Roneo`07

Virologie – Poxviridae – page 1/12
Méreaux Rémi / Adam Cécile
10/03/2009
Tiare et Marjorie
Berta
LES POXVIRIDAE
Berta pense avoir finit ses cours la semaine prochaine, mais vu comme c’est un bavard j’en doute
fort (on est quand même parti en Russie et on a creusé le permafrost pendant cette heure !).
Nous allons ici considérer les Poxviridae ainsi que deux maladies qui leur sont associées. Nous
allons appliquer le plan de d’habitude sauf qu’on va insister sur les aspects virologie et zoonose.
Souvenez vous tout d’abord de la classification : les Poxvirus sont de gros virus à ADN (on imagine
Carlos avec des picots partout, si si allez on fait un effort).
L’échelle de 100nm présente sur cette image permet de se faire une idée de
la taille de ces virus. On voit bien que les Poxvirus passent aisément la
barre des 100 nm (c'est aussi le cas des virus de la famille des herpès).
Certains atteignent même la barre des 500 nm. Ils appartiennent aux plus
gros virus animaux existant.
Leur structure est atypique et donc très caractéristique : le nucléoïde est à
symétrie inconnue, on a un corps latéral amorphe en forme d’haltère (c),
deux corps latéraux (b) ainsi qu’une enveloppe. C'est une structure
inhabituelle. Cette image en coupe est très classique des Poxvirus.
Introduction-Historique
Ce qui suit (jusqu’à la fin de la page 2) n’est pas ce qui est le plus important…si vous êtes pressés vous pouvez sauter toute cette partie.
Ces virus sont résolument à part dans le monde des virus, entre autres, car ils ont occupé la scène
internationale virale pendant des siècles, faisant de la variole le plus grand fléau de l’humanité.
Ainsi la variole a fait plus de victimes que l’ensemble des maladies infectieuses connues. Notons
qu’en plus c’est une peste connue depuis très longtemps : on en a retrouvé sur les momies
égyptiennes!
Ensuite deuxième élément remarquable à propos de la biographie de la variole, c’est la première
maladie à avoir été éliminée de la surface du globe, dans les années 80, et ce grâce à la vaccination.
C’est aussi la première vaccination de l’histoire du monde, puisqu’elle a été imaginée au 18ème
siècle par Edward Jenner. C’est la seule maladie éradiquée de la surface du globe (que ce soit en
médecine humaine ou en médecine vétérinaire). Non seulement l’infection a été éradiquée mais
aussi son agent soit le virus, il s’agit donc ni plus ni moins d’une « extinction d’espèce » (il n’existe
donc plus de virus de la variole à l’état naturel). En effet, la variole est une infection aiguë auto-
limitative : les infectés présentent forcément des symptômes, puis ils meurent ou survivent auquel
cas ils sont alors immunisés à vie. D’où l’idée de la vaccination.
Alors là, intervention morbido-catastrophique de Julia, qui a dû un peu trop regarder Spielberg et autres étatsuniseries
« mais s’il y a des cadavres (horriblement mutilés en position fœtale mise en scène glauque désolée c’était obligé Spielberg ne lira pas
sinon) de gens morts de variole dans le permafrost qui ressortent ? » Au fait je suis heureuse de vous annoncer le
grand concours « chacun cherche son Pox, », tous à vos pelles !!
Donc sérieusement ce scénario est tout à fait envisageable, d’autant plus que ces virus résistent tout
à fait bien au froid.

Virologie – Poxviridae – page 2/12
Mais ce n’est pas fini pour les scenarii glauques hollywoodiens car on repart au temps de la guerre
froide. Seuls deux labo au monde possèdent les souches de la variole : la Russie et les Etats-Unis :
on a rassemblé toutes les souches du bloc de l’Est en URSS (les méchants toujours habillés en rouge avec une faucille
et un marteau dans les mains je rappelle) et toutes celles de l’Ouest aux E.U (les bons toujours politiquement corrects et propres
sur eux). Ah ha! Mais que s’est-il passé à l’éclatement du bloc soviétique me diriez-vous? Et bien des
gens sont partis avec leur petit butin à savoir sa souche de variole ! Berta a même été contacté par
un russe qui voulait venir travailler avec l’équipe de Berta à l’ENVT (car ils bricolent les
poxviridae) en lui disant « Yé vé venirrr trrravailler chez vous ! Yé rrrramène souche rrrrusseee !!! Et vodkaaa ».
