Intérêt du titrage par elisa des IgM spécifiques pour le diagnostic et la surveillance de la circulation selvatique des flavivirus en afrique

Ann. Inst. Pasteur/Virol. 1986, 137 E, 155-170

(D ELSEVIER

Paris 1986

INTI~RI~T DU TITRAGE PAR ELISA DES IgM SPi~CIFIQUES POUR LE DIAGNOSTIC ET LA SURVEILLANCE DE LA CIRCULATION SELVATIQUE DES FLAVIVIRUS EN AFRIQUE par J.F. Saluzzo (i), J.L. Sarthou (i), M. Cornet (2), J.P. Digoutte (1) et T.P. Monath (3) (2) Institut Pasteur de Dakar, BP 220, Dakar (S~nggal),

(2) Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-Mer (ORSTOM), BP 1386, Dakar, et (3) Division o f Vector-Borne Viral Diseases, Center f o r Disease Control, Post Office Box 2087, Fort Collins, Colorado (USA)

SUMMARY SPECIFIC ELISA-IgM ANTIBODIESFOR DIAGNOSIS AND EPIDEMIOLOGICALSURVEILLANCEOF FLAVIVIRUSESIN AFRICA The complement-fixation (CF) test and IgM antibody-capture enzymelinked immunosorbent assay (ELISA) were compared for the serological diagnosis of medically important flavivirus infections in Africa. The specificity and kinetics of antibody development were studied using serum specimens from humans during investigation of the 1983 yellow fever epidemic in Burkina Faso, from monkeys and young children in eastern Senegal, and from persons with clinical flavivirus infections. IgM antibodies detected by ELISA showed complete specificity in cases of yellow fever, Zika and Wesselsbron infection, whereas extensive crossreactions were noted by ELISA in dengue infections and by the CF test in the case of all flaviviruses. The combined use of end-point IgM ELISA and virus isolation permitted a specific diagnosis in all cases of yellow fever studied during the epidemic in Burkina Faso. These techniques thus provided a means of rapid diagnosis using a single serum sample, and should be applied in programs of surveillance and epidemic investigation. The persistence of IgM antibodies to yellow fever and Zika is relatively brief (1-3 months). Tests on a small number of cases of dengue 2 and 4 also indicated the brief duration of specific IgM compared to CF antibodies.

Manuscrit regu le 2 aofit 1985, accept6 le 11 f6vrier 1986.

156

J.F. SALUZZO ET COLL.

The IgM ELISA has also been applied to the surveillance of sylvatic flavivirus transmission in eastern Senegal. With the successive isolation of yellow fever and Zika viruses in two years, the sensitivity and limits of the serological technique have been elucidated. The best approach for detection of flavivirus transmission is timely serological surveillance of young children; a m i n i m u m of one survey should be conducted at the end of the rainy season. Moreover, routine surveillance of wild monkeys for specific IgM antibodies allows early detection of flavivirus activity. This approach is especially useful for the planning and initiation of field studies to assess the occurrence of clinical infections, particularly those due to dengue virus. Two techniques for measurement of IgM antibodies by ELISA were compared. The indirect assay using peroxidase appears to be the most sensitive. KEY-WORDS: ELISA, IgM, Flavivirus; Africa, Serological survey.

INTRODUCTION Le genre Flavivirus comprend diff6rents arbovirus dont plusieurs sont pathog6nes pour l'homme. Le virus de la fi~vre jaune (F J) demeure le principal flavivirus du point de vue sant6 publique en Afrique. Les r6centes 6pid6mies de FJ en Gambie en 1978 [10], au S6n6gal en 1981 [5], en C6te-d'Ivoire en 1982 [9], au Ghana et au Burkina Faso en 1983 [12, 15], attestent de l'actualit6 de cette virose en Afrique de l'Ouest. En 1980 et 1981, d'importantes pouss6es 6pizootiques dues au virus de la dengue 2 ont 6t6 observ6es en C6te-d'Ivoire, au Burkina Faso [14] et au S6n6gal [3]. Cette circulation selvatique du virus a 6t6 suivi de cas humains isol6s en C6te-d'Ivoire (Lhuillier, communication personnelle) et au S6n6gal [17], et d'une pouss6e 6pid6mique au Burkina Faso [7]. En 1985, des pouss6es 6pid6miques de ce virus ont 6t6 observ6es en Somalie et au Kenya. Le virus de la dengue 1 s'est 6galement manifest6 sous forme d'une 6pid6mie dans l'ouest du S6n6gal en 1979 [6]. Dans ce pays, outre la circulation des virus dengue 1 et 2, le virus de la dengue 4 a 6t6 r6cemment isol6 chez des patients [17]. Enfin une pouss6e 6pid6mique due au virus de la dengue 3 a 6t6 observ6e au Mozambique en 1985 [13]. Parmi les autres flavivirus, le virus Zika se manifeste fl intervalles r6guliers en Afrique de l'Ouest sous forme de pouss6es 6pizootiques [2] accompagn6es r6guli~rement de cas humains. Enfin les virus Wesselsbron et West-Nile peuvent occasionner des syndromes f6briles aigus [4].

