Diverses études ont montré que les prions (PrPSC) qui infectent les moutons et les chèvres par l’encéphalopathie transmissible mortelle connue sous le nom de tremblante, sont capables de persister dans le sol pendant des années sans perdre leur activité pathogène. La dissémination des prions dans l’environnement peut provenir de plusieurs sources: principalement du placenta infectieux ou du liquide amniotique des moutons et éventuellement de la contamination de l’environnement par la salive ou les excréments.

Les tests de confirmation de la tremblante ne peuvent être réalisés qu’en appliquant l’immunohistochimie de la protéine prion associée à la maladie (PrPSC) aux tissus prélevés post mortem, y compris l’obex (une structure du tronc cérébral), le ganglion lymphatique rétropharyngé et l’amygdale palatine. Un test de diagnostic d’animaux vivants, non confirmatoire, a été approuvé en 2008 pour les tests d’immunochimie sur le tissu lymphoïde dérivé de la biopsie rectale par l’USDA.

Protéine prion humaine, résidus 125-228, créée à partir de l’entrée 1QM3 de la base de données sur les protéines (PDB). La coloration illustre les sous-domaines, qui sont proposés pour initier la conversion de la forme cellulaire normale à la forme tremblante par des mouvements lents.

Dans la majorité des cas, la transmission naturelle de la tremblante sur le terrain semble se faire par les voies alimentaires, et les troupeaux de moutons exempts de tremblante peuvent être infectés dans les pâturages où des foyers de tremblante avaient déjà été observés. Ces résultats indiquent une contagion durable dans l’environnement, notamment dans le sol.

La concentration de prions dans les fluides de naissance n’altère pas l’infectiosité des prions. Naturellement ou expérimentalement infectés et les brebis transmettent l’infection aux agneaux, même lorsque les placentas ont peu de PrPSC. Le PrPSC est éliminé à un pourcentage plus élevé dans les placentas de moutons (52-72%) que dans le placenta de chèvre (5-10%) dans les essais d’étude au Service de recherche agricole de l’USDA.

Des PrPSC détectables ont été rapportés dans les excréments de moutons à la fois au stade terminal et au stade préclinique précoce de la maladie, ce qui suggère que les prions sont susceptibles d’être rejetés dans l’environnement tout au long de l’évolution de la maladie. Plusieurs sources de prions dans les fèces pourraient être postulées, y compris l’ingestion environnementale et la déglutition de salive infectée; cependant, la source la plus probable est l’excrétion du tissu lymphoïde associé à l’intestin. Les ruminants ont des plaques de Peyer spécialisées qui, sur toute la longueur de l’iléon, s’élèvent à environ 100 000 follicules, et tous ces follicules pourraient être infectés et déverser des prions dans la lumière.Des prions de tremblante ont été trouvés dans les parcelles de Peyer d’agneaux asymptomatiques naturellement infectés dès l’âge de quatre mois.

