BoHV-4 et reproduction chez les bovins

L’herpèsvirus bovin 4 (BoHV-4), membre de la famille des herpèsviridés, sous-famille des γ-herpèsvirinés (genre Rhadinovirus), diffère des autres herpèsvirus des ruminants. Longtemps classé parmi les cytomégalovirus, il est génétiquement assez éloigné des autres herpèsvirus bovins, en particulier de celui de la rhinotrachéite infectieuse (BoHV-1), classés, quant à eux, dans les-herpèsvirinés [33]. Le BoHV-4 touche l’espèce bovine, mais d’autres ruminants comme le bison américain, le buffle américain, le mouton et la chèvre y sont également sensibles [45]. C’est le cas également d’animaux non ruminants, comme le cochon d’Inde ou le chat (au moins chez les nouveau-nés). Le BoHV-4 a également été isolé chez le lion [19]. Le BoHV-4 est actuellement mis en cause en France dans les cas de métrite violente, allant jusqu’à la mort de la vache. Néanmoins, le rôle pathogène propre du virus reste sujet à caution. Cet article propose une synthèse des données sur les relations du virus BoHV-4 avec la pathologie génitale des bovins, ainsi qu’avec les affections mammaires.

BIOLOGIE DU BoHV-4

La multiplication primaire du virus a lieu dans les cellules épithéliales des muqueuses, puis il se dissémine dans l’organisme via des cellules sanguines mononucléées infectées. Au cours de la phase aiguë de l’infection, le virus se réplique dans les lymphocytes sanguins et une période de multiplication intense a lieu pendant les 7 à 8 semaines qui suivent la contamination (^photo) [18]. Le BoHV-4 possède également un tropisme pour les cellules endothéliales [30]. L’infection des endothéliums vasculaires lui permet ensuite d’envahir différents tissus et organes, y compris le tissu mammaire et les cellules endométriales, où il se réplique activement. Le virus s’installe ainsi dans de nombreux organes, principalement la zone marginale de la rate, mais aussi le rein, la vessie, le système nerveux central, les ganglions nerveux tels que le trijumeau, le foie, le poumon, la muqueuse nasale, les nœuds lymphatiques, le thymus, les amygdales et l’intestin [5, 6, 18, 27, 32]. Il peut aussi passer la barrière placentaire et infecter le fœtus, dans lequel il se réplique intensément, en raison de son affinité pour les cellules en division active. Ensuite, après la primo-infection, le virus s’installe à l’état latent dans ces organes, ainsi que dans les lymphocytes et les macrophages. Une infection latente s’installe alors, qui persiste dans le système lymphoïde, phénomène classique pour les herpèsvirus. Le BoHV-4 peut ensuite se réactiver, à la faveur d’un stress ou de l’administration de dexaméthasone [16].

PRÉVALENCE

Le virus a été isolé pour la première fois en Hongrie en 1963 chez des veaux atteints de maladie respiratoire et de kératoconjonctivite [2]. Depuis lors, il a été identifié dans le monde entier (Afrique, États-Unis, plusieurs pays d’Europe, Thaïlande, etc.) et associé à des affections très diverses. Chez les bovins, la séroprévalence globale varie, selon les études, entre 4,2 et 30 % des animaux (Israël, Belgique, Iran, Irlande du Nord) [25, 36, 38, 51]. À l’échelle d’un troupeau, elle peut atteindre 80 % [38, 51]. La séroprévalence est fortement dépendante de l’âge des animaux : elle augmente brusquement après l’âge de 2 à 3 ans (42 % avant 2 ans versus 62 % après 2 ans en Turquie, environ 5 % jusqu’à 2 ans, puis 25 % chez les animaux de 2 à 3 ans en Belgique) [3, 51].

La faune sauvage ne semble pas impliquée dans la circulation du BoHV-4 [44].

RÔLE PATHOGÈNE

Le BoHV-4 a été isolé dans une grande variété de maladies : péritonite, infertilité, avortement, métrite, vulvovaginite (voir ci-dessous), mais aussi orchite, mammite, diarrhée (en association avec Cryptosporidium), mort soudaine du nouveau-né, pneumonie et signes oculaires chez des veaux, encéphalite, lésions cutanées, synovite, dermatite digitée [2, 5, 6, 46]. Le virus peut également être retrouvé chez des bovins en bonne santé [23, 37]. Mais présence ne signifie pas pathogénicité. Les modèles expérimentaux sont en faveur d’un rôle pathogène propre du BoHV-4 : chez la lapine, les femelles gravides inoculées développent une vulvovaginite, une endométrite ou un avortement après inoculation. Cependant, chez la vache, le rôle pathogène du virus est remis en cause car les inoculations expérimentales restent souvent asymptomatiques ou ne donnent lieu qu’à des signes cliniques discrets [17, 25]. Plutôt qu’intrinsèquement pathogène, le BoHV-4 semble agir en association avec d’autres agents infectieux. En effet, 75 % des isolements de BoHV-4 s’accompagnent de l’identification d’autres agents pathogènes, bactériens, fongiques ou viraux ([21, 22] ; Drolet et coll., en 1986, cités par [40]).

