétions vaginales et les sécrétions cervicales. Ce mode de transmission augmente le risque d’infection, l’ampleur et la durée d’une épidémie, mais ne peut à lui seul l’initier ou la maintenir. Il représente surtout un risque pour les femmes enceintes car le virus peut être transmis par le partenaire sexuel masculin infecté en période péri-conceptionnelle et pendant la grossesse, avec pour conséquences fœtales des anomalies cérébrales congénitales telle que la microcéphalie.

3.3. Transmission mère-enfant

Le ZIKV peut être transmis à l’enfant lors de la grossesse (in utero, voie transplacentaire) et éventuellement lors de l’accouchement (per partum). Il n’existe actuellement pas d’intervention efficace pour prévenir ou réduire la transmission du virus de la mère à l’enfant pendant la grossesse, le travail, l’accouchement et la période postnatale.

3.3.1. Transmission materno-foetale

La mise en évidence du virus dans le liquide amniotique de femmes enceintes de fœtus atteints de microcéphalie [49, 50, 51] ou d’autres anomalies cérébrales [52], dans le placenta, le sang de cordon de fœtus atteint [52] ou lors de l’autopsie de nouveau-nés décédés [52, 53] suggère que le virus peut être transmis de la mère au fœtus. Le risque absolu d’infection congénitale chez une mère infectée est à ce jour indéterminé [54]. La microcéphalie du nouveau-né semble plus fortement associée à une infection du premier trimestre [53, 52, 50, 17, 20, 11, 54, 55].

Cependant, de plus en plus d’éléments probants suggèrent qu’une infection fœtale lors des 2ème_et

3ème_{trimestres peut également causer des lésions neurologiques du développement [56].}

3.3.2. Transmission périnatale

Une possible transmission périnatale de ZIKV a été documentée par Besnard et al. en Polynésie française [57]. Toutefois, on ignore la fréquence de ce risque.

3.3.3. Transmission par allaitement

Il n’existe actuellement aucun cas avéré de transmission par allaitement maternel de ZIKV aux nourrissons. Néanmoins, l’ARN de ZIKV a été détecté dans le lait maternel de trois mères infectées par ZIKV [58, 59] ; chez l’une d’elle la réplication virale a été objectivée par culture cellulaire [59]. Compte tenu des données disponibles, les avantages de l’allaitement pour le nourrisson et la mère l’emportent sur tout risque potentiel de transmission du ZIKV par le lait maternel. Par conséquent, les recommandations actuelles de l’OMS en matière d’allaitement12

demeurent valides, même dans un contexte de transmission du ZIKV [60]. À titre d’exemple, le HIV peut également être transmis de la mère à l’enfant par le lait maternel. Pour décider si les mères HIV-positives doivent ou non allaiter leur enfant, le risque de transmission du HIV via l’allaitement maternel a été comparé au risque accru de décès par malnutrition, diarrhée et pneumonie auquel l’enfant est exposé s’il n’est pas exclusivement nourri au sein. Des éléments de plus en plus nombreux montrent que l’administration de médicaments antirétroviraux à la mère ou à l’enfant peut réduire de manière significative le risque de transmission du HIV par le lait maternel.

3.3.4. Transmission par transfusion sanguine

Le risque de transmission par transfusion sanguine a été suggéré au cours des épidémies qui ont touché la Polynésie française et Porto-Rico. Près de 3 % des donneurs, asymptomatiques au moment du don, étaient virémiques en Polynésie Française, ils étaient 1 % à Porto-Rico [61]. Ce

12_{L’OMS recommande de commencer à allaiter les nourrissons dans l’heure qui suit la naissance, de continuer à les}

nourrir exclusivement au sein pendant six mois et d’introduire en temps voulu des aliments complémentaires adéquats, sûrs et correctement dispensés tout en poursuivant l’allaitement au sein jusqu’à l’âge de 2 ans ou plus.

Revue bibliographique Chapitre 3.Transmission de l’infection risque a été confirmé lorsque deux patients Brésiliens ont reçu des concentrés plaquettaires issus de l’aphérèse13 _{d’un donneur qui s’est révélé symptomatique à distance du don [62]. La}

prévention des complications transfusionnelles liées au ZIKV sera discutée dans la section « 8.4. Sécurité transfusionnelle ».

3.4. Transmission par transplantation d’organes, de tissus ou de cellules

Une étude de cas reporte des infections symptomatiques à ZIKV chez 4 patients immunodéprimés transplantés d’organes (rein et foie) [63]. Une détérioration des organes greffés a été remarquée. Cependant, l’impact (dissémination et sévérité de la maladie, rejet du greffon) de ZIKV chez cette catégorie de population n’a pu être défini.

