Le point Vétérinaire n° 259 du 01/10/2005
 

FIÈVRE Q CHEZ LES BOVINS

Se former

COURS

Raphaël Guatteo*, François Beaudeau**, Annie Rodolakis***


*UMR ENVN-Inra
Gestion de la santé animale
BP 40706, 44307 Nantes Cedex 03
**UMR ENVN-Inra
Gestion de la santé animale
BP 40706, 44307 Nantes Cedex 03
***UR Pathologie infectieuse
et immunologie
Inra Tours-Nouzilly
37380 Nouzilly

L’infection par Coxiella burnetii reste le plus souvent asymptomatique. Chez les ruminants, elle serait principalement associée à des troubles de la reproduction.

Résumé

La fièvre Q est une zoonose de répartition géographique mondiale. Chez les ruminants (principal réservoir de l’infection), la survenue de troubles de la reproduction (avortements en fin de gestation, infections utérines, infertilité) est décrite chez des animaux infectés par Coxiella burnetii. L’évaluation des risques de transmission de l’infection entre bovins et des bovins à l’homme doit intégrer les connaissances relatives à la pathogénie et à l’épidémiologie de l’infection chez les bovins. Si les voies possibles d’excrétion de Coxiella burnetii sont connues, ses caractéristiques et la nature des facteurs qui la favorisent restent à préciser. La technique PCR est actuellement la méthode de choix pour le diagnostic de la fièvre Q. L’efficacité des mesures de maîtrise disponibles n’a pas été évaluée chez les bovins.

La fièvre Q, pour “Query fever”, a une répartition géographique mondiale, à l’exception de la Nouvelle-Zélande [24, 40]. Cette affection, due à Coxiella burnetii, bactérie strictement intracellulaire, peut toucher de nombreuses espèces animales : ruminants, chiens, chats, oiseaux, arthropodes, mais aussi l’homme [8, 29]. Elle a été décrite pour la première fois en 1935 chez des employés d’un abattoir de Brisbane, en Australie [17]. L’épisode de la vallée de Chamonix, au cours duquel cent trente cas humains ont été répertoriés à la fin de l’année 2002, l’a médiatisée [49]. Cette zoonose appartient à la liste B de l’Office international des épizooties (OIE).

Les ruminants domestiques sont considérés comme le principal réservoir de l’infection humaine. Sa prévalence chez l’homme est cependant mal connue en raison de son polymorphisme clinique. La contamination de l’homme s’effectue surtout par l’inhalation d’aérosols infectés. La transmission par l’ingestion de produits à base de lait cru contaminé reste mineure. Les éleveurs et leurs partenaires constituent donc une population exposée au risque. La fièvre Q est inscrite comme maladie professionnelle.

Chez les ruminants, cette affection serait principalement associée à la survenue de troubles de la reproduction. La plupart des études concernent les ovins et les caprins. Peu de données sont disponibles sur l’infection par Coxiella burnetii chez les bovins.

Aspects cliniques

1. Données expérimentales

Une infection par inoculation de Coxiella burnetii par voie intradermique a été expérimentée à l’Inra de Tours en 1973 sur douze génisses âgées de huit à onze mois [49]. Il s’agit de la seule infection expérimentale récente publiée. Au cours des dix-huit mois de suivi, deux phases distinctes et successives ont été observées dans l’évolution de la maladie :

- une phase aiguë, avec une hyperthermie marquée associée à une pneumonie franche chez toutes les génisses dans les vingt-quatre à quarante-huit heures suivant l’inoculation, suivie d’une “guérison” (du moins clinique) dans les sept jours suivants ;

- une phase chronique caractérisée essentiellement par des troubles de la reproduction : deux génisses sur onze avortent et trois restent stériles. Parmi ces génisses, certaines sont abattues et autopsiées : des lésions myocardiques (myocardite) et pulmonaires (pneumonie) sont alors constatées à l’examen histologique (lésions classiquement retrouvées chez l’homme).

La croissance des génisses n’a toutefois pas été altérée malgré l’anorexie constatée pendant les six premiers jours suivant l’inoculation.

