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L'épidémie au Covid-19

Microphotographie SEM (microscope électronique à balayage) de Covid-19 isolés d'un patient aux Etats-Unis et émergant à la surface de cellules de culture. Document NIAID-RML/Flickr.

Voies de transmission (II)

Définitions médicales

Quelle est la différence entre une contamination et une infection ? Le fait de bien faire le distinction pourra en effet nous aider à déterminer le type de mesure sanitaire à prendre.

Une contamination est une atteinte d'un organisme vivant ou souillure d'un objet par un micro-organisme pathogène ou par un agent radioactif. La contamination peut se faire de différentes manières : par voie aérienne via la respiration d'aérosols (micro-gouttelettes de salive, de poussières, etc) ou par projection (postillons, toux, éternuement, etc), d'une personne à l'autre; par voie digestive via des boissons ou des aliments souillés (ex. typhoïde, poliomyélite); par contact direct sur la peau avec une matière contaminée (tout objet manu-porté) ou dépôt de poussière; et par contact sur les muqueuses (maladies sexuellement transmissibles) y compris celles du nez et les yeux. La contamination n'est pas synonyme de contagion.

On appelle contamination croisée, le transfert de microbes d'une substance à une autre (à ne pas confondre avec l'immunité croisée). Cela inclut le transfert d'allergènes alimentaires (y compris à l'origine de maladies), de produits chimiques ou de toxines. Si toute la population est exposée, il y a des groupes à risque comme les personnes vulnérables ou fragilisées (les femmes enceintes, les enfants de moins de 5 ans, les personnes de plus de 65 ans ou présentant une faiblesse immunitaire).

Ce transfert pourrait aussi s'opérer malgré des barrières mécaniques et chimiques comme celles utilisées dans le traitement des eaux usées dans les stations d'épuration (voir plus bas).

Une infection désigne d'une part, la pénétration et le développement dans un être vivant, de micro-organismes (bactéries, virus, champignons) qui provoquent des lésions en se multipliant et éventuellement en sécrétant des toxines ou en se propageant par voie sanguine et d'autre part, le résultat de cette pénétration caractérisé par une réponse inflammatoire, au moins locale. Les deux mécanismes, infectieux et inflammatoire, associés initialement peuvent ensuite évoluer séparément. Une infection est dite latente quand elle ne se manifeste par aucun symptôme comme c'est généralement le cas (mais pas toujours) durant la période d'incubation du Covid-19. Une infection est souvent contagieuse.

Notons que la majorité des articles anglo-saxons utilisent le mot "infected" ou "infection" à la fois pour définir la contamination et l'infection. Pour les francophones, ce sont des "faux amis" où même les traducteurs s'y perdent. On y reviendra à propos du taux de létalité.

Transmission du virus

Par quelles voies de transmission et de quelle manière le Covid-19 se transmet-il chez l'homme ? Le Covid-19 se transmet très rapidement dans une population qui se déplace également très rapidement sur la planète. C'est la combinaison de ces deux facteurs qui a accéléré sa propagation et sa capacité à profiter de supports à grande vélocité qui le rend plus dangereux que la plupart des virus. Ainsi, dans une ville où il n'existe aucune mesure de protection ou un confinement partiel, le virus peut contaminer la majorité de la population en respectivement 2 et 4 semaines. On y reviendra.

Deux microphotographies TEM (microscope électronique à transmission) colorisées de coronavirus Covid-19. Documents SPL et NIAID/Flickr.

Les coronavirus existent chez les mammifères et les reptiles mais pas chez les arthropodes comme les insectes. En revanche, les insectes comme les moustiques peuvent servir de vecteur, de porteur sain du virus. Cependant, pour que le cycle viral fonctionne, il faut que le Covid-19 résiste à la digestion dans l'estomac du moustique pour qu'il puisse ensuite via une piqûre contaminée être transmis à un être humain via par exemple sa salive. Cette voie de transmission est donc difficile et problablement très rare.

La transmission aérienne

Comme d'autres coronavirus et d'autres espèces virales, le Covid-19 peut se propager par voie aérienne, en circulant dans l'air. Mais à moins de croiser ou discuter avec une personne contaminée qui tousse ou éternue (voir plus bas), nous ne l'attraperons vraisemblablement pas en sortant de chez nous, même en restant toute une journée à l'extérieur. Même s'il était présent et "tomberait" malencontreusement sur nous, sous cette forme aéroportée il n'est viable ou plutôt sa charge virale ne reste intacte que quelques secondes sauf si l'air est saturé d'eau ou très pollué.

Le virus ne peut pas non plus pénétrer la peau et nous infecter de cette manière. En effet, tous les virus recourent à des liaisons moléculaires pour pénétrer dans une cellule et se reproduire. La peau ne dispose pas des récepteurs ACE2 évoqués précédemment dont a besoin le Covid-19.

Microphotographie SEM d'échantillons de particules PM10 (autres que ferrogineuses) capturées dans l'air du métro de Barcelone et que le public peut inhaler. Aucune étude n'a démontré qu'elles contiennent des particules virales. Document T.Moreno et al., (2015).

Autrement dit, ce n'est pas parce qu'un virus se poserait sur notre peau, qu'il nous a contaminé, que nous serons malade. La peau est un obstacle mécanique qui est notamment conçu pour préserver l'organisme et ses milliards de cellules des attaques extérieures. C'est son rôle et il l'assure parfaitement, ne laissant que quelques pores ouverts pour assurer la transpiration.

Si le virus ne peut pas pénétrer la peau pour atteindre les cellule vivantes, il peut les contaminer après un contact avec les muqueuses (bouche, nez, etc) et les yeux, d'où les mesures de distanciation sociale (cf. page 8) et l'intérêt d'avoir une bonne hygiène au quotidien.

Concernant le transporteur du virus par le biais des particules fines (PM2.5 et PM10 soit des particules de 2.5 et 10 microns ou inférieures) présentes dans l'air, cette relation n'a jamais été prouvée. Selon deux études italiennes, lorsque la concentration en particules fines et donc la pollution de l'air est importante et déjà nocive en soi pour la santé, il semble que le Covid-19 puisse survivre plusieurs heures voire plusieurs jours dans l'air, mais ce n'est qu'une hypothèse. En effet, dans les zones très polluées comme la plaine du Pô dans le nord de l'Italie, on a constaté que le virus s'est propagé très rapidement. En quatre mois, il contamina plus de 100000 personnes et tua 11% d'entre elles. Selon les chercheurs, le virus aurait utilisé les particules fines présentes dans l'air pollué pour se déplacer. La distanciation sociale n'aurait donc pas suffi pour ralentir l'épidémie (cf. RTBF; GUAPC; Copernicus, 2020).

Toutefois, rien ne prouve que le Covid-19 utilise les poussières comme vecteur ou la fumée de cigarette (qui en plus risque d'être trop chaude pour le virus). C'est la raison pour laquelle durant le confinement, les promenades au grand air étaient autorisées dans la plupart des pays à condition de garder 2 mètres de distance à l'approche des personnes.

Rappelons que lors de chaque sortie en extérieur nous amassons sur la peau et respirons des centaines sinon des milliers de microbes et quelques virus (cf. cettte photo de la main d'un enfant sain de 8 ans ayant simplement été joué dehors). Cela ne nous empêche pas de vivre et de rester en bonne santé tant que nous avons une bonne hygiène.

En revanche, le Covid-19 pourrait se transmettre lors de l'inhalation de gouttelettes contaminées en suspension dans l'air. Etonnemment, jusqu'en juillet 2020, les experts de l'OMS n'ont pas retenu cette possibilité, jugeant le risque très faible et l'hypothèse non prouvée.

Toutefois, certaines études indiquent que le Covid-19 peut se transmettre par voie aérienne. Une étude publiée dans la revue "Nature" le 27 avril 2020 a montré que les aérosols prélevés dans l'air et sur les objets dans deux hôpitaux de Wuhan en février et mars 2020 (bureau du personnel médical, salle d'habillement des équipes médicales, unité des soins intensifs, toilettes, magasin, etc) contenaient un grand nombre de particules virales. En revanche, dans une grande partie des zones publiques des deux hôpitaux, le niveau de particules virales était indétectable. Les auteurs ignorent cependant si les particules virales étaient encore contagieuses car il n'ont analysé que l'ARN viral.

Selon Ke Lan, directeur du State Key Laboratory of Virology de l'Université de Wuhan et coauteur de cette étude, "Notre étude et plusieurs autres études ont prouvé l'existence d'aérosols de SARS-CoV-2 et ont laissé entendre que la transmission d'aérosols de SARS-CoV-2 pourrait être une voie non négligeable entre les porteurs infectés et une personne à proximité".

A voir : Supercomputer shows humidity effect on COVID-19, Reuters

A gauche, illustration artistique de particules virales transmises par voie aérienne dans des gouttelettes. A droite, à Séoul en Corée, derrière ce passant portant un masque de protection, une affiche rappelle aux usagés des transports en commun les risques de contamination par voie aérienne. Notez la distance de contamination estimée à 5 mètres dans cet espace clos. Cette donnée n'a jamais été prise en compte par l'OMS ni aucun ministre de la Santé en Occident, comme si ce risque n'existait pas. Documents GettyImages et Jung Yeon-Je/AFP.

Une autre étude publiée le 3 juin 2020 sur medRxiv (et donc non validée par les pairs) conduite par Jpshua L. Santarpia et ses collègues a également trouvé des preuves de contamination virale dans les échantillons d'air et les surfaces des chambres du Centre Médical de l'Université du Nebraska où les patients Covid étaient maintenus en isolement. Selon Santarpia "Je pense que nous sommes nombreux - moi y compris - à être très convaincus que la voie de transmission aérienne est très possible. J'hésiterais à l'appeler prouvé par tous les moyens. Mais je pense qu'il y a de plus en plus de preuves à l'appui".

Enfin, nous verrons plus bas que des particules virales peuvent rester en suspension dans l'air durant plusieurs minutes dans un espace clos et que le Covid-19 peut survivre dans des aérosols au moins 3 heures et jusqu'à plusieurs jours sur certaines surfaces.

Face à ce faisceau d'indices, le 7 juillet 2020 un collectif de 239 scientifiques publia une lettre ouverte dans la revue "Clinical Infectious Diseases" dans laquelle ils recommandent à la communauté médicale de prendre des mesures de précautions supplémentaires : "Nous appelons la communauté médicale et les instances nationales et internationales compétentes à reconnaître le potentiel de propagation aérienne du Covid-19. Il existe un potentiel d'inhalation important exposition à des virus dans des gouttelettes respiratoires microscopiques (microgouttelettes) à de courtes à moyennes distances (jusqu'à plusieurs mètres, ou échelle de la pièce), et nous préconisons l'utilisation de mesures préventives pour atténuer cette voie de transmission aéroportée".

Sachant qu'une image vaut 1000 mots, les auteurs ont ajouté le dessin ci-dessous pour illustrer leurs propos.

Les auteurs proposent d'appliquer trois mesures complémentaires à celles existantes :

- Disposer d'une ventilation suffisante et efficace, en particulier dans les bâtiments publics, les environnements de travail, les écoles, les hôpitaux et les maisons de retraite;

- Ajouter des dispositifs de contrôle des infections aéroportées, comme une ventilation locale par aspiration, des systèmes de filtration de l'air à haute efficacité ou de la lumière ultraviolette aux propriétés germicides;

- Éviter l'encombrement, en particulier dans les transports publics et les bâtiments publics.

L'OMS a répondu par l'entremise de la Dr Benedetta Allegranzi, responsable de la prévention et du contrôle au sein de l'organisation, qui s'est défendue en indiquant que les preuves de la propagation du virus par voie aérienne ne sont pas suffisantes. En revanche, elle reconnaît que le risque existe dans les espaces fermés.

Selon le "New York Times" du 4 juillet 2020 qui relaya sa déclaration : "Au cours des deux derniers mois, nous avons déclaré à plusieurs reprises que nous considérions la transmission aéroportée comme possible, mais certainement pas étayée par des preuves solides ou claires". En effet, même dans sa dernière mise à jour sur le Covid-19 publiée le 29 juin 2020, l'OMS affirmait encore que ladite transmission par voie aérienne du virus n'est possible qu'après des procédures médicales produisant des aérosols ou des gouttelettes inférieures à 5 microns. Or comme nous allons l'expliquer, depuis on a prouvé que le Covid-19 se propage facilement par des gouttelettes ou des aérosols respiratoires (voir ci-dessous), en particulier dans les espaces fermés mal ventilés.

A gauche, réception à la Maison Blanche fin septembre 2020 juste avant que le président Trump soit déclaré positif au Covid-19 le 2 octobre 2020. Il resta 3 nuits à l'hôpital avant de revenir à la Maison Blanche. A droite, les personnes dans l'entourage proche du Président infectées par le Covid-19. De haut en bas et de gauche à droite, le président Donald Trump, Melania Trump, l'ancienne directrice des communications de la Maison Blanche Hope Hicks, le sénateur Mike Lee, l'ancienne conseillère à la Chambre Kellyanne Conway et la présidente du Comité national républicain Ronna McDaniel. Documents Doug Mills/The New York Times et AFP/Getty Images.

L'exemple le plus flagrant de transmission aéroportée du Covid-19 fut la contamination du président Trump le 2 octobre 2020 ainsi que plusieurs personnes de son entourage à la Maison Blanche. Rétrospectivement on constate que lors des réceptions officielles personne ne portait de masque alors qu'ils discutaient dans une petite pièce fermée. Plusieurs personnes qui devaient être en quarantaine étaient aussi présentes ou ont voyagé avec l'escorte présidentielle sans respecter la moindre consigne pour éviter de propager le Covid-19. On ne s'étonnera pas que dans ces conditions le virus ait circulé à la Maison Blanche !

