INTRODUCTION

La peste est une maladie infectieuse spontanément mortelle due à une bactérie, Yersinia pestis. Il s'agit d'une zoonose dont le réservoir ultime reste discuté mais dont la chaîne épidémiologique fait intervenir les rongeurs sauvages, les rongeurs anthropophiles et leurs puces. Il s'agit d'une des maladies infectieuses épidémiques responsables de forte mortalité depuis deux millénaires. Les travaux de paléomicrobiologie réalisés dans notre laboratoire et à l'étranger ont confirmé que Y. pestis est responsable de deux pandémies historiques aux 5-7ème et 14-18ème siècle et d'une troisième pandémie qui a débuté en 1894 et est responsable des cas actuels. En effet, la peste demeure une maladie infectieuse contemporaine et Y. pestis est une bactérie rapidement évolutive, qui a récemment acquis des facteurs de résistance aux antibiotiques et est classée parmi les agents de bioterrorisme de groupe A par les Centers for Diseases Control and Prevention. Y. pestis est une bactérie de classe 3 qui doit être manipulée en laboratoire de sécurité P3.

Références:

  1. Perry RD, Fetherston JD. Yersinia pestis--etiologic agent of plague. Clin Microbiol Rev. 1997;10:35-66.
  2. http://www.bt.cdc.gov/agent
  3. Inglesby TV, Dennis DT, Henderson DA, Bartlett JG, Ascher MS, Eitzen E, Fine AD, Friedlander AM, Hauer J, Koerner JF, Layton M, McDade J, Osterholm MT, O'Toole T, Parker G, Perl TM, Russell PK, Schoch-Spana M, Tonat K. Plague as a biological weapon: medical and public health management. Working Group on Civilian Biodefense. JAMA. 2000;283:2281-90.

QUE SAIT-ON DE Y. PESTIS

Description de la bactérie.

Y. pestis est une bactérie gram-négative de la famille des entérobactéries, groupe des gamma Protéobacteries. Les analyses moléculaires indiquent qu'il s'agit d'un clone ayant émergé depuis 1,500-20,000 ans d'un ancétre commun à Yersinia pseudotuberculosis qui est une bactérie environnementale, enteropathogène pour l'homme. Il est possible de classer les souches de Y. pestis en trois biovars : le biovar Antiqua (fermentation du glycérol et réduction des nitrates), biovar Medievalis (fermentation du glycérol et absence de réduction des nitrates) et biovar Orientalis (absence de fermentation du glycérol et réduction des nitrates). Un quatrième biovar Microtus a été récemment proposé par des bactériologistes chinois. Les bactériologistes russes utilisent une autre classification qui reconnaît 6 biovars basés sur l'analyse de 18 caractères phénotypiques et qui sont corrélés au pouvoir pathogène des souches chez le cobaye. L'analyse moléculaire basée sur l'étude des insertions de la séquence d'insertion IS 100 dans le chromosome, des « variable number of tandem repeat » (VNTR) et des « single nucleotide polymorphism » (SNPs) permet de classer les souches en 8 populations qui ne recouvrent pas exactement les biovars. Les données de paléomicrobiologie indiquent que seul le biovar Orientalis est responsable des 3 pandémies de peste, les biovars Antiqua et Medievalis étant des variants géographiques. Cinq souches de Y. pestis représentant les 4 biotypes principaux ont été entièrement séquencées et trouvent un génome de 4,6 Mb comportant de nombreuses séquences d'insertion, des évidences de recombinaison intragénomiques, de transfert latéral de facteurs de virulence et 3 plasmides. Les plasmides codent certains facteurs de virulence. Les génomes contiennent des pseudogènes traçant à un mode de vie entéropathogène. Un schéma évolutif basé sur les données génomiques a été proposé.

Réservoir et habitat.