Exposition par des vaccins contaminésmodifier

• Vaccin Louping-malade contaminé. Aussi connu sous le nom de catastrophe du vaccin Moredun Louping-ill de 1935.. Plus de 1 500 moutons ont développé la tremblante après la vaccination.  » Une enquête sur l’étiologie de la tremblante a suivi la vaccination de moutons contre le virus de la tremblante avec des extraits traités au formol de tissus lymphoïdes ovins contaminés sans le savoir par des prions de tremblante (Gordon 1946). Deux ans plus tard, plus de 1500 moutons ont développé la tremblante à partir de ce vaccin. »Ce vaccin a été fabriqué à l’aide de cerveaux de moutons formalisés contaminés par un agent de la tremblante » Lors du Congrès annuel de la National Veterinary Medical Association of Great Britain and Ireland de 1946, W. S. Gordon, PhD, a présenté des preuves de transmission de la tremblante au moyen d’un vaccin contre le louping-malade. » » Le Dr Gordon a mis au point un vaccin efficace pour prévenir le loup-malade en 1931-32. Après quatre ans d’essais sur le terrain, son vaccin a été produit en trois lots pour une utilisation généralisée en 1935. Le vaccin a été fabriqué à partir de tissus du cerveau, de la moelle épinière et de la rate prélevés sur des moutons cinq jours après avoir reçu une inoculation intracérébrale du virus du loup. Du formol a été ajouté à la suspension saline à 10% pour inactiver le virus. En 1935 et 1936, aucun effet néfaste n’a été observé chez les animaux inoculés. Ensuite, deux propriétaires ont signalé la tremblante chez leurs moutons à face noire qui avaient été inoculés avec le vaccin contre la maladie de louping (lot 2) deux ans et demi plus tôt. La tremblante n’avait pas été observée chez la race Blackface avant cela. Après enquête Dr. Gordon a découvert que 8 agneaux utilisés pour fabriquer le lot 2 étaient nés de brebis exposées à la tremblante; certaines d’entre elles ont développé la tremblante en 1936-7. Le Dr Gordon a émis l’hypothèse qu’un  » agent infectieux de la tremblante  » était présent dans les tissus des agneaux utilisés pour fabriquer le lot 2 et que cet agent  » pouvait résister à une concentration de formol…qui a inactivé le virus du louping malade; il pouvait être transmis par inoculation sous-cutanée; il avait une période d’incubation de deux ans ou plus. »Une expérience de quatre ans et demi impliquant 788 moutons a été initiée par l’Association de recherche sur les maladies animales en 1938. Les chercheurs ont constaté que 60% des moutons normaux inoculés par voie intracérébrale avec des suspensions salines de tissus du cerveau et de la moelle épinière prélevés sur des moutons atteints de tremblante développaient la tremblante au cours de ces quatre ans et demi. La période d’incubation était de sept mois et plus. Seulement 30% des moutons recevant une inoculation sous-cutanée de la suspension ont développé la tremblante pendant cette période, et la période d’incubation dans ce groupe était de 15 mois et plus. Les chercheurs ont conclu que l’agent infectieux était probablement un virus filtrable. »
• Vaccin contaminé contre les mycoplasmes agalactiques. En 1997 et 1998, il y a eu une épidémie de tremblante chez les ovins et les caprins en Italie, et la cause a été attribuée au vaccin. « Une infection accidentelle due à un vaccin a été suggérée comme explication de l’augmentation soudaine des épidémies de tremblante en Italie en 1997 et 1998. Cet article décrit une épidémie récente de tremblante chez les ovins et les caprins qui ont été exposés au même vaccin. Aucune brebis ou chèvre n’avait été importée dans le troupeau depuis 1992, mais un vaccin contre Mycoplasma agalactiae avait été administré à deux reprises, en 1995 et 1997. Des taux élevés de mortalité brute et d’incidence de la tremblante ont été observés chez les deux espèces, toutes les cohortes de naissance ont été impliquées et une grande proportion d’animaux âgés a été touchée. Un schéma de lésions cérébrales a été observé, avec de légères différences entre les moutons et les chèvres, qui était très similaire à celui observé chez les animaux précédemment exposés au même vaccin, mais clairement différent de celui observé dans le cerveau de moutons atteints de tremblante dans un troupeau non exposé au vaccin. Indépendamment de leur statut d’exposition, l’analyse génotypique des moutons n’a montré la présence de polymorphisme qu’au codon 171. Les profils d’incidence et de lésions cérébrales fournissent des preuves que l’épidémie de tremblante était due à l’utilisation du vaccin. » » Une transmission accidentelle intra et interspécifique de la tremblante s’est produite en Italie en 1997 et 1998 à la suite d’une exposition à un vaccin contre Mycoplasma agalactiae. La PrP (Sc) chez les ovins et les caprins affectés, prélevés sur un seul troupeau exposé à la vaccination 2 ans plus tôt, a été dactylographiée moléculairement. Chez cinq animaux atteints de tremblante iatrogène, un type PrP (Sc) avec un fragment de noyau de 20 kDa a été trouvé dans toutes les zones du cerveau étudiées. Chez trois moutons et une chèvre, cette isoforme s’est produite conjointement avec une isoforme entièrement glycosylée qui avait un squelette résistant à la protéase de 17 kDa, alors que chez deux moutons et quatre chèvres, les deux types de PrP (Sc) ont été détectés dans différentes régions du cerveau. Chez les moutons atteints de tremblante naturelle des champs, un type PrP (Sc) aux propriétés physico-chimiques indiscernables de l’isoforme de 20 kDa a été trouvé. Les résultats actuels suggèrent la co-présence de deux souches de prions dans les homogénats des glandes mammaires et du cerveau utilisés pour la vaccination. »

Exposition par le sol contaminé

L’ingestion de sol par les moutons en pâturage a été mesurée dans deux types de sol, à deux taux d’ensemencement et sur deux saisons de pâturage. Les animaux ont ingéré jusqu’à 400 g de terre par kg de poids corporel entre mai et novembre. Les précipitations et le taux d’ensemencement sont apparus comme des facteurs influençant l’ingestion. L’effet du type de sol et du type de végétation était moins évident.

