Incidence de la brucellose humaine dans les exploitations d'élevage mixte : intérêt de la réaction d'hémagglutination passive

Bull. Org. mond. Sante 1973, 4, 661-666 Bull. Wld Hlth Org. J Incidence de la brucellose humaine dans les exploitations d'elevage mixte Inter8t de la reaction d'hemagglutination passive G. RENOUX' & M. RENOUX 2 La primo-infection brucellique des etres humains est un des facteurs qui retentissent sur l'etat de sante generale despopulations rurales. Meconnue par les statistiques, la brucellose- maladie des hommes est certainement tres repandue dans les populations agricoles. Ces constatations d'enquetes anterieures ont incite' t une nouvelle htude epidemiologique sur les rapports entre l'infection brucellique des animaux et l'incidence de la brucellose humaine dans des fermes oui l'elevage est mixte, bovin et caprin. Les re'sultats concernant 211 personnes, vivant dans 89 fermes, et 150 te&moins urbains demontrent la corre'lation entre l'existence defoyers recents de brucellose animale et le nombre d'humains se'rologiquement positifs. Ce n'est que dans lesfermes ou' la brucellose animale existe depuis moins de 10 ans, que 54 des 81 personnes examinees (66,6%Y.) ont une serologie brucellique positive. Huit d'entre elles sont atteintes de brucellose clinique ave'ree et 23 autres de brucellose tre's probable. On confirme la sensibilite et la specificite de la reaction d'hemagglutination passive appliquee au diagnostic des brucelloses. Des publications r6centes (Renoux, G. et al., 1970; Renoux, 1973) attirent I'attention sur la fre- quence et l'importance des brucelloses humaines en milieu rural. L'impregnation brucellique des hu- mains coincide exactement avec 1'existence actuelle ou passee de la brucellose bovine. Tous les temoins urbains sont serologiquement negatifs. Ces resultats mettent en relief le caractere professionnel de l'infec- tion brucellique de 1'homme, demontrent 1'existence d'un tres grand nombre de cas d'impregnation bru- cellique silencieuse equivalant 'a une v6ritable primo- infection. Enfin, ils ont permis la decouverte de nombreux cas ignores de brucellose humaine tant le diagnostic en est difficile si l'on ne fait pas appel aux examens de laboratoire. METHODES Ces donnees jointes aux resultats partiels, portant de'ja sur 20 000 serums, d'une enquete de masse qui 1 Directeur du Laboratoire d'Immunologie, Faculte de Medecine, Universite de Tours, France. 2 Medecin assistant, Laboratoire d'Immunologie, Faculte de Medecine, Universite de Tours. doit examiner au moins 100 000 sujets, ont incit6 A une nouvelle etude epidemiologique qui a Wt6 faite dans une region du centre de la France o'u la brucellose humaine est consideree ne pas exister. Dans les zones choisies, 1'elevage est mixte. L'en- quRte est basee sur des principes de strict volontariat ce qui explique pourquoi nous n'avons examine que 211 personnes parmi celles vivant ou travaillant dans 89 fermes oiu sont parques 2626 chevres et 1451 bovins. En meme temps, 150 personnes vivant dans une grande ville et sans contact rural (verifie par un interrogatoire) ont servi de controles de la sp6ciflcitc des reactions serologiques. Les stigmates immunologiques de la brucellose sont recherches chez 1'homme par a) la reaction d'agglutination lente en tubes (Renoux & Gaumont, 1966); b) la reaction de fixation du complement (Renoux & Gaumont, 1966); c) la reaction d'hemag- glutination passive (Renoux, M. et al., 1968, 1970, 1972). Ces trois reactions sont standardisees par l'emploi de 1'etalon international de serum anti- Brucella abortus (ElSAb). On considere comme posi- tive l'agglutination en tube 6gale ou superieure a 100 UI; la fixation du complement au taux de 3064 -661- G. RENOUX & M. RENOUX dilution serique egal ou superieur a 1: 5 (soit 1: 50 du titre donn6 par EISAb en presence de l'antigene); l'hemagglutination passive au titre de 1: 100 (soit 1: 2000 du titre donn6 par EISAb). Chaque volontaire est interrog6 selon une fiche- type: No de l'exploitation agricole, age, sexe, antece- dents pathologiques, etat de sante actuel, profession precise actuelle, professions ant6rieures... En cas de reactions serologiques positives ou suspectes, on procede a un interrogatoire plus detaill et a un examen clinique. Les brucelloses animales sont recherchees par l'epreuve de l'anneau (ring-test) sur le lait de melange des vaches, et sur le lait de melange des chevres (Renoux & Cordier, 1952), par la connaissance des examens veterinaires de prophylaxie, par les avorte- ments connus, par les vaccinations. En outre, on pratique a titre de sondage, sur des serums d'ani- maux preleves au hasard dans la ferme, des reactions d'agglutination lente en tubes, de fixation du comple- ment, d'hemagglutination passive et l'epreuve au serum anti-globuline (Renoux & Gaumont, 1966). RISULTATS 1) Aucun des serums de contr6le preleves sur 150 habitants d'une ville n'est positif a aucun titre pour les reactions serologiques d'agglutination, de fixation du complement et d'hemagglutination. 2) La brucellose animale serait inconnue dans 25 fermes, soit 28% des exploitations visitees. Ces fermes contiennent 746 caprins (28% de l'effectif total), et 291 vaches (20% des bovins). Les avorte- ments paraissent n'avoir jamais ete signales. Ni les epreuves de l'anneau sur le lait, ni les examens serologiques de sondage pratiques sur 76 chevres et 32 vaches ne sont positifs a aucun taux. Sur 56 personnes des deux sexes (26,5 % de la population totale examin6e), 53 sont negatives aux examens de recherche de la brucellose. Les serums de 3 hommes habitant ces fermes indemnes donnent une reaction d'agglutination sus- pecte a 30 UT. Dans ces 3 cas, ni la fixation du complement, ni la reaction d'hemagglutination pas- sive ne sont positives a aucun taux, a partir de la dilution serique de 1: 5 pour la fixation du comple- ment et de 1: 50 pour l'hemagglutination, non plus que l'epreuve a l'anti-globuline. Aucun de ces 3 hommes ne manifeste, ou n'a manifeste, un syn- drome clinique qui puisse evoquer une atteinte bru- cellique. Il s'agit la tres probablement de fausses reactions suspectes, souvent signal&es dans la pra- tique de la reaction d'agglutination de la brucellose. 3) Vingt-neuf fermes, soit 32,5% des exploita- tions, comprennent 551 chevres (20% du total) et 339 vaches (23% des bovins). Dans aucune de ces exploitations, il n'y aurait eu d'avortements brucel- liques depuis 10 ans. Dans 19 fermes, les bovins ont ete vaccin6s au vaccin vivant B 19. Dans chaque ferme, les 6preuves de l'anneau pratiquees sur les laits de m6lange de vaches ou de chevres sont positives; en meme temps, un ou plu- sieurs examens serologiques de sondage effectues 'a partir de serums d'animaux prelev6s au hasard sont positifs. Sur 74 personnes examinees (35% de la population totale), 73 sont completement negatives pour cha- cune des trois epreuves serologiques de la brucellose. Une femme presente une fixation du complement et une hemagglutination tout a fait negatives; son serum permet une reaction d'agglutination a 30 UI. Aucun de ces 74 volontaires n'a, dans son anamnese ou dans son etat actuel, une symptomatologie qui fasse penser a la brucellose. 4) Dans 35 fermes (39,3% des exploitations visi- tees), la brucellose bovine ou caprine est averee, a la fois par l'existence d'avortements depuis moins de 10 ans et par les serologies actuelles positives. Le cheptel comprend 1329 chevres et 821 vaches, soit 50,6% des caprins et 56,6% des bovins. Quatre-vingt-un volontaires des deux sexes, repre- sentant 38,4% de la population totale, sont exami- nes. Cinquante-six prelevements sont positifs a l'une ou l'autre des reactions serologiques de la brucellose (tableau 1). Dans ce groupe, 2 serums sont negatifs aux reac- tions de fixation du complement