Identification de la source et chaînes de transmission

Identifier la source d'une épidémie et reconstituer la manière dont l'infection s'est transmise d'une personne ou d'un vecteur à l'autre constitue le cœur analytique d'une investigation. L'identification de la source vise à déterminer l'origine de l'agent pathogène, tandis que l'analyse des chaînes de transmission cherche à comprendre sa propagation, en reliant les cas dans la séquence de qui a infecté qui, et en révélant la voie, le cas index et tout événement amplificateur.

Definition

L'identification de la source est la détermination de l'origine, du véhicule ou du réservoir d'une épidémie, et la reconstruction de la chaîne de transmission est le processus de liaison des cas dans la séquence inférée de transmission de personne à personne ou de la source à la personne, en utilisant des preuves épidémiologiques, temporelles et de plus en plus génomiques.

Scope

Ce sujet couvre le raisonnement et les outils utilisés pour attribuer une épidémie à une source et pour cartographier ses chaînes de transmission : l'interprétation de la courbe épidémique, la distinction entre les schémas de source ponctuelle et de propagation, les concepts de cas index et primaire, le nombre de reproduction, la super-propagation, et l'utilisation croissante du séquençage du génome des agents pathogènes en complément des liens épidémiologiques. Il est conceptuel et méthodologique, et non un protocole pour un agent pathogène ou une réponse spécifique.

Core questions

• D'où provient l'agent de l'épidémie, et par quel véhicule ou réservoir l'exposition s'est-elle produite ?
• La courbe épidémique indique-t-elle un schéma de source ponctuelle, continue ou propagée ?
• Qui est le cas index ou primaire, et qui a infecté qui ?
• Comment les séquences du génome de l'agent pathogène peuvent-elles être combinées avec les données épidémiologiques pour confirmer le lien ?

Key concepts

• Épidémie à source ponctuelle versus épidémie propagée
• Cas index et cas primaire
• Mode et voie de transmission
• Nombre de reproduction de base et effectif
• Super-propagation et variation individuelle
• Intervalle sériel et temps de génération
• Épidémiologie génomique et inférence de la transmission

Mechanisms

La forme de la courbe épidémique est le premier indice de la source : un pic unique et aigu suggère une source ponctuelle commune, un plateau soutenu une source continue, et des vagues successives espacées par l'intervalle sériel une propagation de personne à personne. Les investigateurs retracent les expositions en amont jusqu'à un véhicule ou un réservoir commun et identifient les cas index et primaires. Les chaînes de transmission sont ensuite reconstruites en reliant les cas par le temps, le lieu et le contact, et de plus en plus en comparant les séquences du génome de l'agent pathogène, car des séquences étroitement liées soutiennent un lien épidémiologique direct. Le nombre de reproduction résume le nombre moyen de cas secondaires générés par chaque cas, tandis que la super-propagation reflète la grande variation individuelle qui peut entraîner une transmission explosive.

Clinical relevance

L'établissement de la source indique aux intervenants ce qu'il faut retirer, rappeler ou fermer, et la cartographie des chaînes de transmission montre où diriger la recherche des contacts et les mesures de protection. Pour les cliniciens, reconnaître qu'un cas peut être un maillon d'une chaîne souligne l'importance d'anamnèses détaillées des expositions et d'une notification rapide. Cette entrée décrit comment la source et la propagation sont inférées et ne constitue pas un guide pour le traitement d'un patient individuel.

Epidemiology

La transmission de personne à personne a été démontrée tôt dans la pandémie de COVID-19 par un cluster familial où l'infection s'est propagée entre les membres du ménage, illustrant la reconstruction de la chaîne à la plus petite échelle. À l'échelle de la population, l'analyse des courbes épidémiques du SRAS a permis d'estimer le nombre de reproduction et l'effet des mesures de contrôle, et des études sur la super-propagation ont montré qu'une minorité de cas peut générer la plupart des infections secondaires ; le séquençage du génome de l'agent pathogène complète désormais systématiquement ces liens épidémiologiques.

History

L'attribution par John Snow au XIXe siècle d'une épidémie de choléra à la pompe de Broad Street est l'archétype de l'identification de la source par la cartographie des cas à une exposition commune. L'épidémiologie de terrain du XXe siècle a formalisé l'interprétation de la courbe épidémique et la distinction entre source ponctuelle et propagation, tandis que le XXIe siècle a ajouté la modélisation quantitative de la transmission, la reconnaissance de la super-propagation à partir du SRAS, et le séquençage du génome entier, qui ont ensemble affiné la reconstruction des chaînes de transmission.

Debates

Les séquences génomiques peuvent-elles à elles seules établir qui a infecté qui ?

Les données génomiques des agents pathogènes renforcent considérablement l'inférence de la transmission, mais la diversité intra-hôte limitée, les sources partagées et les lacunes d'échantillonnage signifient que les séquences limitent généralement plutôt qu'elles ne prouvent définitivement un lien direct ; il est donc préférable de combiner les preuves génomiques et épidémiologiques.

Key figures

• Jacco Wallinga
• James Lloyd-Smith
• Marc Lipsitch
• Yonatan Grad

Seminal works

• wallinga-teunis-2004
• lloyd-smith-2005
• grad-lipsitch-2014

Frequently asked questions

Que révèle la forme d'une courbe épidémique aux investigateurs concernant la source ?

Un pic unique et aigu suggère une source ponctuelle commune, un plateau prolongé suggère une source continue, et une série de vagues progressivement plus grandes espacées par l'intervalle sériel de la maladie suggère une transmission propagée de personne à personne.

Qu'est-ce que la super-propagation ?

La super-propagation décrit la grande variation entre les individus quant au nombre d'infections secondaires qu'ils provoquent ; un petit nombre de cas ou d'événements peut être responsable d'une part disproportionnée de la transmission, ce qui influence fortement la croissance des épidémies et la manière dont elles peuvent être contrôlées.