EFFICACITE DU CYMELARSAN® CHEZ DES BOVINS INFECTES EXPERIMENTALEMENT PAR TRYPANOSOMA EVANSI 

EFFICACY OF CYMELARSAN® FOR THE TREATMENT OF CATTLE INFECTED EXPERIMENTALLY WITH TRYPANOSOMA EVANSI

M. L. Dia¹  &  M. Desquesnes^{1, 2}

¹.CIRDES, BP 454   01 Bobo-Dioulasso, Burkina Faso  ; mldia@mr.refer.org
² CIRAD-EMVT, BP 5035, 34032 Montpellier, France

Summary

            Cattle infected with T. evansi often show a chronic form (intermittent fever, progressive anaemia, lacrimation, sub-sternal oedema, etc.), which can last for a long time. Forms without any clinical symptoms are common and in this case these animals constitute a reservoir of parasites.

            Two stocks of T. evansi were used in this survey, namely T. evansi Rotat 1/2 (P10 ITMAS 060100) isolated from buffaloes provided by the Institute of Tropical Medicine of Antwerp, Belgium, and T.evansi isolated from dromedary at Touro (Gorom-Gorom, north of the Burkina Faso). Twenty five crossbred heifers (zebu x baoulé) were experimentally infected with one dose of 5 millions of T. evansi. They were distributed in 4 groups. Group 1 composed of 10 heifers was infected with T. evansi Rotat 1/2 then treated. Group 2, composed of 5 heifers infected with T. evansi (T. evansi Rotat 1/2 was not been treated. Group 3  composed of 5 heifers infected with T. evansi of the Burkina Faso was not treated. Animals of the group 2 and 3 served for positive control and for the comparison of the stock pathogenicity. The group 4 was composed of five heifers not treated served as the negative control. Animals were treated with Cymelarsan® (Merial,France), with a single dose of 0.5 mg/kg bw. Then they were followed serologically by Antibody Elisa. 

            The results showed that the parasitaemia of infected animals was always low. One  observed 2 or 3 small peaks of parasitaemia with a duration not exceeding 3 days, which alternated with long periods without the appearance of parasites in the peripheral blood of the animals. During these long period without appearance of parasites if the animal was not treated, we observed sometimes a decrease of PCV, although the parasitological examinations were always negative. In that sense, 3 cases of mortality were recorded but there was no certainty of a T. evansi infection.

            At a single dose of 0.5 mg/kg bw, a complete and rapid parasitological cure was obtained. Furthermore, the serological follow-up by indirect Elisa of the treated animals compared to that of the positive controls provided interesting information. After the treatment, the reduction of the optical densities (expressed in percentage of positivity) in the treated animals was highly significant, from 48% to 26%. In the same period, they increased from 42% to 55% in the positive controls. The serums of animal treated became negative between 3 and 4 months after treatment. The effect of the treatment with Cymelarsan® is therefore confirmed curative The obtained results are very interesting from an epidemiological point of view of animal trypanosomiasis and eventually humans, since the pathogenicity of T. evansi was, very recently, also observed in man.

Key words: epidemiology, trypanosomosiasis, cattle, T. evansi, parasitaemia, Cymelarsan®

Résumé

            Les bovins infectés par T. evansi manifestent souvent une forme chronique (fièvre intermittente, anémie progressive, larmoiement, œdème sous sternal, etc.) dont la durée est assez longue. Des formes inapparentes ne sont pas rares, en ce sens que ces animaux constituent alors des réservoirs de parasites.

