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Jeanne Brugère-Picoux

Professeur honoraire de pathologie médicale du bétail et des animaux de basse-cour (Ecole nationale vétérinaire d’Alfort), membre de l’Académie nationale de médecine, présidente honoraire de l’Académie vétérinaire de France
 

La rage est une maladie systématiquement mortelle lorsque les symptômes apparaissent. Elle provoque près de 59 000 décès annuels dans le monde. Chaque année, près de 30 millions de personnes reçoivent un traitement prophylactique après une exposition permettant d’éviter le développement de la maladie. Le plus souvent, la maladie est transmise par la morsure par un chien enragé mais d’autres animaux domestiques et sauvages peuvent transmettre cette maladie, dont les chauves-souris. Depuis 1954, plusieurs génotypes de lyssavirus, dénommés European bat lyssavirus (EBLV) ont été isolés de chauves-souris en Europe. La plupart des EBLV sont du type 1 et sont distribués très largement en Europe, de la Russie jusqu’à l’Espagne. L’EBLV de type 2, moins fréquent, est surtout rencontré aux Pays-Bas, au Royaume-Uni, en Suisse, en Allemagne et en Finlande. En France, selon Bourhy (2010) [1], 45 chauves-souris (sur 1900 espèces différentes analysées) ont été confirmées infectées de 1989 à 2009, l’espèce Eptesicus serotinus étant presque exclusivement impliquée. Lorsqu’elles sont infectées, ces chauves-souris présentent souvent un comportement anormal, des difficultés pour voler, voire une activité en plein jour pouvant favoriser un contact à risque avec l’Homme ou un animal domestique.
 

Le Centre national de référence de la rage (CNRR) a identifié la semaine dernière un lyssavirus appartenant à l'espèce European bat 1 lyssavirus (EBLV-1) de sous-type b chez un chat originaire de Source-Seine (21), expédié par le Laboratoire départemental de Côte-d’Or.
Ce chat domestique avait présenté une modification brutale de son comportement le 25 avril 2020 et un prélèvement pour recherche de rage a été réalisé après son décès et expédié au CNRR par les services vétérinaires car le chat avait été à l’origine d’exposition humaine par morsure et griffures (Arrêté du 21 avril 1997 relatif à la mise sous surveillance des animaux mordeurs ou griffeurs visés à l'article 232-1 du code rural). L’encéphale de l’animal a été reçu au CNRR le 6 mai 2020 et le diagnostic d’infection par un lyssavirus a été confirmé de façon définitive le 7 mai 2020 par des techniques d'immunofluorescence directe et d'isolement viral sur culture cellulaire. Le typage moléculaire du virus identifié a montré qu’il s’agissait d’un lyssavirus appartenant à l'espèce EBLV-1 de sous-type b. Plus précisément, ce virus appartient au cluster B1, rassemblant des souches virales circulant préférentiellement dans l’est de la France [2]. Un pourcentage de près de 99,8% d’homologie (séquence nucléotidique complète) a été montré entre ce virus et un isolat précédemment diagnostiqué en 2008 au laboratoire chez une sérotine commune (N/Ref : 08341FRA) provenant d’Aillant-sur-Tholon (89). Les personnes exposées à cet animal (morsures, griffures ou léchage de peau lésée ou muqueuses) ont été prises en charge au Centre antirabique de Dijon afin de bénéficier d’une prophylaxie post-exposition.

Il s’agit du troisième cas observé chez des chats domestiques en France, après deux cas rapportés en 2003 et en 2007 [3] : le premier cas a concerné une chatte âgée de 6 mois retrouvée dans un jardin public à Vannes et suspectée du fait d’une agressivité suivie d’un décès brutal ; le second cas a été observé en Vendée chez une chatte décédée après des troubles nerveux (agressivité notamment). Ces deux chats étaient infectés par les virus EBLV-1 de type 1b (à Vannes) et 1a (en Vendée).

D’autres cas de rage ont pu être observés en Europe chez d’autres espèces animales comme le mouton (au Danemark en 1998 et 2002) ou la fouine (en Allemagne en 2001), l’infection expérimentale ayant pu être reproduite expérimentalement chez le mouton et le renard. On a pu observer aussi l’infection de deux colonies de chauves-souris (Roussetus aegyptiacus) qui ont dû être éliminées dans des zoos au Pays-Bas et au Danemark en 2000 et 2002 respectivement. L’Homme n’a pas été épargné avec quatre cas référencés suite à une morsure de chauve-souris : le premier a concerné une jeune fille de 15 ans en Ukraine en 1977, le second une jeune fille de 11 ans en Russie en 1985, le troisième un biologiste suisse ayant été mordu par des chauves-souris, en Malaisie puis en Suisse, quatre ans et un an avant son décès en Finlande en 1985, et le quatrième cas en Ecosse chez un biologiste travaillant sur les chauves-souris décédé en 2002, ces deux derniers cas étant les seuls liés à une infection par un EVLV-2 [4].

Ces évènements doivent être considérés comme exceptionnels et aucun cas de transmission d’un animal terrestre infecté vers l’Homme n’a été rapporté à ce jour (mais par précaution, un traitement prophylactique contre la rage est toujours instauré).