Finalement, tout comme l'OMS, après avoir longtemps minimisé la situation, le 5 octobre 2020 le CDC américain reconnut que le Covid-19 se propage au-delà de 2 mètres à l'intérieur des bâtiments : "Ces transmissions ont eu lieu dans des espaces clos qui avaient une ventilation inadéquate. Parfois, la personne infectée respirait fortement, par exemple en chantant ou en faisant de l'exercice".

La transmission par contact

Le Covid-19 se propage par voie aérienne et par contact physique. Qu'est-ce que cela signifie sachant que la peau est imperméable au virus ? En fait le virus peut nous contaminer par une voie détournée et de plusieurs manières.

Première possibilité, la personne saine sert la main d'une personne contaminée ou touche des objets contaminés (même la surface extérieure d'un masque de protection usagé) que ce soit à main nue ou en portant des gants en pensant être protégée. Si ensuite la personne se touche le visage - et nous le faisons tous très souvent -, ou touche un objet personnel comme son GSM et le contamine puis le pose sur son oreille et sa joue, des virus peuvent se déposer sur son visage. Laissons faire le temps ou un geste mal placé et ces virus peuvent migrer vers les muqueuses ou les yeux. Pour ainsi dire à son insu, la personne s'est auto-contaminée, c'est une autre forme de contamination croisée. Elle aura beau jeter ses gants souillés dans une poubelle, désinfecter tous les objets personnels qu'elle a touché y compris dans sa voiture ou chez elle, le mal sera fait : les virus seront toujours sur son visage voire déjà dans ses muqueuses.

A gauche, la mère de l'actrice Kristen Bell est infirmière et lui rappela l'intérêt de bien se laver les mains au savon. Elle a mis de la crème Glo Germ sur ses mains, les a plus ou moins lavées puis les éclaira sous les UV. On constate qu'il faut se laver les mains au savon, y compris entre les doigts, la paume et sous les ongles, au moins 30 secondes pour supprimer tous les germes, l'effet moussant permettant de les déloger plus facilement. A droite, expérience similaire réalisée par le Dr. Brian Martin à l'Eastern Virginia Medical School. Documents Kristen Bell/Instagram et WTKR.

Deuxième possibilité relativement commune, lors d'un contact prolongé (moins d'une minute pour un virus très contagieux) près d'une personne contaminée, en respirant cette personne rejète dans l'air par l'exhalation des micro-gouttelettes pouvant potentiellement contenir des particules virales. Ces virus peuvent parcourir ~1.5 m de distance. Il en est de même au cours d'une conversation, où on peut éjecter des postillons infectés à plus de 50 cm de soi.

Troisième possibilité qui est la plus courante, le virus se transmet via les microgouttelettes expulsées lors d'une toux ou d'un éternuement. Plusieurs études du MIT notamment réalisées dans les conditions contrôlées de laboratoire montrent que lors d'un éternuement, une personne peut projeter des microgouttelettes à 10 m/s à plus de 2 mètres de distance et de grosses gouttelettes à 50 m/s entre 6 et 8 mètres de distance soit en seulement 120 à 160 ms ! (cf. S.Huang, 2020; J.Chu, 2016; P.Dizikes, 2014).

A voir : Coughs and sneezes travel farther than you think, MIT

Nothing to Sneeze At, SciFri

Simulation réalisée en 2018 montrant que se laver les mains 5 à 10 fois par jour (à droite) réduit le nombre de cas de contamination par un virus Influenza (la grippe) au Royaume-Uni de moitié au bout de 100 jours (et de 31% au 169e jour). Document Hanna Fry.

Des tests réalisés au Japon et présentés sur la chaîne NHK le 31 mars 2020 ont montré qu'en l'absence de circulation d'air, les exhalations produites naturellement lors de la respiration ou d''une conversation ont toutes les chances de rester en suspension dans l'air durant plusieurs minutes et de contaminer une personne à courte distance. Une autre étude a d'ailleurs montré que 39% des personnes ayant la grippe exhalent des particules contaminées (J.Yan et al., 2018).

Dans l'une des expériences présentées sur NHK, on découvre que lorsqu'une personne tousse dans un espace clos de la taille d'une salle de classe, environ 100000 gouttelettes peuvent être libérées en quelques secondes. Les grosses gouttelettes tombent au sol en 20 à 30 secondes. Cependant, des microgouttelettes inférieures à 5 microns (pouvant contenir théoriquement entre 30 et 80 virus) peuvent rester en suspension dans l'air pendant 20 minutes, laissant tout le temps aux personnes proches d'être contaminées. Les chercheurs concluent que sans protection, les gens évoluant au sein d'une communauté risquent d'être contaminés pratiquement tout le temps.

De manière générale, les experts considèrent que lors d'une discussion avec une personne contaminée située à moins d'un mètre de distance, du fait de l'exhalation et de l'émission d'éventuels postillons, il faut moins de 3 minutes pour que le virus se transmette d'une personne à l'autre. Une étude considère que si on partage le même espace avec une personne contaminée pendant 45 minutes, on inhale suffisamment de virus pour être contaminé (cf. V.C.C.Cheng et al., 2020). Des simulations ont également montré que les aérosols expulsés lors d'un éternuement peuvent passer au-dessus d'un rayon de supermarché et même d'une ou deux rangées de sièges dans les transports en commun. C'est pour éviter cette contamination par contact qu'on imposa la distanciation sociale et le port du masque quand cette distance ne pouvait pas être respectée. On y reviendra (cf. page 7, page 8).

Si une personne contagieuse tousse ou éternue, elle peut projeter des gouttelettes de salive contaminée à plus de 6 m de distance. Même en parlant normalement, elle peut exhaler des particules contaminées. Le port d'un masque de protection par une personne saine réduit donc le risque d'exposition au virus et en même temps réduit la quantité de particules virales expulsées par une personne contaminée. A droite, Richard Davis, responsable du laboratoire de microbiologie clinique du centre médical Providence Sacred Heart Medical à Spokane à Washington a démontré par l'image l'intérêt de porter un masque de protection lorsqu'on porte des germes (dans cet exemple des bactéries). Lors d'une interaction avec une autre personne, il faut moins d'une minute (42 s) pour la contaminer avec des postillons et des microgouttelettes contenant potentiellement des microbes pathogènes. Documents adaptés de Sui Huang/Medium, V.Altounian/Science et Rich Davis.

Survie du virus sur la peau humaine

Plus récemment, dans une étude publiée dans les "Annals of Internal Medicine" le 17 septembre 2020, des chercheurs ont montré que la plupart des infections au Covid-19 se propagent par des gouttelettes ou des aérosols respiratoires et non par des surfaces. Selon une interview du microbiologiste et immunologue Erin Bromage de l'Université du Massachusetts à Dartmouth sur la BBC, "Une seule respiration libère de 50 à 5000 gouttelettes. La plupart d'entre elles sont de faible vélocité et tombent rapidement sur le sol". Il conclut que le fait de parler sans masque augmente la libération de gouttelettes respiratoires d'environ 10 fois pour atteindre environ 200 copies du virus par minute.

Selon une étude réalisée au Japon, le Covid-19 peut également survivre jusqu'à 9 heures sur la peau, contre environ 2 heures pour l'Influenzavirus (IAV) de la grippe. Dans cette étude publiée dans la revue "Clinical Infectious Diseases" le 3 octobre 2020, les auteurs déclarent que "le SARS-CoV-2 peut avoir un risque plus élevé de transmission par contact [c-à-d. transmission par contact direct] que l'IAV parce que le premier est beaucoup plus stable sur la peau humaine. Ces résultats soutiennent l'hypothèse qu'une bonne hygiène des mains est importante pour prévenir la propagation du SARS-CoV-2".

Se laver les mains au savon est un geste hygiénique élémentaire qu'on apprend dès l'enfance. Il doit devenir un réflexe fréquent lors d'une épidémie.

Pour réaliser cette étude, sachant que pour des raisons éthiques il est difficile d'utiliser de la peau humaine, les chercheurs de l'Université de médecine de la préfecture de Kyoto au Japon ont créé un modèle de peau à partir d'échantillons de peau humaine obtenus à partir d'autopsies. Les échantillons furent collectés environ un jour après le décès. Les auteurs notent que même 24 heures après la mort, la peau humaine peut encore être utilisée pour les greffes de peau, ce qui signifie qu'elle conserve une grande partie de ses fonctions pendant un certain temps après la mort. Selon les auteurs, de tels échantillons pourraient servir de modèle pour la peau humaine.

En utilisant leur modèle, les auteurs ont découvert que le Covid-19 resta actif sur les échantillons de peau humaine pendant 9.04 heures, contre 1.82 heure pour le virus de la grippe A. Lorsque ces virus étaient mélangés avec du mucus, pour imiter la libération de particules virales lors d'une toux ou d'un éternuement par exemple, le Covid-19 survivait encore plus longtemps, environ 11 heures. Cependant, les deux virus furent inactivés sur la peau 15 secondes après l'utilisation d'un désinfectant pour les mains à base de 80% d'éthanol.

Les auteurs concluent : "Une bonne hygiène des mains [...] conduit à une inactivation virale rapide [du virus] et peut réduire le risque élevé d'infections par contact".

En parallèle, dans un rapport publié le 9 octobre 2020, le CDC annonça qu'en 2020, 65% des hommes (contre 63% en 2019) ont déclaré se laver les mains après avoir toussé, éternué ou se moucher; contre 76% des femmes. De plus, 69% des adultes blancs ont déclaré s'être lavés les mains après avoir toussé, éternué ou se moucher, contre 83% des adultes noirs et 72% des adultes hispaniques. Selon le CDC, "Ces résultats soulignent l'importance de promouvoir le lavage fréquent des mains pendant la pandémie au Covid-19, en particulier après avoir toussé, éternué et se moucher".

En moyenne cela signifie que si la majorité des gens (73%) se lavent les mains quand les circonstances l'exigent, environ 27% de la population ne respecte pas les règles élémentaires d'hygiène. Le rapport précise que "Les hommes, les jeunes adultes âgés de 18 à 24 ans et les adultes blancs non hispaniques étaient moins susceptibles de se rappeler de se laver les mains dans de multiples situations". Voilà une autre bonne raison de se laver les mains une fois de plus.

Survie du virus sur les surfaces

Bien que certaines études soient contradictoires, il est acquis que la charge virale du Covid-19 peut également rester active plusieurs jours sur les surfaces. Comme tous les microbes, ce virus se transfert facilement d'un objet à l'autre par un objet contaminé, ce que les Anglos-saxons appellent un fomite ou vecteur passif de transmission (cf. A.B. Boehm et al., 2010), par exemple de la peau contaminée vers des surfaces de contact élevées telles que les écrans tactiles des téléphones portables, les guichets automatiques bancaires (ATM), les bornes d'enregistrement des aéroports et les bornes libre-service des supermarchés, agissant tous comme vecteurs de transmission de virus. Une étude réalisée à l'Université de Surrey en 2013 sur un large échantillon de smartphones y a trouvé des coliformes fécaux, des streptocoques, des staphylocoques dorés et bien d'autres microbes (cf. Rolfe et Nitti, 2016). La transmission de bactéries et de phages par un vecteur passif comme la main ou le bout des doigts est efficace dans 33% des cas (cf. P.Rusin et al., 2002).

Document T.Lombry.

Une étude réalisée dans des conditions contrôlées de laboratoire (température entre 21 et 23°C, humidité relative de l'air de 65% pour le test des aérosols et de 40% pour le test des surfaces) montre que le temps estimé de demi-vie du Covid-19 (le temps pour que la quantité de virus soit divisée par deux) dans les aérosols serait de 1.1 heure, elle serait de 0.8 heure sur des surfaces inertes comme le bois, de 3.5 heures sur le carton, 5.6 heures sur l'acier et 6.8 heures sur du plastique.

En laboratoire, par 20°C et 50% d'humidité une charge virale équivalente à celle des virus excrétés par des patients Covid reste active jusqu'à 28 jours sur des surfaces comme le verre, l'acier trempé et les billets de banque en papier ou en polymère (cf. S.Riddell et al., 2020).

D'autres tests ont montré qu'on pouvait encore détecter le virus pendant 3 heures dans les aérosols, 4 heures sur du cuivre, 24 heures sur du carton, 3 jours sur de l'acier inoxydable, 4 jours sur du bois et jusqu'à 9 jours sur du plastique (cf. G.Kampf et al., 2020; N. van Doremalen et al., 2020).

En fait, tout le mobilier urbain que l'on touche ou tout ce qui nous touche risque d'être contaminé. Même risque dans les bureaux, les résidences à appartements et tous les bâtiments publics qui doivent être fréquemment nettoyés. D'où l'utilité d'avoir près de soi un petit aérosol assainissant à base d'alcool ou de se laver régulièrement les mains au savon.

Concrètement, si un médecin ausculte un malade au stéthoscope, avec un thermomètre, prend sa tension avec un brassard et un tensiomètre ou lui demande de se coucher à moitié vêtu ou prend une radiographie, des tests ont montré qu'il risque de transférer des virus sur son mobilier ou ses appareils et les transmettre à d'autres patients. Tout le personnel de santé doit donc veiller à ce que le matériel qu'il utilise soit systématiquement stérilisé ou désinfecté avant chaque usage (cf. OMS). Le médecin doit aussi porter un masque de protection.

Concernant les textiles, dans une étude sur le SARS publiée en 2005, des chercheurs ont testé des quantités de plus en plus importantes d'échantillons viraux sur du papier et sur une robe en coton. Selon la concentration des virus, il fallut 5 minutes, 3 heures ou 24 heures pour qu'ils deviennent inactifs. Selon les chercheurs, "Même avec une charge virale relativement élevée dans les gouttelettes, une perte rapide de contamination a été observée pour le papier et le coton" (cf. W.W.L.Lim al., 2005). Sur base de ces données, on recommande que les vêtements ayant été portés soient lavés à 60°C et si ce n'est pas possible comme dans le cas des magasins de prêt-à-porter, de les isoler pendant 24 heures avant de les remettre en rayon.