2. Infection naturelle

L’infection par Coxiella burnetii reste le plus souvent asymptomatique [2, 38]. Chez les ruminants, la survenue de troubles de la reproduction (avortements en fin de gestation, infections utérines, placentites, infertilité) et de mammites est décrite chez des animaux détectés infectés par Coxiella burnetii [10, 14, 21, 55]. Dans une étude menée en Turquie, 36,5 % des bovins issus d’un échantillon présentant de l’infertilité ont des anticorps anti-Coxiella burnetii contre seulement 7,6 % des bovins issus d’un échantillon sans troubles de la reproduction [41]. Dans une autre étude, 58% des bovins atteints de troubles de la fertilité possèdent des anticorps de phases I et II(1), et, parmi des bovins atteints de métrite et/ou de mammite, 59,7 % ont des anticorps de phase I et 62,3 % des anticorps de phase II [55]. Dans un essai sur 134 vaches ayant avorté et testées sérologiquement, vingt-six (soit 19,4 %) ont des anticorps anti-Coxiella burnetii [56]. Cependant, à notre connaissance, aucune étude n’a eu pour objectif de quantifier l’impact de l’infection par Coxiella burnetii sur les performances de reproduction.

De nombreux animaux infectés restent porteurs sains de Coxiella burnetii dans le placenta et l’excrètent dans les produits de la parturition (mucus vaginal, lochies) [11], mais aussi dans les fèces [3, 9], le sperme [27], l’urine [9, 23] et le lait [11, 58, 59].

Excrétion de Coxiella burnetii

1. Caractéristiques de l’excrétion bactérienne

L’infection par Coxiella burnetii chez les bovins se caractérise par une persistance élevée de la bactérie, pendant plusieurs mois à plusieurs années. Elle reste hébergée dans les nœuds lymphatiques, dans les plaques de Peyer, ainsi que dans le tissu utérin et mammaire [38].

L’excrétion de Coxiella burnetii dans le lait pourrait perdurer plus de trente-deux mois [43]. Plus récemment, le suivi de la réponse sérologique à l’infection par Coxiella burnetii chez 290 vaches a montré que 47 % des animaux sont restés séropositifs pendant vingt-huit mois [30]. Ce phénomène de latence est encore peu étudié, et les rôles respectifs des caractéristiques de l’animal et de l’agent pathogène dans ce processus restent indéterminés [38, 45]. Les travaux en cours ne montrent pas de relation entre le type de souche incriminé et son aptitude à s’installer chez l’animal [4, 23].

Les seuls travaux disponibles qui associent les caractéristiques de l’hôte à la chronicité de l’infection portent sur la fièvre Q chez l’homme. Les formes chroniques surviendraient préférentiellement chez les patients atteints de valvulopathie, chez les personnes immunodéprimées et chez les femmes enceintes [19, 48].

Si les voies d’excrétion de Coxiella burnetii sont connues (produits de la parturition, fèces, lait), ses caractéristiques (durée, cinétique, intensité) et la nature des facteurs qui la favorisent sont mal documentées chez les bovins.

Les quelques études disponibles chez les bovins n’ont jamais été réalisées en conditions d’élevage [23, 34, 44, 58, 59]. La plupart ont été menées alors que les techniques PCR (permettant une mise en évidence directe de la bactérie) n’étaient pas encore disponibles.

Différents éléments en ressortent toutefois :

Coxiella burnetii a été mise en évidence chez des bovins qui présentent des signes évocateurs de fièvre Q (avortements, métrites, infertilité) et également chez des animaux cliniquement sains [14, 44, 55] ;

- l’excrétion dans les produits de la parturition concernerait aussi bien les vaches qui avortent que celles dont la gestation est normale [44] ;

- l’excrétion dans le mucus vaginal serait maximale au moment de la mise bas, mais pourrait débuter pendant la gestation précédente. Elle persisterait de la mise bas ou de l’avortement jusqu’à trois semaines après lors d’infection naturelle ou pendant quatre à cinq semaines lors d’infection expérimentale [43, 44] ;

- l’excrétion dans le lait est possible [34, 58, 59]. Elle serait intermittente [Rodolakis A., données non publiées] et de durée variable, mais pourrait persister sur de longues périodes (deux ans) au sein d’un troupeau [5] ;

- l’excrétion dans les fèces a été montrée lors d’infection expérimentale. Lors d’infection naturelle, elle n’a été mise en évidence que très récemment(2).