Une étude franco-espagnole [5] rapporte le suivi de 800 chauves-souris insectivores de l’espèce Myotis myotis, aux îles Baléares en Espagne sur une période de 12 ans, qui a permis de noter que les infections survenaient par vagues, dont la période variait dans le temps en fonction du taux d’individus présentant une immunité humorale, sans observer forcément un changement de comportement permettant de suspecter l’infection comme c’est le cas des sérotines communes en France ou chez d’autres animaux infectés, ni de mortalité contrairement à ce qui survient chez les réservoirs animaux terrestres des virus rabiques (renards, chiens...). Ils ont pu calculer que la chauve-souris infectée était contaminante pendant cinq jours, montrant ainsi que le risque de transmission de la maladie est limité dans le temps et non persistant.

Cette étude démontre le caractère exceptionnel du risque de transmission de la rage par les chauves-souris européennes et conforte la décision prise en Europe de les protéger en ne détruisant pas les colonies dans lesquelles il y a de la rage. La seule mesure raisonnable aujourd’hui est, comme cela a été fait aux Baléares, d’interdire l’accès aux grottes abritant des chauve-souris susceptibles d’être infectées. Rappelons qu’il est strictement interdit en France et en Europe de tuer, de capturer, de transporter ou de commercialiser des chauves-souris, qu’il ne faut pas chercher à attraper une chauve-souris malade ou toucher à un cadavre de chauve-souris, et qu’il est vivement conseillé en cas de morsure, griffure ou léchage par de tels animaux de consulter rapidement un centre antirabique. Comme le souligne notre confrère Hervé Bourhy, directeur du Centre national de référence de la rage à l’Institut Pasteur de Paris, le risque de rage en France vient essentiellement d’animaux (chiens, singes) importés illégalement. On se souvient de l’épisode du chiot importé du Maroc qui avait déclenché, lors de l’été 2004, une alerte à la rage sur le territoire français.
 

Alain Delacroix

Professeur honoraire, chaire "Chimie industrielle - Génie des procédés" du Conservatoire national des arts et métiers
 

 
L’isolement de la quinine par Pelletier et Caventou en 1820 est un grand progrès dans la lutte contre le paludisme car il permet de délivrer une dose de molécule active reproductive et d’en déduire une posologie efficace. Avant, la dose administrée au patient dépendait du type de l’écorce de quinquina et l’effet allait de l’inefficace au toxique.
Compte tenu de l’importance de la maladie, de nombreuses recherches sont alors initiées sur la molécule elle-même mais aussi sur les substituts possibles. Cela est d’autant plus nécessaire que la quinine, comme tout médicament actif, est toxique et n’est pas efficace sur tous les plasmodiums.

En 1849, Adolf Strecker donne la formule brute de la quinine : C₂₀H₂₄N₂O₂ et en 1853, Pasteur, en travaillant sur l’acide tartrique et en utilisant des amines chirales, trouve une molécule proche de la quinine, la quinotoxine.
A la fin du XIX^e siècle, Zdenko Skraup donne la structure chimique de la quinine et l'on constate qu’elle est complexe car elle comporte au moins un carbone asymétrique, d’où plusieurs isomères. Ceux-ci n’ont forcément pas la même activité, ce qui implique une synthèse stéréosélective.

Au début du XX^e siècle, Paul Rabe et Carl Kindler publient la synthèse de la quinine à partir de la quinotoxine. Le 11 avril 1944, Robert Woodward et William von Eggers Doering, de Harvard, décrivent la synthèse de la quinine, ce qui fait grand bruit à l’époque, mais elle est sujette à controverse. La synthèse totale et stéréosélective est effectuée par Gilbert Stork en 2001. La vingtaine d’étapes nécessaires, toutefois, implique un rendement très faible et ne permet pas l’industrialisation du procédé.
L’usage de la quinine décline jusqu’aux années soixante-dix puis reprend en raison de la résistance de souches de plasmodium aux nouvelles molécules.

Les recherches sur les antipaludéens de synthèse commencent à la fin du XIX^e siècle. A cette époque, on constate qu’un colorant, le bleu de méthylène, a une action contre la syphilis et certains microbes. En 1891, Paul Ehrlich remarque l’action antimalaria de ce colorant mais son effet, justement très colorant, est gênant pour les malades. Une équipe de Bayer synthétise et teste alors des quantités de molécules de structure voisine et remarque, en 1925, qu’une aminoquinoléine est efficace et la dépose sous le nom de plasmoquine. La formule reste secrète jusqu’en 1928.

Pendant ce temps, les chercheurs français et britanniques subodorent que certains dérivés de la quinoléine ont une action antipaludique. En 1930, Ernest Fourneau et son équipe de l’Institut Pasteur synthétisent la rhodoquine, une aminoquinoléine, qui est plus efficace que la plasmoquine. La rhodoquine, associée à la plasmoquine sera très utilisée en France jusqu’aux années quatre-vingt sous le nom de rhodopraequine.

En 1932, on produit l’atabrine, qui est une 9-aminoacridine, molécule efficace mais qui a le défaut de jaunir la peau des patients. Hans Andersag d'IG Farben remarque, en 1934, que le diphosphate de chloroquine, appelé résochine, est un bon antipaludéen mais est trop toxique. Il synthétise alors diverses molécules de structures comparables et observe que la 3-méthylchloroquine, appelée sontochine, est efficace et moins toxique. Juste avant la deuxième guerre mondiale, les Allemands brevètent la résochine et la sontochine et, en 1941, Bayer accorde à Winthrop les droits sur ces deux produits. Le fait que les différentes armées sont alors décimées par la malaria accélère la recherche et de nombreux travaux sont effectués sur les aminoquinoléines. En 1941, Rhône Poulenc Spécia passe un accord avec IG Farben pour faire des essais sur la sontochine et, en 1942, le docteur Philippe Jean Decourt effectue des tests à Tunis, alors sous domination allemande. Le 7 mai 1943, la première armée britannique entre à Tunis et le docteur Schneider, qui connaît les résultats de Decourt, les communique aux alliés.
En février 1946, la sontochine prend le nom de chloroquine et devient un célèbre médicament antipaludéen en 1947. En France, elle prend le nom de Nivaquine en 1949. L’industrie pharmaceutique hésite cependant à mettre sur le marché cette molécule car elle la juge trop toxique. Quelques grammes suffisent, en effet, pour tuer un humain.