ou d'hemagglutina- tion et suspects a 30 ou 60 UI en agglutination. II s'agit de: un homme de 53 ans, bien portant, patron d'une ferme ou l'epreuve de l'anneau sur le lait des caprins est positive, ou l'existence de brucellose caprine aurait ete recemment reconnue a la suite d'avortements, ohu cependant 6 serums de chevres preleves parmi les 22 betes du troupeau sont negatifs aux reactions serologiques. Deux autres personnes examinees dans la meme ferme sont negatives; une femme de 49 ans, seule a suspecte# sur 3 personnes examinees dans cette ferme. Quel- ques avortements de chevres ont ete signales un an auparavant, sans que la serologie ait confirme 662 LA BRUCELLOSE HUMAINE DANS LES EXPLOITATIONS D'ELEVAGE MIXTE6 Tableau 1. S6rologie brucellique de 56 volontaires dans 35 exploitations ou la brucellose animale est connue H6magglutinations a - 50 100 200 400 800 1600 A-F- b 19 5 4 2 1 A-F+ 1 1 A+F- 2 4 4 3 3 1 A± F+ 1 1 A+F+ 1 1 A+F- 1 1 a H6magglutination, en rAciproque du taux. b A- = agglutination infArieure A 15 Ul; A+ = agglutination comprise entre 15 et 60 Ul; A+ = agglutination 6gale ou supArieure A 100 Ul; F- = fixation du complAment n6gative; F+ = fixation du complAment sup6rieure ou Agale A la dilution sArique initiale de 1 : 5. le diagnostic de brucellose; l'epreuve de I'anneau sur le lait est positive au melange du lait de 19 chevres. Tres probablement, il faut considerer ces 2 serums comme les serums semblables pr&edents: ce sont des reactions d'agglutination a faible titre, isolees, et sans signification. En consequence, dans le groupe des fermes oiu existe la brucellose bovine et caprine, 54/81 per- sonnes, soit 66,6% des volontaires examines dans ce groupe, presentent une s6rologie 6vocatrice de la brucellose (tableau 1). 5) Les interrogatoires des proprietaires et les son- dages serologiques sur les animaux permettent de diviser ces 35 fermes en trois groupes: a) 16 fermes ofu la brucellose bovine est certaine, serologiquement verifi6e et ofi des vaches ont avort6. Les chevres, proportionnellement moins nombreuses que dans les autres fermes, sont nega- tives aux examens serologiques de sondage; aucun avortement n'est signale. On peut penser que la brucellose caprine, si elle existe, n'est pas clinique- ment exprim6e dans ce groupe. b) 6 fermes ofi 1'elevage caprin est pr6ponderant, ofu nous trouvons toujours des serologies brucel- liques positives a des taux conclusifs dans les sondages sur ces animaux, ofu les bovins examin6s sont tous negatifs et n'ont jamais avorte. c) 13 fermes ofu les s6rologies de sondage et les anamneses revelent 1'existence de brucellose A la fois chez les bovins et chez les caprins (tableau 2). La variation du nombre d'animaux domestiques par ferme est grande, de 2 it 125 vaches. Les nombres moyens donnes ici n'ont donc que valeur indicative. On constate, cependant: - si l'une des2especes animales en causen'existedans une ferme que comme un appoint- chvres dans le groupe (a) ou vaches dans le groupe (b)- cette espece parait ne jouer qu'un role n6gligeable comme reservoir et vecteur de la brucellose; la brucellose bovine est aussi dangereuse pour l'homme que la brucellose caprine, les rapports, groupe (a) 20/34 et groupe (b) 17/20, ne sont pas significatifs au seuil de probabilite P = 0,05. Tableau 2. Corr6lation entre l'6tat brucellique des animaux et les r6sultats s6rologiques des personnes examin6es Groupe (a) Groupe (b) Groupe (c) Totaux Nombre d'exploitations 16 6 13 35 Nombre total de vaches 499 73 249 821 Nombre moyen de vaches par ferme 31,2 12,1 19,1 23,4 Nombre total de chAvres 360 367 602 1329 Nombre moyen de chbvres par ferme 22,5 61,1 46,3 38 Brucellose bovine + - + Brucellose caprine - + + Nombre de personnes examinAes 34 20 27 81 Nombre de personnes positives 20 17 17 54 663 G. RENOUX & M. RENOUX Aucune tentative n'a ete faite pour essayer d'isoler des souches de Brucella