M6decine et Maladies
InIeclion exp
Infectieuses, 1976
-
6
-
12
-
502
505
~
rimentale par Francisella lulorensis chez les bovins
par I. PENCEA**, H . H . MOLLARET***, S. HOISIE**,
A. MARDARE**** et C. POPESCU**
L'$tude ~pid~miologique d'une anthropozoonose est, le plus souvent, complexe et n~cessite i'~tude des dif~rentes esp$ces animales impliqu~es dans le processus $pizooto-~pid~miologique. Dans le cas de la tular$mie, sa r~partition in,gale et les grandes variations dans le temps de sa morbidit~ rendent di]/icile la reconnaissance des zones $p¢d~miologiques. Ceci explique le /ait que les ~tudes concernant l'dpiddrniologie de la tulaP~mie sont peu nombreuses et restent limit~es aux ~pisodes ~pid~miques et aux zones ~pid~miog~nes rSvdldes par l'apparition de la maladie chez l'homme. L ' 6 t u d e de quelques 6pid~mies survenues en R o u m a n i e (2) (10), les recherches effectu6es durant les p6riodes de silence inter6pid$miques dans les aneiens foyers (11) (12) ou dans les zones consid6r6es comme exemptes de tular6mie, nous ont orient6s vers une m6thode d'enqu~te (6) (7), bas6e sur la recherche des anticorps ehez les bovins (8) (9). Afin de pr6ciser les limites et la signification 6pid6miologique de cette recherche et de confirmer sa valeur p o u r appr6cier la pr$sence et la distribution de la m l a r 6 m i e snr des territoires 5tendus, nous avons 6tudi6 les modifications cliniques et i m m u n i t a i r e s produites chez les bovlns par l'infection exp6rimentale avec Francisella tularensis.
MATERIEL ET METHODES
Voies d'infection Les animauxi ont 6t6 infect~s par voie intraveineuse, i n t r a d e r m i q u e , nasale ou conjonctivale.
L'inoculum L ' i n o c u l u m utilis6 6tait une suspension de F. tularensis (souche T i q u e I I Neamt) contenant 106 DLs0 p o u r la souris par m l p o u r le lot I e t 10 TM DL~0 p o u r la souris par m l p o u r le lot I I . Les quantit6s inocul6es A chaque animal figurent sur le tableau I. TABLEAU
I
Quantit6s de suspensien de F. tularensis utilis6es pour l'infection exp6rimentale des bovins.
Animaux L ' 6 t u d e a 6t6 effeetu6e sur 8 veaux divis6s en deux lots. Le p r e m i e r c o m p r e n a i t 3 raffles et 1 femelle de ]a race (( M6tis b r u n e ) ) e t dans le d e u x i b m e lot : 4 m~les de la race (( Holstein )). L"~ge des animaux 6tait de 6 ~ 7 mois et le poids de 80 rh 140 kg. Avant l'inoculation les a n i m a u x ont $t6 maintenus en observation de 7 ~ 14 jours, d u r a n t ]esquels on a not6 q u o t i d i e n n e m e n t la t e m p 6 r a t u r e et le pouls. Les a n i m a u x ont 6t6 pes6s au d6but de l'exp6rience, puis au 7 e et au 14 ° j o u r aprbs la p r e m i b r e injection de F. tularensis.
:
* Accept6 le 28-6-1976. ~ **-.Instituf-Cantacuzino, filiale de Iassy, 50 calea . . . . 23 August, 6600 Iassy, Roumanie. ¢** Centre National de la Tular6mie, Institut Pas- teur, 25, rue du Dr Roux, 75015 Paris. • *** Institut d'Agronomie, Facult6 de M6decine vdt6rlnaire~ Iassy, Roumanie.
Voie d'infection
Quantitd totale administrde
Nembre
d'in-
Lot I
Lot I
Lot I~
l Lot IX
±ntraveineuse
10,0 m]
4,0 ml
I
#
intradermique
~,2 m2
0,4 m2
6
4
intranasale
48,0 m2
?2,0 ml
12
12
conjonctivale
12,0 m2
4,8 ml
12
12
?