A partir de 1955, on utilise comme antipaludéen une molécule voisine de la chloroquine, l’hydroxychloroquine, qui sert aussi en rhumatologie. Ces deux molécules ne sont plus guère utilisées aujourd'hui comme antipaludéen sauf pour certains types particuliers. Comme chacun sait, des essais cliniques sont en cours pour évaluer leur action antivirale.

Il existe à ce jour d’autres aminoquinoléines, dont l’amodiaquine et la méfloquine (Lariam), qui sont actives pour traiter certains plasmodiums résistants aux autres molécules.
Il existe également plusieurs molécules actives contre la malaria, dont certaines ne sont pas des aminoquinoléines. Actuellement, une de ces molécules prometteuses est l’artémisinine. Extraite de l’absinthe chinoise, c'est une lactone comportant un groupe peroxyde. Malheureusement, cette molécule possède sept centres d’asymétrie, d’où un très grand nombre de stéréo-isomères, ce qui rend sa synthèse quasi impossible.

En raison de la résistance des plasmodiums aux nouvelles molécules qu’on leur oppose, la recherche d’antipaludéens, si l’on retient comme début les travaux de Pelletier et Caventou, dure depuis le début du XIX^e siècle. Cette recherche de plus de deux cents ans n’aura probablement pas de fin, comme celle, encore plus complexe, concernant les virus.

Jeanne Brugère-Picoux

Professeur honoraire de pathologie médicale du bétail et des animaux de basse-cour (Ecole nationale vétérinaire d’Alfort), membre de l’Académie nationale de médecine, présidente honoraire de l’Académie vétérinaire de France
 

Animaux contaminés par l’Homme Covid-19 positif

Depuis le premier cas du 26 février d’un chien contaminé par sa propriétaire atteinte de la Covid-19 à Hong Kong, la possibilité d’une contamination Homme-animal par le virus responsable (Sars-CoV-2) a été observée également chez d’autres carnivores à Hong Kong, en Belgique, aux Etats-Unis et aux Pays-Bas.

Le premier chien de Hong Kong était un Loulou de Poméranie âgé (17 ans), mis en quarantaine le 26 février et sans signes cliniques. Les prélèvements nasaux et oraux se sont révélés faiblement positifs pour la recherche de l’ARN viral par RT-PCR à cinq reprises puis les derniers prélèvements se sont révélés négatifs. Les prélèvements rectaux ont été négatifs. Ce chien est mort deux jours après son retour de quarantaine chez sa propriétaire, le 16 mars, à la suite de déficiences rénales et cardiaques. Et ce n’est qu’après ce décès, le 26 mars, que l’on a appris que la recherche d’anticorps sur un prélèvement sanguin, du 3 mars, s’était révélée finalement positive. Du fait des faibles valeurs de PCR, on peut penser que l’infection développée par le chien a été trop faiblement productive pour attester d’un risque de contagiosité.

Le second chien positif de Hong Kong est un berger allemand âgé de 2 ans envoyé en quarantaine depuis le 18 mars 2020 avec un chien négatif de race mixte de la même résidence [1]. Comme le cas précédent, il a été contaminé par son propriétaire et révélé positif lors de la recherche de l’ARN viral en RT-PCR, les 19 et 20 mars, mais sans présenter de symptômes. Les données concernant ce deuxième cas ne permettent pas de conclure à une infection productive.

Le troisième cas a été annoncé le 27 mars, chez un chat belge par le Comité scientifique (SciCom) institué auprès de l’Agence fédérale pour la sécurité de la chaîne alimentaire (Afsca) [2]. Le chat belge a été diagnostiqué positif par la faculté de médecine vétérinaire de l’université de Liège, le 18 mars. Le chat vivait chez sa propriétaire atteinte de la Covid-19 après un voyage en Italie et confinée à son domicile. Il a présenté des symptômes (anorexie, diarrhée, vomissements, toux et respiration superficielle) une semaine après le retour de sa propriétaire. Les prélèvements de liquides gastriques et de matières fécales se sont révélés positifs en PCR. Dix jours plus tard, l’état du chat s’est amélioré mais d’autres examens n’ont pu être réalisés du fait du confinement du chat et de la propriétaire. Selon le SciCom, il n’est pas possible de conclure à une infection virale productive mais elle peut être suspectée du fait des symptômes compatibles avec une coronavirose. Mais le chat peut aussi avoir été un vecteur passif du fait de la forte contamination de l’environnement liée à sa propriétaire infectée et confinée.

Le quatrième cas concerne un chat de Hong Kong déclaré le 3 avril 2020 à l’Organisation mondiale de la santé animale (OIE). Il a été placé sous quarantaine le 30 mars à la suite de l’hospitalisation de son maître contaminé par la Covid-19. Tous les échantillons (nasaux, cavité buccale, fèces) ont été positifs au Sars-CoV-2, de même que le 1^er avril pour des écouvillons nasaux et oraux. Ce chat reste sous surveillance.