des animaux domestiques. Rappelons que la possibilite d'infection des chevres par B. abortus est admise depuis fort longtemps (voir Renoux, 1958) et que recemment Philippon et al. (1972) ont montre que les vaches sont aussi sensibles aL l'infection experimentale par B. melitensis, sou- che H38, que par B. abortus, souche 544. Cependant, les observations actuelles indiquent que le passage de l'infection brucellique de la vache a la chevre, et r6ciproquement, n'est pas ais6 et ne se produirait que sous des conditions strictes de promiscuite associees a un nombre suffisant d'animaux au contact les uns des autres. Ce point d'epidemiologie meriterait des etudes particulieres. Ces observations doivent etre appreciees en tenant compte du fait que nous n'avons pu examiner tous les humains vivant ou travaillant dans ces fermes. Cette limite rend al6atoire toute tentative de compa- raison de la repartition des resultats serologiques selon l'age et le sexe. Sur l'ensemble de la population examinee, 17/85 hommes et 37/126 femmes sont serologiquement positifs; ces deux rapports ne sont pas significativement differents au seuil de probabi- lite P = 0,05. 6) Quels sont les rapports entre les r6sultats serolo- giques positifs et l'etat de sante des humains exa- mines? L'association des reactions d'agglutination et de fixation du complement revele 8/56 personnes posi- tives, soit 14,3 % de l'effectif examine: toutes ont une reaction d'hemagglutination passive positive a un taux egal ou superieur 'a 1: 200 (tableau 1). En bref resume, ces 8 personnes presentent toutes un tableau clinique similaire: fievre marquee ou febricule, asthe- nie nette, lombalgies, douleurs articulaires #rhuma- tismales ). Chez deux hommes, de 35 et 52 ans, l'asthenie est tres nette; les douleurs des genoux, coudes et hanches, tres fortes, genent tous les mou- vements. Le diagnostic de brucellose avait et porte pour l'un deux. Outre ces 8 personnes, 23 autres presentent une reaction d'hemagglutination positive 'a des taux supe- rieurs ou egaux aI 1: 100. Quelques exemples d'observations cliniques: Ferme 58 M. C., 43 ans; hemagglutination: 1: 400; hernie discale L4-L5 operee en 1960. Deux vaches dans la ferme; l'une d'elles, eliminee depuis, a avorte en 1958 et presentait alors une seroagglutination a 2560 UI. Ferme 42 Mme G., 40 ans; elevage caprin infecte. Erytheme polymorphe d'etiologie inconnue; hemagglutination: 1:200. Ferme 77 Mlie M., 21 ans; 14 chevres, 10 vaches. Trayeuse; eczema chronique r6cidivant des avant-bras, rebelle aux traitements; hemagglutination: 1: 200. Ferme 53 Mme T. B., 49 ans; 12 chevres, 20 vaches brucel- liques. <Rhumatismes vertebraux# depuis 3 ans; febricule a 37,80 C-38,1° C, revelee parce que nous avons demand6 la prise r6guliere de la temperature le matin avant le lever; hemagglutination: 1 : 1600. Mme T. A., 40 ans; belle-sceur de la precedente; rhumatismes articulaires depuis 1961; hemagglutina- tion: 1: 200. Ferme 12 M. B., 23 ans; soins aux 58 chevres; avortements, serologie positive. Depuis 2 ans, episodes de conges- tion pulmonaire repetes, douleurs articulaires te- naces; hemagglutination: 1: 400. Ferme 29 M. M., 48 ans; elevage mixte 25 vaches et 65 che- vres; avortements brucelliques certains 2 ans aupa- ravant chez les vaches. Episode f6brile il y a 18 mois, suivi depuis d'une asthenie et de lombalgies persis- tantes; hemagglutination: 1: 800. Ferme 20 M. J., 39 ans; charge de la traite des 48 chevres de l'exploitation; brucellose caprine certaine (avorte- ments, serologies positives). Pleuro-pneumonie il y a 15 ans; douleurs rhumatismales permanentes; hemagglutination: 1: 800; agglutination: 30 UI; fixation du complement negative. Tous les autres cas, ou l'hemagglutination est egale ou superieure aI 1: 200 sont superposables, dans leur histoire, I ces 8 observations. Ces resultats doivent etre apprecies en tenant compte du fait