A n t i g ~ n e s : D E N 1 , - 2, - 3 et - 4 (de la d e n g u e 1, 2, 3 et 4), W S L (Wesselsbron), Y F (de la fi~vre j a u n e ) et Z I K A (Zika). ELISA = <~enzyme-linked immunosorbent assay >>.

ELISAI g M = E L I S A d ' i m m u n o c a p t u r e des I g M sp6cifiques. F C = f i x a t i o n d u compl6rnent. F J = fi6vre j a u n e . I H A = i n h i b i t i o n de l ' h 6 m a g g l u t i n a t i o n .

E L I S A - I g M , F L A V I V I R U S ET I~PIDI~MIOLOGIE

157

Le diagnostic et l'6tude 6cologique de ces flavivirus en Afrique, outre l'isolement des virus ~t partir de vecteurs et de pr61~vements humains, ont 6t6 r6alis6s principalement par des m6thodes s6rologiques utilisant les r6actions d'inhibition de l'h6magglutination (IHA) et de fixation du compl6ment

(FC). R6cemment ont 6t6 mises au point des r6actions E L I S A d'immunocapture des IgM sp6cifiques (ELISA-IgM) [8, 11]. Ces techniques ont 6t6 largement utilis6es lors des 6pid6mies de F J en C6te-d'Ivoire [9] et au Burkina F a s o ; elles ont permis d'appr6cier la morbidit6 de cette affection [15] et de souligner leur int6r~t [16]. Nous rapportons les r6sultats obtenus par l'emploi des techniques ELISAIgM, d ' u n e part p o u r le diagnostic d'infections humaines et, d'autre part, pour l'6tude de la circulation selvatique des flavivirus dans la r6gion de K6dougou au S6n6gal o r i e n t a l .

MATI~RIEL ET MI~THODES

Origine des prd~vements de sang. Douze 6chantillons de sang ont 6t6 pr61ev6s, lors de l'6pid6mie de FJ au Burkina Faso en 1983, chez des malades pr6sentant un syndrome f6brile avec ict~re, associ6 pour certains d'entre eux h u n syndrome h6morragique. Ces pr61~vements initialement pr6vus pour les tentatives d'isolement ont 6t6 conserv6s sur le terrain, en azote liquide, puis ~t - 7 0 ~ au laboratoire. A la fin de l'6pid6mie de FJ en d6cembre 1983 au Burkina Faso, 447 s6rums ont 6t6 pr61ev6s. Ceux-ci ont 6t6 conserv6s fi 4~ sur le terrain, puis ~t - 2 0 ~ et transport6s ~t la temp6rature ambiante (24-35~ pendant 24 h). En d6cembre 1984, 321 s6rums ont 6t6 pr61ev6s chez les enfants de la r6gion de K6dougou. Les pr61~vements ont 6t6 conserv6s ~t 4~ sur le terrain, puis ~t - 2 0 ~ au laboratoire. La cin6tique des anticorps a 6t6 6tudi6e chez des malades pr6sentant une infection f6brile, accompagn6e ou non d'un exanth~me, chez lesquels les virus dengue 2 [17], dengue 4 [17] ou Wesselsbron ont 6t6 isol6s. Au cours des ann6es 1983 et 1984, respectivement 136 et 127 s6rums de singes sauvages (Erythrocebus patas, Papio papio, Cercopithecus aethiops) ont 6t6 pr61ev6s ~t intervalles r6guliers dans la r6gion de K6dougou, au S6n6gal oriental. Les pr6l~vements ont &6 conserv6s en azote liquide pour les tentatives d'isolement et pour les 6tudes s6rologiques.

Mat6riel entomologique. Les moustiques ont 6t6 captur6s darts la r6gion de K6dougou en 1984, dans le cadre du programme d'6tude de la circulation des arbovirus en milieu selvatique [2]. Au cours des deux ann6es 1983 et 1984, respectivement 16.633 et 31.446 moustiques ont ~t6 captures et group,s en 637 et 1.007 lots, dont 10.173 et 24.844 Aeries vecteurs potentiels de flavivirus appartenant aux sous-genres Diceromya et Stegomyia.

158

J.F. S A L U Z Z O E T C O L L .

T e c h n i q u e s s6rologiques.

Deux techniques d'immunocapture des IgM par ELISA ont 6t6 utilis6es: la technique directe d6crite par Monath et Nystrom [11] et la technique indirecte d6crite par Lhuillier et Sarthou [8]. Le principe de ces deux techniques est r6sum6 dans le tableau I.

TABLEAU I. - - Principe des techniques E L I S A direete et indireete p o u r l ' i m m u n o c a p t u r e des IgM sp6cifiques.