Depuis, il a été annoncé le 5 avril que des tigres et des lions pouvaient être contaminés dans un zoo du Bronx avec l’apparition de signes cliniques et une confirmation de la présence du virus sur plusieurs animaux le 22 avril (5 tigres et 3 lions) [3].

Puis deux chats new-yorkais ont été déclarés positifs [4]. Le premier chat présentait des symptômes respiratoires alors qu’il n’y avait aucun cas de Covid-19 dans les habitants de la maison. Ce chat peut avoir été contaminé par une personne extérieure à son domicile ou son propriétaire asymptomatique. Le propriétaire du second chat avait été diagnostiqué atteint de la Covid-19 avant l’apparition des symptômes chez son chat (troubles respiratoires), un autre chat présent au domicile n’ayant présenté aucun symptôme.

Enfin, le 26 avril 2020, le ministère de l’Agriculture néerlandais a annoncé que deux fermes comportant plus de 20 000 visons d’élevage avaient été contaminées par le virus de la Covid-19 (cf. article du 27 avril 2020)

Recherche d’anticorps chez les animaux de compagnie

Les laboratoires Idexx ont mis au point un test de diagnostic Idexx Sars-CoV-2 (Covid-19) RealPCR test ND.
Ce test a été réalisé sur près de 4000 échantillons respiratoires (77%) ou fécaux (23%), récoltés entre le 24 février et le 12 mars 2020 dans 50 Etats américains et en Corée du Sud où il existait des cas humains de Covid-19. Tous les animaux de compagnie testés (chiens : 55%, chats : 41% et chevaux : 4%) se sont révélés négatifs.
Une autre enquête sérologique (ELISA) réalisée chez des chats à Wuhan prélevés avant et après l’épidémie de Covid-19 a montré que le virus avait contaminé 11 chats sur les 102 prélevés après l’épidémie (les chats témoins prélevés avant l’épidémie étaient négatifs) [5]. Les taux d’anticorps les plus importants ont été relevés chez les trois chats dont les propriétaires étaient Covid-19 positifs (1/360, 1/360 et 1/1080).
Enfin une dernière recherche d’anticorps a concerné en France 21 animaux (9 chats et 12 chiens) en contact étroit avec 20 étudiants de l’Ecole nationale vétérinaire d’Alfort, dont 13 avaient présenté les symptômes de la Covid-19 (parmi lesquels 2 étudiants ont été confirmés positifs) [6]. Tous les animaux se sont révélés négatifs.
Une étude sur une plus large échelle dans plusieurs pays très affectés est nécessaire pour connaître si le Sars-CoV-2 circule ou non chez nos animaux de compagnie pendant une période d’épidémie importante.

Reproductions expérimentales de la Covid-19 chez des animaux

L’éditorial de la revue Nature du 1^er avril 2020 rapporte les résultats des travaux réalisés par une équipe chinoise de l’Institut de recherche vétérinaire de Harbin [7] démontrant que l’on pouvait reproduire expérimentalement par inoculation intranasale l’infection par des virus Sars-CoV-2 chez des animaux pouvant être de compagnie ou de ferme (furets, chats, chiens, poulets, porcs et canards). Il faut noter que dans ce document prépublié (n’ayant pas encore fait l’objet d’une validation), seul un petit nombre d’animaux ont été inoculés, avec des fortes doses de virus. Le virus a été détecté dans les premières voies respiratoires des furets qui n’ont pas présenté de symptômes importants ou une mortalité. Cinq chats ont pu être infectés avec une excrétion virale dans les échantillons respiratoires et fécaux et une séroconversion. Il a été possible de démontrer que le virus pouvait être transmis par la voie aérienne sur l’un des trois chats en contact avec les chats inoculés. Les trois chiens inoculés ont montré une très faible sensibilité à l’infection virale. Enfin les porcs, les poulets et les canards ne se sont pas révélés sensibles.

Dans une seconde publication du 31 mars [8], une équipe sud-coréenne rapporte l’inoculation expérimentale de furets avec de fortes doses de virus. Chez ces furets, on a pu retrouver le virus dans les cavités nasales, la salive, l’urine et les fèces jusqu’à 8 jours suivant l’inoculation. Il a été aussi possible de démontrer une contagiosité chez des furets placés en contact direct dans la même cage que les furets inoculés. Pour quelques furets en contact indirect car placés dans des cages séparées, on a pu aussi démontrer la possibilité d’une transmission par la voie aérienne. Par comparaison avec les inoculations réalisées avec le Sars-CoV du Sras, les auteurs font remarquer que les aspects cliniques et les titres de virus dans les poumons sont plus faibles avec le Sars-CoV-2 mais que l’infection persiste plus longtemps chez l’animal, avec la possibilité d’un portage asymptomatique permettant la propagation du virus. Le furet peut néanmoins être un modèle animal pour l’étude de l’infection par le Sars-CoV-2 comme dans le cas de plusieurs viroses respiratoires humaines (virus influenza ou parainfluenza, virus respiratoire syncytial, Sars-CoV-1). Ce document prépublié ne concerne que 24 furets et n’a pas encore fait l’objet d’une validation.