La mise en cause du virus BoHV-4 dans les troubles de la reproduction repose sur des observations épidémiologiques : le taux de séropositivité est plus élevé dans les groupes d’animaux atteints de métrite, d’avortement et/ou d’infertilité que chez les autres femelles [3, 38]. Par exemple, pour Bilge Dagalp et coll., 57 % des animaux présentant un trouble de la reproduction sont séropositifs, contre 45 % des individus de fertilité normale (odds ratio [OR] 1,6) [3]. Le BoHV-4 a principalement été rendu responsable de métrite grave et de vaginite.

1. Métrite

Le virus possède un tropisme marqué pour l’épithélium endométrial, sur lequel il exerce un effet cytopathique : lors de métrite et d’endométrite associées à l’isolement de BoHV-4, les lésions endométriales sont de type ulcéro-nécrotique [13, 22, 23, 37].

Dans certains cas de métrite (désormais définie comme une infection utérine intervenant dans les 21 premiers jours post-partum), le BoHV-4 peut effectivement être isolé dans l’endomètre, dans les liquides vaginaux, utérins et péritonéaux, mais également dans le sang des vaches atteintes [22, 37, ⁴¹, 48]. La durée de l’excrétion virale dans les liquides génitaux s’étend jusqu’à 21 jours post-partum [⁴⁹]. Du virus a été isolé lors d’endométrite (infection de l’utérus au-delà de 21 jours post-partum sans atteinte de l’état général [23, ⁴¹]). Durant la phase aiguë de la maladie, 32 à 86 % des vaches ne présentent pas d’anticorps circulants anti-BoHV-4 [37, 39]. En parallèle, l’infection expérimentale permet de reproduire des symptômes de métrite chez la vache (chez 3 vaches sur 10 [⁴⁹]). Sur le terrain, le BoHV-4 est isolé dans des vagues de cas graves de métrite, sans rémission des symptômes après le traitement. La prévalence des cas de métrite dans des élevages infectés peut atteindre 59 % des animaux [46]. Lors d’infection expérimentale, Wellemans et coll. ont obtenu un taux de mortalité élevé (4 vaches sur 10, 17 à 72 jours après un challenge viral) [⁴⁹]. La réponse aux traitements est réputée mauvaise [1].

Mais le virus peut également être retrouvé dans les prélèvements génitaux réalisés chez des vaches asymptomatiques [37]. En effet, il est probable que le virus soit réactivé lors de la mise bas, en raison de l’hypercortisolémie et des stress divers associés à cette période : une séroconversion post-partumest ainsi observée, même si les vaches ne développent pas de métrite (11 vaches sur 15 [25]). De plus, l’analyse bactériologique des liquides utérins collectés chez les animaux qui présentent une métrite permet d’isoler des bactéries classiquement connues comme pathogènes pour l’utérus (A. pyogenes, E. coli, Streptococcus sp., Citrobacter) (identification de bactéries dans 19 utérus atteints de métrite sur 22) [37, 39]. Cet isolement simultané de bactéries et du virus suggère que le BoHV-4 joue un rôle prédisposant dans le développement des bactéries pathogènes : le mécanisme de collaboration entre le BoHV-4 et les bactéries colonisant physiologiquement la lumière utérine a été récemment élucidé (encadré). Chez les animaux possédant le virus à l’état latent, la contamination bactérienne utérine réactive la réplication virale, bactéries et virus induisant une inflammation endométriale [¹⁴, ⁴¹]. Lors d’infection expérimentale par voie intraveineuse, Wellemans et coll. ont induit des métrites lorsque l’inoculation avait lieu jusqu’à 46 jours avant le vêlage [⁴⁹]. La virulence du virus est révélée par un milieu initialement contaminé par des bactéries, expliquant peut-être pourquoi les inoculations expérimentales entraînent si peu de symptômes. La mise bas va donc déclencher la réplication virale, en raison, indirectement, de la contamination bactérienne de la lumière utérine et, directement, des stress et de l’hypercortisolémie provoquant la réactivation.