Mdthode directe [11]

Mdthode indirecte [8] - IgG de ch~vre anti-cha~ne iz humaine - Dilution du s6rum - AntigOne saccharose-ac6tone

Anticorps monoclonal (6B6C-1) marqu6 par la phosphatase alcaline(*)

Ascite immune de souris (YF, ZIKA, DEN4, DEN3, DEN2, DEN1, WSL) Conjugu6s: anti-IgG de souris ou fragment Fab anti-IgG de souris marqu6s par la peroxydase

Substrat: pnitro-ph6nyl-phosphate (blocage NaOH, 3 N ) Lecture: 405 nm

Substrat: ortholidine + H20 2 (btocage: H2SO4 4N) Lecture" 450 nm

(*) Anticorpsmonoclanalpr6par6avecle virusde l'enc6phalitede St Louisr6agissantavecl'ensemble des flavivirus.

Les antig~nes saccharose-ac&one ont 6t6 pr6par6s ~t partir des souches virales de r6f6rence. Tousles s6rums dilu6s h 1/100 ont 6t6 test6s vis-~t-vis des diff6rents antig~nes au moyen de la technique directe, En outre, les 447 s6rums pr61ev6s lors de l'6pid6mie du Burkina Faso ont &6 test6s par les 2 techniques pour la comparaison. La technique indirecte a 6t6 r6alis6e au moyen de conjugu6s anti-IgG et de fragment Fab antiIgG de souris coupl6s ~ la peroxydase. En plus des antig~nes ZIKA (Zika), YF (fi~vre jaune), DEN1, DEN2, DEN3, DEN4 (dengue 1, 2, 3, 4) et WSL (Wesselsbron), un antigone saccharose-ac6tone pr6par6 ~ partir de cerveaux de souriceaux non infect6s, a servi ~ tester les s6rums. Cet antigone constitue un contr61e n6gatif pour la r6action ELISA. Les r6sultats ont 6t6 exprim6s par le rapport (P/N) des absorbances des s6rums positifs (P) pour un antigone donn6 et les absorbances de ces m~mes s6rums pour l'antig~ne normal (N). Une r6action a 6t6 retenue comme positive si, d'une part, le rapport P / N est >i 2 et si, d'autre part, l'absorbance du s&um est 2 lois sup6rieure la moyenne des absorbances de 5 s6rums de t6moin n6gatifs. La r6action de fixation du compl6ment a 6t6 r6alis6e selon la m&hode dite de la LBCF [1].

ELISA-IgM, F L A V I V I R U S ET t~PIDI~MIOLOGIE

159

RI~SULTATS 1) Diagnostic s~rologique chez les malades. Les r6sultats virologiques ou s6rologiques de 12 malades d o n t le s6rum a 6t6 pr61ev6 lors de la phase aigu~, sont rapport6s dans le tableau II. La cin6tique des r6ponses s6rologiques chez les malades pr6sentant une infection f6brile avec isolement viral, est r6sum6e dans le tableau III.

TABLEAUII. - - Titrage des IgM sp6cifiques par ELISA dans les pr~l~vements effectu6s lots de l'~pid6mie de FJ au Burkina Faso en relation avec les isolements du virus amarii (m6thode directe). ELISA-IgM S6rum (n ~ Isolement(*) 38552 38554 38555 38556 38563 38565 38568 38569 38571 38573 38575 38578

+ 0 0 + 0 + 0 0 + 0 0 +

ZIKA

YF

DEN4

DEN3

DEN2

DEN 1

N N N N N N N N N N N N

N 800 200 N 200 200 400 400 200 800 400 N

N N N N N N N N N N N N

N N N N N N N N N N N N

N N N N N N N N N N N N

N N N N N N N N N N N N

(*) Isolement du virus de la fi6vre jaune par inoculation aux cellules de Aedespseudoscutellaris (Mos-61). 0 = absence d'isolement viral; N = titre < 1/100.

2) Enqu~te s~rologique lors de l'~pid~mie de FJ au Burkina Faso. Les r6sultats concernant les s6rums test6s au m o y e n des 2 techniques sont mentionn6s dans le tableau IV. Respectivement 25 s6rums et 15 s6rums sur 447 test6s, soit 5,6 % et 3,3 %, se sont av6r6s positifs pour l'antig~ne YF au m o y e n des techniques indirectes et directes. L ' e m p l o i de conjugu6s antiIgG ou de fragment Fab anti-IgG de souris pour la m6thode indirecte, a donn6 des r6sultats similaires.

za

e~

",1

za

ifw ffff~ffffffffffff

aa

z" ~~ z z~a~g~f f g ~ >.~

:gz?:g

z o ffz?:gff~?g ffffz?

