Évaluation des risques de transmission zoonotique de virus des animaux à l'Homme : études sérologiques et épidémiologiques des virus HTLV-1 et Ebola dans les populations en contact avec des primates non-humains en Afrique Centrale

Risk assessment of zoonotic transmission from animals to Human : serological and epidemiological studies of HTLV-1 and Ebola viruses in human population in contact with non-human primates in Central Africa

• Auteur / Autrice : Jill-Léa Ramassamy
• Direction : Antoine Gessain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 22/11/2021
• Etablissement(s) : Université Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité d'Epidémiologie et physiopathologie des virus oncogènes (Paris)
• Jury : Président / Présidente : Sylvie Van der Werf
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvie Van der Werf, Stéphan Zientara, Edward Murphy, Martine Peeters, François Simon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Stéphan Zientara, Edward Murphy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pygmées

Maladie à virus Ebola

Infections à HTLV-1

Cameroun

Épidémiologie

Zoonoses

Séroépidémiologie

Mots clés libres

Epidémiologie

Zoonoses

Afrique centrale

Virus HTLV-1

Virus Ebola

Homme

Primates non-Humains

Pygmées

Cameroun

Gabon

Epidemiology

Zoonoses

Central Africa

HTLV-1 virus

Ebola virus

Human

Non-Human primates

Pygmies

Cameroon

Gabon

Résumé

Les contacts entre les animaux et l'Homme sont des facteurs de risque majeurs de transmission d'agents infectieux, pouvant aboutir à l'émergence de nouvelles maladies. Les primates non-humains (PNH) sont à l'origine d'émergences virales majeures en population humaine, comme le rétrovirus T-Lymphotrope Humain de type 1 (HTLV-1), responsable de la leucémie T de l'adulte et de la paraparésie spastique tropicale chez l'Homme. Sa transmission est aujourd'hui presque exclusivement interhumaine mais des transmissions zoonotiques ont toujours lieu en Afrique Centrale. Les PNH peuvent également être une source d'infection par les virus Ebola, responsables d'épidémies de fièvres hémorragiques fatales chez l'Homme et d'épizooties chez les grands singes, la contamination pouvant se faire lors de la manipulation de carcasses de grands singes infectés. Cependant, on ignore si un contact avec des singes, dans un contexte hors-épizootie, représente un risque de transmission du virus. De 2018 à 2020, nous avons réalisé six missions d'enquêtes épidémiologiques à l'Est du Cameroun pour explorer les pratiques favorisant les contacts avec la faune sauvage. Les données de contact (comme la consommation de viande de brousse, le dépeçage ou la chasse) auprès de 3400 personnes interrogées, montrent une exposition élevée à la faune sauvage, en particulier avec les rongeurs, les PNH mais également les chauves-souris. Les contacts avec les PNH sont très fréquents, plus de 90% de la population consomme de la viande de PNH, 33% en ont déjà chassé et 1.7% (57 personnes) ont déjà été mordues par un PNH (68% par des petits singes, 28% par des gorilles et 4% par un chimpanzé). Nous avons mesuré une prévalence de l'HTLV-1 de 1% dans cette population (36/3400) avec les tests sérologiques ELISA et Western Blot et par PCR sur le gène de l'enveloppe. Les facteurs de risques associés à l'HTLV-1 en analyse multivariée sont l'ethnie Pygmée, des antécédents d'hospitalisation ou d'opération, la morsure par un gorille et la griffure par un petit singe. Ces résultats illustrent à la fois la part conséquente de la transmission zoonotique dans cette population mais soulève également la possibilité d'une transmission nosocomiale de l'HTLV-1. Au Gabon, la prévalence de l'HTLV-1 sur 3123 donneurs de sang de Libreville est faible, de 0.74% mais pose néanmoins un risque non négligeable de transmission parentérale. Dans la population rurale adulte du Gabon, qui est cinq fois plus à risque d'être infectée, la morsure par un PNH apparaît également comme un facteur de risque. Pour déterminer le risque d'exposition aux filovirus Ebola lors de contact avec des PNH, nous avons testés 265 personnes mordues et 530 contrôles (appariés sur l'âge, le sexe et l'ethnie) vivant au Cameroun avec un test sérologique Luminex. Nous avons détecté la présence d'anticorps dirigés contre au moins deux protéines virales testées (la nucléoprotéine, la glycoprotéine GP ou la protéine virale VP40) dans 10% et 9% pour le virus Zaïre et Soudan respectivement, dans les deux groupes. Cette étude ne montre pas d'association avec la morsure par un PNH mais démontre une séroprévalence deux fois plus élevée chez les Pygmées, témoignant probablement d'une exposition à des filovirus. Les analyses de mesure d'affinité des anticorps pour les glycoprotéines, tendent à montrer des affinités moindres pour la GP Zaïre mais plus fortes pour GP Soudan, que les affinités observées chez des survivants d'Ebola en Guinée. La présence d'anticorps dirigés contre des protéines des virus Ebola au Cameroun, où aucune épidémie n'a été recensée, pose la question d'une circulation soit silencieuse du virus Soudan, soit d'un autre filovirus, non pathogène, qui croise d'un point de vue antigénique. Ces travaux illustrent le risque élevé de transmission zoonotique dans les zones forestières du Cameroun, pour des virus connus comme l'HTLV-1 mais également la circulation d'agents à potentiels émergents qu'il reste à identifier.

