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Étiologie et classification
L’agent étiologique de la MN, est un virus à ARN négatif (ARN -) appelé Paramyxovirus aviaire de sérotype 1 (APMV-1) du genre d’Avulavirus et appartenant à la famille des Paramyxoviridae. Il existe 9 sérotypes de Paramyxovirus aviaires appelés APMV-1 à APMV-9. Les APMV-1 peuvent présenter une certaine relation antigénique croisée avec d’autres sérotypes de Paramyxovirus aviaires, notamment APMV-3 et APMV-7 ( Alexender, 2003; Anonyme, 2005).
Bases moléculaires du pouvoir pathogène
Les AMPV-I ont une virulence extrêmement variée. Ils sont classés en trois groupes appelés pathotypes en fonction des symptômes observés chez les poulets (D. Alexender, 2003): les souches apathogènes ou lentogènes, les souches mésogène et les souches vélogènes viscèrotropes et neurotropes.
Les souches lentogènes sont faiblement virulentes et provoquent une légère infection respiratoire. Les souches mésogènes sont moyennement virulentes avec un faible taux de mortalité et génèrent de légers troubles respiratoires et nerveux. Les souches vélogènes sont très virulentes avec un taux de mortalité très élevé : des lésions intestinales sont observées durant l’autopsie (Alders & Spradbrow, 2000). Selon l’OIE, la détermination de la pathogénicité peut se faire soit par la méthode in vivo soit par la méthode in vitro (OIE, 2009; Rauw et al., 2009).
La virulence d’une souche peut être quantifiée par différents index dont l’indice de pathogénicité intracérébral (IPIC) sur des poussins d’un jour. Les souches de la MN possédant un IPIC moyen supérieur à 0,7 sont considérées comme virulentes (Rauw, et al., 2009).
Récemment, les techniques de biologie moléculaire, telles que la PCR et le séquençage, ont permis d’identifier les bases moléculaires de la pathogénicité des APMV-1. La présence d’acide aminé basique (arginine : R ou lysine : K) supplémentaire au niveau du site de clivage de la glycoprotéine précurseur F0 en F1 et F2 est à l’origine de la pathogénicité chez les souches vélogènes et mésogènes (Peeters, et al., 1999; Romer-Oberdorfer, et al., 2003; Wakamatsu, et al., 2006) (Tableau 1).
Les organes du système immunitaire des oiseaux
Il existe chez les oiseaux des organes lymphoïdes primaires (bourse de Fabricius et thymus) et secondaires (rate, moelle osseuse, diverticule de Meckel, plaques de Peyer, amygdale cæcales, HALT ou tissu lymphoïde de la tête des oiseaux). Le développement de la bourse de Fabricius occupe une place prépondérante dans la mise en place de la réponse immunitaire chez les oiseaux. L’augmentation du poids de la bourse de Fabricius est due à la multiplication des lymphocytes B (Bigot. K, 2001).
L’organe de l’immunité est divisé en trois grandes parties :
– Le système lymphoïde primaire ou central est le lieu de différentiation et de production des lymphocytes. Il est composé par le Thymus et la Bourse de Fabricius qui est une particularité propre aux oiseaux (Silim, 1992; Villate, 2001).
– Le système lymphoïde secondaire ou périphérique persiste toute la vie. Il est composé par la rate, la moelle osseuse, la diverticule de Meckel, les plaques de Peyer, les amygdales cæcales, les tissus lymphoïdes de la tête appelés HALT (Head Associated Lymphoïd Tissue) qui sont situés dans les régions paranasale et paraoculaire (Silim, 1992) .
– Les organes lymphoïdes tertiaires sont composés des tissus et organes situés dans les lieux où se trouve la réponse immunitaire. Dans les conditions physiologiques, ils ne contiennent que peu de cellules lymphoïdes. Lors de la présence des agents pathogènes, ils en importent beaucoup. Ils comprennent la peau, le système respiratoire, le tractus génital, le tube digestif voire avec les tissus lymphoïdes associés aux muqueuses.