Modifications cliniques Les manifestations pathologiques a p p a r u e s pend a n t l'expSrience et 21 jours apr5s la derni~re administration de F. tularensis ont 6t6 not6es.
Recherche des agglutinines La recherche des agglutinines a 6t6 effectu6e avec une suspension de F. tularensis contenant p a r ml 109 germes tu6s p a r le f o r m o l A 0,2 %. 502
Intradermor6action L'intradermor6action it la tularine a 6t6 effectube en injectant dans le derme, au niveau du flanc droit 0,2 ml de tularine. L'6preuve 6tait n6gative chez tous les animaux, avant l'infection exp6rimentale.
FIGURE 1 Courbes de la temp6rature en fonction de la vole d'infcction. 41 40
Inoculation ~ la souris
39
La pr6sence de F. tularensis chez les veaux infect6s a 6t6 recherch6e par inoculation it la souris, par voie sous-cutan6e pour le sang ou pereutan6e p o u r les s6cr6tions oculaires ou nasales.
41 40
Examen histopathoiogique Vingt.deux jours apr~s l'infection exp6rimen. tale, un veau du lot I (infect6 par vole intraveineuse) a 6t6 sacrifi6 pour examens du foie, de la rate, du p o u m o n et des ganglions lymphatiques.
RESULTATS MANIFESTATIONS CLINIQUES Les deux animaux infect6s p a r la vole intraveineuse ont pr6sent6, 24 heures plus tard et durant 5 it 6 jours, une fi&vre /l 39,5-41,6 °C. Les deux veaux infect6s par v o i e intradermique ont pr6sent6, 24 heures apr~s l'injection, une fi$vre it 39,5-41 °C pendant 7 jours pour l ' u n et 3 jours pour l'autre. Les deux veaux infect6s par vole nasale ont 6t6 fi6vreux durant 1 it 2 jours, 48 heures aprbs la premibre instillation du germe. Les n'ont de la tions figure
deux veaux infect6s par voie conjonctivale pas pr6sent6 d'6pisode f6brile. Les courbes temp6rature, par r a p p o r t aux administrade F. tularensis, sont pr6sent6es dans la 1.
Le pouls et la respiration ont 6t6 accrus p~coportionnellement it la temp6rature. Pendant l'6pisode f6brile, les animaux sont rest6s couch6s, avec adynamie et diminution de la r6activit6. L'app6tit a 6galement 6t6 diminu6 pendant la p6riode f6brile. Chez les animaux infect6s par voie conjonctivale et chez les animaux infect6s par voie intraveineuse, sont apparues des manifestations oculaires : larmoiement avee s6cr6tion purulente dans laque]le on a constat6 ia pr6sence de polymorphonucl6aires, de cellules 6pith61iales alt6r6es et une flore polymorphe. Chez l'un des veaux infect$s par voie conjonctivale on a isol6, de la s~cr6tion purulente, F. tularensis 24 heures apr~s i'instillation oculaire. 503
39 41 40 39. 4140
vo,'o
39,, 4140-
v~e
3941-
va~e no$o~
40-
3940-
yole cvcu/ot~
39. 40
v~e
39.
Des s6cr6tions nasales muco-purulentes ont 6t6 constat6es ehez !es deux veaux infect6s p a r voie nasale. L ' e x a m e n microscopique des s6cr6tions a montr6 des polynucl6aires, des cellules 6pith6liales alt6r6es, une flore p o l y m o r p h e sans F. tularensis. Le veau du lot II, infect6 par voie intraveineuse, a present6 @alement une s6cr6tion hasale purulente, de laquelle fut isol6e F. tularensis.
MANIFESTATIONS BIOLOGIQUES
Agglutinines antitular6miques Elles ont 6t6 mises en 6vidence chez les 8 veaux infect6s, it des intervalles de temps de 7 it 9 jours apr~s la premi&re administration d'antigbne. Les taux d'agglutinines, compris entre 1/160 et 1/10.000, ont 6t6 ,plus: 61ev6s chez les animaux infect6s par les voies intraveineuse et i n t r a d e r m i q u e (entre 1/2.580 e t 11/10.000) que chez les animaux
infect6s par voie nasale (1/300 et 1/1.640) ou que chez les deux animaux infect6s par voie oculaire (1/160). La courbe des agglutinines est repr6sent6e dans la figure 2. FIGURE 2
Apparition des anticorps tular6miques en fonction de la vole d'infection. 8000
,,,eus?