Mais les conditions d'un laboratoire dans lequel un sujet ne se protège pas pour éternuer et où l'air ne circule pas ne reflètent pas les conditions réelles d'un supermarché, d'un restaurant ou d'un bus par exemple et certainement pas un endroit naturel; les conditions de ces tests sont loin de refléter les environnements dans lesquels nous vivons quotidiennement et n'ont donc qu'une valeur théorique de référence en utopie, un pays où jamais personne n'a mis les pieds !

Ceci dit, ces résultats sont intéressants et on peut en tirer des leçons et notamment changer certains comportements à risque.

Photo à grande vitesse prise en 1940 par le professeur Marshall W. Jennison du MIT d'un éternuement qui pulvérise des gouttelettes de salive et de mucus de la bouche à des vitesses "musculaires" allant jusqu'à 45 m/s. Document Bettmann/Bettmann Archive.

Qu'observe-t-on maintenant dans la vie réelle ? Aucune expérience n'a été réalisée à ce jour dans un supermarché, un magasin ou un café. Les rares études évoquées plus haut furent soit basées sur des simulations de propagation des aérosols, y compris par dessus les rayonnages d'un supermarché soit réalisées dans des hôpitaux de Wuhan ou en studio au Japon. Mais toutes suggèrent que le risque de contamination n'est pas nul. Cependant, il n'est pas démontré, raison pour laquelle l'OMS n'en parle pas.

Sachant cela, quels sont les conseils des chercheurs ? Pour écarter tout risque de contamination, dans une pièce occupée par une personne contaminée, les chercheurs japonais suggèrent de bien aérer la pièce pendant 1 heure avant d'autoriser les visites. Ils recommandent également aux personnes contaminées de rester isolées ou de porter un masque en présence d'autres personnes et aux personnes saines en contact avec le public de porter un masque pour leur propre protection.

Rappelons toutefois que le masque chirurgical n'est pas une protection efficace contre le Covid-19 dont la taille est très inférieure à celle du maillage. Il représente seulement un filtre qui retiendra les plus grosses particules du nuage d'aérosols exhalé; le masque limite ainsi la propagation des aérosols à très courte distance. Comme on dit, mieux vaut ça qu'aucune protection.

Enfin, dans une étude publiée dans le journal "JAMA"  le 16 septembre 2020, Weibiao Zeng de l'Hôpital de l'Université de Nanchang et ses collègues ont montré que le port quotidien (plus de 8 heures par jour) de lunettes de vue réduirait significativement le risque de contamination par le Covid-19. Selon les chercheurs, "sur 276 patients Covid suivis à Suizhou dont 56.2% d'hommes et un âge moyen de 51 ans, la proportion de porteurs quotidiens de lunettes était inférieure à la population locale (5.8% contre 31.5%)".

Bien sûr les chercheurs reconnaissent que cette étude "présente des limites notables [...] Des études supplémentaires sont nécessaires pour clarifier les raisons pour lesquelles le port de lunettes peut diminuer la sensibilité au Covid-19".

En résumé, si une personne contaminée ne se protège pas et laisse des microgouttelettes sur une surface (table, poignée de porte, tapis déroulant et autre objet), chacun peut attraper le virus en discutant avec elle ou en touchant des objets qu'elle a touché ou situés près d'elle, d'où l'intérêt de bien nettoyer puis de désinfecter les surfaces utilisées par le public ou même par du personnel médical. Ensuite, chacun doit appliquer les gestes barrières comme se moucher, tousser et éternuer dans un mouchoir jetable qu'on jette ensuite immédiatement dans une poubelle fermée, se laver les mains régulièrement, d'éviter de se toucher le visage (la bouche, le nez, les yeux) quand on cotoye d'autres personnes dans un lieu public, en plus de respecter la distanciation sociale. Enfin, tant qu'il n'existe pas de remède ou de vaccin contre le Covid-19, le port du masque de protection est recommandé dans tous les lieux fréquentés. On le jette ensuite dans une poubelle fermée (et ne le jette pas sur le parking ou dans la rue comme on a pu le voir). On reviendra page 6 sur la réponse sanitaire des gouvernements face à ce risque qu'ils ont tous largement sous-estimé.

Autres modes de transmission

Le Covid-19 se propage également via le liquide séminal comme on l'a constaté aux Etats-Unis et en Chine sur des prélèvement effectués sur des hommes et des femmes (cf. J.Lin et al., 2020; X.Yang et al., 2020; S.Wang et al., 2020). Cela ne surprend pas les virologues sachat que les virus Ebola et Zika parmi d'autres se transmettent de la même façon. On se demande toutefois si le Covid-19 ne serait pas à l'origine d'une MST. Mais pour le confirmer il faut analyser beaucoup plus d'échantillons de sperme et de cellules testiculaires. Pour l'instant ce lien n'est pas établi.

Le Covid-19 se transmet aussi via les selles comme on l'a constaté en Chine (cf. W.Bu et al., 2020). Une autre étude a confirmé que les intestins des chauves-souris de l'espèce Rhinolophus sinicus pouvaient également être infectés par le Covid-19. Les chercheurs en déduisent que le tractus intestinal humain pourrait être une voie de transmission du virus (cf. J.Zhou et al., 2020).

Comme nous l'avons expliqué, on peut aussi observer une contamination croisée via les eaux usées. Les coronavirus peuvent se transmettre via l'eau contaminée par des selles où sa charge virale peut survivre entre quelques jours et plusieurs semaines (cf. L.Casanova et al., 2009), ce qui a d'importantes implications pour le contrôle sanitaire, l'hygiène et la qualité de notre environnement.

En avril 2020, on avait déjà retrouvé des traces "infimes" du Covid-19 dans les eaux de la Seine et du Canal de l'Ourcq en France (cf. Le Monde, 2020). Les mois passant, en novembre 2020 on a constaté que les eaux usées du Luxembourg étaient toujours très "fortement marquées" par le présence du virus bien qu'on notait une légère baisse (cf. Wort).

Selon les scientifiques de l'Institut Luxembourgeois de Science et Technologie (LIST), dès le début de la pandémie, il a été démontré que l'importance de la prévalence virale dans les eaux usées était corrélée à la courbe des infections quelques jours plus tard. Ainsi, les relevés du LIST réalisés avant la deuxième vague épidémique avaient alerté de la flambée des cas positifs avant même que les résultats des dépistages pratiqués ne laissent entrevoir cette reprise.

Bonne nouvelle, selon l'OMS aucune preuve n'indique que le Covid-19 ou aucun autre coronavirus ait pu contaminer les réservoirs naturels d'eau potable.

Enfin, le Covid-19 ne se transmet pas par le sang, lors d'une blessure par exemple, bien qu'on ait observé quelques virus dans le sang de personnes infectées mais très affaiblies par la maladie. Ce n'est pas sa voie de transmission habituelle.

Les conditions météos

Les conditions climatiques, l'humidité, la température et donc indirectement les saisons peuvent-elles influencer la propagation du Covid-19 ? Sachant que certaines infections comme le rhume ou la grippe se transmettent plus facilement en hiver, par temps humide ou suite à un fort contraste de température, on aurait tendance à croire que le Covid-19 obéit aux mêmes règles. Avec le peu de recul que nous avons, peut-on le prouver ?

Effet de l'humidité

Il faut distinguer la durée d'activité (la demi-vie) de la charge virale et des particules virales. La charge virale représente le virus isolé de la gouttelette d'eau ou de mucus dans lequel on le trouve généralement. Or une gouttelette étant beaucoup plus grande qu'un virus, elle peut contenir de nombreuses charges virales.

Dans un article publié dans le journal "NEJM" le 16 avril 2020, Neeltje van Doremalen du NIAID et ses collègues ont étudié le cycle du vie de particules virales de Covid-19 dans des conditions contrôlées de laboratoire en présence d'une "fine brume" (fine mist). Leurs résultats indiquent que la charge virale peut résister 3 heures. Mais les chercheurs soulignent que dans le monde réel, le virus ne résisterait pas plus d'une demi-heure dans les mêmes conditions. Et contrairement à certaines rumeurs, il n'a jamais été prouvé qu'en présence de brouillard le Covid-19 pouvait se propager à 15 mètres de distance. Il faut donc être prudent avant d'interpréter la littérature scientifique.

Comme l'indiquent les deux simulateurs ci-dessous et le graphique présenté à gauche préparé par le Département de la sécurité intérieure américain (DHS), en théorie la demi-vie du virus dépend de la température et de l'humidité. A température constante, la durée de vie de la charge virale diminue (tend vers le bleu) lorsque l'humidité augmente. A taux d'humidité constant (ligne horizontale), la durée de vie de la charge virale diminue à mesure que la température augmente. Par exemple, à 30°C sous une humidité relative de 30%, la demi-vie du Covid-19 atteint 10.4 heures. Si le taux d'humidité est de 60%, sa demi-vie est de 4.7 heures.

A tester : Covid-19 Stability Calculator - Covid Surface Decay Calculator, DHS.gov

A gauche, résultat de la modélisation de la stabilité du Covid-19 sur les surfaces en fonction de la température et du taux d'humidité. A 24°C et 60% d'humidité relative, la demi-vie de la charge virale dépasse 8 heures. A droite, cartographie de la durée pendant laquelle une gouttelette de 100 microns en chute libre à une hauteur initiale de 1.6 m est affectée par la température et l'humidité. Pour les humidités relatives (HR) et les températures (T) inférieures à l'arc jaune, la gouttelette tombera au sol dans le nombre de secondes indiqué par l'échelle de couleur; au-dessus de l'arc, la gouttelette s'évaporera complètement dans l'air, n'atteignant jamais le sol. Documents DHS et B.Wang et al. (2020) et adaptés par l'auteur.

Dans une étude publiée dans la revue "Physics of Fluids" le 18 août 2020, Binbin Wang de l'Université du Missouri et ses collègues ont étudié la façon dont les flux d'air et de fluide affectent les gouttelettes exhalées contenant potentiellement des pathogènes comme le virus de la grippe ou du Covid-19.

Les résultats de leur modélisation révèlent, entre autres, un effet important et surprenant de l'air humide : une humidité élevée peut prolonger jusqu'à 23 fois la durée de vie en suspension dans l'air des gouttelettes de taille moyenne.

Comme expliqué plus haut, les gouttelettes virales exhalées dans l'haleine humaine normale ont une taille variant entre environ un 0.1 et 1000 microns soit 1 mm (à titre de comparaison, un cheveu humain a un diamètre moyen de 70 microns, tandis qu'une particule typique du coronavirus est inférieure à 0.1 micron). Les gouttelettes exhalées les plus courantes ont un diamètre d'environ 50 à 100 microns.

Les gouttelettes exhalées par un individu contaminé contiennent des particules virales ainsi que d'autres substances, telles que de l'eau, des lipides, des protéines et des sels. Dans cette étude, les chercheurs ont considéré non seulement le transport des gouttelettes dans l'air mais aussi leur interaction avec le milieu environnant, notamment par évaporation.

Les chercheurs ont réalisé une modélisation améliorée de la turbulence de l'air afin de tenir compte des fluctuations naturelles des courants d'air autour de la gouttelette éjectée. Ils ont pu comparer leurs résultats à d'autres études de modélisation et à des données expérimentales sur des particules de taille similaire aux gouttelettes exhalées. Le modèle a montré un bon accord avec les données concernant le pollen de maïs qui a un diamètre de 87 microns, approximativement la même taille que la plupart des gouttelettes virales exhalées.

L'humidité affecte les gouttelettes virales exhalées car l'air sec peut accélérer l'évaporation naturelle. Dans un air saturé (HR=100%), les simulations montrent que des gouttelettes d'un diamètre de 100 microns tombant au sol à environ 1.8 mètre de la source d'expiration en moins de 5 secondes. Si l'humidité relative est de 50%, les mêmes gouttelettes tomberont au sol en 8 secondes. De plus petites gouttelettes de 50 microns de diamètre peuvent voyager plus loin, jusqu'à 5 m dans un air très humide, et resteront donc plus longtemps en suspension dans l'air avec un risque accru d'être inhalée par une personne, d'où l'intérêt de porter un masque de protection dans les lieux publics (ouverts ou clos) où la distanciation sociale n'est pas possible. On y reviendra.

Un air moins humide peut ralentir la propagation des particules virales. Avec une humidité relative de 50%, aucune des gouttelettes de 50 microns n'a dépassé 3.5 mètres.

Enfin, les chercheurs ont également examiné un modèle de jet pulsé pour imiter la toux. Selon Wang, "Si la charge virale associée aux gouttelettes est proportionnelle au volume, près de 70% du virus se déposerait sur le sol lors d'une toux. Le maintien de la distance physique permettrait de remédier de manière significative à la propagation de cette maladie en réduisant le dépôt de gouttelettes sur les personnes et en réduisant la probabilité d'inhalation d'aérosols près de la source infectieuse".

Effet du froid

Le Covid-19 est-il plus actif par temps froid ? Dans une étude publiée sur medRxiv en juillet 2020 (et donc non validée par ses pairs) par Gordan Lauc du King's College de Londres et ses collègues, les chercheurs ont analysé les données de près de 7000 patients-Covid hospitalisés en Croatie, Espagne, Italie, Finlande, Pologne, Allemagne, Royaume-Uni et Chine. Ils ont découvert que des facteurs environnementaux comme la température et l'humidité ont un effet sur la gravité des symptômes de la Covid-19. En outre, la comparaison des résultats de plus de 40000 patients-Covid suggère que la maladie est plus grave pendant les mois les plus froids que les mois plus chauds, et que l'air intérieur sec peut favoriser la propagation de la maladie.

