UNIVERSITÉ DE LA MÉDITERRANÉE FACULTE DE MÉDECINE DE MARSEILLE ECOLE DOCTORALE DES SCIENCES DE LA VIE ET DE LA SANTE (EDSVS) Centre International de Recherches Médicales de Franceville (CIRMF, GABON) Infection naturelle des primates non humains par les spumavirus et transmission inter-espèces au Gabon T H È S E Présentée et publiquement soutenue devant LA FACULTÉ DE MÉDECINE DE MARSEILLE Le 14 novembre 2011 Par M. Augustin Ghislain MOUINGA ONDEME Né le 28 mai 1972 à FRANCEVILLE (GABON) Pour obtenir le grade de DOCTEUR de L’UNIVERSITÉ de la MÉDITERRANÉE SPÉCIALITÉ : Pathologie Humaine, Maladies Transmissibles et Pathologies Tropicales Membres du Jury : M. MEGE Jean Louis , Professeur Faculté de Médecine, Marseille Président M. SIMON François , Professeur CHU Saint-Louis, Paris Rapporteur M. Le GRAND Roger , Directeur de Recherches, CEA Fontenay aux roses Rapporteur M. SAÏB Ali, Professeur Chaire de Biologie CNAM, Paris Examinateur M. GESSAIN Antoine , Professeur, Institut Pasteur, Paris Examinateur M. KAZANJI Mirdad , Chef de Laboratoire, Institut Pasteur, Bangui Directeur de thèse «Longue et ardue est la route qui au sortir de l’enfer vous mène vers la lumière» John MILTON, Le Paradis perdu, (1667) 2 Dédicaces A Mon épouse Atogui , Cette thèse est aussi la tienne, pour tous les sacrifices et le soutien. A tous les enfants: Brenda, Leslie, Wilfried, Luce, Otniel, Désiré et Grégory , Vous trouverez à travers cette thèse le justificatif de mes absences répétées de la maison. A Gna Simone et Papa Romain , pour la doctrine famille. A mes parents: feu Célestin Mouinga et Monique Ntsiba , Vous pouvez continuer à être fiers de vos enfants. A tous mes frères et sœurs , Pour l’amour que vous avez pour moi, votre soutien et votre admiration A tous les miens , partis pour un voyage sans retour, Je ne vous oublie pas. A tous les membres de la ligue de TaeKwonDo du Haut-Ogooué qui ont dû faire sans moi, toujours en déplacement. A toutes les personnes qui vivent des atrocités dans nos forêts, du fait des morsures par des gorilles. Votre collaboration a permis cette étude. 3 Résumé Les spumavirus (SV) sont des rétrovirus exogènes de la sous-famille des Spumavirinae appartenant à la famille des Retroviridae . L’infection naturelle chez les primates non humains (PNH) est décrite dans la nature et en captivité, avec 75 à 100% de singes adultes infectés. Chez les PNH, la transmission des SV se fait à travers des morsures très graves. Par ailleurs, ces virus ont été isolés chez des travailleurs de zoo, exposés aux animaux infectés dans le cadre de leur travail. Récemment, des études ont aussi montré l’infection dans le milieu naturel chez des chasseurs au Cameroun. Cependant, aucune pathologie n’a jamais pu être associée à l’infection par ces virus. Au Gabon, les infections par des SV n’ont été que très peu étudiées. Les objectifs de cette thèse sont donc : 1) D’évaluer au Gabon, la prévalence des SV dans la colonie de Mandrills en captivité au centre de primatologie (CDP) du CIRMF, ainsi que dans la nature chez un grand nombre d’espèces de primates non humains ; 2) De caractériser sur le plan moléculaire les souches SV circulant au Gabon ; 3) D’identifier chez des personnes mordues par un PNH des cas de transmission inter espèces. Dans la première partie de ce travail, nous avons montré que 83% (70/84) des mandrills du CDP (38 males et 46 femelles) et 60% (9/15) des mandrills sauvages étaient infectés par le SV. L’infection augmentait avec l’âge et la différence entre les males et les femelles n’était pas significative (84% et 82%, respectivement). Un fragment de 425pb de l’ integrase a été amplifié dans 60/69 et 53 nouvelles séquences ont été isolées. L’analyse phylogénétique a mis en évidence la circulation de 11 souches différentes dans la colonie, toutes étroitement liées sauf une. La confirmation de ces résultats à l’aide de séquences de virus chez des mandrills sauvages démontre l’existence de deux groupes de mandrills (nord et sud) localisés de part et d’autre du fleuve Ogooué. En plus, nous avons étudié 497 échantillons de plasma et tissus prélevés chez 13 espèces simiennes dans la nature. L’analyse sérologique a montré l’infection par SV chez 10.8% (31/286). Le fragment de l’ integrase a été caractérisé dans 38/497 échantillons, avec la description de nouvelles infections naturelles chez les C. solatus , C. nictitans et C. cephus . Dans la deuxième partie, nous avons décrit l’infection chez 20% (4/20) des travailleurs du CDP. La caractérisation moléculaire a été faite chez deux d’entre eux: l’un a été mordu il y a 10 ans par un mandrill clairement identifié, et l’autre par un macaque 25 ans auparavant. En milieu naturel, nous avons testé 78 personnes mordues par un PNH. Au total, 19 personnes mordues (24%) étaient séropositives pour le SV. Sur ces 19 individus, 15 séquences virales ont été obtenues dont 12 de gorilles, 2 de chimpanzés et une de cercopithèque. 