2. Avortement

Le lien avec l’avortement a, tout d’abord, été établi sur la base d’éléments épidémiologiques : la séroprévalence était significativement supérieure parmi les vaches possédant un historique d’avortement, comparativement aux animaux sains dans la région de Liège (17,2 % versus 10 %). L’infection par le BoHV-4 s’est révélée être un facteur de risque d’avortement avec un OR de 1,87 [⁷]. Ensuite, l’isolement du BoHV-4 a été associé à des taux d’anticorps très élevés chez les vaches ayant avorté [50]. Le virus a également été identifié dans les fœtus avortés, des lymphocytes et des monocytes de la rate essentiellement, occasionnellement dans des cellules de Küpffer du foie ou des tubules rénaux [⁹, 38]. Il est aussi isolé dans les cellules de l’épithélium placentaire, où il se réplique, de même que dans les infiltrats inflammatoires présents dans le placenta. En détruisant les cellules épithéliales placentaires et en créant une inflammation locale, ou en perturbant la réponse immunitaire liée à la gestation, le virus pourrait altérer la fonction physiologique du placenta, entraînant l’avortement [⁸]. L’avortement survenant également chez des vaches déjà séropositives, il se produit donc tardivement par rapport à l’infection virale et il est possible qu’il soit consécutif à la réactivation du virus [⁷]. Les faibles titres viraux chez les nouveau-nés (65 % des titres maternels) et l’absence de séroconversion chez ces veaux suggèrent que l’infection des fœtus se produit tardivement au cours de la gestation, probablement juste avant la mise bas, à la faveur des stress physiologiques de cette période [²⁰]. La présence du BoHV-4 ne s’accompagne d’aucune lésion histologique spécifique.

Néanmoins, la transmission transplacentaire semble assez peu efficace, puisque, sur 31 vaches infectées (ADN viral circulant), seulement 54,8 % des nouveau-nés ont été retrouvés infectés [²⁰]. La responsabilité du virus dans les avortements semble limitée : sur 420 fœtus examinés, Naeem et coll. en ont trouvé 5 avec des anticorps anti-BoHV-4, ayant donc rencontré le virus [38]. Le pourcentage d’avortements associés au BoHV-4 serait de l’ordre de 8 % des cas [⁷]. Celui-ci n’est que peu probablement associé à des épisodes abortifs [24]. Aucune bactérie n’est présente simultanément, mais, lors d’avortement, le BoHV-4 est souvent isolé en association avec le virus BVD.

3. Vaginite

Le BoHV-4 a été identifié dans des cas de vulvovaginite, et ce en même temps qu’une bactérie anaérobie, Porphyromonas levii, laquelle a également été isolée seule de lésions de ce type [⁴, 24].

4. Infertilité

La séropositivité au BoHV-4 augmente le risque d’infertilité : le taux de séropositivité est de 69 % chez des vaches infertiles à chaleurs normales (de trois à quatorze inséminations), contre seulement 44 % chez les vaches à moins de deux inséminations (OR 2,8 [²⁶]). Chez des vaches infertiles à chaleurs normales (repeat-breeders), la séropositivité s’accompagne d’un allongement de l’intervalle vêlage-insémination fécondante [28]. En ce qui concerne la présence du virus, Fabian et coll. l’ont isolé de 87 % d’utérus collectés à l’abattoir et issus de vaches infertiles [21]. Ce taux est difficile à interpréter en l’absence d’un groupe témoin constitué de vaches fertiles, mais, dans 81 % des cas où le BoHV-4 a été identifié, il a été trouvé associé à une culture bactérienne ou mycosique positive (E. coli, Proteus, Histophilus somni, Clostridium perfringens, Mucor, principalement). La situation est donc semblable à celle qui a été décrite pour la lumière utérine.

5. Transfert d’embryon

Lors de la collecte d’embryons, l’objectif est de prévenir la contamination de la vache (voire du troupeau) qui reçoit l’embryon par des agents pathogènes. L’IETS (International Embryo Transfer Society) impose donc une procédure de dix lavages successifs après collecte d’embryons, à laquelle s’ajoute un traitement à la trypsine dont l’action enzymatique permet de relarguer les particules virales éventuellement adhérentes à la zone pellucide. Il importe également de s’assurer que le virus étudié n’infecte pas les cellules embryonnaires elles-mêmes, en particulier lorsque la zone pellucide doit être rompue (micro-injection, clonage).