7000 6000
5O00 4000 o
3000 2O0O "1000
/ J
O=ou,'=,~.e
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 ,Jours opr,~s IG premiePe injection de F. ~ulorensis
Examen histopathologique L ' e x a m e n histopathologique, effectu6 22 jours apr~s l'infection exp6rimentale, n'a pas mis en 6vidence de modifications pathologiques.
Intradermordaction ~ la tularine L'intradermor~action h la tularine, n6gative avant l'exp6rience, est devenue positive (avec apparition d ' u n nodule de 2 & 5 cm de diamStre), ehez tous les animaux, 5 h 7 jours apr~s l'inoculation.
Modifications sanguines Les modifications sanguines recherch6es avant l'inoculation puis au 7 e et au 14 e jour suivant celle-ci, n ' o n t pas 6t6 caract6ristiques. On a seulement not6 une leucocytose mod6r6e au 7 e jour.
Recherche de F. tularensis Le germe a 6t$ r e t r o u v 6 dans la s6cr6tion conjonetivale d ' u n veau infect6 par voie oculaire et chez un veau infect6 par voie intraveineuse. F. tularensis a 6t$ isol6e par h 6 m o c u h u r e chez' un veau infect6 p a r voie intraveineuse, 24 heures apr&s l'inoculation. F. tularensis n ' a pas 6t6 retrouv6e clans les urines.
DISCUSSION Nous n'avons pas trouv~, dans la litt6rature, d'indications nnivoques sur la tular6mie chez les bovins. S'il existe quelques observations concernant la sensibilit6 d e cette esp~ce & l'infection tular6mique (3) (4), celles-ci sont bas6es exclusivement sur la raise en 4vidence d'agglutinines an'titular6miques h des taux habituellement r6duits (de 1/10 & 1/320) (3). R a p p e l o n s aussi la mention, faite par P a r k e r et Marsh (5), qui ont trouv$ des tiques infect6es par F. tularensis sur des bovins poss6dant des agglutinines tular6miques. Mais nous n'avons pas trouv6 de donn6es sur les manifestations cliniques de la tular6mie chez les bo' vins. Puisque ceux-ci peuvent constituer un instrument pr6cieux pour la surveillance 6pid6miologique de la tular6mie dans le territoire, il est n6cessaire de connaitre leur sensibilit6 et les manifestations cliniques et immunologiques Sventuellement produites par l'infection tular6mique. Nos r6suhats montrent qne les bovins sont sensibles & l'ini)culation exp6rimentale de F. tularensis par voie intraveineuse, i n t r a d e r m i q u e et nasale. La manifestation clinique la plus constante et la plus 6vidente est la fi&vre. Lorsque la temp6rature d6passe 40,5 °C surviennent des modifications de position, l ' a d y n a m i e et la diminution de l'app6tit, durant une pSriode limit6e (de 1 & 7 jours) fonction de l'importance de l ' i n o c u l u m et de la vole d'administration. La r6p6tition de l'inoculation n ' e n t r a i n e que rarement une nouvelle pouss6e f6brile. Cinq & neuf jours apr~s l'inoculation, on a constat6 chez tous les animaux, y compris ceux qui furent infect6s par vole conjonctivale, une r6ponse immunitaire traduite par la positivation de l'intradermor6action h la tularine et par l'apparition d'agglutinines antitular6miques. Lcs titres de celles-ci sont tr&s 61evSs chez les veaux infeet6s par les voles nasale, intradermique et intraveineuse (apr~s une injection intraveineuse ou quatre injections intradermiques ou dix-huit instillations nasales, les taux des agglutinines ont 6t6 respectivement de : 1/6.400, 1/2.560 et 1/3.000). Ces rSsultats diff&rent nettement de ceux de l'infection exp6rimenta!e de certains