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Il existe trois voies de transmission permettant de maintenir les agents pathogènes chez les tiques dans le milieu naturel :
1) la transmission de tique à tique (verticale et trans-stadiale) : de faible efficacité,
2) le co-repas : d'efficacité moyenne,
3) la transmission liée à la présence de l'agent pathogène dans le sang de l'hôte vertébré : de loin la plus performante.
Toutefois de récentes études montrent que phénomène de co-repas revêt une importance plus grande que celle imaginée jusqu'à présent, même pour certains agents pathogènes occasionnant des infections chroniques chez leur hôte vertébré, tels que
Borrelia burgdorferi sl.


Définitions

Un vecteur se définit comme étant « un arthropode hématophage qui assure la transmission biologique (ou mécanique) active d’un agent infectieux d’un vertébré à un autre vertébré ».[3,4]
"Transmission active" signifie que le vecteur, infecté sur un vertébré contaminé, doit pour des raisons biologiques, activement établir le contact entre l’agent infectieux et le vertébré réceptif.

La transmission vectorielle d’une infection nécessite l'intervention d’un arthropode hématophage (insecte ou acarien). Elle repose donc sur les interactions complexes entre agent pathogène, vecteur(s) et hôte(s) au sein d’un écosystème.

Le système vectoriel: l'utilisation d'un vecteur facilite la rencontre entre l'agent pathogène et son hôte. Elle présente l'avantage d'éviter la perte de quantités importantes d'agent infectieux dans le milieu extérieur. Le maintien de l’agent infectieux dans la nature est alors assuré par un réservoir constitué de vertébrés ou d’invertébrés.




Infection des tiques

Infection du vertébré à la tique

Les tiques sont des acariens, elles appartiennent aux arthropodes ectoparasites hématophages qui se nourrissent du sang de mammifères, d’oiseaux, d'anoures ou même de reptiles. Chacune de leurs mues, stade ou stase, nécessite un repas de sang. Durant chaque repas, la tique a la possibilité d’échanger des germes avec son hôte, c’est-à-dire de s’infecter, de transmettre un agent infectieux, ou les deux à la fois.
Trois longs repas d’environ une semaine chacun sont nécessaires durant le cycle de vie d'Ixodes ricinus femelle (deux seulement chez le mâle). Les Argasidés font une dizaine de repas, de moins de vingt minutes.

Transmission liée à la virémie ou à la bactériémie
En théorie, plus la concentration de ces agents pathogènes est importante et leur présence prolongée dans le sang de l'hôte, plus la probabilité d'infecter le vecteur est grande...
De ce fait les hôtes porteurs chroniques constituent des réservoirs performants.
Naguère la transmission des agents pathogènes était supposée dépendre essentiellement de leur présence dans le sang de l'hôte (bactériémie, virémie).

Transmission non liée à la virémie ou à la bactériémie
Il est maintenant acquis que le phénomène de co-repas autorise l'infection de tiques "naïves" (exemptes d'infection) par d'autres tiques infectées, en l'absence de virémie ou de bactériémie, ce même en présence d'anticorps de l'hôte.
Ce mode de transmission, "cofeeding" des auteurs anglo-saxons, paraît avoir une très grande imp
ortance chez les tiques [876]. Tiques fixées sur hérisson


Les raisons tiennent probablement :
aux propriétés particulières de la salive des tiques qui possède des propriétés immunomodulatrices...
...et au comportement particulier de ces acariens, qui ont l'habitude de se grouper sur des zones bien précises de l'hôte pour se gorger (photo ci-contre).



Le phénomène revêt une grande importance dans l'épidémiologie des encéphalites à tiques [135, 425, 426]. En effet, un hôte virémique ne contamine que 10 % des tiques qui se se gorgent sur lui avec le TBEV, alors que le co-repas permet d'en contaminer jusqu'à 68 %. En outre, la période virémique ne dure que de 2 à 8 jours dans le "meilleur des cas", alors que le co-repas est possible durant toute la vie de l'hôte. Cependant, pour que la circulation du virus soit assurée, il est nécessaire qu'il existe une synchronisation de l'activité des larves et des nymphes sur l'hôte. Ce qui suppose l'existence de conditions climatiques particulières [254].