Bref Berta n’était pas trop rassuré car il ne savait pas ce qu’étaient ces souches que le type voulait
ramener avec lui. (je suis sure qu’il ment et qu’il l’a fait venir en cachette et que Berta bricole la variole, méf, méf).
La deuxième maladie qui sera éradiquée de la surface du globe (car en cours) est la peste porcine.
Par ailleurs, la rougeole et la poliomyélite sont dans le collimateur des autorités sanitaires
mondiales.
On rappelle que les Poxvirus tirent leur nom de l’observation des lésions observées sur les malades
(hommes et animaux). Les Poxvirus ont pour caractéristique d’avoir un tropisme cutané et
muqueux, et de provoquer des lésions vésiculaires de type pustule. « Poc » veut dire « pustule »
en vieil anglais.
L’hypothèse pour expliquer l’origine de la variole remonte au temps où on a domestiqué les
chameaux. En effet, le « Camel pox » (des camélidés) est très proche du pox de la variole. On
suppose donc un saut d’hôtes dans les zones de domestication.
De même, on pense que le virus de la rougeole ne serait qu'un variant du virus de la peste bovine,
qui serait apparu suite à la domestication des bovins.
Et maintenant, le moment étymologique attendu par tous. Vaccin vient de « vaca », la vache. En
effet quand on a décidé de vacciner, on s’est fondé sur l’observation suivante : les éleveurs au
contact de bovins atteints de variole bovine (laquelle contrairement à la variole humaine est
bénigne) ne contractaient jamais la variole humaine. Jenner a pensé que le virus de la variole bovine
était transmis aux éleveurs notamment via leurs lésions aux mains, durant la traite (car les trayons
possédaient eux aussi des lésions). Il a alors eu l’idée de vacciner avec ce virus (un cow-pox). Il a
récolté le pus sur les lésions des bovins atteints de variole bovine, les a inoculés sur des personnes.
Ces personnes n’ont jamais contracté la maladie (Jenner leur a inoculé le virus de la variole
humaine pour vérifier). On rappelle qu’à l’époque on ne savait pas trop quel était l’agent
responsable, on se fondait sur des observations macroscopiques bien sûr.
Les peuplades africaines avaient aussi développé une sorte de vaccination (variolisation) : ils
atténuaient les virus en cuisinant, bricolant des lésions cutanées de trayons de bovins atteints, et se
l’inoculaient volontairement.
Ce qui fut ainsi isolé chez les sujets vaccinés fut appelé virus de la Vaccine, qui serait en fait un
mélange de cowpox, de virus de la variole humaine (car on a à un moment utilisé les lésions sur les
bras des gens), du horse pox (parce qu'on a aussi fait des inoculations à partir des chevaux) et
d’autres. C'est une souche assez bizarre, son spectre est très large, mais aucune espèce n’est
naturellement infectée. La vaccine n’a donc aucune origine animale connue, elle est purement
artificielle!
Ainsi, il y a un intérêt à s’inoculer volontairement la variole. Il vaut mieux être "variolisé" que subir
une variole naturelle.
Aujourd’hui, certains pays comme la France disposent de stocks conséquents (90 millions de
vaccins) pour vacciner tout le monde en cas d’urgence, enfin les Français et…. les Belges….
En effet, on ne vaccine plus aujourd’hui (car ça ne sert plus à rien et il y a des effets secondaires),
mais on prévoit au cas où. Notons qu’on a fait une simulation d’épidémie il y a 2 ou 3 ans, et ça a
été catastrophique. En gros certains pays pensent que posséder ces stocks ne sert à rien, mais du coup si ça arrive ils vont venir nous étriper
pour nous pécho nos vaccins, les cons !! Par ailleurs, la peur du terrorisme microbien n’est pas loin.