Il existe deux types de cellules souches d’immunité chez les oiseaux : cellules souches lymphoïdes et cellules souches myéloïdes. Les cellules lymphoïdes comprennent les lymphocytes (T et B) : elles assurent les réactions immunitaires spécifiques à médiation cellulaire et humorale. Les cellules souches myéloïdes sont à l’origine des cellules phagocytaires. Ces dernières sont responsables des réactions immunitaires non spécifiques (Campbell, 1995).
Immunoglobulines des oiseaux : IgY
Les immunoglobulines (Ig) ou les anticorps sont secrétés par les lymphocytes B par l’intermédiaire des plasmocytes. Ils sont initiés par les antigènes correspondants. Ils sont classés en quatre : les IgY , IgE, IgM et l’Ig A (Warr, et al., 1995). L’immunoglobuline Y ou IgY est un type d’immunoglobuline rencontrée chez les oiseaux, les reptiles et les lungfish et elle se trouve à des concentrations élevées dans le jaune d’œuf de poule (Klemperer, 1893; Larsson, Balöw, Lindahl, & Forsberg, 1993). Comme pour les autres immunoglobulines, l’IgY est une classe de protéines qui sont formées par le système immunitaire en réaction à certaines substances étrangères. L’IgY est souvent mal étiqueté comme l’immunoglobuline G (IgG) dans la littérature ancienne, et parfois même dans les catalogues de produits commerciaux, en raison de sa similitude fonctionnelle avec les immunoglobulines G (IgG) et E (IgE) des mammifères. Toutefois, cette nomenclature est obsolète, car l’IgY diffère à la fois structurellement et fonctionnellement des IgG des mammifères (Taylor, et al., 2008 ) et n’a pas de réaction croisée avec des anticorps dirigés contre les IgG de mammifère (Warr , et al., 1995).
Comme l’IgG, l’IgY dispose également de 2 chaines lourdes et deux chaines légères. Ces deux immunoglobulines jouent un rôle biologique similaire. Les deux IgG et IgY sont les principales immunoglobulines assurant la défense contre les agents infectieux et apparaissent dans le sang à des concentrations élevées après la synthèse de l’immunoglobuline M ou IgM.
Il existe toutefois des différences frappantes : peu ou pas de réaction croisée immunologique est observée entre IgY et IgG des mammifères. L’IgY a un poids moléculaire plus élevé en raison d’un domaine constant de chaine lourde supplémentaire (Figure 10) et il manque une région charnière bien définie entre les domaines CH1 et CH2. Il a été proposé que le domaine supplémentaire (CH2) d’IgY puisse être le précurseur de l’évolution de la charnière d’IgG de mammifère. L’IgY est capable de médier des réactions anaphylactiques, une fonction limitée aux IgE chez les mammifères. En fait, d’autres similitudes structurales sont observées entre IgY et IgE, y compris la liaison intra-chaine disulfure dans leur chaine lourde supplémentaire. Ces observations ont conduit certains auteurs à suggérer que l’IgY est la molécule ancestrale des IgG et IgE (Bininda-Emonds, et al., 2007; Hedges, 2002; Reisz & Muller, 2004; Vernersson, et al., 2004; Vernersson., et al., 2002).
Vaccin et vaccinologie
La lutte contre la MN peut être divisée en deux : la prophylaxie sanitaire et la prophylaxie médicale. La prophylaxie désigne le processus actif ou passif ayant pour but de prévenir l’apparition, la propagation ou l’aggravation d’une maladie.
La prophylaxie sanitaire n’utilise que des moyens hygiéniques comme la désinfection, la mise en interdit de périmètre, la quarantaine, le dépistage des individus infectés latents ou en incubation, le dépistage des porteurs sains ou en incubation, l’abattage des sujets malades ou contagieux. Elle est variable selon la situation du pays face à la maladie et les moyens (humains et financiers) disponibles.
La prophylaxie médicale de la MN recourt à des produits biologiques spécifiques (les vaccins). Elle vise à limiter les risques d’infections des volailles par le AMPV-1 virulents et à réduire la transmission virale, tout en prévenant les signes cliniques et la mortalité.
Actuellement, il n’existe pas de traitement spécifique contre le MN alors ces deux voies sont les seules voies de protections.