De nombreux virus présentent une incidence saisonnière et infectent plus de personnes pendant les mois d'hiver les plus froids (cf. l'Influenzavirus à l'origine de la grippe et les rhinovirus et autre coronavirus à l'origine des rhumes), mais on ne sait pas encore si le Covid-19 suit un schéma similaire. Des études antérieures ont montré que la transmission virale semble diminuer à mesure que la température et l'humidité augmentent, ce qui suggère un schéma saisonnier, mais les résultats ne permettent pas encore de le certifier car certaines conclusions se contredisent.

Effet de l'air sec

Bien que le Covid-19 puisse clairement se propager dans les pays chauds et humides, il faut souligner que la gravité et la mortalité de la maladie ont été plus faibles dans ces régions (Asie de l'Est et Afrique) qu'en Europe et que sous d'autres climats plus tempérés.

Les chercheurs suggèrent que le chauffage intérieur pendant les mois d'hiver peut également contribuer à la propagation de la maladie en desséchant la barrière protectrice de mucus dans le nez et les voies respiratoires, ce qui facilite l'infection virale. En outre, les environnements intérieurs très secs créés par la climatisation dans les pays chauds (comme le sud des États-Unis) pourraient également contribuer à la gravité de la maladie - une hypothèse qui nécessite des recherches plus approfondies.

Selon Lauc, "Nos résultats indiquent un rôle de la saisonnalité dans la transmission et la gravité du Covid-19, et plaident également en faveur d'une augmentation de l'humidité et de l'hydratation comme moyen de lutte contre le virus. Cela brosse un tableau sombre pour l'hiver prochain en Europe, lorsque le Covid-19 "hiver" plus sévère devrait revenir - ce que nous observons actuellement dans l'hémisphère sud".

Une maladie saisonnière ?

Comme le souligne l'OMS, dans les climats tempérés, les épidémies saisonnières comme la grippe surviennent principalement en hiver alors que dans les régions tropicales, la grippe peut apparaître tout au long de l'année, avec des flambées épidémiques plus irrégulières. Il faudra donc attendre l'hiver 2020 pour avoir la certitude que la Covid-19 est une maladie saisonnière.

On peut néanmoins comparer les courbes de la Covid-19 à celles de la grippe saisonnière. On observe des tendances. A partir de la mi-2020 ou un peu plus tard, le nombre de nouveaux cas de contamination par le Covid-19 a globalement diminué dans l'hémisphère sud (en hiver) alors qu'il augmenta dans l'hémisphère nord (en été). Mais où que l'on vive sur la planète, que le pays soit riche ou pauvre, qu'il prenne ou non ses responsabilités pour gérer la crise sanitaire, on constate que le virus continue à se propager dès que la population se relâche ou n'applique pas les mesures de protection (cf. par exemple le statut peu enviable de plusieurs pays occidentaux en fin de période, le 21 septembre 2020 dans les quatre liens ci-dessous).

En première analyse, on pourrait y voir un effet saisonnier. En réalité, les analyses statistiques montrent que la propagation du Covid-19 s'est ralentie dans l'hémisphère sud du fait que la population a globalement respecté les gestes barrières et porté un masque de protection. Mais faute de recul suffisant, il faudra attendre au moins qu'une année soit passée pour expliquer l'origine de ces différences entre les deux hémisphères.

En 2020, la grippe saisonnière n'est jamais arrivée dans l'hémisphère sud. Le port du masque de protection et la distanciation sociale liés au Covid-19 pourraient exploquer la diminution des cas de grippe au sud de l'équateur comme le montre les graphiques présentés ci-dessus. Documents Katie Peek/Scientific American/WHO. Par comparaison, les cartes des nouveaux cas quotidiens de contamination par le Covid-19 moyennés sur 7 jours entre le 21 janvier et le 21 septembre 2020 montrent également des différences entre les deux hémisphères qui sont probablement liées à l'application des mesures barrières plus qu'à l'effet des saisons (le 50e jour correspond au 15 avril 2020 et le 100e jour au 1 juillet 2020) : hémisphère nord, nord de l'Afrique, hémisphère sud et sud de l'Afrique. Documents Our World in Data.

Si maintenant on analyse les courbes de la grippe saisonnière, comme on le voit sur les graphiques ci-dessus, en mars 2020, alors que l'OMS avait déclaré la pandémie au Covid-19, la courbe de la grippe s'est aplanie. Dans l'hémisphère sud, la saison de la grippe avait juste commencé, mais les cas étaient pratiquement inexistants, une situation que les médecins n'avaient jamais connu en 40 ans de carrière.

Bien que les chercheurs doivent encore étudier les raisons plus en avant, il apparaît que les gestes barrières contre le Covid-19 ont également permis de réduire la transmission de la grippe. Si ces mesures se poursuivent, dans tous les pays on pourrait observer la plus forte baisse des cas de grippe dans l'histoire humaine moderne. Les experts de la santé recommandent toujours le vaccin antigrippal, car tout le monde n'observe pas les mesures pour contenir le virus de la grippe et parce que le Covid-19 pourrait avoir des conséquences plus graves chez les personnes ayant contracté la grippe.

Contagiosité

Le Covid-19 se transmettant surtout par voie respiratoire, il s'avère contagieux. Avec un taux de reproduction de base ou indice de contagiosité Ro compris entre 2 et 3, il contamine en moyenne 2 ou 3 personnes (cf. J.Rocklöv et al., 2020; Z.Lin et al., 2020; X.Zhang et al., 2020). Une autre étude donna un Ro médian de 5.7 (cf. R.Ke et al., 2020) et d'autres études ont déjà indiqué un Ro de 6.5. On retrouva un Ro > 6 au début de la deuxième vague épidémique. On reviendra sur le calcul du Ro (cf. page 5).

Microphotographie TEM de virions du Covid-19 quittant une cellule (un monocyte ou un macrophage ou peut-être celle d’un organite dans lequel ils se trouvent) par fusion de leur enveloppe avec la membrane plasmique par un processus d’exocytose. Malgré les apparences, la cellule n'est pas détruite comme lors d’une infection d’une bactérie par un bactériophage. Document SPL.

Les chercheurs ont calculé le Ro médian sur base des données de 140 patients contaminés déclarés en Chine entre le 15 et le 30 janvier 2020. Ils ont utilisé des paramètres tels que la période d'incubation du virus (4.2 jours), le temps écoulé entre le moment où les gens ont été exposés au virus et le moment où ils ont montré les premiers symptômes.

Soulignons que ces différents Ro dépendent de la complexité des modèles mathématiques utilisés et l'interprétation des résultats dépend également des gestes barrières qui affectent le taux de contact et la probabilité de contamination, des paramètres qui peuvent modifier constamment le Ro.

Le Covid-19 est plus contagieux que la grippe saisonnière (Ro = 0.9 à 2.1) et le rhume (Ro = 2 à 3) mais 3 fois moins contagieux que la coqueluche (Ro = 15 à 17) ou la rougeole (Ro = 12 à 18).

On peut diminuer le Ro et donc le taux de contamination du virus en renforçant l'immunité collective. Comment ? Soit par la vaccination mais temporairement non disponible pour le Covid-19 soit... en attendant que la majorité de la population soit contaminée. Pour un Ro = 3, cela représente 66% de la population. Pour Ro = 5.7, cela représente 82% de la population.

Le Royaume-Uni adopta cette dernière stratégie avant de l'abandonner. Seule la Suède la poursuit mais le résultat est mitigé (cf. page 7).

Un Ro faible signifie également que le pic épidémique sera faible, plus tardif et étalé, ce qui permettra de rapidement isoler les malades et de ne pas saturer les hôpitaux.

Si on se base sur l'épidémie de SARS en 2003, lorsque le Ro est passé de 4 à 1, l'épidémie s'est arrêtée et lorsque tous les cas furent isolés, elle n'a pas repris. Nous verrons que sur les recommandations de l'OMS, la stratégie adoptée par la plupart des pays fut le confinement de la population mais cette décision qui relève du pouvoir politique a un énorme impact socio-économique (cf. page 6) dont chacun a pu mesurer les conséquences.

Malheureusement, si les gouvernements en concertation avec les professionnels de la santé ont finalement pris leurs responsabilités, les Européens ont appris à leurs dépens que le non respect des consignes sanitaires par la jeune population a conduit à une deuxième vague épidémique en octobre 2020 avec un Ro atteignant 14 pendant quelques jours et de nombreux foyers d'infection qui imposèrent à nouveau un confinement dans certains pays. On y reviendra (cf. page 8).

Evolution de la contagiosité

Nous avons expliqué que le Covid-19 a subi de nombreuses mutations parmi lesquelles la souche D614G qui domine depuis mars 2020. Plusieurs études suggèrent que le virus qui circule depuis le déconfinement est probablement plus infectieux mais pas forcément plus transmissible entre humains.

Si on se base sur les données cliniques et les simulations, on constate que la moitié des contaminés détectés lors des dépistages sont asymptomatiques (cf. page 4, page 9), on sait que les groupements de personnes non protégées dans les lieux publics et notamment les restaurants favorisent la propagation du virus (cf. K.A. Fisher et al., 2020) et que les voyages à l'étranger accélèrent sa propagation comme on l'a constaté en septembre 2020. Sachant qu'on a observé une deuxième vague épidémique en Europe qui s'étendra peut-être jusqu'en janvier 2021 (cf. G.Cacciapaglia et al., 2020), on comprendra l'intérêt de maintenir les mesures de protection et les gestes barrières pour éviter que la situation ne s'aggrave. On y reviendra (cf. page 7, page 8).

A lire sur le Covid-19 : Soyons responsables et conscients des risques, 2020

 Flambée de maladies à coronavirus Covid-19, OMS, 2020

FAQ sur les coronavirus, OMS, 2020

A gauche, microphotographie SEM colorisée d'une cellule apoptotique, s'autodétruisant (en vert) car fortement infectée par des virus Covid-19 (en violet). Echantillon extrait d'un patient. A droite, microphotographie SEM de virions de Covid-19 (en violet) émergant à la surface d'une cellule en culture. A droite, microphotographie TEM colorisée de Covid-19 isolés d'un patient. Documents NIAID/Flickr et NIAID-RML/Flickr.

Les clusters et les foyers d'infection

Au début de l'épidémie, le Covid-19 s'est rapidement répandu dans les "clusters", des foyers d'infection comme les marchés (cf. Wuhan) où circule énormément de monde. Les lieux abritant une grande population comme les écoles, les universités, les salles de sport, les maisons de retraite et autre EHPAD (en France), les restaurants, les bars, les cinémas, les galeries commerçantes fermées ainsi que les transports en commun sont également d'importants foyers potentiels d'infection.

Les épidémiologistes et les experts en vaccinologie savent qu'il existe des individus "index" à l'origine de foyers d'infection ou "clusters"; ce sont ces fameux super-contaminateurs (super-spreaders) qu'on a déjà vu au cours des épidémies de SARS, d'Ebola, du SIDA et de la rougeole. Pour l'anecdote, dans les années 1970 aux Etats-Unis, un seul homme ayant la rougeole est parvenu à contaminer tout un amphithéâtre !

La difficulté est d'identifier ce super-contaminateur ultra contagieux car en général le virus mute et il devient très difficile de remonter la chaîne de propagation jusqu'au patient zéro, c'est-à-dire le premier porteur du virus. Heureusement, le Covid-19 paraît stable mais jusqu'à présent ce super-contaminateur n'a pas été identifié. Par conséquent, si un autre cas similaire émerge, les chercheurs ne peuvent toujours pas l'identifier et le reconnaître ou seulement quand il sera trop tard.

Un facteur crucial de la transmission communautaire est que les personnes contaminées mais asymptomatiques peuvent transmettre le Covid-19. L'infectiosité peut culminer avant l'apparition des symptômes (cf. page 4). Les charges virales semblent être similaires entre les patients asymptomatiques et symptomatiques, bien que les implications pour l'infectiosité ne soient pas encore claires. Les personnes présentant des symptômes peuvent s'auto-isoler ou demander des soins médicaux, mais celles qui ne présentent aucun symptôme ou qui présentent des symptômes bénins peuvent continuer à circuler dans la communauté. Pour cette raison, les personnes aymptomatiques portant une forte charge virale ont le potentiel d'être des super-contaminateurs et peuvent avoir une influence démesurée sur le maintien de l'épidémie.

Les cas de super-contamination sont souvent autant le résultat de l'établissement que des caractéristiques de l'hôte. Des cas apparemment généralisés de Covid-19 se sont produits dans des chorales, des supermarchés, lors d'évènements religieux et dans les établissements de soins de santé. Ce sont tous des paramètres où une personne peut avoir de nombreux contacts étroits sur une courte période de temps.

Selon le virologue Frédéric Tangy, directeur du Laboratoire d'innovation vaccinale à l'Institut Pasteur, avant l'été 2020 les chercheurs avaient identifié 19 super-contaminateurs en Autriche, en France et en Corée du Sud. Ces individus sont capables de transmettre le virus jusqu'à 10 ou 20 personnes en moyenne. On ignore pour quelle raison ces porteurs sains ou malades (il n'y a pas de règle) présentent une charge virale aussi élevée mais de toute évidence le virus a trouvé chez eux un biotope idéal pour se multiplier.

Les jeunes adultes super-contaminateurs

Depuis le mois de mars 2020 les jeunes adultes (18-24 ans) sont considérés comme des super-contaminateurs car ils ont tendance à ne pas respecter les gestes barrières pour des motifs aussi ridicules que l'atteinte à leur mode de vie et leurs libertés (de toute évidence ils n'ont jamais connu la guerre ni vécu en Chine !) et sont des porteurs généralement asymptomatiques (comme les enfants, voir plus bas). Leur comportement incivique s'est confirmé durant les vacances d'été et lors de la rentrée en septembre 2020.

La Fête de la musique célébrée à Paris le 21 juin 2020. Combien de jeunes adultes respectaient les gestes barrières ? D.R.

