LA MALADIE DE LYME CHEZ LES BOVINS ENQUETE SERO ...

ECOLE NATIONALE VETERINAIRE D’ALFORT ANNEE 2004

LA MALADIE DE LYME CHEZ LES BOVINS ENQUETE SERO-EPIDEMIOLOGIQUE

DANS L’EST DE LA FRANCE

THESE

pour le

DOCTORAT VETERINAIRE

présentée et soutenue publiquement

devant

LA FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL le

par

Xavier, Patrice VANDENBROUCKE Né le 11 janvier 1979 au Chesnay (Yvelines)

JURY

Président : M. …. Professeur à la Faculté de Médecine de Créteil

Membres

Directeur : M. Renaud MAILLARD Maître de conférences à l’ENVA Assesseur : M. Henri-Jean BOULOUIS Professeur à l’ENVA Invité : M. Gérard VIGNAULT Docteur vétérinaire à Corbigny (Nièvre)

ECOLE NATIONALE VETERINAIRE D’ALFORT ANNEE 2004

LA MALADIE DE LYME CHEZ LES BOVINS ENQUETE SERO-EPIDEMIOLOGIQUE

DANS L’EST DE LA FRANCE

THESE

pour le

DOCTORAT VETERINAIRE

présentée et soutenue publiquement

devant

LA FACULTE DE MEDECINE DE CRETEIL le

par

Xavier, Patrice VANDENBROUCKE Né le 11 janvier 1979 au Chesnay (Yvelines)

JURY

Président : M. …. Professeur à la Faculté de Médecine de Créteil

Membres

Directeur : M. Renaud MAILLARD Maître de conférences à l’ENVA Assesseur : M. Henri-Jean BOULOUIS Professeur à l’ENVA

Invité : M. Gérard VIGNAULT Docteur vétérinaire à Corbigny (Nièvre)

Remerciements

A Monsieur , Professeur à la faculté de médecine de Créteil,

qui nous a fait l’honneur d’accepter la présidence de notre jury de thèse Hommages respectueux. A Renaud MAILLARD,

Maître de conférences contractuel en pathologie du bétail à l’ENVA, pour avoir accepté de diriger et corriger mon travail, mais également

pour avoir accompagné ma formation tout au long de ma scolarité, et pour nous avoir donné le goût de la rurale.

Toute mon amitié. A Henri-Jean BOULOUIS, Professeur en microbiologie à l’ENVA, pour m’avoir permis de mettre au point toutes les expériences

nécessaires à la réalisation de cette étude expérimentale, ainsi que pour ses conseils dans la rédaction de ce mémoire.

Remerciements sincères. A Gérard VIGNAULT, Docteur vétérinaire à Corbigny (Nièvre),

pour m’avoir enseigné, conseillé, illustré ce qu’était la pratique rurale. J’espère lui faire honneur en suivant son exemple.

Toute mon amitié

Au laboratoire vétérinaire départemental de Meurthe-et-Moselle qui m’a fourni l’ensemble des sérums nécessaires à cette enquête. A tout le service de Microbiologie de l’ENVA, pour m’avoir aidé dans les différentes parties techniques de ce travail. A Elizabeth GRISON, qui m’a toujours accueilli et conseillé avec beaucoup de gentillesse

dans la bibliothèque de l’ENVA.

A mes parents, il est impossible de résumer en quelques lignes, tout ce qu’ils ont pu

m’apporter. Qu’ils reçoivent tout mon amour. A ma famille, pour leurs encouragements tout au long de mes études. A Catherine d’avoir accepté de partager ma vie. A tous mes amis

pour tous ces excellents moments passés ensemble et pour tous ceux à venir.

A tous les vétérinaires et leurs épouses qui m’ont accueilli en stage aux quatre coins de la France : Jean-Claude et Dad, Gildas et Marie-Françoise, Gérard et Nathalie, Maurice et Monique, Jean-Jacques et Anne-Marie, Jean et son épouse et tous les autres. Ces moments resteront à jamais gravés dans ma mémoire. A Catherine LECLERE et Jean GOEBEL pour tout ce qu’on a pu partager. Toute ma reconnaissance.

1

SOMMAIRE

TABLE DES ILLUSTRATIONS 4 INTRODUCTION 7 HISTORIQUE 11 ETIOLOGIE : Etude microbiologique de Borrelia burgdorferi sensu lato 15

1. Taxonomie 17 1.1. Taxonomie du genre Borrelia 17 1.2. Le complexe Borrelia burgdorferi sensu lato 20 2. Morphologie 21 3. Structure 22

3.1 La couche amorphe 22 3.2 L’enveloppe externe 22 3.3 Les flagelles 23 3.4 Le cylindre protoplasmique 23

4. Culture et métabolisme 24

5. Génetique 25

EPIDEMIOLOGIE 29

1. Epidémiologie descriptive 31

1.1 Importance 31 1.2 Espèces affectées 32 1.3 Répartition géographique 32 1.4 Répartition temporelle 33

1.4.1. Incidence annuelle 33 1.4.2. Variations saisonnières 35

2

2. Epidémiologie analytique 36 2.1 Les modes de transmission 36

2.1.1. Transmission par les tiques dures 36 2.1.2. Transmission par les insectes 37 2.1.3. Transmission directe 37

2.2 Biologie du principal vecteur en Europe de l’ouest : Ixodes ricinus

37 2.2.1. Habitat 38 2.2.2. Cycles de développement 38 2.2.3. Saisonnalité 39 2.2.4. Hôtes potentiels 39 2.2.5. Compétence de vecteur 40

2.3 Les réservoirs 41 2.4 Cycles enzootiques fermés 42 2.5 Les facteurs de risque 42

ETUDE CLINIQUE 45 1. Les signes cliniques chez l’Homme 47 1.1. Les manifestations cutanées 47 1.2. Les signes généraux 48 1.3. Les signes neurologiques 48 1.4. Les complications articulaires 49 1.5. Les complications cardiaques 50 1.6. Autres signes 50 2. Les signes cliniques chez les bovins 50

2.1. Premières observations 51 2.2. Symptômes généraux 51 2.3. Signes articulaires 51 2.4. Autres signes 52 3. Pathogénie 52

3.1. Pouvoir pathogène expérimental 52 3.2. Pouvoir pathogène naturel 53

3.2.1. La colonisation du vecteur 54 3.2.2. Le passage du vecteur à l’hôte 55 3.2.3. Colonisation de l’hôte 57 3.2.4. Echappement à la réponse immunitaire 57 3.2.5. Mécanismes auto-immuns 60 3.2.6. Pouvoir toxique 60

3

4. Diagnostic 61

4.1. Diagnostic de laboratoire 61 4.1.1. Méthodes non mirobiologiques 61 4.1.2. Isolement – mise en évidence directe 62 4.1.3. Sérologie 64 4.1.4. Limites 68

4.2. Diagnostic différentiel 69 4.3. Guide diagnostique 69 4.4. Diagnostic chez les bovins 72 5. Traitement 73

5.1. Chez l’Homme 75 5.2. Chez les bovins 75 6. Prévention 76

6.1. Mesures indirectes 76 6.2. Mesures directes 77

ETUDE EXPERIMENTALE 79 1. Matériel et méthodes 81 1.1. Origine des sérums 81 1.2. La technique d’immunofluorescence indirecte 82 2. Résultats 83 2.1. Résultats globaux – prévalence sérologique 83 2.2. Résultats en fonction de l’origine géographique 84 3. Discussion 84

3.1. Discussion méthodologique 84 3.2. Discussion des résultats 86 3.3. Limites – proposition d’études à venir 87

CONCLUSION 89 ANNEXES 93 TABLE DES ABREVIATIONS 187 BIBLIOGRAPHIE 189

4

TABLE DES ILLUSTRATIONS

Figure 1 : Eglise de 'Old Lyme', Connecticut, 1905 13 Figure 2 : Willy Burgdorfer (à gauche) recevant le prix Scientist Emeritus Award pour ses travaux sur les maladies transmises par les tiques (sept.2003) 14 Figure 3 : Morphologie d’un Spirochète 21 Figure 4 : Vue en MET d’une Spirochète en coupe longitudinale et transversale 22 Figure 5 : La protéine de surface OspA 23 Figure 6 :Cartes physiques des chromosomes des principaux agents de la borréliose de Lyme 26 Figure 7 : Répartition mondiale des zones où la borréliose de Lyme est considérée comme endémique 32 Figure 8 : Incidence annuelle de la borréliose de Lyme aux Etats-Unis entre 1990 et 2002 34 Figure 9 : Répartition annuelle des cas de borréliose de Lyme diagnostiqués par les laboratoires de référence en Belgique de 1993 à 2000 35 Figure 10 : Tique en Microscopie électronique à balayage 36 Figure 11 : Résistance des différents isolats de B. burgdorferi s.l. vis-à-vis du complément, mesurée par un test d’inhibition de croissance 54 Figure 12 : Expression des protéines de surface de B.burgdorferi lors de l’infestation de l’hôte 56 Figure 13 : Mécanisme de variation antigénique des protéines VlsE 58 Figure 14 : coupe histologique en périphérie d’une lésion d’érythème migrant 62 Figure 15 : standardisation de l’immunoblot grâce à un sérum de référence (G=IgG et M=IgM) et des anticorps monoclonaux (1 à 11) 67 Figure 16 : Répartition des résultats sur l’ensemble du département 84 Tableau I : Arbre phylogénique de Borrelia 17 Tableau II : Taxonomie des Spirochètes 18 Tableau III : Le complexe Borrelia burgdorferi sensu lato 19 Tableau IV : Incidence de la borréliose de Lyme dans certains pays d’Europe 33 Tableau V : Détection de Borrelia burgdorferi par PCR sur des prélèvements biologiques 63 Tableau VI : Les 3 stades de la réponse humorale 65 Tableau VII : les tests sérologiques utilisés pour le diagnostic de la maladie de Lyme 66

5

Tableau VIII : Règles d’interprétation des immunoblots chez l’Homme 68 Tableau IX : Critères de diagnostic des signes cutanés et neurologiques de la maladie de Lyme chez l’Homme 70 Tableau IX bis : Critères de diagnostic des signes cardiaques et articulaires de la maladie de Lyme chez l’Homme 71 Tableau X : Résultats des lectures sur l’ensemble du département et seuil retenu 83 Tableau XI : Détermination de la taille d’un échantillon pris dans une population considérée comme infinie (taux de sondage inférieur à 10%), en fonction de la prévalence attendue et de la précision relative souhaitée 85

7

INTRODUCTION

9

La maladie de Lyme, ou borréliose de Lyme, est une zoonose due à une bactérie spirochète – Borrelia burgdorferi sensu lato – de distribution mondiale, transmise par l’intermédiaire de vecteurs arthropodes, essentiellement des tiques dures du genre Ixodes. Cette maladie peut toucher l’homme ainsi que de nombreuses espèces d’animaux domestiques.

Elle se manifeste selon les cas par un état fébrile, avec des symptômes cutanés, neurologiques, articulaires et éventuellement cardiaques, avec une possibilité d’infection chronique pouvant évoluer sur plusieurs années.

Cette affection suscite un intérêt grandissant dans les pays développés car les

progrès en terme de diagnostic révèlent une prévalence très importante qui en font la première maladie à vecteur dans l’hémisphère nord. D’autre part, son aspect clinique extrêmement polymorphe porte à penser que la maladie est largement sous-diagnostiquée. Chez l’animal, les symptômes sont encore peu connus, et il existe de nombreuses infections subcliniques, notamment chez les bovins.

Aux Etats-Unis, où la maladie est fréquente, le coût estimé annuel de la maladie avoisine 1 milliard de dollars si l’on prend en compte les soins médicaux (appropriés ou non), les baisses de productivité, et toutes les dépenses secondaires (arrêts de travail, voire chômage pour les cas neurologiques par exemple).

Les moyens diagnostiques actuellement mis en œuvre permettent rarement de

différencier le portage à la suite d’une infection ancienne, de la maladie à proprement parler. Les enquêtes sérologiques permettent seulement de déterminer si l’Homme ou l’animal a été porteur de la bactérie au cours de sa vie mais ne caractérisent pas une infection active.

Il semble important à l’heure actuelle de s’intéresser au statut des bovins vis-à-

vis de cette maladie, notamment à son influence sur la productivité, le coût engendré, et les conséquences cliniques (qui peuvent conduire à la réforme de l’animal concerné). En France, aucune étude ne s’est intéressée à évaluer la prévalence de la maladie chez les bovins, alors qu’ils peuvent représenter un réservoir pour l’Homme.

La lutte contre la borréliose de Lyme se heurte à différents problèmes : d’abord

il est difficile de déterminer si le portage de Borrelia est à l’origine des signes cliniques observés ; d’autre part, l’antibiothérapie est souvent difficile à mettre en place car le germe possède des mécanismes d’échappement qui rendent le traitement long et souvent coûteux (en particulier chez les bovins) ; enfin, la vaccination semble porter ses fruits chez l’homme et le chien mais n’est pas encore applicable chez les chevaux et les bovins.

10

Nous nous attacherons dans un premier temps à décrire l’agent causal de la maladie Borrelia burgdorferi sensu lato, puis nous nous intéresserons aux aspects épidémiologiques de la maladie. L’étude clinique nous permettra de définir la symptomatologie chez l’Homme et les bovins, et de nous intéresser à la pathogénie et aux méthodes diagnostiques disponibles. Enfin nous aborderons les modalités de traitement et de prévention utilisables chez l’Homme et les bovins.

La deuxième partie de cette étude sera consacrée à une enquête sérologique concernant des bovins du département de Meurthe-et-Moselle. Les sérums ont été prélevés au cours de la campagne de prophylaxie 2002-2003, dans le but de valider un test pour la borréliose dans l’espèce bovine, et également d’obtenir une idée de la prévalence sérologique des bovins dans une zone où la maladie de Lyme sévit fréquemment chez l’Homme.

11

HISTORIQUE

13

Les borrélioses sont des maladies connues depuis l’antiquité par Hippocrate sous la forme de « fièvres récurrentes » transmises par les poux ou les tiques et ont joué un rôle important dans l’histoire de l’humanité (épidémie d’Edimbourg en 1843) [85]. Elles ont pu être plus ou moins endiguées à partir de la découverte des insecticides et des antibiotiques et sont tombées dans l’oubli jusqu’au début du XXème siècle [42]. Pourtant, en 1883, en Allemagne, un médecin du nom d’Alfred Buchwald décrivit une lésion cutanée dégénérative dont ont sait maintenant qu’elle est pathognomonique de la maladie de Lyme chronique.

Le genre Borrelia fut créé en 1907 par Swellengrebel. En 1904, Afzelius, un médecin suédois découvrit une lésion cutanée en anneau,

extensive, qu’il nomma erythema chronicum migrans. Il publia une étude 17 ans plus tard qui supposait un lien avec une piqûre de tique du genre Ixodes. Puis des associations cliniques ont été faites : des problèmes articulaires tardifs (1921), le lien entre érythème migrant et problèmes neurologiques (1922), ou encore entre érythème migrant et symptômes psychiatriques (1930), certains patients développant également des lymphocytomes bénins à la suite d’un érythème migrant ou d’acrodermatite chronique atrophique (1934), enfin la description de signes cardiaques sur des patients atteints d’érythème migrant et d’arthrite (1934) [114].

En 1955, Binder démontrait le caractère infectieux en reproduisant la maladie

chez des volontaires. Les médecins confirmèrent cela en traitant avec succès les cas par des antibiotiques (pénicillines). Une bactérie spirochète fut soupçonnée car les sérum de malades réagissaient en présence de tréponèmes.

C’est à partir de 1975 que

l’attention fut attirée sur le comté de Lyme dans le Connecticut où de nombreux cas d’arthrite rhumatoïde juvénile se déclarèrent. Ces arthrites faisaient suite dans plus de 25% des cas à une lésion cutanée érythémateuse. La fréquence d’apparition étant trop élevée pour faire penser à de l’arthrite rhumatoïde, la maladie fut appelée « arthrite de Lyme », et reliée aux cas découverts en Europe. La découverte de cas avec des complications nerveuses, cutanées ou cardiaques poussa les chercheurs à la rebaptiser « maladie de Lyme ».

Figure 1 : Eglise de 'Old Lyme', Connecticut, 1905 (huile sur toile, F.C. Hassam [peintre américain, 1859-1935]; visible à la 'Collection Albright Knox Art Gallery', Buffalo, NY [A. H. Tracy Fund]) [14]

14

Au cours des années 1980’, Willy Burgdorfer, un entomologiste étudiant les maladies vectorielles transmises par les tiques, découvrit fortuitement sur une tique Ixodes scapularis des spirochètes peu colorés, assez peu mobiles, qu’il réussit à cultiver. Ces bactéries furent nommées Borrelia burgdorferi en son honneur.

Figure 2 : Willy Burgdorfer (à gauche) recevant le prix Scientist Emeritus Award pour ses travaux sur les maladies transmises par les tiques (sept.2003) Photo A. MORA [81]

Les études ultérieures ont permis de montrer le lien entre Borrelia et les signes

cliniques observés : les sérums des malades contiennent des anticorps qui réagissent sous immunofluorescence avec la bactérie, des lapins inoculés développent des symptômes cutanés [17] [107]. Les connaissances se développèrent alors à partir de cette période sur les modalités de l’infection : Paul Duray, un chercheur étudiant la maladie, montra en 1985 que la dissémination du spirochète dans l’organisme se fait rapidement après l’infection. Burgdorfer prouva que l’on pouvait trouver des tiques infectées dans tout le pays, ce qui permit aux Etats-Unis de lancer des programmes de recherche et également de sensibiliser le public à cette affection [114].

En Europe, Borrelia burgdorferi est également mise en évidence à partir d’Ixodes ricinus en Suisse et en France (Alsace et Bretagne) à partir de 1982. Des isolements à partir de LCR de malades sont réalisés à l’institut Pasteur en 1985. L’intérêt est depuis porté sur cette maladie, de par sa prévalence importante, sa clinique polymorphe et le traitement difficile des cas chroniques.

Chez l’animal, les observations cliniques avec identification du germe

commencent en 1984 chez le chien [68], chez le cheval en 1986 [19], et la vache en 1987 [18]. Une étude sérologique montre la présence d’anticorps dirigés contre Borrelia burgdorferi avec une corrélation avec des arthrites sur les agneaux dès 1986 [54].

Le génome de Borrelia burgdorferi a été séquencé en 1997 par FRASER et al.,

ce qui a permis d’avancer dans de nombreux domaines, notamment concernant la pathogénie en génétique moléculaire [82].

15

ETIOLOGIE :

Etude microbiologique de Borrelia burgdorferi sensu lato

17

1. TAXONOMIE 1.1 Taxonomie du genre Borrelia :

L’agent de la maladie de Lyme est une bactérie du genre Borrelia. Les Spirochètes se caractérisent par leur morphologie hélicoïdale particulière, qui leur a valu d’être d’abord étudiés comme des parasites eucaryotes, et par leur organe locomoteur interne [85].

Règne : Procaryotae Domaine : Bacteria Phylum : Spirochaetes phy. nov. Classe : Spirochaetes Ordre : Spirochaetales Famille : Spirochaetaceae Genre : Borrelia

Tableau II : Arbre phylogénique de Borrelia [47]

On divise classiquement en deux familles les Spirochètes (Tableaux I et II), les

Leptospires ayant des caractéristiques ultrastructurales et métaboliques différentes des autres Spirochètes. Seuls trois genres présentent des espèces pathogènes pour l’Homme : Leptospira, Treponema et Borrelia.

Les genres Treponema et Borrelia sont très proches et il est difficile de faire la différence entre les plus petits Tréponèmes et les plus grosses Borrélies. Par ailleurs, l’étroite relation existant entre une souche de Borrelia et l’arthropode vecteur a fait naître chez les zoologistes le concept « un vecteur, une espèce ». Malgré cette règle souvent vérifiée, on ne peut considérer ce critère d’adaptation, ni même le pouvoir pathogène pour l’animal ou l’aire géographique, comme des critères de différenciation d’espèces. [85].

18

ORDRE DES SPIROCHAETALES Protistes unicellulaires de morphologie hélicoïdale, mobiles, de 0,1-3 µm de diamètre et 5-500 µm

de longueur. La structure externe est constituée d’une enveloppe élastique souple, homologue de la membrane

externe des bactéries à Gram négatif, délimitant le cylindre protoplasmique constitué de l’extérieur vers l’intérieur du feuillet de peptidoglycane associé à la membrane cytoplasmique, du cytoplasme et du matériel nucléaire.

L’appareil locomoteur est constitué de 2 à plus de 100 flagelles périplasmiques compris entre l’enveloppe et le feuillet de peptidoglycane, inséré sur un corpuscule basal à chaque extrémité du cylindre protoplasmique, et cheminant librement en direction de l’autre extrémité. Cela confère aux Spirochètes une motilité dans des milieux liquides de viscosité élevée, ou au contraire sans aucun appui sur le milieu environnant. Les mouvements permis sont de 3 sortes : rotation, translation et flexion.

Enfin, ce sont des Bactéries à Gram négatif, chimio-organotrophes, et qui peuvent être anaérobies, aéro-anaérobies facultatives, micro-aérophiles ou aérobies.

Leur GC% est compris entre 25 et 65%

Famille des Spirochaetaceae Bactéries de 0,1-3 µm de diamètre, aux extrémités non recourbées en crochets ; anaérobies,

aéro-anaérobies facultatives, micro-aérophiles ; l’acide aminé présent dans le peptidoglycane est l’ornithine. Les principaux genres sont les suivants :

Genre Spirochaeta : Spirochètes libres des boues, pouvant être très longs (500µm), dont l’organe

locomoteur s’enroule dans un pas de vis de sens contraire à celui du cylindre protoplasmique. Genre Cristispira : Spirochètes géants de la tige cristalline ou du fluide digestif des mollusques

bivalves, possédant un volumineux organe locomoteur constitué de nombreux flagelles. Genre Treponema : Spirochètes saprophytes ou parasites de la bouche, du tractus digestif ou

génital de l’Homme et des animaux, d’un diamètre allant de 0,12 à 0,25 µm. L’appareil locomoteur est constitué de plus de deux flagelles enroulés autour du cylindre protoplasmique dans un pas de vis inversé, et se chevauchant d’une extrémité à l’autre voire pouvant même dépasser l’extrémité de la cellule. T.pallidum est l’agent de la syphilis chez l’Homme.

Genre Serpulina : Spirochètes apparentés aux Tréponèmes, comprenant l’agent de la dysenterie

hémorragique du porc. Genre Borrelia : Spirochètes parasites transmises par des arthropodes vecteurs aux Mammifères

et aux Oiseaux, 0,2-0,5 µm de diamètre et 3-20 µm de longueur, elles présentent de 7 à 30 flagelles. Elles comprennent les agents des fièvres récurrentes à tiques et de la maladie de Lyme.

Famille des Leptospiraceae

Bactéries de 0,1 µm de diamètre, aux extrémités recourbées en crochets, aérobies, dont l’acide

aminé present dans le peptidoglycane est l’acide diaminopimélique. Genre Leptospira : ne comprend que deux espèces mais subdivisées en de nombreux sérotypes,

L. biflexa saprophyte des sols humides ou des eaux et L. interrogans pathogène pour l’Homme et les animaux. Ce sont de petits Spirochètes difficilement visibles et colorables. Le pas de vis est serré, et l’organe locomoteur est constitué de deux fibrilles rigides rectilignes ou curvilignes dénommées axostyles. L’enveloppe et la paroi sont fragiles et se lysent très rapidement.

Genre Leptonema : pas d’agents pathogènes reconnus.

Tableau I : Taxonomie des Spirochètes, d’après [13] [42] [85] [86]

19

Espèce répartition géographique Remarques

Pathogénie pour

l'Homme

B.burgdorferi sensu stricto

Amérique du Nord, Europe, rare en Russie, absent en Asie (introduction assez récente en Europe)

Souche B31 Seule responsable de la pathogénie en Amérique du Nord Souvent associée aux cas d'arthrite

oui

B.garinii Eurasie, Japon Prédominante en Europe occidentale

Souche 20047 Associée aux symptômes neurologiques ; également responsable d'erythema migrans et de lymphocytome borrélien

oui

B.afzelii Europe centrale, Allemagne, Scandinavie

Groupe VS461 Maladie systémique accompagnant un erythema migrans moindre qu'avec B.b.s.s., responsable d'acrodermatite chronique atrophique et de lymphocytome borrélien

oui

B.valaisiana

Europe (Suisse, Pays-Bas, UK, Europe centrale, Allemagne, Scandinavie) et Asie

Groupes VS116 et M19 Pas encore isolée de prélèvements humains mais pourrait être associée à l'erythema migrans

inconnue

B.lusitaniae

Rare, quelques isolements en Europe (Portugal, Europe centrale), Tunisie

Groupe PotiB2 inconnue

B.japonica Groupe F63B Association spécifique avec la tique Ixodes ovatus

inconnue

B.tanukii Association spécifique avec la tique Ixodes tanuki inconnue

B.turdae

Japon

Association spécifique avec la tique Ixodes turdus inconnue

B.sinica Chine inconnue

B.andersonii Groupes 21123 ou 21038 Association spécifique avec la tique Ixodes dentatus

inconnue

B.bissetti

USA Groupe DN127 Principalement rencontrée en Californie inconnue

Tableau III : Le complexe Borrelia burgdorferi sensu lato, d'après [78], [86], [103]

20

1.2 Le complexe Borrelia burgdorferi sensu lato :

La taxonomie des Borrelia associées à la maladie de Lyme a profondément

évolué depuis ces dix dernières années, contrairement à celles associées aux fièvres récurrentes. En effet, depuis la découverte de l’agent supposé unique Borrelia burgdorferi, onze espèces ont pu être identifiées, qui se rapprochaient du spirochète découvert par BURGDORFER.

La première souche découverte aux Etats-Unis a donc pris la dénomination Borrelia burgdorferi sensu stricto, et les autres souches ont été incluses dans le complexe Borrelia burgdorferi sensu lato (Tableau III).

La proximité génomique est estimée par le pourcentage d’hybridation des ADN

et la stabilité thermique des hybrides (même espèce si le pourcentage d’homologie dépasse 70 % et si les ADN conservent leur stabilité à moins de 5°C d’écart). Les espèces peuvent être distinguées par différentes méthodes comme la ribotypie, l’amplification génique utilisant des amorces spécifiques d’espèce, l’analyse des profils de macrorestriction après électrophorèse en champ pulsé, l’analyse des séquences du gène codant l’ARNr 16S (rrs), l’électrophorèse d’enzymes métaboliques ou un système d’amplification génique utilisant des amorces choisies au hasard (AP-PCR) [86].

La structure génomique de B.b.s.l. est originale de par la présence d’un

chromosome linéaire, ce qui est exceptionnel chez les procaryotes. Le contenu en guanine-cytosine est de 32%. De nombreux plasmides ont été identifiés participant à la variabilité des souches borréliennes, par exemple l’expression des protéines de surface Osp (cf. 3.2.) qui varie en fonction de la localisation géographique. Ceci expliquerait également le polymorphisme clinique de la maladie en fonction des pays et la difficulté rencontrée pour le diagnostic et la prophylaxie vaccinale ([1] cité par [78]).

