IBTS-77-RP-1000
EFFETS SUR LA SANTE
Les signes cliniques :Le virus Influenza est responsable d’une maladie respiratoire : la grippe. L’infection du virus Influenza entraine classiquement l’apparition des symptômes après une courte incubation de 1 à 2 jours. Les premiers symptômes à apparaître sont généraux avec une forte fièvre (température pouvant atteindre voire dépasser 40°C sans traitement) accompagnée de douleurs musculaires, articulaires, de céphalées et de malaises. Puis rapidement apparait une inflammation des voies respiratoires hautes (pharyngite) suivie éventuellement d’une conjonctivite. Peu à peu l’infection gagne le système respiratoire profond. Après quelques jours, la fièvre peut osciller (« V » grippal) avant de disparaître. Les symptômes généraux cèdent la place aux symptômes locaux respiratoires avec une broncho-pneumonie et une toux sèche. Généralement, la guérison se fait spontanément en 4 à 7 jours avec une période de convalescence de 10 à 15 jours. Il existe cependant des cas rares de grippes plus sévères dites malignes, souvent mortelles, observables lors de pandémie. Elle entraine souvent une insuffisance respiratoire importante à l’origine d’un œdème aigu irréversible. Après une grippe, les surinfections sont fréquentes et impliquent souvent des staphylocoques, streptocoques, pneumocoques, haemophiles ou klebsielles.
La grippe est une infection virale aiguë qui se propage facilement d’une personne à l’autre. Il existe plusieurs modes de transmission mais le virus pénètre toujours dans l’organisme via les muqueuses respiratoires. Le virus se fixe sur les récepteurs membranaires, pénètre dans la cellule et s’y multiplie. Après libération des nouveaux virus, sous l’effet de la neuraminidase ils diffusent dans les sécrétions respiratoires vers l’ensemble des voies respiratoires supérieures, bronches et parfois bronchioles. Au cours de l’infection grippale, le fonctionnement ciliaire des cellules épithéliales est interrompu, l’épithélium est endommagé ce qui entraine une réaction inflammatoire et une hypersécrétion de mucus à l’origine de l’obstruction des bronches et bronchioles. La mise à nu des cellules épithéliales entraine une surinfection bactérienne.
Méthodes de diagnostic
Le diagnostic permet de confirmer les cas de grippe et, de ce fait, est primordial pour la surveillance épidémiologique, la mise à jour des compositions de vaccins et la mise en place d’un traitement prophylactique à l’aide d’antiviraux. L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) recommande, pour réaliser un diagnostic, un prélèvement rhinopharyngé réalisé dans les 3 jours après la déclaration des symptômes. Le test de diagnostic doit permettre d’identifier le virus grippal et d’exclure les autres infections respiratoires virales communes le plus rapidement possible. Les méthodes de diagnostic disponibles à ce jour sont :
Culture virale. La culture virale ou isolement viral permet d’étudier la variabilité génétique et antigénique. Cependant l’obtention des résultats est lente car le virus de la grippe cultive en 9 à 11 jours dans le liquide amniotique ou allantoïque d’un embryon d’œuf et en 2 à 4 jours sur cellules canines (Madin-Darby canine kidney). La détection du virus en embryon d’œuf se fait par hémagglutination et pour les cultures cellulaires par immunofluorescence et hémagglutination. L’identification du type est réalisée à l’aide d’anticorps monoclonaux. L’identification plus précise du sous type est effectuée par inhibition de l’hémagglutination à l’aide de sérum polyclonaux (Beby-Defaux et al., 2003). Méthodes immunologiques. Les résultats peuvent être obtenus en 15 à 30 minutes.
On distingue :
Test d’immunochromatographie sur membrane dit « diagnostic réalisé au chevet du malade ». Ces tests sont disponibles dans le commerce.
Immunofluorescence est une méthode basée sur la détection d’antigène viral dans les cellules desquamées à l’aide d’anticorps monoclonaux. Elle est largement employée pour le diagnostic des infections à virus grippal de types A et B et de celles dues à cinq autres virus respiratoires importants sur le plan clinique.
Test immunoenzymatique (ELISA) dédié à la recherche de la nucléoprotéine (NP) du virus grippal de type A.