,< .,,a "1~ ~

, g l "Ca

.a

~e

~ N Z Z Z Z Z Z Z

Z

~zzzzzz~

Z

~zzzzzzz~

Z

~~~

>~

~ Z Z Z Z Z Z Z

[..'~

.<

I

t'q

~

z~-~~ ~

.~ V .~ '=

< M

< ~

II

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ

,..-k

ZZZZZZZZZZ~ZZZZZZZZZZZZZZ

g ooo

ooo~~176

z

~~

II'

E c,

ZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZZ

Z~Z~NZZN~_

~

~NZ~Z~

z z ~ g z ~ z ~ z z z

Z .~ ' ~. ' ~. ' ~.

Z~ZZ~Z

ZZZ~Z

Z ~ ZZZZZ

~ ~ z z ~ z ~ _ z ~ z z z a 8i i 8

~

r~

ZZZ~Z~ZNZZZ

"i ~ ' ~

z ~

Z

~

-

Zmm

Z ~ Z ~ Z

ZZZ

o

~a

i .~

e~ <

Z

0) l,~

g-.

OOOooOOOOOOOOOO o

162

J.F. S A L U Z Z O ET COLL.

3) Surveillance de la circulation des flavivirus dans la r~gion de K~dougou. Les r6sultats de la surveillance s6rologique par d&ection des IgM sp6cifiques en relation avec les isolements viraux sont r6sum6s dans le tableau V. Dans ce tableau, sont 6galement rapport6s les r6sultats de la recherche des IgM sp6cifiques effectu6e dans les s6rums de jeunes enfants de la r6gion de K6dougou, pr61ev6s ~t la fin du mois de d6cembre 1984, apr~s la circulation du virus Zika. Les s6rums de ces enfants ont 6galement &6 test6s par la m&hode F C : 52/313 (16,6 ~ ont pr6sent6 des anticorps FC pour l'antig~ne ZIKA e t / o u pour les autres flavivirus; parmi ceux-ci, 10 se sont av6r6s positifs uniquement pour l'antig6ne ZIKA, 3 d'entre eux 6tant fig6s de moins de 3 ans. U n seul de ces 10 s&ums a pr6sent6 des IgM anti-ZIKA d6tect6s par ELISA. Dans le tableau VI sont rapport6s les r6sultats des titrages des s6rums de jeunes enfants et de singes de la r6gion de K6dougou, en relation avec l'isolement des virus FJ en 1983 et Zika en 1984. En 1983, 9 singes ont pr6sent6 des IgM sp6cifiques pour l'antig6ne YF et 7 d'entre eux poss6daient des anticorps FC uniquement pour l'antig6ne YF. La r6ponse immunitaire observ6e chez les 2 autres singes est indiqu6e dans le tableau VI. La figure 1 repr6sente l'6volution des anticorps FC et des IgM chez les singes de la r6gion de K6dougou captur6s en 1983 et en 1984 durant la saison s6che (janvier-juin) et la saison des pluies (juillet-d6cembre).

%

1983

1 984

25

1

20

2

! !

15

10

I

ZIKA YF D2

D1 ZIKA YF

D2 D1

ZIKA YF

D2 01 ZIKA YF D2

D1

FIG. 1. m Evolution du taux des anticorps (%) en FC (en blanc) et IgM (en noir) pour les virus Zika, F J et dengue 2 et 1 chez les singes capturds dans la r~gion de K~dougou en 1983 et en 1984 au cours des mois de janvier ?t juin (1) et de juillet gt d~cembre (2).

r

.,r oO

[...,

r

r oo

J

r

r

r [..-,

r

oo

r

r r

r N oO

4/

>: o~ ,,-1

[-, r~

.~

Z Z Z Z

Z ~a

ZZ

ZZZZ

Z

ZZ

ZZZZ

Z

ZZ

ZZZZ

Z

ZZ

ZZZZ

.

ZZZZ

zz

N~

t~

(',I

Z

Z

zz

z~gm

ZZ

z ~

ZZ

Z

~

Z ~

Z

Z O0 9~

r

> <

<

~Z

N od v

ii Z

ELISA-IgM, FLAVIVIRUS ET I~PIDI~MIOLOGIE

165

DISCUSSION

Le diagnostic et l'6tude de la circulation des flavivirus en Afrique ont 6t6 r6alis6s, sur le plan s6rologique, pendant de nombreuses ann6es au moyen des r6actions I H A et FC. Deux types de r6ponse immunitaire peuvent &re observ6s dans les infections dues aux flavivirus : 1) ~t la suite d ' u n premier contact avec le virus, on note l'apparition des anticorps I H A et FC dirig6s contre l'antig~ne homologue et des titres faibles d'anticorps, voire leur absence, pour les autres flavivirus; 2) par contre, ~tla suite d'une surinfection (2e contact avec un flavivirus), les anticorps h6t6rologues apparaissent ~t un titre 61ev6, souvent sup6rieur aux anticorps homologues et cela, en particulier lorsque la succession des contacts avec les flavivirus est resserr6e. Dans les infections primaires, la r6ponse sp6cifique permet de porter un diagnostic, en particulier, si les tests sont r6alis6s sur 2 s~rums pr~lev6s ~ quelques jours d'intervalle. Au contraire, dans le cas d'une surinfection et en absence d'isolement viral, les r6sultats s6rologiques ne permettent pas de porter un diagnostic