PREVALENCE DE LA LEPTOSPIROSE DES BOVINS ET DES PORCINS

BACTERIOLOGIE

 Taxonomie : Le terme « leptospira » vient du grec lepto : fin et spira : torsadé. Le genre Leptospira est un des genres de la famille des Leptospiraceae placée dans l’ordre des Spirochaetales. Les leptospires appartiennent au phylum des spirochètes et sont constituées de bactéries saprophytes et pathogènes [19]. Le genre Leptospira a été initialement divisé en deux groupes : Leptospira interrogans sensu lato pour désigner les souches pathogènes et Leptospira biflexa sensu lato pour les souches saprophytes et aquicoles. Aujourd’hui, vingt espèces de leptospires et plus de 300 sérovars regroupés en une vingtaine de sérogroupes ont été décrits [20].
 Classification des sérovars et des sérogroupes: (figure 1) : Le sérovar représente le taxon de base, admis par la communauté scientifique, et se subdivise en souches. En revanche, le sérogroupe n’a aucun statut taxonomique reconnu, mais il reste habituellement utilisé dans certains domaines comme le diagnostic et l’épidémiologie [21]. Cependant, les deux classifications, l’une sérologique et l’autre génomique, ne concordent pas. Toutes les souches d’un même sérogroupe n’appartiennent pas à la même espèce ou génotype, chaque espèce est constituée de souches appartenant à plusieurs sérogroupes et les souches d’un même sérovar peuvent être réparties entre différentes espèces. Pratiquement, l’identification du sérovar d’un isolat ne fournit pas d’information valable sur son espèce, et vice versa [22]
 Morphologie : Les leptospires sont des bactéries extracellulaires, gram négatif, mobiles, très allongées, hélicoïdales. Elles ont 4 à 25 μm de long et 0,1μm de large. Les spires serrées visibles en microscopie électronique sont au nombre d’une vingtaine. Les spirochètes ont des caractéristiques morphologiques uniques dans le monde bactérien. Les leptospires ont une forme hélicoïdale (Figure 2) et possèdent un organe locomoteur interne, l’endoflagelle, qui leur confère une grande mobilité, même dans les milieux les plus visqueux [23]. Avec un microscope à fond noir ou à contraste de phase on peut les observer . Théoriquement, il est donc possible de visualiser les leptospires chez les patients en phase de septicémie dans un frottis sanguin. L’enveloppe externe s’agence en hélice et protège une membrane cellulaire de peptidoglycanes. Entre ces deux couches, le périplasme contient une paire de flagelles, insérés à chaque extrémité de la bactérie, lui permettant d’onduler pour se mouvoir [19].
 Génome : Le génome des leptospires est constitué de deux chromosomes circulaires, l’un de 3850 à 5450 kb et l’autre de 350 kb environ. Les conditions de croissance optimales comprennent un pH de 7.2-7.6 et une température de 28-30°C, autorisant des extrêmes de 13°C et de 37°C. Les leptospires ont un temps de doublement lent, de quelques heures. Par conséquent, leur culture est lente, leur incubation dure couramment 3 à 4 semaines. Les colonies se développent sous la surface du milieu. Le Milieu de culture : Ellinghausen-McCullough-Johnson-Harris ou milieu EMJH, permet la croissance des bactéries sans sérum entier d’animal [21].
 Sensibilité aux agents physico-chimiques : Les leptospires survivent pendant de longues périodes dans l’eau et les milieux de culture adéquats, mais la dessiccation leur est systématiquement fatale. La plupart des métaux lourds sont létaux, à l’exception du fer ferreux qui est un facteur de croissance essentiel. Des températures très basses sont tolérées sous réserve d’un environnement protéique, comme dans le cas de la cryoconservation (environ –70°C) des cultures de leptospires dans l’azote liquide, qui conserve leur pathogénicité et leur antigénicité, des biopsies congelées (environ –20°C), ou encore des reins dans les étals des boucheries [21]. A l’autre extrême, la température de survie maximale est de 41-42°C dans les conditions de laboratoire. Par extrapolation, la phase fébrile chez les animaux, atteignant parfois de telles températures, est supposée détruire les leptospires. Les leptospires sont sensibles à l’acidité d’un pH inférieur à 6.8 mais survivent dans les conditions alcalines au-dessus d’un pH de 7.8-7.9. Tous les agents détruisant l’enveloppe externe, comme les détergents et les savons, sont par conséquent létaux. La désinfection classique du milieu et du matériel et l’usage d’antiseptiques sont donc des moyens de prévention efficace contre la leptospirose. Les leptospires sont sensibles à la plupart des antibiotiques sauf le chloramphénicol. Il n’existe aucune forme de résistance chez les leptospires.La croissance des pathogènes dans les sols, à la surface de l’eau ou dans des environnements similaires reste inconnue, mais la capacité de ces bactéries à former des biofilms pourrait permettre aux leptospires de survivre dans l’environnement. La formation de biofilms (figure 3) pourrait aussi permettre aux leptospires de coloniser les tubules rénaux des réservoirs animaux [21,22]. Néanmoins, en milieu naturel, des combinaisons variées entre les facteurs précédemment cités existent. Le taux d’humidité et l’acidité notamment sont essentiels à la survie. Les leptospires survivent effectivement dans des sols légèrement alcalins et d’une salinité très faible comme la boue, les marais et marécages, les étendues d’eau stagnantes et saumâtres, les ruisseaux et rivières, les organes et tissus d’animaux vivants ou morts, et dans le lait dilué. Cependant, cette survie est de l’ordre de quelques semaines dans une eau douce à pH neutre, à l’abri des rayons ultra-violet, et de 48 heures dans les tissus d’un hôte mort. Cette résistance limitée dans le milieu extérieur n’autorise aucune multiplication. Afin d’assurer la pérennité du genre, un hôte réservoir est alors indispensable [22].
 Structure antigénique et pouvoir immunogène : Le lipopolysaccharide (LPS), enchâssé dans l’enveloppe externe, est l’antigène essentiel détecté chez le genre Leptospira. Selon les souches de leptospires, les composants partiellement identifiés du LPS s’agencent en combinaisons variant par leur nature et leurs proportions. Seuls certains épitopes du LPS sont immunogènes et induisent une réaction d’agglutination. Cette réaction est capitale dans l’étude de la leptospirose car son mécanisme intervient à plusieurs étapes : spécificité des réactions sérologiques, classification et taxonomie, sensibilité et spécificité des tests de diagnostics, caractéristiques épidémiologiques. Les variations du LPS lui confèrent un rôle dans la séro-spécificité, qui peut être envisagée à plusieurs niveaux. D’autres antigènes structuraux, comme certaines protéines flagellaires de surface et des protéines « heat-shock », sont largement conservés dans le genre bactérien et génèrent des réactions croisées avec d’autres bactéries. La spécificité sérologique ne correspond pas à la définition d’espèce et ne peut pas être utilisée pour la classification. Les antigènes spécifiques du genre Leptospira présentent quelques réactions croisées avec d’autres spirochètes comme les tréponèmes. Au contraire, la classification en sérovar selon la séro-spécificité permet l’interprétation diagnostique, épidémiologique et l’évaluation des programmes de lutte. Elle est fondée sur l’hypothèse qu’un ou plusieurs antigènes spécifiques caractérisent un sérovar donné de façon unique. La classification sérologique définit les sérovars comme des combinaisons d’épitopes du LPS, de sorte à minimiser les réactions croisées. La spécificité d’un sérovar dépend principalement de l’espèce animale et de la classe d’immunoglobulines mise en jeu par le système immunitaire. Souvent plusieurs sérovars coexistent dans une localité, chacun produisant une infection distincte. Leur identification est fondamentale, que ce soit pour le diagnostic, la surveillance épidémiologique et la lutte. En effet pour avoir un impact sur l’incidence de la leptospirose, un vaccin doit contenir les antigènes spécifiques des sérovars présents dans cette région. Les antigènes non-agglutinants réagissent en Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) aussi bien avec tous les membres du genre Leptospira qu’avec les épitopes caractéristiques d’un seul sérovar [24].