Une étude ultérieure allemande du Friedrich-Loeffler-Institute [9] confirme la sensibilité du furet (24 animaux testés) et la résistance des porcs (9 testés) et des volailles (17 poulets testés) au Sars-CoV-2. Dans cette étude, 9 chauves-souris (roussettes/Rousettus aegyptiacus) ont été aussi inoculées et ont répliqué le virus dans leurs premières voies respiratoires, contaminant aussi par contact une des trois chauves-souris testées.
Rappelons que des études antérieures sur le Sars-CoV à l’origine du syndrome respiratoire aigu sévère (Sras) avaient déjà montré expérimentalement que les chats pouvaient être infectés et contaminer d’autres chats sans que l’on ait montré un rôle épidémiologique des chats dans ce syndrome.

Les observations précitées ne permettent pas, actuellement, de conclure à une infection productive favorisant une éventuelle contagiosité animal-Homme ou animal-animal. L’Anses vient d’ailleurs de confirmer, dans un avis du 20 avril [10], que «les animaux domestiques (d’élevage et de compagnie) n’ont pas de rôle dans la transmission du virus de la Covid-19 à l’Homme». Les chauves-souris européennes sont porteuses de coronavirus très différents du Sars-CoV-2. Le risque d’une contamination de ces espèces utiles et protégées par des personnes infectées est fort peu probable mais il importe de respecter leur écosystème.

Mesures de biosécurité

Ces observations ne modifient pas les recommandations formulées depuis le début de la pandémie. Il n’est pas nécessaire de séparer les animaux de la famille lorsqu’une personne est Covid-19 positive dans le milieu familial mais il faut renforcer les mesures de biosécurité habituellement recommandées pour éviter les zoonoses liées aux animaux de compagnie, notamment le lavage des mains, l’entretien de la litière ou l’apport des aliments tout en évitant un contact à risque avec l’animal (baisers, léchage, partage de la nourriture notamment).
Par conséquent, l’important est, lorsque la personne infectée est maintenue à domicile, de réduire au maximum les possibilités de contacts de l’animal avec celle-ci et de désinfecter son environnement. Il faut aussi recommander qu’une autre personne vivant sous le même toit s’occupe de l’animal.

Sars-CoV-2 et barrière d’espèce

Dans un article publié par l’Académie vétérinaire de France [11], Eric Leroy souligne que la «barrière d’espèce n’est pas si imperméable» avec les virus de type Sars-CoV-1 ou Sars-CoV-2 dont on connaît l’origine zoonotique, d’une part avec les chauves-souris du genre Rhinolophus mais aussi avec différents hôtes intermédiaires possibles, dont la civette palmiste à masque pour le Sars-CoV-1 et le Pangolin asiatique (Manis javanica) pour le Sars-CoV-2, d’autres carnivores ayant été sensibles à l’un et/ou l’autre de ces virus (chats, chiens viverrins, furet). La protéine de surface (S) du Sars-CoV-2 intervient dans l’attachement du virus à la cellule hôte, la fusion membranaire et son entrée dans la cellule. La sous-unité de cette protéine (S1) permet l’attachement de Sars-CoV-2 à la cellule cible du fait de l’interaction entre un site de liaison, le receptor binding domain (RBD) et un récepteur situé à la surface de la cellule comme l’angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2). Le RBD du Sars-CoV-2 aurait une affinité non seulement pour le récepteur ACE2 de l’Homme mais aussi pour plusieurs espèces animales, qu’il s’agisse d’animaux de compagnie (chiens, chats, furets) ou d’animaux d’élevage tels que les bovins, moutons ou chevaux. Comme les coronavirus pathogènes pour les chiens et les chats seraient issus d’une recombinaison au niveau de la protéine S, on ne peut exclure la possibilité (difficile à évaluer) d’une recombinaison en cas de co-infection avec le Sars-CoV-2.

Comme l’ont souligné Sun et al. [12], «les similitudes de la séquence des récepteurs se liant au Sars-CoV-2 entre l’Homme et les animaux suggèrent une faible barrière d'espèce pour la transmission du virus aux animaux de ferme. Nous proposons, sur la base du modèle une seule santé, que les vétérinaires et les spécialistes des animaux soient impliqués dans une collaboration interdisciplinaire dans la lutte contre cette épidémie».

Pierre Potier

Ingénieur
 
Paris 1630, place Royale (l’actuelle place des Vosges), le couvent des Minimes. Dans sa modeste cellule, un moine travaille à sa table. Il est vêtu d’un habit noir de laine grossière aux manches larges et d’un scapulaire à capuchon rond. Il a fait vœu de pauvreté et s’interdit à vie de manger viande, œufs et lait. On a peine à l’imaginer et pourtant cet humble personnage reçoit ici régulièrement les plus grands savants de France et d’Europe. Il joue un rôle essentiel dans la Révolution scientifique à l’origine de notre science moderne. Et un cratère sur la Lune porte aujourd’hui son nom !

Mais revenons quelques années en arrière. Marin Mersenne est né en 1588 dans un hameau du Maine. Son éducation est prise en charge par l’Eglise. Il entre au collège de La Flèche, un de ces collèges d’excellence que les jésuites viennent d’établir. Il étudie ensuite à la Sorbonne. A 23 ans, il prend l’habit de l’ordre des Minimes. Il enseigne alors la philosophie à Nevers. Il publie quelques essais apologétiques contre les hérétiques et se fait remarquer par la qualité de son écriture et la force de ses arguments. A 31 ans, il est nommé au couvent de la place Royale, où il restera jusqu’à la fin de sa vie, à 60 ans.