pr6cis. Tout au plus r6v61ent-ils un nouveau contact avec un flavivirus. Les anticorps I H A persistent de nombreuses ann6es, alors que les anticorps FC sont de persistance plus courte, durant quelques mois voire quelques ann6es pour les virus de la dengue. Ces donn6es montrent donc les limites de ces r6sultats pour l'6tude des flavivirus en Afrique off circulent, souvent simultan6ment, plusieurs flavivirus. Ces limites sont particuli6rement nettes pour les enqu~tes s6rologiques ponctuelles, r6alis6es en l'absence d'une surveillance virologique permettant d'appr6cier le ou les virus circulant au cours d'une p6riode d&ermin6e. L'6valuation de l'int6r& des techniques de titrage des IgM r6alis6e dans la pr6sente 6tude, au moyen des techniques d ' i m m u n o c a p t u r e par ELISA, a pour but de faire appr6cier la sp6cificit6 et la cin6tique des IgM comparativement ~t celles des anticorps d&ect6s par FC. A l'exception d ' u n malade infect6 par le virus de la dengue 2 (tableau III) qui poss6dait des anticorps FC lors de l'isolement du virus, traduisant un contact ant6rieur r6cent avec un flavivirus et pour lequel la r6action de FC et I'ELISA-IgM ont montr6 une forte augmentation du titre d'anticorps pour les diff6rents flavivirus, I'ELISA-IgM s'est av6r6e d'une remarquable sp6cificit6 pour l'ensemble des s6rums test6s. Ce manque de sp6cificit6 pour le virus de la dengue 2 est ~t rapprocher des observations effectu6es au Puerto Rico off la circulation des 4 types de dengue aboutit ~ des r6ponses h6t6rologues pour le titrage des IgM par ELISA tout ~t fait comparables aux r6sultats de la r6action de FC [18]. Pour le virus de la FJ dont un nombre important de s6rums positifs a pu &re 6tudi6, on observe une parfaite sp6cificit6 de I'ELISA-IgM alors que de

166

3.F. S A L U Z Z O ET COLL.

tr6s nombreux s&ums pr6sentent une r6ponse de type secondaire, mise en 6vidence par la r6action de FC, totalement ininterpr6table (tableaux IV et VI). Cette r6ponse sp&ifique en ELISA-IgM compar6e ~t la r6action de FC a pu 8tre 6galement observ6e pour un petit nombre de s6rums positifs pour les virus Zika et Wesselsbron (tableaux VI et III). Dans t o u s l e s cas off l'on observe une r6ponse de type primaire en FC, I'ELISA-IgM s'est 6galement av6r6e sp&ifique. Nos r6sultats d6montrent donc l'int6r& du titrage des IgM sp6cifiques par ELISA pour le diagnostic des principaux flavivirus, en particulier pour le virus de la FJ. Les r6ponses s6rologiques et virologiques observ6es chez les malades durant l'6pid6mie de FJ au Burkina Faso (tableau II) montrent que, au moyen de l'isolement du virus et du titrage des IgM sp6cifiques, il a 6t6 possible de porter le diagnostic d'une infection par le virus de la FJ dans la totalit6 des cas &udi&. Ces observations rejoignent celles pr&6demment rapport6es par Lhuillier et coll. [9] lors des 6pid6mies de FJ en C6te-d'Ivoire. I1 apparalt donc possible, au moyen de ces techniques, de porter un diagnostic de FJ rapidement et par cons6quent d'envisager des mesures appropri6es de lutte contre le d6veloppement 6ventuel d'une 6pid6mie. La cin&ique des anticorps FC et des IgM anti-virus FJ n'a pas pu &re appr6ci6e dans la pr6sente 6tude. Toutefois, il est h remarquer que, lors de l'6pid& mie de FJ au Burkina Faso, h l'acm6 d e l a circulation du virus en octobre 1983, 35 % des s6rums &udi6s pr6sentaient des IgM anti-virus F J [15]. Dans la pr6sente enqu&e r6alis6e ~ la fin de l'6pid6mie en d&embre 1983, dans la m~me r6gion, ce pourcentage n'est plus que de 5,6 %. La surveillance s6rologique des singes dans la r6gion de K6dougou montre que, au cours de la circulation du virus FJ en octobre 1983, 32 % des singes poss~dent des IgM anti-virus FJ ; ce pourcentage d6crolt en novembre et d&embre. Par la suite, aucun singe test6 de janvier ~t juin 1984 ne pr6sente des IgM anti-virus FJ. Ces r6sultats rejoignent ceux rapport6s par Lhuillier et Sarthou