Le réservoir ultime de Y. pestis demeure controversé. Des travaux expérimentaux et d'observation sur le terrain réalisés dans les années 1950 -1960 par M. Baltazard et ses collaborateurs et par H. Mollaret ont montré une persistance de Y. pestis dans le sol. Ces résultats n'ont pas été confirmés de façon indépendante et la persistance tellurique de Y. pestis demeure donc un sujet de recherche. Egalement, la contamination de rongeurs fouisseurs par inhalation de sol contaminé doit être confirmée de façon indépendante avant d'être retenue. Il est certain que certaines espèces de rongeurs sauvages fouisseurs (marmotte par exemple) dont il existe des espèces résistants à Y. pestis (qui se contaminent mais restent chroniquement infectées) et des espèces sensibles (qui meurent de peste en quelques jours) participent au cycle épidémiologique de la peste. La transmission entre rongeurs sauvages est assurée par les puces des rongeurs, qui peuvent également transmettent Y. pestis aux rongeurs commensaux (rats).

Sources et modes de transmission.

La peste est une zoonose dont la source est représentée par les rongeurs infectés au contact de l'homme. Il peut s'agir de rongeurs sauvages (marmottes) ou de rongeurs commensaux de l'homme (rat Rattus rattus). D'autres mammifères peuvent constituer des sources moins habituelles, chameau en Nord-Afrique ou plus récemment chat domestique aux Etats-Unis. Après ingestion de rongeurs infectés, le chat domestique constitue une source de peste pulmonaire et de peste bubonique. Enfin, les patients présentant une pneumonie pesteuse peuvent être une source d'infection. La transmission à l'homme résulte de la piqûre d'un ectoparasite de rongeur, en particulier la puce du rat Xenopsylla cheopis, infectée par Y. pestis au moment de son repas sanguin sur un rongeur infecté et septicémique. Les différentes espèces de puces constituent le vecteur habituel bien que « l'efficacité » de la transmission par piqûre de puce soit médiocre. Il semble qu'un contact direct avec des animaux infectés puisse être un mode de transmission. La contamination à partir des chats domestiques résulte d'une inoculation par morsure ou griffure (peste bubonique) ou d'une inhalation (peste pulmonaire). Enfin, la transmission inter-humaine par inhalation au contact d'un patient présentant une peste pulmonaire est possible. Il s'agit cependant d'une modalité exceptionnelle qui requière un contact rapproché de moins de 2 mètres et génère seulement 1,3 cas nouveau par patient index. Par contre, il s'agit d'une modalité envisagée de transmission criminelle de la peste en particulier dans le cadre d'actions de bioterrorisme. La transmission inter-humaine directe par des ectoparasites de l'homme (puce Pulex irritans, pou de corps Pediculus humanus) a été décrite au cours de cas familiaux au Maroc dans les années 40. Nous avons confirmé expérimentalement la transmission de Y. pestis par le pou de corps.

Références

  1. Gage KL, Dennis DT, Orloski KA, Ettestad P, Brown TL, Reynolds PJ, Pape WJ, Fritz CL, Carter LG, Stein JD. Cases of cat-associated human plague in the Western US, 1977-1998. Clin Infect Dis. 2000;30:893-900.
  2. Blanc G, Baltazard M. Recherches expérimentales sur la peste. L'infection du pou de l'homme Pediculus corporis de Geer. G.R. Acad. Sci. 1941 ; 213:851.
  3. Blanc G, Baltazard M. Rôle des ectoparasites humains dans la transmission de la peste. Bull. Acad. Med. 1942 ; 1126:448.
  4. Houhamdi L, Lepidi H, Drancourt M, Raoult D. Experimental model to evaluate the human body louse as a vector of plague. J Infect Dis. 2006 Dec 1;194(11):1589-96. Epub 2006 Oct 18.