3.5. Transmission par les biotechnologies de la reproduction

Aucun cas de transmission par le biais des technologies de reproduction assistée (don de sperme, don d’ovocytes) n’a encore été rapporté [64]. Cependant, la transmission par les gamètes et les embryons est théoriquement possible (excrétion du virus dans le sperme, forte charge virale) [65]. Ceci justifie les mesures de laboratoire qui seront abordées dans la section « 8.5. Règles de bonnes pratiques relatives au prélèvement d’organes, de tissus et de cellules, et à la procréation dans le contexte de l’épidémie de virus Zika ».

3.6. Contamination au laboratoire

Un cas confirmé de contamination au laboratoire a été décrit dans la littérature, chez une personne ayant préalablement été vaccinée contre la fièvre jaune. Le virus a pu être isolé dans le sang du patient [66].

13_{Le don d’aphérèse est un prélèvement à l'aide d'un séparateur de cellules sanguines, au cours d'une circulation}

4. Virologie et pathogenèse

4.1. Taxonomie

Le virus Zika est un arbovirus appartenant à la famille des Flaviviridae et au genre Flavivirus. Le prototype du genre Flavivirus est le virus de la fièvre jaune (YFV). Le ZIKV est phylogénétiquement très proche du virus Spondweni (SPOV), avec lequel il forme un clade14 [67]. Parmi les autres membres du genre on retrouve en particulier les virus Ilheus, Rocio et de l'encéphalite de Saint-Louis (SLEV), les virus de la dengue (DENV), le virus West Nile (WNV) et le virus de l'encéphalite japonaise (JEV) [68].

Une analyse phylogénétique du genre Flavivirus a été réalisée par Lanciotti et al., l’arbre phylogénétique est présenté Figure 7. L’analyse phylogénétique comporte une étape initiale d’alignement des séquences, puis l’analyse proprement dite en utilisant différents algorithmes (plus proche voisin ou Neighbor Joining, maximum de vraisemblance ou Maximum Likelihood) et enfin une représentation graphique des résultats sous forme d’un arbre. Dans un arbre, la proximité génétique entre deux séquences est directement proportionnelle à la distance apparente les séparant. La robustesse des embranchements (ou nœuds correspondant aux positions des séquences ancêtres calculées) de l’arbre produit est évaluée par des méthodes de ré-échantillonnage (bootstrap), représentant le pourcentage d’arbres obtenus après analyse dans lesquels l’embranchement donné est retrouvé. On considère généralement qu’un embranchement est robuste si la valeur de bootstrap est > 70 %.

Revue bibliographique Chapitre 4.Virologie et pathogenèse

Figure 7. Arbre phylogénétique du genre Flavivirus [68]

Cet arbre phylogénétique a été construit à partir des séquences d’acides nucléiques provenant de la région NS5 des flavivirus, selon une approche plus proche voisin (www.megasoftware.net). Les valeurs de bootstrap sont présentes au niveau des nœuds (2 000 ré-échantillonnages). Les numéros de clade correspondent aux clades identifiés par Kuno et al. (source : PMCID: PMC109351). Enc : Encephalitis ; ME : MeningoEncephalitis.

Un seul sérotype définit le ZIKV et deux lignées virales génétiquement distinctes sont décrites : une lignée africaine (Afrique de l’Ouest, Afrique de l’Est) et une lignée asiatique (Figure 8) [69].

Figure 8. Arbre phylogénétique représentant les lignées asiatique et africaine du virus Zika [5]

Cet arbre phylogénétique a été construit à partir de séquences d’acides nucléiques provenant de la protéine E de ZIKV et d’autres flavivirus. L’arbre est représenté avec une échelle donnant pour une longueur donnée le taux de substitutions par site (ici 0,1 soit une substitution pour 100 sites ou nucléotides).

4.2. Virion

Le virion est de petite taille et mesure approximativement 50 nm. Il est enveloppé et possède une capside icosaédrique (Figure 9) [67].

Figure 9. Structure du virion [67]

Vue d’ensemble de la particule virale comprenant l’enveloppe et une capside de symétrie icosaédrique renfermant le génome viral. La protéine d’enveloppe est organisée sous forme d’homodimère et est présente en 180 exemplaires.