Le test MAT (microscopic agglutination test)

 Principe : Le test MAT est la technique sérologique de référence pour le diagnostic de la leptospirose. Le principe de cette technique consiste à incuber le sérum du patient avec différentes souches de leptospires. L’agglutination est visualisée au microscope à fond noir avec différentes dilutions. La lecture est faite en comptant le nombre de leptospires libres non agglutinés. Les dilutions sériées d’anticorps donnent une valeur quantitative de la concentration des anticorps. Un sérum est jugé positif à une dilution donnée, pour la souche testée, si au moins 50% des leptospires sont agglutinés par rapport à une souche témoin. Chez l’homme, ce seuil est fixé à 1/100, mais pour les animaux, les seuils varient en fonction du contexte épidémiologique. Ce test permet de détecter les anticorps de classes IgM et IgG.
 Avantages : Les principaux avantages du test MAT sont : une spécificité diagnostique élevée, la capacité à mettre en évidence des anticorps et déterminer leurs titres, et la possibilité d’identifier et déterminer le sérovar de la souche isolée.
 Les inconvénients : Les inconvénients sont par contre :
 la nécessite de posséder une expérience importante pour l’analyse des résultats
 les valeurs sont subjectives car estimées visuellement.
 Il s’agit d’une technique lourde qui nécessite l’utilisation d’une vingtaine de souches de référence, maintenues à l’état vivant.
En matière de MAT il n’est jamais possible de savoir si le panel est complet ou si la maladie n’est pas causée par un leptospire non identifié. La présence d’anticorps pour plusieurs sérogroupes est fréquente (coagglutinines) en début de maladie, et seul un sérum tardif permet de préciser le sérogroupe en cause