qui ont pu pr6ciser la cin&ique des anticorps IgM chez des patients ayant d6velopp6 une infection due au virus amaril, et &ablir que ces anticorps persistaient en moyenne 3 mois avec un o p t i m u m entre la 1re et la 4 ~ semaine [8, 9]. Les donn6es concernant le virus Zika sont limit&s aux observations de la circulation du virus chez les jeunes enfants de la r6gion de K6dougou en 1984. Le virus a 6t6 isol6 ~ partir de vecteurs au cours des mois de novembre et d~cembre. L'enqu&e s6rologique chez les jeunes enfants a 6t~ r~alis~e la fin du mois de d6cembre. Le fait que 10 enfants pr6sentent des anticorps FC isol6s pour l'antig6ne Zika, dont 3 jeunes enfants de moins de 3 ans (la derni6re circulation du virus dans cette r6gion a 6t6 observ6e en 1981), et qu'un seul d'entre eux poss~de des IgM pour ce virus, laisse ~t penser que la persistance des IgM anti-virus Zika est de tr~s courte dur6e (quelques semaines). Enfin, en ce qui concerne les virus de la dengue, nos observations rapport6es dans le tableau III montrent une longue persistance des anticorps FC alors que, ~ l'exception d ' u n cas de dengue 4, I'ELISA-IgM s'est av6r6e n6gative

ELISA-IgM, FLAVIVIRUS ET t~PIDI~MIOLOGIE

167

au 5 e mois. Ces r6sultats sont trop limit6s pour nous permettre de porter une conclusion pr6cise sur la cin6tique des IgM anti-virus de la dengue. Toutefois, ils r6v~lent l'int6r~t de cette technique compar6 ~ celui de la r6action de FC. La technique ELISA-IgM a 6t6 appliqu6e ~t la surveillance de la circulation des flavivirus dans des enqu~tes s6rologiques effectu6es chez les enfants et les singes de la r6gion de K6dougou. En 1983, lors de la pouss6e 6pizootique due au virus F J, on constate un parfait parall61isme entre la d6tection des IgM sp6cifiques et les isolements de virus FJ chez les moustiques, tandis qu'en 1984, lors de la circulation du virus Zika, il n ' a pas 6t6 d6tect6 d'IgM sp6cifiques chez les singes. Notons 6galement que l'analyse des s6rums par FC ne permet pas de r6v61er la circulation du virus Zika en 1984, alors qu'en 1983 on observe une forte augmentation des anticorps FC anti-virus FJ lors de la saison des pluies (fig. 1). Ces observations montrent donc les limites de la surveillance de la circulation des flavivirus chez les singes au moyen des m6thodes s6rologiques. L'absence d'anticorps anti-virus Zika en 1984 est probablement due au faible nombre de singes captur6s au cours de la circulation du virus dans une r6gion off la densit6 des populations simiennes est particuli~rement ~lev~e. Par contre, la surveillance s6rologique chez les jeunes enfants a permis de d6tecter la circulation du virus Zika par la mise en 6vidence d ' i g M sp6cifiques. Notons que la pr6sence du virus Zika dans la r6gion de K6dougou a 6t6 6tablie par le titrage des IgM chez les enfants avant l'isolement du virus au laboratoire ~ partir des lots de moustiques. Le faible pourcentage (1,25 %) de sujets pr6sentant des IgM sp6cifiques montrent donc la n6cessit6 d'effectuer un 6chantillonnage important, ~t une p6riode d6termin6e, pour la d6tection de la circulation d ' u n virus, conditions ne pouvant pas ~tre obtenues par la capture r6guli6re des singes. Le choix de la p6riode au cours de laquelle une telle enqu~te ponctuelle dolt 8tre r6alis6e n6cessite une connaissance pr6cise des facteurs r6gissant la circulation des virus dans une zone phytog6ographique donn6e. Dans le cas de la r6gion de K6dougou, les observations pr6sentes concernant la cin6tique des IgM pour les flavivirus nous am6nent effectuer les enqu~tes s6rologiques chez les enfants au cours du mois de novembre, fin de la p6riode optimale de circulation de ces virus. La surveillance s6rologique chez les singes captur6s h intervalles r6guliers par le titrage des IgM sp6cifiques devrait ~tre maintenue pour la mise en 6vidence d'une circulation pr6coce du virus et pour permettre ainsi d'effectuer des 6tudes sur le terrain. Une telle possibilit6 s'av6rerait d ' u n grand int6r~t pour pr6ciser l'aspect clinique des arboviroses, en particulier pour les formes de la dengue. Enfin, la mise en 6vidence d'IgM sp6cifiques chez les singes au cours des p6riodes inter6pizootiques, en dehors de l'isolement des flavivirus, d6montrerait de fagon irr6futable le maintien ~t bas bruit de ces virus, cela en particulier pour le virus de la FJ. Sur le plan technique, il est apparu que la r6action indirecte h la peroxydase s'av~re de sensibilit6 sup6rieure ~t la technique directe, utilisant un anti-