Parmi les différentes souches de Borrelia burgdorferi, une grande variabilité est observée concernant la protéine OspC, révélatrice de la pathogénicité des souches [8]. Certains plasmides sont également liés au caractère infectieux, comme lp25, lp28-1 par exemple [88].

Des bactériophages ont également été retrouvés par microscopie électronique dans des Borrelia [90].

21

Les manifestations parfois bien distinctes de la maladie chez certains patients (cutanées, neurologiques ou articulaires) ainsi que la ségrégation géographique de certaines atteintes (articulaires aux Etats-Unis, neurologiques surtout en Europe, Acrodermatite chronique atrophiante essentiellement en Europe) a poussé les scientifiques à chercher une association clinique avec les différentes espèces constituant B.b.s.l. [5] [6] [65] [86] [103]. Il en ressort que :

- Les affections cutanées du type erythema migrans peuvent être dues aux trois principales espèces pathogènes B.b.s.s., B.afzelii ou B.garinii. Par contre, le lymphocytome cutané bénin et l’acrodermatite chronique atrophiante sont quasi-exclusivement rencontrés lors d’infection par B.afzelii

- Les problèmes neurologiques résultent principalement d’infections par B.garinii

- Les arthrites sont plutôt le fait de B.b.s.s. On peut cependant retrouver B.afzelii par exemple dans des prélèvements de synovie sur des arthrites [67].

Ces spécificités d’espèce ne sont pas à ce jour expliquées mais le tropisme pourrait résulter de l’attachement des Borrelia à certains glycosaminoglycanes caractéristiques de différents types de cellules (PARVEEN cité par [97]).

2. MORPHOLOGIE

Borrelia burgdorferi présente donc cette structure hélicoïdale caractéristique des Spirochetales, très mobile et mesurant entre 4 et 30 µm de longueur et 0,2 à 0,4 µm de diamètre (Figures 3 et 4) [30] [42] [60] [78] [86]. Les spires sont peu serrées (amplitude de 1,5 à 4,6 µm) et semblent orientées vers la gauche. On peut la colorer par l’aniline, la coloration de GIEMSA, la coloration de VAGO ou par imprégnation argentique. Elle est également visible sans coloration au microscope à contraste de phase ou à fond noir [42] (Annexe I).

La ligne discontinue représente l’enveloppe externe, la ligne continue délimite le cylindre protoplasmique, les flagelles sont entourés autour du corps cellulaire, avec un corpuscule basal à chaque extrémité.

Figure 3 : Morphologie d’un Spirochète, d’après [13]

22

Figure 4 : Vue en MET d’une Spirochète en coupe longitudinale et transversale (encadré) cw=enveloppe externe, f=flagelles, cm=membrane cytoplasmique [104]

3. STRUCTURE

On trouve de l’extérieur vers l’intérieur [42] :

3.1 La couche amorphe : Elle se compose d’hydrates de carbone et disparaît après un lavage au tampon

PBS. Son origine (bactérienne ou exogène) est inconnue.

3.2 L’enveloppe externe : Sa structure est proche de celle des bactéries à GRAM négatif. Elle représente

16,5 % du poids sec du germe, dont 46 à 50 % de protéines, 33 à 51 % de lipides et 3 à 4 % d’hydrates de carbone. Des protéines majeures ayant un rôle antigénique et immunogène sont associées à l’enveloppe externe. On les appelle Osp (pour Outer Surface Protein), les principales étant OspA et OspB (Figure 5). D’autres présentent un intérêt également pour expliquer la pathogénie et pour le diagnostic (OspC, Osp17 par exemple).

23

Figure 5 : La protéine de surface

OspA présente une structure spatiale spécifique, mais sa liaison avec certaines protéines peut modifier cet agencement et la rendre indétectable par certains anticorps. [82]

L’enveloppe externe, si elle est proche de celle des bactéries GRAM négatif, ne

présente pas de lipopolysaccharide (LPS) à l’origine de chocs endotoxiniques. Par contre, une substance de type LPS-like semble à l’origine de réactions appelées réaction de JARISH-HERXHEIMER, se traduisant par une exacerbation des symptômes au cours du traitement antibiotique des spirochétoses.

3.3 Les flagelles : Ils constituent l’appareil locomoteur de la bactérie. Ils sont implantés à chaque

extrémité du corps de la bactérie sur un corpuscule basal et cheminent le long de l’axe cellulaire entre le cylindre protoplasmique et l’enveloppe externe, si bien qu’ils se chevauchent au centre de la cellule. Ils sont au nombre de 14, 16 ou 22 flagelles selon les souches et l’origine géographique. Ces flagelles sont de nature polypeptidique et résultent de l’assemblage de flagelline (p41) ayant un rôle antigénique et immunogénique important. Ils réagissent avec l’anticorps monoclonal H604, et présentent de nombreuses réactions croisées avec d’autres antigènes ou des cellules neuronales humaines [98] [120].

3.4 Le cylindre protoplasmique : Il est limité par une membrane plasmique, associée à un peptidoglycane sur sa

face externe, lui conférant sa rigidité. Le cytoplasme contient l’appareil nucléaire et les plasmides. Il est dépourvu de microtubules.

24

4. Culture et métabolisme : d’après [42] [60] [78] [85] [86]

On recherche B.burgdorferi sensu lato dans la plupart des liquides pathologiques et des organes cibles (sang en début d’infection, biopsie cutanée, LCR ou liquide synovial) mais les résultats de culture sont souvent négatifs de par le faible taux de bactéries en circulation.

Les prélèvements pour culture doivent être réalisés de façon stérile (PBS pH 7,6 pour la peau) et maintenu à 4°C pour être traités ultérieurement. Le sang peut être conservé à -80°C avec un cryoprotecteur [86].

Ce sont des bactéries micro-aérophiles, dépourvues de catalase et de

peroxydase (mais présentant une super oxyde dismutase), dont la croissance est favorisée par l’ajout de glucose. L’énergie est fournie par fermentation par la voie d’EMDEN-MEYERHOFF d’où l’ajout d’acide pyruvique pour activer la glycolyse. On ajoute également dans les cultures de l’albumine (milieux à base de blanc d’œuf coagulé) et du sérum de lapin (par exemple milieu de Noguchi) pour apporter des acides gras à longue chaîne qui sont incorporés dans les lipides cellulaires ; les Borrelia, comme tous les Spirochètes, sont riches en lipides qui constituent ainsi un facteur de croissance essentiel. Egalement indispensable, la N-acétyl glucosamine intervient dans la composition du peptidoglycane (son absence ralentit la croissance de 90%).

Ces voies métaboliques et ces besoins complexes expliquent la difficulté qu’ont

rencontré les chercheurs à trouver un milieu de culture. En 1971, KELLY propose un milieu semi-synthétique qui fut amélioré successivement par STOENNER en 1982, puis par BARBOUR pour obtenir le milieu B.S.K. II, ou Barbour-Stoenner-Kelly modifié. Il permet la croissance à partir d’une seule bactérie, avec un temps de génération de l’ordre de 6 à 12 heures correspondant à 2.108 bactéries par mL en 5 à 7 jours (Annexe II).

On peut rendre le milieu plus sélectif en ajoutant des antibiotiques (rifampicine, 5-fluoro-uracile, phosphomycine, kanamycine, métronidazole, néomycine ou cotrimoxazole).

Les cultures sont ensuite incubées à 30-33°C, observées et repiquées tous les

5-7 jours pendant 2 mois. L’observation se fait au microscope à fond noir, où l’on distingue la forme et la mobilité caractéristique des Borrelia.

Des modifications se produisent au cours des cultures : - perte de pouvoir pathogène ; - modification de l’antigénicité des protéines OspA et OspB ; - augmentation du poids moléculaire du complexe « LPS-like » ; - perte de plasmides qui entraîne une diminution de la virulence ;

Ces cultures, longues et délicates, sont en fait rarement utilisées car inutiles

pour le diagnostic.

25

5. Génétique : C’est FRASER et al. qui, les premiers, ont

séquencé et identifié le génome de Borrelia burgdorferi. Le décodage du génome est accessible sur le site de génétique moléculaire de l’Institut Pasteur [101].

Les Borrelia présentent la particularité de posséder un chromosome linéaire se

comportant comme un chromosome d’eucaryote, et mesurant environ 950 kb (Figure 6) [10] [46]. Les plasmides peuvent être circulaires ou également linéaires ; cette structure linéaire simple brin avec les extrémités repliées en épingle à cheveux est une exception parmi les procaryotes mais se retrouve chez certains virus, notamment les Poxvirus, ce qui laisse penser à une origine virale [60]. Les plasmides sont au nombre de 5 en moyenne, cette composition variant au cours des repiquages. Certaines souches en portent jusqu’à 21 (620 kb dont 9 plasmides linéaires et 12 circulaires), ce qui constitue le plus grand nombre de plasmides connus à ce jour pour une bactérie (CASJENS cité par [83]). Leur taille varie de 5 à 200 kb pour les plus grands. Les profils plasmidiques obtenus à partir de 13 souches [9] révèlent une grande hétérogénéité. La perte du pouvoir pathogène au cours des cultures parallèlement à celle de plasmides suggère la présence de gènes de virulence sur ces plasmides chez B.b.s.l. [78].

Les gènes codant pour de nombreuses protéines ont été identifiés : on en

dénombre 853 sur le chromosome et encore 535 codés par les plasmides [42] [78] [83] [86] :

- OspA et OspB sont codés par deux gènes organisés en opéron (avec un promoteur commun) situés sur un plasmide linéaire de 49 à 56 kb selon les souches considérées. Cette particularité avait été utilisée pour classifier les Borrelia en groupes génomiques ;

- les gènes codant pour OspC et OspD sont situés sur des plasmides linéaires respectivement de 27 et 38 kb ;

- OspE et OspF sont codés par des gènes situés sur un plasmide de 45 kb ;

- le gène fla codant pour la flagelline est situé sur le chromosome bactérien ;

- les gènes ribosomaux ont une structure originale : il existe une seule copie du gène rrs codant pour l’ARN 16S mais deux copies des gènes rrl et rrf spécifiant l’ARN 23S et 5S respectivement. On peut identifier les souches en analysant le profil de restriction enzymatique du produit d’amplification de l’espace intergénique rrf-rrl [86] ;

- des protéines de stress comme les HSP communes à de nombreux agents pathogènes bactériens sont des chaperonines impliquées dans les phénomènes de réparation cellulaire. Ce sont des assemblages de sous unités de 60 kDa codées par des gènes situés sur le chromosome bactérien. Ces protéines sont hautement immunogènes mais peu spécifiques [42] [98] [120].

26

Les gènes codant pour les lipoprotéines représentent plus de 8% du génome soit 150 gènes ce qui est considérable ; cette variabilité est mise à profit dans les processus d’échappement à la réponse immune et d’adaptation à l’hôte [83].

90 % des gènes codés par les plasmides n’ont aucun lien avec les gènes portés par les autres Borrelia, ce qui laisse penser qu’ils sont impliqués dans les mécanismes d’adaptation spécialisés [83].

Figure 6 :Cartes physiques des chromosomes des principaux agents de la borréliose de Lyme [101]

27

Cette présentation de l’agent étiologique de la maladie de Lyme nous amène à

présent à évoquer les autres protagonistes en abordant l’étude de l’épidémiologie de cette maladie. Nous reviendrons au cours de l’étude clinique sur certains aspects génétiques et immunologiques en analysant le pouvoir pathogène de Borrelia.

29

EPIDEMIOLOGIE

31

L’étude épidémiologique de la maladie de Lyme va nous permettre d’envisager son importance et de déterminer tous les aspects du cycle de transmission. Nous aborderons également l’étude de son hôte principal en Europe, la tique Ixodes ricinus.

1. Epidémiologie descriptive : 1.1 Importance :

C’est la première maladie à vecteur de l’hémisphère Nord. Elle est reconnue

comme maladie professionnelle à déclaration obligatoire depuis 1988 en France [78]. Elle fait l’objet de nombreuses études actuellement car il existe de nombreuses

inconnues pour le moment concernant notamment sa prévalence, tant chez l’Homme que chez l’animal. Les campagnes de sensibilisation auprès des médecins ont permis d’identifier de plus en plus de cas, mais la zone d’ombre consécutive au sous-diagnostic est encore difficile à évaluer et l’incidence en très forte augmentation depuis une dizaine d’années serait due également à l’amélioration des connaissances à son sujet. D’autre part, la surveillance passive ne permet pas de révéler tous les cas, et introduit un biais dans la répartition géographique des cas. L’incidence est probablement sous-évaluée dans les zones endémiques et sur-évaluée dans les zones où la maladie est plus rare. Enfin, certains cas atypiques ne sont pas diagnostiqués, d’autant plus que les méthodes sérologiques présentent de nombreuses limites (porteurs sains) dont nous ferons l’étude plus tard [77].

En Amérique du Nord, une étude menée sur 7660 Bovins du Wisconsin [57] a

montré par Elisa une prévalence individuelle de 7%, qui est montée à 17% dans une région particulièrement touchée par la borréliose humaine (Barron county). La prévalence de troupeau était de 66%, parmi lesquels 16% des troupeaux avaient plus de 15% de vaches positives. Cette étude a permis de montrer que la répartition des cas séropositifs était corrélée d’une part à la distribution géographique d’Ixodes scapularis [95], et d’autre part à la présence de cas humains de maladie de Lyme.

Au Japon, les études menées sur les bovins principalement sur l’Ile d’Hokkaïdo, ont montré un taux de séropositivité de l’ordre de 20%, variable selon la saison, mais par contre absolument pas corrélé à des signes cliniques, à part un cas d’arthrite sévère avec un taux d’anticorps significativement plus élevé [56] [113].

En Europe, très peu d’études ont été réalisées sur les bovins. On observe une prévalence sérologique chez les bovins de l’ordre de 25% dans une étude menée dans 7 régions distinctes de Slovaquie (entre 0,6 et 34,3%) sur les IgG anti-Borrelia. [108]. En Allemagne, on a montré sur des analyses portant sur 66 troupeaux une réaction par immunofluorescence pour 33% des troupeaux testés [63]. Aucune étude française sur les bovins n’a été réalisée pour le moment.

Chez l’Homme, la prévalence est très difficile à évaluer ; HARVEY propose une

estimation selon les statistiques du CDC (Center for disease control and prévention), en estimant que l’incidence annuelle atteint 5,1 cas pour 100.000 personnes par an, ce qui correspondrait sur la période 1925-2000 à une prévalence de 1.070.000 cas soit 2% de la population américaine. Ce chiffre serait, selon lui, applicable à l’ensemble du globe, et probablement sous-estimé [52].

32

1.2 Espèces affectées : La maladie est décrite chez l’Homme et les mammifères domestiques : le chien,

rarement le chat, les équidés, les ruminants (ovins et bovins) [42] [65] [78] [103]. De nombreuses autres espèces peuvent être porteuses mais sans développer

la maladie : des mammifères (petits rongeurs, ongulés, carnivores…), des oiseaux (notamment grives, fauvettes, merles…), ou même des lézards. Nous développerons plus tard leur rôle épidémiologique de réservoir.

1.3 Répartition géographique : La distribution de la borréliose de Lyme est mondiale. On peut la limiter à une

ceinture recouvrant la zone tempérée de l’hémisphère nord, comprenant la majeure partie de l’Eurasie et des Etats-Unis, ce qui correspond fidèlement à la zone où la maladie est endémique et de haut risque zoonotique. Si on élargit au portage de Borrelia burgdorferi par l’Homme, la maladie couvre les 6 continents, dans plus de 30 pays et de nombreuses îles. Cette répartition doit être encore un peu sous estimée de par le fait que les moyens mis en œuvre pour détecter la maladie dans certains pays sont déficients [52].

Figure 7 : Répartition mondiale des zones où la borréliose de Lyme

est considérée comme endémique [24] L’origine géographique de la bactérie est difficile à déterminer, mais pourrait

provenir d’une mutation trans-règnale du virus de la peste porcine africaine, donnant naissance à Borrelia afzelii et B. garinii qui auraient ensuite - grâce à leurs vecteurs et hôtes - traversé l’Europe et rejoint l’Asie (ce qui expliquerait leur prépondérance dans ces régions), puis l’Amérique via le bras de terre reliant la Sibérie et l’Alaska entre 30.000 et 10.000 ans av.J-C. A partir de 1492, les migrations des colons ont pu ramener la bactérie Borrelia burgdorferi sensu stricto en Europe [52].

Aux Etats-Unis, ce sont principalement le quart Nord-Est, le Nord et la côte

Pacifique qui seraient touchés : 90% des cas sont localisés sur 8 états de la côte atlantique et du Wisconsin. Cette répartition suit par ailleurs celle des vecteurs Ixodes scapularis et Ixodes pacificus, à part pour la partie Sud (Annexe III).

33

L’Europe est touchée dans son ensemble, avec un gradient croissant d’Ouest en Est, et un gradient décroissant en Scandinavie du Sud vers le Nord, et en Italie, Espagne et Grèce, du Nord vers le Sud. Les pays les plus touchés sont l’Autriche, la Slovénie, la Bulgarie, la République Tchèque et la Suède si on considère uniquement la moitié Sud [103].

Pays

Nombre de nouveaux cas par an

Autriche 14.000Belgique 400 à 500Bulgarie 3.500République Tchèque 3.500France 5.500 à 10.000Allemagne 15.000 à 20.000Irlande 30Slovénie 2.000Suède (moitié sud uniquement) 7.000Suisse 1.500 à 2.000Royaume Uni (estimation de prévalence) 150

Tableau IV : Incidence de la borréliose de Lyme dans certains pays d’Europe [103]

En France, aucune étude n’a porté sur l’ensemble du territoire, mais des foyers importants ont été signalés dans le Nord-Est et l’Ouest, et de manière moins importante en région Centre (Berry, parc de Chambord) et Ile de France (forêt de Rambouillet), ainsi que dans le Sud-Ouest (notamment les Landes, la région Midi-Pyrénées) et en Corse [37] [42] [60] [78] [90]. Toutes les zones rurales de moins de 1200 mètres d’altitude sont exposées, à l’exception d’une bande de territoire en zone méditerranéenne [100].

1.4 Répartition temporelle :

1.4.1 Incidence annuelle : [45] [77] [97] [103]

L’estimation que l’on peut en faire doit prendre en compte le fait que cette maladie est largement sous-diagnostiquée.

On a aux Etats-Unis une plus grande sensibilisation de la population et des

médecins qui donne des valeurs plus fiables qu’en Europe. Environ 16.000 cas sont rapportés chaque année aux Etats-Unis (17.730 cas en 2000 selon le MMWR), avec localement une incidence pouvant atteindre 100 voire 1.000 cas pour 100.000 habitants (incidence moyenne de 6,3 cas pour 100.000 habitants).

34

L’évolution de cette incidence a été croissante jusqu’en 1996, puis semblait se stabiliser autour de 16.000 cas par an, mais il y a eu selon le CDC une forte augmentation en 2002 avec plus de 20.000 cas (Figure 8).

0

5000

10000

15000

20000

25000

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

Nb d

e ca

s pa

r an

Figure 8 : Incidence annuelle de la borréliose de Lyme aux Etats-Unis entre 1990 et 2002, d’après [24]

En Europe, l’incidence varie de 0,3 pour 100.000 au Royaume Uni à 130 pour

100.000 en Autriche [103]. On atteint une incidence de plus de 50.000 cas annuels pour l’ensemble de l’Europe.

En France, les valeurs sont très variables selon les études [27] [40] [97] ; on

estime à environ 16 cas pour 100.000 l’incidence nationale, mais des poches d’endémie présentent des valeurs plus importantes (40 cas pour 100.000 dans le Berry-Sud, 86 dans le Nord-Est). Selon l’Institut Pasteur [100], l’incidence annuelle en France atteindrait entre 10.000 et 27.000 cas par an. Selon le réseau sentinelle [91], dans une étude réalisée entre mai 1999 et avril 2000, l’incidence atteindrait 5.500 nouveaux cas annuels diagnostiqués par les médecins généralistes.

En Alsace, quelques données sont disponibles grâce à la mise en place d’un réseau de surveillance de la maladie de Lyme depuis mars 2001, en collaboration avec les médecins sentinelles volontaires [28] [35]. Après certaines extrapolations, cette étude donne une incidence annuelle régionale estimée entre 204 et 275 cas pour 100.000 habitants pour la période mars 2001 – février 2002. Certains cantons ont dépassé les 450 cas pour 100.000. Les résultats en cours pour la deuxième année de surveillance semblent pour le moment (mars 2002 – septembre 2002) en baisse par rapport à la même période en 2001 : 353 cas en 2002 contre 476 en 2001. Des facteurs d’ordre écologique, climatique, ou simplement les recommandations aux médecins concernant la sémiologie des signes cutanés peuvent expliquer cette diminution (Annexe IV).

D’autre part, une étude menée par l’intermédiaire de la mutualité sociale agricole (MSA Alsace) auprès du personnel forestier de l’ONF a montré une séroprévalence de 18%, ce qui est considérable. Par contre, le taux d’infection active est nettement moindre : 2 cas sur 69 sérologies positives (inférieur à 3%) [Dr GASTINGER G., communication personnelle, données non publiées].

35

1.4.2 Variation saisonnière : Elle apparaît de façon évidente, dans toutes les études portant sur l’Europe,

comme un pic annuel estival, de mai à octobre (95 % des cas annuels sur les données de l’hôpital Claude Bernard [39]).

Figure 9 : Répartition annuelle des cas de borréliose de Lyme diagnostiqués par les laboratoires de référence en Belgique de 1993 à 2000 [111]

Les signes cutanés sont très courants entre mai et août (Annexe IV). Les

formes secondaires ou tertiaires sont réparties de manière plus régulière sur l’année, et prédominent sur l’érythème migrant à l’automne et en hiver [35]. Dans ces données, il faut prendre en compte le délai d’apparition des symptômes et le délai du diagnostic, si le patient connaît la date de la piqûre : l’étude menée par le réseau de surveillance en Alsace donne un délai d’une semaine (48% des cas) à un mois (37% des cas) pour l’apparition de l’ECM et moins d’une semaine pour le diagnostic (63% des patients). Cela signifie que le pic d’infestation par les tiques se situe environ 1 mois avant celui de la maladie, soit de mars à juillet.

Bien que la période d’activité du vecteur Ixodes ricinus soit biphasique

(printemps et automne), ceci ne se traduit pas au niveau de la maladie. L’explication peut résider dans le mode de vie des populations à risques qui sortent plus volontiers et en tenues plus légères au printemps et en été qu’à l’automne, ce qui faciliterait l’infestation par les tiques et la transmission de la maladie.

36

2. Epidémiologie analytique :

2.1 Les modes de transmission :

Il existe plusieurs modes de transmission de la maladie, dont le principal reste la transmission vectorielle par les tiques dures. Cependant, d’autres modalités ont été observées, notamment la transmission par l’intermédiaire d’insectes ou encore par transmission directe sans passage par un vecteur.

2.1.1 Transmission par les tiques dures : Les tiques dures appartiennent au sous-ordre des Ixodoïdea et à la famille des

Ixodidae comprenant 650 espèces réparties en 13 genres [42]. De nombreuses espèces ont été montrée porteuses de Borrelia burgdorferi mais ne sont pas capable d’entretenir un foyer de borréliose. Les vecteurs sont différents en fonction de la localisation géographique, mais les vecteurs primaires sont du genre Ixodes spp.

On trouve en Europe essentiellement Ixodes ricinus, la tique du mouton, qui est également la plus répandue et vectrice de nombreuses maladies de l’Homme et du bétail (Annexe V) [103]. En Asie et au Japon, c’est Ixodes persulcatus qui est principalement incriminée, et secondairement Ixodes ovatus au Japon. Aux Etats-Unis, on retrouve Ixodes dammini au Nord-Est, Ixodes scapularis au Sud-Est, et Ixodes pacificus au Nord-Ouest [78].

Figure 10 : Tique en Microscopie électronique à balayage [24]

37

2.1.2 Transmission par les insectes : Elle est citée dans de nombreuses publications [42] [52] [60] [78] [116], dans

lesquelles on montre non seulement la présence de Borrelia burgdorferi mais également sa transmission aux hôtes. Des Borrelia ont été retrouvées chez de nombreux diptères (culicidés et tabanidés) et également des siphonaptères.

Des cas de borréliose de Lyme ont été décrits en Suède hors de la zone d’extension d’Ixodes ricinus, et également en Australie dans une région dépourvue d’ixodidés [7]. De plus, les insectes hématophages en région d’endémie sont porteur de la bactérie (à des taux pouvant atteindre 21% chez les taons), alors qu’ils en sont exempts en zone indemne. Expérimentalement, 59% des taons et 24% des moustiques nourris avec du sang de bovin infecté sont porteurs de Borrelia dans l’intestin. D’autre part, l’infection a été transmise expérimentalement des moustiques au Hamster (connu par mesure d’anticorps) [42].

Ces vecteurs secondaires peuvent avoir une influence non négligeable sur l’entretien de l’infection en zone d’endémie, de par la multitude de repas sanguins qu’ils peuvent réaliser sur de nombreux hôtes.

2.1.3 Transmission directe : Plusieurs constatations ont mené à cette hypothèse : parmi les Spirochètes, les

Tréponèmes - dont Borrelia burgdorferi est très proche – permettent la transmission directe sans l’intermédiaire d’un vecteur, que ce soit par transmission foeto-maternelle, par transmission sexuelle ou par l’urine. D’autre part, la bactérie est retrouvée dans les urines (rongeurs [116], bovins [18] [84], chiens [42]), le colostrum [52] [84], la semence de l’Homme. Enfin, la contamination par voie orale a été démontrée chez les Rongeurs et pourrait avoir lieu chez les Carnivores [42].

La contamination par voie transplacentaire a bien été documentée chez l’Homme par GARDNER (citée par [52]) : elle a recensé les cas de maladie de Lyme chez les femmes enceintes et les issues de ces grossesses. Il apparaît qu’un fort pourcentage n’aboutissent pas, et que certains nouveaux-nés présentent des symptômes. Chez les Bovins, la transmission transplacentaire est prouvée, avec avortement, mortinatalité et naissance de veaux débiles [84] [116].

Ces modes de contamination secondaire, s’il ne représentent pas la majorité des cas, peuvent également jouer un rôle épidémiologique dans la dissémination de la bactérie.

2.2 Biologie du principal vecteur en Europe de l’ouest : Ixodes ricinus : Il existe de nombreux facteurs dont dépend la dissémination de la borréliose de

Lyme : climat, phytocénose et zoocénose, diversité et densité des vecteurs et des hôtes, fréquence des contacts vecteur/hôte et taux d’infection respectifs [55].

La biologie du vecteur a une influence primordiale sur l’exécution du cycle de Borrelia burgdorferi et donc sur l’épidémiologie de la maladie.

