Pour qu’un agent pathogène nous rende malade, il doit surmonter beaucoup de difficultés. Il doit d’abord pénétrer dans l’organisme en contournant les barrières naturelles telles que la peau, le mucus, les cils et l’acide gastrique. Ensuite, il doit se reproduire ; Certaines bactéries et parasites peuvent le faire pratiquement n'importe où dans le corps, tandis que les virus et certains autres agents pathogènes ne peuvent le faire qu'à partir d'une cellule. Et pendant ce temps, il doit parer les attaques du système immunitaire de l’organisme.

Ainsi, alors que nous sommes constamment inondés de microbes, le nombre de microbes qui pénètrent dans notre corps est généralement trop faible pour dépasser nos défenses. (Une dose suffisamment infime peut même servir à rappeler à notre système immunitaire l’existence d’un agent pathogène, renforçant ainsi notre réponse anticorps pour nous protéger contre lui.)

Lorsqu’un nombre suffisant d’agents pathogènes parviennent à briser nos défenses et commencent à se répliquer, nous tombons malades. Il ne s’agit souvent que d’un jeu de chiffres. Plus vous combattez d’envahisseurs, plus vous risquez de vous sentir malade.

Combien de microbes doivent pénétrer dans le corps avant que nous commencions à nous sentir malades ?

Cela varie selon l’agent pathogène et est connu sous le nom de « dose infectieuse » d’un microbe. Il en faut généralement plusieurs, mais certains microbes nécessitent un nombre incroyablement petit d’organismes pour déclencher une infection. Prenez le norovirus par exemple, la punaise de l'estomac connue pour se propager chaque fois que des personnes sont en contact étroit et touchent les mêmes surfaces, comme sur bateaux de croisière. Sa dose infectieuse peut être aussi faible que 18 virus individuels, ce qui rend la transmission incroyablement facile. Il est également très résistant, même à l'extérieur du corps, de sorte qu'une personne infectée qui suinte du virus peut en laisser une grande quantité derrière elle, suffisamment pour infecter facilement d'autres personnes, même plusieurs jours plus tard.

Qu’en est-il de la notion de « charge virale » ? Est-ce lié ?

Ce sont des idées similaires, mais alors que la dose infectieuse fait référence au nombre d'organismes qui entraîneront une infection, la charge virale est une mesure active de l'infection : le nombre d'organismes qui se répliquent au sein de l'hôte. La terminologie a été introduite pour la première fois auprès du grand public dans le cadre de notre compréhension du VIH/SIDA, et son utilisation a augmenté après le début de la pandémie de Covid.

Comment les chercheurs déterminent-ils la dose infectieuse d’un microbe ?

C'est encore une science inexacte. L’étude de référence, appelée étude de provocation chez l’homme, consiste à administrer délibérément aux personnes une dose de l’agent pathogène. Malheureusement, cette approche est éthiquement difficile car cela comporte (évidemment) un risque de maladie grave et de complications potentielles à long terme.

Les chercheurs exposent donc plutôt des cobayes, des rats, des souris ou des furets, selon l'agent pathogène. Mais il peut être difficile d’extrapoler directement la dose animale à l’équivalent humain.

De plus, la voie d’infection est importante. Quelque chose qui pénètre directement dans votre circulation sanguine nécessitera probablement beaucoup moins de microbes pour s'installer que celui qui pénètre par la bouche ou les poumons, par exemple, puisque la circulation sanguine permet à l'agent pathogène de contourner de nombreuses défenses de l'hôte. C'est pourquoi, par exemple, le risque d'infection par le VIH est beaucoup plus élevé lorsqu'il s'agit d'une transfusion sanguine ou d'une piqûre d'aiguille par rapport à une voie sexuelle.

Une troisième façon d’essayer de déterminer la dose infectieuse consiste à utiliser des études observationnelles, dans lesquelles les chercheurs déduisent le nombre en observant combien de temps il faut à une personne exposée (en particulier dans les familles ou dans d’autres contextes de contact étroit) pour tomber malade. Comme vous vous en doutez peut-être, cette méthode est souvent compliquée et inexacte par rapport aux deux méthodes précédentes.

Pourquoi les doses infectieuses de certains agents pathogènes sont-elles supérieures ou inférieures à celles d’autres ?

Nous n'en sommes pas sûrs. Cela pourrait être dû au fonctionnement d’un envahisseur. Les chercheurs ont suggéré que les agents pathogènes nécessitant un contact direct avec les cellules hôtes avaient tendance à être plus efficaces, de sorte que leurs doses infectieuses étaient assez faibles. Mais si les bactéries attaquent indirectement les cellules hôtes (par exemple en sécrétant des protéines qui endommagent les cellules hôtes), alors une plus grande dose de bactéries est nécessaire pour infecter l'hôte, car les sécrétions modifiant l'hôte pourraient être diluées dans le temps et dans l'espace. Cette idée a été soutenue dans un étude de 2012 qui portait également sur les virus, les champignons et les parasites. Mais nous avons encore besoin de confirmations supplémentaires pour une plus grande variété de microbes.