Attention !Le co-repas est maintenant décrit pour d'autres pathogènes :
les virus Louping Ill, Crimée-Congo (proche de Thiafora-Erve), West-Nile (chez les moustiques) [427-430],
les bactéries Borrelia burgdorferi sl [431, 432], Rickettsia rickettsii chez Dermacentor andersoni (Philip, 1959) et probablement Anaplasma phagocytophilum [433]. Contrairement à ce qui était supposé jusqu'à présent, le phénomène de cofeeding joue un rôle important dans le maintien des infections, même lorsqu'il s'agit d'agents provoquant des infections chroniques chez leurs hôtes vertébrés [876].


Infection d’une tique à l’autre

Les nymphes et les adultes sont reconnus comme étant les principaux contaminants. La contamination transovarienne et transsexuelle a cependant pu être démontrée pour certains agents pathogènes ; de ce fait les larves, peuvent aussi avoir une responsabilité, bien que moindre, dans la propagation des maladies [5,6].

La contamination transovarienne est un phénomène très important chez les tiques très sédentaires que sont les Argasidés. Ces tiques molles sont le le réservoir de Borrelia des fièvres récurrentes et de nombreux Arbovirus.

Ixodes ricinus larveLa transmission trans-stadiale signifie que l’infection contractée persiste de stase en stase, par exemple de la stase larvaire à la stase nymphale. Dans le cas des transmissions transovarienne et transsexuelle, la contamination se produit d’une tique à une autre. Dans le premier cas, la tique transmet la maladie à sa descendance, la transmission est dite aussi "verticale". Dans le second, rarement observé, le passage de l’agent infectieux se fait du mâle vers la femelle lors de l’accouplement. (Photo ci-contre : larve d'I. ricinus)

 

Agents pathogènes transmis par les tiques

Les tiques sont très fréquemment co-infectées par plusieurs pathogènes. En Thuringe (centre de l'Allemagne), une enquête portant sur 680 tiques collectées pour 1/3 sur des micromammifères, 1/3 sur des oiseaux et 1/3 sur la végétation durant l'été 2007, estimait le taux de co-infection à 10,9 % des tiques infectées [1045]. La transmission simultanée de différents pathogènes pourrait donc expliquer les formes cliniques atypiques et la résolution incomplète des symptômes après le traitement d'une seule infection.

Les chercheurs de l'INRA ont récemment développé une technique de biologie moléculaire (PCR-TTGE, Temporal Temperature Gradient Gel Electropheresis) qui permet l’analyse des infections et co-infections bactériennes des tiques [684, 694-696]. Cette technique leur a permis de détecter en une seule PCR la présence simultanée d’ADN de B. burgdorferi/ Bartonella ;
Rickettsia SFG sp/ C. burnetii
; A. phagocytophilum/ Bartonella sp. et A. phagocytophilum/ C. burnetii.
Ils en concluent que ces co-infections pourraient être transmises à l’homme ou à l’animal et qu'elles pourraient effectivement occasionner un tableau clinique différent combinant la symptomatologie des pathologies en présence [679].

De son côté, une équipe américaine a employé la MassTag PCR ; il s'agit d'une PCR en temps réel qui utilise des sondes fluorescentes autorisant la détection simultanée de plusieurs agents pathogènes, 20 en l'occurence. Cette technique s'est avérée intéressante pour surveiller la microflore des tiques, mais elle n'a pas encore été employée pour détecter les pathogènes transmis par les tiques chez l'homme [685].


La détection des agents pathogènes sans a priori grâce à une approche métagénomique (pyroséquençage) constitue sans aucun doute la technique d'avenir. À terme, le séquençage à haut débit suivi d'une analyse bioinformatique devrait permettre d’identifier les acides nucléiques de tous les agents pathogènes transmis à un malade. Pour l'heure, les coûts d'exploitation et la difficulté d'interprétation des données freinent encore cette technique encore toute récente de la bio-informatique. DL Cox-Forster l'a inaugurée aux États-Unis en 2007, pour tenter d'identifier le pathogène à l'origine d'une maladie décimant les ruches ; il a montré que la présence d'un virus IAPV (Israeli acute paralysis virus of bees) était étroitement corrélée avec la maladie [799].



