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Vaccin
Dossier
Vaccination chez les équidés
Auteur(s) : Séverine Boullier
Fonctions : École vétérinaire
de Toulouse
23, chemin des Capelles
31300 Toulouse
La vaccination est un acte de protection mais est aussi un acte médical. Il convient donc d’avoir pleinement conscience des propriétés et des indications de chaque vaccin afin de choisir le plus adapté à chaque situation.
La vaccination est indispensable pour protéger les chevaux contre de nombreuses maladies infectieuses. L’offre vaccinale pour le cheval cible plusieurs infections qui diffèrent en termes de physiopathologie. Les stratégies de protection ne sont donc pas les mêmes selon les maladies. De plus, la composition des vaccins, pour une infection donnée, peut être très variée, induisant des propriétés immunologiques différentes. Il est donc important de faire un bilan des vaccins disponibles et de leurs caractéristiques pour chaque maladie.
Pour lutter contre les agents pathogènes à multiplication extracellulaire, il est important, chez un mammifère, d’obtenir une réponse humorale forte. La réponse protectrice contre les agents pathogènes à multiplication intracellulaire est mixte, puisqu’elle fait aussi intervenir des cellules cytotoxiques pour tuer les cellules infectées et les agents pathogènes en phase intracellulaire. Elle induit également la réponse humorale, via la synthèse d’anticorps qui neutralisent les agents pathogènes en phase extracellulaire et limitent leur capacité d’infection. Comparé aux autres espèces animales, il existe peu de données spécifiques disponibles concernant le fonctionnement du système immunitaire du cheval. Les grands principes sont cependant considérés comme identiques entre les différentes espèces de mammifères.
Le fonctionnement du système immunitaire repose sur sa capacité à différencier le soi du non-soi, puis à mettre en place une réponse non spécifique (inflammation, action de macrophrage, etc.) ainsi, en cas de persistance des antigènes, qu’une réponse spécifique et adaptée (humorale ou cellulaire) vis-à-vis des antigènes étrangers, afin de les éliminer. Sans inflammation ni activation de l’immunité innée, la réponse spécifique est peu activée et moins intense [18].
Selon les agents pathogènes, il existe plusieurs types de réponse spécifique [1]. Ainsi, la réponse à un agent pathogène à multiplication extracellulaire fait principalement intervenir des anticorps spécifiques capables de se fixer sur ce dernier pour favoriser son élimination, ainsi que sur les facteurs de virulence sécrétés afin de les neutraliser. Cette réponse humorale est celle de type Th-2. À l’inverse, une infection par un agent pathogène à multiplication intracellulaire induit une réponse mixte, avec l’activation des lymphocytes T CD8 cytotoxiques capables de lyser les cellules infectées, mais aussi une réponse humorale avec des anticorps neutralisants. Cette réponse est de type Th-1. L’orientation vers l’une des deux réponses est finement régulée par différentes cytokines, antagonistes les unes des autres. Ainsi, les cytokines Th-1 inhibent la synthèse des cytokines Th-2, et inversement. Le système immunitaire ne peut donc pas mettre en place simultanément une réponse Th-1 et une réponse Th-2.
Lorsqu’une réponse spécifique (aussi bien Th-1 que Th-2) s’est mise en place, des cellules immunitaires mémoires sont générées. Lors d’une infection ultérieure, ces cellules, capables de reconnaître spécifiquement l’agent pathogène, réagissent plus rapidement et plus efficacement. Les individus sont immunisés et, le plus souvent, protégés.
Tout l’enjeu de la réponse vaccinale est de mimer au mieux l’infection de façon à stimuler la réponse mémoire protectrice adaptée.
Les formulations vaccinales disponibles pour le cheval sont variées. Les vétérinaires ont ainsi accès à des vaccins inertes (agents pathogènes inactivés ou vaccins sous-unités), vivants, et vectorisés ou chimériques. Chaque type de vaccin a des caractéristiques précises qui participent à la mise en place d’une réponse spécifique particulière.
Chez le cheval, contrairement aux autres espèces, il n’existe qu’un seul vaccin vivant disponible, celui destiné à protéger contre la gourme.
Les vaccins vivants sont issus de l’agent pathogène sauvage, atténué in vitro par différents procédés. Cette atténuation cible les facteurs de virulence et bloque ainsi l’expression du pouvoir pathogène. En revanche, elle permet à la souche vaccinale de garder son pouvoir réplicatif, qui mime ainsi une infection naturelle.