38

2.2.1 Habitat : d’après [42] [55] [95] [103] [116] (Annexe VI) La répartition géographique d’Ixodes ricinus en Europe est large, à part

l’extrême nord et l’extrême sud. On la trouve rarement au-dessus de 1200 m et jamais au-dessus de 1500 m. D’autre part, les zones de marécages ou inondables, ou les régions trop sèches en sont exemptes. On n’en trouve pas non plus sur le pourtour méditerranéen.

Ce sont des tiques exophiles (les phases libres du développement se déroulent

dans le milieu) dont le biotope de repos est le sol. C’est à ce niveau que l’on retrouve les oeufs et les larves, dans la litière constituée par les feuilles en décomposition.

Le milieu doit satisfaire deux conditions indispensables à la survie d’Ixodes ricinus : d’une part un taux d’humidité supérieur à 80% dans les périodes les plus sèches de l’année, de manière à maintenir leur balance hydrique, sans pour autant que le terrain soit inondé à la saison pluvieuse. Les tiques sont en effet sensibles à la dessication durant la période d’affût et pendant les phases de développement. D’autre part, le milieu doit être riche en hôtes potentiels pour les trois stades de développement.

C’est pourquoi on retrouve la tique principalement dans les forêts déciduales offrant une végétation couvrante, dans les fourrés, arbustes, sous-bois, chemins creux, en bordure de pâturage ou dans les pâtures elles-mêmes où elles se nourrissent sur le bétail. On les trouve également dans les forêts de conifères, si la litière est suffisamment épaisse pour maintenir le taux d’humidité. Les zones les plus prolifiques sont situées dans les forêts à sols acides, riches en fougères [personnel de l’ONF, communication personnelle]. On les trouve plus rarement dans les jardins entretenus, à part dans les fourrés car ils abritent également les petits mammifères nécessaires au cycle.

La distribution horizontale est assez réduite, dépendant du site de ponte de la

tique après son repas sanguin. Le déplacement des larves se fait dans un rayon de 30 à 50 cm autour du lieu de l’éclosion. La distribution des nymphes et des adultes est moins connue, mais semble également assez condensée (déplacement d’un mètre au maximum pour les adultes). Par contre, la distribution verticale des tiques à l’affût est plus variable, en fonction du stade du cycle : les larves se trouvent sur le sol dans la litière, les nymphes montent sur les branches basses autour de 10 cm de haut, les adultes se mettent à l’affût dans la végétation entre 10 et 50 cm du sol, parfois plus haut. Au cours de l’affût, les tiques sont sensibles aux vibrations, aux variations d’odeur, de température, de lumière, ainsi qu’à des stimuli chimiques comme l’ammoniaque, le dioxyde de carbone ou encore l’acide lactique [32].

2.2.2 Cycle de développement : d’après [30] [42] [55] [78] [103] (Annexe VII) Il est assez long, ce qui présente un avantage pour la survie et la dissémination

de Borrelia, et peut durer de 2 à 6 ans suivant les conditions climatiques, 3 ans en moyenne. C’est un cycle trixène (3 hôtes), triphasique (larve, nymphe, adulte), avec un repas sanguin à chaque stade.

La femelle pond 500 à 3000 oeufs selon l’importance du repas, au sol dans un endroit obscur, en décrivant une petite traînée enrobée dans une gangue muqueuse produite par l’organe de Gené. La femelle meurt après la ponte.

39

Après une incubation de 8 jours à 3 semaines, les larves éclosent, le tégument est mou et le corps gonflé d’eau et de déchets métaboliques issus de l’embryogénèse. En quelques jours, la larve est prête à parasiter un premier hôte. Elle monte sur l’hôte jusqu’à une zone où la peau est plus souple et se fixe grâce à ses pièces buccales, pour un repas durant en moyenne 3 à 5 jours, en fonction des conditions environnementales. C’est le volume de sang absobé qui détermine la taille de la nymphe (elle augmente de 10 à 20 fois son poids).

La larve se détache alors et trouve un endroit où effectuer sa mue. C’est une métamorphose complète qui dure de 8 jours à plus de 3 mois (4-6 semaines en moyenne). La nymphe (1,5-2 mm environ) trouve ensuite un autre hôte pour son repas sanguin qui dure 4-7 jours, et lâche à nouveau son hôte pour se transformer en adulte (en 8 jours à plusieurs semaines). Le volume ingéré conditionne à nouveau la taille au stade suivant, le mâle étant plus petit que la femelle et seulement occasionnellement hématophage.

La femelle trouve un troisième hôte, et son repas sanguin dure environ 7 à 10 jours, durant lequel elle peut absorber 5 mL de sang et atteindre 1 cm. Le mâle reste plus longtemps sur l’hôte pour s’accoupler avec plusieurs femelles. L’accouplement peut avoir lieu sur l’hôte ou au sol, et a lieu pendant le repas sanguin de la femelle. Des facteurs d’attraction permettent la rencontre des partenaires.

La femelle tombe ensuite au sol et commence la ponte après la digestion et l’ovogénèse.

2.2.3 Saisonnalité : d’après [30] [42] [55] [103] La période d’activité des tiques varie dans le temps, et s’étale de mars à

octobre en Europe, avec en général deux pics d’incidence au printemps et à l’automne, correspondant à deux sous-populations (nymphes et adultes). En effet, les larves en France ont une activité maximale en juillet ; les nymphes ayant hiverné reprennent leur activité en mars, avec un maximum en mai, puis disparaissent l’été pour revenir en septembre ; les adultes sont particulièrement nombreux en mai, septembre et octobre.

Le déterminisme de l’activité d’affût est influencé par les conditions climatiques (température et humidité principalement) et la photopériode, mais aussi par des facteurs comme la nature de l’habitat et la présence d’hôtes potentiels. En dehors des périodes favorables, la tique entre en diapause ; on distingue la diapause comportementale, sorte de quiescence de la tique à jeun, de la diapause développementale, impliquant l’arrêt des phases de mue ou d’embryogénèse pour les oeufs. Des facteurs génétiques des populations locales de tiques influent également sur la longueur de la diapause.

Cette activité saisonnière retentit bien évidemment sur l’épidémiologie de la

borréliose de Lyme, et des études ont montré que le taux d’infection chez les tiques varie également suivant la saison, de même que la présence d’hôtes potentiels.

2.2.4 Hôtes potentiels : d’après [30] [42] [55] [103] Les ixodes parasitent des hôtes très variés : reptiles, oiseaux, mammifères

(dont l’Homme). Ce sont des tiques ubiquistes, mais il existe une sélectivité variable

40

selon les espèces et le stade évolutif. Les larves sont plutôt trouvées sur les petits mammifères comme :

- des rongeurs : mulot (Apodemus), campagnol (Clethrionomys, Microtus), écureuil (Sciurus) ;

- des insectivores : hérisson (Erinaceus), musaraigne (Sorex, Neomys). Les nymphes sont également souvent retrouvées chez ces espèces mais

également chez : - des lagomorphes : lièvre (Lepus), lapin (Oryctolagus) ; - des carnivores : putois, hermine (Mustela) ; - des oiseaux : faisan (Phasianus), merle (Turdus), petits passereaux. Les adultes sont retrouvés préférentiellement sur les grands mammifères : - des ongulés : cerf (Axis, Cervus), chevreuil (Capreolus), daim (Dama),

sanglier (Sus), ovins, bovins et caprins ; - des carnivores : renard (Vulpes), martre (Martes), chien (Canis), chat (Felis); - l’Homme.

2.2.5 Compétence de vecteur : d’après [11] [30] [42] [55] [103] Ixodes ricinus est vecteur principal de Borrelia burgdorferi en Europe. Il existe

une transmission trans-stadiale, c’est-à-dire qu’une larve infectée lors de son premier repas sanguin donnera une nymphe puis un adulte également infectés. Ainsi, on observe un gradient croissant et chronologique du taux de contamination. Cependant, les nymphes sont numériquement beaucoup plus nombreuses que les adultes et sont donc à l’origine de plus de cas (> 80% des morsures dans certaines régions chez l’Homme). De plus, les nymphes sont souvent moins visibles, ce qui les empêche d’être repérées.

La transmission est efficace après seulement 17-29 h de fixation d’une nymphe sur son hôte. En moyenne, on compte 1-3 jours pour les nymphes et 2-4 jours pour les adultes.

La transmission transovarienne de Borrelia est également présente chez Ixodes ricinus, mais semble assez faible : moins de 5% des larves. En fait, une étude a montré que seulement 1% des pontes étaient contaminées, parmi lesquelles 44 à 100% des oeufs et en conséquence 47 à 97% des larves sont infectées [11].

Dans la nature, la transmission de l’infection entre tiques et hôtes dépend de la fréquence des contacts entre les deux espèces, et également du taux d’infection du vecteur. Or on observe une grande abondance des larves par rapport aux nymphes, et de même des nymphes par rapport aux adultes (environ 10 fois plus de nymphes que de femelles). Par contre, les nymphes présentent un taux d’infection par Borrelia burgdorferi bien supérieur à celui des larves : 30% d’infection pour les nymphes d’Ixodes ricinus (soit 10 à 20 fois plus que pour les larves). Au final, la grande abondance de nymphes infectées leur fait jouer un rôle très important dans la transmission de la bactérie, notamment chez les passereaux, les écureuils et les lièvres, chez qui l’infestation est très fréquente. Dans le cas des petits mammifères, notamment les rongeurs, où l’infestation par les larves est plus fréquente, la probabilité de rencontrer une nymphe infectée est quand même plus grande que celle de rencontrer des larves infectées par voie transovarienne. Ces constatations sont toujours à relativiser, le rôle des larves pouvant varier selon la période et le lieu.

41

Une étude menée sur le sud de l’Allemagne a montré que sur plus de 3000 tiques prélevées, 20% des adultes, 10% des nymphes et seulement 1% des larves étaient infectés. Les chiffres selon les études sont très variables, car les protocoles de capture sont différents (ou même simplement la période de capture) et ont une influence sur les résultats obtenus. On obtient en moyenne en Europe un taux d’infestation des tiques d’environ 10-20%.

Cette étude de la biologie d’Ixodes ricinus nous permet de mieux cerner le rôle

éco-épidémiologique du vecteur dans la borréliose de Lyme. Parmi tous les hôtes hébergeant Ixodes ricinus, certains jouent un rôle de réservoir de germes et permettent l’entretien des foyers d’infection.

2.3 Les réservoirs : d’après [55] [103]

La notion de réservoir est assez précise et mérite d’être clairement définie car elle a un enjeu important dans l’épidémiologie de la maladie.

Un réservoir-hôte est un vertébré qui abrite une espèce pathogène et se comporte comme une source d’infection à long-terme pour les autres espèces, hôtes ou vecteurs. Ainsi, un animal séropositif ou à partir duquel on isole le germe n’est pas nécessairement un réservoir, cela prouve uniquement qu’il a été en contact avec le pathogène [55] [103].

On peut déterminer la capacité de réservoir par différentes méthodes : en laboratoire, par infestation d’un animal infecté par des tiques non contaminées, suivie de la démonstration de la pathogénicité des tiques au cycle suivant. Si l’on veut s’affranchir du laboratoire, on peut capturer des larves directement sur les animaux, en supposant que l’infection trans-ovarienne est quasi-nulle (1% n’est pas forcément négligeable). La dernière méthode qui rejoint la précédente est la capture de nymphes à jeun dans le milieu et la détermination de l’hôte sur lequel la larve a pu se nourrir (par détection d’ADN du cytochrome b ou d’ADN ribosomal 18S), ce qui permet d’accéder au statut d’espèces difficilement accessibles [103].

Ce statut dépend par ailleurs du lieu et de la période à laquelle les prélèvements ont été faits. D’autre part, on note des différences en fonction des souches de Borrelia considérées : par exemple, Borrelia afzelii chez les petits rongeurs, Borrelia garinii et Borrelia valaisiana chez les oiseaux, Borrelia burgdorferi sensu stricto et Borrelia afzelii chez l’écureuil. Ces spécificités pourraient s’expliquer par un phénomène de résistance au complément de l’hôte comme nous le verrons en étudiant la pathogénie [64].

On connaît peu la durée de l’infection par Borrelia chez les vertébrés. Cependant, les animaux développant la maladie (comme par exemple les bovins, équins, l’Homme) ne peuvent constituer des réservoirs. De même, les animaux résistants à l’établissement de la maladie grâce à leur système immunitaire (cervidés, ovins) ne présentent pas de forme généralisée de la maladie ; par contre, ils constituent une interface permettant la transmission par co-infestation des nombreuses tiques qui peuvent parasiter un même animal [55].

En fait, le réservoir principal de la maladie en Europe est constitué par les petits rongeurs, ainsi que des insectivores comme le hérisson ou les musaraignes (Annexe VIII). Ceux-ci sont principalement parasités par des larves, mais les nymphes peuvent également s’y nourrir et entretiennent un taux d’infection élevé. Parmi les lagomorphes, le lièvre est un réservoir bien plus important que le lapin, celui-ci

42

n’étant que peu parasité par les tiques, qui par ailleurs développent à son contact (expérimentalement et dans la nature) un faible taux d’infection.

Les carnivores ont probablement un rôle limité à ce niveau : le renard transmet peu l’infection aux larves, le chien semble un bon réservoir mais pendant un temps assez court après l’infection, et le parasitisme est en général peu important (peu de chiens à l’état sauvage). Le chat est rarement parasité du fait de la toilette fréquente qu’il réalise. Par contre, les chats retournés à l’état sauvage (chats harets) sont parfois contaminés et peuvent disséminer l’infection. Il existe peu de données à leur sujet.

Les ongulés (sauvages comme domestiques) infectés ne transmettent pas bien la bactérie aux tiques qui les parasitent, mais leur rôle réside plus dans l’entretien de la population de tiques localement, ce qui permet de maintenir des foyers de borréliose.

Les oiseaux, par contre, sont de plus en plus considérés comme un réservoir très important de la bactérie, notamment les merles et les faisans. D’autre part, les oiseaux, de par leur potentiel migratoire important, sont soupçonnés de diffuser la maladie à plus large échelle [103].

L’Homme constitue un hôte accidentel qui déclare la maladie. La compétence

de réservoir est le fruit d’une longue évolution, dans laquelle les organismes s’habituent petit à petit l’un à l’autre. L’adaptation physiologique qui en résulte permet la coexistence des deux organismes et la persistance dans le milieu.

Par ailleurs, les tiques infectées peuvent par elles-même constituer un réservoir de la maladie, leur durée de vie étant suffisamment longue pour permettre un maintien dans le temps de la bactérie.

2.4 Cycles enzootiques fermés : d’après [42] [55]

A côté des cycles de maintenance non-spécifique de la maladie par les réservoirs-hôtes, on observe des associations spécifiques qui entretiennent des cycles fermés, comme c’est le cas chez le hérisson en Suisse.

Ceux-ci sont souvent parasités par la tique Ixodes hexagonus, vecteur potentiel de Borrelia burgdorferi, et peuvent maintenir des foyers locaux de borréliose, avec un impact éco-épidémiologique non négligeable sur la maladie dans certains milieux.

D’autres cycles sont cités, comme ceux impliquant Ixodes tranguliceps avec les rongeurs, ou encore Ixodes uriae et les oiseaux de mer. Ces tiques ont été trouvées porteuses de Borrelia burgdorferi mais leur rôle de vecteur n’a pas été démontré. D’autre part, si elles sont impliquées dans le maintien du spirochète dans la nature, ces tiques ne parasitent pas l’Homme et n’ont jamais été incriminées dans des cas de borréliose.

2.5 Les facteurs de risques : L’essentiel des facteurs de risques est représenté par le mode de vie et tout ce

qui s’y rapporte. Les personnes les plus exposées sont celles qui sont le plus en contact avec les tiques, c’est-à-dire les personnes qui travaillent en forêt (pour qui la maladie de Lyme constitue une maladie professionnelle), les touristes et

43

promeneurs, mais aussi les enfants qui jouent en forêt, souvent en tenues dénudées, et en contact avec le sol.

Les activités et sports en forêt comme la chasse, la randonnée sont également des facteurs de risque.

Du point de vue de l’âge, on observe dans une étude américaine [26] une distribution bimodale avec un pic à 5-9 ans et un second pic dans la tranche 60-64 ans. L’étude réalisée par le réseau sentinelle des médecins généralistes français [91] montre une distribution de 4 à 85 ans, avec la moitié des cas ayant plus de 56 ans. Le réseau d’épidémiosurveillance en Alsace fait état de 55% des cas entre 30 et 59 ans et près de 30% pour les plus de 60 ans. Les enfants de moins de 15 ans représentent seulement 8% des cas [35].

Le sex ratio est en général de 1/1, avec une prépondérance d’hommes entre 10 et 19 ans, et au dessus de 60 ans.

La catégorie socio-professionnelle peut également être considérée : on observe une majorité de retraités (autour de 30% pour les études françaises), des intervenants médico-sociaux, des travailleurs du milieu rural (paysans, éleveurs, forestiers…), du domaine de l’industrie et de l’artisanat [35] [91].

L’étude du réseau sentinelle a montré que 72% des patients habitaient en milieu rural, et 75% dans une maison avec jardin.

La présence d’animaux d’élevage est un facteur favorisant, bétail et surtout élevage ovin [21] [33]. Pour ces animaux, les pâtures en lisière de forêt, avec un passage fréquent d’animaux sauvages, et la présence d’arbustes pouvant abriter de petits rongeurs ou des oiseaux – réservoirs potentiels du germe – sont considérés comme zones à risques.

Enfin, la tique Ixodes ricinus peut être vectrice d’autres maladies comme la

babésiose, l’ehrlichiose, l’encéphalite à tique, qui peuvent être transmises en co-infection avec Borrelia burgdorferi et rendre difficile le diagnostic de maladie de Lyme. Ces cas sont de surcroît difficiles à traiter, d’autant plus que Babesia et Ehrlichia sont immunosuppressives (Annexe V).

La borréliose de Lyme apparaît donc comme une maladie à vecteur de

première importance, mondiale, et dont on cerne mieux à présent le cycle d’infection, les hôtes et réservoirs potentiels. On parle souvent de maladie émergente, alors que cette affection est connue de longue date, mais le tableau clinique complet – assez polymorphe - est connu depuis peu ; cela occasionne une recrudescence de diagnostics, et une montée artificielle de l’incidence car de plus en plus de médecins rapportent des cas. Cette situation semble se stabiliser aux Etats-Unis où l’incidence décroît depuis 1998, la formation ayant démarré beaucoup plus tôt, dès les premières découvertes dans les années 80.

Actuellement, l’heure est à la sensibilisation du public à ces affections qui touchent quand même une large part de la population et ont des conséquences médicales à long terme. De nombreux sites de vulgarisation sont apparus sur internet pour que soient prises les mesures de prévention nécessaires.

Nous allons à présent procéder à l’étude clinique de la maladie, principalement chez l’Homme et les Bovins.

45

ETUDE CLINIQUE

47

La maladie de Lyme est très bien décrite chez l’Homme, chez qui le tableau clinique est assez complexe. La symptomatologie est peu caractéristique chez les bovins et l’atteinte est plus souvent révélée par les séquelles sérologiques qu’elle induit que par les signes cliniques observés [116]. Nous étudierons dans un premier temps les signes cliniques chez l’Homme avant de nous intéresser aux Bovins ; puis nous étudierons les mécanismes de la pathogénie de la maladie ; enfin, nous aborderons les méthodes de diagnostic, traitement et prévention de la maladie.

1. Les signes cliniques chez l’Homme : La maladie fut d’abord séparée en trois phases évolutives avec une évolution

possible vers la chronicité, mais il semble qu’il s’agisse plutôt de formes cliniques distinctes liées aux différentes souches pathogènes de Borrelia burgdorferi sensu lato [86]. Nous aborderons donc plutôt l’étude par appareil.

1.1. Les manifestations cutanées : (Annexe IX)

Erythema chronicum migrans (ECM) :

La lésion la plus précoce est une papule érythémateuse annulaire, qui s’étend de façon centrifuge à partir du site de morsure [4]. Ce signe est considéré comme pathognomonique de la maladie de Lyme [72]. Elle apparaît entre 2 et 30 jours après la morsure de la tique, et peut s’étendre jusqu’à 75 cm de diamètre en deux à trois semaines. Cette lésion est la réaction directe de la migration des spirochètes à travers la peau [103] (une réaction plus précoce peut être due à la réaction locale à la morsure de la tique ou à une infection par un streptocoque ou staphylocoque cutané, et peut être confondue avec l’ECM). Certains patients ressentent une irritation ou une brûlure, et une lymphadénopathie peut être liée à la dissémination loco-régionale [90].

Cette lésion apparaît chez 30 à 60% des malades selon les études et peut s’observer quelle que soit l’espèce pathogène en cause [86]. La lésion peut persister mais disparaît en général au bout de quelques semaines [65]. Les zones les plus touchées sont en général les membres (surtout aine, aisselle), le dos… L’érythème peut être également multifocal, signant une dissémination de la bactérie.

Lymphocytome cutané bénin : d’après [78] [103] C’est une complication chronique assez rare de la maladie de Lyme, plutôt liée

aux infections par B.garinii ou B.afzelii. Il intervient assez rapidement après la morsure de la tique et peut être le seul signe de borréliose de Lyme, localisé au niveau de la tête (lobe d’oreille chez l’enfant), des tétons ou du scrotum. Il est caractérisé par un ou plusieurs nodules (ou plaques inflammatoires) excavés, circulaires, violacés, entouré parfois de pap

48

Acrodermatitis chronica atrophicans (ACA ou syndrome de Pick-Herxheimer) :

L’ACA est une atteinte tardive (1 à 5 ans après la morsure de la tique) qui concerne environ 10% des cas en Scandinavie, Allemagne, Hollande ou Alsace. Cette lésion est presque exclusivement due à B.afzelii et est donc très rare aux Etats-Unis. Elle se caractérise par une inflammation sur de larges plaques généralement situées sur les membres (faces d’extension prétibiale, prérotulienne, cubitale ou olécranienne), avec une décoloration rougeâtre de la peau voire une cyanose et un gonflement liés à la stase veineuse (la douleur au niveau du talon et des pieds est caractéristique) [4]. La lésion peut s’étendre jusqu’aux fesses ou aux épaules. Intervient ensuite une phase d’atrophie qui se traduit par un aspect luisant, lisse, puis cartonné de la peau avec atrophie de l’épiderme et hyperkératose. Des nodules fibreux peuvent se développer en regard des articulations, qui se déforment et peuvent être le siège de périostites ou de luxations [78]. On peut également observer une ulcération.

Cette atteinte est plus fréquente chez les personnes de plus de 40 ans mais peut également toucher les jeunes (un enfant touché aux 4 membres âgé de 11 ans rapporté récemment [16].

1.2. Les signes généraux : Ils accompagent les premiers signes cutanés, mais sont peu caractéristiques de

la maladie (syndrome grippal) : fièvre, malaises, myalgie, maux de tête sévères, fatigue [114].

1.3. Les signes neurologiques : Ce sont les manifestations les plus couramment observées en Europe de par la

prédominance de Borrelia garinii. Elles interviennent pour environ 10-20% des cas en Europe selon les études [65] [78] [103]. On distingue une phase précoce et une phase tardive plus rare (1% des cas) [78] qui se caractérisent par :

Phase précoce :

- Défauts de conduction des nerfs (parésie, paralysie, perte de réflexes, sensations de picotement aux extrémités) dus à une polyneuropathie axonale des nerfs sensoriels distaux le plus souvent asymétrique et migratoire [60] [78] [114] ; elle régresse en général en 6 à 8 semaines [112] ; - Atteintes radiculaires à prédominance sensitive : radiculites hyperalgiques résistant aux antalgiques habituels et aux anti-inflammatoires non stéroïdiens. Des douleurs souvent très violentes peuvent s'associer à des paresthésies. On peut parfois douter de l'organicité de ces douleurs ; un traitement avec une bêta-lactamine a un effet spectaculaire sur ces radiculites [112] ; - Myalgies fulgurantes, raideur de la nuque, impossibilité de tourner la tête ; - Lésions des nerfs crâniens : paralysie de Bell (paralysie faciale (VII) unilatérale) (Annexe X), difficultés à mâcher, à parler, névrite optique (amaurose, vision double), troubles de l’audition, malaises, troubles de l’équilibre ;

49

- Troubles ophtalmologiques : photophobie, uvéite (antérieure ou postérieure), panophtalmie, infiltrats cornéens parenchymateux, hémorragie de la chambre postérieure, conjonctivite, déviation des yeux (par paralysie des muscles oculomoteurs), nystagmus ; - méningite lymphocytaire d'évolution prolongée.

Phase tardive :

Elle se caractérise par 3 atteintes : encéphalopathie (9 cas sur 10), polyneuropathies et fatigue profonde (94% des patients) [43].

On peut également observer des troubles du sommeil (30%), de la mémoire (81%), de l’irritabilité (26%), une dépression (33%), des problèmes de concentration, des difficultés à trouver les mots ou les nombres (19%) [43]… Des changements de personnalité ont été rapportés : violence, comportement obsessionnel, paranoïa, schizophrénie, hallucinations, voire démence ou comportement suicidaire [114]. Ces encéphalomyélites montrent des signes proches de ceux de la sclérose en plaques [60].

Les polyneuropathies provoquent des douleurs spinales ou radiculaires, une paresthésie, une paraparésie spastique, des pertes de sensibilité ou une baisse des réflexes moteurs [43].

Cette forme de neuroborréliose chronique est très invalidante pour le patient et

pose des problèmes de diagnostic pour les médecins et psychiatres car elle est très polymorphe et peu caractéristique. Elle régresse par contre assez bien aux antibiotiques intra-veineux et est plutôt rare.

1.4. Les complications articulaires :

C’est la forme la mieux connue de la maladie de Lyme pour plusieurs raisons :

historiquement d’abord, c’est à la faveur d’une épidémie d’arthrite de Lyme juvénile qu’est ressorti l’intérêt actuel pour la borréliose ; d’autre part, c’est la forme la plus courante aux Etats-Unis (en liaison avec la prédominance de Borrelia burgdorferi sensu stricto) où la prévalence est très importante : 17.730 cas en 2000 dont 10 à 20% évoluent en arthrite de Lyme sans traitement [77] ; enfin, elle se révèle handicapante et difficile à traiter, parfois avec une antibiothérapie de plusieurs mois à 1 an.

Les premiers signes d’arthralgie et myalgie peuvent apparaître entre 8 et 45 jours, parfois migratrices ou touchant plusieurs articulations et régressant en quelques heures à quelques jours [60].

Les arthrites débutent un à plusieurs mois après le contage. Elles se manifestent par une mono ou oligo-arthrite asymétrique intermittente, touchant les grosses articulations (genou, épaule, coude) (Annexe X) et secondairement la cheville, le poignet, l’articulation temporo-mandibulaire, la main ou la hanche [60] [112]. Les crises évoluent par poussées successives, avec un allongement de la durée jusqu’à devenir continues [78]. Cliniquement, ces arthrites sont plus ou moins douloureuses, avec parfois une inflammation des tendons et ligaments adjacents [103] [114], le genou est gonflé et la mobilisation est douloureuse [60]. La radio montre un pincement articulaire avec des images de raréfaction osseuse, en faveur d’une atteinte dégénérative avec lésions érosives du cartilage et ostéoporose juxta-articulaire [60].