À terme le pyroséquençage devrait permettre des avancées signnificatives dans les maladies à tiques [866]:

  1. préciser le génome des tiques,
  2. identifier les communautés d'agents qu'elles hébergent et qu'elles transmettent,
  3. identifier de "nouveaux" agents pathogènes pour l'homme ou les animaux par une approche par cas cliniques.

Taux d’infection des tiques

En France, en moyenne 10 à 15 % des tiques seraient contaminées par B. burgdorferi sl, avec des variations locales importantes. En Lorraine ce taux serait de l’ordre de 8 %.
Le taux d’infection aux autres agents infectieux n’est pas connu précisément en France car quelques enquêtes locales seulement ont été menées. Près du quart des I. ricinus des forêts de Chizé et de Trois-Fontaines est porteur de Babesia venatorum (ex sp EU1) [755],
dix-huit des 245 I. ricinus testés en Meuse en 2004 étaient porteurs d'Anaplasma phagocytophilum [251].
Diverses études réalisées dans les pays européens voisins montrent que les tiques sont fréquemment porteuses de Babesia, des virus Erve et TBEV-CEE, d’Anaplasma, de Bartonella [91,287,352,786, 787,789]. Aux Pays-Bas, outre R. helvetica, I. ricinus se révèle porteur de différentes autres Rickettsia insoupçonnées : R. bellii, Rickettsia sp. IRS, voire R. conorii. Le rôle joué par les hôtes vertébrés dans la dispersion des espèces paraît important. La prévalence de R. helvetica, habituellement de 4 à 16%, peut atteindre 66 % dans les zones de végétation de dunes; ce phénomène s'explique par une transmission verticale très performante. Les nymphes d'Ameland recèlent aussi 2,4 % de bactéries du groupe typhus : R. typhi et R. prowazekii, ce qui s'explique par la promiscuité avec les poux et les puces de leurs hôtes [788].
En Bavière, 658 Ixodes ricinus ont été collectés de mai à octobre 2007, sur des oiseaux (189), des rongeurs (273) et sur la végétation (196) afin de rechercher Babesia spp., Anaplasma phagocytophilum et Rickettsia spp. Globalement 13,1 % (86/658) des tiques étaient infectées au moins par un de ces agents. L'ADN de Babesia spp. a été détecté pour 9,7 % (64/658) des tiques, celui d'A. phagocytophilum pour 1,4 % (9/658) et ce lui de Rickettsia spp. pour 2,6 % (17/658). Deux espèces de Rickettsia ont été identifiées avec certitude R. monacensis et R. helvetica. Cette étude montre la co-circulation d'agents émergents chez les tiques mais aussi les oiseaux et les micromammifères dans leur habitat naturel [1007]. Cette enquête se voit confortée par la publication en octobre 2010 de l'étude effectée en Thuringe [1045].

Mode de transmission des agents infectieux
La transmission vectorielle peut être assurée par la salive, les déjections, ou les régurgitation. L’hôte infecté devient alors infectant pour un nouveau vecteur sain pourra se contaminer à son contact puis recommencer un cycle de transmission.
Différentes possibilités de développement d’agents infectieux existent dans l’organisme des arthropodes, elles peuvent être envisagées en fonction du mode de transmission considéré :

La transmission biologique
La transmission biologique semble être la seule rencontrée chez les tiques.
Dans ce cas, le pathogène doit réaliser un cycle de transformation dans l’organisme de son vecteur avant de pouvoir être transmis lors d'un prochain repas infectant.
Le délai entre la contamination du vecteur et le moment où il est capable de transmettre le pathogène est appelé incubation extrinsèque.
Ce mode de transmission nécessite bien sûr la survie du vecteur pendant la durée de l’incubation extrinsèque et jusqu’à ce qu’il transmette l’agent infectieux.

La transmission mécanique
La transmission mécanique est essentiellement rencontrée chez les Tabanidés. Elle ne nécessite aucune transformation de l'agent pathogène dans le vecteur, mais le délai entre les deux repas doit être suffisamment court pour que le pathogène reste viable. Ce qui disqualifie les tiques dures européennes.
Le vecteur joue alors simplement le rôle de "seringue".