DANS QUELS PAYS LA PESTE EST-ELLE PRESENTE

La peste est présente en Afrique, en Asie, en Amérique. Il existe quelques foyers très limités en Europe au bord de la Mer Caspienne. Il n' y a pas de peste en Australie. La peste sévit actuellement essentiellement en milieu rural, contrairement aux grandes pandémies urbaines de l'histoire. C'est une maladie ré-émergente puisque le nombre de cas notifiés ne cesse d'augmenter depuis 1990. En 1997, 5.419 cas dont 274 cas mortels ont été notifiés par 14 pays. En Afrique, Madagascar déclare 50% des cas mondiaux, la République du Congo, le Malawi et la Tanzanie et le Vietnam en Asie sont ensuite les pays notifiant le plus grand nombre de cas. Il existe des zones d'endémies de la peste dans le monde. Elle est présente de façon endémique dans certaines régions appelés foyers de peste. De façon récente, une épidémie de quelques cas a été confirmée en Algérie en 2003 dans la région d'Oran et une épidémie a été notifiée en 2005 par la République du Congo. Yersinia pestis est inscrite sur la liste des agents de bioterrorisme.

Références :

  1. La peste humaine en 1997. Relevé Epidémiologique Hebdomadaire 1999 ; 74 :340-344.
  2. Lounici M, Lazri M, Rahal K. La peste en Algérie : à propos de cinq souches de Yersinia pestis isolées lors de l'épidémies de Juin 2003. Patho. Biol. 2005 ; 53:15-18.

COMMENT LA PESTE SE MANIFESTE-T-ELLE

Il existe trois formes cliniques de la peste. La peste bubonique est la forme classique de la maladie. Après une incubation brève de 2 à 7 jours, le début est brutal et se manifeste par un syndrome infectieux sévère. La fièvre est élevée à 39-40°C, accompagnée de céphalées, de frissons et d'un faciès congestif. Une agitation ou au contraire une prostration peuvent s'observer, ainsi que des signes gastro-intestinaux de type nausées, vomissements, diarrhée. Le signe clinique majeur est le bubon, adénopathie tendue, inflammatoire, douloureuse, siégeant le plus souvent au niveau inguinal ou fémoral, entourée d'une périadénite avec placard érythémateux, correspondant à l'inflammation du ganglion lymphatique dans le territoire de drainage de la piqûre d'ectoparasite. Des lésions cutanées au site d'inoculation ont été décrites. L'évolution vers une septicémie est fréquente.

La peste septicémique donne un tableau identique aux autres septicémies à bacilles à Gram négatif, avec une plus grande fréquence cependant des troubles gastro-intestinaux. La peste pulmonaire est une forme primitive rare, mais une forme de dissémination secondaire de peste primitivement bubonique ou septicémique relativement fréquente. Le taux de mortalité est élevé pour cette forme. L'incubation pour la forme pulmonaire primitive est de un à trois jours. La forme pulmonaire se manifeste par un syndrome grippal avec fièvre élevée, puis survient une pneumopathie avec toux et expectoration hémoptoïque.

DIAGNOSTIC BACTERIOLOGIQUE

Circonstances dans lesquelles évoquer le diagnostic.

Le diagnostic de peste doit être évoqué en cas d'adénopathie tendue et douloureuse chez un patient fébrile, prostré, qui a été exposé à des rongeurs. Pour les formes septicémiques et pulmonaires, qui ne présentent aucune particularité clinique les différenciant d'une autre étiologie, la notion d'exposition à des rongeurs ou à un chat est capitale.

Prélèvement utiles au diagnostic bactériologique

Pus de bubon prélevé par ponction dans un récipient sec stérile. Sang total prélevé sur flacon d'hémoculture aérobie. Expectoration prélevée dans un récipient sec stérile. Sérum prélevé sur un tube sec.

Bien préciser la recherche de peste sur le bon de laboratoire. La manipulation des prélèvements sera réalisée sous hôte dans un laboratoire de classe P2.