Contact between human and domestic animal or wildlife is a major driver of viral transmission that can result in emergence of zoonoses. Non-Human Primates (NHPs) are an important source of emerging infection in human population, as the Human T-cell Leukaemia virus 1 (HTLV-1), responsible of adult T cell Leukaemia and tropical spastic paraparesis. The virus is mainly transmitted from human-to-human but zoonotic transmission from NHP still occurs in central Africa. NHPs can also represent a source of Ebola viruses, which are responsible for lethal haemorrhagic fever in human and apes' populations. Human contamination can occur through contact with apes' carcasses. However, the risk of viral transmission associated with contact with NHP, in a non-epizootic context, remains unknown. From 2018 to 2020, we carried out six field surveys in East Cameroon, to study the nature and frequency of activities involving human-animal contact. The collected data on wildlife exposure (including bushmeat consumption, butchering, and hunting) from 3400 individuals, show a high level of exposure to wildlife, including rodents, NHP and bats. Contacts with NHP are the most frequent: more than 90% have already eaten NHP meat, 33% reported history of hunting and 57 people reported a bite from NHP (68% from monkeys, 28% from gorilla and 4% from chimpanzee). The HTLV-1 prevalence we measured was 1% in this population (36/3400), with ELISA and Western blot serological tests and PCR on the envelope gene. Identified risk factors associated with HTLV-1 from multivariable analysis, were belonging to the Pygmy ethnic group, history of hospitalization or surgery, bite from a gorilla and scratch by a monkey. These results highlight the importance of zoonotic transmission in this population as well as the risk of iatrogenic transmission of HTLV-1. In Gabon, HTLV-1 prevalence among 3123 blood donors was low, of 0.74%, still resulting in a significant risk of blood transmission. In the rural adult population of Gabon, where the risk of infection is five times higher, bite from a NHP is also considered as a risk factor. To assess the risk of exposure to Ebola filoviruses through contact with NHP, we tested with the luminex assay, the plasma from 795 individuals from Cameroun: 265 bitten individuals and 530 controls (matched on age, sex, and ethnic group). We detected the presence of antibodies against at least two of the tested viral proteins (the nucleoprotein, glycoprotein, or viral protein VP40) in 10% and 9% for the virus Ebola Zaire and Sudan respectively, in both groups. This study shows no association with bite by a NHP but shows a seroprevalence twice as high in the Pygmy group, suggesting a higher level of exposure to filoviruses. Analyses on affinity kinetics between antibodies and viral glycoproteins, show lower affinity to GP Zaire but higher affinity to GP Sudan, from samples from individuals in Cameroon when compared to plasma samples from Ebola survivors from Guinea. The detection of antibodies against Ebola proteins in Cameroon, with no history of outbreaks, raise the issue of a silent circulation of the ebolavirus Sudan or, of a cross-reacting filovirus, non-pathogenic. These works highlight the high risk of zoonotic transmission in forested area of Cameroon, for known virus such as HTLV-1, but also from new pathogenic agents, that still need to identify.