Infection des hôtes

Efficacité de la transmission vectorielle

La transmission vectorielle d’un agent pathogène à un hôte vertébré réceptif nécessite qu’un ensemble de conditions soit réuni. La présence d’un vertébré et d’un vecteur sont des conditions nécessaires, mais pas suffisantes !
Il faut aussi que l’agent pathogène puisse être transmis efficacement, ce qui suppose un vecteur compétent, ayant une capacité vectorielle et une densité de population suffisante [3,4].

La capacité vectorielle dépend elle d'un ensemble de paramètres intervenant dans la transmission d'un pathogène dans une zone donnée (abondance, longévité, préférence trophique du vecteur…). Elle dépend de la compétence des vecteurs (capacité du vecteur à s’infecter, à assurer le développement de l'agent pathogène et à le transmettre), de la taille de la population, de la fréquence des repas sanguins permettant aux vecteurs de transmettre cet agent.
À partir du nombre de vecteurs par hôte (m), du nombre de repas sanguins pris par un vecteur par hôte et par jour (a), de la compétence du vecteur (V), du taux de survie journalier du vecteur (p) et de la durée d’incubation extrinsèque en jour (n), B.A. Mullens propose une méthode d'évaluation du nombre de nouvelles infections par jour se déclarant à partir d’un cas infecté (C) [848] :


C = ma2 Vpn/(-lnp)

Toutefois le recours obligé de l'agent pathogène à un arthropode, le rend totalement dépendant de son vecteur qui est très sensible aux changements environnementaux.
Tout changement possède donc un impact important sur la dynamique de transmission de l'agent, qu'il s'agisse du climat, de la végétation, de la température, de l'hygrométrie, de la biodiversité, de la diversité des hôtes vertébrés, de la saison ...
Sans parler des changements des activités humaines : économie, alimentation, migrations, voyages, loisirs...

Infection de la tique au vertébré

Les Ixodidés sont susceptibles de transmettre des germes de différentes façons, selon que l'agent infectieux est présent dans la salive, dans le tube digestif, ou dans les déjections. Le temps de fixation nécessaire à la contamination de l'hôte varie alors, en fonction du mode de transmission :
Les Rickettsiales, de petite taille, sont capables de traverser la barrière intestinale. Elles passent dans le liquide hémacélien, puis se disséminent dans tout l'organisme. Ainsi elles se trouvent en grand nombre dans les glandes salivaires, ce qui leur permet d'être injectées rapidement lors de la morsure.
B. burgdorferi par contre, reste dans le tube digestif, où elle se multiplie. Elle est transmise plus tard, le plus souvent lors des régurgitations de liquide gastro-intestinal qui ne se produisent qu'après au moins 17 heures de fixation (50% de transmission à la souris, O Kahl, 1998). Le délai de transmission est plus bref pour B. afzelii que pour B. burgdorferi s.s.
La transmission des virus prend au moins 36 à 48 heures.
On peut estimer assez précisément le temps de la fixation, et donc le risque de transmission, en évaluant le degré de réplétion de l'acarien.
La contamination par les déjections, voire l'écrasement des tiques est possible.

Le repas des Argasidés est très bref (de l'ordre de 20 mn), les agents pathogènes sont transmis immédiatement, par des mécanismes différents de ceux des Ixodidés.
Les deux voies principales de transmission sont l'une salivaire et l'autre coxale.
La transmission salivaire se fait par le biais de la salive contaminée injectée à l'hôte pour faciliter la morsure.
Le liquide coxal servant à rééquilibrer la balance hydro-électrolytique de l'acarien infecte l'hôte dès qu'il arrive au contact de la peau. L'agent pathogène entre alors par la plaie de la morsure, ou même comme les Borrelia, il perfore le tégument. Ce mode de contamination concerne exclusivement les espèces sécrétant durant le repas (O. moubata).
La contamination par les déjections, voire l'écrasement des tiques est également possible.

Le site de morsure subit d'importantes modifications pharmacologiques liées à l'injection de substances actives contenues dans la salive. Cette “niche écologique” est mise à profit par un certain nombre d'agents pathogènes pour infecter l'hôte. Ce subterfuge connu chez les anglophones sous l'acronyme de SAT (saliva-activated transmission ), semble différer selon les espèces de tiques, les agents pathogènes, voire les hôtes [335].