Si cela se confirme dans les études comme l'enquête française "CoviPrev", d'autres groupes sont apparus dont les 25-34 ans qui ont également tendance à ne pas respecter les mesures élémentaires de sécurité sanitaire.

Autrement dit, dans un pays comme le France ou la Belgique, ce sont à peine 20% des habitants qui mettent en danger 80% de la population de leur pays dont plus de 30% de personnes vulnérables et qui risquent d'affaiblir son économie !

Même s'il ne faut pas stigmatiser les jeunes - la majorité d'entre eux ont heureusement le sens civique -, ces abus eurent des conséquences sanitaires graves. Pour éviter que la situation devienne incontrôlable avec une saturation du système de santé, les gouvernements n'ont pas eu d'autre choix que d'appliquer des mesures strictes et parfois coercitives (avec compensation financière au besoin) pour endiguer la propagation du Covid-19. La situation sanitaire fut particulièrement critique durant la deuxième vague épidémique survenue à partir d'octobre 2020 qu'on aurait pu sinon éviter, du moins fortement aplanir si tout le monde avait respecté les règles. On y reviendra (cf. page 8).

Selon Ariane Bazan, psychologue à l'ULB et membre de la cellule d'évaluation de crise Celeval, "il faut mieux sensibiliser les jeunes au risque de contamination. Plutôt que de les forcer à se mettre en quarantaine dans un studio avec leur famille - ce qui est psychologiquement invivable - mieux vaut en faire des partenaires pour les impliquer dans le combat contre le Covid et leur donner des perspectives".

Les enfants peu contaminants

Et qu'en est-il des enfants ? Des études ont montré dès le mois d'avril 2020 que les enfants (< 20 ans) ne sont pas des vecteurs importants du Covid-19 (cf. M.Levinson et al., 2020; L.Di Domenico et al., 2020; A.Fontanet et al., 2020; P.Poletti et al., 2020; R.Laxminarayan et al., 2020). Les enfants peuvent être contaminés et propager le virus et même être à la base de clusters. Cependant, comparativement à d'autres maladies respiratoires comme la grippe, les enfants sont proportionnellement moins contaminés par le Covid-19 que les adultes.

Selon des tests PCR réalisés sur 36 enfants en Chine entre janvier et mars 2020, il s'avère que 28% des enfants testés positifs étaient asymptomatiques au moment de la découverte de leur infection. Ces enfants ont gardé des virus dans leur nez pendant 9 à 11 jours (cf. H.Qiu et al., 2020). Si ce sont généralement des porteurs sains, ils présentent plus facilement des infections ORL que respiratoires (cf. (A.T. Cruz et al., 2020).

 

Document Gouv.lu/Le Quotidien.

En outre, les enfants développent très rarement la Covid-19 et les décès sont exceptionnels (moins de 1% des enfants et ados infectés) contrairement aux adultes et sont également moins transmetteurs.

Durant la première vague épidémique, sur base des données d'avril 2020, il n'y a pas eu d'épidémie documentée dans les crèches, écoles, collèges, lycées ou universités, sauf une dans un lycée de Crépy-en-Valois en France où le virus a touché 38% des lycéens, 43% des enseignants et 59% des personnes travaillant dans l’établissement. Dans les autres établissements scolaires, les rares contaminations se comptaient sur les doigts d'une main. Dans ces cas, l'école ferma durant deux semaines.

Si on prend l'exemple du Luxembourg qui reste un modèle exemplaire de bonne gestion de l'épidémie, jusqu'en novembre 2020 les étudiants ont été peu contaminés : 0.53% des écoliers du primaire ont été testés positifs et 0.88% des élèves du secondaire. Selon Claude Meisch, ministre de l'Éducation, sur le total d'élèves inscrits, les contaminés représentent moins de 1.3% des cas dans l'enseignement supérieur et même 30 fois moins au plus faible de l'épidémie. Le pourcentage de cas positifs parmi les enfants de < 20 ans est toujours resté inférieur au quart de la population totale contaminée par le Covid-19 (cf. Le Quotidien; L'essentiel.lu).

Toutefois, sur le plan biologique, le risque zéro n'existe pas. Tout individu, enfant ou adulte et nous-même, risquons donc d'être contaminés par le Covid-19. En France par exemple, les dépistages ont montré que les enfants et adolescents testés positifs au Covid-19 représentent respectivement 12% et 16% des cas alors que les adultes testés positifs représentent plus de 20% des cas (cf. Gouv.fr). Ce résultat est toutefois biaisé car il est plus difficile de détecter des enfants positifs puisque généralement ils ne présentent pas de symptômes.

Le discours scientifique et les résultats des dépistages peuvent donc prêter à confusion et même des politiciens s'y sont faits prendre dans leurs communications au point que dans une commune de France on imagina de confiner les enfants durant la récréation ! (cf. page 7). En novembre, dans la commune belge de Courcelles, la bourgmestre (qui fut elle-même contaminée par le Covid-19) a exigé que les enfants à partir de 6 ans portent un masque à l'école alors que cela n'a jamais été une directive du Centre de Crise ni de la Ministre de la Santé. Son ordonnance devint finalement une recommandation que 20% des parents n'ont pas suivie.

En résumé, il faut retenir que l'avantage des enfants est qu'ils sont moins sensibles à la maladie que le reste de la population et la contagiosité des jeunes enfants est également réduite.

Les restaurants et lieux clos sources de contaminations

Aux Etats-Unis, sur 314 personnes d'au moins 18 ans suivies par le CDC dont 154 patients Covid et 160 participants témoins sains, les personnes contaminées avaient une probabilité pratiquement deux fois plus élevée d'avoir fréquenté un restaurant que les personnes saines (cf. K.A. Fischer et al., 2020).

Dans une deuxième étude publiée dans la revue "Nature" en novembre 2020 (en PDF sur medRxiv), l'informaticien Jure Leskovec de l'Université de Stanford et ses collègues ont utilisé un modèle épidémique SEIR (cf. page 5) reprenant des données démographiques, des estimations épidémiologiques et des données GSM anonymes de citoyens américains pour réaliser une méta-analyse des habitudes de sortie de la population : où les gens se sont rendus, combien de temps ils y sont restés et combien de personnes se trouvaient dans le lieu concerné. Ensuite, ils ont calculé leur effet sur la propagation du Covid-19 et son impact en fonction du niveau socioéconomique (dont l'éthnie et le revenu).

Les chercheurs ont analysé le comportement de quelque 98 millions de personnes dans 10 grandes villes américaines (Atlanta, Chicago, dallas, Houston, Los Angeles, Miami, New York, Philadelphie, San Francisco et Washington D.C.). Ils ont constaté que la plupart des contaminations se sont produites dans les lieux clos où de nombreuses personnes ont passé beaucoup de temps comme les restaurants, les salles de fitness, les lieux de culte ainsi que les hotels et motels notamment. Dans ces lieux, les personnes avaient entre 10 et 100 plus de risque d'être contaminées par le Covid-19 que dans les autres endroits. Le risque de contamination était également plus élevé dans les populations défavorisées.

Attributs analysés dans 10 grandes villes américaines. Dans les deux graphiques supérieurs, ils sont regroupés selon le temps de séjour (gauche) et le nombre moyen de visiteurs horaires divisé par la superficie du lieu (droite). Les deux graphiques inférieurs montrent les prévisions de l'augmentation des infections (pour 100000 habitants) suivant la réouverture d'une catégorie de lieu trié par lieu (gauche) et pour la catégorie dans son ensemble (droite). Document J.Leskovec et al. (2020).

Cette étude fut critiquée par les représentants de l'Horeca, notamment en Belgique, pour deux raisons. D'une part les habitudes américaines ne sont pas celles des Européens. En effet, aux Etats-Unis dans la plupart des restaurants les clients ne restent pas plus d'une demi-heure. En Belgique, en France ou au Luxembourg, les clients restent plus d'une heure à table, y compris les salariés se rendant dans les restaurants d'entreprise. La dynamique de propagation du virus est donc différente.

D'autre part, l'étude ne tient pas compte d'un lieu soi-disant à risque, les écoles qui rassemblent en Belgique près de 2 millions de jeunes de 5 à 21 ans au comportement très sociable et potentiellement asymptomatiques.

Selon le représentant de l'Horeca, en stigmatisant une nouvelle fois les restaurants, non seulement ce type d'étude porte un grave préjudice au secteur mais le ministre de la Santé peut en déduire à tord qu'il s'agit du principal foyer de l'épidémie et qu'il doit donc resté fermé comme d'autres lieux à haut risque.

Cette critique est-elle justifiée ? Cette méta-analyse ne prend pas en compte tous les lieux publics très fréquentés (écoles, cinémas, supermarchés, etc).

D'abord on ne peut pas comparer la première à la deuxième vague épidémique car les réponses des autorités furent différentes, on a finit par mieux connaître le virus, la population apprit à se protéger, la souche virale s'est également adaptée au fil du temps et on a tous tiré des leçons des erreurs du passé (cf. page 7, page 8, page 11).

Des simulations ont montré que si le fait de fermer les écoles réduit sensiblement la propagation du virus, elle n'est pas suffisante pour enrayer l'épidémie. Seule la fermeture des restaurants et des magasins aplatit la courbe et freine la propagation du virus avec un Ro tombant entre 0.4 et 0.8 en l'espace de 2 semaines avec un effet immédiat sur la baisse du taux d'hospitalisation et du nombre de patients aux soins intensifs.

En tenant compte des étudiants dans les simulations, on constate que ce n'est pas la population la plus contaminante. De plus, si les jeunes mangent dans des snacks et parfois au restaurant sur l'heure de midi, comme en soirée, la majorité des clients sont des adultes. Ceci dit, il est vrai que les jeunes ont plus de probabilité de propager le virus pendant l'heure de midi ou les repas en général que pendant les cours où ils respectent les gestes barrières.

La fermeture des établissements scolaires ne sera donc jamais suffisante pour enrayer l'épidémie car le problème est ailleurs. Aujourd'hui, il est prouvé que les restaurants clos sont l'une des principales sources de propagation du virus car les clients sont nombreux dans une petite surface, il y a des asymptomatiques, il y a plusieurs services et donc un brassage important et personne ne porte de masque à table.

Les autorités furent donc contraintes de (re)confiner certains quartiers, secteurs économiques voire toute une province pendant quelques semaines au printemps ou à l'été 2020 comme ce fut le cas en Chine, en Inde, à Madagascar, aux Etats-Unis, en Argentine, en Australie, en Ukraine, et plus près de nous au Portugal, en Espagne, en Grande-Bretagne, en Allemagne et en Italie (cf. RTBF). Nous verrons qu'il en fut de même durant la deuxième vague épidémique. On y reviendra (cf. page 8).

Les ménages, foyers d'infection

Pour rappel, au sens statistique un ménage est défini comme l'ensemble des occupants d'une résidence principale, qu'ils aient ou non des liens de parenté. La famille est la partie d'un ménage comprenant au moins deux personnes ayant un lien de parenté direct (conjoint, enfant).

Dans une étude publiée dans la revue "Science" le 23 octobre 2020, Justin Leesler de l'École de santé publique Johns Hopkins Bloomberg et ses collègues ont analysé les cas cliniques de contamination par le Covid-19 et leur origine. Leurs résultats montrent que "la majorité des contaminations surviennent probablement au sein du cercle familial et d'autres milieux résidentiels (comme les maisons de retraite). En effet, la plupart des individus vivent avec d'autres personnes et les contacts familiaux incluent de nombreuses formes d'interaction étroite, de haute intensité et de longue durée".

Selon une étude chinoise portant sur 391 personnes réalisée en février 2020 (lorsque l'épidémie présentait un Ro = 0.4), les contacts familiaux et les personnes voyageant en contact avec une personne asymptomatique présentaient le risque le plus élevé d'infection avec 6.27%. Pour les contaminations intra-familiales, le taux d'attaque secondaire était de 11.2%. Les enfants étaient aussi susceptibles d'être infectés que les adultes avec un taux d'infection de 7. 4% chez les enfants < 10 ans contre 6.6% dans la moyenne de la population (cf. Q.Bi et al., 2020).

En France, durant la première vague épidémique le taux de transmission secondaire intra-familial était de 11% vers les parents et de 10% vers les frères et sœurs, similaire au taux observé par Bi et ses collègues à Shenzen, en Chine.

Le Covid-19 se transmet principalement au sein des ménages et dans des contextes de type familial. Une proportion décroissante de cas de transmission se produit à des échelles spatiales croissantes, mais ces cas deviennent plus critiques pour soutenir la pandémie. Document N.Cary/Science pour J.Lessler et al. (2020) adapté par l'auteur.

Des études de recherche précoce des contacts et une vaste étude de plus de 59000 cas parmi les contacts réalisée en Corée du Sud ont révélé que les contacts familiaux avaient une probabilité 6 fois plus élevée d'être contaminés par le Covid-19 que les autres contacts étroits. Les contacts familiaux représentaient 57% des infections secondaires identifiées dans l'étude sud-coréenne, malgré un suivi exhaustif des contacts communautaires. À l'échelle mondiale, la proportion de cas attribuables à la transmission par les ménages varie en raison de nombreux facteurs dont la taille du ménage.

Les études sur les contacts suggèrent que 17 à 38% des contacts se produisent au sein des des ménages, ce qui implique que 46 à 66% de la transmission se fait au sein du ménage. Cela concorde avec le fait que les contacts familiaux sont un facteur clé de transmission d'autres virus respiratoires.

Même parmi les contacts étroits au sein des ménages, il existe des hétérogénéités considérables dans le risque de transmission. Les conjoints des cas index (voir plus haut) ont une probabilité au moins deux fois plus élevée d'être contaminés que les autres membres adultes du ménage, et les cas index symptomatiques ont toutes les probabilités de transmettre le virus.