Vaccinologie
Le terme vaccinologie utilisé pour la première fois par Jonas Stark en 1977, correspondant à (AUF., 2013), un concept né dans le milieu des années 1970 (Odile, 2007). La vaccinologie ne consiste pas uniquement à inventer de nouveaux vaccins. Elle doit prendre en compte tous les aspects biologiques du vaccin (mécanismes d’action, efficacité, effets secondaires et sécurité des vaccins), mais aussi les facteurs épidémiologiques, socio-économiques, logistiques, éducatifs, éthiques et médiatiques qui concourent à l’amélioration de la protection vaccinale pour toutes les populations humaines.
Principe de la vaccination et les vaccins
La vaccination est un procédé consistant à introduire un agent extérieur (le vaccin) dans un organisme vivant afin de créer une réaction immunitaire positive contre une maladie infectieuse. La substance active d’un vaccin est un antigène dont la pathogénicité est atténuée. Elle est destinée à stimuler les défenses naturelles de l’organisme (le système immunitaire). La réaction immunitaire primaire permet en parallèle une mise en mémoire de l’antigène présenté pour qu’à l’avenir, lors d’une contamination vraie, l’immunité acquise puisse s’activer de façon plus rapide et plus forte.
Vaccin
Les vaccins sont obtenus à partir de souches inoffensives de virus ou de bactéries, d’antigènes purifiés ou d’analogues antigéniques. Ils sont utilisés couramment en prévention pour éviter qu’un individu ne développe une maladie, mais ils peuvent aussi être employés une fois la pathologie déclarée, afin d’orienter la réponse immunitaire contre un envahisseur. Le mot vaccin provient du fait que le premier traitement de ce type utilisait le virus de la vaccine (vacca = vache en latin) pour immuniser les sujets contre la variole.
Un vaccin peut être préparé à partir d’agents infectieux vivants atténués (vaccins vivants), d’agents infectieux tués ou des constituants d’agents infectieux tués (vaccins inactifs) ou des toxines qui ont perdu leur pouvoir pathogène (anatoxine), mais qui conservent leur pouvoir antigénique (Anonyme, 2013).
L’injection de vaccin induit la production d’anticorps à un taux faible et pendant une période de latence plus ou moins longue. Le deuxième contact avec ce même antigène engendre une réponse plus rapide et d’intensité plus grande grâce à la présence des cellules qui ont gardé en mémoire les antigènes (Figure 11).
Différents types de vaccins contre la MN
Il existe actuellement deux grands types de vaccin utilisés contre la MN, à savoir les vaccins atténués et les vaccins inactivés.
Les vaccins atténués
Les souches vaccinales de la MN utilisées en tant que vaccins atténués se divisent en deux groupes, à savoir les souches lentogènes (apathogènes) et les souches mésogènes. L’atténuation de la virulence de la souche vaccinale est obtenue après avoir effectué plusieurs passages sur culture cellulaire, œufs embryonnés ou animaux vivants. Pour le cas de la souche vaccinale mésogène Mukteswar, celle-ci a été obtenue après une centaine de passages sur des œufs embryonnés de canards à partir de souches virulentes Herts33 (Czeglédi, et al., 2003). Par contre, les souches lentogènes sont des souches circulantes apathogènes comme le I2 (Bensink & Spradbrow, 1999), La Sota (Goldhaft, 1980) et VG/VA (Perozo, et al., 2008) et HB1/1947 (Hitchner & Johnson, 1948).
L’évolution des techniques de biologie moléculaire a permis de développer des vaccins vivants atténués, mais recombinants contre l’APMV-1 par l’insertion des deux glycoprotéines de surface F et HN dans un autre virus (herpèsvirus, baculovirus et les rétrovirus) ou un ADN plasmidique(Homhuan, 2004;).
En plus de l’antigène, les vaccins à virus atténué vivant contiennent d’autres ingrédients :
– Les stabilisateurs qui sont des produits utilisés pour stabiliser la structure physique du vaccin contre la chaleur, la lumière, l’acidité ou l’humidité afin de prolonger la durée de conservation du vaccin : albumine, gélatine, glycine, lactose et sorbitol.