animaux r6sistants & la tular6mie, comme la buse, le furet, etc., chez lesquels les agglutinines n'apparaissent pas ou apparaissent & des taux qui ne d6passent pas 1/100 (1). L ' a p p a r i t i o n , 5 & 7 jours apr~s l'inoculation, d ' u n 6tat d'hypersensibilit6 de type retard6, mis en 6vidence par l'intradermor6action & la tulafine chez tons les animaux, m~me chez ceux qui ne pr6sent&rent aucune m a n i f e s t a t i o n clinique, ou q u i n ' e u r e n t q u ' u n faible titre d'anticorps (1/40 et 1/80) m o n t r e l'int6r6t de cette 6preuve, parall&lement & la recherche des anticorps, pour d61imiter les zones touch6es par la tular6mie. 504
RESUME
L ' i n f e c t i o n e x p 6 r i m e n t a l e a v e c Francisella tularensis e f f e c t u 6 e c h e z 8 v e a u x a e n t r a i n 6 u n e m a l a d i e t r a d u i t e c l i n i q u e m e n t p a r d e l a fi6vre, d e l ' a d y n a m i e et u n e d i m i n u t i o n d e l ' a p p 6 t i t ; l ' i n t e n s i t 6 d e c e s m a n i f e s t a t i o n s a v a r i 6 s c i o n les v o i e s d ' i n o c u l a t i o n : 16g6re p o u r les v o i e s i n t r a n a s a l e et i n t r a c o n j o n c t i v a l e , p l u s m a r q u 6 e p o u r les v o l e s i n t r a v e i n e u s e et i n t r a d e r m i q u e . , Cette t u l a r 6 m i e e x p 6 r i m e n t a t e a g u 6 r i s p o n t a n 6 m e n t u h e z t o u s l e s a n i m a u x i n f e e t 6 s . La r 6 p o n s e i m m u n i t a i r e f u t p r 6 c o c e et i n t e n s e : l ' i n t r a d e r m o r 6 a c t i o n h la t u l a r i n e est d e v e n u e p o s i t i v e a p r 6 s 5 h 9 j o u r s . L e s a n t i c o r p s a n t i t u l a r 6 m i q u e s onl a t t e i n t d e s t i t r e s 61ev6s (de 1 / 1 6 0 fi 1 / 1 0 . 0 0 0 ) . F . tuiarensis a 6t6 r e t r o u v 6 e d a n s le s a n g c h e z u n v e a u et d a n s la s 6 c r 6 t i o n n a s a l e c h e z u n a u t r e v e a u , 24 el 48 h e u r e s a p r 6 s l ' i n f e e t i o n e x p 6 r i m e n t a l e . Ces r 6 s u l t a t s p e r m e t t e n t u n e m e i l l e u r e c o n n a i s s a n e e d e s l i m i t e s et d e la s i g n i f i c a t i o n d e s i n v e s t i g a t i o n s s 6 r o l o g i q u e s et d e l ' i n t r a d e r m o r 6 a c t i o u e h e z les b o v i n s , p o u r l ' 6 t u d e 6 p i d 6 m i o l o g i q u e d e la t u l a r 6 m i e .
Mots-clef • Tular6mie - Epid6miologie - S6rologie - Infection exp6rimeutale
SUMMARY
- Bovins.
E x p e r i m e n t a l infection by F r a n c i s e l l a t u l a r e n s i s p e r f o r m e d in 8 calves produced a disease m a r k e d by fever, adynamia and appetite lowering. The intensity of these s y m p t o m s varied towards inoculation's rou'tes : slight manifestation after intranasal and conjonctivaI inoculation, but acu,te s y m p t o m s after intravenous and subcutaneous inoculation. All inoculated animals recovered spontaneously. The i m m u n e response was precoczous and intense : specific skin test become positive after 5 to 9 days. Antibodies titers reached 1/160 to 1/10.000. F. t u l a r e n s i s was isolated in a ca,If blood sample and in nasal secretions of another calf, 2zt h. and 48 h. respectively, after the challenge. These results give us a better knowledge of the limits of serological findings and specific skin test in bovines w i t h regards to epidemiological study of Tularemia.