Examen microscopique direct et culture

Le produit de ponction est coloré par la coloration de Gram pour mettre en évidence des leucocytes altérés et des bacilles gram-négatif à coloration bipolaire (Figure 1), et mis en culture sur gélose au sang 5%, bouillon coeur-cervelle ainsi que sur milieux sélectifs Mac Conckey et Cefsulodine-irgasan-novobiocine CIN incubés à 28°C pendant 72 heures (Figure 2). Il est utile de réaliser un antibiogramme du fait de l'apparition de souches résistantes pour tester la sensibilité de la souche aux aminosides, triméthoprime-sulfaméthoxazole, tetracycline, doxycycline et fluoroquinolones. Il est possible de déterminer le biotype (Antiqua, Medievalis, Orientalis) de la souche par étude de l'acidification du glycérol et réduction des nitrates en nitrites. L'analyse moléculaire comporte la recherche par amplification PCR et séquençage du gène plasmidique pla et le génotypage par MST ou VNTR.

Autres méthodes de diagnostic direct

Le diagnostic direct moléculaire est possible par amplification PCR du gène pla, codant l'activateur du plasminogène, réputé spécifique de Yersinia pestis. Cette méthode a été rapportée pour la détection de Yersinia pestis dans des puces lors d'enquêtes épidémiologiques, mais son utilisation pour le diagnostic de peste humaine n'a pas été rapportée. La détection de l'antigène capsulaire F1 réputé spécifique de Yersinia pestis par immunochromatographie ou ELISA est disponible. Le test est applicable au sérum, au produit de ponction du bubon et à l'urine avec une spécificité de 98,4 % et une sensibilité de 90,1 % pour le sérum et 100 % pour le produit de ponction du bubon.

Diagnostic indirect

Il existe un diagnostic sérologique commercialisé par technique ELISA pour la détection d'anticorps anti-F1. Cependant, il présente une très faible valeur prédictive positive pour les patients hors zone d'endémie et un résultat positif doit être confirmé par Western-blot.

Références :

  1. Splettstoesser WD et al. Evaluation of a standardized F1 capsular antigen capture ELISA test kit for the rapid diagnosis of plague. FEMS Immunol Med Microbiol 2004 ; 41:149-155.
  2. Chanteau S, Rahalison L, Ralafiarisoa L, Foulon J, Ratsitorahina M, Ratsifasoamanana L, Carniel E, Nato F. Development and testing of a rapid diagnostic test for bubonic and pneumonic plague. Lancet. 2003;361:211-6.
  3. Drancourt M, Roux V, Dang LV, Tran-Hung L, Castex D, Chenal-Francisque V, Ogata H, Fournier PE, Crubezy E, Raoult D. Genotyping, Orientalis-like Yersinia pestis, and plague pandemics. Emerg Infect Dis. 2004 ;10:1585-92.
  4. Pourcel C, Andre-Mazeaud F, Neubauer H, Ramisse F, Vergnaud G. Tandem repeats analysis for the high resolution phylogenetic analysis of Yersinia pestis. BMC Microbiol. 2004;4:22.

QUE FAIRE EN CAS DE PESTE SUSPECTEE OU CONFIRMEE

Hygiène

Bien que non-contagieux par contact direct, les patients souffrant de peste bubonique doivent être placés en isolement, au minimum 2 jours après le début de l'antibiothérapie, en prévention du risque de dissémination pulmonaire secondaire. Egalement, il faut isoler les patients présentant une peste pulmonaire selon un isolement de type respiratoire, pendant 48 heures après le début de l'antibiothérapie en cas de suspicion non-confirmée, jusqu'à obtention d'une culture d'expectoration négative en cas de peste pulmonaire confirmée. Il faut changer tous les habits en vue de leur autoclavage d'un patient pestiféré infesté par des poux de corps (Pediculus humanus) ou des puces (Pulex irritans).

