SARS-CoV-2 in animals: From potential hosts to animal models

Abstract

Within only one year after the first detection of severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2), nearly 100 million infections were reported in the human population globally, with more than two million fatal cases. While SARS-CoV-2 most likely originated from a natural wildlife reservoir, neither the immediate viral precursor nor the reservoir or intermediate hosts have been identified conclusively. Due to its zoonotic origin, SARS-CoV-2 may also be relevant to animals. Thus, to evaluate the host range of the virus and to assess the risk to act as potential animal reservoir, a large number of different animal species were experimentally infected with SARS-CoV-2 or monitored in the field in the last months. In this review, we provide an update on studies describing permissive and resistant animal species. Using a scoring system based on viral genome detection subsequent to SARS-CoV-2 inoculation, seroconversion, the development of clinical signs and transmission to conspecifics or humans, the susceptibility of diverse animal species was classified on a semi-quantitative scale. While major livestock species such as pigs, cattle and poultry are mostly resistant, companion animals appear moderately susceptible, while several model animal species used in research, including several Cricetidae species and non-human primates, are highly susceptible to SARS-CoV-2 infection. By natural infections, it became obvious that American minks ( Neovison vison ) in fur farms, e.g., in the Netherlands and Denmark are highly susceptible resulting in local epidemics in these animals.

Rapport 21-11. Covid-19 et monde animal, d’une origine encore mystérieuse vers un futur toujours incertain

“… Espèces animales Origine de la contamination (contaminant) Multiplication virale Symptômes (S) et/ou lésions (L) Sensibilité [0 à 12] Transmission intra-espèce inter-espèce Références Hamster doré (AC,AE) Mesocricetus auratus Hamster de Chine (AC,AE) Cricetulus griseus Hamster de Roborovsk (ACAE) Phodosus roborovskii Expérimentale Expérimentale Expérimentale Oui Oui Oui S et L S plus graves/hamster âgé S et L S et L Très sensible [12] Très sensible Très sensible Oui [24] [45] [25] [26] Souris (AC,AE,FS) Mus musculus Souris transgénique HaCE2 (AE) Souris BALB/c (AE) Souris BALB/c et C57BL/6 (AE) Expérimentale Expérimentale Expérimentale (passages en série) Expérimentale (variantes B1.351 et P.1) Non Oui Oui Oui S et L S et L (poumon) S et L plus graves/souris âgée Asymptomatique L discrètes (poumon) Résistante Très sensible [12] Sensible Sensible – Oui Non recherchée Non recherchée [3] [27] [45] [28] [28] [29] Souris sylvestre (FS) Peromyscus manicula tus Expérimentale Oui Asymptomatique Sensible [8] Oui [33] [45] Macaque rhésus (AE,FS) Macaca mulatta Expérimentale …”

“… [12] Campagnol roussâtre (FS) Myodes glareolus Expérimentale Oui A sympto manque L (poumon) Sensible [6] Non [31] [45] Chauve-souris (FS) Rousettus aegyptiacus Expérimentale Oui A sympto manque Très sensible [5] Oui ù Lapin (AC,AE,FS) Oryctolagus cuniculus Expérimentale Oui A sympto manque Peu sensible [4] Non recherchée [23] [45] Chien (AC) Canis lupus familiaris Naturelle ( Propriétaire ) (Variant B.1 .1.7) Expérimentale Oui Asymptomatique ou S discrets Troubles cardiaques Peu sensible [3] Non [12] , [13] , [14] , [15] , [16] [45] [12] , [20] [13] , [14] Toupaye de Belanger (AE, FS) Tpaia belangeri Expérimentale Oui A sympto manque L très discrètes (poumon) Faible Non recherchée [30] Bovin (AE) Bos taurus Expérimentale Parfois A sympt...…”

“…dindes, canards) Expérimentale Non Ni symptômes, ni lésions [0] Non [13] , [14] [45] AC : animaux de compagnie, AE : animaux d’élevage ; FS : faune sauvage). La sensibilité de certaines espèces a été évaluée de [0] à [12] par Michelitsch et al [45] par un système de notation semi-quantitatif (zéro à 3 points ont été attribués aux quatre catégories suivantes : détection du génome viral après l’inoculation, séroconversion, transmission intra-espèces et aspects cliniques. …”

“…

Recommandations proposer un dépistage du SARS-CoV-2- chez les animaux exprimant des signes cliniques évocateurs de la Covid-19 pendant la période d’un mois suivant la maladie de leur propriétaire (confirmée Covid-19) et, en cas de positivité, effectuer un séquençage des produits d’amplification ; maintenir une surveillance continue des infections à coronavirus détectées chez les animaux domestiques et dans la faune sauvage et liminaire ; prévenir tout risque de transmission du SARS-CoV-2 de l’Homme aux espèces animales sensibles en informant les personnes présentant les symptômes de Covid-19 de cette possibilité (animaux de compagnie : hamsters, furets, chats, chiens… ; animaux d’élevage : primates non humains, visons, animaux de laboratoire sensibles…) ; sensibiliser les chasseurs, les travailleurs forestiers et toute personne exerçant une activité au contact de la faune sauvage et liminaire (centres de soins spécialisés, zoos…) aux risques zoonotiques encourus ainsi que les visiteurs des parcs animaliers.

Figure 2 Représentation visuelle du système de notation pour la sensibilité de différentes espèces animales au SRAS-CoV-2 de zéro (espèces résistantes) à 12 (espèces les plus sensibles) d’après Michelistsch et al [45] . Zéro à 3 points ont été attribués pour chacune des quatre variables suivantes : détection du génome viral après l’inoculation, séroconversion, transmission intra-espèces et aspects cliniques.

…”

Prioritizing the Continuing Global Challenges to Emerging and Reemerging Viral Infections

“…However, recent data indicate that earlier cases of human infection had no association with this or any other market, and that the virus initially caused human illness in Hubei province in mid-October to mid-November 2019 prior to the first human case linked to the Huanan market (26,27). It appears most probable that the source of the COVID-19 pandemic was derived from a naturally occurring reservoir among wildlife, although the animal(s) sources or intermediate hosts have not yet been recognized (28).…”