que dans les fermes indemnes de brucellose, les serums de toutes les personnes exa- minees sont negatifs I la reaction d'hemagglutination passive. CONCLUSIONS L'etroite correlation entre l'infection brucellique active des animaux et les chances de contamination 664 LA BRUCELLOSE HUMAINE DANS LES EXPLOITATIONS D'E'LEVAGE MIXTE de l'homme est confirmee. Dans 54 fermes indemnes depuis au moins 10 ans et chez les temoins vivant dans une grande ville, oiu les possibilites d'infection sont faibles ou nulles, aucune des 280 personnes examinees n'est serologiquement positive, en parti- culier a la reaction d'hemagglutination passive. La reaction d'hemagglutination passive au taux de 1: 50 signe un contact de l'homme avec les antigenes de Brucella. Par exemple, 23/81 personnes examinees dans 35 fermes infectees presentent un tel taux d'hemagglutination, sans manifestation clinique actuelle. Nous pensons qu'il s'agit ]a d'une veritable primo-infection brucellique de l'homme, posant des problemes analogues a ceux de la primo-infection tuberculeuse: ces individus conserveront-ils leur vie entiere une sorte d'immunite antibrucellique? Ou bien, un certain nombre manifesteront-ils tardive- ment les symptomes d'une brucellose-maladie chro- nique d'emblee? La primo-infection brucellique, etablie a bas bruit, est-elle responsable des t rhumatismes*) si frequents dans les populations rurales? Dans 35 fermes, repr6sentant la moitie du cheptel animal en cause, 54/81 volontaires sont serologique- ment positifs. Le taux de 66% ici trouve est remar- quablement voisin du taux de 69% constate dans l'enquete de 1969 dans une region distante de 150 a 300 km de celle soumise a la presente investigation (Renoux, G. et al., 1970). Parmi ces volontaires, nous avons decele 8 cas de brucellose certaine par l'association des signes cli- niques a des examens serologiques concordants a des taux significatifs (10% des personnes examinees, 14% des sujets serologiquement positifs). Un seul cas avait et anterieurement diagnostique. En outre, 23 autres personnes associent un etat de sante suggerant la brucellose a des taux d'hemagglu- tination passive semblables a ceux constates chez les brucelliques certains. Les defaillances de la reaction d'agglutination en tubes, comme celles de la reaction de fixation du complement, sont bien connues. Etant donne la negativite constante de la reaction d'hemag- glutination passive chez l'homme quand les trou- peaux sont indemnes de brucellose ou que l'homme n'a pas de contact avec les animaux, etant donne l'association constante d'une hemagglutination posi- tive (taux superieur a I :100) a des troubles ana- logues a ceux notes chez les brucelliques averes, il apparait tres vraisemblable que l'on ait mis en evidence par l'hemagglutination passive des cas de brucellose humaine completement ignores. I1 n'y aurait aucun cas de brucellose humaine chez 130 volontaires examines dans 54 fermes indemnes. En contraste marque, il y aurait 31 cas de brucellose humaine, dont 1 seul avait ete diagnostiqu6, sur 81 volontaires dans 35 fermes oiu chevres et vaches sont infectees, ce qui correspond a 38% de l'effectif humain examine. Ce pourcentage est tres superieur a celui d'une enquete anterieure portant sur des ele- vages exclusivement bovins, oui 18% de la population exposee avait ete trouvee atteinte de brucellose (Renoux, G. et al., 1970). Cependant, il n'apparait pas que les chevres soient particulierement respon- sables de cet etat de fait: nous trouvons les memes pourcentages dans les exploitations agricoles ofu les bovins sont en cause et dans celles ofu les caprins sont manifestement atteints de brucellose (tableau 2). La pr6sente enquete, comme les publications ante- rieures (Renoux, G. et al., 1970; Renoux, 1973), pose donc le probleme du diagnostic de la brucellose humaine. En milieu rural, tout syndrome dont l'etio- logie n'est pas autrement