            Deux souches de T. evansi ont été employées dans cette étude. Il s’agit de T. evansi RoTat 1/2 P10 ITMAS (060100) isolé de buffle fourni par l’IMT d’Anvers (Belgique) et de T. evansi isolé d’un dromadaire à Touro (commune de Gorom-Gorom, Burkina Faso). Vingt-cinq génisses croisées (zébu x baoulé) ont été infectées avec une dose de 5 millions de T. evansi. Elles ont été réparties en 4 groupes. Le groupe 1, composé de 10 génisses a été infecté par T. evansi (RoTat 1/2) puis traité. Le groupe 2, composé de 5 génisses infectées par T. evansi (RoTat 1/2), n’a pas été traité. Le groupe 3 est composé de 5 génisses infectées par T. evansi du Burkina Faso. Il n’a pas été traité. Les animaux des groupes 2 et 3 vont servir de témoins positifs et de comparaison de pathogénicité entre souches. Le groupe 4 est composé de cinq génisses non infectées servant de témoins négatifs. Les animaux ont été traités à la dose unique de 0,5 mg/kg de Cymelarsan®. Après traitement, les animaux ont fait l’objet de suivi sérologique par Elisa indirecte.

            Les résultats obtenus ont montré que la parasitémie des animaux infectés est toujours faible. On observe 2 ou 3 petits pics de parasitémie dont la durée ne dépasse pas 3 jours espacés de longue période sans apparition de parasites dans le sang périphérique des animaux. Pendant cette phase d’absence de parasites, si l’animal n’est pas traité, on assiste parfois à une diminution de l’hématocrite alors que l’examen parasitologique est toujours négatif. Dans de telles circonstances, 3 cas de mortalité ont été enregistrés sans qu’elle ait pu être rapportée avec certitude à l’infection par T. evansi.

            A la dose unique de 0,5mg/kg, il y a eu guérison parasitologique. Par ailleurs, le suivi sérologique par Elisa-indirecte des animaux traités, comparé à celui des témoins, a fourni des renseignements intéressants. Après le traitement, la chute des densités optiques (exprimées en pourcentage de positivité relative) chez les animaux traités est très nette. Elles sont passées de 48% à 26%. A la même période, celles des animaux témoins sont passées de 42% à 55%. Les sérums des animaux infectés et traités sont devenus négatifs entre 3 et 4 mois après traitement. L’effet stérilisant du traitement est donc confirmé. Les résultats obtenus sont très intéressants dans le domaine de l’épidémiologie de la trypanosomose animale à T. evansi et éventuellement humaine, car il a été démontré la pathogénéicité de T. evansi chez l’homme.

Mots clés : Cymelarsan®, dose, épidémiologie, trypanosomose, bovins, T. evansi, parasitémie

1.         Introduction

            Quand des bovins sont infectés naturellement par T. evansi, on observe souvent une forme chronique dont la durée est assez longue. Aussi, des formes inapparentes ne sont pas rares (Itard, 2000), en ce sens que ces animaux, comme la chèvre (Denning, 1989) et le mouton (Dia, 1922), peuvent alors constituer des réservoirs de parasites et, par conséquent, jouer un rôle en épidémiologie pour les animaux sensibles comme les dromadaires et les chevaux . D’autant plus que dans certains pays, ces animaux peuvent se retrouver dans les mêmes pâturages ou points d’eau. Cependant, d’autres auteurs ont montré que devant l’exacerbation des symptômes, il a fallu procéder au traitement des brebis infectées expérimentalement par T. evansi (Jacquiet et al., 1993).

            Le Trypamidium® employé à des doses comprises entre 0,5-1 mg/kg permet d’atteindre, durant 2 à 3 semaines, une thérapie curative contre T. evansi. Cependant, au-delà de 1 mg, le produit est très mal supporté par des animaux comme le dromadaire (Balis et al., 1977). D’autres auteurs ont mis en évidence la résistance des souches de T. evansi vis-à-vis du Bérenil®, du Samorin®, de l’Ethidium® et du Novidium® (Gitatha, 1979). Un produit efficace contre les infections à T. evansi est donc indispensable. Le Cymelarsan® ou Mel Cy®) (mélarsamine) a été synthétisé en 1985 et commercialisé en 1992. Ces résultats ont provoqué, chez des dromadaires naturellement infectés par T. evansi, une guérison avec stérilisation parasitaire après un seul traitement à la dose de  0,25 mg/kg de poids vif (Biswas and Hunter, 1993 ;  Otsyula et al., 1992 ; Tager-Kagan et al., 1982). Cependant, chez les buffles, à cette dose unique, quelques rechutes ont été rapportées (Lun et al., 1991).

