Épidémies et pandémies : une longue histoire

Une épidémie est définie, selon le Larousse, par le développement et la propagation rapide d’une maladie contagieuse, le plus souvent d’origine infectieuse, dans une population. On utilise le mot pandémie lorsque cette épidémie concerne plusieurs continents et une partie importante de la population mondiale. Épidémies et pandémies sont le plus souvent des événements rapides, mais une pandémie peut être composée de multiples épidémies plus ou moins espacées dans l’espace et dans le temps. Lorsqu’un agent infectieux circule de manière permanente dans une population, il est généralement qualifié d’endémique.

Si beaucoup de maladies sont connues depuis des siècles, leurs agents infectieux n’ont été identifiés que depuis la fin du XIX^esiècle et pour la plupart au XX^e siècle ; l’existence de virus (alors définis comme agents filtrables) n’a été démontrée que dans les années 1890 [1]. Le séquençage des génomes a commencé à la fin des années 1970, et ce n’est que depuis les années 2000 que les avancées techniques permettent d’établir les arbres généalogiques des microorganismes et de retracer leur parcours évolutif. Et parmi les maladies qualifiées d’émergentes, certaines le sont seulement parce que leur identification et celle de leur agent infectieux sont récentes ; elles existaient avant mais n’avaient pas été clairement identifiées. C’est, par exemple, probablement le cas des infections à virus Nipah, dont beaucoup de cas, encore actuellement, ne sont pas identifiés [2].

Des pandémies historiques

Les grandes épidémies et pandémies ne sont pas propres au XXI^esiècle, ni même au XX^e siècle, et il est utile de rappeler quelques événements qui ont laissé des traces dans l’histoire humaine. Nous ne parlerons ici que d’agents pathogènes de l’Homme ou des animaux, mais les flux d’agents pathogènes chez les plantes sont probablement encore plus vastes et plus complexes.

Peste et choléra

Peste et choléra, tous deux causés par des bactéries, ont été responsables de nombreuses pandémies qui ont marqué l’histoire et demeurent dans les mémoires collectives. Chacune a duré plusieurs années, voire quelques siècles. Ainsi la peste noire du XIV^e siècle a persisté sous forme de grandes épidémies localisées, parmi lesquelles celle de Londres en 1665 évoquée par Daniel Defoe et celle de Marseille en 1720, liée au navire Le Grand Saint-Antoine. L’humanité a connu au moins trois pandémies de peste : la peste de Justinien (du VI^e au VIII^e siècle), la peste noire (du XIV^e au XVII^e siècle) et la peste moderne, née au XIX^e siècle, au cours de laquelle Alexandre Yersin a découvert le bacille Yersinia pestis [3]. L’agent de la peste de Justinien et ceux des deux dernières pandémies sont des émergences distinctes et indépendantes d’un agent provenant de rongeurs [4, 5]. Les pandémies de peste ont aussi bénéficié des circonstances favorables liées aux populations des différentes espèces de rats et de puces [3]. Quant aux autres « pestes » qu’a répertoriées l’histoire (peste d’Athènes – 430-426 avant notre ère –, peste antonine au II^e siècle), il est probable qu’il s’agissait d’autres agents infectieux, parmi lesquels figurait peut-être la variole [6, 7].

Le choléra, qui est maintenant endémique dans de nombreux pays, a été responsable de six pandémies au cours du XIX^e siècle, et nous sommes actuellement dans la septième [8]. La bactérie qui en est responsable, Vibrio cholerae O1 El Tor, s’est propagée à partir de la région du golfe du Bengale en trois vagues successives [9].

Grippes

Les grippes humaines existent probablement depuis longtemps et il est généralement admis [10] que chaque siècle connaît deux à trois pandémies grippales, causées par les virus influenza. La grippe espagnole de 1918-1919 a particulièrement marqué l’histoire. Directement ou indirectement, elle aurait entraîné environ cinquante millions de morts dans le monde, mais cent ans après, son bilan demeure encore difficile à établir [11]. N’oublions pas que l’agent infectieux responsable de la grippe humaine n’a été identifié qu’en 1933. Et depuis l’an 2000, nous connaissons la séquence génétique du virus influenza A(H1N1) de 1918, lequel a été entièrement reconstruit à partir de fragments isolés dans des échantillons histologiques et dans le cadavre d’une victime conservé dans le permafrost en Alaska [12].