Traitement antibiotique

Il faut traiter par un antibiotique approprié tous les cas de peste. L'administration parentérale gentamycine ou de streptomycine est recommandée. L'administration de doxycycline ou de fluoroquinolone est recommandée en deuxième ligne.

Déclaration

La peste est une maladie à déclaration obligatoire (http://www.invs.sante.fr). Les autorités sanitaires françaises notifient les cas confirmés à l'Organisation Mondiale de la Santé, Genève, Suisse.

EST-IL POSSIBLE DE PREVENIR LA PESTE

Vaccination

Il existe un seul vaccin actuellement disponible mais sa commercialisation n'est assurée qu'en Australie. Il s'agit du vaccin CSL (Commonwealth Serum Laboratories Limited, Parkville, Australie) qui est un vaccin composé de Yersinia pestis souche 195/P (virulente), tuée par la chaleur, entière. Le vaccin est administré en trois injections en deux mois. Il occasionne des effets secondaires mineurs chez 10% des personnes vaccinées et induit une protection contre la peste bubonique mais pas contre la peste pulmonaire. Des vaccins synthétiques contenant les antigènes F1 et V et l'alhydrogel comme adjuvant, sont en cours d'essais cliniques. La vaccination est recommandée pour les personnes ayant un risque d'exposition professionnelle (laboratoire de bactériologie, vétérinaire) et ne doit pas faire suspendre les autres mesures prophylactiques énumérées ci-dessous.

Autres mesures

Pour les personnes résidant en zone d'enzootie :

Pour les personnes ayant des activités extérieures (promenade, camping, activités de recherche scientifique sur la rage) dans les zones d'enzootie :

Pour le personnel soignant ou les personnes ayant des contacts rapprochés avec un patient :

Pour le personnel de laboratoire :

Pour les vétérinaires et leurs aides :

Références

  1. Titball RW, Williamson ED. Vaccination against bubonic and pneumonic plague. Vaccine. 2001;19:4175-84.

QUELLE EST LA CONTRIBUTION DE L'UNITE DES RICKETTSIES A L'ETUDE DE LA PESTE

Paléomicrobiologie de la peste.

L'unité des Rickettsies a développé des techniques et des approches originales pour étudier les épidémies de peste des siècles passés, entrant dans le cadre d'étude de paléomicrobiologie. La peste est en effet une des maladies infectieuses épidémiques rapportées dans les textes historiques depuis deux millénaires, pour laquelle nous avons mis au point des techniques permettant de détecter et d'identifier l'ADN de Yersinia pestis dans des restes humains inhumés depuis plusieurs siècles. Nous travaillons à partir de la pulpe dentaire contenue dans les dents des squelettes et nous prenons des précautions très rigoureuses pour ne pas contaminer ces échantillons anciens avec l'ADN des bactéries actuelles. Nous avons ainsi démontré que Yersinia pestis était effectivement présente dans des individus décédés entre le VII ème siècle (période de peste « Justinienne ») et le 14ème et 18ème siècle (période de peste noire). Nous avons également montré que le même variant, appelé Orientalis, de la bactérie Yersinia pestis était responsable de ces épidémies historiques.

Références :

  1. Drancourt M, Aboudharam G, Signoli M, Dutour O, Raoult D. Detection of 400-year-old Yersinia pestis DNA in human dental pulp: an approach to the diagnosis of ancient septicemia. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998 ;95:12637-40.
  2. Raoult D, Aboudharam G, Crubezy E, Larrouy G, Ludes B, Drancourt M. Molecular identification by "suicide PCR" of Yersinia pestis as the agent of medieval black death. Proc Natl Acad Sci U S A. 2000 ;97:12800-3.
  3. Drancourt M, Roux V, Dang LV, Tran-Hung L, Castex D, Chenal-Francisque V, Ogata H, Fournier PE, Crubezy E, Raoult D. Genotyping, Orientalis-like Yersinia pestis, and plague pandemics. Emerg Infect Dis. 2004 ;10:1585-92.