Conclusion

               Ce travail réalisé à l’Institut Pasteur de Madagascar à partir des élevages porcins et bovins dans la commune rurale de Moramanga montre la circulation de la leptospirose à Madagascar. Les résultats de la sérologie indiquent une séroprévalence élevée chez les bovins, 39,1% en termes d’élevages et 12,12% au niveau animal. Et chez les porcs, 10,3% en termes d’élevage et 4,61% au niveau animal. Ces résultats ne sont pas en relation avec les animaux cliniquement malades au moment du prélèvement, leurs symptômes n’étant pas forcément spécifiques de la leptospirose. Il s’agit ici d’une première grande étude réalisée dans les élevages ruraux à Madagascar, suivie d’une étude des éleveurs pour trouver la relation. Mener d’autres investigations dans d’autres localités et sur un plus grand nombre d’élevages permettra de connaître la situation épidémiologique de la leptospirose à l’échelle nationale. Des études sur des animaux ayant des signes cliniques révélateurs de la leptospirose est nécessaire pour confirmer des animaux cliniquement atteints de la leptospirose à Madagascar. Des recherches plus approfondies sur les facteurs pouvant influencés la séroprévalence aideront beaucoup aussi dans la prise de mesures de lutte adaptées au contexte du pays. L’étude de la typologie tenant compte de l’environnement et de la pratique de l’élevage permettra de classer les élevages et de connaitre les facteurs déterminants ou de préventions de cette maladie.

Table des matières

INTRODUCTION
I PREMIERE PARTIE : RAPPELS THEORIQUES 
I.1 LA LEPTOSPIROSE HUMAINE ET ANIMALE
I.1.1 DEFINITION
I.1.2 HISTORIQUE
I.1.3 ETIOLOGIE
I.1.4 SYMPTOMES
I.1.5 EPIDEMIOLOGIE ANALYTIQUE
I.1.6 DIAGNOSTIC
I.1.7 MOYENS DE LUTTE
II DEUXIEME PARTIE : METHODES ET RESULTATS 
II.1 METHODES
II.1.1 CADRE D’ETUDE
II.1.2 TYPE D’ETUDE
II.1.3 PERIODE ET DUREE DE L’ETUDE
II.1.4 POPULATION D’ETUDE
II.1.5 TAILLE DE L’ECHANTILLON ET MODE D’ECHANTILLONNAGE
II.1.6 PARAMETRES ETUDIES
II.1.7 MODES DE COLLECTE, DE SAISIE, ET D’ANALYSE  DES DONNEES
II.1.8 CONSIDERATIONS ETHIQUES
II.1.9 LIMITES DE L’ETUDE
II.1.10 METHODES BIOLOGIQUES
II.2 RESULTATS
II.2.1 DESCRIPTION DES ECHANTILLONS
II.2.2 MISE AU POINT DE TEST ELISA
II.2.3 ETUDE DE PREVALENCE
II.2.4 CARTOGRAPHIE DES PREVALENCES DE LA LEPTOSPIROSE
III TROISIEME PARTIE : DISCUSSION 
III.1 LEPTOSPIROSE A MADAGASCAR 
III.1.1 LEPTOSPIROSE HUMAINE
III.1.2 LEPTOSPIROSE ANIMALE
III.1.3 HYPOTHESE SUR LA TRANSMISSION DE LA LEPTOSPIROSE
III.2 MISE AU POINT DE L’EPREUVE ELISA
III.2.1 FIABILITE DU TEST ELISA
III.3 PREVALENCE DE LA LEPTOSPIROSE ANIMALE A MORAMANGA 
III.3.1 APRES ANALYSE ELISA
III.3.2 DETECTION PAR PCR
III.3.3 DETECTION PAR MAT
III.4 ANALYSE CLUSTER 
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

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