Depuis 1918, trois autres pandémies grippales ont touché l’humanité (la grippe asiatique A(H2N2) de 1957, la grippe de Hong-Kong A(H3N2) de 1968 et la grippe A(H1N1) de 2009), que l’on connaît raisonnablement bien. La pandémie à proprement parler correspond à la période nécessaire (un à deux ans généralement) pour que le virus infecte une majeure partie de la population humaine mondiale [10]. Après cette période, le virus ne disparaît pas ; il continue à circuler en permanence dans la population sous forme de grippes saisonnières, lesquelles sont responsables chaque année au niveau mondial de trois à cinq millions de cas sévères et entraînent un excès de mortalité de 300 000 à 600 000 décès [13]. Ainsi, aujourd’hui les deux principaux virus de la grippe saisonnière sont les virus pandémiques influenza A(H3N2) et A(H1N1), apparus en 1968 et 2009 respectivement, et l’on peut raisonnablement parier qu’un prochain virus grippal pandémique émergera dans le futur pour supplanter l’un des deux virus saisonniers actuels. Mais d’où viendra donc ce virus ? Les oiseaux aquatiques sauvages constituent un vaste réservoir qui héberge une très grande diversité de virus influenza, le plus souvent sans signes cliniques. Ces virus ne distinguent pas oiseaux sauvages et domestiques, aussi peuvent-ils facilement infecter des palmipèdes d’élevage, lesquels peuvent ensuite transmettre le virus à d’autres espèces d’élevage, notamment volailles et porcs. Les virus peuvent ensuite évoluer chez ces espèces domestiques, qui peuvent alors servir de tremplin pour infecter l’Homme : ainsi le virus A(H1N1) de 2009 est issu de plusieurs événements d’échanges entre virus qui se sont déroulés en une dizaine d’années chez le porc.

Sida et HIV

Le sida (syndrome d’immunodéficience acquise) est l’une des pandémies majeures du XX^e siècle, avec aujourd’hui près de quarante millions de porteurs du virus VIH (virus de l’immunodéficience humaine, ou HIV, human immunodeficiency virus) et un cumul de 36 millions de morts [14]. La pandémie est due à la seule lignée M du virus HIV-1, qui a pour origine le VIS de chimpanzé (virus d’immunodéficience simienne, ou simian immunodeficiency virus, SIV). Une lignée est l’ensemble des descendants d’un membre fondateur unique. Mais on connaît maintenant plus de dix virus distincts responsables du sida : huit groupes de HIV-2 issus de macaques et quatre lignées de HIV-1 issues du chimpanzé ou du gorille. L’émergence de la lignée M du HIV-1 chez l’Homme remonte probablement au début du XX^e siècle en Afrique. On n’en connaît évidemment pas les circonstances exactes, mais on peut imaginer la transmission du virus à des chasseurs, par des griffures, des morsures ou bien des blessures en découpant les carcasses. Ensuite sa circulation à bas bruit dans le continent africain et son explosion épidémique ont été favorisées par le développement des voies de communication et de transport ainsi que par les concentrations de population dans les grandes villes autour du fleuve Congo [15, 16, 17]. Les cas humains d’infection par les autres virus HIV (HIV-2 et autres lignées de HIV-1) sont relativement rares, mais ils résultent d’émergences distinctes dont certaines pourraient être récentes.

Autres épidémies

L’humanité a sans doute connu d’autres pandémies. Plusieurs agents infectieux qui sont désormais endémiques dans la population humaine (rougeole, rubéole, plusieurs coronavirus) ont émergé il y a quelques décennies, quelques siècles, voire quelques millénaires comme agents zoonotiques issus d’animaux sauvages ou domestiques. Ces émergences ont probablement été accompagnées de vagues pandémiques, mais l’histoire a peut-être tendance à les oublier rapidement [18]. Et de nombreuses maladies infectieuses humaines ont encore des origines mystérieuses ou trop anciennes, comme la tuberculose, l’hépatite B ou encore la variole [19]. Cette dernière était un redoutable fléau jusqu’à son éradication en 1978 [20].

Quelques épidémies quasiment oubliées restent nimbées de mystère, telles la suète (sweating sickness) au XVI^e siècle [21] ou l’encéphalite de von Economo autour des années 1920 [22].