Revue bibliographique Chapitre 4.Virologie et pathogenèse 4.2.1. Enveloppe virale

L’enveloppe externe est constituée d’une bicouche phospholipidique issue des membranes cellulaires (plasmiques, du réticulum endoplasmique ou de l’appareil de Golgi) de la cellule hôte. Elle porte les protéines d’enveloppe (protéines E) et les protéines de membrane (prM et M) qui sont toutes deux des glycoprotéines transmembranaires [27]. Ces protéines virales interagissent avec les récepteurs cellulaires et participent à l’entrée du virus dans la cellule. Ainsi, le virus devient non infectieux en cas d’altération ou de perte de l’enveloppe. Du fait de sa sensibilité à la dessiccation, aux détergents et à la chaleur, l’enveloppe est un élément de fragilité pour le virion [70].

4.2.2. Capside

Elle est constituée de multiples exemplaires d’une unique protéine virale dimérique (protéine C). Pour former une capside, ces protéines s’auto-assemblent en sous-unités (ou capsomères) puis en capside de symétrie icosaédrique. L’association du génome viral avec sa capside constitue la nucléocapside (Figure 10) [70].

Figure 10. Assemblage de la capside virale et formation d’une nucléocapside [67]

4.2.3. Génome et expression génique

Le génome est un ARN (acide ribonucléique) linéaire simple brin de polarité positive (ARNsb(+)) composé de 10 794 nucléotides. A l’extrémité 5’ de l’ARN se trouve une coiffe nucléotidique méthylée permettant l’initiation canonique de la traduction. Cette extrémité 5’ fait 110 nucléotides de long et forme une structure secondaire en tête d’épingle (forme de « Y ») hautement conservée. Pour mémoire, la région 5’-NCR est conservée parmi les souches des deux lignées avec une similarité nucléotidique ≥ 83,6 %, mais est différente des autres flavivirus, incluant DENV, JEV, WNV et YFV (similarité nucléotidique ≤ 69,5 %). L’extrémité 3’ ne

possède pas de queue polyadénylée et forme également une structure en tête d’épingle. Cette structure secondaire entraîne la formation d’un ARN subgénomique de flavivirus (sfARN) après transcription partielle et dégradation de l’ARN génomique par la 5'-3' exoribonucléase 1 de la cellule [67].

L’ARN du virion est infectieux et est à la fois génome et ARN messager (ARNm) (traduction directe). Comme pour tous les virus à ARNsb(+), il n’existe qu’un seul cadre de lecture (ORF, Open Reading Frame) correspondant à la totalité du génome. Ce dernier code pour une polyprotéine de 3 419 acides aminés qui va subir l’action des protéases virales et cellulaires pendant et après la traduction (Figure 11). Après clivage se produit la libération des 3 protéines structurales composant la particule virale (C, prM et E) et des 7 protéines non structurales (NS1, NS2a, NS2b, NS3, NS4a, NS4b and NS5). Le gène NS5 porte entre autres l’activité ARN polymérase ARN-dépendante ; l’activité hélicase de la protéine NS3 participe également directement à la réplication de l’ARN. Les autres protéines NS participent à l’assemblage et au maintien du complexe de réplication au niveau des membranes intracellulaires [71].

Figure 11. Structure et organisation du génome viral [67]

Le ZIKV possède un génome composé de 10 gènes flanqués de 2 régions non codantes (5’-NCR et 3’-NCR). Un seul cadre de lecture code une polyprotéine. Chacune des protéines qui la composent possède un peptide signal et un domaine transmembranaire, conférant à la polyprotéine un arrangement particulier au niveau de la membrane du RE. RE : réticulum endoplasmique, C : capside, prM : précurseur de membrane, E : enveloppe, NS : non structurale, MT : méthyl-transférase

& Hélicase & MT

RE Cytosol Bicouche

Revue bibliographique Chapitre 4.Virologie et pathogenèse 4.3. Cycle viral

La multiplication virale ne peut avoir lieu que dans une cellule. Le cycle viral est une succession d’étapes intra-cellulaires et extra-cellulaires. Une cellule supportant une multiplication virale complète est dite permissive et conduit à une infection productive. Une cellule non permissive ne permet qu’une multiplication incomplète ce qui conduit à une infection abortive [70]. Comprendre la façon dont ZIKV détourne la machinerie cellulaire est capital pour optimiser les potentiels traitements antiviraux.