L’Eglise s’allie à la science nouvelle

La lutte ouverte contre les hérétiques bat son plein. Non pas les protestants avec qui les relations en France sont plutôt apaisées depuis l’édit de Nantes, mais de nouveaux groupes aux idées dangereuses. Ainsi les naturalistes selon qui la nature a une âme et possède des pouvoirs magiques qui défient Dieu. Ainsi les sceptiques, qui doutent de tout, science et religion. Dans ce combat, Mersenne et les esprits les plus novateurs de l'Eglise trouvent une alliée dans la science : expliquer la nature, création de Dieu, voilà la meilleure riposte aux hérétiques.

La science, qui repose sur l’école scolastique et le dogme aristotélicien, connaît de violentes secousses. Kepler énonce, en 1609, ses lois du mouvement des planètes, dans un système héliocentrique, à partir des observations de Tycho Brahe. En 1610, c’est le coup de tonnerre de Galilée à Padoue avec ses observations à la lunette astronomique qui crédibilisent le système de Copernic. En Angleterre, Francis Bacon fait de l’expérimentation son credo. On est à l’aube d’une période de bouillonnement intellectuel qu’on désignera sous le terme de Révolution scientifique, qui voit peu à peu émerger le rejet de la tradition scolastique et le primat de l’expérimentation.

L’inventeur de la communauté scientifique

Mersenne embrasse cette cause avec enthousiasme. Tous les mercredis, il s’échappe de sa cellule et participe, boulevard Saint-Germain, aux réunions du cabinet des frères Dupuy, qui rassemble les adeptes de la nouvelle science, ou philosophie naturelle.

Convaincu de l’importance du partage de l’information, il met sur pied et anime un réseau de correspondants, qui prendra une ampleur considérable. Il y a des savants et érudits plus ou moins réputés comme Descartes, Gassendi, Roberval, Fermat, Pascal (père et fils), Huygens (père et fils), Toricelli, Hobbes, Kircher, Beeckmann, Peiresc, Mydorge, Bouillaud, Beaugrand. Il y a aussi le groupe, voulu par Mersenne, des amateurs, érudits séduits par la nouvelle philosophie naturelle ; ils sont musiciens, religieux, rentiers, avocats, médecins, enseignants, disséminés dans toutes villes de France.

Dans ce grand concert, Mersenne est le chef d'orchestre. «Il avait un talent particulier pour former de belles questions», dira Pascal. Il interroge plus souvent qu’il n’affirme. Il peut se montrer insistant. «Vous m'interrogez comme si je devais tout savoir», s'agace Descartes. Il suscite à dessein des polémiques et joue sur les rivalités. Le Minime n’a qu’un but : la recherche de la vérité ; c’est pour lui une tâche quasi sacerdotale.

Mersenne oriente les questions sur ses sujets de prédilection : la propagation du son, les cordes vibrantes, la théorie musicale, l’arithmétique, la géométrie, la chute des corps. Mais son éclectisme débridé lui fait aborder également l’hydraulique, la chimie, la botanique, la zoologie, l’astronomie, ainsi que d’innombrables sujets ponctuels tels que le projet du canal du Midi, l'ensorcelée de Vinneuf, le plus beau vers de Virgile, les dernières parutions à la foire des livres de Francfort, la façon la plus douloureuse de mourir, le projet du pont Marie ou la raison de la blancheur du sperme ! Nous découvrons des avocats, des médecins, des professeurs, en train de réfléchir sur la nature du son ou les vibrations de cordes, de mesurer la vitesse du son ou la chute des corps.

Environ 1100 lettres, échangées avec quelque 140 correspondants différents, ont été conservées. Leur lecture est une expérience exceptionnelle pour un historien des sciences. On se trouve plongé dans l’intimité des acteurs d’une science en construction. Certains échanges épistolaires sortent du lot, par exemple, ceux entre Mersenne et Descartes. Les deux personnalités sont très différentes. Descartes, qui a aussi étudié à La Flèche, est brillant, affirmatif, péremptoire, conceptuel. Mersenne est modeste, indécis, diplomate, concret. Pourtant, ils s’apprécient et se complètent. En quelques lettres, on peut ainsi assister à l’éclosion d’une théorie commune, comme celle de la variation dans le temps des amplitudes de vibration d’une corde pincée.

Il faut également mentionner les deux grands amis fidèles, tous deux de Provence : Peiresc, érudit et mécène principal du Minime, et Gassendi, ecclésiastique et grand astronome.
 

      
 
En prolongement de ce réseau, Mersenne crée, en 1635, une Academia parisiensis, précurseur de l’Académie des sciences qui sera fondée par Colbert trente ans plus tard.

Le minime ne quittera sa cellule que pour quelques voyages limités (guerre de Trente Ans oblige) : Hollande (rencontre de Beeckmann), Florence (Toricelli), Bordeaux (Fermat). Son combat contre les hérétiques, très violent dans sa jeunesse, s’émoussera avec le temps. Les hérétiques du début finiront par être fréquentables. En revanche, son intérêt pour les sciences et la musique ira croissant. Il écrira une quinzaine d’ouvrages, représentant un total estimé de 10 000 pages imprimées, dans les domaines de la théologie, des mathématiques, de la physique et de la musique.

Un pionnier de la nouvelle méthode expérimentale

Mersenne se fait le champion de l'expérimentation. Il fustige la lignée de vingt siècles de savants qui n’ont jamais pris la peine de vérifier l’expérience (légendaire) du forgeron de Pythagore, établissant la relation du son de l’enclume avec la masse du marteau. A la suite de Vincenzo Galilei (le père de Galilée), il procède à la vérification et met ainsi en évidence une erreur millénaire.