d6montr6e doit faire penser a la brucellose. Une batterie d'epreuves serologiques doit alors etre pratiquee. On doit lutter contre le prejuge encore existant de la brucellose # maladie exotique *>. Cette enquete confirme les donnees anterieures sur l'extension des brucelloses animales: 39% des fermes visitees et plus de 50% du cheptel, chevres ou vaches, sont infectes. Dans ces conditions, nous pensons que la seule prophylaxie possible repose sur les principes suivants (Plommet, 1969): identifier les exploitations in- demnes et en favoriser le maintien et l'extension par des primes a la qualite du lait et des reproducteurs; vaccination indiscriminee de tous les animaux do- mestiques des exploitations positives, quel que soit l'age, le sexe ou l'etat physiologique de ces animaux. Cette protection large est rendue possible par le vaccin H38 (Renoux, 1962; Valette & Renoux, 1967; Renoux G. et al., 1969). Les donnees de la presente enquete confirment les constatations anterieures sur l'importance et l'exten- sion de la brucellose humaine meconnue (Melnotte et al., 1961; Renoux, G. et al., 1970; Renoux, 1973). Dans une zone d'elevage, le nombre de cas reels de brucellose humaine est un multiple eleve des cas diagnostiques ou declares. II n'est pas exagere de penser que, selon la densite de l'elevage dans le pays considere, 1/6 ou 1/3 agri- culteur sera, ou est, atteint de brucellose latente ou manifeste. Ce probleme important doit etre partout etudie et regle dans son ensemble afin d'ameliorer la sante, le bien-etre et le niveau de vie des eleveurs. 665 666 G. RENOUX & M. RENOUX REMERCIEMENTS Ce travail a ete effectue grace a une subvention de l'Organisation mondiale de la Sante. Nous remercions M. J. M. Guillaumin de son excellente participation technique. SUMMARY PREVALENCE OF BRUCELLOSIS IN MAN ON FARMS OF MIXED STOCK: ADVANTAGE OF THE PASSIVE HAEMAGGLUTINATION TEST An epidemiological survey of brucellosis in man and its correlation with infected herds was carried out on 211 volunteers from 89 farms of mixed bovine and caprine stock, and on 150 persons living in a large city. Cases of caprine or bovine brucellosis were established in 35 farms representing 39%o of those visited and com- prising 50.6% and 56.6% of the total caprine and bovine stock, respectively. Brucellosis in man was diagnosed by questioning and examination, and by the tube test, the complement fixation test, and the passive haemaggluti- nation test. None of the urban controls, or of the 130 men and women examined at the 54 farms free from brucellosis for at least 10 years, were serologically positive. At the 35 farms with infected animals 54 of 81 volunteers showed serological reactions indicating brucellosis. There was no significant difference between the numbers of men and women contaminated. Of these, 23 could be regarded as latent cases in whom the infection is revealed only by immunological reactions. Eight were unmistakeable clini- cal cases with positive serological reactions, and the remaining 23 showed a state of health suggesting brucel- losis, and had haemagglutination reactions similar to those of the clinical cases. The present study confirms previous observations and points to a high prevalence of undiagnosed brucellosis in man on farms with infected stock-from 1/6 to 1/3 of the inhabitants, depending on the size of the herd. Bovine and caprine brucellosis appear to be equally harmful to man. R1FRtENCES BIBLIOGRAPHIQUES Melnotte, P. et al. (1961) Concours med., 83, 746 Philippon, A. et al. (1972) Ann. Rech. vet., 3, 13 Plommet, M. (1969) Rev. Elev., 25, 63 Renoux, G. (1958) Bull. Org. mond. Sante, 19, 739 Renoux, G. (1962) Ann. Inst. Pasteur, 103, 786 Renoux, G. (1973) Bull. Acad. Mid. (Paris) (sous presse) Renoux, G. & Cordier, G. (1952) Rev. Immunol. (Paris), 16, 312 Renoux, G. & Gaumont, R. 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