50

L’étude lésionnelle montre une hypertrophie des villosités synoviales et un épanchement [112]. La culture sur prélèvement de synovie ou biopsie permet parfois l’isolement de Borrelia burgdorferi mais on soupçonne un mécanisme auto-immun chez certains patients (en particulier avec un phénotype HLA DR4 ou DR2) [60] [103].

1.5. Les complications cardiaques : Ces complications sont assez rares (5% des malades aux USA et anecdotiques

en Europe) et bénignes. Elles sont représentées essentiellement par des blocs (auriculo-ventriculaires, sino-auriculaires ou intra-ventriculaires), quelques cas de myocardite. Les patients observent une irrégularité du pouls, des palpitations ou une douleur sternale, une dyspnée. C’est souvent une découverte fortuite à l’électrocardiogramme (ECG). Les signes régressent en moins de 15 jours en l’absence de complications [60].

1.6. Autres signes : Ils sont anecdotiques et ne constituent pas un signe d’appel. Ont été décrits :

des troubles digestifs (diarrhée, constipation, anomalies hépatiques, vomissements, anorexie), des problèmes circulatoires (artérite, accidents ischémiques cérébraux), des problèmes respiratoires (pneumonie), des troubles de la reproduction (douleurs testiculaires, à la poitrine chez les femmes, lactation, menstruations irrégulières, perte de libido, avortement, mortalité néonatale), des troubles de la miction…

Une transmission transplacentaire semble être possible durant la gestation, mais un traitement précoce met hors de danger le bébé. De même, la transmission par le lait n’est pas prouvée chez la femme, mais l’interruption de la lactation est souvent conseillée le temps que le traitement soit effectué [114].

La borréliose de Lyme s’avère difficile à diagnostiquer chez l’Homme de par la

multiplicité des signes cliniques et le fait que les lésions pathognomoniques sont rarement observées, car les patients consultent en général quand les complications arrivent, d’où l’importance de l’anamnèse et du diagnostic de laboratoire.

2. Les signes cliniques chez les Bovins : Il existe peu de cas bien documentés de maladie de Lyme chez les bovins car

l’infection est souvent sub-clinique et le diagnostic se fait souvent a posteriori par sérologie. D’autre part, les symptômes sont peu évocateurs et beaucoup de praticiens sont probablement confrontés à des baisses de production inexpliquées, qu’ils soignent sans établir de diagnostic précis. Enfin, l’évolution assez longue de la maladie fait que les vaches sont souvent réformées avant l’arrivée des symptômes chroniques.

51

2.1. Premières observations : C’est BURGESS [18] qui a, la première, fait le lien direct entre une infection par

Borrelia burgdorferi et une boîterie chez un bovin qui présentait de graves lésions articulaires du carpe et du tarse dans le Wisconsin. L’infection par Borrelia burgdorferi est mise en évidence par des titres en anticorps élevés dans le sérum, le lait et le liquide synovial, ainsi que par immunofluorescence dans le foie et les poumons.

2.2. Symptômes généraux : L’infection entraîne chez les bovins de l’hyperthermie [84] [93] [116] [118], de

l’asthénie et de l’anorexie associée à une perte de poids chronique [84] [93] [116]. La maladie semble évoluer chez les animaux de manière chronologique de la

même manière que chez l’Homme : un premier pic d’hyperthermie signalerait la dissémination des spirochètes dans l’organisme, associé à une baisse de production brutale. Ces premiers signes peuvent faire l’objet d’une visite du vétérinaire mais sont peu révélateurs de l’affection. Viennent alors les signes articulaires, qui marquent l’atteinte chronique des bovins, et qui s’accompagnent alors de fatigue et d’anorexie. Il n’existe pas de données concernant le délai entre la contamination et les premiers signes articulaires. Une tentative d’infection expérimentale de bovins par injection de Borrelia par voie sous-cutanée et intra-veineuse ne permit pas de mettre en évidence de signes cliniques [117].

2.3. Signes articulaires : Les signes articulaires semblent, comme chez l’Homme, être un signe d’appel

important de maladie de Lyme ; les grosses articulations sont plus souvent touchées (carpe, tarse, grasset, hanche) [93] [116]. L’articulation est chaude, gonflée, douloureuse, ces signes pouvant durer plusieurs semaines en l’absence de traitement. Plusieurs articulations peuvent être touchées. Les nœuds lymphatiques concernés sont gonflés et oedématiés [60] [93] (Annexe XI).

Les lésions décrites sont des lésions d’arthrite avec un liquide synovial abondant, épais, rouge à ambré [18] [93]. La membrane synoviale est épaisse, avec une prolifération villeuse, et de nombreux débris nécrotiques et de fibrine sont présents. L’histologie montre une infiltration par des lymphocytes, neutrophiles et éosinophiles de la membrane synoviale, cellules que l’on retrouve dans le liquide synovial [116]. Une vasculite fibrineuse et un léger œdème peuvent être observés [93]. Les gaines tendineuses adjacentes sont également inflammées. Les lésions du cartilage, en particulier la destruction du collagène, entraînent des arthrites récurrentes très invalidantes pour les animaux [116], qui peuvent conduire à l’euthanasie à la suite de la dégradation de l’état général [18] [93]. Des cas de fourbure ont été décrits [84].

52

2.4. Autres signes : une maladie polysystémique On peut également observer des oedèmes de la mamelle, ou des parties

distales des membres, particulièrement dans les espaces interdigités (Annexe XI). Une diarrhée d’intensité variable est signalée [93]. Des foyers de myocardite et de pneumonie interstitielle ont été décrits [116]. Une glomérulonéphrite membrano-proliférative et une dégénérescence de l’épithélum tubulaire sont observés, qui constituent chez le chien un des signes majeurs [116].

Les signes cutanés ne semblent pas occuper une si grande place que chez l’Homme ; on signale un cas d’atrophie du tissu sous-cutané qui rappelle l’ACA sur un bovin du Wisconsin [18]. Une étude récente en Suisse [67] a montré la présence d’une manifestation proche de l’ECM chez la vache se traduisant par un érythème, de la chaleur, un gonflement et une hypersensitivité en partie ventrale de la mamelle. Ces signes ont disparu en 2 à 3 semaines laissant des croûtes noires cicatricielles. Un autre cas d’érythème et œdème de la mamelle, avec des lésions croûteuses à l’extrémité des trayons a été observé récemment en Mayenne [59] (Annexe XI).

Des troubles de la reproduction sont mentionnés : avortement, mortinatalité, naissance de veaux débiles [84] [116]. La transmission transplacentaire et colostrale a été prouvée [116].

Aucun signe clinique de neuroborréliose n’a pu être décrit chez les bovins, alors qu’il y a eu des cas équins [84]. Les affections oculaires sont également fréquentes chez le cheval mais absentes chez les bovins.

Il manque encore trop de données pour pouvoir faire un tableau clinique précis d’autant que certains signes subtils chez l’Homme sont d’un diagnostic difficile chez les bovins. D’autre part, aucune publication ne met en valeur les différences entre les infections à Borrelia burgdorferi sensu stricto et les autres espèces impliquées notamment en Europe, alors qu’elles ont été largement étudiées chez l’Homme.

3. Pathogénie : La pathogénie a été beaucoup étudiée (essentiellement chez l’Homme) mais il

subsiste encore de nombreuses zones d’ombre, notamment concernant les formes nerveuses ou le passage à la chronicité. On avance que la pathogénie pourrait résulter de mécanismes auto-immuns, en l’absence d’infection active, ce qui expliquerait la résistance de certaines formes au traitement antibiotique. D’autre part, les co-infections peuvent aggraver les lésions et prolonger la maladie [98]. Chez les animaux et les bovins en particulier, tout reste à découvrir, et on se fonde sur les mécanismes connus chez l’homme pour expliquer les lésions observées.

3.1 Pouvoir pathogène expérimental :

De nombreuses espèces animales ont été utilisées mais leur sensibilité est

variable : les infections expérimentales se font par inoculation intradermique, intraveineuse, intrapéritonéale ou sous cutanée de sang ou de broyats d’organes contaminés, ou bien par piqûre par un arthropode infecté. Les animaux utilisés le plus couramment sont le hamster syrien, la souris, le lapin et le singe rhésus parfois même la gerbille, le cobaye, le chien ou le rat [42] [85] [98]. Le lapin développe lors d’infection par voie intradermique une papule érythémateuse entourée d’un bourrelet

53

rouge foncé, et contenant des spirochètes (révélés par biopsie). Le hamster irradié présente des arthrites et des signes nerveux à la suite d’une infection avec des bactéries vivantes, Borrelia pouvant être isolé de la synovie. La souris inoculée exprime des lésions multiples (cerveau, cœur, poumons, rein, foie, rate) rappelant certaines lésions chez l’homme [42].

Les spirochétémies observées sont de très longue durée, avec des pics successifs, et la longue persistance dans les organes suggère des variations antigéniques importantes de Borrelia burgdorferi [42].

Les travaux in vitro ont apporté également beaucoup de renseignements sur les

tropismes, les sensibilités aux agents chimiques (notamment les cytokines), ou la perte de pathogénie au cours des cultures.

Des études sur la souris ont montré que la susceptibilité à l’arthrite est fonction

de l’âge et du génotype [98] : Borrelia burgdoferi inoculé à l’âge de 3 jours par voie intrapéritonéale déclenche une arthrite chez les souches C3H/He, SWR, C57BL/6, SJL et BALB/c ; en revanche, si l’inoculation a lieu à 3 semaines, seules C3H et SWR développent l’arthrite sévère et à 12 semaines, l’arthrite touchant C3H est moins sévère. Le taux d’anticorps IgG est plus élevé pour les souches sensibles et la dissémination semble plus rapide [98].

Ces sensibilités variables amènent les auteurs à penser que les lymphocytes T jouent un rôle critique dans la pathogénie des arthrites de Lyme [99], d’autant que les études sur le hamster irradié montrent que la déplétion en lymphocytes CD4+ diminue de manière significative la sévérité de l’arthrite. D’autre part, il semble que le ratio Th1/Th2 influe sur le type d’infection et sa sévérité [97] [98]. Une réponse immune de type Th1 est prédominante localement au niveau articulaire, le ratio Th1/Th2 étant proportionnel à la sévérité de l’arthrite. Les cytokines produites par les lymphocytes Th1 sont probablement impliquées dans la pathogénie de l’arthrite. Ce profil Th1/Th2 est induit par différentes molécules, notamment les cytokines IL-12 et certains cofacteurs comme B7-1 (CD80) ou B7-2 (CD86). D’autres cytokines pro-inflammatoires comme le TNFα, IL-1, IL-6 ou IL-8, sont sécrétées en présence de lipoprotéines de Borrelia burgdorferi.

Les macrophages jouent également un rôle important en recrutant et activant

les lymphocytes T. Les fibrocytes ont aussi un rôle de présentation des antigènes, recrutement et activation des lymphocytes T CD4+, et se fixent à des tissus cibles (par exemple cellules synoviales ou endothéliums). Les Spirochètes se logent dans des invaginations de la membrane, ce qui les protège de la réponse immunitaire [45] [51] [82] [98] [123]. Un mécanisme similaire de mimétisme a été décrit par DORWARD et al [38] où les bactéries s’enroulaient avec des fragments de membranes de lymphocytes lysés, ce qui les protège des réponses à médiation humorale et cellulaire.

3.2 Pouvoir pathogène naturel :

Nous allons procéder à son étude de manière chronologique depuis les

transformations dans l’intestin de la tique jusqu’à la réponse immunitaire déclenchée chez l’hôte.

54

3.2.1 La colonisation du vecteur :

Les Spirochètes pénètrent dans la tique au cours du repas sanguin, en général 24h après le début du repas chez les larves et les nymphes. Le repas durant environ 96h en moyenne, le nombre de bactéries augmente au cours du reste du repas, par entrée continue et par multiplication au sein de l’intestin de la tique (peut atteindre plusieurs centaines) [83].

Borrelia burgdorferi doit à présent survivre dans ce milieu, sans être digérée au cours du repas sanguin, résister aux écarts de température au sein de la tique (Poïkilotherme) et également aux périodes où la tique ne se nourrit pas et entre en métabolisme ralenti [83].

Le mécanisme de régulation génétique de l’expression des protéines de surface semble jouer un rôle essentiel dans la survie de la bactérie et sa capacité à infecter l’hôte.

En effet, de nombreuses études ont montré que l’expression d’OspA était très importante in vitro et au sein de la tique, durant tout le repas sanguin, et également lorsque la tique est à jeun [48]. L’aggrégation des bactéries in vitro, et in vivo dans l’intestin de la tique est due à cette protéine. Elle agit comme ligand pour les cellules digestives de l’intestin de la tique. On peut supposer que cet attachement lui permet d’éviter la digestion intracellulaire par endocytose au cours du repas sanguin [3].

D’autre part, OspA se lie au plasminogène [64] [82] [98] ingéré au cours du repas sanguin suivant, ce qui lui permet de traverser la barrière digestive de la tique (par acquisition d’un pouvoir protéolytique extracellulaire) et de coloniser les glandes salivaires.

C’est l’expression d’OspA dans l’intestin de la tique qui est exploitée par le

vaccin utilisé en humaine contre la maladie de Lyme. En effet, la tique est contaminée au cours d’un premier repas sanguin sur un hôte infecté, puis les anticorps anti-OspA pénètrent dans l’intestin de la tique au cours du second repas sur l’hôte vacciné et empèchent la fixation des Borrelia sur la paroi de l’intestin, et donc l’infection de l’hôte par la bactérie via la salive de la tique.

Au sein de l’intestin de la tique, intervient un mécanisme d’adaptation de

Borrelia burgdorferi par le biais du complément de l’hôte. En effet, des études ont montré que certaines souches de B.burgdorferi s.l. différaient dans leur résistance et leur sensibilité au sérum humain (BRADE et al, 1992 cité par [64]).

Figure 11 : Résistance des différents isolats de B. burgdorferi s.l. vis-à-vis du complément, mesurée par un test d’inhibition de croissance [62]

55

L’élément lytique du sérum fut plus tard identifié comme étant la voie alterne du complément. Des études plus récentes [62] ont montré que la résistance est permise par la liaison de protéines de surface de la bactérie (les Erp dont OspE et OspF) et de 2 protéines de contrôle du complément de l’hôte (factor H-like protein-1/reconectin et factor H). Cette liaison permet d’empêcher la formation du complexe d’attaque membranaire, et donc la lyse de la cellule [64]. Borrelia burgdorferi synthétise plusieurs Erp, ce qui permet d’avoir une affinité avec le complément d’un grand nombre d’hôtes.

Ce mécanisme est un des nombreux exemples d’échappement à la réponse

immune développé par Borrelia burgdorferi. Nous en étudierons d’autres par la suite. D’autre part, le plasmide portant le gène OspE est issu du génome d’un

bactériophage, ce qui pourrait expliquer une diversification évolutive de Borrelia burgdorferi par ce biais.

Enfin, certaines bactéries sensibles au complément d’une espèce particulière sont tuées dans l’intestin de la tique ce qui explique une certaine spécificité d’espèce. Par exemple, seule Borrelia burgdorferi sensu stricto est résistante (partiellement) au complément issu de sérum bovin, ovin ou équin. B.garinii, B. burgdorferi sensu stricto et B.valaisiana sont les seules résistantes au complément issu de sérum aviaire.

3.2.2 Le passage du vecteur à l’hôte : La bactérie passe de la tique à l’hôte au cours du repas sanguin suivant, après

avoir colonisé les glandes salivaires. La migration est déclenchée par différents facteurs chimiques (contact direct du sang de l’hôte) et physiques : l’augmentation de la température au cours du repas sanguin de 23 à 37°C [8] [48] [83] [86], la baisse de pH au sein de l’intestin de la tique de 7,4 à 6,8 [48] [83] ou encore l’augmentation de densité cellulaire due à la multiplication active de la bactérie pendant le repas sanguin [48] [83].

Ces facteurs vont diminuer la synthèse d’OspA au profit de celle d’OspC par un

mécanisme encore inconnu, ce qui permet à la bactérie de migrer à travers l’épithélium digestif puis via l’hémolymphe jusqu’aux glandes salivaires. Il a été avancé que la diminution de synthèse d’OspA serait liée à la place de l’opéron OspAB sur un plasmide circulaire en continuité des gènes pour la GMP synthétase et l’IMP déshydrogénase, enzymes impliquées dans le métabolisme de la guanine ; or l’intestin de la tique est un milieu riche en guanine alors que le milieu de l’hôte ne l’est pas [98] (Figure 12).

56

Figure 12 : Expression des protéines de surface de B.burgdorferi lors de l’infestation de l’hôte d’après [3]

Les mécanismes de régulation de l’expression des gènes in vivo sont

complexes et pour le moment assez peu connus. Le séquençage du génome a montré étonnamment peu de gènes de régulation connus chez les eubactéries. Les études réalisées sur microréseaux (puces à ADN) n’ont pas montré de preuves significatives de changements dans l’expression des gènes de régulation. On pense que des variations minimes dans la transcription de ces gènes entraînent via une cascade d’activation, une large production de lipoprotéines (par exemple RpoN, une sous-unité sigma régulée par un mécanisme post-transcriptionnel, qui contrôle l’expression de RpoS, qui lui même régule la transcription de lipoprotéines comme OspC, OspF, Mlp-8 et DbpA.

Chez une nymphe, la migration vers les glandes salivaires s’étale sur plusieurs jours avec une concentration maximum de Borrelia dans la salive 72h après le début du repas. On a montré récemment que les extraits de glandes salivaires déclenchaient la migration des Spirochètes par chimiotactisme ([96] cité par PAL). Des facteurs chimiques sécrétés au cours de la digestion dans l’intestin de la tique jouent probablement un rôle dans cette régulation de l’expression des gènes OspA et OspC.

C’est à partir de ce moment que les spirochètes deviennent infectieux [86].

57

Remarque : il a été montré que la réponse immunitaire de la tique peut influer sur le cycle de Borrelia burgdorferi en le favorisant ou en l’inhibant. Chez Dermacentor variabilis par exemple, qui ne transmet pas la bactérie, on a retrouvé dans l’hémolymphe des peptides antimicrobiens, et l’inoculation de Borrelia ne permet pas la survie chez cette espèce [83].

3.2.3 Colonisation de l’hôte : L’inoculation par la tique permet la transmission des Spirochètes dans le derme

de l’hôte. La salive de la tique est un milieu privilégié pour Borrelia burgdorferi car elle contient des molécules immunomodulatrices [83] [98] responsables de l’inactivation du complément de l’hôte, l’inhibition de la fonction phagocytaire, la diminution de la production locale de cytokines, ce qui supprime la résistance à l’infection et l’inhibition de la coagulation. Une protéine isolée récemment de la salive d’Ixodes scapularis, Salp-15, a permis de diminuer la réponse des LT CD4+.

A partir de l’inoculation, Borrelia reste plusieurs jours dans la peau avant de coloniser les autres organes. Elle se déplace en « nageant » au sein de la matrice extracellulaire, de manière centrifuge, ce qui explique l’apparition de l’érythème chronique migrant. Ces mouvements sont permis par une activité collagénase [50], et surtout par la liaison au plasminogène qui lui confère une activité protéolytique au niveau de la matrice et lui permet de se disséminer au sein des tissus en empèchant l’immobilisation par la fibrine. OspA (ainsi qu’OspB selon certaines études [29]) est identifié comme ligand du plasminogène [82] [83] [98]. Le potentiel d’attachement aux composants de la matrice extracellulaire est très vaste. On a montré in vitro que B.burgdorferi se lie aux protéoglycanes (héparine, héparane sulfate, dermatane sulfate), au collagène (grâce aux décorines DbpA, DbpB et BBK 32), aux glycosaminogycanes et à la fibronectine. Ces capacités lui permettent également la dissémination par attachement aux cellules et déterminent son tropisme : l’héparane sulfate est présent sur les cellules endothéliales, le dermatane sulfate et l’héparane sulfate sur les cellules gliales, les intégrines αII b et β3 la lient aux plaquettes, le dextrane est présent sur les globules rouges [82] [98].

L’adhésion aux cellules sanguines assure le rôle important de la dissémination au sein de l’hôte, qui est très large chez Borrelia burgdorferi ; on remarque que les souches non-pathogènes ne se lient pas aux plaquettes.

Ces phénomènes de liaison ont également un rôle dans la persistance de l’infection. En effet, un petit nombre de bactéries (de 1 à 10) reste au niveau du site de morsure et se multiplie, ce qui entretient l’infection chronique. L’attachement aux molécules de la matrice extracellulaire permettrait de masquer la reconnaissance du Spirochète par le système immunitaire [83].

3.2.4 Echappement à la réponse immunitaire :

Comme nous avons déjà pu le constater, Borrelia burgdorferi a développé de

nombreux mécanismes d’échappement à la réponse immunitaire.

58

Variation antigénique : [3] [82] [83] [86] Un des principaux mécanismes connus est la variation antigénique des

protéines VlsE : Ce mécanisme, qui était déjà connu chez d’autres Borrelia impliquées dans les

fièvres récurrentes ou chez Neisseria gonorrhoae, implique le gène Vls (pour VMP-like sequence), dont le locus se trouve sur le plasmide linéaire lp28-1, ainsi que 15 copies silencieuses en amont du site. La protéine VlsE est une protéine de surface de 34 kDa, comprenant 2 régions invariables et un domaine interne variable composé de 6 régions variables et 6 régions invariables. L’étude de la structure cristalline de VlsE a montré que les régions variables correspondent aux domaines exposés a la surface et donc au système immunitaire. Les recombinaisons entre les diverses copies silencieuses Vls assurent la variabilité de la séquence d’où une variation antigénique.

Il a été montré que les cascades provoquées par l’IFNγ influe sur la recombinaison génétique de Vls et donc génère une population diversifiée de Spirochètes échappant ainsi à la réponse immune de l’hôte. Ces observations corroborent le fait que ce phénomène ne se produise qu’in vivo et à plus haute fréquence chez les souris dont le système immunitaire est intact.

Figure 13 : Mécanisme de variation antigénique des protéines VlsE ; les régions invariables IR1 et IR2 sont recombinées avec les 15 copies silencieuses en amont, qui se recombinent de manière aléatoire

avec les régions variables VR [3] L’échappement au système du complément grâce aux Erp ou OspE et OspF

par liaison aux protéines H de contrôle a été vu précedemment. Il semblerait qu’un mécanisme de recombinaison intervienne également au sein de la famille mais d’autres études le contredisent ([109] [110] cités par [3]).

Ces recombinaisons génétiques sont sous l’influence de différents facteurs :

physiques (température, pH, densité cellulaire), chimiques (facteurs environnementaux), mais également dépendants de la pression immunitaire de l’hôte.

59

Immunomodulation : [82] [83] [97] [98] La maladie de Lyme est caractérisée cliniquement et histologiquement par des

réactions inflammatoires très développées compte tenu du nombre de spirochètes impliqués. Borrelia burgdorferi semble contrôler la sécrétion d’un grand nombre de cytokines impliquées dans la réponse immune, notamment le TNFα, l’IFNγ, les interleukines (IL-1, IL-6, IL-8, IL-12). Ces phénomènes orientent la réponse Th1/Th2 comme nous l’avons vu en étudiant le pouvoir pathogène expérimental (cf infra) [82].

Borrelia burgdorferi provoque l’aggrégation des monocytes et la synthèse des cytokines, induite par la liaison de lipoprotéines de surface de Borrelia burgdorferi avec le récepteur TLR2 (Toll-like receptor 2), ce qui déclenche une translocation nucléaire de NF-χB. Cette réponse inflammatoire est potentialisée par le CD-14 (corécepteur du LPS) [83] [97].

Ces cytokines permettent l’activation des cellules endothéliales, macrophages, neutrophiles et lymphocytes B. L’IL-8 attire et active les lymphocytes, ce qui contribue à l’inflammation et aux dégâts des tissus de l’hôte. Par contre, les cytokines n’ont pas d’effet toxique sur Borrelia burgdorferi, et ne modifient pas l’expression des protéines de surface [98].

Un autre effet local est l’immunosuppression dans la peau par inhibition de

l’expression du complexe majeur d’histocompatibilité des cellules de Langerhans, notamment dans le cadre des lésions d’acrodermatite chronique atrophiante ou lors d’érythème migrant [98] [53].

Les co-infections par d’autres pathogènes (transmis par les tiques ou non)

comme les Babesia ou Ehrlichia peuvent expliquer certains cas de maladie de Lyme chronique résistant aux antibiotiques.

Mécanismes divers : Quelques études ont souligné des propriétés particulières de Borrelia

burgdorferi comme sa capacité à se passer physiologiquement de fer pour sa croissance et sa survie. Or les enzymes contenant du fer sont des cibles bien connues pour les défenses oxydatives de l’hôte contre les pathogènes [83].

Un autre moyen d’échappement est assuré par mimétisme moléculaire. On a vu

précédemment que Borrelia se liait aux molécules de l’hôte pour assurer sa survie ; certaines protéines de membrane empèchent l’accès des anticorps à leur site de reconnaissance. C’est le cas notamment pour la protéine p66, qui est accessible en l’absence d’OspA, et détruite par les protéases ; mais si OspA protéase-résistante est exprimée, les anticorps anti-p66 sont sans effet [83].

Enfin, les formes de survie de Borrelia burgdorferi comme les sphéroplastes,

formes cystiques ou “blebs” métaboliquement inactives pourraient être à l’origine du maintien de l’infection dans les formes chroniques, avec stimulation antigénique continue comme dans les cas de maladie d’Alzheimer [123].

60

3.2.5 Mécanismes auto-immuns ? [106] La persistance de la maladie de Lyme chronique dans les cas de

neuroborréliose ou de synovite chronique, l’inefficacité des traitements antibiotiques et les sérologies négatives avec signes cliniques évidents dans certains cas, ont souvent soulevé la question de mécanismes auto-immuns. Des analogies de structure entre OspA et hLFA-1 (présent à la surface des leucocytes humains (CMHII)) au niveau d’un motif de 9 acides aminés ont été montrées, et pourraient expliquer la formation d’auto-anticorps au niveau des synoviales, responsables d’une réaction lymphocytaire spécifique intra-articulaire.

Cependant, cette théorie a des faiblesses : - cette homologie n’est valable que pour B.b.s.s., or des arthrites

chroniques peuvent survenir chez d’autres espèces ; - hLFA-1 étant distribuée dans l’ensemble de l’organisme, on ne peut

expliquer la localisation articulaire ; - ce phénomène de mimétisme moléculaire est assez banal et insuffisant

à expliquer une maladie auto-immune ; - cette réaction auto-immune rétrocède après synovectomie ; - elle s’interrompt en général au bout de 4-5 ans, ce qui n’est jamais le

cas des maladies auto-immunes [97]. D’autre part, on a trouvé chez des patients atteints de neuroborréliose des

anticorps dirigés contre les axones. Ces IgM sont dirigés contre la flagelline de Borrelia burgdorferi et contre une protéine de choc thermique HSP60 présente au niveau des neurones. Ces réactions peuvent suggérer un mécanisme auto-immun comme une simple réaction autoimmune post-infectieuse [98].

