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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. En effet, on a 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).

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.

Quant à la survie de la charge virale dans de l'air saturé, une étude sur le Covid-19 réalisée dans des conditions contrôlées de laboratoire en présence d'une "fine brume" (fine mist) indique 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 (cf. N.van Doremalen et al., 2020). Et contrairement à certaines rumeurs, il n'a jamais été prouvé qu'en présence de brouillard le Covid-19 pouvait se propager à 15 m de distance. Il faut donc être prudent avant d'interpréter la littérature scientifique.

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 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.

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.

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".

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" 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.

La transmission par contact

Le Covid-19 se propage par voie aérienne et principalement 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.

Enfin, le virus peut également survivre plusieurs jours sur les surfaces. Une autre étude réalisée dans des conditions de laboratoires contrôlées (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 virus (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.

D'autres tests ont également 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; V.J.Munster et al., 2020).

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).

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.

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 potentiellement contaminés 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 malade de se protège pas pour éternuer et où l'air ne circule pas ne reflètent pas les conditions réelles d'un supermarché 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 de valeurs qu'en théorie, un "pays" utopique 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.

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.

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 transmissions

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.

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.

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 nouvelle étude donne 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 reviendra sur le calcul du Ro (cf. page 5).

Microphotographie TEM de virions du Covid-19 quittant une cellule (un monocyte ou un macrophage) par fusion de leur enveloppe ou peut-être celle d’un organite dans lequel ils se trouvent 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 mesures 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.

Les super-speaders

Selon le virologue Frédéric Tangy, directeur du Laboratoire d'innovation vaccinale à l'Institut Pasteur, les chercheurs ont identifié 19 super-propagateurs ou "super-spreaders" du Covid-19 dont les foyers étaient situés en Autriche, en France et en Corée du Sud. Ces personnes 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 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-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-spreader" 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 spreader" 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.

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'auto-détruisant (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.

Evolution de la contagiosité

Nous avons expliqué page précédente 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 ajoute à la pandémie le fait que la moitié des contaminés détectés lors de sondages sont asymptomatiques (cf. page 4) et que les vacances hors des frontières sont propices à la propagation du virus, on comprendra l'intérêt de maintenir les mesures de protection pour éviter que la situation ne s'aggrave. On y reviendra (cf. page 6, page 7).

L'immunité

L'immunité croisée, un leurre

Pendant le confinement, certaines rumeurs appuyées par une étude allemande publiée le 22 avril 2020 sur medRxriv (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 détection.

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

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 publiée le 30 juin 2020 sur medRxiv, coordonnée par l'hôpital Necker de Paris et l'Institut Pasteur, 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".

Concernant l'immunité collective, Eloit conclut : "Si le virus de la Covid-19 se comporte comme les coronavirus saisonniers, cette observation interroge sur la capacité de la population à atteindre un niveau d'immunité suffisant pour empêcher la réapparition régulière de la maladie".

Une immunité limitée à 3 mois

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...).

Évolution de la réponse immunitaire dans l'infection au Covid-19. 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).

Cette défense fait appel à des cellules spécialisées comme les macrophages, les cellules NK, etc. D'autre part, il y a l'immunité acquise dite adaptative. Se souvenant d'une précédente rencontre avec le pathogène, le système immunitaire produit principalement grâce à la moelle osseuse des lymphocytes B et T qui vont produire des anticorps spécifiques. Selon le pathogène, les anticorps peuvent persister dans l'organisme des mois voire des années.

Concernant le Covid-19, dans une étude publiée sur "medRxiv" (donc non validée par ses pairs) le 13 juillet 2020, Katie J. Doores 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 qui avaient eu des symptômes graves. Pour certains cas plus bénins, il était impossible de détecter des anticorps après 3 mois.

On en déduit que, comme d'autres coronavirus, le Covid-19 pourrait réinfecter une personne à plusieurs reprises. Si tel est le 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.

Cependant, les anticorps ne sont pas le seul moyen de combattre le Covid-19. Les cellules T, qui recherchent et détruisent les cellules infectées par le virus, pourraient également fournir une certaine protection.

Malheureusement, les chercheurs n'ont pas encore suffisamment de données cliniques pour tirer des conclusions définitives sur l'immunité avec un haut degré de certitude. Il y a bien eu des rapports anecdotiques de personnes ayant contracté le Covid-19 pour la deuxième fois, mais aucun cas n'a été confirmé.

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. 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 language 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 "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 lme 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 ont été 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, 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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