168

J.F. SALUZZO ET COLL.

corps monoclonal marqu6 par la phosphatase alcaline. Cette derni~re n6cessite en outre la purification et le marquage des anticorps et l'utilisation des immunoglobulines completes, alors qu'il est possible d'employer, pour la r6v6lation par la m6thode indirecte, des fragments Fab anti-IgG de souris, limitant ainsi le risque d'une fausse r6action positive li6e h la pr6sence du facteur rhumatoYde.

RF~SUMl~ Une 6tude comparative des r6actions de fixation du compl6ment (FC) et d'immucapture des IgM sp6cifiques par ELISA (ELISA-IgM) a 6t6 r6alis6e pour les principaux flavivirus d'importance m6dicale en Afrique. Des pr61~vements effectu6s lors de l'6pid6mie de fi6vre jaune (F J) au Burkina Faso en 1983, chez des singes et des jeunes enfants au S6n6gal oriental et chez des malades ayant d6velopp6 une infection due aux flavivirus, ont 6t6 test6s par ces 2 techniques pour permettre d'appr6cier leur sp6cificit6 et la cin6tique des anticorps. Except6 pour le virus de la dengue, I'ELISA IgM s'est av6r6e d'une parfaite sp6cificit6, comparativement &la r6action de FC, pour les virus F J, Zika et Wesselsbron. Le titrage des IgM sp6cifiques et l'isolement du virus FJ a permis de porter un diagnostic dans la totalit6 des cas 6tudi6s lors de l'6pid6mie de FJ au Burkina Faso. Ces techniques permettent donc la r6alisation d'un diagnostic rapide, ~t partir d'un seul pr61~vement, et par cons6quent d'envisager la mise en place des moyens de lutte appropri6s. La persistance des anticorps IgM pour les virus FJ et Zika est de courte dur6e (1 &3 mois). Les r6sultats d'un faible 6chantillonnage de sujets pr6sentam une infection due aux virus de la dengue 2 et 4, tendent 6galement &montrer que la persistance des IgM sp6cifiques est courte compar6e ~ celle des anticorps d~tect6s par FC. La technique ELISA-IgM a 6galement 6t6 appliqu6e h la surveillance de la circulation selvatique des flavivirus au S6n6gal Oriental. A la suite de l'isolement des virus FJ et Zika, l'int6r~t et les limites des techniques s6rologiques ont 6t6 soulign6s. La meilleure approche permettant de d6tecter la circulation d'un flavivirus consiste ~t une surveillance ponctuelle des jeunes enfants, au moyen d'une enqu~te r6alis6e ~t la fin de la saison des pluies. En outre, la surveillance s6rologique r6guli6re des singes sauvages par le titrage des IgM sp6cifiques permet une dbtection pr6coce de la circulation d'un flavivirus et d'envisager alors des 6tudes sur le terrain permettant d'appr6cier d'aspect clinique, en particulier pour les formes de la dengue. Deux techniques ELISA pour le titrage des IgM sp6cifiques ont 6t6 compar6es au cours de la prOsente 6rude. La m6thode indirecte employant la peroxydase s'est av6r6e la plus sensible. MOTS-CLI~S: ELISA, IgM, Flavivirus; Afrique, S6ro-6pid6miologie.

ELISA-IgM, F L A V I V I R U S E T I~PIDI~MIOLOGIE

169

REMERCIEMENTS Nous exprimons nos plus vifs remerciements au Dr Baudon D. (Centre Muraz) qui nous a fourni les pr61~vements effectu6s lors de l'6pid6mie du Burkina Faso en 1983.