Quelques études ont fait mention de chocs toxiques chez des patients atteints

de Borréliose de Lyme, par une activité super-antigène. Un super-antigène est un produit viral ou bactérien dérivé directement des marqueurs CMH classe II d’une famille de lymphocytes T, stimulant ainsi de nombreux lymphocytes T dans un contexte non-spécifique. On parle aussi de facteurs activateurs des lymphocytes B chez Borrelia burgdorferi [98].

3.2.6 Pouvoir toxique : Borrelia burgdorferi peut présenter une activité hémolytique [78]. On lui connaît également un pouvoir neurotoxique concernant une souche :

Borrelia burgdorferi Bbtox1, pouvant expliquer des cas d’encéphalopathie [123]. Enfin, on a mis récemment en évidence une protéase CtpA [45].

61

Cette étude approfondie de la pathogénie montre le pouvoir adaptatif de Borrelia burgdorferi, qui repose sur : une variabilité antigénique importante qui permet d’échapper aux défenses de l’hôte, la synthèse de facteurs de la réponse immune lui assurant un contrôle de la réaction immunitaire, la possibilité de se disséminer et de se cacher (par mimétisme ou par phagocytose) au sein de l’hôte… De plus, la réaction immune est démesurée et provoque une partie du tableau lésionnel (avec des mécanismes auto-immuns suspectés).

Ces propriétés lui confèrent une grande résistance chez l’hôte et rendent difficiles d’une part le diagnostic et d’autre part le traitement de la maladie de Lyme.

4. Diagnostic :

Le diagnostic de la borréliose de Lyme doit toujours être fondé sur l’analyse des données épidémiologiques, cliniques, de laboratoire et même parfois thérapeutiques. En effet, la présence de lésions pathognomoniques comme l’érythème migrant n’est pas toujours observée, l’infection peut également être subclinique, ou les manifestations tardives peuvent survenir alors qu’aucune manifestation précoce n’a été signalée. D’autre part, le diagnostic de laboratoire amène rarement la certitude d’une infection active ou de l’absence d’infection et doit s’intégrer dans une démarche diagnostique globale.

Nous allons donc aborder dans un premier temps chez l’Homme les techniques

du diagnostic de laboratoire, leurs avantages et inconvénients respectifs, et les limites de leur utilisation, puis considérer la démarche diagnostique avec le diagnostic différentiel et la considération des données épidémio-cliniques.

Nous verrons ensuite les particularités du diagnostic chez les bovins.

4.1 Diagnostic de laboratoire : Les possibilités en terme de diagnostic de laboratoire sont nombreuses mais

n’offrent pas tous la même capacité de détection, et on peut utiliser successivement plusieurs méthodes afin d’affiner le diagnostic (en améliorant la sensibilité ou la spécificité).

4.1.1 Méthodes non microbiologiques : [103] [120]

Analyses sanguines :

On peut trouver une augmentation du taux de sédimentation et une augmentation du taux de globules blancs. Ces modifications ne sont pas systématiques ni spécifiques.

Analyse du liquide céphalorachidien : Les cas de neuroborréliose aiguë peuvent montrer une pléiocytose modérée

(comptage de lymphocytes entre 30 et 3000 / 3 µL), avec élévation du taux de

62

protéines. La production d’IgG ou d’IgM intrathécale peut également aider au diagnostic.

Pour les cas chroniques, on trouve très fréquemment la production d’anticorps intrathécale. C’est un des meilleurs critères de différenciation de la sclérose en plaques. Par contre, les cas de polyneuropathie chronique présentent des analyses de LCR normales.

Histologie : L’érythème migrant est en général non spécifique, avec une infiltration

périvasculaire par des lymphocytes ou des plasmocytes. On l’utilise dans les cas atypiques pour différentier d’autres affections dont l’histologie est plus caractéristique.

Figure 14 : coupe histologique en périphérie d’une lésion d’érythème migrant, montrant une infiltration périvasculaire et interstitielle de lymphocytes et de plasmocytes, avec quelques granulocytes neutrophiles, coloration hématoxyline-éosine, d’après [53]

Le lymphocytome borrélien est dominé par une infiltration lymphocytaire du

derme, avec parfois des plasmocytes, macrophages, éosinophiles. Il est parfois difficile de le différentier d’une lésion de maladie de Hodgkin.

L’acrodermatite chronique atrophiante est caractérisée par une infiltration

lymphocytaire du derme et du tissu sous-cutané et par une télangiectasie. Son histologie n’est pas caractéristique mais peut aider au diagnostic.

4.1.2 Isolement – mise en évidence directe :

Culture :

La culture est possible mais de moins en moins utilisée, car fastidieuse et de résultat plutôt aléatoire. On l’utilise dans les cas atypiques, ou quand la suspicion clinique est forte mais la sérologie négative (par exemple si le patient est immunodéficient). La culture à partir de biopsies d’ECM ou d’ACA permet la caractérisation de Borrelia pour respectivement 80% et 60% des cas [103]. Les résultats à partir de LCR sont moins probants (17%). Les biopsies de membrane synoviale peuvent donner des résultats, mais c’est plutôt par PCR que l’on procède

63

dans les cas d’arthrite de Lyme [120]. Les prélèvements de sang, liquide synovial ou tissu cardiaque ne sont pas utilisés pour la culture.

Microscopie : L’observation directe en microscopie sur fond noir, après coloration par

l’acridine orange, par imprégnation argentique ou par immunofluorescence n’est pas utilisée pour le diagnostic car trop dépendante de l’intervenant. Les artéfacts nombreux sont difficiles à différencier des Borrelia. Par contre, on l’utilise pour contrôler les cultures ou détecter les spirochètes dans les tiques [86] [120].

Amplification génique : La PCR, de par sa sensibilité et sa spécificité élevées, semble intéressante pour

la détection des Borrelia en diagnostic de routine. Pourtant, le manque de standardisation des méthodes employées fait que les résultats sont difficilement utilisables. On n’utilise la PCR que dans les cas de sérologie équivoque ou négative, avec un tableau clinique en faveur ou encore en confirmation d’une sérologie positive. Cependant, une PCR négative ne permet pas d’affirmer que le patient est exempt de maladie de Lyme [120].

Les prélèvements pour PCR doivent être réalisés de manière stérile et il est parfois difficile de les maintenir, ce qui mène à des faux positifs (par compétition) ou des faux négatifs (par inhibition).

On utilise comme cibles les gènes OspA et OspB, p66 (codant pour une protéine membranaire), le gène fla (codant pour la flagelline), des séquences chromosomiques clonées au hasard, une séquence située sur un plasmide conservé de 30 kb, les gènes ribosomaux ou encore l’espace intergénique entre les gènes ribosomaux rrf et rrl [86].

Manifestation clinique Séquences cibles Prélèvement

Résultats de la PCR nb d'échantillons positifs/ nb d'échantillons testés

Neuroborréliose fla LCR 2/12 (17%)Neuroborréliose OspA LCR 12/12 (100%)Neuroborréliose OspA urine 3/3 (100%)Neuroborréliose fla urine 9/10 (90%)Neuroborréliose fla LCR 4/10 (40%)Neuroborréliose fla LCR 2/8 (25%)Neuroborréliose fla urine 1/8 (13%)Neuroborréliose fla urine 4/35 (11%)Arthrite de Lyme fla urine 9/24 (38%)

Arthrite de Lyme fragment non spécifique d'ADN urine 4/8 (50%)

Arthrite de Lyme OspA et autres synovie 75/88 (85%)Patient sain séropositif fla urine 3/13 (23%)Erythème migrant chromosome sang 0/7 (0%)Erythème migrant OspA sang 3/5 (60%)

Tableau V : Détection de Borrelia burgdorferi par PCR sur des prélèvements biologiques,

d’après [58]

64

Les résultats de sensibilité sont variables selon les études (ce qui montre le manque de standardisation des méthodes), variant entre 50% et plus de 70% pour les études européennes, jusqu’à 96% pour une étude américaine [120]. On peut par ailleurs améliorer la sensibilité et la spécificité de la méthode en combinant 2 séquences cibles (comme par exemple les gènes p66 et OspA) ; cette technique a pour avantage de réaliser la double amplification dans un unique tube, ce qui permet d’éviter les risques de contamination. On peut également associer à la PCR une hybridation avec une sonde interne et/ou analyse du polymorphisme de restriction de l’amplicon [86]. Un système de détection a par ailleurs été mis au point [65], qui consiste en une hybridation en sandwich d’une molécule d’ADN cible, entre une sonde de capture, fixée sur un support solide, et une sonde de révélation marquée de manière non radioactive. Cette technique apporte la double spécificité de l’hybridation ADN-ADN.

La sensibilité est par ailleurs variable selon l’origine du prélèvement (tableau V) : diverses études citées par [78] annoncent une valeur de 38 à 67% pour le LCR, 90% pour la membrane synoviale, 50% pour le liquide articulaire, 60 à 80% pour les biopsies d’érythème migrant.

La PCR a l’avantage de permettre l’identification précise du germe grâce à des

amorces spécifiques de chacune des espèces de Borrelia burgdorferi (gène rrs, fla, OspA, espace intergénique rrf-rrl) [65] [86] [103].

La PCR peut également être réalisée sur les urines, mais ne présente pas d’intérêt en diagnostic chez l’Homme comme chez les animaux, car l’excrétion est variable et les résultats controversés [103] [120].

4.1.3 Sérologie : C’est la technique la plus utilisée actuellement dans les laboratoires de biologie

clinique, tant pour les études épidémiologiques à large échelle (screening) qu’individuellement pour les patients. On peut également l’utiliser pour observer une séroconversion, élément en faveur de l’étiologie borrélienne, ou encore pour suivre une cinétique d’anticorps. Cependant, les tests sérologiques font partie du diagnostic indirect, c’est-à-dire qu’ils exploitent la réponse immunitaire de l’hôte mais ne donnent pas la preuve de la présence du germe dans l’organisme. Une sérologie positive montre qu’une exposition au germe a eu lieu à un moment donné, mais n’est pas synonyme de maladie. D’autre part, l’absence d’anticorps peut également être le fait d’une immunodéficience de l’hôte [78] [120].

La réponse immune : d’après [120] Elle varie au cours de l’infection et dépend beaucoup de l’individu. L’érythème

migrant et l’infection locale ne déclenchent souvent aucune réponse immune. La production d’IgM intervient en général 3 semaines après le début de l’infection, mais peut être absente, ainsi que dans les stades tardifs pour 60 à 90% des patients

65

On peut résumer la réponse humorale en 3 stades :

Stades Réponse immune I

stade précoce infection locale

Production d’IgM (environ 3 semaines après l’infection) puis IgG (à partir de la 6ème semaine). Souvent séronégatif. IgM souvent indétectables surtout dans le cas d’infections de courte durée.

II

stade précoce infection disséminée

La production d’IgG est prédominante et détectable, c’est à ce moment que les sérologies peuvent être réalisées. La production d’anticorps intrathécale intervient pour les cas de neuroborréliose.

III

stade tardif infection chronique

Le titre en IgG reste élevé dans les cas d’ACA ou d’arthrite. Les IgM ne sont plus détectables. La production intrathécale d’anticorps persiste en neuroborréliose chronique.

Tableau VI : Les 3 stades de la réponse humorale [120]

Borrelia burgdorferi présente de nombreux antigènes qui interviennent dans la

réponse humorale, avec une variabilité croissante au cours de l’évolution de l’infection. La réaction humorale précoce (IgM) est principalement dirigée contre la protéine du flagelle (p41) et la protéine de membrane OspC. Des anticorps contre la protéine OspA sont rarement détectés chez les patients européens, alors qu’ils sont courants aux Etats-Unis. En stade II, ce sont plutôt les anticorps contre Bmp-A (p39) et p58 qui prédominent. Enfin, en évolution chronique, la réaction immunitaire est caractérisée par un grand nombre d’anticorps (80% des sera réagissent contre p83/100, p58, p43, p39, p30, p21, Osp-17 et p14).

Cependant, de nombreux antigènes parmi ceux-ci montrent des réactions

croisées avec d’autres espèces de borrélies, d’autres Spirochètes (Tréponèmes), ou d’autres familles bactériennes (E.coli par exemple). Les protéines de choc thermique HSP60 ou HSP70 sont assez répandues, ainsi que la protéine flagellaire p41.

La réponse immune peut varier en fonction de la souche utilisée Cette donnée

est importante pour le diagnostic de la borréliose de Lyme en Europe, celle-ci pouvant être dûe aux trois souches majeures B.burgdorferi s.s., B.afzelii, B.garinii, la souche responsable n’étant pas connue à l’origine. La production d’anticorps semble moins importante chez les patients européens qu’aux Etats-Unis. De plus, on trouve plus d’infections subcliniques en Europe. Ainsi, les tests sérodiagnostiques ont une moins bonne sensibilité et spécificité qu’aux Etats-Unis. En fait, on ne trouve pas de différences de réactivité entre les trois souches lorsque l’on analyse les sera par ELISA. Par contre, l’immunoblot présente des bandes spécifiques en fonction de la souche choisie : les patients atteints de méningo-polynévrite reconnaissent plus d’antigènes de B.garinii, ceux atteints d’arthrite ou d’acrodermatite réagissent plus avec B.afzelii [41] [120].

66

Principaux tests utilisés en diagnostic : d’après [65] [78] [86] [97] [103] [120]

On les classe en trois catégories, en fonction de la nature des antigènes

utilisés :

Tests Spécificité 1ère génération ELISA sur antigènes ultra-centrifugés Immunofluorescence (sans absorption avec des Tréponèmes de Reiter) Hémagglutination indirecte (antigènes ultra-centrifugés)

80-90%

2ème génération Immunofluorescence (avec absorption) ELISA sur antigènes purifiés (avec absorption) ELISA avec antigène flagellaire Immunoblot utilisant des lysats de cellules entières

90-95%

3ème génération ELISA sur protéines recombinantes Immunoblot sur protéines recombinantes

90-95%

Tableau VII : les tests sérologiques utilisés pour le diagnostic de la maladie de Lyme [120]

Le progrès réside surtout dans la diminution des réactions croisées,

particulièrement avec les protéines recombinantes : p83/100 (marqueur de la phase tardive), p41 (flagelline), p41int (flagelline tronquée, plus spécifique), OspC et OspA, p39.

L’ELISA est le test le plus utilisé, notamment dans les tests à large échelle. Il

permet notamment la reconnaissance de la classe d’anticorps. De plus, on peut également quantifier la réaction selon la dilution de l’échantillon, sans qu’il y ait besoin d’une interprétation subjective. Par contre, le seuil de positivité est à déterminer pour donner le niveau de sensibilité requis (dépendant de la population étudiée, de l’utilisation du test). On obtient souvent une dilution seuil au 1/200ème.

L’immunofluorescence indirecte (IFI) est encore souvent utilisée malgré la

difficulté de lecture des préparations (faible reproductibilité et critères de positivité variables). C’est une technique peu coûteuse. La spécificité est assez bonne après absorption par le tréponème de Reiter. Le test repose sur la reconnaissance du complexe antigène-anticorps sérique par un conjugué anti-immunoglobuline - dirigé contre les anticorps du serum – marqué par un fluorochrome. On teste des dilutions croissantes jusqu’à obtenir la disparition de la fluorescence

L’immunoblot ou Western-blot est très souvent utilisé comme méthode de

confirmation, dans les cas où ELISA ou IFI ne sont pas concluants. Les critères d’interprétation sont en cours d’harmonisation en Europe, ceux-ci étant jusque là très variables selon le laboratoire. En effet, la technique consiste en une séparation de protéines spécifiques de Borrelia burgdorferi, de l’espèce, voire de la souche considérée, par électrophorèse en gel de polyacrylamide ce qui permet de séparer les antigènes selon leur encombrement. Le gel est ensuite transféré sur une membrane de nitrocellulose et mis en présence du sérum à analyser. Des anticorps

67

anti-globuline sont utilisés pour marquer les complexes. On identifie ensuite les bandes obtenues qui sont spécifiques d’espèce. On peut de plus tenir compte de l’intensité de certaines bandes (p41, OspC) pour évaluer l’intensité de la maladie.

Figure 15 : standardisation de l’immunoblot grâce à un sérum de référence (G=IgG et M=IgM) et des anticorps monoclonaux (1 à 11) L’antigène utilisé ici est B.afzelii (souche PKo) d’après [120]

Les Western-blots utilisant des lysats de cellules entières ont une grande

sensibilité, mais présentent par ailleurs de nombreuses réactions croisées ce qui rend leur interprétation délicate. Par contre, les Western-blots utilisant des protéines recombinantes (par exemple la flagelline tronquée dont on analyse le fragment intracellulaire plus spécifique) sont très spécifiques mais n’atteignent pas la même sensibilité. Dans le cadre de l’utilisation de l’immunoblot comme méthode confirmative, on préfèrera utiliser le test le plus spécifique.

L’utilisation des souches B.garinii ou B.burgdorferi s.s. n’est pas recommandée car elles permettent seulement un critère d’interprétation sur une seule bande et non 2 bandes comme il est recommandé dans la norme DIN 58967 – 40. Les critères employés aux Etats-Unis ne sont pas applicables, car trop restreints vis-à-vis de la diversité des souches européennes.

68

Les règles d’interprétation pour les immunoblots en Europe sont les suivantes :

Immunoblot sur lysat de cellule entière Utilisation de la souche PKo (B.afzelii) : IgG : positif si 2 bandes au moins parmi les suivantes sont présentes : p83/100, p58, p43, p39, p30, OspC, p21, Osp17, p14 IgM ; positif si 1 bande au moins parmi les suivantes est présente : p41 (distincte), p39, OspC, Osp17

Immunoblot sur antigène recombinant IgG : positif si 2 bandes au moins parmi les suivantes sont présentes : p83/100, p58, p39, OspC, p41int, Osp17 IgM ; positif si 1 bande au moins parmi les suivantes est présente : p39, OspC, p41int, Osp17 ou OspC seule et distincte

Tableau VIII : Règles d’interprétation des immunoblots chez l’Homme [120]

La détection d’anticorps intrathécaux est utile dans les cas de

neuroborréliose, avec des taux de réussite de 80-90% dans les cas précoces (5-41 jours après installation de la maladie), jusqu’à 100% pour les cas plus tardifs (plus de 41 jours). Pour différencier la production locale d’anticorps d’une diffusion d’anticorps sériques, on évalue l’intégrité de la barrière hématoméningée grâce au quotient suivant :

Valeur de l’ELISALCR x IgGsériques totales AI = ----------------------------------------------------------

Valeur de l’ELISAsérique x IgGLCR totales Un quotient au moins égal à 2 signe une valeur significativement élevée et une

valeur supérieure à 4 est hautement significative. L’absorption par le tréponème de Reiter peut être utile au diagnostic différentiel de la neurosyphilis.

D’autres tests peuvent être utilisés comme l’hémagglutination indirecte, la

fixation du complément, ou la mesure de l’activité bactéricide. Ces méthodes sont peu usitées en pratique.

4.1.4 Limites :

Ces tests sont utilisés dans le cadre du diagnostic expérimental, mais ne

donnent jamais la preuve que le germe identifié (ou la réaction immunitaire qui découle de l’infection) est à l’origine de la maladie. Ainsi, de nombreuses personnes présentent une sérologie positive à Borrelia burgdorferi, certaines même sont porteuses du germe sans que celui-ci ne soit impliqué dans la maladie. D’autre part, les sérologies négatives ne sont pas forcément synonymes d’absence d’infection, et il faut souvent recouper plusieurs tests complémentaires avant d’infirmer ou confirmer le diagnostic de maladie de Lyme. Le résultat de la sérologie dépend également de la phase (précoce ou tardive) dans laquelle se trouve le patient .

Comme nous l’avons vu, la généralisation des tests pose des problèmes de standardisation des techniques, et influe sur l’interprétation des données expérimentales pour l’analyse épidémiologique [120].

69

Les limites inhérentes à tout diagnostic expérimental se posent, à savoir l’impossibilité de connaître pour de nombreux cas les antécédents, la date d’infection, le germe en cause, ce qui diminue la valeur prédictive des tests. En effet, la réponse précoce (par exemple dans les cas d’érythème migrant) est parfois absente ou frop faible ; d’autre part, un traitement antibiotique peut interrompre la production d’anticorps et donner des faux-négatifs. Certains patients ont un résultat négatif ou au seuil de positivité, et des symptômes de très courte durée. Ces cas nécessitent un suivi sérologique.

Les réactions auto-immunes peuvent générer des faux positifs (comme par exemple avec les facteurs rhumatoïdes) dans les tests à IgM. On peut éviter ces réactions par adsorption de ces facteurs. Il faut également écarter toutes les réactions croisées avec les maladies comme la syphilis, les fièvres récurrentes. Les infections à Herpesvirus induisent une activation polyclonale des lymphocytes B, qui mène à la production parfois en quantité importante d’anticorps réagissant avec Borrelia, principalement des IgM [120].

Enfin, la sensibilité des tests doit être ajustée en fonction de la séroprévalence de la population générale, car dans les zones d’endémie, les taux de séropositivité peuvent être élevés sans que les patients soient pour autant malades [103].

4.2 Diagnostic différentiel :

Le diagnostic clinique est le plus souvent insuffisant pour établir le diagnostic de

certitude de maladie de Lyme, et le diagnostic différentiel est très vaste, de par le tableau clinique polymorphe pouvant toucher de nombreux organes.

Parmi les plus fréquents, on trouve l’encéphalite à tiques, l’ehrlichiose, les chlamydioses, la sclérose en plaques, la maladie d’Alzheimer, comme diagnostics différentiels de la neuroborréliose [112] [121].

Le lupus érythémateux, le syndrome de Reiters, la myocardite ou la méningite virale font également partie du diagnostic différentiel.

Toutes les causes d’arthrite doivent être considérées dans les suspicions d’arthrite de Lyme [97].

Seul le diagnostic de laboratoire peut confirmer ou infirmer l’hypothèse de maladie de Lyme, en s’intégrant dans une démarche diagnostique organisée.

4.3 Guide diagnostique : [103] [120]

Le principal outil diagnostique dans la maladie de Lyme est la clinique. En effet,

les commémoratifs, symptômes, découvertes cliniques sont à l’origine de la décision - et servent à l’interprétation – du diagnostic microbiologique. Une clinique favorable augmente la valeur prédictive du test microbiologique utilisé. Pour les cas pathognomoniques comme l’érythème migrant, un test sérologique n’est pas recommandé.

Dans le cadre du diagnostic sérologique, on peut procéder à un test ELISA seul (avec une spécificité d’au moins 95%, idéalement 98%), mais il est plutôt recommandé de réaliser un test de dépistage sensible (ELISA ou IFI) suivi d’un immunoblot dont la spécificité doit atteindre 95%.

Les critères en faveur du diagnostic de borréliose de Lyme sont résumés dans

le tableau suivant :

72

Si des résultats sont au seuil de positivité ou négatifs alors que les signes cliniques sont significatifs, le test doit être renouvelé dans les 3 à 6 semaines pour contrôle.

4.4 Diagnostic chez les Bovins :

Chez les bovins, le diagnostic principalement utilisé en pratique est le diagnostic

thérapeutique, c’est-à-dire la réponse à un traitement, ce qui occulte probablement une grande partie des cas [84] [113].

Des critères épidémiologiques sont évidemment pris en compte, comme

l’exposition aux tiques, la saison, la localisation de l’animal en zone d’endémie… Les critères cliniques principalement utilisés sont : [18] [42] [59] [67] [84] [116] - Des signes généraux : hyperthermie, abattement, anorexie, chute de

production ; peu spécifiques, mais de valeur diagnostique si l’épisode est suivi ;

- Des signes articulaires : boîterie, arthrite des grosses articulations (grasset, carpe, tarse, hanche) ;

- D’autres signes mineurs qui peuvent entrer dans le tableau clinique : avortement, lésions cutanées (localisées le plus souvent aux mamelles).

Le diagnostic de laboratoire peut être direct, par mise en évidence du germe

dans les prélèvements (synovie, biopsie de la membrane synoviale, sang, lait, urine) par culture ou plus fréquemment maintenant PCR [67]. Cependant, les prélèvements contaminés sont difficiles à obtenir, c’est sur les biopsies de membranes synoviales que l’on a la meilleure détection.

C’est plus souvent la sérologie qui est utilisée, avec mise en évidence indirecte de l’infection par les anticorps dirigés par exemple contre la protéine flagellaire p41, par ELISA, ou par IFI [12] [119]. Cependant, cette méthode ne doit pas être dissociée de la clinique, car chez les animaux, le nombre d’infections subcliniques est beaucoup plus important que chez l’Homme [84]. D’autre part, la persistance des anticorps dans l’organisme après une infection est inconnue chez les bovins, et beaucoup de cas ne sont que des séquelles sérologiques.

Des réactions croisées existent, notamment avec les Tréponèmes impliqués

dans la dermatite digitée, qui provoque également chez les bovins une boîterie chronique [15] [23] [31] [34] [79]. Ces réactions croisées sont dues à l’utilisation de la protéine p41 dans les tests ELISA, très peu spécifique chez les Spirochètes. On teste aussi souvent les anticorps à Leptospira interrogans pour évaluer les possibles réactions croisées [119]. Enfin, on note une réaction croisée avec Borrelia theileri et Borrelia coriaceae [92].

Beaucoup de progrès restent à faire pour faciliter le diagnostic de la maladie de

Lyme chez les animaux, et particulièrement chez les bovins.

73

5. Traitement :

5.1 Chez l’Homme :

Les modalités de traitement ont bien évolué au cours des années. Le traitement

repose essentiellement sur l’utilisation d’antibiotiques. Selon le Dr BIGAIGNON de l’université catholique de Louvain : "Le traitement antibiotique constitue à l'heure actuelle la seule forme thérapeutique de la maladie de Lyme. Il doit donc être appliqué de façon précoce, rationnelle et optimale".

Alors que de nombreux antibiotiques sont efficaces in vitro, le choix est plus

limité in vivo [2]. Le prélèvement de choix pour tester les antibiotiques est la peau, et des mécanismes d’échappement à certaines molécules sont observés (cf. la partie pathogénie), ce qui explique l’inefficacité de certains traitements initialement préconisés après des études in vitro.

Un traitement précoce permet en général une guérison plus rapide et plus complète, particulièrement dans le cas de la maladie de Lyme, de par les conséquences du passage à la chronicité [81].

Les antibiotiques les plus utilisés (Annexe XII) sont les pénicillines, amoxicilline,

céphalosporines (3ème génération le plus souvent : cefuroxime, ceftriaxone, cefixime), les macrolides et les tétracyclines (doxycycline). La doxycycline n’est pas administrée chez la femme enceinte ni chez les enfants de moins de 9 ans, à cause de ses effets secondaires sur le développement ; elle présente également un effet photosensibilisant particulièrement gênant en été, et de nombreuses interactions médicamenteuses. Les bêta-lactames présentent une demi-vie assez courte nécessitant des administrations assez fréquentes (de l’ordre de 3-4 fois par jour). Par ailleurs, il existe de nombreux cas d’allergie à la pénicilline, qui sont traités à l’aide d’érythromycine. Les macrolides ont une très bonne pénétration (intracellulaire notamment pour les formes résistantes), et une demi-vie assez longue. Par contre, ils provoquent souvent une intolérance digestive et des interactions médicamenteuses [14].