Vecteur et réservoir

En Europe occidentale, maladie de Lyme, anaplasmose granulocytaire humaine, rickettsiose à R. helvetica, babésiose murine, bovine ou à B. venatorum, encéphalite virale à tiques ... partagent un même vecteur principal : Ixodes ricinus.

Le réservoir de ces maladies semble être constitué essentiellement par les petits vertébrés. Dans le cas de la borréliose de Lyme par exemple, les oiseaux jouent un rôle essentiel pour Borrelia garinii et B.valaisiana, les petits rongeurs pour B. afzelii et B. burgdorferi, le lérot (Eliomys quercinus) et le hérisson (Erinaceus europaeus) pour B. spielmanii [312, 459].
Les tiques jouent elles-mêmes le rôle de réservoir pour un certain nombre de pathogènes, dont les Rickettsia, les Babesia, le TBEV [137,307], Francisella...
Si l'on y ajoute la transmission transstadiale, rien de surprenant à ce que les tiques soient souvent porteuses de plusieurs agents pathogènes simultanément.


Co-infections

Les tiques porteuses de plusieurs agents pathogènes sont suspectées de pouvoir transmettre des co-infections lors d'une seule et unique morsure. M. Levin et D. Fish ont prouvé aux États-Unis pour Ixodes scapularis avec la transmission simultanée Borrelia burgdorferi ss et Anaplasma phagocytophilum à des hôtes réceptifs [7].
Dans l'état de New-York, la recherche de Borrelia burgdorferi, Anaplasma phagocytophilum, Babesia microti, Borrelia miyamotoi et du virus de Powassan par MassTaq PCR chez 286 I. scapularis a montré que 71 % des tiques étaient porteuses d'au moins un pathogène, que 30 % présentaient une co-infection à 3 pathogènes dans 5 % des cas, et même qu'une tique arborait 4 pathogènes [855]. L'information est à rapprocher d'une enquête publiée en France en 2004 portant sur les co-infections bactériennes d'I. ricinus [679]. Il est donc très vraisemblable qu’Ixodes ricinus est doté des mêmes aptitudes que son homologue aux États-Unis; d'ailleurs de multiples cas de co-infections ont été publiés, associant le plus souvent la borréliose de Lyme à une des autres MVT.

En 2010, un nombre croissant d'études a montré que les hôtes vertébrés sont fréquemment co-infectés. Ce qui suggère fortement que les vecteurs le sont aussi.
C'est la raison pour laquelle une étude a été menée sur la prévalence des agents pathogènes simultanément chez I. ricinus et le lézard vert (Lacerta viridis), en Europe Centrale.
La prévalence de pathogènes trouvés chez les tiques immatures (nymphes et larves) prélevées sur ce lézard était respectivement :
Anaplasma, Borrelia, Rickettsia : 13,1 % - 8,7 % - 12,8 % et 1,3 % - 4,5 % - 2,7 %. L'enquête précise que le risque d'infection par un agent peut dépendre de la présence d'autres pathogènes : Anaplasma interviendrait en limitant la transmission de Borrelia, alors que Borrelia semblerait majorer le risque de co-infection par Anaplasma [878].


Agents transmis

The vector-borne human infections of EuropeLes tiques transmettent approximativement les mêmes agents pathogènes dans toute l'Europe. Il existe cependant d'assez importantes variations régionales, en fonction des espèces de tiques en présence, mais aussi en fonction de la répartition géographique des agents pathogènes. (Voir dossier OMS 2004: The Vector-borne human infections of Europe).


La prévalence des différents génotypes de B. burgdorferi sl, par exemple, varie en fonction des zones géographiques. B. burgdorferi s.s. et B. garinii ont une prévalence décroissante d'ouest en est, B.burgdorferi s.s est même totalement absente de Russie et d'Asie. La prévalence de B. afzelii quant à elle, augmente vers l'est ; elle prédomine en Suisse. B. valaisiana est l'espèce prédominante en Irlande, mais on la trouve en Allemagne, en Autriche, en Suisse, aux Pays-Bas et Grande-Bretagne. B. lusitaniæ est présente au Portugal et à l'ouest des pays est-européens. Curieusement, 9 cas de borréliose de Lyme à B. bissetti ont même été observés en Slovénie [255] .