La nouvelle méthode expérimentale consiste non plus à faire de vagues observations mais à interroger la nature sur une question précise, en réalisant un montage expérimental ad hoc. L’expérience doit être objective, reproductible par un tiers, quantifiée et documentée. C’est une nouvelle disposition d’esprit qui va s’imposer peu à peu et qui va changer durablement la méthode scientifique. Il faut bien se rendre compte que Mersenne est alors dans la situation d’un pionnier. Il doit improviser et inventer les méthodes d’essai et de communication des résultats. La méthode expérimentale ne sera codifiée que plus tard, sous la houlette des académies des sciences en Angleterre, en France et en Italie.

Le mot expérience est probablement le mot qui revient le plus souvent dans la correspondance. Aucun débat ne se conclut sans ce mot fétiche. On en parle probablement beaucoup plus qu’on en réalise ! Le minime n’a ni le temps ni les moyens matériels de faire toutes les expérimentations qu’il souhaiterait.

Les mathématiques

Mersenne a traduit les grands auteurs grecs (Euclide, Apollonios, Archimède). Il affectionne la courbe cycloïde dont il donne l’équation et soumet à ses amis des problèmes qui lui sont liés, exercice où il excelle. Il déclare l’impossibilité de la quadrature du cercle. Il est passionné par les nombres, les nombres premiers en particulier, et leur combinatoire. Il éprouve un véritable plaisir esthétique à dresser des tableaux de nombres dont il use et abuse dans ses ouvrages, tel celui permettant à un sourd d’accorder un instrument à cordes ou cette liste des 40 320 mélodies possibles avec huit notes, écrites de sa main ! Il imagine un télégraphe acoustique où les lettres de l’alphabet seraient codées par des combinaisons de notes de musique et il calcule combien de temps prendrait une information pour transiter ainsi de Rome à Paris. Il écrit, peut-être dans un élan mystique, soixante anagrammes du nom Jésus !

La physique

Mersenne a fait des essais sur la chute des corps en utilisant un plan incliné. Ses résultats diffèrent un peu de ceux de Galilée, qu’il soupçonne d’avoir manqué de rigueur, après avoir vérifié l’étalon de longueur de Florence, qu’il avait fait venir dans ce but. Par ailleurs, il est un admirateur de Galilée, dont il traduit et commente les textes sur la mécanique.
On rapporte également des essais en optique, sur le pont Neuf et en hydraulique, ainsi qu’un projet de sous-marin !

Mais c’est dans le domaine de l’acoustique et des cordes vibrantes que Mersenne a laissé sa marque. Il a publié un ouvrage monumental (Harmonie Universelle, 1637, 1800 pages) où il rassemble ses travaux sur le son et la musique.
Quelle est la nature du son ? Comment le son peut-il traverser une cloison ? Comment les sons simultanés ne se déforment-ils pas l’un l’autre ? Mersenne comprend que la traditionnelle analogie avec l’optique est une impasse. Il imagine un concept, encore un peu flou, qui met en jeu un mouvement indépendant de celui de l’air, précurseur de la future «onde de pression» : «L’air imprime successivement à un autre air», écrit-il joliment.
Beaucoup pensaient que le son se propage instantanément comme la lumière. Mersenne balaie cette croyance et fait mesurer la vitesse du son à l’occasion de tirs de canon : pendant le siège de La Rochelle et à l’arrivée du roi à Paris. Il convainc Descartes que les aigus ne se déplacent pas plus vite que les graves. Il étudie la réflexion sonore et l’écho (dont il pense la vitesse moindre) et il en déduit la forme optimale de la chaire du prédicateur !
Mersenne affiche un souci quasi obsessionnel de comprendre intimement le phénomène des cordes vibrantes. Son sens physique fait merveille. Est-ce l’air qui entretient les vibrations ? Celles-ci sont-elles plus lentes à la fin qu’au début ? Les questions sont nombreuses, souvent complètement nouvelles. Il fait beaucoup d’essais et dialogue avec Beeckmann et Descartes. Il établit que la fréquence de vibration n’est autre que la hauteur de la note et que celle-ci ne dépend que des caractéristiques de la corde : longueur, mais aussi tension et grosseur. C’est ce que l’on a appelé les lois de Mersenne. Les grandeurs physiques remplacent les nombres de la tradition pythagoricienne.
Devant le phénomène des harmoniques, le minime, qui assurait les percevoir jusqu’au cinquième niveau, a eu une intuition extraordinaire en décrivant une «multi-vibration», deux siècles avant que Fourier ne formalise mathématiquement le concept. Malheureusement, il juge, à tort, l’idée «trop folle», et ne la poursuit pas.

La science musicale

Ami de Jacques Mauduit, le compositeur le plus connu à l’époque, Mersenne est passionné de théorie musicale, laquelle repose, depuis Pythagore, exclusivement sur les nombres. La «musique, c’est le nombre rendu sensible», a-t-on dit. Son enseignement fait partie du quadrivium des sciences avec l’arithmétique, la géométrie et l’astronomie.

Mersenne étudie les «consonances», ces intervalles musicaux, ou accords, privilégiés depuis l’Antiquité car résultant de rapports simples (2/1 ou octave, 3/2 ou quinte, 4/3 ou quarte, etc.). Il donne une explication à leur «beauté» en faisant intervenir la coïncidence des battements de l’air sur le tympan de l’oreille de l’auditeur. Explication physique... probablement incongrue pour un pythagoricien !