Afin d’éviter les administrations répétées, notamment par voie IV, on peut pratiquer une antibiothérapie pulsée en doublant les doses, mais avec des administrations seulement 2-3 fois par semaine, ce qui est souvent efficace, moins traumatisant, et moins cher pour le patient [20].

Immédiatement après le début du traitement dans les heures qui suivent

l’injection, on observe une phase d’aggravation transitoire des symptômes, connue sous le nom de réaction de Jarisch-Herxheimer, que l’on explique comme une réaction inflammatoire à la suite de la lyse des spirochètes [42] [43]. Une injection de corticostéroïdes en complément de la première injection permet d’éviter cette réaction, qui régresse spontanément en 1 à 2 jours [84].

74

Le choix du traitement est fonction du stade auquel on intervient (Annexe XIII) : - à la suite d’une morsure de tique, il est inutile de procéder à un traitement

antibiotique préventif comme il a pu être suggéré auparavant, sauf dans le cas particulier de personnes sensibles, ou dans les zones d’endémie [42] [78] [86] [97] [103]. Une étude comparative avec placebo a montré que l’utilisation d’antibiotiques n’a aucun intérêt en prophylaxie à la suite d’une morsure de tique [71].

- Dès l’apparition des symptômes cutanés, on recommande l’administration biquotidienne par voie orale de doxycycline à raison de 100 mg par prise, pendant une durée de 15 jours [14]. La durée pourrait être abaissée à 10 jours selon une étude récente [122]. Chez l’enfant ou la femme enceinte, on privilégie l’amoxicilline per os à raison de 50 mg/kg/j en 3 prises quotidiennes pendant 15 à 21 jours. On peut également utiliser le céfuroxime axetil par voie orale à raison de 500 mg deux fois par jour. Ce traitement peut être entrepris pour une durée de 10 jours seulement s’il n’y a qu’un érythème migrant [14]. Enfin, les macrolides peuvent être administrés de manière uniquotidienne (pour l’azithromycine par exemple) à raison de 500 mg/j pendant 15 à 21 jours. La disparition des symptômes doit avoir lieu dans les 20 à 30 jours suivant le début du traitement [122].

- Le second stade correspond à la dissémination des spirochètes, et notamment les signes articulaires ou neurologiques précoces. On peut alors envisager un traitement identique mais prolongé pendant 30 jours. En cas de non-rémission ou aggravation des symptômes, on utilise alors par voie parentérale (IV en général) de la pénicilline ou une céphalosporine de 3ème génération. Le ceftriaxone est utilisé à la posologie de 1-2 g/j en une administration quotidienne, et le céfotaxime à 1-2 g/j en 3 prises quotidiennes, pendant 15 à 21 jours [78] [97] [122]. Ces molécules présentent une bonne diffusion au niveau articulaire et dans le système nerveux central. On utilise le même traitement dans les formes cardiaques ou oculaires [122].

- Dans les formes chroniques, on utilise les céphalosporines principalement, par voie IV et pendant un temps qui peut être assez long. Cependant, alors que certains proposent un traitement pouvant s’étaler sur 6 mois à 1 an [20], une étude menée par le NIAID [61] a montré que l’administration d’antibiotiques sur de longues durées pour les cas chroniques n’apportait aucune amélioration aux patients.

- Des cas réfractaires au traitement, ou avec rémission puis rechutes périodiques sont observés, pour lesquels il est souvent utile d’évaluer les compétences immunitaires ou les co-infections possibles [20]. On observe également des symptômes arthritiques ou fibromyalgiques post-Lyme, ou encore des problèmes neurologiques (perte de mémoire, fatigue, baisse de la concentration), pour lesquels aucune explication ni thérapeutique ne sont connues [61] [81] [97] [106].

Des mécanismes de résistance ou d’échappement aux antibiotiques ont été

découverts chez Borrelia burgdorferi [20]. Elle produit par exemple une bêta-lactamase qui peut expliquer certains échecs de traitement par la pénicilline ou les céphalosporines. Cependant, ce système enzymatique semble être dépassé par des doses élevées d’antibiotiques, par des perfusions continues, ou des formes dépôt

75

(benzathine pénicilline). L’enveloppement intracellulaire de la bactérie, que nous avons évoqué à propos de la pathogénie, la protège également de l’action des antibiotiques. On a mis en évidence l’existence d’une couche S de glycoprotéines qui empêcherait le passage des antibiotiques. Enfin, certaines souches s’avèrent insensibles à l’action de certaines familles d’antibiotiques ; Borrelia burgdorferi peut passer de manière réversible sous une forme dite cystique ou forme L, dépourvue de paroi, et donc insensible à l’action de certains antibiotiques.

Thérapeutique adjuvante : On peut préconiser l’utilisation d’anti-inflammatoires stéroïdiens, mais dont

l’efficacité n’est pas prouvée [78], ou encore des injections de corticoïdes intra-articulaires [97]. Dans le cas des arthrites de Lyme, une synoviectomie sous arthroscopie peut être envisagée.

Les traitements prolongés peuvent provoquer des infections par les levures, qui seront gérées par des traitements locaux (nystatine, antiseptiques, yaourt et acidophilus). D’autre part, la gestion de la récupération et la réhabilitation ne doivent pas être négligées pour les formes chroniques (antidépresseurs, kinésithérapie, surveillance nutritionnelle et compléments alimentaires) [20].

5.2 Chez les bovins :

Le manque de données nous amène à calquer les traitements suivis chez

l’Homme pour le traitement des animaux. Chez les Bovins, ce sont principalement les tétracyclines et la pénicilline qui sont utilisées de par leur coût moins élevé [59] [78] [84]. On utilise plutôt l’oxytetracycline, par voie intraveineuse à la posologie habituelle de 10 mg/kg/j. La durée du traitement est fonction de l’amélioration de l’état de l’animal, et varie entre 3 jours et 3 semaines environ [59] [84] [89]. La pénicilline est utilisée sous forme procaïne à raison de 30’000-45'000 UI/kg/j en IM pendant 10 jours, suivie d’injections de benzathine pénicilline en IM pendant encore 10 jours [89].

Les tétracyclines sont normalement à éviter sur les jeunes veaux, les vaches

gestantes ou en lactation mais sont tout de même utilisés [84]. Aucune réaction de type JARISCH-HERXHEIMER n’a été décrite chez les bovins ; elle se traduirait par une hyperthermie, une augmentation du gonflement articulaire et de la douleur durant les 24 premières heures de traitement.

La prescription d’anti-inflammatoires (phénylbutazone ou corticostéroïdes) peut améliorer le confort et le rétablissement de l’animal [67] [89].

Le traitement de la borréliose de Lyme peut donc se compliquer très

rapidement, et la durée des protocoles engendre un coût non-négligeable, que ce soit chez l’Homme ou chez l’animal. La prophylaxie s’impose donc d’elle-même, pour intervenir en amont de la maladie.

76

6. Prévention : La prévention passe par des mesures indirectes de lutte contre le vecteur et les

réservoirs, et des mesures directes de lutte contre l’infection.

6.1 Mesures indirectes :

Information : La sensibilisation des populations est la première étape, la plus importante. Elle

passe par l’information sur la maladie, et a pris une importance considérable aux Etats-Unis, zone d’endémie. On compte de nombreux sites internet de vulgarisation à destination du grand public [24] [66] [69] [70] [114] ou des sites destinés aux professionnels de la santé [65] [81] [101] [103] [105]. Si on lance une recherche sur internet par l’intermédiaire de plusieurs moteurs de recherche, on obtient 537.000 réponses pour « Lyme ». L’information a permis une prise de conscience collective aux Etats-Unis, et si l’incidence apparente a considérablement augmenté (on est passé d’un sous-diagnostic à un diagnostic parfois excessif), elle est depuis 1998 en baisse [24] [77].

En France, l’institut pasteur a créé un CNR Borrelia (centre national de référence) ; l’institut de veille sanitaire (IVS) a mis en place un réseau d’épidémiosurveillance en mars 2001, dont le but est la description précise des caractéristiques de la maladie et son incidence en région Alsace, particulièrement touchée par la maladie de Lyme [28] [35]. Enfin, l’INSERM a mis en place une étude via le réseau sentinelle pour évaluer l’incidence française et sensibiliser les praticiens (médecins et pharmaciens) [91].

L’information concerne notamment les mesures de protection pour éviter les

morsures de tiques. On recommande donc : - d’éviter les zones d’endémie en période à risque, d’éviter de marcher

hors des chemins, dans les zones broussailleuses, ou de s’asseoir dans l’herbe ;

- de porter des vêtements couvrants, chapeaux, chaussures fermées, de couleur claire pour repérer facilement les tiques [81], éventuellement imprégnés de répulsifs ou insecticides. On utilise notamment : le bayerpel, le diéthylméthylbenzamide (DEET), la permethrine, le diméthylphtalate (DMP), le N-butyl,N-acétyl-3 éthylaminopropionate [78] [86] [97] ;

- de contrôler après chaque sortie son propre corps et celui des enfants. Rappelons que les tiques ne sautent pas mais rampent jusqu’à la pointe des feuilles ou herbes et s’accrochent au passage de l’hôte, puis migrent sur les vêtements ou à travers les poils jusqu’à une zone où la peau est tendre. Les sites de prédilection sont : la tête, le cou, l’arrière des genoux et des chevilles, mais également entre les orteils, sur ou dans les oreilles, et au niveau des aisselles et de l’aine [103] ;

- De contrôler également les animaux domestiques, et d’utiliser chez eux des traitements topiques (type spot-on ou transcutanés) [42] [78].

77

Comment retirer une tique : [53] [103] On entend absolument tout concernant le retrait d’une tique : allumette brûlante,

alcool, éther, pétrole gélifié, essence de thérébentine… Ces pratiques sont à proscrire, elles ont notamment pour conséquence de faire régurgiter les spirochètes par l’intestin de la tique et faciliter la transmission des pathogènes [24] [42] [97] [103].

Pour retirer la tique, il suffit de saisir la tique à la base du corps, là où elle est attachée et tourner doucement dans le sens inverse des aiguilles d’une montre (« dévisser ») sans tirer dessus, ce qui a pour effet de décrocher les pièces buccales sans que la tête reste en place. Il suffit ensuite de désinfecter le site de morsure et de mettre la tique dans de l’alcool pour la tuer. Pour qu’une morsure soit infectante, il faut que la tique soit attachée en moyenne 24 à 48 heures [24] [103], ce qui laisse le temps de la retirer sans panique.

L’analyse de la tique pour savoir si elle pouvait être infectieuse est aléatoire et déconseillée, celle-ci pouvant mener à des faux-positifs [53].

Lutte contre les vecteurs : Dans le milieu, elle pose des problèmes écologiques, de par l’abondance et la

répartition large des tiques dans des milieux difficiles d’accès [42] [103]. L’épandage d’acaricide dans les pâturages (chlorpyrifos à 600 g/ha) donne de bons résultats, mais on s’expose à des risques de résistance. A proximité des jardins et des pâtures, on peut effectuer un débroussaillage, tonte régulière de la pelouse dans les jardins, ramassage des feuilles, mais l’effet est limité. La lutte contre les tiques peut s’effectuer au niveau des réservoirs ou des animaux domestiques. L’utilisation de colliers, ou de d’insecticides en spot-on (pyréthrinoïdes, organophosphorés) permet de limiter l’infestation chez le chien. Chez les bovins également, on peut utiliser les antiparasitaires externes, comme les organochlorés, la fluméthrine, les avermectines.

La dispersion d’appâts pour les rongeurs dans des boîtes dont les parois sont

imprégnées d’acaricides a été essayée. Des cotons imbibés d’acaricides (perméthrine) dont les rongeurs se servent pour réaliser leur nid, ont été également dispersés. Cependant, ces techniques ont leurs limites, notamment un coût élevé, une faible rémanence et des conséquences sur l’environnement [42] [86] [103]. Sur les cervidés, l’utilisation de topiques commes les pyréthrinoïdes, ou de traitements systémiques comme les avermectines est en cours d’étude [103]. La lutte contre les réservoirs (Rongeurs ou cervidés) est irréalisable, une simple limitation d’effectifs restant inefficace [42].

Une lutte biologique a été tentée grâce à des hyménoptères Hunterellus hookeri, ou encore des champignons pathogènes Metarhizium anisopliae, pour limiter la transmission de Borrelia burgdorferi [42] [103].

6.2 Mesures directes :

C’est l’utilisation de l’immunité active par la vaccination. Chez l’Homme : Le vaccin humain LYMErix, Smithkline Beecham, a été récemment retiré du

commerce (février 2002), faute de résutats commerciaux (après 1,49 millions de doses vendues) [45]. C’était un vaccin recombinant monovalent, utilisant la

78

lipoprotéine OspA. L’immunité induit la synthèse d’anticorps qui, s’ils sont en quantité suffisante, permettent de tuer les borrélies dans l’intestin de la tique avant leur migration vers les glandes salivaires [53] [94]. Il n’est par contre pas efficace en post-infection, car la protéine OspA n’est plus (ou faiblement) exprimée une fois dans l’hôte [64] [78].

Plusieurs inconvénients majeurs limitaient l’utilisation de ce vaccin :

- L’immunité n’est acquise qu’à partir de 3 injections (1ère injection à j0, 2ème à j30 et la 3ème au choix à j60, au mois d’avril suivant ou un an après) [53] ; d’autre part, le vaccin est inutilisable chez les enfants de moins de 15 ans [24] ;

- Il n’est que partiellement efficace en Europe car les protéines OspA sont antigéniquement très différentes en fonction de l’espèce considérée ; les infections à B.garinii et B.afzelii ne sont pas couvertes par le vaccin ;

- La suspicion d’un processus auto-immun impliqué dans les arthrites de Lyme qui serait lié à la protéine OspA limite son utilisation ; cependant, l’étude comparative avec vaccination ou placebo montre que le développement de l’arthrite ne diffère pas significativement [53].

Les personnes ayant déjà été touchées par l’arthrite de Lyme gardent un taux

d’anticorps suffisamment élevé pour ne pas nécessiter de vaccination. Par contre, les patients ayant eu un érythème migrant, en zone d’endémie, ou les personnes exposées ou à risques (forestiers par exemple), sont potentiellement des candidats à la vaccination [53].

Un nouveau vaccin est actuellement à l’étude, utilisant la protéine OspC qui est

exprimée chez l’hôte directement, et qui déclencherait une réponse immune protectrice chez les animaux vis-à-vis de toutes les souches de Borrelia burgdorferi sensu lato [94].

Chez les animaux domestiques : Il existe un vaccin chez le chien, MERILYMND, contenant une souche française

de Borrelia burgdorferi inactivée et adjuvée par de l’hydroxyde d’aluminium, dont l’efficacité et l’innocuité ont été prouvés [36] [78].

Chez le cheval, des essais concluants ont été réalisés aux Etats-Unis avec un

vaccin recombinant de la protéine OspA [25]. Chez les bovins, aucune publication à ce jour n’est disponible sur ce sujet.

79

ETUDE EXPERIMENTALE

81

Introduction : Au cours de cette présentation de la maladie de Lyme, de très nombreuses

références font appel aux travaux réalisées en médecine humaine, et très peu en revanche en médecine vétérinaire, particulièrement en ce qui concerne les bovins. Des études ont été menées aux Etats-Unis, au Japon, dans les pays de l’Europe de l’Est pour déterminer le statut des bovins vis-à-vis de cette maladie, mais jamais en France à notre connaissance.

Cette enquête a pour but de déterminer le statut sérologique des bovins vis-à-

vis de la borréliose de Lyme, en se limitant à l’étude en Meurthe-et-Moselle, région pour laquelle de nombreux cas humains ont été diagnostiqués.

Pour cette occasion, 247 sérums ont été collectés et analysés par la technique d’immunofluorescence indirecte. Aucune corrélation clinique n’a été recherchée lors de cette étude, le but étant d’établir une prévalence sérologique sans se préoccuper des aspects cliniques de la maladie qui sont, comme on l’a vu dans la première partie, plus subjectifs et souvent inapparents.

La méthode d’immunofluorescence avec lecture des plaques à l’aide d’un microscope à ultra-violets permet de faire un screening sur la population de bovins étudiée, assez facile à mettre en œuvre, rapide et de coût modéré.

Nous envisagerons d’abord la description des matériels et méthodes utilisés,

puis nous exposerons les résultats de l’enquête et enfin nous les discuterons.

1. Matériel et méthodes :

1.1. Origine des sérums : Les 247 sérums ont été obtenus auprès du laboratoire vétérinaire

départemental de Meurthe-et-Moselle (Malzéville, 54). Ils proviennent des prises de sang d’achat des bovins du département, au cours de la prophylaxie IBR, portant sur les bovins de plus de 2 ans. Ces sérums ont été prélevés entre le 15 février et le 15 mars 2003 par les vétérinaires sanitaires du département, le choix de l’origine ayant été fait de manière aléatoire à partir de nombreuses plaques de test du LVD 54. L’ensemble des sérums a été rassemblé sur 3 plaques de microtitration de 96 puits. Ces sérums ont été regroupés en fonction du village et de l’élevage d’origine, le nom de l’élevage n’étant pas connu (Annexe XIV). Le nombre de sérums varie de 1 à 33 sérums par village, et de 1 à 20 sérums par élevage, pour un total de 66 élevages répartis dans 47 villages.

L’identification des bovins n’est pas connue, et par voie de conséquence les données concernant l’âge, le sexe, le stade de production, ou encore la mise en pâture n’entreront pas en compte.

La répartition géographique des sérums est bien sûr dépendante de la concentration en élevages, la majeure partie des sérums provenant du sud du département (Annexe XVI).

82

Sur les 247 sérums, seuls 242 ont pu être analysés, les 5 sérums restants étant hémolysés ou en trop faible quantité.

Les sérums ont été conservés congelés jusqu’à la réalisation des sérologies, puis en froid positif (inférieur à +4°C).

Un reconditionnement en tubes individuels a été réalisé le 4 novembre afin d’éviter toute contamination lors de la manipulation de l’ensemble de la plaque en réalisant les prélèvements.

1.2. La technique d’immunofluorescence indirecte : Nous avons utilisé les kits humains produits par Eurobio (Lyme sérologie IF) et

Biomérieux (Lymespot IF). Ceux-ci sont constitués de lames présentant 8 puits (Eurobio) ou 10 puits (Biomérieux), dont le fond est recouvert d’antigènes (Borrelia burgdorferi sensu stricto souche B31).

La préparation des lames se déroule de la manière suivante :

• constitution du tampon PBS (Biomérieux) (2 litres) ; • dilution de chaque sérum au 1/100ème à raison de 2 dilutions de 10 µL

dans 90 µL de PBS, avec homogénéisation avant et après chaque pipetage ;

• les sérums dilués sont ensuite répartis dans les puits, identifiés au préalable sur chaque lame, à raison de 10 µL par puits ; toute contamination est à éviter à ce stade de la manipulation ;

• les lames sont ensuites placées dans une étuve maintenue humide à 37°C pendant 30 min ;

• deux lavages de 10 minutes sont alors réalisés dans du PBS sous agitation, puis les lames sont soigneusement séchées ;

• l’anticorps marqué est alors préparé, par dilution au 1/50ème de l’anticorps marqué (anticorps de lapin anti-IgG bovine (H+L), conjugué avec la fluorescéine (FITC)) dans du bleu Evans ; L’anticorps marqué est conservé à -18°C dans du glycérol ;

• 10 µL d’anticorps marqué sont ajoutés dans chaque puits ; • incubation en étuve 30 min à 37°C ; • deux lavages de 10 minutes dans du PBS et séchage ; • montage des lamelles sur les lames avec du Fluoprep (Biomérieux).

Les lames sont ensuite lues au microscope UV (Olympus) au grossissement

x1000 en immersion dans l’huile. Pour organiser la lecture et faciliter l’exploitation des résultats, un plan des

lames est conservé, mentionnant la date, la dilution des sérums, de l’anticorps, et l’origine de chaque sérum (Annexe XV).

La première série d’analyses a été réalisée sur les lames Eurobio (4 lames), et un témoin négatif constitué de PBS uniquement a été incorporé sur chaque lame. A l’issue de cette série, les sérums ayant le plus et le moins réagi ont été choisis comme témoins positif et négatif pour la suite des expérimentations.

83

Toutes les séries suivantes ont été réalisées sur les lames Biomérieux avec sur chaque lame 8 sérums testés et les deux témoins positif et négatif.

La lecture a été réalisée en double, voire en triple aveugle avec comparaison des résultats en présence des lecteurs et reconsidération des sérums pour lesquels les avis divergeaient. Les niveaux de fluorescence s’échelonnent de – à ++++, avec prise en compte du nombre de germes fluorescents identifiés par lame et également de l’intensité de cette fluorescence

- +/- + ++/+ ++ +++/++ +++ ++++/+++ ++++

échantillon échantillon négatif très positif

Les niveaux de fluorescence de chaque sérum ont été comparés aux témoins

positif et négatif de la lame, ce qui permet d’éviter un biais au cours de la lecture, ou en passant d’une lame à l’autre.

2. Résultats :

2.1. Résultats globaux – prévalence sérologique :

Les résultats sont présentés en annexe XIX, les sérums étant répartis selon leur

emplacement d’origine sur la plaque du LVD. Les sérums choisis comme témoins sont les sérums A6 (témoin positif) et C2 (témoin négatif) sur la plaque 10782.

Les résultats évaluant l’ensemble des sérums à l’échelle du département se répartissent selon une courbe gaussienne (Figure 16) dont le sommet correspond à un niveau de fluorescence ++. Cette constatation nous a conduit à établir le seuil de positivité au dessus de cette valeur, soit à partir de +++/++. On obtient alors une prévalence à l’échelle du département de 28,1 % sur l’échantillon de 242 bovins considérés (Tableau X), soit sur la population du département une fourchette de [25,2%-31,0%], pour un intervalle de confiance à 95%, ce qui coïncide avec les résultats obtenus pour les bovins dans d’autres pays d’Europe [63] [108], ou encore chez l’Homme dans la région [Dr GASTINGER, communication personnelle, données non publiées].

On considère les résultats se situant à ++ comme douteux, soit 28,5 % des bovins prélevés.

Enfin, les 43,4 % restant sont considérés comme négatifs.

Niveau de fluorescence

Nb de bovins

Pourcentage de l’échantillon Résultats

- 41 16,9+/- 12 5,0+ 22 9,1++/+ 30 12,4

Négatifs (43,4%)

++ 69 28,5 Douteux (28,5%) +++/++ 43 17,8+++ 16 6,6++++/+++ 6 2,5++++ 3 1,2

Positifs (28,1%)

Total 242 100

84

Tableau X : Résultats des lectures sur l’ensemble du département et seuil retenu

Résultats sur le département

0

1020

30

40

5060

70

80

- +/- +++

/+ ++

+++/+

+++

+

++++

/+++

++++

nb d

e bo

vins

Figure 16 : Répartition des résultats sur l’ensemble du département

Les résultats suivent la répartition que l’on pouvait attendre, et la présence de sérums ayant réagi positivement mais également de sérums strictement négatifs confirme le juste choix de la dilution à 1/100 des sérums.

2.2. Résultats en fonction de l’origine géographique :

L’origine géographique est la seule donnée obtenue auprès du LVD sur les

animaux prélevés. La carte de répartition des élevages prélevés est présentée en annexe XVI et la répartition des cas en annexe XVII. Il existe une répartition assez homogène des cas positifs et négatifs sur le département, et aucun foyer fortement contaminé ou indemne n’est décelé. Aucune corrélation avec des zones forestière n’est notée (Annexe XVIII).

3. Discussion :

3.1. Discussion méthodologique :

L’immunofluorescence indirecte a été retenue dans le cadre de cette étude sur les bovins, cette technique permettant d’obtenir des résultats rapides, facilement comparables et de faible coût de revient ce qui constitue des avantages majeurs dans le cadre d’un screening sérologique.

Représentativité de l’échantillon : L’échantillonnage a été réalisé par les techniciennes du LVD 54, à partir de

l’ensemble des sérums reçus au laboratoire en 1 mois (15 février – 15 mars), ce qui peut être considéré comme un instantané de la situation sérologique.

85

Les bovins prélevés ont plus de 2 ans, ce qui permet d’éliminer les veaux n’ayant jamais pâturé et donc n’ayant pas pu être en contact avec des tiques infectées.

Le tri des sérums a été réalisé par les techniciennes, mais ne correspond pas à un véritable tirage au sort : en effet, pour faciliter le conditionnement, un certain nombre de sérums était pris dans chaque élevage (1 à 20), donc de manière non-aléatoire. D’autre part, les villages d’origine ont été choisis de manière à ce que la répartition couvre la majeure partie du département, ce qui ne constitue pas non plus un tirage aléatoire.

Si on considère la population d’origine, on compte 213.636 bovins au recensement agricole de 2000 en Meurthe-et-Moselle, dont 104.497 bovins de plus de 2 ans ; ces animaux sont répartis dans 1.953 exploitations. Cette population est suffisamment grande pour être considérée comme infinie. Ainsi, l’échantillon nécessaire dépend de la précision relative que l’on veut obtenir, et de la prévalence attendue :

Taille de l’échantillon Précision relative Prévalence attendue 25% Prévalence attendue 30% 10% 1153 89720% 289 22530% 129 100

Tableau XI : Détermination de la taille d’un échantillon pris dans une population considérée comme infinie (taux de sondage inférieur à 10%), en fonction de la prévalence attendue et de la précision

relative souhaitée [115]

Notre enquête nous a révélé une prévalence de 28,1%, pour un échantillon de 242 bovins au sein de la population, ce qui nous donne une précision relative de 20,5%, valeur qui convient tout à fait au but recherché du screening. Pour obtenir une précision relative à 10%, l’échantillon aurait dû comporter 984 individus, soit 4 fois plus de sérums analysés pour doubler la précision.

Détermination du seuil : Les études réalisées par immunofluorescence sur des sérums humains [120]

annoncent des valeurs de sensibilité élevées (de l’ordre de 90-95%), mais une spécificité variable (40 à 90%), ces variations étant dépendantes du seuil de positivité fixé et des règles de lecture propres au laboratoire.

Le laboratoire Biomérieux annonce une sensibilité de 93,8% (intervalle de confiance à 95% [89,8-96,3]) et une spécificité de 99,6% (intervalle de confiance à 95% [97,6-100]) pour son test Lyme spot IF, valeurs mesurées au cours d’une étude multicentrique portant sur 504 échantillons humains, testés sur 3 sites différents.

Les seuils communément utilisés sont entre 1/64 et 1/128 chez les bovins [18] [37] [119]. Ils sont souvent plus élevés chez l’Homme, entre 1/128 et 1/256 [120]. Notre choix de dilution à 1/100 est dicté par le but recherché de l’étude : l’évaluation de la séroprévalence dans le département, qui demande un screening préalable des sérums, avant de réaliser des dilutions pour établir les animaux fortement positifs. Une dilution au 1/200 aurait augmenté la spécificité au détriment de la sensibilité, or le screening nécessite une sensibilité importante.