4.3.1. Reconnaissance et attachement

Ces étapes sont médiées par des structures présentes à la surface des virions et des cellules hôtes. Il s’agit des protéines d’enveloppe pour le virus, et des récepteurs et autres facteurs d’attachement pour la cellule hôte. L’expression différentielle des récepteurs viraux détermine le tropisme du virus mais aussi son spectre d’hôtes. Les interactions virus-cellules sont complexes et encore imparfaitement comprises. Initialement, il existe souvent des interactions non spécifiques faisant intervenir des forces électrostatiques entre la particule virale et la surface cellulaire. Le sulfate d’héparane, polysaccharide sulfaté associé aux protéines de la matrice extracellulaire, a été décrit comme étant un facteur d’attachement non spécifique des flavivirus, en concentrant les particules virales à la surface cellulaire. Ce n’est que secondairement qu’intervient la reconnaissance spécifique virus-récepteur. Cette interaction devient irréversible et amorce l’étape de pénétration (Figure 12). Un récepteur viral a bien souvent d’autres fonctions pour la cellule (lectine,…). Parmi les récepteurs reconnus par ZIKV, DC-SIGN, un récepteur lectine de type C, jouerait un rôle dans l’entrée de ZIKV. Il a été retrouvé au niveau des cellules dendritiques immatures. D’autres récepteurs, qui participent à l’élimination des cellules apoptotiques en reconnaissant la phosphatidylsérine (PtdSer) exposée à la surface des corps apoptotiques, seraient également impliqués dans l’entrée de ZIKV. En exposant la PtdSer à la surface de son enveloppe lipidique, le ZIKV parvient à infecter les cellules cibles. On parle alors de mimétisme apoptotique. Les récepteurs impliqués dans ce phénomène correspondent aux récepteurs transmembranaires de la famille TAM (Axl et Tyro 3) et, dans une moindre mesure, d’un récepteur de la famille TIM (TIM-1). Le récepteur Axl possèderait un rôle majeur dans l’entrée du virus. TIM-1 agirait comme un facteur d’attachement qui lierait les particules virales et faciliterait leur interaction avec le récepteur Axl. Celui-ci, à son tour, participerait à leur

internalisation. Le virus profiterait donc du mécanisme de mort cellulaire pour accroître sa dissémination dans l’organisme [70, 72].

Figure 12. Attachement viral à la cellule de l’hôte [67]

L’attachement de la protéine E de l’enveloppe virale à ses récepteurs cellulaires spécifiques entraîne l’internalisation de la particule virale dans la cellule hôte. Une cellule résistante ne possède pas le récepteur adéquat à la reconnaissance d’un virus donné et ne peut être infecté, contrairement à une cellule sensible.

4.3.2. Endocytose

Une fois la particule virale reconnue spécifiquement par la cellule, elle est internalisée dans une vésicule membranaire par un mécanisme d’endocytose. Celui-ci correspond à une invagination active de la membrane cytoplasmique cellulaire médiée par un réseau de protéines à base de clathrine [69]. Le virion est alors présent dans une vésicule d’endocytose à l’intérieur du cytoplasme cellulaire (Figure 13). Sous l’effet du pH acide de l’endosome, les dimères E-E changent de conformation et se réorganisent en homotrimères, facilitant ainsi la fusion de la membrane virale avec celle de l’endosome cellulaire [27].

Figure 13. Fusion de la membrane virale avec celle de l’endosome de l’hôte [67]

Revue bibliographique Chapitre 4.Virologie et pathogenèse 4.3.3. Décapsidation

Elle correspond à la libération du génome viral dans le cytosol de la cellule hôte.

4.3.4. Réplication, transcription et traduction

Ces trois mécanismes sont bien souvent intriqués. Le parasitisme viral s’exerce systématiquement sur l’appareil de traduction de la cellule qui est cytoplasmique. Le génome viral est traduit en une polyprotéine aboutissant, après clivage, à la libération de protéines structurales et non structurales dont l’une d’elles est impliquée dans la réplication du génome. La réplication virale débute dans les autophagosomes, vésicules à double membrane étroitement liées au réticulum endoplasmique (RE) (Figure 14).

Figure 14. Réplication de l’ARN viral simple brin de polarité positive [67]

La réplication a lieu dans le RE rugueux. La réplication de l’ARNsb(+) conduit à la formation d’un ARNsb(-), qui sera à son tour transcrit en ARNsb(+) génomique. L’ARN néo-synthétisé pourra servir soit pour la réplication soit pour la traduction. C’est la protéine NS5 virale qui assure la réplication de l’ARN par son activité ARN-polymérase ARN dépendante.

4.3.5. Maturation des protéines virales et assemblage

Comme pour la réplication de l’ARN, la production et l’assemblage des protéines virales sont concentrées dans les autophagosomes (Figure 15). Les autophagosomes protégeraient les particules virales des défenses de l’hôte et/ou fourniraient l’énergie et les composants membranaires nécessaires. Les polyprotéines virales produites (précurseurs protéiques) doivent subir une étape de maturation par clivages protéolytiques. Les protéases virales ou cellulaires vont les fragmenter pour permettre la formation de protéines fonctionnelles. Pour éviter une fusion prématurée des membranes virales et cellulaires, la protéine prM fonctionne comme une