Certaines pathologies n'ont été décrites qu'à l’extérieur de nos frontières. Mais B. microti et B. venatorum ont déjà occasionné des cas humains dans les pays limitrophes, et elles sont bien présentes en France [755], leur responsabilité pourrait donc simplement ne pas encore avoir été reconnue chez nous. D'autres pathologies semblent n'affecter que les pays plus chauds : la fièvre récurrente dans le sud de l’Espagne ou la fièvre de Congo-Crimée dans les Balkans. Toutefois depuis l'émergence du premier cas humain de CCHF en Turquie en 2002 la maladie ne cesse de progresser vers l'ouest, elle est maintenant sporadique dans les Balkans, et le vecteur principal du virus est présent dans le sud de la France. Des cas de paralysie ascendante (toxique) ont sont suspectés en médecine vétérinaire et en humaine dans la région de Marseille [208].

De nouveaux microorganismes continuent à être découverts chez les tiques.
Des Borrelia proches de B. miyamotoi ont été isolées chez 3,5% des I. ricinus collectés à Lembach et en Petite Camargue Alsacienne en avril 2001 [209].
De nouvelles Rickettsiales ont également été isolées, notamment dans le Piémont.
À la faveur du changement climatique, les virus de Congo-Crimée ou de West-Nile pourraient émerger dans le sud de la France.

Maladies vectorielles à tiques en France

Le nombre et la diversité des MVT sont importants :

des bactérioses comme la borréliose de Lyme, la tularémie ou les rickettsioses au sens large (comprenant : les bartonelloses, la fièvre Q, les ehrlichioses/anaplasmoses et les rickettsioses proprement dites, dont la fièvre boutonneuse méditerranéenne dans le sud du pays),

des viroses avec l’encéphalite européenne à tiques et les virus Eyach et Erve,

une protozoose avec la babésiose à Babesia divergens (piroplasmose connue pour donner la fièvre hémoglobinurique des bovins). La présence de Babesia microti et de Babesia venatorum (sp EU1) devrait amener à réévaluer une partie des cas de babésiose peut-être attribuées un peu hâtivement à B. divergens...

Attention !L’inventaire des pathogènes n’est manifestement pas encore terminé...
Par exemple, neuf espèces de bactéries Gram - ont été décelées chez I. ricinus en Pologne, parmi elles 4 pourraient s'avérer pathogènes pour l'homme et/ou l'animal, si la tique a toutefois la capacité de les transmettre : Chromobacterium violaceum, Pasteurella pneumotropica/haemolytica, Pseudomonas aeruginosa, et Serratia marcescens [286].
D'autres microorganismes ont été découverts chez I. ricinus :
En Suisse, une espèce de Rickettsia appartenant au groupe des fièvres pourprées (SFG), un trypanosome, proche de T. theileri, et une forme larvaire de Dipetalonema rugosicauda [287].
En Allemagne, I. ricinus est supposé être le vecteur d'une filaire sous-cutanée touchant les cervidés : Wehrdickmansia [292]. Mycoplasma fermentans serait aussi fréquemment rencontré [288], voire Toxoplasma gondii [289].
En France, l'équipe de D. Raoult vient de publier la description de Diplorickettsia massiliensis gen. nov. isolée chez I. ricinus (juillet 2010) [869].

De nouvelles MVT pourraient aussi émerger à la faveur d'un changement climatique qui modifierait l'aire de répartition des tiques, et donc celle des pathogènes qu'elles transmettent. Le risque le plus préoccupant à l'heure actuelle concerne l'extension de l'aire de Hyalomma m. marginatum, déjà présent dans le sud de la France et vecteur du redoutable virus de Congo-Crimée (CCHFV).


Pour plus d'information, on se rapportera à :
Biological Transmission of Arboviruses: Reexamination of and New Insights into Components, Mechanisms, and Unique Traits as Well as Their Evolutionary Trends.[434]
Tick-borne disease systems emerge from the shadows: the beauty lies in molecular detail, the message in epidemiology. [1051]



Dernière mise à jour : le 26 07 2011
Remerciements à Cl. Pérez-Eid et M. Becker

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