La bactérie peut ensuite persister jusqu’à deux ans dans la litière [3].

L’analyse de la littérature relève des lacunes dans les connaissances des modalités de l’excrétion bactérienne chez les bovins en conditions réelles d’élevage.

2. Facteurs favorisant l’infection et l’excrétion bactérienne

Facteurs de variation de la séropositivité des animaux

Les facteurs de variation de la séropositivité des animaux sont peu documentés [13, 17, 67].

Ils sont intrinsèques ou extrinsèques.

• Parmi les facteurs intrinsèques, la prévalence des animaux porteurs d’anticorps semble augmenter avec l’âge [13]. Dans huit groupes de veaux testés à différents intervalles sur quinze mois, la prévalence augmente avec le temps. Cette hausse varie de 3 à 48 % selon les groupes. La contamination par proximité étant possible, l’augmentation de la prévalence attribuée à l’âge pourrait résulter de la propagation de l’infection.

• Parmi les facteurs extrinsèques, la conduite d’élevage aurait un impact sur la prévalence de l’infection. Celle-ci serait plus élevée pour les animaux logés en partie en stabulation. Une étude menée en Italie rapporte que les bovins au pâturage toute l’année ont la prévalence la plus faible (1,9 %), comparés aux bovins au pâturage au printemps et en été seulement, ou à ceux en stabulation permanente (13,2 % à 19,6 % respectivement) [17]. Dans une autre étude réalisée au Japon, la prévalence et les titres en anticorps contre Coxiella burnetii chez les vaches sont beaucoup plus élevés en hiver, de décembre à avril, lorsqu’elles sont à l’étable ou qu’elles ont un accès à une surface de pâturage plus réduite [67]. Le logement en stabulation exposerait en effet les animaux aux aérosols contaminés. Il en serait de même pour les zones à forte densité animale [13].

Facteurs de variation de l’excrétion bactérienne

Les données disponibles concernent essentiellement les ovins et les caprins [3, 11]. L’âge semble influencer la proportion de vaches qui excrètent Coxiella burnetii. Sur 104 primipares qui ont eu leur premier veau, 66 % excrètent Coxiella burnetii dans le lait ; 59 % l’excrètent à cinq ans et seulement 29 % à dix ans [12]. L’excrétion diminue ainsi avec l’âge des bovins.

L’excrétion dans le mucus vaginal serait maximale au moment de la mise bas [35]. Cela s’expliquerait par la localisation préférentielle de Coxiella burnetii dans la sphère génitale.

Voies de transmission

• L’inhalation d’aérosols contaminés par des produits de parturition, de l’urine ou des excréments de vaches infectées et excrétrices représente le mode de contamination majeur des bovins [64]. Dans les étables où les vaches sont fortement confinées, les animaux sont davantage infectés. La bactérie en suspension dans l’air étant très résistante (voir l’ENCADRÉ “Résistance de Coxiella burnetii dans le milieu extérieur et aux agents chimiques”), elle peut facilement être transportée par le vent et contaminer des personnes qui n’ont pas de contact étroit avec les animaux [53]. Dans la mesure où la pression infectieuse est la plus forte au moment des mises bas, le risque de transmission est plus élevé à cette période [57].

• L’ingestion d’aliments souillés par les produits de parturition est un autre mode de contamination majeur chez les animaux. Chez l’homme, ce risque correspond à l’ingestion de lait cru, mais ce mode de contamination semble controversé [20].

• La voie transcutanée par piqûre de tique est le troisième mode de transmission. Une bactériémie transitoire a lieu au stade précoce de l’infection à Coxiella burnetii. Les larves de tiques peuvent s’infecter en ingérant du sang d’animaux infectés et héberger la bactérie pendant tout leur développement. Elles peuvent aussi transmettre Coxiella burnetii à leur descendance. Leur rôle semble important danslatransmissionaux ruminants domestiques [54].

• La transmission vénérienne est aussi théoriquement possible. Coxiella burnetii a été retrouvée dans la semence de neuf taureaux séropositifs [27]. Mais aucune étude qui décrit cette transmission n’est à notre connaissance disponible.