Par contre, ce seuil assez bas implique de nombreux faux positifs, mais qui pourront écartés par une étude ultérieure comprenant des dilutions de ces sérums.

86

Lecture des plaques : Le mode de lecture en double aveugle permet de limiter les biais de lecture,

fréquents lorsque la lecture dépasse 5 lames. Les témoins sur chaque lame permettent également d’avoir un référentiel stable et de déceler les problèmes liés à la préparation des lames (mauvais rinçages, faible intensité de fluorescence…). Les codes interprétation grâce aux croix ont été fixés le premier jour, et tiennent compte de 2 paramètres : d’une part, le nombre de Borrelia visibles dans l’ensemble du puits, celles-ci étant parfois réparties de manière non-uniforme ; d’autre part, l’intensité de la fluorescence observée, tout en prenant garde de ne pas être influencé par la fluorescence non-spécifique dans le reste du puits, qui forme un fond lumineux diminuant le contraste des Borrelia. La lecture en double aveugle permet l’accord sur la conjonction entre intensité de fluorescence et quantité de germes.

Nature de l’antigène utilisé – spécificité de la réaction : L’antigène utilisé pour la réalisation des lames est la bactérie entière Borrelia

burgdorferi sensu stricto (souche B31). Or en France, et particulièrement dans l’Est, on trouve essentiellement Borrelia garinii et dans une moindre mesure Borrelia afzelii [6] [55] [86] [103]. On peut donc s’interroger sur l’antigénicité croisée au sein du groupe Borrelia burgdorferi sensu lato, c'est-à-dire la spécificité de la réaction antigène-anticorps. Plusieurs études (HAUSER et al. et MAGNARELLI et al. cités par [120]) portant sur des tests ELISA et des immunoblots faisant intervenir les différentes espèces de Borrelia burgdorferi sensu lato, ou encore des antigènes soniqués, ont montré des résultats très proches quel que soit l’antigène utilisé. La souche qui garantit la plus grande sensibilité en Europe serait Borrelia afzelii (souche PKo). Concernant l’immunofluorescence, aucune étude n’a montré l’influence de l’utilisation des différentes souches sur la sensibilité du test.

3.2. Discussion des résultats : Le niveau de prévalence obtenu (28,1%) correspond à ce que l’on peut

retrouver chez les bovins dans les autres pays d’Europe [63] [108], ou aux Etats-Unis [57]. Chez l’Homme, la prévalence sérologique n’est pas connue, mais une étude de la MSA en Alsace chez le personnel forestier fait état de 18 % de séropositifs.

La présence de résultats positifs et négatifs indique que le seuil choisi est

valable. Cependant, la présence de faux négatifs peut être due à une faible réponse immunitaire (absence de sensibilisation, immunodépression, infection locale sans bacteriémie ni dissémination), à l’intervention de maladies intercurrentes qui peuvent interférer avec la réponse immune, à un problème de conservation des échantillons (contamination par un germe avec protéase), à une erreur de manipulation (mauvaise dilution, antigène mal fixé, anticorps fluorescent trop dilué), à un seuil fixé trop haut (dilution des sérums trop importante).

On peut également rencontrer des faux positifs (manque de spécificité), notamment à cause de réactions sérologiques croisées avec d’autres Spirochètes. C’est le cas par exemple lors de dermatite digitée chez les bovins (maladie de Mortellaro) où les sérologies Borrelia burgdorferi réagissent positivement, alors que les bactéries impliquées sont des Tréponèmes [15] [23] [31] [34] [79]. Les études moléculaires de CHOI et al cité par [79] ont montré que les spirochètes isolés des lésions de dermatite digitée étaient phylogéniquement proches de T. denticola, T.

87

vincentii et T. phagedenis (bactéries impliquées dans les périodontites chez l’Homme). Cependant, les similarités antigéniques entre Tréponèmes et Borrélies (par exemple la protéine du flagelle p41) impliquent de fréquentes réactions croisées [34] [79]. Seuls un immunoblot ou l’isolement des germes au niveau de la lésion peuvent permettre de faire la différence (absence de bande à 31 kDa pour OspA sur l’immunoblot dans le cas de dermatite digitée). Ces réactions croisées s’ajoutent à un critère clinique commun : la boîterie chronique. Il s’agit donc de bien faire attention à ne pas tirer de conclusions hâtives quant à une corrélation entre boîterie et sérologie Borrelia burgdorferi positive.

On ne décrit pas de réactions croisées entre Leptospira spp. et Borrelia burgdorferi [15] [119]. Par contre, les animaux infectés par Borrelia theileri (spirochète isolé des tiques du genre Boophilus) ou Borrelia coriaceae (agent de l’avortement épizootique bovin) peuvent se révéler positifs en immunofluorescence [92]. Cependant, ces deux Spirochètes ne sont pas retrouvés en France.

Certains sérums nous ont paru douteux en immunofluorescence car beaucoup de Spirochètes étaient visibles, mais l’intensité de la fluorescence était plutôt faible, ce qui complique les critères de notation. Ces sérums sont-ils immunisés contre d’autres Spirochètes (faux positifs), ou la fluorescence se serait-elle éteinte dès les premières dilutions ?

En ce qui concerne la répartition géographique des résultats, aucun foyer n’a pu

être décelé, ni aucune zone indemne, ce qui constitue un résultat intéressant. En effet, on observe des foyers plus ou moins contaminés en Alsace dans les études sur l’Homme ; cependant, le nombre d’élevages investigués et surtout le nombre de bovins prélevés par élevage (29 élevages n’ont été prélevés que sur 1 à 2 bovins) ne permettent pas de conclure de manière formelle. La répartition des cas séropositifs ne suit pas non plus particulièrement les zones boisées (Annexe XVIII), mais ce résultat est à moduler pour la même raison.

3.3. Limites – propositions d’études à venir :

Le screening permet de déceler l’ensemble des sérums positifs, mais pour éviter de laisser passer des faux négatifs, on fixe volontairement un seuil de dilution des sérums assez bas (ici 1/100ème). Apparaissent alors un certain nombre de faux positifs, que l’on écarte ensuite par dilution croissante des sérums (1/200, 1/400, 1/800, 1/1.600). Cette étape pourra être réalisée par la suite à partir des 68 sérums positifs au 1/100ème révélés par cette étude. Le seuil fixé par la plupart des laboratoires correspond à un résultat positif au 1/200ème [119].

Le cas échéant, une confirmation par un immunoblot peut aider le diagnostic dans les cas douteux, et éliminerait le risque de réactions croisées.

Les informations mises à notre disposition par le LVD 54 étaient limitées à

l’origine géographique des bovins prélevés, et un âge supérieur à 2 ans. Une étude ultérieure pourrait prendre en compte d’autres paramètres comme l’âge exact (et le passage ou non au pâturage), le sexe, et surtout faire une corrélation entre score sérologique et score clinique (état général, appétit, boîterie, problèmes cutanés ou encore avortement). C’est la connaissance de l’état clinique des animaux fortement séropositifs qui permettrait de mieux connaître la symptomatologie de la maladie, ou simplement améliorer le niveau de production de certains animaux subcliniques. Ces

88

études ont montré leur intérêt aux Etats-Unis où le statut des bovins vis-à-vis de la maladie de Lyme est mieux connu [57] [95].

Un lien avec les études déjà publiées sur la maladie de Lyme chez l’Homme

pourrait être fait par exemple en Alsace, où certains cantons présentent une forte concentration de cas humains, alors que d’autres sont moins touchés [35]. Retrouve-t-on les mêmes résultats chez les bovins ? Si c’est le cas, une sensibilisation des vétérinaires exerçant en zone d’endémie pourrait amener à améliorer le diagnostic de cette maladie qui passe souvent inaperçue.

Des prélèvements de tiques ont été réalisés dans le département dans des

pâtures constituant un biotope favorable aux tiques (lisières de forêt, zones humides, pâtures dont l’infestation par les tiques est connue des éleveurs ou des vétérinaires), et leur étude en PCR pourrait apporter des renseignements supplémentaires sur des foyers éventuels de borréliose, et permettre de comparer l’infection des tiques et celle des bovins par Borrelia burgdorferi.

Notre enquête est un premier pas vers la connaissance de la maladie de Lyme

chez les bovins en France, avec un premier résultat sérologique encourageant à persévérer dans la découverte du statut des bovins vis-à-vis de la maladie. Les manifestations cliniques n’étant pas toujours caractéristiques, seul le recours aux examens complémentaires (biopsies, prélèvements de synovie, LCR, sérum et analyse par IFI, ELISA, Western Blot ou encore PCR) permettra de diagnostiquer et traiter à bon escient les animaux atteints.

89

CONCLUSION

91

La maladie de Lyme est une zoonose d’importance mondiale, dont les conséquences sur la santé humaine peuvent être graves et invalidantes, notamment lors d’épisodes chroniques. La connaissance de la pathogénie, particulièrement complexe, montre un degré d’adaptation et de résistance aux défenses immunitaires très évolué pour Borrelia burgdorferi.

Le traitement, s’il est aisé lors des premiers stades, perd de son efficacité pour les formes chroniques, entraînant une résistance aux traitements antibiotiques (l’origine auto-immune reste à vérifer).

On comprend alors l’intérêt porté aux outils diagnostiques, et à la démarche à suivre dans les suspicions de borréliose de Lyme. Le diagnostic de laboratoire a fait des progrès considérables, avec des outils de dépistage comme l’ELISA, ou de confirmation comme le Western-Blot ou la PCR. L’uniformisation des critères de diagnostic en matière d’immunoblot permettront de rendre comparables les différentes études menées par les laboratoires dans le monde entier.

Le diagnostic précoce ne peut être réalisé que si les patients d’une part, et les médecins d’autre part, sont bien informés sur la maladie, et l’explosion de l’incidence aux Etats-Unis en une dizaine d’années montre l’intérêt des campagnes de sensibilisation auprès de la population (on passe d’un sous-diagnostic à un diagnostic légèrement excessif). Les conseils en matière de prévention contribuent également à diminuer les facteurs de risques pour les personnes les plus exposées.

Chez les bovins, les connaissances en sont à leur début, le tableau clinique

étant peu caractéristique, et les infections subcliniques très fréquentes. Les outils diagnostiques utilisés sont souvent adaptés de produits humains, ce qui nécessite un étalonnage préalable des tests.

Au vu des prévalences obtenues dans différents pays d’Europe et aux Etats-

Unis, il nous a semblé intéressant d’évaluer le niveau de prévalence en France, dans un département où de nombreux cas humains sont régulièrement diagnostiqués : la Meurthe et Moselle. La technique retenue pour ce screening est l’immunofluorescence indirecte.

Avec un taux de prévalence de 28,1% et une répartition assez uniforme sur le département, la Meurthe-et-Moselle constitue une zone d’endémie. D’autres études à venir pourraient s’intéresser par exemple au statut clinique des animaux, ce qui permettrait d’établir un seuil sérologique pour les atteintes cliniques de maladie de Lyme.

93

ANNEXES

95

TABLE DES ANNEXES

Annexe I : L’agent causal ; Borrelia burgdorferi 97 Annexe II : Préparation du milieu B.S.K. 101 Annexe III : La borréliose de Lyme aux Etats-Unis 105 Annexe IV Incidence de la borréliose de Lyme en Alsace 109 Annexe V : Maladies transmises par les tiques (liste non-exhaustive) 113 Annexe VI : Habitat privilégié des tiques dures 117 Annexe VII : Le vecteur principal en Europe ; Ixodes ricinus 121 Annexe VIII : Les différents réservoirs de Borrelia burgdorferi sensu lato 125 Annexe IX : Maladie de Lyme – symptômes cutanés 129 Annexe X : Signes neurologiques ou articulaires 133 Annexe XI : La maladie de Lyme chez les bovins 137 Annexe XII : Activité des principales classes d’antibiotiques vis-à-vis de Borrelia burgdorferi 141 Annexe XIII : Traitement de la borréliose de Lyme chez l’Homme 145 Annexe XIV : Origine des sérums - plan des plaques d’immunofluorescence 151 Annexe XV : Plan des plaques d’immunofluorescence 159 Annexe XVI : Répartition des prélèvements sur le département de Meurthe et Moselle 163 Annexe XVII : Répartition des cas selon l’origine géographique 167 Annexe XVIII : Couverture forestière en Meurthe et Moselle 171 Annexe XIX : Résultat des tests d’immunofluorescence : répartition selon les élevages 175

97

Annexe I

99

L’agent causal : Borrelia burgdorferi

Borrelia burgdorferi observée au microscope optique, après coloration de

Vago (grossissement x600) [73]

Borrelia bugdorferi observée en microscopie à fond noir (grossissement x800)

[74]

Borrelia burgdorferi observée au microscope optique, après imprégnation

argentique (grossissement x600) [75]

Borrelia bugdorferi observée en immunofluorescence (grossissement x800)

[76]

101

Annexe II

103

Préparation du milieu B.S.K. II

[78] d’après BARBOUR Pour 1300 mL de milieu : Eau distillée autoclavée 500 mL Néopeptone B119 5,0 g TC Yéastolate 2,0 g HEPES 6,0 g D(+) glucose 5,0 g Citrate de sodium 0,7 g Pyruvate de sodium 0,8 g N-acétyl (D) glucosamine 0,4 g Bicarbonate de sodium 2,2 g Mélanger la solution pendant quelques dizaines de minutes à température

ambiante, puis ajouter stérilement : CMLR 1066 medium sans glutamine (10 x conc.) 100,0 mL Sérum albumine bovine fraction V à 100 g/L 450,0 mL Après mélange du milieu, ajuster le pH à 7,5 avec un solution de soude à 2N

puis filtration sur membrane de porosité 0,22 µm. Dissoudre : Gélatine 14,0 g Eau distillée 200,0 mL Sérum de lapin inactivé 30 mn à 56°C 60,0 mL Dissoudre de la gélatine à 7% dans de l’eau bouillante puis la ramener à 50°C

et l’ajouter au milieu. On peut alors adjoindre des inhibiteurs pour les isolements à partir de

prélèvements contaminés. Filtrer successivement sur filtres de porosité 1,20 µm, 0,45 µm, et 0,22 µm en

maintenant le milieu à 45°C dans un bain-marie. Répartir en tubes stériles. Contrôle de la stérilité 48h à 37°C. Conservation possible à 4°C si utilisation différée (péremption < 3 mois)

105

Annexe III

107

La borréliose de Lyme aux Etats-Unis

Répartition du risque de maladie de Lyme aux Etats-Unis [24]

Répartition des vecteurs de la maladie de Lyme aux Etats-Unis [24]

109

Annexe IV

111

Incidence de la borréliose de Lyme en Alsace d’après [28]

113

Annexe V

115

Maladies transmises par Ixodes ricinus : (liste non exhaustive) d’après [10]

Maladie Agent causal Hôtes affectés cliniquement

Symptômes

Louping ill Virus (Flavivirus) Ovins, bovins, caprins, lagopèdes, (Homme)

Encéphalite

Encéphalite à tiques

Virus (Flavivirus) Homme Encéphalite

Borréliose de Lyme

Borrelia burgdorferi (spirochète)

Homme, chiens, (chats), chevaux, bovins, ovins

Tableau clinique varié

Ehrlichiose Anaplasma (Ehrlichia) phagocytophila (rickettsie)

Ruminants, chiens, chevaux, Homme

Fièvre, immuno-suppression

Pyohémie à tiques

Staphylococcus aureus Agneaux, (veaux) Arthrites septiques

Babésiose bovine

Babesia divergens (protozoaire)

Bétail, Homme Fièvre, anémie, mort

Babésiose murine

Babesia microti (protozoaire)

Rongeurs, Homme ? Fièvre, anémie

Rickettsiose Rickettsia helvetica (rickettsie)

Rongeurs ?, Homme Péricardite, sarcoidose?

Fièvre Q Coxiella burnetii Bétail, animaux domestiques, Homme

Polymorphe

117

Annexe VI

119

Habitat privilégié des tiques dures

d’après [87]

d’après [22]

d’après [80]

121

Annexe VII

123

Le vecteur principal en Europe : Ixodes ricinus

Ixodes ricinus in situ [103]

Les différents stades d’Ixodes ricinus d’après [102]

Le cycle d’Ixodes ricinus [102]

125

Annexe VIII

127

Les différents réservoirs de Borrelia burgdorferi sensu lato, d’après [103]

Petits Mammifères :

Apodemus sylvaticus Apodemus flavicollis Apodemus agrarius Clethrionomys glareolus Glis glis Microtus agrestis Neomys fodiens Sorex minutus Sorex araneus

Mammifères de taille moyenne :

Erinaceus europaeus Lepus timidus Lepus europaeus Rattus norvegicus Rattus rattus Sciurus carolinensis Sciurus vulgaris

Oiseaux :

Alca torda Anthus trivialis Coccothraustes coccothraustes Erithacus rubecula Fringilla coelebs Luscinia luscinia Luscinia svecica Parus major Phasianus colchicus Phoenicurus phoenicurus Psylloscopus collybita Sylvia atricapilla Sylvia communis Troglodytes troglodytes Turdus merula Turdus philomelos

129

Annexe IX

131

Maladie de Lyme – symptômes cutanés

Erythème migrant, photo Smithkline Beecham biologicals [114]

[103]

Lymphocytome cutané bénin sur un enfant [45]

[45]

Acrodermatite chronique atrophiante

133

Annexe X

135

Signes neurologiques ou articulaires

Paralysie faciale unilatérale, Photo SCHWARTZBERG [114]

Arthrite de Lyme avec gonflement du genou droit [45]

137

Annexe XI

139

La maladie de Lyme chez les bovins

Arthrite de Lyme chez un veau, photo NAVETAT H. [49]

Arthrite avec hypertrophie du tarse,

photo NAVETAT H. [49]

Oedème du pâturon,

photo KAUFMANN P. [59]

Lésions croûteuses à l’extrémité des trayons, photo KAUFMANN P. [59]

141

Annexe XII

143

Activité des principales classes d'antibiotiques vis-à-vis de Borrelia burgdorferi

d’après [14]

Classe pharmacologique CMI (µg/ml) CMB (µg/ml)

Bêta lactames

• pénicillines o pénicilline G o amoxicilline

• céphalosporines o 2ème génération (céfuroxime) o 3ème génération

ceftriaxone cefotaxime

o 4ème génération (céfipime) • Pénèmes

o imipénem méropénem

0.5-0.8 0.25-1.0

0.06-0.25 0.06-0.25 1.0

0.06-1.0 0.25

12.5-25.6 0.8-3.2

1.0-2.0

0.08-0.016

Macrolides et streptogramines

• érythromycine • clerithromycine • roxithromycine • azithromycine • Synercid (quinupristine x dalfopristine)

0.03-0.12 0.015-0.12 0.015-0.12 0.015-013 1.0

0.08-0.16

0.03-0.25 0.02-0.04

Tétracyclines

• tétracycline • minocycline • doxycycline

0.12-1.0 0.12-0.25 0.25-0.2

0.8-3.2 1.35-5.43 1.6-6.4

Phénicolés (chloramphénicol) 1.0-3.0 Fluoroquinolones 1.0-8.0 Nouveaux dérivés (expérimentaux)

• Everninomycine

0.06-0.5

Les aminoglycosides (gentamicine,..) les ansamycines (rifampicine, ...) et les sulfamides (même combinés aux inhibiteurs de la THF-réductase [cotrimoxazole, ...] sont INACTIFS

145

Annexe XIII

147

Traitement de la Borréliose de Lyme chez l’Homme d’après [14] [24]

Tableau clinique Molécule Dose/jour Voie Durée

Erythema migrans

Amoxicilline 3x500 mg ou 2x1000 mg

orale 10-21 jours

Azithromycine 2x500 mg 1 jour 1x 500 mg 4 jours

149

Traitement (suite) d’après [14] [24]


Arthrite

Amoxicilline 3x500-1000 mg

orale 14-30 jours

Doxycycline 2x100 mg orale 14-30 jours

Ceftriaxone 1x2000 mg i.v. 14-21 jours

Cefotaxime 3x2000 mg i.v. 14-21 jours

Tableau clinique

Molécule

Dose/jour

Voie

Durée

ACA

Amoxicilline 3x500-1000 mg

orale 14-30 jours

Doxycycline 2x100 mg orale 14-30 jours

Ceftriaxone 1x2000 mg i.v. 14-30 jours

Cefotaxime 3x2000 mg i.v. 14-30 jours

Penicilline G 3x3000 mg i.v. 14-30 jours


Cardite

Ceftriaxone 1x2000 mg i.v. 14 jours

Cefotaxime 3x2000 mg

151

Annexe XIV

153

Origine des sérums – plan des plaques de microtitration (1)

155

(2)

157

(3)

159

Annexe XV

161

Plan des plaques d’immunofluorescence

LYME BOVINS Plaque ACH - 10782 Date : 31/10/03 Sérums : 1/100 Anticorps : 1/50

C8 C9 C10 D1 D2

+++ +++ ++ +++ ++

- +++ ++ ++ - 1

D3 D4 D5 T+ T-

D6 D7 D8 D9 D10

- - - +++ +++

- ++ - +++ - 2

E1 E2 E3 T+ T-

E4 E5 E6 E7 E8

++ ++ +++ +++ ++++

++ +++ - ++ - 3

E9 E10 F1 T+ T-

F2 F3 F4 F5 F6

- ++ ++ - -

++ - ++ ++ - 4

F7 F8 F9 T+ T-

163

Annexe XVI

165

Répartition des prélèvements sur le département de Meurthe et Moselle

167

Annexe XVII

169

Répartition des cas selon l’origine géographique

171

Annexe XVIII

173

Couverture forestière en Meurthe et Moselle

175

Annexe XIX

187

TABLE DES ABREVIATIONS

ACA Acrodermatite chronique atrophiante ADN Acide désoxyribonucléique ARN Acide ribonucléique Bbsl Borrelia burgdorferi sensu lato Bbss Borrelia burgdorferi sensu stricto CDC Center for disease control and prévention CMH Complexe majeur d’histocompatibilité CNR Centre national de référence ECG Electro-cardiogramme ELISA Enzyme linked immunosorbent assay EM Erythème migrant EUCALB European concerted action on Lyme borreliosis IBR Rhinotrachéite infectieuse bovine IFI Immuno-fluorescence indirecte Ig Immunoglobuline IL Interleukine IM Intra-musculaire INSERM Institut national de la santé et de la recherche médicale IV Intra-veineux (se) Kb kilobase LCR Liquide céphalorachidien LVD 54 Laboratoire vétérinaire départemental de Meurthe-et-Moselle ONF Office national des forêts Osp Outer surface protein MSA Mutualité sociale agricole NIAID National Institute of Allergy and Infectious Diseases PBS Phosphate buffered saline PCR Polymerase chain reaction UV Ultra violet

189

BIBLIOGRAPHIE

191

1. ALCALAY M., DEBIAIS F. : La maladie de Lyme, Rev. Prat., 1995, 44, 1611-1619

2. ANDRE-FONTAINE G., RUVOEN-CLOUET N., GANIERE JP. : La borréliose

de Lyme, Point Vét., 1995, 27, 319-323 3. ANGUITA J., HEDRICK MN., FIKRIG E. : Adaptation of Borrelia burgdorferi in

the tick and the mammalian host, FEMS Microbiol. Rev., 2003, 27, 493-504 4. ASBRINK E. : Cutaneous manifestations of Lyme borreliosis. Clinical definitions

and differential diagnoses, Scand. J. Infect. Dis. Suppl., 1991, 77, 44-50 5. ASSOUS M., POSTIC D., PAUL G., NEVOT P., BARANTON G. : Western blot

analysis of sera from Lyme borreliosis patients according to the genomic species of the Borrelia strains used as antigens, Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis., 1993, 12, 261-268

6. BALMELLI T., PIFFARELLI JC. : Association between different clinical

manifestations of Lyme disease and different species of Borrelia burgdorferi sensu lato, Res. Microbiol., 1995, 146, 329-340

7. BARANTON G., EDLINGER C., MAZONNELLI J., DUFRESNE Y. : La

borréliose dite de Lyme, maladie « nouvelle » identifiée depuis près de 80 ans, Méd. Mal. Infect., 1986, 16, 747-755

8. BARANTON G., SEINOST G., THEODORE G., POSTIC D., DYKHUIZEN D. :

Distinct levels of genetic diversity of Borrelia burgdorferi are associated with different aspects of pathogenicity, Res. Microbiol., 2001, 152, 149-156

9. BARBOUR AG. : Plasmid analysis of Borrelia burgdorferi, the Lyme disease

agent, J. Clin. Microbiol., 1988, 26, 475-478 10. BARIL C., RICHAUD C., BARANTON G., SAINT GIRONS I. : Linear

chromosome of Borrelia burgdorferi, Res. Microbiol., 1989, 140, 507-516 11. BELLET-EDIMO OR. : Importance de la transmission transstadiale et de la

transmission transovarienne du Spirochète Borrelia burgdorferi (Spirochaetales : Spirochaetae) chez la tique Ixodes ricinus (Acari : Ixodidae) dans l’épidémiologie de la borréliose de Lyme, PhD Thesis, University of Neuchatel, Neuchâtel, Switzerland, 1997

12. BENXIU J., COLLINS MT. : Seroepidemiologic survey of Borrelia burgdorferi

exposure of dairy cattle in Wisconsin, Am. J. Vet. Res., 1994, 55, 1228-1231 13. BERGEY, CANALE-PAROLA E., KELLY RT : The spirochetes, In : Bergey’s

manual of systematic bacteriology, Baltimore : Williams and Wilkins, 1984, 38-70

192

14. BIGAIGNON G., VAN BAMBEKE F., NINANE J. : La Maladie de Lyme : pour une approche diagnostique et thérapeutique rationnelle, In : Séminaire de pathologie infectieuse de l’UCL, [en ligne], 1996 (28 nov.) [http://www.md.ucl.ac.be/infect/lyme/lyme_texte.htm], (consultée nov. 2003)

15. BLOWEY RW., CARTER SD., WHITE AG., BARNES A. : Borrelia burgdorferi infections in UK cattle : a possible association with digital dermatitis, Vet. Rec., 1994, 135, 577-578

16. BRZONOVA I., WOLLENBERG A., PRINZ JC. : Acrodermatitis chronica

atrophicans affecting all four limbs in an 11-year-old girl, Br. J. Dermatol., 2002, 147, 375-378

17. BURGDORFER W. : Discovery of the Lyme disease spirochete : a historical

review, Zbl. Bakt. Hyg., 1986, A263, 7-10 18. BURGESS EC., GENDRON-FITZPATRICK A., WRIGHT WO. : Arthritis and

systemic disease caused by Borrelia burgdorferi infection in a cow, J. Am. Vet. Med. Assoc., 1987, 191, 1468-1470

19. BURGESS EC., GILETTE D., PICKETT JP. : Arthritis and panuveitis as

manifestations of Borrelia burgdorferi infection in a Wisconsin poney, J. Am. Vet. Med. Assoc., 1986, 186, 1340-1342

20. BURRASCANO jr JJ. : The new Lyme disease : diagnostic hints and treatment

guidelines for tick-borne illnesses, [en ligne], 1998, Lymenet library [http://www.lymenet.org/], (consultée nov. 2003)

21. CABANNES A., HERNANDEZ JC., LUCCHESE F., APPRIOU M.,

TRIBOULEY-DURET J. : Borréliose de Lyme dans le cheptel bovin et ovin du département de la Gironde, Méd. Mal. Inf., 1997, 27, 878-883

22. Camping belle-vue, [en ligne], jan. 2002,

[www.quebecweb.com/campingbellevue/ images/foret.jpg], (consultée nov. 2003)

23. CARTER SD., BLOWEY RW., MURRAY RD., DEMIRKAN I. : Serological

testing for borreliosis in cattle, Vet. Rec., 1996, 138, 600 24. CDC division of vector-borne infectious diseases, CDC Lyme disease home

page, [en ligne], (mise à jour nov. 2003), [http://www.cdc.gov/ncidod/dvbid/lyme/index.htm], (consultée nov. 2003)

25. CHANG Y., NOVOSOL V., MCDONOUGH SP. CHANG CF., JACOBSON RH.,

DIVERS T., QUIMBY FW., SHIN S., LEIN DH. : Vaccination against lyme disease with recombinant Borrelia burgdorferi outer-surface protein A (rOspA) in horses, Vaccine, 1999, 18, 540-548

193

26. CHOW CC., EVANS jr AS., NOONAN-TOLY CM., WHITE D., JOHNSON GS., MARKS SJ., CALDWELL MC., HAYES EB. : Lyme disease trends - Dutches County, New York, 1992-2000, Mount Sinai J. Med., 2003, 70, 207-213

27. CHRISTIANN F.,RAYET P.,PATEY O., LAFAIX. C. : Epidemiology of Lyme

Disease in France - Lyme Borreliosis in the region of Berry Sud - A six year retrospective, Europ. J. Epidemiol., 1996, 12, 479-483

28. CHRISTMANN D. : Réseau de surveillance de la maladie de Lyme en Alsace,

Bull. Info. IVS, 2002 (Nov.), n°4 29. COLEMAN JL., SELLATI TJ., TESTA JE., KEW RR., FURIE MB., BENACH

JL. : Borrelia burgdorferi binds plasminogen, resulting in enhanced penetration of endothelial monolayer, Infect. Immun., 1995, 63, 2478-2484

30. COURTIN D. : Infection des tiques par les bactéries du groupe Borrelia

burgdorferi s.l. : distribution géographique, DEA, Université Pierre et Marie Curie, Paris VI, 2000, 36p.

