Les caractéristiques des virus de la grippe H5N1 chez les vaches laitières peuvent faciliter l’infection et la transmission chez les mammifères

Une série d’expériences sur des virus hautement pathogènes de la grippe aviaire H5N1 (HPAI H5N1) circulant dans des vaches laitières infectées aux États-Unis a montré que les virus dérivés de vaches laitières en lactation provoquaient une maladie grave chez les souris et les furets lorsqu’ils étaient administrés par inoculation intranasale. Le virus des vaches infectées par le virus H5N1 se liait aux récepteurs cellulaires de type aviaire (oiseau) et humain, mais, fait important, ne se transmettait pas efficacement parmi les furets exposés par des gouttelettes respiratoires.

Les résultats, publiés dans Naturesuggèrent que les virus HPAI H5N1 bovins (vaches) pourraient différer des virus HPAI H5N1 précédents et que ces virus pourraient posséder des caractéristiques susceptibles de faciliter l’infection et la transmission entre mammifères. Cependant, ils ne semblent pas actuellement capables d’une transmission respiratoire efficace entre animaux ou humains.

En mars 2024, une épidémie de grippe aviaire hautement pathogène (HPAI) de type H5N1 a été signalée parmi les vaches laitières américaines. Elle s’est propagée dans les troupeaux et a entraîné des infections mortelles chez certains chats des fermes touchées, des contaminations chez les volailles et quatre infections signalées parmi les travailleurs des fermes laitières. Les virus HPAI H5N1 isolés chez les bovins touchés sont étroitement liés aux virus H5N1 qui circulent chez les oiseaux sauvages d’Amérique du Nord depuis fin 2021.

Au fil du temps, ces virus aviaires ont subi des modifications génétiques et se sont propagés sur tout le continent, provoquant des épidémies chez les oiseaux et les mammifères sauvages, parfois accompagnées de taux de mortalité et de suspicion de transmission au sein des espèces.

Pour mieux comprendre les caractéristiques des virus H5N1 bovins, des chercheurs de l’Université du Wisconsin-Madison, des universités japonaises de Shizuoka et de Tokyo et du laboratoire de diagnostic médical vétérinaire Texas A&M ont mené des expériences pour déterminer la capacité du virus HPAI bovin H5N1 à se répliquer et à provoquer des maladies chez les souris et les furets, qui sont régulièrement utilisés pour les études sur le virus de la grippe A.

On pense que les furets sont un bon modèle pour comprendre les schémas potentiels de transmission de la grippe chez l’homme, car ils présentent des symptômes cliniques et des réponses immunitaires similaires et développent des infections des voies respiratoires comme les humains.

Les chercheurs ont administré par voie intranasale à des souris des doses croissantes de virus de la grippe bovine HPAI H5N1 (5 souris par groupe de dosage), puis ont surveillé les changements de poids corporel et la survie des animaux pendant 15 jours. Toutes les souris qui ont reçu les doses les plus élevées sont mortes de l’infection. Certaines des souris qui ont reçu les doses les plus faibles ont survécu, et celles qui ont reçu la dose la plus faible n’ont pas perdu de poids corporel et ont survécu.

Les chercheurs ont également comparé les effets du virus HPAI bovin H5N1 à ceux d’une souche vietnamienne H5N1 typique du virus de la grippe aviaire H5N1 chez l’homme et à ceux d’un virus de la grippe H1N1, tous deux administrés par voie intranasale à des souris. Les souris ayant reçu soit le virus HPAI bovin H5N1, soit le virus aviaire vietnamien H5N1 ont présenté des niveaux élevés de virus dans les organes respiratoires et non respiratoires, notamment dans les glandes mammaires et les tissus musculaires, et une détection sporadique dans les yeux.

Le virus H1N1 n’a été détecté que dans les tissus respiratoires des animaux. Les furets infectés par voie intranasale par le virus H5N1 de l’IAHP bovine ont présenté une température élevée et une perte de poids. Comme chez les souris, les scientifiques ont découvert des niveaux élevés de virus dans les voies respiratoires supérieures et inférieures et dans d’autres organes des furets. Contrairement aux souris, cependant, aucun virus n’a été détecté dans le sang ou les tissus musculaires des furets.

« Ensemble, nos études de pathogénicité sur des souris et des furets ont révélé que le virus HPAI H5N1 dérivé de vaches laitières en lactation peut induire une maladie grave après ingestion orale ou infection respiratoire, et que l’infection par voie orale ou respiratoire peut conduire à une propagation systémique du virus aux tissus non respiratoires, notamment l’œil, la glande mammaire, le trayon et/ou le muscle », écrivent les auteurs.

Pour tester si les virus bovins H5N1 se transmettent parmi les mammifères par l’intermédiaire de gouttelettes respiratoires, émises par la toux et les éternuements, les chercheurs ont infecté des groupes de furets (quatre animaux par groupe) soit avec le virus HPAI bovin H5N1, soit avec le virus de la grippe H1N1, connu pour se transmettre efficacement par l’intermédiaire de gouttelettes respiratoires.

Un jour plus tard, des furets non infectés ont été placés dans des cages à côté des animaux infectés. Les furets infectés par l’un ou l’autre des virus de la grippe présentaient des signes cliniques de maladie et des niveaux élevés de virus dans les prélèvements nasaux prélevés sur plusieurs jours. Cependant, seuls les furets exposés au groupe infecté par le virus H1N1 présentaient des signes de maladie clinique, ce qui indique que le virus de la grippe bovine ne se transmet pas efficacement par les gouttelettes respiratoires chez les furets.

En règle générale, les virus de la grippe A aviaire et humaine ne se fixent pas aux mêmes récepteurs à la surface des cellules pour déclencher l’infection. Les chercheurs ont cependant découvert que les virus H5N1 de la grippe aviaire bovine peuvent se lier aux deux récepteurs, ce qui soulève la possibilité que le virus puisse avoir la capacité de se lier aux cellules des voies respiratoires supérieures des humains.

« Collectivement, notre étude démontre que les virus bovins H5N1 peuvent différer des virus HPAI H5N1 précédemment en circulation en possédant une double spécificité de liaison aux récepteurs de type humain/aviaire avec une transmission limitée des gouttelettes respiratoires chez les furets », ont déclaré les auteurs.