Ces vaccins sont en théorie très immunogènes, mais dans le cas du vaccin contre la gourme, il s’agit d’un vaccin bactérien, avec une multiplication extracellulaire de l’agent vaccinal. Ces vaccins sont souvent peu immunogènes. Ainsi, bien qu’un vaccin vivant atténué soit disponible, la mise en place de la réponse protectrice nécessite deux injections de primovaccination et l’immunité induite est de très courte durée. Il est nécessaire de réaliser des injections de rappel fréquentes, tous les trois à six mois.
Les vaccins inertes sont par définition non réplicatifs. Ils peuvent être produits à partir de l’agent pathogène entier (vaccins inactivés) ou à partir d’antigènes issus de ce dernier (vaccins sous-unités). Pour les vaccins inactivés, le système immunitaire reconnaît principalement les antigènes de surface de l’agent pathogène. La réponse induite est donc humorale, avec la production d’anticorps polyclonaux.
Pour les vaccins sous-unités, les antigènes cibles exprimés par l’agent pathogène à l’origine de la réponse protectrice sont produits et purifiés in vitro. Ces vaccins génèrent une réponse humorale dirigée uniquement contre les antigènes présents dans leur composition.
De façon générale, les vaccins inertes non adjuvés n’induisent pas de réponse à médiation cellulaire (Th-1) et sont peu immunogènes. Ils sont donc souvent adjuvés pour améliorer leur immunogénicité.
L’objectif de cette stratégie vaccinale est de faire exprimer un ou plusieurs antigènes issus de l’agent pathogène dans un vecteur non pathogène. Le plus souvent, le vecteur vaccinal est un virus non pathogène de l’espèce cible.
Ces vecteurs vaccinaux peuvent être des vecteurs vivants non réplicatifs chez le cheval, ou ils peuvent être inactivés avant leur utilisation [16]. Pour les vecteurs viraux vivants, ils infectent les cellules cibles et débutent leur cycle d’infection, ce qui permet l’expression des antigènes vaccinaux dans les cellules infectées. Ces vaccins miment les étapes précoces de l’infection par l’agent pathogène et génèrent une réponse immunitaire de phénotype Th-1. Peu immunogènes, ils nécessitent plusieurs injections en primovaccination et des rappels annuels a minima.
Les vaccins chimériques inactivés utilisent les propriétés immunostimulatrices du vecteur vaccinal pour amplifier la réponse immunitaire contre l’antigène vaccinal. Comme ils sont inactivés ou non réplicatifs chez le cheval, les cellules cibles ne sont pas infectées. La réponse est principalement humorale. Ces vaccins sont également peu immunogènes.
De nombreuses formulations vaccinales sont intrinsèquement peu immunogènes. Il est souvent nécessaire d’ajouter des adjuvants pour améliorer la qualité de la réponse immunitaire induite. Tous les vaccins disponibles chez le cheval, à l’exception de celui contre la gourme, sont adjuvés. La nature des adjuvants et leurs propriétés immunologiques sont très variées. Cependant, tous ont en commun d’activer la réponse inflammatoire, première étape de la mise en place de la réponse spécifique [2]. Certains adjuvants agissent aussi directement sur l’orientation de la réponse spécifique, en améliorant la synthèse d’anticorps ou en stimulant la mise en place d’une réponse à médiation cellulaire Th-1. Ainsi, l’utilisation des adjuvants permet de diminuer le nombre d’injections nécessaires lors de primovaccinations, d’améliorer la qualité de la réponse immunitaire et la durée de la réponse mémoire et, dans certains cas, d’orienter la réponse immunitaire vers le profil voulu (figure 1). Chez les chevaux, plusieurs adjuvants sont utilisés :
– les sels d’aluminium, qui favorisent la prise en charge de l’antigène par les cellules présentatrices d’antigène (CPA) et augmentent le taux d’anticorps synthétisés ;
– les dérivés de la saponine, en particulier sous la forme d’immunostimulatory complex (ISCOM) qui forment spontanément des particules avec les antigènes, facilitant leur prise en charge par les CPA [17]. Les adjuvants dérivés des saponines sont également connus pour induire une forte réponse à médiation cellulaire ;
– les huiles, comme la paraffine et l’huile SP, qui ont un effet dépôt local, limitant la dégradation non spécifique de l’antigène et facilitant l’activation des CPA locales. Elles stimulent la réponse humorale [11] ;
– les carbomères, dont le carbopol, qui ont un effet dépôt local et augmentent la réponse humorale pro-Th-1 [13, 8].
L’objectif ici est de présenter le mode d’action des différents vaccins disponibles (tableau 1) pour chaque maladie, pas de présenter une revue sur la maladie elle-même.