PCR et RT-PCR en temps réel. Des séries d’amorces spécifiques des virus grippaux sont de plus en plus largement utilisées. Les résultats sont disponibles en quelques heures à partir de prélèvements cliniques ou de cultures cellulaires infectées.
Traitement et Vaccination
Le traitement de la grippe consiste en l’administration d’antiviraux dont on distingue deux familles : L’amantadine. Apparue en 1969, cette famille d’antiviraux inhibe une des premières étapes de la réplication du virus, en bloquant l’étape de décapsidation par l’inactivation de la protéine M2. Cette action rend le virus inerte.
Les Inhibiteurs de Neuraminidase Virale (INV) qui interviennent lors de la dernière étape du cycle de réplication en inhibant le clivage des résidus d’acide sialique attachés aux glycoprotéines virales et aux glycolipides cellulaires. De fait, les INV empêchent la libération des virus et favorisent leur agglutination compromettant ainsi leur dispersion (Abed et Boivin, 2006).
Il est à noter que l’amantadine est inefficace contre le virus Influenza de type B. Les virus peuvent également acquérir une résistance au cours du traitement. Les INV peuvent aussi perdre en efficacité car le virus développe une résistance et devient moins dépendant de la neuraminidase pendant l’étape de bourgeonnement.
Concernant les vaccins, ils sont produits après culture en embryons d’œufs puis inactivés. Il existe différents types de vaccins qui contiennent soit le virus complet, le virus fractionné ou les antigènes de surface d’hémagglutinines et de neuraminidase purifiés par centrifugation (Nicholson et al., 2003). L’OMS recommande des vaccins composés de deux sous types de virus A et un virus de type B. Les vaccins sont administrés par voie intramusculaire ou injection sous cutanée.
LA SOURCE DE LA CONTAMINATION
Les émissions oropharyngées
Les activités respiratoires humaines : respirer, tousser, éternuer et parler ; sont à l’origine de l’émission de particules formées dans les voies respiratoires, principalement pendant les phases d’inspiration et d’expiration, sous l’action de forces de cisaillement. Sous l’effet de la circulation de l’air des perturbations apparaissent au niveau du mucus des voies respiratoires et conduisent à la formation de particules (Fiegel et al., 2006). La vibration des cordes vocales semble être aussi une source importante de gouttelettes formées à partir des sécrétions de lubrification (Morawska et al., 2009).
Les publications sur la caractérisation des émissions oropharyngées présentent des résultats variés en fonction des techniques employées (compteur analyseur optique, microscopie, impacteur, IMI) et des activités étudiées. L’étude des diamètres des particules montre des particules submicroniques à millimétriques jusqu’à 2000 µm (diamètre après évaporation) et un nombre de particules émises qui peut évoluer de quelques dizaines jusqu’au million de particules.
Ainsi les premières expérimentations destinées à caractériser la taille des particules émises utilisaient des techniques de comptage par microscopie après dépôt et coloration de la salive (Duguid, 1946; Loudon et Roberts, 1967). Ces études ont mis en évidence pour la toux, l’éternuement et la parole une émission de particules de taille comprise entre 5 et 2000 µm.
Les virus dans les émissions oropharyngées
La caractérisation des émissions oropharyngées a mis en évidence le fait que les activités respiratoires génèrent des particules avec des caractéristiques différentes en termes de taille, de nombre et de composition. Néanmoins peu d’études ont cherché à y mettre en évidence la présence de virus, ou à en mesurer l’infectiosité .
En 2008, Huynh et al ont étudié par PCR les émissions de 20 volontaires adultes pour la toux, la parole et la respiration. Parmi les sujets, 9 souffraient de symptômes respiratoires et présentaient une contamination virale du mucus nasal. Pour collecter les émissions, les auteurs utilisèrent un masque associé à une surface polarisée (électret). Ils cherchèrent la présence de Influenza A et B, paraInfluenza 1, 2 et 3, du virus respiratoire syncytial (VRS) et du métapneumovirus humain (MPVH). La PCR permit de détecter, pour 6 des 9 malades, le virus dans les particules émises pour au moins une des activités respiratoires observées (Huynh et al., 2008).