BIBLIOGRAPHIE [1] CASEY,H.L., Standardized diagnostic complement fixation method and adaptation to microtest. Public Health Monograph n ~ 74 US Government Printing Office, Washington. [2] CORNET,M., ROBIN, Y., CHATEAU,R., HEME, G., ADAM,C., VALADE,M., LE GONIDEC, G', JAN, C., RENAUDET, J., DIENG, P.L., BANGOURA, J.F. & LORAND, A., Isolements d'arbovirus au S6n6gal Oriental h partir de moustiques (1972-1977) et notes sur l'6pid6miologie des virus transmis par les Aedes en particulier du virus amaril. Cah. O.R.S.T.O.M., sOr. Ent. Med Parasitol, 1979 17, 149-163. [3] CORNET,M., SALUZZO,J.F., HERVY,J.P., DIGOUTTE,J.P., GERMAIN,M., CHAUVANCY,M.A., EYRAUO, M., FERRARA,L., HEME, G. & LEGROS,F., Dengue 2 au S6n6gal Oriental : une pouss6e 6pizootique en milieu selvatique; isolements du virus ~ partir de moustiques et d'un singe et consid6rations 6pid6miologiques. Cat. O.R.S.T.O.M., sOr. Ent. Med Parasitol 1984, 22, 313-323. [4] DIGOUTTE,J.P., SALAUN, J.J., ROBIN, Y., BRES, P. & CAGNARD, V.J.M., Les arboviroses mineures en Afrique Centrale et Occidentale. Med. trop., 1980, 40, 523-533. [5] DIGOUTTE,J.P., GERMAIN,M., DEUBEL,V., SALAUN,J.J., CORNET,M. & ROFFI, J., A p r o p o s de deux foyers r6cents de fi~vre jaune d6tect6s au S6n6gal: application d'une nouvelle m6thode de diagnostic et de pr6vention, in ~ Quinzleme conf6rence technique de I'O.C.E.A.C. Jr Yaound6, Cameroun, Avril 1982, pp. 370-374. [6] DIGOUTTE, J.P., CORNET, M., SALUZZO,J.F., HERVY, J.P. & CORDELLmR,R., Dengue virus in West Africa, in ~Abstr. Sixth international Congress of virology>) Sendai Japan, September 1984, p. 39. [7] GONZALEZ,J.P., DUSSAUSSAY,C., GAUTUN,J.C., McCoRMICK, J.B. & MOUCHET, J., La dengue en Haute-Volta: 6pid6mies saisonni~res en milieu urbain h Ouagadougou. Bull. Soc. Path. exot, 1985, 78, 7-14. [8] LHUILLIER,M. & SARTHOU,J.L., Int6r& des IgM antiamariles dans le diagnostic et la surveillance 6pid6miologique de la fi~vre jaune. Ann. Virol. (Inst. Pasteur), 1983, 134 E, 349-359. [9] LHUILLIER, M., SARTHOU, J:L., CORDELLIER, R., GERSHY-DAMET, G.M., MONTENY, N., BOUCHITE,B. & CALEN, P., Epid6mie rurale de fi~vre jaune avec transmission inter-humaine en C6te-d'Ivoire en 1982. Bull. Org. mond. SantO, 1985, 63, 527-536. [10] MONATH,T.P., CRAVEN,R.B., ADJUKIEWICZ,A., GERMAIN,M., FRANCY,D.B., FERRARA, L., SAMBA, E.M., N'DJIE, N., CHAM, K., FITZGERALD, S.A., CRIPPEN, P.H., SIMPSON, D.I.H., BOWEN, E.T.W., FABIYI, A. & SALAUN, J.J., Yellow fever in the Gambia, 1978-1979: epid6miologic aspects with observations on the occurence of Orungo virus infections. Amer. J. trop. Med. Hyg., 1980, 29, 912-928. [11] MONATH,T.P. & NYSTROM,R.R., Detection of yellow fever virus in serum by enzyme immunoassay. Amer. J. trop. MOd. Hyg., 1984, 33, 151-157. [12] Organisation mondiale de la sant6. La fi~vre jaune en 1983. Relevd OpidOm. hebd. (OMS), 1984, 43, 329-335.

170

J.F. S A L U Z Z O ET C O L L .

[13] Organisation mondiale de la sant6. Dengue. Relevd dpidem, hebd. (OMS), 1985, 60, 242-243. [14] ROCHE, J.C., CORDELLIER,R., HERVY, J.P., DIGOUTrE, J.P. & MONTENV, N., Isolement de 96 souches de virus dengue 2 ~ partir de moustiques captur6s en C6te-d'Ivoire en Haute-Volta. Ann. Virol (Inst. Pasteur), 1983, 134 E, 233-244. [15] Roux, J., BAUDON,D., ROBERT,V., STANGHELLINI,A., GAZIN)P., LHUILLIER) M., SALUZZO,J.F., CORNET,M., SARTHOU,J.L., MOLEZ, J.F., DARRIET,F. & GUIGUEMDE,T.R., L'6pid6mie de fi6vre jaune du sud-est de la HauteVolta (octobre-d6cembre 1983). Etude 6pid6miologique, r6sultats pr61iminaires. Med. Trop. 1984, 44, 303-309. [16] SALUZZO,J.F., MONATH) T.P., CORNET, M., DEUBEL, V. & DIGOUTTE, J.P., Comparaison de diff6rentes techniques pour la d6tection du virus de la fi6vre jaune dans les pr61~vements humains et les lots de moustiques. Int6r& d'une m6thode rapide de diagnostic par ELISA. Ann. Inst. Pasteur/Virol., 1985, 136 E, 115-129. [17] SALUZZO,J.F., CORNET, M., CASTAGNET,P., REY, C. & DIGOUTTE, J.P., Isolation of dengue 2 and dengue 4 viruses from patients in Senegal. Trans. roy. Soc. trop. Med. Hyg., 1985 (sous presse). [18] SATHER,G.E., Rlos, I. & GUBLER,D.) Mic-ELISA for diagnostics of dengue infection, in <) Baltimore December 1984, p. 76.