Le cheval est une espèce particulièrement sensible à la toxine tétanique. Lorsqu’il est infecté par Clostridium tetani, le risque de mortalité, en l’absence de vaccination ou de sérothérapie précoce, est extrêmement élevé. Il faut donc considérer que tous les chevaux, ânes et croisements doivent être correctement vaccinés contre le tétanos.
Tous les vaccins antitétaniques reposent sur le même principe : induire une réponse protectrice contre la toxine tétanique, seule responsable des signes cliniques mortels. Pour y parvenir, tous les vaccins utilisent une anatoxine, c’est-à-dire la toxine tétanique chauffée, qui a perdu sa toxicité mais gardé son immunogénicité. La vaccination permet ainsi la synthèse d’anticorps neutralisants spécifiques de la toxine, qui bloquent sa fixation sur son récepteur.
Les vaccins contre le tétanos disponibles chez le cheval sont soit monovolents, soit bivalents, couplés avec les vaccins contre la grippe. Ils sont tous adjuvés.
La grippe est une infection respiratoire très contagieuse due à un virus influenza. L’infection par les virus influenza est bien connue. Deux protéines de surface, l’hémagglutinine (HA) et la neuraminidase (NA), sont le support principal de la réponse protectrice. Les anticorps neutralisants spécifiques des HA et des NA bloquent l’infection des cellules et la dissémination virale.
Plusieurs stratégies vaccinales sont proposées pour induire les anticorps spécifiques de HA (tableau 2). La première est d’utiliser le virus entier, cultivé in vitro puis inactivé. Les protéines de surface HA et NA induisent une réponse humorale. Ces vaccins sont adjuvés avec des ISCOM. La deuxième stratégie consiste à produire et à purifier les HA in vitro et à les utiliser comme antigènes vaccinaux. La réponse induite est aussi uniquement de nature humorale et spécifique des HA. Ce vaccin est également adjuvé avec des ISCOM. La troisième stratégie implique l’utilisation d’un vecteur viral génétiquement modifié, qui exprime les HA du virus influenza. Ce vecteur, un virus canarypox, est capable d’infecter les cellules de mammifères mais incapable de se répliquer. Il n’y a donc pas de dissémination du vecteur. En revanche, l’infection initiale des cellules permet l’expression des HA par les cellules infectées et induit une réponse spécifique contre les HA. Ce vaccin est adjuvé avec un carbomère.
Les virus influenza sont caractérisés par leur très grande variabilité, principalement au niveau des protéines de surfaces HA et NA, ce qui leur permet d’échapper à la réponse immunitaire. Ce sont principalement les HA et les NA qui diffèrent. La classification des virus influenza est complexe et repose sur le type de HA et de NA exprimées par le virus. Ainsi, pour les chevaux, les plus pathogènes sont les virus H3N8, qui ne sont pas tous identiques. Un deuxième système de classification les répartit au sein de sous-ensembles, sous la forme de sous-lignées et de clades.
Par ailleurs, les virus influenza évoluent en permanence. Une surveillance régulière des souches identifiées est donc nécessaire chez les chevaux pour vérifier l’adéquation entre la circulation virale et les souches vaccinales. Actuellement, l’Organisation mondiale de la santé animale (OIE) recommande d’utiliser, pour les vaccins, des souches issues de virus H3N8 appartenant aux clades 1 et 2 de la sous-lignée Florida [14].
Les vaccins disponibles n’utilisent pas forcément les mêmes souches de virus. Les stratégies vaccinales étant en outre différentes, il est intéressant d’observer les niveaux de protection apportés. Tous ces vaccins sont peu immunogènes. Ils nécessitent plusieurs injections en primovaccination et ils ont donc une durée d’immunité courte. La majorité des études comparatives montrent que la réponse humorale spécifique des virus H3N8 est similaire entre les trois vaccins disponibles [9, 6, 10]. Seule une étude récente rapporte que le vaccin inactivé adjuvé avec des ISCOM induirait une réponse humorale plus forte et plus durable que le vaccin recombinant [7]. Il est également démontré que les trois vaccins induisent la synthèse d’interférons gamma (INF-γ), une cytokine clé de la réponse antivirale [10]. Cependant, aucun des vaccins ne protège contre l’infection. Ils permettent de diminuer l’excrétion, donc la circulation virale au sein d’une population, et de réduire la gravité des signes cliniques (figure 2). Pour obtenir une efficacité vaccinale suffisante au niveau individuel, il faut limiter la circulation et l’excrétion du virus, ce qui implique qu’au moins 70 % de l’effectif soit correctement vacciné.