Virologie – Poxviridae – page 3/12
Il existe 7 zoonoses à contagion directe par les Poxvirus. Certaines sont bénignes (Cowpox),
d’autres non (ex : la monkeypox est une zoonose très grave). Il y a énormément de poxviroses
animales. Il s’agit même d’agents pathogènes majeurs dans les espèces concernées et qui causent de
grosses pertes : volaille (Fowl pox), chat, lapin… « Chacun son pox ».
Veuillez vous reporter à la diapo 3, afin d’y observer les éruptions cutanées et de la muqueuse plus
ou moins hémorragiques que provoque la variole sur un bébé en l’occurrence. Il y a souvent des
surinfections bactériennes. Il existe des formes hémorragiques, encéphalitiques… Ici on observe le
type variole major. On montre des photos des 2 faces des mains pour le diagnostic différentiel avec
la varicelle varioliforme (forme variolose de la varicelle, très grave) où la paume des mains est
épargnée.
La variole est redoutable car très bien transmise par les voies respiratoires, elle est fort
contagieuse.
Lorsqu’on vaccinait encore contre la variole, le vaccin créait une réaction croisée avec les autres
pox du même genre. Or comme les populations ne sont plus vaccinées aujourd’hui (car variole
éradiquée), on voit apparaître des zoonoses (notamment le monkeypox) qui ne pouvaient s’exprimer
auparavant… On a donc des zoonoses émergentes qui prennent de plus en plus d’importance :
 Monkeypox (source : OMS) : Le Monkeypox ressemble à la variole car l‘évolution clinique est
comparable mais la létalité est plus faible. Les lésions sont limitées.
 Parmi les maladies poxvirales animales on a la Myxomatose pour le lapin, absolument
redoutable (la maladie pas le lapinou, quoique, on se souvient des Monty Python), on a une létalité de 40 à 100%.
 Il y a aussi la dermatose nodulaire contagieuse, véritable fléau dans les élevages africains si
les ruminants ne sont pas vaccinés.
Taxonomie - classification
Ci-gît la classification des Chordopoxvirinae.
Les pox des vertébrés sont composés de plusieurs
genres au sein des Chordopoxvirinae. Comme on
l’a dit on observe des réactions croisées au sein de
ces genres.
 Orthopox
1
: on retrouve le Monkeypox, le virus
de la Vaccine, le Cowpox…
 Parapox : concerne les petits ruminants et
l’homme. ex : Virus de l’ecthyma contagieux,
nodule du trayeur, stomatite papuleuse
 Avipox : les oiseaux contractent une variole
aviaire qui occasionne une forte mortalité,
d’ailleurs on vaccine contre cela.
 Capripox : concerne les petits et grands
ruminants. La clavelée est la variole ovine,
maladie très rare.
 Leporipox : concerne lièvres, lapins, écureuils…
 Suipox : concerne le porc. Le virus de la variole porcine n’entraine rien de grave, mais est
gênant pour l'éleveur. Les lésions cutanées peuvent se surinfecter.
 Molluscipox : il existe un virus humain qui peut contaminer les chevaux. Il est responsable de
petites lésions cutanées bénignes sauf chez les immunodéprimés où ça entraîne des tumeurs.
 Yatapox : Virus de la tumeur Yaba du singe : occasionne également des tumeurs cutanées,
potentiellement zoonotique.
1
Bien sûr il convient d’écrire en entier « poxviridae » mais là j’ai la flemme donc il s’agit d’une abréviation non
conventionnelle.
Les espèces mises en gras dans cette liste sont des agents de zoonose.

Virologie – Poxviridae – page 4/12
On relève donc une orientation spécifique : chaque virus touche des espèces particulières (il n'y a
pas de transmission interspécifique) et a un spectre d’hôte limité (sauf les agents zoonotiques).
D’autres virus ont un spectre d’hôte très large, comme le virus de la vaccine qui infecte toutes les
espèces animales. De plus l’existence de la protection croisée implique que la vaccination contre la
variole protégeait aussi du cowpox, du monkeypox, etc.
Morphologie - structure
Il présente une géométrie un peu « rectangulaire » donc assez
régulière.