            Dans la présente étude, des bovins ont été infectés expérimentalement par deux souches de T. evansi. L’objectif de ce travail est non seulement de vérifier la réceptivité de ces animaux vis-à-vis de ce parasite et de comparer la pathogénicité entre les souches, mais également de s’assurer de l’efficacité du Cymelarsan® à la dose unique de 0,5 mg/kg de poids vif.

2.         Matériel et méthodes

2.1.      Souches de T. evansi

            Deux souches de T. evansi ont été employées dans cette étude.  Il s’agit de :

1. T. evansi RoTat 1/2 P10 ITMAS (060100) fourni par l’Institut Médecine Tropicale Anvers, Belgique. Cette souche s’est révélée très pathogène pour la souris (mortalité totale des souris  au 3ème jour post-infection).
2. T. evansi isolé de dromadaire à Touro dans la commune du Gorom-Gorom au Nord du Burkina Faso (Dia, 2005). Celle-ci aussi s’est révélée très pathogène pour la souris puisque sur le terrain il a fallu procéder régulièrement à des passages sur souris pour éviter de la perdre. 

2.2.      Animaux

            Au total, 25 bovins achetés à l’abattoir de Bobo Dioulasso ont été utilisés. Il s’agit de génisses croisées zébu x baoulé, dont les examens parasitologique (Murray et al., 1977) et sérologique par Elisa-indirect sur antigènes de T. vivax, de T. b. brucei, de T. congolense et de T. evansi  (Desquesnes et al., 1999 ; Desquesnes, 1997) n’ont révélé aucune infection trypanosomienne. Au CIRDES, ces animaux ont été bouclés puis traités avec l’acéturate de diminazène à la dose de 7 mg/kg et mis en stabulation dans une étable sous moustiquaire où ils reçoivent une alimentation composée de paille de riz et de tourteaux de coton. Après une période d’adaptation dans l’étable, ils ont été répartis en 4 groupes :

1. Groupe 1 : Dix génisses infectées par T. evansi (RoTat 1/2  P10 ITMAS 060100). Après détection des parasites, elles ont été traitées au Cymelarsan® (Merial, France, Lot : U061 081A 30)  à la dose unique de 0,5 mg/kg poids vif.
2. Groupe 2 : Cinq génisses infectées par T. evansi (RoTat 1/2  P10 ITMAS 060100) mais non traitées.
3. Groupe 3 : Cinq génisses infectées par T. evansi du Burkina Faso. Elles ne seront pas traitées.

Les groupe 2 et 3 vont servir de témoins positifs (infectés) et pour la comparaison de la pathogénicité de deux souches.

1. Groupe 4 : Cinq génisses non infectées qui vont servir de témoins négatifs.

Les animaux à infecter ont reçu chacun un inoculum de 5 millions de T. evansi. Ils ont été infectés le 15 octobre 2004 et ont fait l’objet de suivi quotidien jusqu’au 16 mai 2005, à l’aide de fiches individuelles où sont notés les signes cliniques, la parasitémie, l’hématocrite, la température rectale, la date de traitement et éventuellement les inoculations à des souris. Après traitement, ils ont également fait l’objet de suivi sérologique par le test Elisa indirecte. Tout animal dont le pourcentage de positivité relative (PPR) est supérieur à 20%, est considéré positif (Desquesnes et al., 1999 ; Desquesnes, 1997). Le sang de certains animaux traités sera inoculé à des souris.

3.         Résultats et discussion

3.1.      Incubation

La durée d’incubation (date d’apparition des premiers trypanosomes dans le sang périphérique des animaux) est très variable.

• Dans le groupe 1, pour 8 animaux la durée d’incubation moyenne est de 4±5 jours. Pour 7 d’entre eux, elle varie entre 3 et 5 jours et pour un sujet, elle est de 15 jours. En revanche pour deux autres animaux, il a fallu procéder à une réinfection 33 jours après la première infection. Ces deux animaux sont positifs 10 jours après réinfection.