De plus, un âge plus avancé est associé à une contamination potentiellement accrue et à une transmissibilité accrue d'une maladie grave. Les membres plus âgés peuvent faire face à un risque supplémentaire dans les ménages multigénérationnels si les membres plus jeunes ont des obligations scolaires ou professionnelles, bien que les jeunes enfants puissent être moins sensibles à l'infection et transmettre le virus moins facilement.

Les résidences collectives à risque

Tout comme dans les ménages, ceux qui vivent dans des résidences collectives telles que les prisons, les cités-dortoirs et les établissements de soins de longue durée ont des contacts étroits, intenses et de longue durée. Dans ces milieux, la promiscuité offrent plus de contacts potentiels qui appartiennent souvent à des groupes plus âgés.

 Ajoutons que dans certains établissements de soins et maisons de retraite, le manque de moyens ne permet pas toujours de protéger tous les résidents. En Belgique par exemple, dans certaines maisons de retraite, la moitié et même parfois tous les pensionnaires ont été contaminés. Dans certains établissement il y eu 50% de décès ! On y reviendra. 

Les centre pour handicappés n'ont pas été épargnés. En Wallonie, il y eut des mises en quarantaine de certains pavillons en raison de l'un ou l'autre cas de contamination amené par un visiteur. Heureusement, ces alertes furent peu nombreuses et sans gravité.

Concernant les contaminations dans les prisons, l'OMS a préparé des plans de prévention et de lutte mais ils sont rarement appliqués avec les conséquences fatales qu'on peut imaginer.

Selon les auteurs, la confluence de ces facteurs peut conduire à des taux élevés de contamination lors d'épidémies (taux d'attaque). Ainsi, 66% des résidents furent contaminés dans un refuge pour sans-abri, 62% dans une maison de soins infirmiers et 80% dans un dortoir de prison. Même lorsque les résidents partent rarement, ces installations sont étroitement liées aux communautés par le biais des travailleurs et des invités.

Bien que la transmission puisse être la plus facile et la plus fréquente dans les ménages et les résidences collectives, la transmission communautaire relie ces milieux et est donc essentielle pour soutenir l'épidémie, même si elle provoque directement moins de cas. Toutefois, les propriétés de la transmission communautaire sont difficiles à mesurer, et c'est à cette échelle que se situait en octobre 2020 une grande partie du débat restant sur la transmission du Covid-19.

Logo du risque biologique (biohazard).

Outre l'effet des super-contaminateurs, la transmission du virus peut également être amplifiée si plusieurs infections ultérieures se succèdent rapidement et si des épidémies avec des taux d'attaque élevés se sont produites dans des milieux de contact rapproché tels que les églises (38%), les usines de transformation de viande (36%) et les écoles (14%). A ce sujet, les lieux de culte restent des foyers d'infection (cf. le premier cas identifié dans une église en Corée du Sud), les mosquées et les synagogues (en Israël), raison pour laquelle au début de l'épidémie elles ont d'abord réduit l'affluence des fidèles puis furent fermées au public vers la mi-mars 2020 (cf. The Guardian). Il reste toutefois des pays où des communautés de croyants comme les Évangélistes aux Etats-Unis, les Ultra-Orthodoxes en Israël ou certains Musulmans en Inde se croient protégées par une Puissance supérieure ou refusent de suivre les actualités et continuent à se rassembler (cf. RTBF, La Meuse, CNews). On y reviendra en dernière page.

Justin Leesler et ses collègues abordent également les stratégies des gouvernements. "Les moteurs de la pandémie au Covid-19 - les environnements domestiques et résidentiels, la communauté et la transmission à longue distance - ont des implications importantes pour les stratégies de lutte. En effet, en passant de l'échelle internationale à l'échelle des ménages, le poids des interventions est partagé par plus de personnes; il y a peu de voyageurs internationaux, mais presque tout le monde vit dans des ménages et des communautés. Les mesures visant à réduire la propagation au sein des ménages peuvent sembler particulièrement difficiles, mais comme elles affectent directement un très grand nombre de personnes, elles n'ont pas besoin d'être parfaites. L'utilisation de masques de protection et le cloisonnement des espaces domestiques, l'isolement ou la mise en quarantaine à l'extérieur du domicile et, à l'avenir, la fourniture de médicaments préventifs aux ménages pourraient avoir des effets importants même s'ils n'offrent qu'une protection modeste. Inversement, les mesures de lutte à plus grande échelle spatiale (par exemple, interrégionale) doivent être largement mises en œuvre et très efficaces pour contenir le virus. En effet, peu de pays ont réussi à enrayer la contamination sans confinement de la population et sans fermetures des entreprises, en particulier lorsque la transmission communautaire est répandue". Ce sont exactement les stratégies que nos gouvernements ont essayé d'appliquer avec les succès et les échecs que l'on sait, le principal facteur de réussite étant l'adhésion de la population aux mesures prises.

L'immunité

L'immunité croisée, un leurre

Pendant le confinement, certaines rumeurs appuyées par une étude allemande publiée le 22 avril 2020 sur medRxiv (donc non validée par ses pairs) laissaient entendre que des personnes saines ayant préalablement été infectées par un autre coronavirus comme celui du rhume ou de la bronchite (plus de 180 agents viraux peuvent la transmettre) pourraient développer une immuté croisée en raison de cette primo infection et donc lutter efficacement contre le Covid-19 sans tomber malade. Nous verrons que c'est l'argument qu'a repris le président brésilien Jair Bolsonaro pour ne pas porter de masque de protection, jusqu'à ce qu'il soit contaminé.

Les chercheurs sont arrivés à cette conclusion après avoir examiné deux groupes de 18 patients, dont un séronégatif au Covid-19 dont 34% d'entre eux développèrent des anticorps contre un version simulée in vitro de la protéine S du Covid-19 alors qu'ils n'avaient pas été infectés par le virus. Une deuxième expérience faites sur 18 échantillons de tissus des patients séronégatifs ont montré qu'ils étaient tous porteurs des anticorps IgG contre les coronavirus du rhume (les souches 229E, HKU1, NL63 et OC43), même les patients qui étaient restés négatifs auparavant. Selon les chercheurs, cela prouve que l'immunité croisée est indépendante de la présence des anticorps.

Les auteurs en déduisirent que les infections provoquées par d'autres coronavirus stimuleraient également le système immunitaire à produire un pool de lymphocytes mémoires, ceux-là même qui secrètent les IgA ou IgG (cf. page 9). Ces lymphocytes B auraient un effet protecteur contre le Covid-19. Selon les auteurs, cela expliquerait pourquoi des enfants et des jeunes adultes plus susceptibles d'attraper des rhumes que les adultes, ne tombent pas malade du Covid-19 et sont soit asymptomatiques soit présentent des symptômes bénins.

Toutefois, dans une étude coordonnée par l'hôpital Necker de Paris et l'Institut Pasteur publiée le 30 juin 2020 sur medRxiv, des chercheurs ont montré que cette immunité croisée n'existe pas. Ils ont étudié 775 enfants âgés entre 0 et 18 ans, répartis en 3 groupes (symptômes bénins du Covid-19, forme grave du Covid-19 et séronégatifs). Parmi eux, 36 enfants présentaient un syndrome inflammatoire lié au Covid-19 et apparenté à la maladie de Kawasaki.

Tous les enfants présentaient autant de coronavirus du rhume; ils ne les protégeaient donc pas contre le Covid-19. Reste que la question de savoir pourquoi les enfants contractent beaucoup moins souvent l'infection au Covid-19 reste un mystère.

Les chercheurs ont également conclu que le virus risque de revenir chaque année. Dans un communiqué de l'Institut Pasteur, le Dr Marc Eloit, responsable du laboratoire Découverte de pathogènes et coauteur de cette étude déclara : "Si le Sars-CoV2 se comporte comme un coronavirus saisonnier, on peut s'attendre à ce que même quand l'état d'immunité vis-à-vis du SARS-CoV2 sera important, ce virus continue à circuler dans la population".

Le prix de l'immunité collective

Selon le Dr Eloit précité, "Si le virus de la Covid-19 se comporte comme les coronavirus saisonniers, on peut s'interroger sur la capacité de la population à atteindre un niveau d'immunité suffisant pour empêcher la réapparition régulière de la maladie".

La question de l'immunité collective reste ouverte et les immunologues se demandent toujours si les saisons ont un effet sur le virus comme expliqué plus haut.

Aux dernières nouvelles, en Europe entre 2 et 7% de la population est naturellement immunisée contre le Covid-19. Cette proportion s'élève à 15% dans certaines régions de France mais peut atteindre le double dans certaines villes.

La proportion reste très faible en raison du confinement et des gestes barrières anti-Covid. Parmi les groupes de populations, c'est auprès du personnel de santé que l'auto-immunisation est la plus élevée (~10%) du fait qu'il est plus fréquemment en contact avec le virus. Selon les simulations, en Belgique on ne pourra pas dépasser 20% d'auto-immunisés. Le développement d'un médicament est donc indispensable.

Microphotographie TEM colorisée de Covid-19 isolés d'un patient. Document NIAID/Flickr.

Selon Karin Ulrika Olofsdotter, ambassadrice de Suède aux Etats-Unis, au 26 avril 2020 environ 30% de la population de Stockholm atteignit le seuil d'immunité et les spécialistes espéraient atteindre l'immunité collective en mai. Mais elle ne fut jamais atteinte (cf. NPR). On reviendra sur la stratégie suédoise (cf. page 8).

Selon une étude publiée sur medRxiv le 21 septembre 2020 (et donc non validée) par 34 chercheurs, sur base d'un modèle mathématique, ils affirment que 66% des habitants de Manaus seraient auto-immunisés contre le Covid-19. Or la vague épidémique est arrivée plus tard au Brésil qu'en Europe et fut brutale, avec une saturation rapide des hôpitaux. En septembre le taux de reproduction de base Ro était encore élevé bien que trois à quatre fois inférieur au Brésil qu'en Europe (Ro = 2% au Brésil contre 8% en France par exemple).

Selon Ester Sabino de l'Université de Sao Paulo et coauteur de cette étude, "Il apparaît que l'exposition au virus lui-même ait entraîné une baisse du nombre de nouveaux cas et de décès à Manaus". Mais cette auto-immunité est temporaire (voir plus bas). Mais surtout, cela prouve que le système de santé de Manaus est défaillant et n'est pas parvenu à endiguer la transmission du virus... Mais ne leur jetons par la pierre car l'Europe et les Etats-Unis furent également bien en peine d'endiguer respectivement leur deuxième et troisièmes vague épidémique.

Dans une autre étude publiée dans le journal "JAMA" le 23 octobre 2020, Yongman Lv de l'hôpital de Tongji de Wuhan en Chine et ses collègues ont testé 35040 personnes dont 49.3% d'hommes et 50.7% de femmes ayant un âge moyen de 36 ans. Ils concluent que la séropositivité globale de ce groupe n'atteignant que 3.9% et donc que l'immunité collective était très faible.

Selon les chercheurs, "le taux de séropositivité pour les anticorps IgM était de 0.0%, celui pour les anticorps IgM et IgG était de 0.7% et celui pour les anticorps IgG de seulement 3.2%. La plupart des individus (80.9%) étaient positifs pour les IgG uniquement. Le taux de séropositivité global était de 3.9%. Nous avons observé que très peu d'individus (0.04%) avaient de l'ARN du Covid-19 détectable et furent testés négatifs pendant leur période de quarantaine, et aucun de leurs contacts étroits n'eut de résultat de test ARN positif. La prévalence séropositive dans les districts urbains était plus élevée que dans les zones suburbaines et rurales (4.4% contre 2.9%), démontrant un gradient urbain à suburbain. De plus, les femmes avaient une prévalence séropositive plus élevée que les hommes (4.4% contre 3.3%). Nous avons observé que la prévalence séropositive était associée à l'augmentation de l'âge, avec les taux les plus élevés chez les personnes âgées de 60 ans et plus (9.2%)".

Bien que l'échantillon contenait peu de participants âgés de plus de 60 ans et aucun des participants de moins de 18 ans, et que la plupart des participants provenaient de zones urbaines où le taux de contamination est naturellement plus élevé qu'ailleurs, le calcul de l'immunité n'est peut-être pas exact car biaisé et incomplet. Il donne toutefois un ordre de grandeur de l'immunité collective qui reste donc très faible à Wuhan et insuffisante pour neutraliser l'épidémie.

On observe la même faible immunité naturelle en Afrique où, en moyenne, 5% de la population présente des anticorps contre le Covid-19, mais paradoxalement le virus s'y propage très peu et fait très peu de victimes. On y reviendra (cf. page 3).

De façon générale, une question clé de la crise sanitaire est de savoir comment et quand l'immunité collective peut être obtenue et à quel prix ?

Dans un article publié dans la revue "Nature" le 9 septembre 2020, Arnaud Fontanet et Simon Cauchemez du CNRS estiment que "le coût de l'immunité collective par le biais d'une infection naturelle serait très élevé, surtout en l'absence d'une meilleure prise en charge des patients et sans protection optimale des individus risquant de graves complications. En supposant un seuil d'immunité de groupe optimiste de 50% - c'est-à-dire que 1/3 de la population est immunisée -, pour des pays comme la France et les États-Unis, cela se traduirait respectivement par 100000 à 450000 et 500000 à 2100000 de décès. Les hommes, les personnes âgées et les personnes souffrant de comorbidités sont touchés de manière disproportionnée, avec des taux de mortalité par infection de 3.3% pour les plus de 60 ans et une mortalité accrue chez les personnes atteintes de diabète, de maladie cardiaque, de maladie respiratoire chronique ou d'obésité. L'impact attendu serait nettement plus faible chez les populations plus jeunes".