Le poids moyen d’un mouton adulte est d’environ 250 livres. Si un mouton adulte mangeait 400 g / kg de sol comme prévu par D. McGrath et al., alors le mouton moyen ingérerait environ 45 000 g sur six mois, soit 251 g par jour. En supposant que le sol était contaminé par des prions (PrPSC) provenant de matières fécales ou de liquides de naissance, les moutons seraient potentiellement infectés. La concentration des prions dans le sol est incertaine et la concentration n’est pas directement proportionnelle à l’infectiosité. Il a été démontré que les facteurs affectant l’infectiosité des prions dans le sol comprennent la durée de présence dans le sol et les capacités de liaison du sol.

Pour une évaluation détaillée des risques d’un sol contaminé par la tremblante, il était d’une importance majeure d’analyser si le PrPSc détectable dans les extraits de sol présentait encore une infectiosité orale après des périodes d’incubation allant jusqu’à 29 mois. Un essai biologique avec des hamsters syriens a été effectué en nourrissant les animaux avec du sol contaminé ou des extraits aqueux de sol qui avaient été collectés après une incubation du sol pendant 26 et 29 mois, respectivement. Les hamsters nourris avec du sol contaminé présentaient leurs premiers symptômes associés à la tremblante entre deux semaines et six mois (IC à 95 %) après la première tétée. Les hamsters ont atteint le stade terminal de la tremblante entre cinq et 21 mois (IC à 95%) après la première tétée. Cela indiquait des quantités substantielles d’infectivité persistante dans le sol qui avait été incubé pendant 26 et 29 mois. En Islande, en 1978, un programme a été mis en œuvre pour éradiquer la tremblante, et les troupeaux touchés ont été abattus, les locaux ont été désinfectés et les maisons de moutons ont été brûlées; après deux à trois ans, les locaux ont été réapprovisionnés avec des agneaux provenant de zones exemptes de tremblante. Entre 1978 et 2004, la tremblante a récidivé dans 33 fermes. Neuf récidives se sont produites 14 à 21 ans après l’abattage à la suite d’une contamination persistante de l’environnement par le PrPSc.

Il a été démontré que les capacités de liaison de différents types de sols améliorent la pénétration de la maladie dans une population. Un sol contenant les minéraux argileux communs montmorillonite (Mte) et kaolinite (Kte) se lie plus efficacement aux prions qu’un sol contenant du quartz. Une transmissibilité accrue des prions liés au sol peut expliquer la propagation de la tremblante dans l’environnement malgré de faibles concentrations rejetées dans l’environnement. Le mécanisme par lequel l’Etm ou d’autres composants du sol améliore la transmissibilité des prions liés aux particules reste à clarifier. La liaison du prion au Mte ou à d’autres composants du sol peut protéger partiellement le PrPSC de la dénaturation ou de la protéolyse dans le tube digestif, ce qui permet de prélever davantage d’agents pathogènes dans l’intestin. L’adsorption du sol PrPSc peut modifier l’état d’agrégation de la protéine, déplaçant la distribution de la taille vers des particules de protéines prion plus infectieuses, augmentant ainsi les unités infectieuses. Pour que la maladie à prions soit transmise par ingestion de sol contaminé par des prions, les prions doivent également rester infectieux par la voie orale d’exposition. Des chercheurs de l’Université du Wisconsin ont étudié l’infectiosité orale des prions liés au Mte et liés au sol. Les effets de la source de prions (via l’homogénéat du cerveau infecté et le PrPSc purifié) et de la dose sur la pénétrance (proportion d’animaux présentant éventuellement des signes cliniques de tremblante) et la période d’incubation (délai avant l’apparition des symptômes cliniques) ont été évalués. Environ 38% des animaux recevant par voie orale 200 ng de PrPSc clarifié non lié dérivé du sol présentaient des symptômes cliniques, avec une période d’incubation pour les animaux infectés de 203 à 633 jours. Tous les animaux dosés oralement avec une quantité équivalente de PrPSc lié au Mte ont manifesté des symptômes de la maladie en 195 à 637 jours. En revanche, les animaux recevant oralement du sol Mte seul ou un dixième de PrPSc clarifié non lié (20 ng) sont restés asymptomatiques tout au long de l’expérience. Ces données ont établi que les prions liés à l’Etm restent infectieux par la voie orale d’exposition et que l’agent liant l’Etm augmente la pénétrance de la maladie, améliorant ainsi l’efficacité de la transmission orale.