31. CRANWELL MP., CUTLER SJ. : Lyme disease serology in cattle, Vet. Rec.,

1996, 138, 551-552 32. DANIEL E., MCGINLEY-SMITH, SANDY S. TSAO : Dermatoses from ticks, J.

Am. Acad. Dermatol., 2003, 49, 363-392 33. DE MIK EL., VAN PELT W., DOCTERS-VAN LEEUWEN B., VAN DER VEEN

A., SCHELLEKENS JFP., BORGDORFF MW. : The Geographical Distribution of Tick Bites and Erythema Migrans in General Practice in the Netherlands, Int. J. Epidemiol., 1997, 26, 451-457

34. DEMIRKAN I., WALKER RL., MURRAY RD., BLOWEY RW., CARTER SD. :

Serological evidence of spirochetal infections associated with digital dermatitis in dairy cattle, Vet. J., 1999, 157, 69-77

35. DESHAYES F., SCHMITT M. : Résultats intermédiaires de la surveillance de la

maladie de Lyme en Alsace, Bull. Info. IVS, 2002 (Juil.), n°3 36. DMV, 12ème éd., Maisons-Alfort : Ed. point vét., 2003, 1760p. 37. DOBY JM., BETREMIEUX C., ROLLAND C., BARRAT J. : Les grands

mammifères forestiers, réservoirs de germes pour Borrelia burgdorferi, agent de la maladie de Lyme ?, Rec. Méd. Vét., 1991, 167, 55-61

38. DORWARD DW., FISCHER ER. : Lymphocyte invasion and host-cell

membrane cloaking protects Borrelia burgdorferi from complement-mediated killing, In : 97th general meeting of the american society for microbiology, 1997 (May 4-8), Miami beach, FL, Washington, DC, ASM Press, 1997, D-133

39. DOURNON E., ASSOUS H., FOURCADE C. : La maladie de Lyme en France

(à propos de 272 cas), Bull. Epidémiol. Hebdo., 1987, 15, 7-69

194

40. DOURNON E., VILLEMINOT S., HUBERT B. : La maladie de Lyme en France : enquête réalisée auprès d'un réseau sentinelle de médecins généralistes. Bull. Épidémiol. Hebdo., 1989, 185-186

41. DRESSLER F., ACKERMANN R., STEERE A. : Antibody responses to the

three genomic groups of Borrelia burgdorferi in european Lyme borreliosis, J. Inf. Dis., 1994, 169, 313-318

42. EUZEBY JP. : Borrelia burgdorferi et la maladie de Lyme chez les animaux.

Revue générale, Revue Méd. Vét., 1989, 140, 371-388 43. FALLON BA., NIELDSJA., BURRASCANO JJ., LIEGNER K., DELBENE D.,

LIEBOWITZ MR. : The Neuropsychiatric Manifestations of Lyme Borreliosis, Psych. Quart., 1992, 63

44. FIKRIG E., FENG W., AVERSA J., SCHOEN RT., FLAVELL RA. : Differential

expression of Borrelia burgdorferi genes during erythema migrans and Lyme arthritis, J. Infect. Dis., 1998, 178, 1198-1201

45. FRANZ JK., KRAUSE A. : Lyme disease (Lyme borreliosis), Best Pract. Res.

Clin. Rheumatol., 2003, 17, 241-264 46. FRASER CM. et al : Genomic sequence of a Lyme disease spirochete, Borrelia

burgdorferi, Nature, 1997, 390, 580-586 47. GARRITY GM., WINTERS M., SEARLES DB. : Taxonomic outline of the

procaryotic genera Bergey’s manual ® of systematic bacteriology, 2nd ed., release 1.0, [en ligne], 2001 (avril) [http://www.cme.msu.edu/bergeys/taxonomyinfo.html], (consultée nov. 2003)

48. GILMORE RD.jr., MBOW ML., STEVENSON B. : Analysis of Borrelia burgdorferi gene expression during life cycle phases of the tick vector Ixodes scapularis, Microb. Inf., 2001, 3, 799-808

49. GOURREAU JM. : La maladie de Lyme, In : Maladie des bovins, Institut de

l’élevage, 3ème éd., Paris : éditions france agricole, 2000, 114-115 50. GRAB DJ., KENNEDY R., PHILIPP MT. : Borrelia burgdorferi possesses a

collagenolytic activity, FEMS Microbiol. Lett., 144, 1996 (oct. 15), 39-45 51. GRAB DJ., LANNERS HN., MARTIN LN., CHESNEY J., CAI C., ADKISSON

HD., BUCALA R. : Interaction of Borrelia burgdorferi with peripheral blood fibrocytes, antigen-presenting cells with the potential for connective tissue targeting, Mol. Med., 1999, 5, 46-54

52. HARVEY WT., SALVATO P. : “Lyme disease”: ancient engine of an

unrecognised borreliosis pandemic ?, Med. Hypoth., 2003, 60, 742-759 53. HENGGE UR., TANNAPFEL A., TYRING SK., ERBEL R., ARENDT G.,

RUZICKA T. : Lyme disease, Lancet Inf. Dis., 3, 2003, 489-500

195

54. HOVMARK A., ASBRINK E., SCHWAN O., HEDERSTEDT B., CHRISTENSSON D. : Antibodies to Borrelia spirochetes in sera from Swedish cattle and sheep, Acta. Vet. Scand., 1986, 27, 479-485

55. HUMAIR PF., GERN L. : The wild hidden face of Lyme borreliosis in Europe,

Microb. Inf., 2000, 2, 915-922 56. ISOGAI H., ISOGAI E., MASUZAWA T., YANAGIHARA Y., MATSUBARA M.,

SHIMANUKI M., SETA T., FUKAI K., KUROSAWA N., ENOKIDANI M. et al : Seroepidemiological survey for antibody to Borrelia burgdorferi in cows, Microbiol. Immunol., 1992, 36, 1029-1039

57. JI B. , COLLINS MT. : Seroepidemiologic survey of Borrelia burgdorferi

exposure of dairy cattle in Wisconsin, Am. J. Vet. Res., 1994, 55, 1228-1231 58. KARCH H., SCHWARZKOPF A., SCHMIDT H. : Amplification methods in

diagnostic bacteriology (selected samples), J. Microbiol. Methods, 1995, 23, 55-73

59. KAUFMANN P., GOURREAU JM., JONCOUR G., BOULOUIS HJ. : Ehrlichiose,

borréliose de Lyme et staphylococcie, Bull. GTV, 2003 (sept.), 21, 72 60. KEITA A. : La borréliose de Lyme en France : enquête sérologique chez le

chien. Comparaison de deux méthodes : ELISA et Western-blot, Thèse Méd. Vét., Toulouse, 1994, n°030

61. KLEMPNER MS. et al. : Two controlled trials of antibiotic treatment in patients

with persistent symptoms and a history of Lyme disease, N. England J. Med., 345, 2001 (July 12), 85-92

62. KRAICZY P., et al : Mechanism of complement resistance of pathogenic

Borrelia burgdorferi isolates, Int.Immunol. pharmacol., 2001, 1, 393-401 63. KRAMPITZ HE., BARK S. : Epidemiology of Ixodes-Borreliosis in Southern

Germany, Immun. Inf., 1987, 15,141-145 64. KURTENBACH K., DE MICHELIS S., ETTI S., SCHAFER SM., SEWELL HS.,

BRADE V., KRAICZY P. : Host association of Borrelia burgdorferi sensu lato – the key role of host complement, Trends Microbiol., 2002, 10, 74-79

65. La maladie de Lyme – Borrelia burgdorferi sensu lato, [en ligne],

[http://lyme.free.fr/], (consultée nov. 2003) 66. Les Nymphéas, association française pour la maladie de Lyme, [en ligne], (mise

à jour nov. 2003), [http://www.lesnympheas.org/index.htm], (consultée nov. 2003)

67. LISCHER CJ., LEUTENEGGER CM., BRAUN U., LUTZ H. : Diagnosis of Lyme

disease in two cows by the detection of Borrelia burgdorferi DNA, Vet. Rec., 2000, 146, 497-499

196

68. LISSMAN BA., BOSLER EM., CAMAY H., ORMISTON BG., BENACH JL. : Spirochete-associated arthritis (Lyme disease) in a dog, J. Am. Vet. Med. Assoc., 1984, 185, 219-220

69. Lyme disease association home page, [en ligne], (mise à jour oct. 2003),

[http://www.lymediseaseassociation.org/], (consultée nov. 2003) 70. Lyme disease network, [en ligne], 1994-2003

[http://www.lymenet.org/], (consultée nov. 2003) 71. MARASPIN V., LOTRIC-FURLAN S., STRLE F. : Developpement of erythema

migrans in spite of treatment with antibiotics after a tick bite, Wien. Klin . Wochenschr., 2002, 114, 616-619

72. MASTER EJ. : Erythema migrans as a key to early diagnosis of Lyme disease,

Postgrad Med., 1993, 94, 133-134/137-142 73. Medical microbiology and infectious diseases, College of medicine, University of

Florida, [en ligne], avr. 1999, [http://www.medinfo.ufl.edu/year2/mmid/bms5300/bugs/borburg.html], (consultée nov. 2003)

74. Microbe !, American society for microbiology, SLEUTH S., [en ligne], 1999,

[http://www.microbe.org/microbes/bacterium1.asp], (consultée nov. 2003)

75. Microbiology and immunology on-line, Universiy of south Carolina, EWING EP. Jr., [en ligne], oct. 2003 [http://www.med.sc.edu:85/fox/spiro-neisseria.htm], (consultée nov. 2003)

76. Microbiology, University of Texas southwestern medical center at Dallas,

NORGARD MV., [en ligne], avr. 2003, [www3.utsouthwestern.edu/.../faculty_art/ Norgard_figs/N1.jpg], (consultée nov. 2003)

77. Morbidity and mortality weekly report (MMWR), 2002, 51, 29-31, n°2 (18 janv.) 78. MOUGEOT I. : La borréliose de Lyme, Thèse Méd. Vét., Nantes, 2000, n°039,

67p. 79. MURRAY RD., DOWNHAM DY., DEMIRKAN I., CARTER SD. : Some

relationships between spirochaete infections and digital dermatitis in four UK dairy herds, Res. Vet. Sci., 2002, 73, 223-230

80. Musée des traditions et de l’histoire de Biscarosse, [en ligne],

[http://www.traditions.bisca.free.fr/ images/foret.gif], (consultée nov. 2003)

81. National institute of allergy and infectious diseases, National institue of health, [en ligne], (mise à jour nov. 2003), [http://www.niaid.nih.gov/], (consultée nov. 2003)

197

82. NORDSTRAND A., BARBOUR A., BERGSTROM S. : Borrelia pathogenesis research in the post-genomic and post-vaccine era, Curr. Opin. Microbiol., 2000, 3, 86-92

83. PAL U., FIKRIG E. : Adaptation of Borrelia burgdorferi in the vector and

vertebrate host, Microb. Inf., 2003, 5, 659–666 84. PARKER JL., WHITE KK. : Lyme borreliosis in cattle and horses : a review of

the litterature, Cornell Vet., 1992, 82, 253-274 85. PILLOT J., DAGUET G., PELOUX Y., DUPOUEY P., BERCHE P. :

Spirochètes, In : Bactériologie médicale, 2ème éd., Paris : Flammarion Médecine-Science, 1989, 1021-1046

86. POSTIC D., BARANTON G., Borrelia, In : Précis de bactériologie clinique,

Paris : Ed. ESKA, 2000, 1521-1531 87. Prospect gestion, Le temps de l’incertitude, [en ligne], éd. nov.-déc. 2003,

[http://marcaurele.tripod.com/image/foret.jpg], (consultée nov. 2003) 88. PURSER JE., NORRIS SJ. : Correlation between plasmid content and

infectivity in Borrelia burgdorferi, In : Proc. Nat. Acad. Sci. (USA), 2000 (Déc. 5), 97, 13865-13870

89. RADOSTITS OM., GAY CC., BLOOD DC., HINCHCLIFF KW : Borreliosis

(Lyme borreliosis, Lyme disease), In : Veterinary medicine – A textbook of the diseases of Cattle, sheep, pigs, goats and horses, 9th Ed., London : WB. SAUNDERS Company Ltd, 2000, 994-996

90. RAFFI E. : Contribution à l’étude de la maladie de Lyme : Etude bibliographique

et enquête sérologique chez les chiens en Midi Pyrénées, Thèse de doctorat vétérinaire, ENVT, 1990, n°007, 120p.

91. RAGON B., HANSLIK T., LETRILLIART L. : Maladie de Lyme en France : 5500

nouveaux cas par an diagnostiqués en médecine générale, Quot. Méd., 2000, n°6792, (Jeudi 2 Nov.), 8

92. ROGERS AB., SMITH RD., KAKOMA I. : Serologic cross-reactivity of

antibodies against Borrelia theileri, Borrelia burgdorferi, and Borrelia coriaceae in cattle, Am. J. Vet. Res., June 1999, 60, 694-697

93. ROTHWELL JT., CHRISTIE BM., WILLIAMS C., WALKER KH. : Suspected

Lyme disease in a cow, Aust. Vet. J., 1989, 66, 296-298 94. SCHEIBLHOFER S., WEISS R., DURNBERGER H., MOSTBOCK S.,

BREITENBACH M., LIVEY I., THALHAMER J. : A DNA vaccine encoding the outer surface protein C from Borrelia burgdorferi is able to induce protective immune responses, Microb. Inf., 2003, 5, 939-946

198

95. SCHMIDTMANN ET., SCHLATER JL., MAUPIN GO., MERTINS JW. : Vegetational associations of host-seeking adult blacklegged ticks, Ixodes scapularis say (Acari : Ixodidae), on dairy farms in Northwestern Wisconsin, J. Dairy Sci., 1998, 81, 718-721

96. SHIH C.M., CHAO L.L., YU C.P. : Chemotactic migration of the Lyme disease

spirochete (Borrelia burgdorferi) to salivary gland extracts of vector ticks, Am. J. Trop. Med. Hyg., 2002, 66, 616-621.

97. SIBILIA J., JAULHAC B., LIMBACH FX. : Les manifestations rhumatologiques

de la borréliose de Lyme, Rev. Méd. Int., 2002, 23, 378-385 98. SIGAL LH. : Lyme Borreliosis : interactions of Borrelia burgdorferi sensu lato

with human (and other mammalian) hosts, Bull. Inst. Pasteur, Paris, 1998, 96, 189-206

99. SIMON M., SCHAIBLE UE., WALLICH R., KRAMER MD. : A mouse model for

Borrelia burgdorferi infection : approach to a vaccine against Lyme disease, Immunol. Today, 1991, 12, 11-16

100. Site de l’Institut Pasteur, la maladie de Lyme, [en ligne], mars 2002,

[http://www.pasteur.fr/actu/presse/documentation/Lyme.html], (consultée nov. 2003)

101. Site de l’Institut Pasteur, serveur génétique moléculaire de Borrelia burgdorferi

sensu lato, [en ligne], (mise à jour mai 2001), [http://www.pasteur.fr/recherche/borrelia/Welcomefr.html], (consultée nov. 2003)

102. Site du groupe d’écoépidémiologie de l’Université de Neuchatel, [en ligne],

PERRET JL., fév. 2003, [http://www.unine.ch/], (consultée nov. 2003)

103. SMITH M., GRAY J., GRANTROM M., REVIE C., GETTINBY G. : EUCALB, [en

ligne], 1997 (mise à jour mai 2003), [http://vie.dis.strath.ac.uk/vie/lymeEU/], (consultée nov. 2003)

104. SONGER G. : Lecture notes – pathogenic bacteriology, [en ligne] [http://microvet.arizona.edu/Courses/MIC420/lecture_notes/spirochetes/spirochete_cr.html], (consultée nov. 2003)

105. SOOD SK. : Effective retrieval of Lyme disease information on the web, Clin.

Inf. Dis., [en ligne], 2002, 35, 451-464 [http://www.journals.uchicago.edu/CID/journal/issues/v35n4/020270/020270.text.html], (consultée nov. 2003)

106. STEERE AC., GROSS D., MEYER AL., HUBER BT. : Autoimmune

mechanisms in antibiotic treatment-resistant lyme arthritis, J. Autoimmun., 2001, 16, 263–268

199

107. STEERE AC., SNYDMAN D., MURRAY P., MENSCH J., MAIN AJ., WALLAS RC., SHOPE RE., MALAWISTA SE. : Historical perspective of Lyme disease, Zbl. Bakt. Hyg., 1986, A263, 3-6

108. STEFANCIKOVA A., STEPANOVA G., DERDAKOVA M., PET'KO B.,

KYSEL'OVA J., CIGANEK J., STROJNY L., CISLAKOVA L., TRAVNICEK M. : Serological evidence for Borrelia burgdorferi infection associated with clinical signs in dairy cattle in Slovakia, Vet. Res. Commun., 2002, 26, 601-611

109. STEVENSON B. : Borrelia burgdorferi erp (OspE-related) gene sequences

remain stable during mammalian infection, Infect. Immun., 2002, 70, 5307-5311 110. SUNG SY., McDOWELL JV., CARLYON JA., MARCONI RT. : Mutation and

recombination in the upstream homology box-flanked OspE-related genes of the Lyme disease spirochetes result in the development of new antigenic variants during infection, Infect. Immun., 2000, 68, 1319-1327

111. Surveillance des Maladies Infectieuses par un Réseau de Laboratoires de

Microbiologie 2001, Tendances Epidémiologiques 1983 – 2000, Institut Scientifique de Santé Publique, Section d'Epidémiologie, Rapport : D/2002/2505/43, DUCOFFRE G., [en ligne], (mise à jour Janvier 2003), [http://www.iph.fgov.be/epidemio/epifr/plabfr/plabanfr/k41_fr.pdf], (consultée nov. 2003)

112. Syndicat national des ophtalmologistes de France, maladie de Lyme, [en ligne],

fév. 2000, [http://www.snof.org/maladies/lyme.html], (consultée nov. 2003)

113. TAKAHASHI K., ISOGAI E., ISOGAI H., TAKAGI T., SASAKI K., FUJII N.,

KIMURA K. : Serological survey for Borrelia burgdorferi infection in cattle in southern Hokkaido, J. Vet. Med. Sci., 1993, 55, 921-924

114. The Lyme disease fundation home page, [en ligne],

[http://www.lyme.org], (consultée nov. 2003) 115. TOMA B., DUFOUR B., SANAA M., BENET JJ., ELLIS P., MOUTOU F.,

LOUZA A. : Les enquêtes en épidémiologie descriptive, In : Epidémiologie appliquée à la lutte collective contre les maladies animales transmissibles majeures, 2ème Ed., Maisons-Alfort : AEEMA, 2001, 696p.

116. TRAP D. : Aspects cliniques et épidémiologiques de la maladie de Lyme chez

les bovins, Bull. Soc. Vét. Prat. (Fr), mai 1990, 74, 283-296 117. TUOMI J., RANTAMAKI LK., TANSKANEN R., Experimental infection of cattle

with several Borrelia burgdorferi sensu lato strains ; immunological heterogeneity of strains as revealed in serological tests, Vet. Microbiol., 1998, 60, 27-43

118. UILENBERG G., HINAIDY HK., PERIE NM., FEENSTRA T. : Borrelia infections

of ruminants in Europe, Vet. Quart., 1988, 10, 63-67

200

119. WELLS SJ., TRENT AM., ROBINSON RA., KNUTSON KS., BEY RF. : Association between clinical lameness and Borrelia burgdorferi antibody in dairy cows, Am. J. Vet. Res., 1993, 54, 398-405

120. WILSKE B. et al : MIQ Lyme borreliosis, [en ligne], déc. 2000

[http://alpha1.mpk.med.uni-muenchen.de/bak/nrz-borrelia/miq-lyme/index.html&], (consultée nov. 2003)

121. WOESSNER R., TREIB J. : Die wichtigsten differenzialdiagnosen : Wanderröte

oder arzneimittelexanthem – neuroborreliose oder MS ?, MMW – Fortschr. Med., 2003, 145, 40-45

122. WORMSER GP., RAMANATHAN R., NOWAKOWSKI J., MCKENNA D.,

HOLMGREN D., VISINTAINER P., DORNBUSH R., SINGH B., NADELMAN RB. : Duration of Antibiotic Therapy for Early Lyme Disease. A Randomized, Double-Blind, Placebo- Controlled Trial, Ann. Int. Med., 2003, 138, 697-704

123. ZAJKOWSKA JM., HERMANOWSKA-SZPAKOWICZ T. : New aspects of the

pathogenesis of Lyme disease, Przeglad epidemiol, 2002, 56, suppl.1, 57-67

LA MALADIE DE LYME CHEZ LES BOVINS : ENQUETE SERO-EPIDEMIOLOGIQUE DANS L’EST DE LA FRANCE

NOM et Prénom : VANDENBROUCKE Xavier RESUME :

La maladie de Lyme constitue une zoonose d’importance mondiale, dont les principales manifestations cliniques sont des signes neurologiques, dermatologiques, articulaires ou cardiaques chez l’Homme. La maladie peut évoluer de manière chronique et est alors particulièrement invalidante. Chez les bovins, la maladie est souvent subclinique, mais peut se manifester par des signes généraux (abattement, baisse de production), des arthrites ou des signes cutanés.

A l’origine de la maladie une bactérie, Borrelia burgdorferi sensu lato, transmise par les tiques du genre Ixodes, et dont les mécanismes d’adaptation à la transmission vectorielle et au système immunitaire sont très variés.

Le diagnostic est assez délicat, et doit se fonder sur l’anamnèse, la clinique, et des examens de laboratoire (ELISA, immunoblot et PCR principalement). Le traitement, fondé sur un traitement antibiotique, peut être assez long. La prophylaxie passe par l’information, et la lutte contre les tiques.

Une enquête séro-épidémiologique menée sur 242 bovins de Meurthe-et-Moselle par immunofluorescence indirecte, a permis de déterminer une prévalence sérologique de 28,1% dans l’échantillon, sans répartition géographique préférentielle. Mots-clés :

- Borrelia burgdorferi - maladie de Lyme - bovin - tique - arthrite - immunofluorescence - épidémiologie - prévalence

JURY : Président : Pr. ………………………., Professeur à la Faculté de Médecine de Créteil Directeur : Dr. Renaud MAILLARD, Maître de conférences contractuel à l’ENVA Assesseur : Pr. Henri-Jean BOULOUIS, Professeur à l’ENVA Invité : Dr. Gérard VIGNAULT, Docteur vétérinaire à Corbigny (Nièvre) Adresse de l’auteur : Xavier VANDENBROUCKE 30 route de Méménil 88600 AYDOILLES

LYME DISEASE IN COWS : SEROEPIDEMIOLOGIC SURVEY IN EASTERN FRANCE

SURNAME : VANDENBROUCKE Given name : Xavier SUMMARY :

Lyme disease is a worldwide zoonosis. Its main clinical signs are neurological, cutaneous, articular or cardiac manifestations for humans. Chronic evolution can occur and be very damaging. For cattle, infection is mainly subclinical, but general signs (depression, decrease of milk production), arthritis or cutaneous signs are possible outcomes.

The causative organism is a bacteria, Borrelia burgdorferi sensu lato, transmitted by Ixodes ticks. Numerous adaptations to vectorial transmission and against immune system have been discovered.

Diagnosis is quite tricky, based on clinical history, physical findings and laboratory evidence (ELISA, immunoblot or PCR principally). Treatment, essentially antibiotics, can continue for long-term. Prevention is based on public information and avoidance of ticks.

A seroepidemiologic study about 242 cows in Meurthe-et-Moselle (France), with an indirect immunofluorescence assay, revealed a prevalence rate around 28,1% in the sample, without a specific geographic repartition. Key words:

- Borrelia burgdorferi - lyme disease - cattle - tick - arthritis - immunofluorescence assay - epidemiology - prevalence

JURY : President : Pr. ………………………., Professeur à la Faculté de Médecine de Créteil Director : Dr. Renaud MAILLARD, Maître de conférences contractuel à l’ENVA Assessor : Pr. Henri-Jean BOULOUIS, Professeur à l’ENVA Guest : Dr. Gérard VIGNAULT, Docteur vétérinaire à Corbigny (Nièvre) Author’s Address : Xavier VANDENBROUCKE 30 route de Méménil 88600 AYDOILLES FRANCE

LA MALADIE DE LYME CHEZ LES BOVINS ENQUETE SERO ...

Documents

Transcript of LA MALADIE DE LYME CHEZ LES BOVINS ENQUETE SERO ...