Prévalence de l’infection

La prévalence de l’infection par Coxiella burnetii chez les ruminants est peu documentée. Chez les bovins, Coxiella burnetii n’est le plus souvent recherchée qu’en cas d’avortements répétés ou de troubles majeurs de la reproduction, alors que l’infection est fréquemment asymptomatique. La prévalence des bovins séropositifs varie entre 1 et 83 % selon les pays (voir le TABLEAU “Prévalence des bovins laitiers séropositifs dans différents pays”). La prévalence des troupeaux contenant au moins un bovin séropositif varie entre 21 et 82 % selon les pays (voir le TABLEAU “Prévalence des troupeaux laitiers contenant au moins un animal séropositif dans différents pays”).

Différents facteurs peuvent expliquer cette variabilité :

- la taille des populations d’étude est variable d’un pays à l’autre : de 75 bovins pour Terre-Neuve à 4 880 en Écosse et de 33 troupeaux pour le Salvador à 2 509 dans l’Illinois ;

- les critères de sélection des bovins : bovins “tout-venant” ou atteints de troubles de la reproduction, âge des animaux, etc.

- les méthodes d’analyse utilisées : la fixation du complément, l’immunofluorescence indirecte, l’Elisa, la micro-immunofluorescence, l’agglutination capillaire et la micro-agglutination, présentent des fortes différences de performances.

La prévalence des bovins séropositifs au sein d’un troupeau infecté est elle aussi variable. Dans quatorze troupeaux bovins du nord de la Moravie testés sérologiquement par la technique de fixation du complément, la prévalence des animaux séropositifs varie de 4 à 19 % [31].

Ces estimations constituent des mesures imparfaites de la situation sanitaire réelle de la population bovine étudiée, et notamment de l’existence d’animaux excréteurs (connaissance capitale du point de vue du risque de transmission de l’infection entre animaux et de la santé publique). En effet, les animaux excréteurs de Coxiella burnetii peuvent ne pas présenter d’élévation significative du titre en anticorps (mesuré par la technique Elisa) [11].

La prévalence des animaux excréteurs dans un troupeau infecté n’a, à notre connaissance, jamais été décrite.

Détection des bovins infectés

Les signes cliniques ne permettent pas d’établir un diagnostic de fièvre Q. Le diagnostic doit être réalisé au laboratoire.

Pour décrire les modalités de l’excrétion bactérienne et estimer la prévalence des animaux excréteurs, il convient de disposer au préalable d’outils de détection de Coxiella burnetii fiables et utilisables à grande échelle en conditions d’élevage : prélèvements faciles à collecter et à conserver, techniques automatisables et à moindre coût.

Pour mettre en évidence l’excrétion bactérienne, la technique PCR est actuellement la méthode de choix [9, 11, 38, 58]. Les techniques Elisa disponibles présentent des défauts majeurs de sensibilité. L’isolement bactérien ne peut pas être envisagé pour les études à grande échelle (nécessité de laboratoire P3) et la coloration de Stamp, couramment pratiquée, présente une faible spécificité avec notamment un risque de confusion avec Chlamydia.

Mesures de maîtrise de l’infection

La maîtrise de l’excrétion de Coxiella burnetii par les bovins est un enjeu majeur en termes de santé publique et de santé animale. Il est donc nécessaire de disposer de moyens de maîtrise, médicaux ou non, efficaces en conditions d’élevage.

1. Mesures hygiéniques

Les principales mesures appliquées concernent l’hygiène autour du vêlage, ainsi que le traitement de la litière à l’aide de cyanamide calcique [3, 36]. L’efficacité de chaque action pour limiter la transmission est toutefois encore mal connue.

2. Mesures médicales

La maîtrise médicale est fondée, d’une part, sur l’administration d’antibiotiques et, d’autre part, sur la mise en œuvre d’une vaccination.

La famille d’antibiotiques la plus fréquemment utilisée est celle des tétracyclines, qui ont la particularité de présenter une diffusion intracellulaire [8, 66]. Lors d’épisodes abortifs, la pratique la plus courante consiste à instaurer un traitement chez les vaches qui ont avorté et chez celles en fin de gestation. Toutefois, la détermination de la posologie et du rythme d’administration le plus efficace n’a fait l’objet d’aucune étude spécifique chez les bovins.