Exposition par les acariens du foin contaminés

« Avec la tremblante, l’EST archétypale, qui est une maladie naturelle chez les moutons et les chèvres, la maladie peut apparaître soudainement dans un troupeau en l’absence de toute exposition connue à des troupeaux infectés (Palsson, 1979). Enfin, en Islande, les champs laissés vides jusqu’à 3 ans après la destruction des troupeaux infectés par la tremblante ont été repeuplés avec des moutons connus exempts de tremblante, et certains des moutons de ce dernier groupe ont ensuite développé la tremblante (Palsson, 1979). Cette dernière « expérience dans la nature » a donné des résultats similaires à plusieurs reprises en Islande et au Royaume-Uni. Dans une ferme islandaise, les troupeaux ont été éradiqués à trois reprises; à chaque fois, la ferme a été laissée sans moutons pendant 2 ans, et après le repeuplement avec des moutons de zones exemptes de tremblante, la maladie est réapparue. Il y a plusieurs années, une suggestion a été faite (S Sigurdarson, communication personnelle) selon laquelle les acariens du foin seraient un bon candidat comme vecteur de la tremblante; cela a conduit à l’infection de souris avec des échantillons d’acariens préparés à partir de foin obtenu dans cinq fermes islandaises. Dix de ces 71 souris sont tombées malades après l’injection de préparations d’acariens dans trois des cinq fermes (Wisniewski et al, 1996; Rubenstein et al, 1998). Les périodes d’incubation allaient de 340 jours à 626 jours, et ces souris avaient la forme résistante à la protéase PrpSc, d’une glycoprotéine codée par l’hôte, PrPc. La forme résistante à la protéase est un marqueur de la maladie des EST (Prusiner, 1991; Parchi et al, 1996). Pour certaines de ces souris cliniquement positives, le modèle de baguage sur l’analyse de la BM était unique (Wisniewski et al, 1996; Rubenstein et al, 1998). »

Résumé de la transmissionmodifier

Les prions (PrPSc) sont rejetés des moutons et des chèvres dans les liquides de naissance, les excréments et autres excréments. La concentration des prions est incertaine, mais n’est pas directement proportionnelle à l’infectiosité. Les moutons ingèrent une quantité considérable de sol, de sorte que le sol représente un réservoir environnemental plausible de prions de tremblante, qui peuvent persister dans l’environnement pendant des années. La longévité des prions et la fixation des particules du sol influencent probablement la persistance et l’infectiosité des prions dans l’environnement.

Les méthodes efficaces d’inactivation des prions dans le sol font actuellement défaut, et les effets des mécanismes de dégradation naturels sur l’infectiosité des prions sont largement inconnus. Une meilleure compréhension des processus affectant la mobilité, la persistance et la biodisponibilité des prions dans le sol est nécessaire pour la gestion des environnements contaminés par des prions. Un système d’estimation de la capacité de fixation des prions du sol dans les fermes utilisant une analyse simple du sol peut permettre d’estimer le risque de prions dans l’environnement et de déterminer si la modification de la fixation des prions par l’utilisation d’amendements au sol peut aider à atténuer les prions infectieux. Les lichens, en particulier Parmelia sulcata, Cladonia rangiferina et Lobaria pneumaria, peuvent potentiellement réduire le nombre de prions, car certaines espèces de lichens contiennent des protéases prometteuses pour la décomposition du prion. D’autres travaux visant à cloner et à caractériser les protéases, à évaluer leurs effets sur l’infectiosité des prions et à déterminer quel organisme composant ou quels organismes présents dans les lichens produisent ou influencent l’activité de la protéase sont justifiés et sont actuellement à l’étude.