Comme le confirme les chercheurs, en l'état actuel "seules les interventions non pharmaceutiques, telles que la distanciation sociale, l'isolement des patients, les masques faciaux et l'hygiène des mains, se sont avérées efficaces pour contrôler la circulation du virus et devraient donc être strictement appliquées. Les médicaments antiviraux potentiels qui réduisent la charge virale et, par conséquent, diminuent la transmission, ou les agents thérapeutiques qui préviennent les complications et les décès, pourraient devenir importants pour la lutte contre l'épidémie dans les mois à venir. Ceci, jusqu'à ce que les vaccins soient disponibles, ce qui nous permettra d'atteindre l'immunité collective de la manière la plus sûre possible".

Mais il faut encore répondre aux questions en suspens. En effet, les mois passant, il s'avère que si une fraction de la population s'est immunisée naturellement contre le Covid-19, en moyenne 80% de la population n'a pas produit d'anticorps spécifiques et peut donc potentiellement contracter la maladie. Si ces contaminés sont asymptomatiques et ne sont pas dépistés, un seul foyer suffit pour relancer l'épidémie.

Parmi les questions toujours débattues, les spécialistes ne savent toujours pas dans quelle mesure les réponses immunitaires sont protectrices chez les patients convalescents et les protègent d'une nouvelle attaque, et combien de temps dure l'immunité. Cela a notamment un impact sur les recontaminations éventuelles. Il fallut des mois de recherches pour le savoir mais les résultats varient encore d'une étude à l'autre. Voici les principaux résultats.

Une immunité limitée à 3 mois et quelques

La capacité de l'organisme à neutraliser un pathogène dépend des performances des différentes lignes de défense du système immunitaire. D'une part, il y a l'immunité innée qui intervient dès qu'un pathogène franchit les barrières physiques de l'organisme (peau, muqueuses, salive, mucus...). Cette ligne de défense comprend des lymphocytes spécialisés comme les macrophages, les cellules NK, etc, qui vont produire des anticorps pour combattre le virus. Ces anticorps n'apparaissent dans les tests sérologiques que 14 jours après la primo-infection.

Réponse immunitaire de patients Covid. ID50 est la dose létale, POS sont les jours après le début des symptômes auxquels le sérum a été collecté. Les points colorés indiquent la gravité de la maladie (0-5). Document K.J. Doores et al. (2020) adapté par l'auteur.

D'autre part, il y a l'immunité adaptative. Se souvenant d'une précédente rencontre avec le pathogène, le système immunitaire produit principalement grâce à la moelle osseuse des lymphocytes B à mémoire (à longue durée de vie) qui vont produire des anticorps spécifiques et durables. Ils sont secondés par divers types de lymphocytes T (cytotoxiques, auxiliaire, NKT, etc). Selon le pathogène, les anticorps peuvent persister dans l'organisme jusqu'à 2 ans.

Dans le cas du Covid-19, ces anticorps peuvent empêcher le virus de se propager en se fixant sur plusieurs sites de son enveloppe : les protéines S, S1 (Spike RBD) et S2. Pour comprendre combien de temps dure l'immunité, les chercheurs ont développé des tests capables de détecter les anticorps sur l'un ou l'autre de ces sites.

Les chercheurs peuvent aussi étudier la polyprotéine ORF1ab (fusion des ORF1a et ORF1b) dont les protéines non structurales nsp sont impliquées dans la réplication du virus.

Leurs résultats peuvent donc varier en fonction de la protéine et du site qu'ils ont étudié.

Si au fil des mois on s'approche d'une valeur médiane (3-6 mois), la duré de la réponse immunitaire des anticorps est toujours débattue.

Une première étude publiée dans la revue "Nature Medicine" le 18 juin 2020 suggéra que les anticorps peuvent disparaître après 2 mois chez certaines personnes ayant eu le virus mais sans présenter de symptômes.

Dans une étude publiée sur medRxiv (non validée) le 13 juillet 2020, Katie J. Doores du Département des Maladies Infectieuses du King's College de Londres et ses collègues on testé à plusieurs reprises 96 patients et travailleurs de la santé au NHS Foundation Trust de Guy et St Thomas entre mars et juin 2020. Tous les participants avaient été testé positifs au Covid-19 soit via un test PCR soit un test sérologique.

Les chercheurs ont découvert que les niveaux d'anticorps antivirus ont atteint un pic environ 3 semaines après l'apparition des symptômes, puis ont rapidement disparu. Bien que 60% des participants aient produit une réponse anticorps "puissante" alors qu'ils avaient la Covid-19, seulement 17% avaient le même niveau de puissance à la fin de la période de test de 3 mois. Les niveaux d'anticorps étaient plus élevés et plus durables chez les personnes présentant des symptômes graves. Pour certains cas plus bénins, il était impossible de détecter des anticorps après 3 mois.

Evolution des taux d'antigènes Ig dans le sérum de patients Covid comparés aux taux relatifs chez des témoins négatifs pré-Covid (à gauche). Les échantillons des mêmes patients sont reliés par des lignes. Documents B.Isho et al. (2020) adapté par l'auteur.

Dans une étude publiée dans la revue "Science Immunology" le 8 octobre 2020, Baweleta Isho de l'Université de Toronto et ses collègues ont analysé la réponse immunitaire de 796 personnes (300 pre-Covid, 132 au stade aigu et 364 en convalescence) dépistés par le test ELISA.

Les chercheurs confirment que les anticorps sont détectables pendant 3 mois après une infection au Covid-19. Le délai le plus long fut de 115 jours soit 3.7 mois. Les chercheurs précisent également que les anticorps IgG contre la protéine S peuvent être prélevés dans la salive - ce qui facilite le dépistage et réduit le risque d'accident - bien que le prélèvement sanguin donne une mesure plus précise.

Bien que les chercheurs admettent qu'il y a beaucoup de choses qu'ils ne savaient toujours pas sur les réponses en anticorps face au Covid-19, y compris la durée de vie des anticorps au-delà des 3 mois ou la protection qu'ils offrent contre la recontamination (cf. page 4), ces études pourraient avoir des implications notamment dans le développement d'un vaccin. En effet, si vaccin est correctement conçu, il a le potentiel d'induire une réponse en anticorps durable qui peut aider à protéger la personne vaccinée contre le Covid-19.

Dans une autre étude publiée sur "medRxiv" (non validée) et dont voici le communiqué de presse, réalisée par l'équipe de Paul Elliott de l'Imperial College de Londres et Ipsos Mori pour REACT publiée le 26 octobre 2020, les chercheurs ont voulu savoir combien de temps les anticorps contre le Covid-19 restaient actifs chez des personnes asymptomatiques et symptomatiques.

Du 20 juin au 28 septembre 2020, les chercheurs ont suivi 365104 personnes prises au hasard en Angleterre et leur ont demandés de s'auto-tester régulièrement pour vérifier si elles disposaient des anticorps contre le Covid-19.

Les chercheurs ont constaté que "la proportion de personnes testées positives pour les anticorps contre le Covid-19 a diminué de 26.5%" en trois mois, passant de 6 à 4.4% de la population testée, "ce qui suggère une réduction des anticorps dans les semaines ou les mois suivant l'infection. Les résultats suggèrent aussi que les personnes qui n'ont pas montré de symptômes liés au Covid-19 sont susceptibles de perdre plus rapidement leurs anticorps détectables que celles qui ayant présenté des symptômes".

Evolution de la réponse des anticorps. On observe une décroissance au-dela de 20 à 30 jours POS. Document K.J.Doores et al. (2020) adapté par l'auteur.

La proportion d'anticorps chez les personnes testées positives au Covid-19 a diminué de 22.3% en trois mois contre 64% chez les personnes saines (non contaminées). L'étude souligne également que si toutes les classes d'âge sont concernées par cette diminution de l'immunité, les personnes âgées sont plus touchées : la proportion de personnes de plus de 75 ans disposant d'anticorps diminua de 39% contre 14.9% chez les jeunes de 18 à 24 ans.

Une autre étude publiée dans la revue "Nature Microbiology" le 26 octobre 2020 va dans le même sens. Katie J. Doores précitée et ses collègues ont analysé des échantillons de sérum collectés jusqu'à 94 jours après l'apparition des symptômes ou POS de 65 personnes contaminées par le Covid-19 et confirmées par PCR.

Les chercheurs ont constaté que "la séroconversion (immunoglobuline (Ig) M, IgA, IgG) dans plus de 95% des cas et des réponses d'anticorps neutralisants lors de l'échantillonnage au-delà de 8 jours POS. Bien que certains individus avec une dose infectieuse maximale élevée (ID50 > 10000) aient maintenu des titres d'anticorps neutralisants supérieurs à 1000 plus de 60 jours POS, certains avec un pic ID50 plus faible avaient des titres d'anticorps neutralisants approchant la valeur de base pendant la période de suivi. Une baisse similaire des titres d'anticorps neutralisants fut observée dans un groupe de 31 agents de santé séropositifs50 > 10000) aient maintenu des titres d'anticorps neutralisants supérieurs à 1000 plus de 60 jours POS, certains avec un pic ID50 plus faible avaient des titres d'anticorps neutralisants approchant la valeur de base pendant la période de suivi. Une baisse similaire des titres d'anticorps neutralisants fut observée dans un groupe de 31 agents de santé séropositifs".

Les chercheurs concluent qu'il y a "une diminution des réponses d'anticorps neutralisants dans les trois mois suivant l'infection par le Covid-19 chez les humains. La présente étude [...] peut suggérer que des rappels de vaccin sont nécessaires pour fournir une protection de longue durée".

En revanche, dans une étude publiée dans la revue "Immunology" (en PDF) le 14 octobre 2020, Deepta Bhattacharya de l'Université d'Arizona et ses collègues ont montré que l'immunité peut persister entre 5 et 7 mois après une première infection. Pour parvenir à ce résultat les chercheurs ont développé un test antigénique particulier non plus sensible au site S1 comme la plupart des études précédentes mais adapté aux sites RBD et S2 qu'ils ont expérimenté sur 5882 volontaires.

Selon les auteurs, "Les tests effectués sur 5882 membres de la communauté locale n'ont révélé qu'un seul échantillon avec une séroréactivité à la fois à la RBD et au S2 qui manquait d'anticorps neutralisants. Cette fidélité ne peut être obtenue avec RBD ou S2 seul. [...] les anticorps neutralisants sont produits de manière stable pendant au moins 5 à 7 mois après l'infection par le SRAS-CoV-2".

En résumé, comme d'autres coronavirus, le Covid-19 peut recontaminer une personne (cf. page 4). Dans ce cas, l'immunité collective ne pourra jamais être atteinte, que ce soit par le biais d'un vaccin à usage unique ou par la propagation communautaire du virus, car la quantité d'anticorps protecteurs diminue naturellement avec le temps, sans parler que certains facteurs génétiques touchant les interférons favorisent la propagation du virus.

Les primo-infectés immunisés pendant 6 mois

Dans une étude publié sur "medRxiv" (non validée) le 6 novembre 2020 par David Eyre de l'Université d'Oxford et ses collègues du NHS Foundation Trust des Hôpitaux universitaire d'Oxford (OUH), les chercheurs ont découvert que l'immunisation contre une nouvelle infection par le Covid-19 durait au moins 6 mois.

Cette étude a couvert une période de 30 semaines (d'avril à novembre 2020) et suivi 12180 employés de la santé et travailleurs à l'OUH qui furent testés pour les anticorps IgG contre le Covid-19 afin de déterminer s'ils avaient été contaminés et pour mesurer l'évolution de leur réponse immunitaire. Les chercheurs ont notamment vérifié si le personnel qui avait été contaminé auparavant conservait la même quantité d'anticorps que les personnes saines.

Sans entrer dans les détails de l'étude, seuls 89 des 11 052 membres du personnel sans anticorps soit 0.8% ont développé une infection accompagnée de symptômes. Aucun des 1246 membres du personnel ayant des anticorps n'a développé d'infection symptomatique.

Ces résultats suggèrent que la plupart des personnes ayant déjà contracté le virus au cours des six mois précédents ont conservé des anticorps et ont peu de chance de contracter à nouveau le Covid-19. Mais l'inverse est toujours vrai : les personnes qui ne possèdent pas d'anticorps contre le Covid-19 sont plus susceptibles d'être contaminées et de développer éventuellement la maladie.

Selon Eyre, "C'est une très bonne nouvelle" confirmant que "les personnes ayant contracté le Covid-19 ne l'auront plus".

Ceci dit, cette étude doit être complétées car selon Eyre, "on ne sait toujours pas combien de temps dure l'immunisation et si une infection antérieure affecte la gravité de l'infection chez les patients recontaminés".

Rappelons que l'OMS travaille avec 50 pays où des études sont menées sur les réponses en anticorps dans différents groupes de populations, y compris le personnel de santé.

Que retenir de ces études ? Sachant que la plupart des études montrent un déclin sensible de l'immunité déjà après 3 mois, on peut considérer cette période comme le délai raisonnable de sécurité au-delà duquel la personne convalescente doit faire plus attention car elle pourrait ne plus présenter suffisamment d'anticorps pour combattre le Covid-19 et risque d'être recontaminée. C'est une moyenne statistique qui par conséquent peut varier d'un individu à l'autre. Quant aux personnes saines, le risque d'être contaminée est toujours le même qu'au premier jour, les mesures de précautions qu'elles prennent ou pas prévalant sur tout le reste (leur état de santé général, leur degré d'immunité et le taux de reproduction de base du virus, le fameux Ro (cf. page 5)).

L'efficacité inégale des anticorps

Si les anticorps neutralisants sont les plus nombreux et restent actifs durant des mois voire des années, il ne s'agit pas du seul moyen de combattre le Covid-19. Notre organisme dispose heureusement d'autres armes, bien que leur efficacité pour lutter contre le Covid-19 soit parfois inégale.

Evolution de la réponse des anticorps. Document D.Bhattacharya et al. (2020) adapté par l'auteur.