Les essais cliniques vaccinaux chez les bovins sont anciens (les techniques PCR n’étaient pas encore disponibles) et ils n’ont concerné pour la plupart que des animaux vaccinés, puis replacés dans un milieu naturellement infecté. La bactérie existe sous deux phases : la phase 1, infectante et immunogène, rencontrée naturellement, et la phase 2, obtenue après de multiples passages en culture cellulaire, non infectieuse et moins immunogène (elle correspond à la variation rough-smooth des entérobactéries). Les vaccins peuvent utiliser des bactéries en phase 1 ou 2.

L’analyse de la littérature fait toutefois ressortir des éléments intéressants :

- l’utilisation d’un vaccin composé de bactéries en phase 2, couplée ou non à une antibiothérapie, serait associée à une diminution de l’excrétion bactérienne, mais non à son arrêt [18, 59] ;

- l’utilisation d’un vaccin composé de bactéries en phase 1 serait associée à une diminution [6, 7, 13], voire à un arrêt de l’excrétion bactérienne [50]. Dans ces études, cependant, le statut initial des animaux vis-à-vis de l’excrétion bactérienne n’est pas connu. Un autre essai plus récent rapporte aussi que l’emploi d’un tel vaccin chez la chèvre est associé à une forte diminution de l’incidence des avortements, de l’excrétion vaginale et à l’absence d’excrétion lactée (en comparaison à des chèvres non vaccinées ou vaccinées à l’aide d’un vaccin composé de bactéries en phase 2) [52].

Aucune étude n’a eu pour objectif d’évaluer l’efficacité de la vaccination (en termes de réduction de l’incidence des animaux nouvellement détectés excréteurs) chez des animaux sensibles (au moment de la vaccination) et issus de troupeaux connus comme être infectés (vaccination en milieu infecté).

L’efficacité de la vaccination en conditions d’élevage dans des troupeaux non infectés initialement n’a jamais été évaluée.

L’analyse de la littérature met en évidence de nombreuses lacunes dans la connaissance et la maîtrise de l’infection à C. burnetii et du risque zoonotique associé dans les troupeaux bovins laitiers. Les bases scientifiques à produire concernent notamment :

- l’évaluation de la valeur informative des méthodes disponibles, notamment des techniques PCR, mais également de la sérologie Elisa, pour qualifier le statut des troupeaux vis-à-vis de l’infection par Coxiella burnetii ;

- la description des modalités de l’excrétion de Coxiella burnetii et l’identification des facteurs qui favorisent cette excrétion ;

- l’évaluation de l’efficacité des mesures de maîtrise médicales et non médicales dans l’excrétion de Coxiella burnetii en conditions d’élevage ;

- la quantification de l’impact de l’infection par Coxiella burnetii sur les performances de reproduction des bovins laitiers.

Il serait utile d’évaluer les conséquences de l’exposition à Coxiella burnetii chez les personnes à risque, au premier rang desquelles les éleveurs, mais aussi leur famille, les vétérinaires, les inséminateurs et tous les intervenants de l’élevage.n

  • (1) C.burnetti présente une variation de phase correspondant à une variation au niveau de son lipopolysaccharide (LPS).La phase I est la phase naturelle retrouvée chez l’homme ou l’animal infecté et correspond à un LPS complet. La phase II est une phase artificielle obtenue après plusieurs passages en cultures cellulaires in vitro. Cette phase est peu virulente et correspond à un LPS tronqué. Le diagnostic de fièvre Q repose sur la sérologie de type immunofluorescence indirecte (IFI).L’utilisation d’antigènes en phase I et II est utile pour différencier infections aiguës et chroniques. Les anticorps recherchés sont de type IgM et IgG et apparaissent trois à quatre semaines après l’infection par C.burnetti. En pratique, un screening de tous les patients se fait par la recherche d’anticorps anti-phase II en première intention.

  • (2) Voir l’article “Fièvre Q : excrétion mammaire, vaginale et fécale” du même auteur, dans le numéro 258 du Point Vétérinaire, p. 14 et 15.

Résistance de Coxiella burnetii dans le milieu extérieur et aux agents chimiques

Plusieurs mois à 15 à 20 °C dans l’air ou dans la poussière.

586 jours dans des excréments de tiques.

Sept à neuf mois à 20 °C dans la laine.

Quarante-neuf jours dans les urines.

Sept jours à température ambiante dans l’eau.