En 2009 une équipe analysa les aérosols générés pendant la toux, la parole, et la respiration par RT PCR à la recherche de 9 virus respiratoires. Les aérosols étaient collectés grâce à un masque et une surface polarisée (électret). L’étude portait sur 50 sujets dont 33 présentaient des symptômes au niveau du système respiratoire supérieur et 17 étaient asymptomatiques. Parmi les sujets symptomatiques, 21 étaient positifs à au moins un virus. Au sein des sujets asymptomatiques, 4 étaient positifs à un virus. Au total, rhinovirus fut détecté pour 19 sujets, Influenza pour 4 individus, paraInfluenza pour 2 personnes, MPVH chez une personne et deux sujets présentaient une double infection. Sur les 25 individus présentant une contamination nasale virale, le même virus fut détecté pendant les activités respiratoires. De plus, dans le cas du rhinovirus, une étude par culture cellulaire a montré que les virus étaient toujours infectieux (Stelzer-Braid et al., 2009).
L’ADHESION DES VIRUS AUX SURFACES
Aspects théoriques :Les virus portent des charges électriques négatives. Néanmoins, dans un système colloïdal, ils demeurent entièrement neutre à un pH proche de la neutralité (Bitton, 1975). Cette caractéristique du colloïde est expliquée par la théorie de la double couche. La particule virale chargée attire des ions de charge opposée (contre-ions) présents dans la solution. Les contre-ions forment une couche compacte autour du virus appelé la couche de Stern et qui assure en partie la neutralité du colloïde. Une seconde couche dite diffuse, la couche de Gouy, permet de compléter la neutralité. La taille de cette seconde couche permet de déterminer la force et la distance avec lesquelles les particules se repoussent les unes des autres. Les interactions électrostatiques qui forment la double couche ne sont pas les seules forces électriques mises en jeu dans un système colloïdal. Les forces de van der Waals, créées par les interactions entre dipôles permanents, exercent quant à elles exclusivement une attraction. Ainsi la stabilité d’un colloïde et les interactions entre deux particules virales en solution sont la résultante entre les phénomènes de répulsion de la double couche et les phénomènes d’attraction des forces de van der Waals décrites par la théorie de la DLVO (Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek).
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I Rappels sur les virus et cas particulier d’Influenza
I.1 Nomenclature
I.2 Effets sur la santé
I.3 Diagnostic biologique et prévention
II La contamination des environnements intérieurs
II.1 La source de la contamination
II.2 Comportement des particules émises
II.3 L’adhésion des virus aux surfaces
II.4 Les virus sur les surfaces des environnements intérieurs
II.5 Persistance des virus sur les surfaces en fonction des conditions environnementales
DEMARCHE
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES
I Contamination expérimentale des supports
I.1 Choix et préparation des matériaux
I.2 Production et maitrise du matériel biologique
I.3 Montage d’aérobiocontamination
I.4 Procédure de contamination des matériaux
II Dénombrement des virus extraits du matériau
II.1 Procédure d’extraction
II.2 Evaluation de la flore totale par Quantitative Reverse Transcriptase Polymerase Chain Reaction
II.3 Evaluation des virus infectieux par viral plaque assay
CHAPITRE III : MISE AU POINT DES TECHNIQUES D’ETUDE
I Dispositif d’aérobiocontamination virale
I.1 Stabilité de l’aérosol
I.2 taille des particules virales aérosolisées
I.3 infectiosité du virus dans le générateur et en aérosol
I.4 Aérocontamination de surface
II Contamination virale par dépôt
II.1 Evaluation de la quantité de virus déposé
II.2 Incertitude liée à la contamination par dépôt de gouttelettes
II.3 Reproductibilité de la contamination par dépôt de gouttelettes
II.4 Aspect de la contamination par dépôt de gouttelettes
CHAPITRE IV : PERSISTANCE DU VIRUS INFLUENZA SUR LES SUPPORTS
I Etude de la charge virale déposée sur les matériaux
I.1 Etude de la charge virale totale initiale sur les matériaux
I.2 Etude de l’évolution de la charge totale surfacique
II Survie du virus à la surface des matériaux
II.1 Etude de la charge virale infectieuse initiale sur les matériaux
II.2 Etude de l’évolution de la charge totale surfacique
CHAPITRE V : DISCUSSION GENERALE
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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