• Dans le groupe 2, après 33 jours d’infection, aucun parasite n’a été observé chez tous les animaux. Ils ont tous été réinfectés le 23 novembre 2004 avec le même inoculum. Deux animaux sont positifs respectivement à 5 et 9 jours après réinfection. Un animal est mort 23 jours après réinfection sans qu’on ait détecté un trypanosome dans son sang. Pour deux autres animaux, comme ils sont toujours négatifs, leur sang a été inoculé à des souris le 4 février. Aucune des souris n’a révélé que le sang des animaux était infectieux.

• Dans le groupe 3, deux animaux sont positifs 3 et 10 jours respectivement après la première infection puis aucun trypanosome n’a été détecté. Après un mois de suivi, tous les animaux ont été réinfectés le 16 novembre 2004. Entre cette date et le 4 février 2005, aucun de ces animaux n’a révélé la présence de T. evansi dans son sang périphérique. Leur sang a été inoculé à des souris le 4 février. Ces souris sont positives et sont toutes mortes deux semaines après l’infection alors que l’examen des buffy coat du sang des animaux correspondants n’est positif que le 11 mai 2005.

Cette durée d’incubation variable rappelle aussi le cas des dromadaires. En effet, chez le dromadaire la période d’incubation de T. evansi est aussi très variable (10 jours à 3 ou 4 semaines). Dans les conditions naturelles, la pénétration de T. evansi  dans la peau crée au point d'inoculation un chancre, dont le délai d'apparition dépend de la dose inoculée (Luckins et al., 1992). Trois à quinze jours après inoculation, les trypanosomes passent dans la circulation générale par voie sanguine ou lymphatique. Quant au fait d’observer que le sang des animaux bien qu’il soit négatif était infectieux pour la souris, de telles situations ont été observées chez le mouton  (Dia, 1992).

3.2.      Parasitémie

            D’une manière générale, aussi bien pour les génisses infectées par RoTat 1/2  que celles par T. evansi du Burkina, l’expérience a montré que les parasitémies sont faibles. On note des variations individuelles tant au niveau des animaux que des souches.  Chez tous les animaux infectés, quelle que soit la souche de T. evansi, on observe 2 ou 3 petits pics de parasitémie dont la durée ne dépasse pas 3 jours espacés de longue période sans apparition de parasites dans le sang périphérique.  Le suivi de la parasitémie des animaux du groupe 2 en est une des illustrations (Tableau 1).

            La négativité de bovins infectés par T. evansi par examen des buffy coat, invite à interpréter avec prudence de tels résultats s’ils ne sont pas accompagnés de méthodes de détection parasitologique plus sensibles comme l’inoculation aux souris. D’autant plus qu’il est bien connu que T. evansi peut avoir d'autres localisations que le sang (Luckins et al., 1992 ; Balis, 1968). De plus, de telles situations dans le domaine expérimental ont été rapportées par différents auteurs et pour d’autres espèces animales, ce qui a conduit Denning (1989) à dire que la chèvre peut être un réservoir potentiel de T. evansi. D’après Boid et al. (1981), cette éventualité est possible chez les petits ruminants, mais ils suggèrent au préalable d'isoler ce parasite chez les camelins, les chèvres et les moutons, et de procéder à la comparaison des profils enzymatiques et antigéniques avant de conclure. 

Tableau 1. Suivi de l’examen parasitologique des animaux du groupe 2

3.3.      Pathogénicité

            Dans l’ensemble, les deux souches n’ont pas exprimé de pathogénicité vis-à-vis des bovins contrairement à ce qui a été observé chez la souris.