La rhinopneumonie est due à la multiplication d’un herpèsvirus équin (HVE). Les deux HVE les plus fréquemment rencontrés chez le cheval, et pour lesquels des vaccins existent, sont les HVE-1 et HVE-4. Ce dernier est principalement responsable d’infections respiratoires. L’HVE-1 provoque quant à lui des infections respiratoires, mais aussi des avortements et des atteintes nerveuses, de type myélo-encéphalopathie. Comme pour tous les herpès, les chevaux infectés le sont à vie, les HVE entrant en phase de latence. Lors d’épisodes de stress, la qualité de la réponse immunitaire baisse et les HVE peuvent alors sortir de cette latence et se répliquer. Les signes cliniques sont présents lors des phases de réplication virale. L’objectif de la vaccination est de limiter cette réplication, pour réduire les risques de contamination et diminuer l’intensité des signes cliniques.
Les vaccins disponibles sont tous des vaccins inactivés, contenant soit une souche d’HVE-1, soit une combinaison d’HVE-1 et d’EHV-4. Ces vaccins sont adjuvés. Il existe très peu, voire aucune donnée scientifique sur la nature de la réponse protectrice induite et le niveau réel de protection conféré par la vaccination. Il n’y a pas de corrélation entre le taux d’anticorps circulants et la protection clinique. La protection vaccinale contre la forme nerveuse, quant à elle, n’a jamais été établie.
Comme tous les vaccins inactivés, ils sont peu immunogènes et induisent une réponse mémoire de courte durée. Malgré l’absence de données scientifiques sur le niveau réel de protection apporté par ces vaccins, il est recommandé de vacciner tous les chevaux soumis à des facteurs de stress au sens large (reproductrices, transport, etc.), ainsi que ceux souvent en contact avec des congénères différents (rassemblements, etc.) [15].
Le virus West Nile peut infecter de très nombreuses espèces de mammifères, dont le cheval. Les oiseaux en sont les réservoirs et la transmission se fait via différentes espèces de moustiques. Le risque infectieux dépend donc de la présence simultanée des réservoirs et des vecteurs. Chez 5 à 10 % des chevaux infectés, une encéphalomyélite est observée, avec un taux de létalité compris entre 20 et 40 % [3].
Comme pour les vaccins grippaux, il existe des formulations vaccinales variées. Le premier vaccin utilise un virus West Nile entier inactivé, adjuvé avec une huile qui induit la synthèse d’anticorps neutralisants. Le deuxième est fondé sur un virus chimère composé d’une ossature du virus vaccinal de la fièvre jaune (la souche YF17D du vaccin humain) exprimant les protéines d’enveloppe prM et E du virus West Nile. Ce vaccin est inactivé et adjuvé avec des ISCOM. Le troisième vaccin emploie le canarypox modifié, exprimant les antigènes prM et E du virus West Nile.
Comme pour la grippe, ce vecteur vivant n’est pas réplicatif, mais il mime les phases précoces de l’infection. Il génère une réponse spécifique contre les protéines d’enveloppe prM et E, avec l’activation de la réponse Th-1, caractérisée par la synthèse d’IFN-γ et la production d’anticorps neutralisants. Ce vaccin est également adjuvé avec un carbomère.
Les adjuvants utilisés dans les trois vaccins ne sont pas identiques et ont donc une immunogénicité différente. Par ailleurs, il n’existe pas d’études comparatives sur ces trois formulations. Les études individuelles montrent que ces vaccins diminuent le nombre d’individus malades et l’intensité des signes cliniques.
Il existe plusieurs lignées de virus West Nile. La première identifiée chez les chevaux, et la plus répandue, est la lignée 1, à partir de laquelle tous les vaccins disponibles actuellement sont préparés. Récemment, des épizooties ont eu lieu en Europe avec des virus West Nile de la lignée 2. Les études réalisées montrent que les vaccins préparés à partir des virus de la lignée 1 protègent également contre ceux de la lignée 2 [4, 5, 12].
Pour chaque maladie infectieuse, les vaccins disponibles chez le cheval utilisent des stratégies vaccinales différentes, induisant des profils de réponse immunitaire variés. Il existe peu d’études comparant l’efficacité de chaque vaccin pour une maladie donnée. En outre, les protocoles de vaccination doivent respecter les recommandations des fabricants, mais également celles éditées par les filières sportives(1).
(1) Voir l’article “Bonnes pratiques et effets indésirables de la vaccination chez les équidés : quoi de neuf en 2020 ?” dans ce numéro.
CONFLIT D’INTÉRÊTS : AUCUN
• La connaissance des caractéristique de chaque vaccin permet de choisir le plus adapté à chaque situation.
• Il est important de respecter les recommandations des fabricants mais aussi d’avoir conscience de celles propres aux différentes filière sportives.