Les critères de beauté musicale sont-ils universels ? Mersenne cherche la réponse en appliquant sa méthode expérimentale. Il étudie les musiques des autres cultures (turque, arabe, amérindienne, chinoise), les chants des oiseaux, les cris d’animaux (la vache fait la dixième majeure !), les goûts des enfants. Il invente le sondage : il demande à ses sondés de classer vingt-quatre chants. «Chacun trouve sa gamme plus excellente», doit admettre le minime, avec La Mothe Le Vayer, un sceptique (et néanmoins ami !) qu’il a consulté.

Mersenne traite le vieux problème de la division de l’octave en tons. Il adopte le tempérament égal, contre l’avis unanime de tous ses correspondants, et un siècle avant J.-S. Bach : chaque accord parfait est légèrement modifié de sorte qu’au bout de douze demi-tons égaux, on arrive exactement sur l’octave. C’est un compromis pragmatique. Encore une rupture forte avec la tradition : l’usage de rapports basés sur un nombre irrationnel (en l’occurrence, racine douzième de 2) est une véritable hérésie.

Mersenne a étudié tous les instruments et donne des conseils de fabrication : soudures de tuyaux d’orgue, choix du boyau pour la corde de luth, fonte des cloches. Dans sa correspondance, il s’est engagé (un peu vite) à réaliser un orgue qui parle ! On suit le progrès, de syllabe en syllabe ; mais il échoue. Il a la passion des cloches ; il collecte leurs caractéristiques et calcule : on peut «trouver le son par le poids, et le poids par le son», résume-t-il.

Cosmologie et héliocentrisme

Mersenne est profondément religieux, et sa foi semble inébranlable, alors que sur tous les autres sujets, il s’ingénie à douter de tout. Il croit à une «harmonie universelle» présente partout : les couleurs, les saveurs, le corps humain, les nombres, les orbites des planètes. Dieu est l’«Orphée divin qui touche les cordes du grand luth de l’Univers». Mersenne soutient que les planètes émettent des sons. Cette idée a traversé les siècles depuis Pythagore, en passant par Platon, Cicéron et Kepler. Il en a cherché une preuve physique sans succès. Ces positions ont fait l’objet de critiques ironiques et mordantes du sceptique La Mothe, que Mersenne n’a pas hésité à inclure en totalité dans l’un de ses ouvrages. Il se montrait ainsi fidèle à ses convictions sur le partage d’informations !

Dans sa jeunesse, le minime, en bon soldat du dogme catholique, affiche son opposition à l’héliocentrisme de Copernic et qualifie Galilée d’athée, accusation très grave à cette époque (1623). Plus tard (1629), il se radoucit : supposant les difficultés de Galilée, il lui propose d’éditer en France son prochain livre. Après la publication du livre en Italie (Les Dialogues, 1632) et la condamnation (surprenante, vue de France) de Galilée (1633), il adopte un discours prudent et loue Galilée... pour son abjuration ! Il traduit cependant des extraits des Dialogues (1634), puis des Discours (1639). Dans ses écrits, il laisse percer une sympathie évidente pour la cosmologie de Copernic. A la fin de sa vie, il publie sous son nom un document prétendument du Grec Aristarque de Samos en faveur de l’héliocentrisme (1647). En fait ce document est un faux, écrit par son ami Roberval. C’était, pour Mersenne, une façon de montrer son adhésion à Copernic sans s’attirer les foudres des docteurs de la Sorbonne.

Un pied dans chaque monde

Contrairement à Galilée qui a fait table rase du passé, Mersenne n’a pas complètement rompu avec la scolastique. Il n’a pas la personnalité d’un révolutionnaire. Ses écrits sont truffés de références volontaires ou non à la tradition. Lorsqu’il peine à trouver une explication physique, il fait appel aux analogies et à la numérologie, chères à l’école scolastique.

Il invoque étrangement l’alchimie pour expliquer la relation du son avec le métal de la corde, alors que son expérimentation «scientifique» est parfaitement convaincante. On a l’impression qu’il veut ainsi s’adresser à un public plus large. Il a d’ailleurs conseillé aux alchimistes de former une académie et de dévoiler quelques secrets ! (Newton, cinquante ans plus tard, sera un adepte de l’alchimie mais en séparant bien les deux domaines). Avec Mersenne, on mesure la distance entre la nouvelle philosophie naturelle et la scolastique traditionnelle. On comprend que la première va mettre du temps à s’imposer à la seconde.

Ce que l’on retiendra du moine de la place Royale, c’est l’extraordinaire force qui l’anime dans la recherche de la vérité, le doute presque maladif qui le poursuit, sa modestie et son ouverture à la critique. Il favorise l’accessibilité à tous de l’information, y compris celle qui lui est hostile. Il met en avant l’expérimentation. Autant de qualités plutôt novatrices en ce début du XVII^e siècle. Il a dédié toute sa vie à sa mission. Il a mis en place le premier réseau scientifique de l’histoire des sciences. Il a établi les lois et les concepts de base de la physique du son, des cordes vibrantes, de la théorie musicale, en rupture avec la tradition aristotélicienne. Il a ouvert la voie aux générations futures.

Mersenne est un grand personnage de l’histoire des sciences, trop méconnu. Sauf sur la Lune, où il a son cratère. Des connaisseurs !