Les cellules B à mémoire et les cellules T qui recherchent et détruisent les cellules infectées par le virus semblent également relativement stables pendant au moins 6 mois et pourraient fournir une certaine protection. Selon Shane Crotty de l'Institut d'Immunologie de La Jolla (LJI),en Californie, cela "pourrait éviter à la majorité des patients d'être hospitalisés pour une Covid sévère et subir des séquelles pendant des années" (cf. S.Crotty et al., 2020; NYTimes, 2020).

Il y a des indices montrant que les patients gravement touchés par le Covid-19 présentent les réponses immunitaire les plus fortes, tout comme dans les formes graves des malades du SARS et du MERS. Les deux maladies déclenchent des niveaux élevés d'anticorps qui durent jusqu'à 2 ans, les réponses des lymphocytes T au SARS pouvant être détectées encore plus longtemps. On s'attend donc à ce que la plupart des cas de recontamination par le Covid-19 soient asymptomatiques.

Antonio Bertoletti, spécialiste des maladies infectieuses à l'Université nationale de Singapour a même déclaré sous forme de boutade qu'en raison de ces défenses immunitaires persistantes, être réinfecté pourrait même être une bonne chose, "car vous continuerez à renforcer et à entraîner votre système immunitaire." Malheureusement, ce n'est pas systématique et toutes les combinaisons de réinfections par le Covid-19 sont possibles, y compris une forme plus grave que lors de la primo-infection.

Enfin, nous verrons à propos des cas de recontamination (cf. page 4) que certains patients Covid dont la primo-infection fut très grave pourraient avoir des anticorps inefficaces, ce qui les rendrait plus sensibles à une recontamination plus sévère, mais ce n'est pas prouvé.

Malgré ces observations parfois alarmantes, il faut les replacer dans leur contexte. Selon Richard Malley, spécialiste des maladies infectieuses pédiatriques à l’hôpital pour enfants de Boston, Massachusetts, il n'y a pas lieu de s'inquiéter. En effet, la polio et la rougeole sont de bons exemples. Il existe des vaccins très efficaces contre ces maladies très contagieuses et graves (cf. OMS). Il faut juste parfois une piqûre de rappel pour maintenir la protection. Ce sera probablement le cas pour la Covid-19 (cf. NYTimes, 2020; SMC, 2020).

Selon Malley, "Cela ne devrait pas effrayer les gens. Cela ne devrait pas remettre en cause le développement d'un vaccin ou ne signifie pas qu’une immunité naturelle à ce virus ne peut pas se mettre en place, car nous nous attendons à cela avec les virus". Si c'est vrai en général, dans le cas du Covid-19 la majorité de la population ne bénéficie pas de cette une immunité naturelle et doit rester prudente.

Influence du genre sur les réactions immunitaires

Nous l'avons constaté pendant la pandémie, hommes et femmes ne sont pas égaux face à la maladie. Alors que les femmes sont plus nombreuses à partir de 70 ans, plus de 60% des décès liés au Covid ont été des hommes. On en déduit que les hommes sont plus sensibles au Covid-19 que les femmes. Pourquoi ?

Les réponses immunitaires inégales entre hommes et femmes face au Covid-19. Document adapté par l'auteur.

Nous verrons à propos du système immunitaire que les femmes ont un système défensif plus efficace que celui des hommes, notamment du fait qu'elles peuvent porter un foetus mais cet avantage est également une source potentielle de maladies auto-immunes. On y reviendra.

Dans un article publié dans la revue "Nature" le 26 août 2020, Akiko Iwasaki précitée et ses collègues ont publié les résultats de l'analyse de la réponse immunitaire de patients Covid des deux genres. Ils concluent que les femmes ont une réponse immunitaire plus robuste et qui se maintient jusqu'à un âge avancé.

Selon les auteurs, si on compare les hommes et les femmes, les patientes Covid produisent dès le début de l'infection des lymphocytes T activés en plus grand nombre mais également plus matures, en particulier des cellules T terminalement différenciées. De même, par rapport à ce qu'on observe chez des sujets sains témoins, on observe chez les femmes un nombre significativement plus élevé de lymphocytes T CD8+ (les cellules tueuses, dites cytotoxiques), mais pas chez les hommes. Chez les patientes Covid, l’aggravation de la maladie est corrélée avec un taux élevé en cytokines produites par l'immunité innée, contrairement à ce qu'on observe chez les hommes.

On reviendra sur les effets des cytokines et sur l'influence du genre sur la gravité de la Covid-19 (cf. page 4).

Les zoonoses

La zoonose est une infection (ou infestation) transmise de l'animal à l'homme et vice versa. Le Covid-19 entre dans cette catégorie. En effet, c'est le septième coronavirus capable d'infecter les humains. Quatre d'entre eux sont des virus du rhume (229E, NL63, OC43 et KHU1) mais les deux autres (SARS et MERS) sont plus graves. Le SARS-CoV-2 semble encore plus grave.

Le Dr George Fu Gao, directeur du CDC chinois et auteur de plusieurs articles remarqués dans la revue "New England Journal of medicine" dès janvier 2020 résume tout le problème : "le virus du Covid-19 est très très spécial. Personne n'avait prévu un tel comportement, avec autant d'asymptomatiques. Mais qu'un coronavirus ait provoqué une pandémie, cela, en revanche, n'a rien d'étrange".

Les zoonoses sont à l'origine de la plupart des maladies émergentes. Elles préoccupent tous les épidémiologistes et nos gouvernements (dont les ministres de la Santé, de l'Economie, des Classes moyennes et de l'Écologie, du moins en principe) car elles menacent le développement économique, le bien-être humain et l'intégrité des écosystèmes. On reviendra sur les zoonoses et les maladies émergentes dans l'article consacré aux virus.

Dans le langage courant, on parle de zoonose inverse quand l'être humain transmet un virus à un animal, notamment aux mammifères comme les animaux domestiques (cf. PNUE, OMS).

La zoonose inverse

Le Covid-19 est un Bêtacoronavirus qui en théorie ne devait pas se transmettre à nos chiens et chats qui sont sensibles au coronavirus alpha, bien que nous n'ayons aucune certitude scientifique.

Toutefois, on a découvert un chat en Belgique porteur du virus (cf. Acad. Méd. fr, RTBF) et 15 chats parmi 102 chats examinés à Hong Kong soit ~15% sont aussi porteurs du virus. Onze parmi les quinze chats avaient produits des anticorps. Ces animaux auraient contracté le virus auprès des personnes avec lesquelles ils vivent (cf. Global Times).

Le 2 mai 2020, l'École Nationale Vétérinaire d'Alfort (Enva) annonça la détection du premier chat porteur du Covid-19 en France. Comme pour des cas précédemment identifiés dans le monde, le chat vivait avec une personne malade du Covid-19.

Une étude publiée dans le journal "NEJM" le 13 mai 2020 suggéra que les chats peuvent être des "hôtes intermédiaires silencieux" du Covid-19, des porteurs sains. Selon l'étude, trois chats ont été inoculés avec le Covid-19 puis appariés dans un ménage avec trois chats qui n'avaient pas le virus. L'étude a montré que dans les trois jours, les défenses immunitaires de tous les chats inoculés ont détecté le virus, et dans les huit jours tous les chats qui étaient en bonne santé ont également été testés positifs au Covid-19. Fait intéressant, aucun des six chats de l'étude n'a montré de symptômes, ni changement de température corporelle ni perte de poids ou une maladie oculaire.

Le 8 juin 2020, dans la revue "Morbidity and Mortality Weekly Report", le CDC américain annonça la contamination de deux chats par le Covid-19 aux Etats-Unis (un chat de 4 ans dans le comté de Nassau et un chat de 5 ans dans le comté d'Orange). Dans les deux cas, il n'y a pas de preuve d'une contamination par des humains bien que les deux chats vivaient chez des particuliers. Selon les auteurs de l'article, "Ces données confirment à ce jour que les animaux ne jouent pas un rôle important dans la propagation du SARS-CoV-2, bien que la transmission d’humain à animal puisse se produire dans certaines situations", confirmant l'étude publiée dans "NEJM".

Les deux chats présentaient des symptômes légers : éternuements, larmoiements et une légère léthargie et ont guéri quelques jours plus tard sans aucun soin.

Dans un communiqué de l'AFP publié le 27 juillet 2020, un chat fut contaminé au Royaume-Uni. Selon les experts de l'enquête sanitaire, "la contamination a eu lieu du maître vers le chat". L'animal avait d'abord été diagnostiqué par un vétérinaire comme souffrant d'herpès virus félin, mais un échantillon testé par la suite au Covid-19 s'est révélé positif (cf. BBC).

Des chiens ont également été contaminés par le Covid-19. A Hong Kong, deux parmi quinze chiens ayant un propriétaire étaient porteurs du virus. Il s'agit d'un poméranien mâle castré de 17 ans et d'un berger allemand de 2.5 ans. Les deux chiens ont développé des anticorps et sont restés asymptomatiques pendant la quarantaine (cf. M.Peiris et al., 2020). Un chien d'arrêt fut également contaminé.

Le berger allemand Buddy est le premier chien décédé du Covid-19 en juillet 2020. Document R.Mahoney.

Aux Etats-Unis, le premier chien testé positif au Covid-19 est mort après avoir présenté des symptômes apparemment semblables à ceux de beaucoup d'humains. Buddy, un berger allemand de sept ans, était tombé malade en avril 2020, à peu près au même moment où son propriétaire Robert Mahoney se remettait lui-même du Covid-19. Buddy semblait avoir le nez bouché et des difficultés à respirer, et son état n'a cessé de se détériorer au fil des semaines. M. Mahoney et son épouse Allison, qui vivent à New York, ont finalement décidé d'euthanasier le chien le 11 juillet, lorsque Buddy a commencé à vomir des caillots de sang, à avoir du sang dans ses urines et à ne plus pouvoir marcher (cf. National Geographic, Twitter). 

Selon le "National Geographic", au 29 juillet 2020, 12 chiens et 10 chats furent testés positifs au Covid-19 aux Etats-Unis.

Selon Peiris, "ces éléments de preuve suggèrent qu'il s'agit d'exemples de transmission du SARS-CoV-2 d'homme à animal. Il n'est pas clair si les chiens infectés peuvent transmettre le virus à d'autres animaux ou à l'homme".

Enfin, selon un article publié sur "BioRxiv" le 22 septembre 2020, dans le cadre d'une étude nommée "Covidac" menée notamment par l'école vétérinaire VetAgro Sup près de Lyon (F) sur 75 chiens et chats testés par PCR, "les animaux de compagnie vivant avec des maîtres positifs au Covid-19 ont 8.1 fois plus de risques d'être infectés que leurs congénères".

Toutefois, les chercheurs veulent rassurer la population : "En revanche, l'absence de risque lié à ces derniers a rapidement fait consensus, même si certains (en particulier des chats) pouvaient en laboratoire transmettre le virus à leurs congénères et que des animaux infectés ont été sporadiquement identifiés à Hong-Kong, en Belgique, puis dans d'autres pays".

Parmi les autres espèces d'animaux contaminés, début avril 2020, un jeune tigre du zoo du Bronx à New York fut testé positif au Covid-19 (cf. Time). Selon l'agence USDA, le félin âgé de quatre ans présenta une toux sèche et se rétablit complètement. Il aurait été contaminé par un gardien asymptomatique.

Le Covid-19 peut aussi se transmettre au furet et au hamster, mais très mal aux poulets, aux canards et aux porcs (cf. J.Shi et al., 2020). Plus récemment, on a découvert dans une ferme au Pays-Bas que le vison était porteur du virus et peut développer des symptômes légers et aurait transmis le virus à un travailleur (cf. N.Oreshkova et al., 2020; Le Courrier international).

L'OMS veut rassurer la population : "il n'y a aucune preuve que ces animaux peuvent transmettre la maladie aux humains et propager le Covid-19. Le Covid-19 se propage principalement par les gouttelettes produites lorsqu'une personne infectée tousse, éternue ou parle".

Si le nombre de cas reste anecdotique, le sujet est étudié mais actuellement les chercheurs ne comprennent pas encore par quel mécanisme le virus se transmet à ces animaux. Il existe bien une piste via une modification du site CpG, un dinucléotide de l'ARN viral dans lequel la cytosine (C) est normalement suivie de la guanine (G). En effet, selon une étude publiée le 14 avril 2020 par Xuhua Xia de l'Université d'Ottawa, le système immunitaire humain assimile les sites CpG à un "signal d'alerte", signalant la présence d'un pathogène viral. Ensuite, la protéine humaine antivirale ZAP (Zinc finger antiviral protein) se verrouille sur les sites CpG du génome viral et les "recrues" permettent de détruire le pathogène, ce qu'une autre étude confirma le 8 juin 2020.

Xia découvrit que le Covid-19 contient moins de CpG que les autres coronavirus et suggère que "le Covid-19 pourrait avoir évolué dans un nouvel hôte (ou un nouveau tissu hôte) avec une expression élevée de ZAP", ce qui exercerait une pression évolutive sur le virus pour éliminer les sites CpG.

En résumé, pour "survivre" et se reproduire, le Covid-19 doit pouvoir échapper au système immunitaire de l'hôte. Pour y parvenir il doit se débarrasser des sites CpG qui pourraient alerter les protéines ZAP. Malheureusement, on ignore quelle quantité de ZAP est présente chez chaque espèce animale. On peut éventuellement procédé à l'envers et rechercher des coronavirus animaux présentant de faibles niveaux de CpG, ce qui fait l'objet des recherches actuelles de Xia.

Enfin, si on en juge par les précédentes épidémies, il y a une forte probabilité que le virus se transmette aux grands singes (cf. PNUE; Gillespie et Leendertz, 2020). Les gestionnaires de parcs naturels et de zoos conseillent donc aux touristes et visiteurs de ne pas s'approcher de leurs "cousins".

Voyons à présent comment s'est propagé le virus dans la population depuis sa découverte à Wuhan en Chine en 2019.

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