– Les conservateurs qui sont des produits bactéricides, fongicides très puissants pour préserver les éventuelles contaminations du vaccin : 2-phénoxyéthanxinol, néomycine polymyxine B et thiomersal.
Les vaccins à virus inactivés
Les vaccins à virus inactivés contiennent des souches lentogènes ou mésogènes qui ont été tuées grâce à un produit chimique (formol ou β-Propiolactone). Ils sont donc totalement inoffensifs, mais restent capables de susciter une réponse du système immunitaire. En général, ces vaccins contiennent des substances dites “adjuvants” qui stimulent la réponse immunitaire à la vaccination pour augmenter l’efficacité du vaccin. Les adjuvants traditionnels utilisés dans les élevages de volailles commerciales sont le gel d’alumine (Al(OH)3–gel) et l’huile minérale (Marcol 52) sous forme d’émulsion (Degen, et al., 2005). L’immunisation avec les vaccins inactivés est faite par injection individuelle par voie sous-cutanée ou intramusculaire.
Qualité d’un vaccin
Les vaccins sont des médicaments particuliers, car fabriqués à partir d’organismes vivants. Les précautions de fabrication sont particulièrement délicates. La production s’effectue dans un environnement stérile pour éviter toute contamination. Les contrôles s’effectuent tout au long du processus de fabrication pour assurer la qualité (efficacité), la pureté, la sécurité (innocuité) et l’immunogenicité du produit final. Ces caractéristiques définissent la qualité du vaccin (Soulebot, 1997) qui est considérée comme «le facteur décisif dans la réussite ou l’échec de la vaccination» (Mariner, 1997).
Vaccination contre la MN dans le cheptel de volaille
En plus de la biosécurité et l’abattage systématique des poulets infectés, la vaccination est un élément essentiel pour contrôler la MN (Marangon & Busani, 2006; Seal, King, & Meinersmann, 2000). L’objectif de la vaccination contre la MN est atteint lorsque le vaccin induit une réponse immunitaire capable de réduire ou d’empêcher complètement la maladie clinique et la mortalité, de diminuer la quantité de virus de la MN versés dans l’environnement et d’augmenter la quantité de virus nécessaire pour infecter l’animal vacciné (Marangon & Busani, 2006; Miller, et al., 2009). Cependant, cet objectif dépend de plusieurs facteurs : facteurs propres au vaccin (pathogénicité, mode d’administration), facteurs individuels et facteurs collectifs (Immunité de troupeau R0). L’immunité du troupeau R0 est une autre conséquence bénéfique d’un programme de vaccination de masse, car il fournit une certaine protection aux volailles mal ou non vaccinées dans l’élevage (Marangon & Busani, 2006). Ce résultat est obtenu pour la MN lorsque plus de 85 % du troupeau ont un titre anticorps IHA (Inhibition de l’hémagglutination) contre la MN supérieur à 8 après deux vaccinations (van Boven, et al., 2008).
Les résultats du terrain suggèrent aussi que seuls les oiseaux avec un titre IHA supérieure à 16 après multiples vaccinations peuvent survivre à une épreuve contre les souches sauvages virulentes de la MN tandis que 66 % du troupeau succombe si le titre est inférieur à celle-ci (Kapczynski & King, 2005). Communément, un titre anticorps IHA atteignant le niveau 32 ou plus est considéré généralement comme protectrice (Allan & Gough, 1974).
La vaccination de masse avec des vaccins vivants est souvent utilisée par rapport à l’administration individuelle avec des vaccins inactivés dans le troupeau en raison du coût plus faible et du temps d’application plus rapide (Senne, et al., 2004).