Dans le cas du BoHV-4, celui-ci adhère à la zone pellucide d’ovocytes jusqu’au septième lavage. Un traitement à la trypsine permet de le relarguer [42]. Le virus n’infecte les cellules embryonnaires que si la zone pellucide est ouverte [11]. Mais, même après que l’éclosion a eu lieu, les embryons produits in vitro se montrent réfractaires à l’infection par le BoHV-4 (aucune cellule infectée), alors que 13 % des cellules du blastocyste sont infectées par le BHV-1 (virus de la rhinotrachéite infectieuse bovine [IBR]) dans des conditions similaires [47]. Le BoHV-4 n’est donc pas un virus à risque dans les opérations de production d’embryons, aussi bien in vivo qu’in vitro.

6. Pathologie génitale du taureau

Le BoHV-4 a été identifié en Belgique à partir d’un cas d’orchite œdémateuse associée à une azoospermie (il s’agit du premier isolement en Europe), mais également dans le sperme de taureaux sains. De l’ADN viral a été isolé aussi bien des spermatozoïdes que de la fraction leucocytaire (11 échantillons de sperme sur 56) [²⁰, ⁴³]. La fraction plasmatique a été systématiquement négative. Le virus peut rester latent dans le testicule et les cellules mononucléées sanguines, et se réactiver dans des circonstances favorables. Il est alors excrété par voies nasale et oculaire [16]. Le sperme est donc une voie potentielle de transmission du virus. Néanmoins, sur 50 taureaux testés en centre de collecte en Serbie, 18 possédaient des anticorps anti-BoHV-4 (36 %). Le virus n’a pu être mis en évidence que dans un échantillon de sperme, et encore uniquement par PCR (polymerase chain reaction) nichée, alors que le même échantillon a été négatif en PCR classique [40]. En Écosse, McGowan et Murray n’ont détecté aucun animal séropositif parmi 109 taureaux de monte naturelle [34].

7. Pathologie mammaire

Le virus a été isolé dans des cas de mammite clinique, de mammite subclinique, et même en l’absence de symptôme mammaire chez des animaux simplement séropositifs [10]. Cependant, le lait issu de vaches atteintes de mammite clinique contient des charges virales 6,4 fois plus importantes que celui d’individus sains. En ce qui concerne les mammites subcliniques, 93 % des vaches atteintes excrètent du virus, contre 6 % des animaux sains [29].

Le virus est présent dans les cellules du lait et dans le tissu mammaire [10, 27, ⁵², 53]. Comme dans l’endomètre, dans l’épithélium mammaire, le virus est associé à une dégénérescence cellulaire, à une desquamation et à une inflammation suppurée [35]. Il a aussi été isolé de lésions cutanées mammaires (dermatite mammaire pustuleuse et dermatite mammaire ulcérative chronique) [⁵⁴].

Cependant, le rôle causal du virus est mis en question pour la mamelle comme pour l’utérus [⁵²]. Une inoculation virale par voie intramammaire (et par voie intranasale simultanément) provoque des mammites subcliniques dans 50 % des quartiers infectés, sans aucune mammite clinique [⁵⁵]. Comme pour la métrite, la présence du BoHV-4 s’accompagne le plus souvent de l’isolement d’autres agents pathogènes mammaires classiques comme Staphylococcus aureus et Streptococcus uberis [29, 53, ⁵⁴]. L’infection bactérienne mammaire provoque la réactivation du virus et sa réplication dans les cellules immunes mammaires et l’épithélium du conduit mammaire [53, ⁵⁴]. Le BoHV-4 peut alors aggraver et prolonger la mammite initiale [29]. En revanche, seul, il ne semble pouvoir induire, au pire, que des formes subcliniques. Le virus contribue au développement d’une mammite par son action immunosuppressive (par l’infection des cellules mononucléées) et les dommages qu’il inflige aux endothéliums vasculaires [30, 31]. Cependant, comme pour l’utérus, il n’est pas un agent pathogène primaire.

Conclusion

Le BoHV-4 semble donc largement distribué au sein du cheptel bovin. Si son rôle pathogène propre est limité, en revanche, il exacerbe les conséquences cliniques (utérines, vaginales ou mammaires) d’infections bactériennes. Le développement bactérien provoque lui-même la réactivation virale, en plus du vêlage qui constitue une circonstance aggravante. À l’heure actuelle, aucun vaccin dirigé contre le BoHV-4 n’est disponible. Le diagnostic sérologique coûte de 8 à 18 €, selon le nombre d’échantillons, et l’isolement du virus environ 35 €. Dans la mesure où la lutte directe contre le virus est impossible, le traitement consiste plutôt à limiter les conséquences sur l’état général de l’animal et à lutter contre le développement bactérien.

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