Tableau 2 : Comparaison de l’hématocrite moyen entre les différents groupes

* : hématocrite moyen durant toute la période d’infection ; ** : hématocrite moyen durant tout le suivi

            Au niveau des températures rectales, en cours d’infection, les valeurs les plus élevées ne dépassent pas 38,7°C. Au niveau de l’hématocrite, durant tout le suivi, selon le groupe d’animaux, les moyennes des valeurs de l’hématocrite sont regroupées dans le tableau 2. D’une manière générale, quelle que soit la souche de T. evansi, pour les trois premiers groupes, les valeurs moyennes des animaux avant l’infection sont légèrement supérieures à celles des animaux au cours de l’infection. Pour le groupe 1, on s’attendait à enregistrer des valeurs de l’hématocrite après traitement supérieures, mais c’est l’inverse que l’on observe. Ici également, on note des variations individuelles. En effet, pour 5 animaux, leur hématocrite après traitement est supérieur à ceux de leur congénère pendant la période d’infection, et pour 5 autres, c’est le contraire. Cependant, si l’on considère l’hématocrite entre le jour où l’animal est positif et le jour où il a été traité, la valeur moyenne de l’hématocrite des animaux du groupe 1 est de 31,6± 3,4%. Cette valeur est légèrement inférieure à la moyenne de l’hématocrite des animaux après traitement.

            Les animaux infectés n’ont pas présenté un tableau clinique similaire à celui décrit chez des buffles qui font une maladie aiguë ou subaiguë avec mortalité après extériorisation des symptômes ou après chronicité. Cependant, il est important de signaler que chez tous les animaux infectés, quelle que soit la parasitémie de départ, dès que l’animal est positif, s’il n’est pas traité, chez certains sujets on peut assister à une diminution légère de l’hématocrite de l’animal en question alors que l’examen parasitologique de son sang est toujours négatif. Dans de telles circonstances, 3 cas de mortalité ont été enregistrés sans qu’ils aient pu être rapportés avec certitude à l’infection par T. evansi

            Par ailleurs, il faut noter que dans le groupe 4 (témoin négatif), l’hématocrite moyen des animaux est très faible. Il semblerait que même pendant la période d’adaptation, lors des lotissements, l’hématocrite de ces animaux s’étaient avérés faibles.

3.4.      Effet du traitement par le Cymelarsan®

            A la dose unique de 0,5 mg/kg, chez les animaux traités dont la date de traitement pour certains est comprise entre le 1er novembre à ce jour, aucun n’a présenté de rechute. Une guérison parasitologique est obtenue. Pour tous les animaux traités, après un suivi de plus de 40 jours, leur sang a été inoculé à des souris. A nos jours, aucune des souris n’est positive alors que dans une étude antérieure, à la dose de 0,25mg/kg pour la même période de suivi, comme il a été rapporté chez les buffles (Lun et al., 1991), quelques cas de rechute avaient été notés, dont certains révélés à la suite d’inoculation à des souris. Pour ces cas, un deuxième traitement était nécessaire. Pourtant à la dose de 0,25 mg/kg, tous les essais ont confirmé que le Cymelarsan® est le médicament de choix pour combattre les infections naturelles  à T. evansi chez les dromadaires au Kenya (Otsyula et al.,  1992). Les essais de l’efficacité sur ce produit conduits par Tager-Kagan et al., (1989) et Zelleke et al.(1989) montrent qu’il est très efficace. On enregistre une disparition totale de T. evansi en trois heures. Dans notre cas, les prélèvements effectués deux heures après traitement ont montré qu’aucun trypanosome n’a été détecté à l’examen de buffy coat. Par ailleurs, des lapins infectés et traités par ce produit à la même dose n'ont pas fait de rechutes (Dia, 1992 ; Biswas et Hunter, 1993). Des résultats spectaculaires sont obtenus chez un chamelon très infecté naturellement et en décubitus prolongé (Dia, non publié).

3.5.      Suivi sérologique

            Le suivi sérologique des animaux a donné d’excellents résultats. La comparaison de la cinétique des anticorps entre les animaux des groupes 1 et 2 est illustrée dans le graphique suivant (figure 1).

            Le 4 janvier 2005, neuf animaux du groupe 1 étaient traités ; ils étaient en moyenne à 38,7±16,8 jours après traitement. La moyenne de leur PPR est 46±12% contre 54% pour l’animal qui n’a pas été traité et qui le sera le 24 janvier. Les PPR des animaux de ce groupe après traitement, aux mêmes dates correspondantes, sont toujours très nettement inférieurs à ceux du groupe 2. Pourtant dans le groupe 2, certains animaux sont presque toujours négatifs à l’examen de leur buffy coat.