De nombreuses épidémies, pas seulement chez l’Homme

Outre les pandémies, l’histoire a aussi connu de nombreuses épidémies, plus localisées ou plus limitées. Citons notamment les récentes épidémies dues aux virus Chikungunya, Zika, WestNile, et aussi Ebola, dont les dernières éruptions ont causé des milliers de morts en République démocratique du Congo (2019-2020) et en Afrique de l’Ouest.

Mais les animaux aussi ont leurs épidémies et pandémies, que l’on nomme alors épizooties et panzooties (pour simplifier nous continuerons à utiliser les termes épidémies et pandémies). La plupart des agents infectieux sont très spécifiques de leur espèce hôte (un virus de porc reste chez le porc, un virus de volaille reste chez la volaille…), mais certains agents infectieux touchent plusieurs espèces et la plupart des agents ont la capacité de s’adapter et de « franchir la barrière d’espèce ».

De nombreuses infections touchent les animaux d’élevage, mais depuis quelques décennies, l’état sanitaire des élevages s’est considérablement amélioré en France et en Europe, grâce à des mesures nationales et internationales. Pendant longtemps, la tuberculose, la brucellose et la salmonellose ont présenté un danger pour la qualité sanitaire du lait, de la viande ou des œufs. Il y avait aussi chez les bovins et les porcs de très fréquentes épidémies de fièvre aphteuse [23], une maladie virale propre à ces espèces et qui n’atteint pas l’Homme. Toutefois, un contre-exemple est fourni par l’épidémie d’encéphalopathie spongiforme bovine (BSE, maladie de la vache folle) qui a dévasté l’élevage bovin au Royaume-Uni de 1986 à 2000, conduisant à l’abattage de millions d’animaux [24]. Il s’agit d’une « maladie à prion », consistant en la propagation d’une structure anormale d’une protéine qui est normalement exprimée par tous les mammifères. Les farines de viandes et d’os insuffisamment stérilisées, incorporées à l’alimentation des bovins, ont été responsables de la transmission explosive de l’encéphalopathie spongiforme bovine au Royaume-Uni. Plus grave, la consommation de viande contaminée a transmis la maladie à l’Homme, entraînant 229 cas humains, tous mortels, de « variant de la maladie de Creutzfeldt-Jakob » (dont 177 au Royaume-Uni et 26 en France) [25].

Si la densité des animaux en élevage est propice au développement des épidémies, il faut en contrepartie remarquer que ces élevages, au moins en Europe de l’Ouest et en Amérique du Nord, appliquent des règles et des contrôles d’hygiène stricts, ce qui garantit un meilleur statut sanitaire et réduit le risque, pour le consommateur mais aussi pour l’élevage lui-même.

Ainsi les élevages de volailles en bâtiments confinés, très nombreux en Europe, sont peu touchés par les épidémies de grippe aviaire, alors que les canards élevés en plein air ont été massivement infectés par les virus provenant d’oiseaux sauvages [26].

Enfin, ces maladies infectieuses ne touchent pas que les animaux d’élevage. Jusque dans les années 1980, la rage des renards était présente dans quasiment la moitié du territoire français [27]. En 1978, en quelques mois les chiens du monde entier ont été atteints par une gastroentérite hémorragique associée à une mortalité élevée [28], due à un virus probablement issu du chat [29], et au milieu des années 2010, les populations de lapins en Europe étaient dévastées par la maladie hémorragique due au virus RHDV2 [30].

Les nouveaux outils pour l’histoire des agents infectieux

Comme rappelé plus haut, la plupart des agents infectieux n’ont été identifiés qu’au XX^e siècle. Après l’avènement de la biologie moléculaire dans les années 1960-70, les techniques de séquençage massif combinées aux méthodes bio-informatiques permettent désormais des études approfondies de phylogénétique. Cette discipline est en quelque sorte la généalogie fondée sur l’analyse des séquences génétiques. Parallèlement, des avancées technologiques permettent désormais d’extraire et de séquencer des ADN très anciens, y compris de périodes néanderthaliennes. Aussi est-il possible d’identifier des pathogènes dans des échantillons archéologiques (pulpe dentaire et moelle osseuse) et de séquencer tout ou partie de leurs génomes. Ainsi sont nées la génomique des anciens pathogènes et la paléomicrobiologie (voir encadré) dont les apports pour la compréhension de l’émergence des pandémies sont précieux.