4 Ces résultats montrent que les PNH du Gabon sont infectés par les SV et que la transmission inter espèces des SV intervient chez des personnes mordues par ces animaux. Mots clés : Spumavirus; mandrills; primates non humains; transmission inter espèces; Gabon. 5 Abstract Foamy viruses are members of the Spumavirus genus of the Retroviridae family. These complex exogenous retroviruses are highly prevalent in several animal species, including nonhuman primates (NHP). The seroprevalence of antibodies to Simian foamy virus (SFVs) in captive adult NHP populations can reach 75-100%. SFV infection has been reported in people occupationally exposed to nonhuman primates in zoos. Recently, naturally acquired SFV infections were described in a group of hunters living in Cameroon, central Africa. In Gabon, foamy viruses are less studied. In our study, we evaluated the natural history of SFV in a free-ranging colony of mandrills (CIRMF primate center) and in mandrills living in natura in Gabon (central Africa). We also determined the SFV prevalence in a series of 497 NHP living in different parts of Gabon. Lastly, we investigated the possible transmission of SFVs to humans. First, SFV infection was determined by specific serological (Western blot) and molecular (nested PCR of the integrase region in the polymerase gene) assays. Seropositivity for SFV was found in 70/84 (83%) captive and 9/15 (60%) wild-caught mandrills. The 425-bp SFV integrase fragment was detected in peripheral blood DNA from 53 captive and 8 wild-caught mandrills. Sequence and phylogenetic studies demonstrated the presence of two distinct strains of mandrill SFV, one clade including SFVs from mandrills living in the northern part of Gabon and the second consisting of SFV from animals living in the south. Among the NHP, 10.8% (31/286) of the plasma/sera were SFV seropositive. Integrase gene was characterized in 38 samples with novel SFVs in several species of Cercopithecus. Second, the presence of SFV was also evaluated in 20 people who worked closely with mandrills and other NHP. Integrase region of 425 bp was found in 2/20 (10%) humans. One man who had been bitten 10 years earlier by a mandrill and another bitten 22 years earlier by a macaque were found to be SFV-infected, both at the Primate Centre. Comparative sequence analysis of the virus from the first man and from the mandrill showed nearly identical sequences, indicating genetic stability of SFV over time. The second man had a sequence close to SFVmac sequences. Of the 78 people, mostly hunters, who had been bitten or scratched by NHPs, 19 were SFV seropositive, with 15 cases confirmed by PCR. All but one were infected with ape SFV. We thus found novel SFV strains in NHPs in Gabon and high interspecies transmission of SFVs from gorilla bites. Keywords : Simian foamy virus; non human primates; mandrills; interspecies transmission; Gabon 6 Remerciements Je voudrais rendre un hommage mérité à feu le Président Omar Bongo Ondimba, pour avoir eu l’idée de créer le Centre International de Recherches Médicales de Franceville (CIRMF) qui nous permet de réaliser nos travaux de recherche. Je voudrais, très respectueusement, remercier Monsieur le Président Ali Bongo Ondimba qui a su maintenir cet outil, et pour l’intérêt qu’il porte à tous nos travaux de recherche. Que Monsieur le Ministre Paul Toungui, Président du Conseil d’Administration du CIRMF, trouve à travers ces mots toute ma reconnaissance et mon admiration. Je remercie très sincèrement Monsieur le Docteur Jean-Paul Gonzalez, Directeur Général (DG) du CIRMF, et à travers lui toute l’institution, pour m’avoir permis de faire le bon choix pour cette thèse et pour son soutien permanent. Je remercie aussi monsieur le Professeur Philippe Blot, ancien DG du CIRMF, qui m’a autorisé à m’inscrire dans cette longue formation doctorale et a engagé le CIRMF à me soutenir. Je voudrais exprimer toute ma gratitude à Monsieur le Professeur Jean-Louis Mège pour m’avoir accepté à l’école doctorale EDSVS de Marseille et pour avoir accepté de présider ce jury. Je voudrais rendre hommage au Docteur Mirdad Kazanji qui a redonné espoir à ma carrière scientifique. Beaucoup reste à faire, mais ce que je suis devenu dans le domaine scientifique, je le dois en grande partie à lui. Je le remercie en tant que DG de l’Institut Pasteur de Bangui (RCA), pour m’y avoir reçu afin de finaliser cette thèse. Je lui exprime toute ma reconnaissance pour avoir favoriser mes échanges professionnels avec ses collaborateurs et pour les critiques de ces derniers sur ma thèse. Enfin merci de m’avoir permis de découvrir le peuple frère de Centrafrique.