Que sait-on de la dose infectieuse du virus responsable du Covid ?

Nous avons beaucoup appris au cours des quatre années écoulées depuis sa première apparition, mais une grande partie provient de modèles animaux d'infection et d'études d'observation humaine. La plupart des modèles animaux nécessitent une dose élevée de virus – 10,000 1 à XNUMX million d’« unités formant des plaques » (UFP), chaque unité étant suffisante pour infecter une cellule en culture tissulaire et la tuer. Des études observationnelles chez l'homme suggèrent cependant que la dose infectieuse peut être d'environ 100 à 400 PFU en moyenne, même si là encore, cette méthode n'offre qu'une ligne directrice très approximative.

Ces études suggèrent que l’une des raisons pour lesquelles le virus est si facilement transmissible est qu’il contient une dose infectieuse relativement faible, semblable à d’autres virus respiratoires comme le RSV et les coronavirus du « rhume » (et inférieur à la dose infectieuse de la plupart des souches du virus de la grippe).

Et lorsque l’on compare la dose infectieuse à la quantité de virus exhalée par un individu infecté, il n’est pas surprenant que le virus se propage si rapidement. UN prépublication récente montre que les patients infectés peuvent expirer jusqu'à 800 copies d'ARN viral par minute pendant environ huit jours après le début de leurs symptômes. Même si nous ne pouvons pas traduire directement les copies d'ARN en quantité de particules virales vivantes, si même la moitié de ces copies d'ARN proviennent d'un virus actuellement infectieux, il est théoriquement possible d'obtenir une dose suffisamment importante pour déclencher une infection en seulement une minute. contact rapproché.

Les vaccins augmentent-ils la dose infectieuse ?

Lorsqu’une personne rencontre un agent pathogène pour la deuxième fois (que ce soit en raison d’une maladie antérieure ou d’une vaccination), plusieurs défenses de l’hôte entrent en action. Les anticorps générés par la vaccination ou une infection antérieure se lieront au microbe envahisseur. Ceux-ci interféreront avec sa capacité à s’attacher à une cellule hôte ou à sélectionner le microbe pour l’ingestion par des cellules appelées neutrophiles. Et si un virus parvient à envahir une cellule hôte, il sera ciblé pour être détruit par les cellules T mémoire.

En raison de cette réponse rapide, moins de microbes envahisseurs survivent par rapport à un individu naïf rencontrant l’agent pathogène pour la première fois, ce qui augmente effectivement la dose infectieuse.

Comment ces connaissances peuvent-elles nous aider à éviter les maladies ?

L’exposition dépend de la concentration d’agents pathogènes et du temps de contact. Ainsi, si vous parvenez à réduire l’un ou l’autre de ces éléments, vous pourrez mieux éviter les maladies infectieuses.

C’est pourquoi, dès le début de la pandémie de Covid, les experts préconisent une Modèle « fromage suisse » de protection à plusieurs niveaux, la distance sociale par rapport aux autres individus jouant un rôle clé. Plus vous êtes loin d’une personne contagieuse, moins vous serez exposé à ses particules virales. Ajouter un masque, notamment un un respirateur de haute qualité tel qu'un N95 avec un ajustement parfait, réduira encore davantage le nombre de virus que vous pourriez inhaler. La ventilation dilue également le nombre de particules virales dans l'air, c'est pourquoi le fait d'être à l'extérieur ou d'utiliser un filtre à air à l'intérieur réduit votre risque d'infection.

La vaccination est un autre moyen de réduire votre risque d’infection au Covid. Même si les vaccins sont imparfaits, la vaccination réduit néanmoins le risque de être infecté en premier lieu, en augmentant la dose infectieuse nécessaire pour déclencher une infection. Cela réduit également les risques de développer une maladie grave si vous êtes infecté. Plusieurs études suggèrent également que les personnes vaccinées sont moins susceptible d’excréter autant de particules virales et cette vaccination réduit la charge virale.

Le masquage, une ventilation accrue et la distanciation réduisent le nombre de microbes auxquels vous êtes exposé. La vaccination augmente la dose infectieuse. Ce sont les piliers de la protection contre l’infection par presque tous les agents pathogènes. La dynamique de transmission est complexe, mais les interventions que nous pouvons prendre pour nous protéger sont relativement simples.