            A l’achat, tous les animaux retenus avaient un PPR inférieur à 20%. Après infection et traitement des animaux, la comparaison entre les 4 groupes à partir du 28 janvier (figure 2) a fourni d’intéressants renseignements.

            Parmi les animaux encore positifs le 18 février, figure le dernier à être traité dont le PPR à cette date est de 29%. Dès le 7 mars, exception faite pour un seul animal qui ne sera négatif que le 18 mars, tous les autres animaux, y compris  le dernier à être traité, sont devenus négatifs au test Elisa indirecte. Tous les animaux traités au Cymélarsan® sont donc devenus négatifs entre 3 et 4 mois après traitement. Ce qui est conforme aux observations rapportées par différents auteurs. Selon Desquesnes (1997), la persistance des anticorps après traitement stérilisant est de 2 à 4 mois lors d’infections récentes par T. vivax, et par T. evansi. Et d’après Dia (1992), chez des lapins infectés expérimentalement par T. evanisi, les anticorps ne sont plus décelables dans le plasma 4 mois après traitement en utilisant la Technique ELISA et 6 mois après en employant la méthode IFI.

            Dans le groupe 3, le suivi sérologique a aussi fourni d’importants renseignements (figure 3). Durant tout le suivi de ces animaux, il a été rarement détecté la présence de T. evansi chez certains animaux (Tableau 1). Au regard de ce tableau, il s’avère que seul l’animal n° 353  fut souvent détecté positif. Or la figure 3 montre que seul l’animal n°386 a présenté un sérum négatif entre le 7 février et le 21 mars 2005. Les animaux n°354 et n° 386 n’ont jamais été positifs à l’examen parasitotolgique. Le n° 351 n’a été positif que lors de la première infection aux dates du 25 octobre et du 4 novembre 2004. Or le graphique ci-dessus montre que ces animaux sont presque toujours positifs à l’analyse sérologique.

            De telles situations ont été également rapportées par d’autres auteurs chez les petits ruminants en utilisant l’IFI (Jacquiet et al., 1993). Au Soudan, la recherche de ce parasite chez les petits ruminants s'est avérée aussi infructueuse, malgré la détection dans leurs sérums d'anticorps spécifiques (Boid et al., 1981).

            Le suivi sérologique des animaux infectés puis traités, comparés à ceux qui sont infectés mais non traités, permet donc de conclure que dans la détection de T. evansi chez les bovins, en cas d’examen négatif  des buffy, il faut obligatoirement associer un examen sérologique.

4.         Conclusion

            Des bovins infectés par T. evansi ont présenté des parasitémies généralement faibles avec une tendance à la chronicité. On observe 2 ou 3 petits pics de parasitémie dont la durée ne dépasse pas 3 jours espacés d’une très longue période sans apparition de parasites dans le sang périphérique. L’examen parasitologique peut être toujours négatif alors que le sang de l’animal se révèle pourtant infectieux à la suite d’inoculations à des souris et son sérum positif à l’Elisa indirecte. De telles situations montrent le rôle que peuvent jouer les bovins dans l’épidémiologie de la trypanosomose à T. evansi. En effet, les résultats obtenus donnent lieu à considérer les bovins infectés de T. evansi comme réservoirs de parasites pour les animaux sensibles. Toutefois, il y a lieu de se poser la question si les parasitémies extrêmement faibles sont favorables à la transmission mécanique de T. evansi. Dès lors, on doit se demander s’il ne faut pas considérer les bovins comme un cul de sac épidémiologique au lieu d’un réservoir du parasite, même s’il est vrai que le parasite peut y séjourner longtemps dans le sang périphérique de l’animal comme cela a été démontré dans l’expérience.   

            Dès qu’un animal est positif, il faut le traiter. A la dose unique de 0,5 mg/kg, une guérison parasitologique est obtenue ; aucune rechute n’est observée durant tout le suivi. Chez les animaux traités au Cymélarsan®, leurs sérums sont devenus négatifs entre 3 et 4 mois après traitement.

Références

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