Résiste aux ultraviolets, aux ultrasons et aux variations de pH.

Résiste aux ammoniums quaternaires, aux désinfectants (formol 5 %, phénol à 1 %, eau de Javel à 0,5 %).

Résiste trente minutes à 62 °C.

Résiste à – 20 °C pendant au moins deux ans.

D’après [4, 23, 35, 36].

Points forts

La fièvre Q est une zoonose de répartition mondiale et les ruminants sont considérés comme les réservoirs principaux de l’infection humaine.

Chez les ruminants, l’affection serait principalement associée à la survenue de troubles de la reproduction (avortements, métrites, infécondité).

Les voies d’excrétion sont nombreuses (lait, fèces, mucus vaginal principalement), mais ses caractéristiques (durée, cinétique) ne sont pas encore connues.

L’efficacité des mesures de maîtrise médicales (vaccination, antibiothérapie) et non médicales n’a fait l’objet d’aucune étude en conditions d’élevage chez les bovins.

Congrès

3 - Arricau-Bouvery N, Souriau A, Moutoussamy A et coll. Étude de l’excrétion de Coxiella burnetii dans un modèle expérimental caprin et décontamination des lisiers par la cyanamide calcique. Renc. Rech. Ruminants. 2001 ; 8 : 153-156.

17 - Chalmers RM, Thomas DR, Sillis M. Et coll. Coxiella burnetii in farmworkers and their families. Proc. Society for Veterinary Epidemiology and Preventive Medicine, Ed. MV Thrusfield and EA Goodall, Ennis, UK. 1998 :128-138.

  • 9 - Berri M, Laroucau K, Rodolakis A. The detection of Coxiella burnetii from ovine genital swabs, milk and fecal samples by the use of a single touchdown polymerase chain reaction. Vet. Microbiol. 2000;72: 285-293.
  • 11 - Berri M, Souriau A, Crosby M et coll. Shedding of Coxiella burnetii in ewes in two pregnancies following an episode of Coxiella abortion in a sheep flock. Vet. Microbiol. 2002; 85: 55-60.
  • 12 - Biberstein EL, Behymer DE, Bushnell R et coll. A survey of Q fever (Coxiella burnetii) in California Dairy Cows. Am. J. Vet. Res. 1974; 35: 1577-1582.
  • 19 - Ferris DH, Birge JP, Morrissey RA et coll. Epidemiologic investigations of Q fever in a major milkshed region of the United States of America. J. Hyg. Epid. Microbiol. Immunol. 1973; 17: 375-384.
  • 23 - Hatchette T, Campbell N, Whitney H et coll. Seroprevalence of Coxiella burnetii in selected populations of domestic ruminants in newfoundland. Can. Vet. J. 2002; 43: 363-364.
  • 38 - Maurin M, Raoult D. Q fever. Clin. Microbiol. Reviews. 1999; 12: 518-553.
  • 44 - Plommet M, Capponi M, Gestin J et coll. Fièvre Q expérimentale des bovins. Ann. Rech. Vet. 1973; 4: 325-346.
  • 55 - To H, Htwe KK, Yamasaki M et coll. Isolation of Coxiella burnetii from dairy cattle and ticks, and some characteristics of the isolates in Japan. Microbiol. Immunol. 1995; 39: 663-671.
  • 58 - Willems H, Thiele D, Frölich-Ritter R et coll. Detection of Coxiella burnetii in cow’s milk using the polymerase chain reaction (PCR). J. Vet. Med. B. 1994; 41: 580-587.
  • 59 - Woernle H, Limouzin C, Muler K et coll. La fièvre Q bovine - effets de la vaccination et de l’antibiothérapie sur l’évolution clinique et l’excrétion de Coxiella dans le lait et les sécrétions utérines. Bull. Acad. Vet. 1985; 58: 91-100.

Prévalence des bovins laitiers séropositifs dans différents pays

Non rapportée. (1) Fixation du complément. (2) Immunofluorescence indirecte. (3) Enzym-linked immuno sorbent assay. (4) Micro-immunofluorescence. (5) Micro-agglutination. (6) Agglutination capillaire.

Prévalence des troupeaux laitiers contenant au moins un animal séropositif dans différents pays

FC : fixation du complément ; IFI : immuno-fluorescence indirecte ; AC : agglutination capillaire.