Key-words : Tularemia - E p i d e m i o l o g y - Serology - E x p e r i m e n t a l infection - Bovines.
BIBLIOGRAPHIE 1. ALONSO J.M., BERCOVIER H., BOURDIN M. et MOLLARET H . H . -I n o c u l a t i o n e x p 6 r i m e n t a l e de F. tularensis ~t quclques carnivores et oiseaux. D6ductions 6pid6miologiques, Mdd. et MaL Infect., 1975, 5, 1, 39-48. 2. CONDREA P., PENCEA I., RANTA V., GHILEZAN I., MURESAN T., KUN M., SASU D., SAVA M. et MARCHE Gh. - Epid6mie de tulart!mie de type p r o f e s s i o n n e l d6tcrmin6e p a r le Cricetus-cricetus. Arch. Roum. Path. Exper. Microb., 1959, XVIII, 2, 175-179. 3. KNOTHE H. Uber die Epidemiologie der Tularemie, J. B a r t h 6dit., Leipzig, 1955. 4. OLSUF'EV N.A. - - Tularemic, Medghiz 6dit., Moscou, 1960. 5. PARKER R.R. et MARSH N. - - The occurence of B. tularensis in the wood tick, D'ermacentor occidentalis, in California, Pabl. Hlth Rep., 1929, XL1V, 22, 1989. 6. PENCEA I., CORBER HOISIE S., CIOC1RLIE C., ZAHARIA C., PELLE M. et VOJNIVER B. Tular e m i a in regiuni considerate indemne. Microb., Parazit. Epidcm., 1960, 2, 187-190. 7. PENCEA I., H O I S I E S., VASILIU A., NICOLA P.. PENCEA V: et ISARII C. - - R e c h e r c h e s sur la t n l a ~ r 6 m i e effectu6es dans qffelques zones du delta du : - D a n u b e et des r e g i o n s montagneuses. Arch. Roum. Path. Exp. Microbiol., 1962, XXI, 4, 857-8'61.
505
8. PENCEA I., POPESCU C,, HOISIE S., UGLEA N., BUZDUGAN R., LASCU N. et LAZAR M. - - E v a l u a tion de la d i s t r i b u t i o n g6ographique eL du potentiel 6pid6miog6ne de la tular6m'ie p a r la recherche des a g g l u t i n i n e s t u l a r 6 m i q u e s chez les bovins. Arch. Union Med. Balk., 1974, XII, 4/5, 575-578. 9. PENCEA I., BERCOVICI C., HOISIE S., STRATON C., POPESCU C., MIHAIL A., ISARII C. e t OLARU M. V a l e u r 6pid6miologique de l ' e x a m e n bact6riologique des rongeucs et des tiques et de la recherche des agglutinines t u l a r 6 m i q u e s chez les anim a u x domestiques pour l'identification d'un foyer naturel. M~d. et Mal. Infect., 1974, 4, 2, 99-102. 10.
PENCEA I., VITA A., HOISIE S., POPESCU C. e t MIHAIL A . Etude du foyer n a t u r e l de tular6mie de Roznov-Neamt. Reeherches 6pidOniologiques. Arch. Rozzrn. P,ath. Exp. Microbiol., 1974, XXXII1, 1, 91-96.
11.
SP1NU I., PENCEA I., HOISIE S., VASILESCU T., OANA C., BUZDUGAN I. et SASU D. - - Recherhes sur le p o t e n t i e l 6pid,6miog6ne d ' a n c i e n s foyers de tular6mic. Arch. Roum. Path. Exp. Microbiol., 1963, XXII, 3, 631-636.
12. SPINU I., PENCEA I., H o I S I E S., VASILESCO T., : KUN M. e t MARCO Z. - - R e c h e ~ c h e s "6pid6mio]ogiques effectu6es d a n s u n a n c i e n f o y e r de tular6mie. Arch. Roum. Path, Exp~ Microbiol., 1964, XXIII, 3, 657-662.