Génotypage de Y. pestis

Une méthode originale de génotypage par Multispacer Sequence Typing (MST) a été mise au point et appliquée pour la première fois à Yersinia pestis. Cette approche repose sur le séquençage de 5 régions intergéniques (spacers) après leur amplification PCR incorporant des amorces dérivées de la comparaison bio-informatique des génomes entiers. Ces régions intergéniques ont été choisies après comparaison bioinformatique des trois génomes publiés comme étant variables entre les génomes, mesurant moins de 500 paires de bases, et encadrées par des régions conservées pour la définition des amorces de PCR. Cette méthode donne un regroupement des souches par biotype et a été appliquée à des souches de collection et directement à des prélèvements humains anciens. Une base de données des profils MST de Yersinia pestis est disponible sur notre site.

Références :

  1. Drancourt M, Roux V, Dang LV, Tran-Hung L, Castex D, Chenal-Francisque V, Ogata H, Fournier PE, Crubezy E, Raoult D. Genotyping, Orientalis-like Yersinia pestis, and plague pandemics. Emerg Infect Dis. 2004 ;10:1585-92.

Epidémiologie de la peste

Nous avons confirmé expérimentalement que le pou de corps humain (Pediculus humanus) était un vecteur possible de Y. pestis, après les observations de terrain faites pas M. Baltazal et collaborateur au cours de cas familiaux de peste au Maroc dans les années 40. Nous avons également revus les données concernant la persistance tellurique de Y. pestis.

Références :

  1. Drancourt M, Yersinia pestis as a telluric, human ectoparasite-borne organism. Lancet Infect Dis. 2006 Apr;6(4):234-41.
  2. Houhamdi L, Lepidi H, Drancourt M, Raoult D. Experimental model to evaluate the human body louse as a vector of plague. J Infect Dis. 2006 Dec 1;194(11):1589-96. Epub 2006 Oct 18.

LISTE DES PUBLICATIONS DE L'IFR 48 SUR LE SUJET

  1. Drancourt M, Roux V, Dang LV, Tran-Hung L, Castex D, Chenal-Francisque V, Ogata H, Fournier PE, Crubezy E, Raoult D. Genotyping, Orientalis-like Yersinia pestis, and plague pandemics. Emerg Infect Dis. 2004 ; 10 :1585-92
  2. Drancourt M, Raoult D. Molecular detection of Yersinia pestis in dental pulp. Microbiology. 2004 ; 150 :263-4;
  3. Raoult D, Drancourt M. Cause of Black Death. Lancet Infect Dis. 2002 ; 2 :459
  4. Raoult D, Aboudharam G, Crubezy E, Larrouy G, Ludes B, Drancourt M. Molecular identification by "suicide PCR" of Yersinia pestis as the agent of medieval black death. Proc Natl Acad Sci U S A. 2000 ; 97 :12800-3.
  5. Drancourt M, Aboudharam G, Signoli M, Dutour O, Raoult D. Detection of 400-year-old Yersinia pestis DNA in human dental pulp: an approach to the diagnosis of ancient septicemia. Proc Natl Acad Sci U S A. 1998 ; 95 :12637-40.
  6. Drancourt M, Signoli M, Dang LV, Bizot B, Roux V, Tzortzis S, Raoult D. glpD gene sequence-based detection of Yersinia pestis Orientalis in historical plague individuals.
  7. Drancourt M, Yersinia pestis as a telluric, human ectoparasite-borne organism. Lancet Infect Dis. 2006 Apr;6(4):234-41.
  8. Houhamdi L, Lepidi H, Drancourt M, Raoult D. Experimental model to evaluate the human body louse as a vector of plague. J Infect Dis. 2006 Dec 1;194(11):1589-96. Epub 2006 Oct 18.

Figure 1 Yersinia pestis après coloration de Gram.

Figure 2 Colonies de Yersinia pestis après culture sur une gélose CIN.