Les souches vaccinales faiblement pathogènes HB1 et lentogènes La Sota sont généralement utilisées dans le monde entier et peuvent fournir une protection contre la MN si les vaccins sont viables et administrés correctement aux oiseaux sains. Il convient aussi de respecter le temps nécessaire pour le développement de la réponse immunitaire appropriée, qui doit atteindre le niveau minimal de protection avant l’exposition aux virus sauvages d’épreuve (Cornax, et al., 2012; Dortmans, et al., 2012; Kapczynski & King, 2005). Malheureusement, les conditions des terrains sont souvent loin d’être optimales lors de la vaccination de masse. Seuls les 53 % du troupeau atteignent le niveau nécessaire de protection avec l’immunisation par pulvérisation ce taux passe à 60 % lorsque la voie d’immunisation par l’eau de boisson est utilisée (Degefa, et al., 2004).
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Table des matières
CHAPITRE I : INTRODUCTION ET SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I- INTRODUCTION
II- SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
II.1- Généralités sur le virus responsable de la maladie de Newcastle (MN)
II.1.1- Définition et synonyme
II.1.2- Étiologie et classification
II.1.3- Bases moléculaires du pouvoir pathogène
II.2- Structure du virus de l’AMPV-I
II.3- Mode de transmission et cycle de multiplication de l’AMPV-I
II.3.1- Mode de transmission
II.3.2- Multiplication
II.4- Les signes cliniques et lésionnels
II.4.1- Symptômes
II.4.2- Lésions
II.4.3- Diagnostic
II.5- Système immunitaire des oiseaux
II.5.1- Les organes du système immunitaire des oiseaux
II.5.2- Immunoglobulines des oiseaux : IgY
II.6- Vaccin et vaccinologie
II.6.1- Vaccinologie
II.6.2- Principe de la vaccination et les vaccins
II.6.2.1. Vaccination
II.6.2.2. Vaccin
II.6.3- Différents types de vaccins contre la MN
II.6.3.1. Les vaccins atténués
II.6.3.2. Les vaccins à virus inactivés
II.6.4- Qualité d’un vaccin
II.6.5- Vaccination contre la MN dans le cheptel de volaille
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES
I- Laboratoire d’étude
II- Santé et sécurité dans le laboratoire
II.1- Mesure de biosécurité
II.2- Mesure d’asepsie
III- Matériels biologiques
III.1- Virus vaccinal
III.2- Cellule BHK21
IV- Production du vaccin expérimental
IV.1- Multiplication des particules virales sur oeufs embryonnés
IV.1.1- Préparation des oeufs embryonnés
IV.1.2- Préparation de l’inoculum (souches vaccinales X)
IV.1.3- Inoculation et incubation
IV.1.4- Mirage et récolte
IV.1.5- Criblage par reverse transcriptase PCR en temps réel (QRT-PCR)
IV.1.5.1. Extraction d’ARN
IV.1.5.1.1. Principe de l’extraction
IV.1.5.1.2. Procédure d’extraction
IV.1.5.2. QRT-PCR
IV.1.5.3. Détermination des quantités de particules virales contenues dans la suspension virale par la méthode de dilution limite
V- Étude de stabilité de 5 formules à différentes températures
V.1- Formulation du vaccin
V.2- Étude de la stabilité de ces cinq formules vaccinales à 25°C, 37°C et 55°C
VI- Estimation de la durée de conservation à basse température (4°C, 0°C, -10°C, -20°C, -30°C, -50°C et -80°C)
VI.1- Calcule de la pente « a » en utilisant la vitesse de dégradation du titre
VI.2- Estimation de la durée de conservation à basse température en utilisant l’Équation d’Arrhenius
CHAPITRE III : RESULTATS ET INTERPRETATION
I- Multiplication des virus vaccinaux X
I.1- Résultats du mirage au bout de 24 heures et 48 heures
I.2- Récolte de liquide allantoïdien et états de l’embryon
I.3- Identification de virus vaccinal X par la technique de biologie moléculaire.
I.4- Titrage de la suspension virale
II- Détermination de la durée de conservation expérimentale à 25°C, 37°C et 55°C
III- Prédiction de la durée de conservation expérimentale à +4°C, 0°C, -10°C, -20°C – 30°C, -40°C, -50°C et -80°C
III.1- Calcul de la pente « a » et écriture de l’équation linéaire y = ax + b
III.2- Durée de conservation de ces 5 formules vaccinales à basse température
CHAPITRE IV : DISCUSSION, CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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