Tous les Orthopox ressemblent à cette image en microscopie optique,
sauf les Parapox qui sont différents (plus allongés, plus petits,
ovoïdes, treillis organisé (cf. suite)). Comme ils sont gros, ils sont
donc largement reconnaissables en microscopie électronique, qui
constitue d’ailleurs un élément de diagnostic.
Le nucléoïde ou nucléosome contient un ADN de
grande taille, entouré par une structure protéique
(la paroi, et les corps latéraux d’origine protéique
qui ont un rôle inconnu).
La grande originalité de ces pox est qu’il existe une
forme simplement enveloppée IMV (Virus
Mature Intracellulaire) et une forme doublement
enveloppée EEV (external enveloped virion). Dans
le cas des EEV il y a entre les deux enveloppes des
« éléments tubulaires de surface » qui forment un
treillis.
Après purification, on peut le voir, plus ou moins
bien organisé selon les virus.
L’ADN est double brin, de grande taille, toujours organisé de la même façon avec une séquence
unique (donc un gène en simple copie) qui occupe les 4/5ème du génome en position centrale et des
séquences répétées aux extrémités du génome. Les gènes en simple copie codent pour des facteurs
essentiels du cycle viral (des gènes de la réplication). Ceux en double copie codent pour des
facteurs de pathogénicité qui perturbent l’immunité de l’hôte.
Toutes les poxviroses sont immunosuppressives (le virus de la Vaccine est un remaniement, ce
qui explique que l'immunodépression est moindre dans ce cas). Ainsi il n’est pas rare d’observer
des surinfections bactériennes accompagnant les poxviroses. Plus il y a de facteurs de pathogénicité
associés, plus l’immunodépression est importante. L’adaptation à l’hôte est telle que parfois les
facteurs de pathogénicité sont spécifiques des effecteurs de l’immunité de l’hôte.
 Propriétés physico-chimiques
Ils sont enveloppés MAIS ils sont relativement résistants dans le milieu extérieur. En effet, ils
sont doublement enveloppés : l’enveloppe externe est fragile, mais l’enveloppe interne est plus
résistante… ainsi la forme IMV sera naturellement très résistante, et la forme EEV –si elle perd sa
deuxième enveloppe) pourra elle aussi résister.
Ils sont particulièrement résistants dans la matière organique séchée, donc dans les milieux secs
comme les croûtes, les lésions cutanées. Cela occasionne des transmissions par voie indirecte.
L’inactivation se fait dès 50°C, par les UV, les solvants, les rayons X, les désinfectants.

Virologie – Poxviridae – page 5/12
 Propriétés antigéniques
Il existe une forte communauté antigénique, d’où une vaccination hétérologue possible car
protection croisée.
Cycle viral
Le cycle est très original car il est entièrement cytoplasmique. On n’observe aucun passage par
le noyau, ce qui est totalement atypique des virus à ADN (qui normalement passent par le noyau).
Ils disposent de leurs propres facteurs de transcription et de traduction. Ils codent également pour
leur propre ADN polymérase. Mais comme tout parasite ils ont besoin de quelque chose que la
cellule hôte a.
On a deux étapes : une précoce (nécessaire pour pouvoir utiliser les outils de l’hôte pour la suite) et
une tardive (qui permet de coder pour les protéines structurales).
Le cycle débute par une étape précoce au cours de laquelle les facteurs de pathogénicité sont
produits pour lutter contre la réponse immunitaire de l’hôte. Puis il y a réplication de l’ADN, et
enfin une étape tardive : Les protéines structurales sont synthétisées. Elles sont ensuite assemblées
pour former le virion qui mature, puis ce virion se présente à la surface cellulaire.
8 à 12h après le début du cycle, on a expulsion des formes EEV ; 20h après le début du cycle les
formes IMV sortent et provoquent les premières lyses cellulaires. On retient donc que ce sont les
formes IMV qui provoquent les lyses cellulaires, et ce sont les formes majoritaires en nombre
(IMV>>>EEV). On a donc un système d’expulsion du virion en deux étapes.
Comment sortent les virus?
Les IMV sont dans des virosomes (= virus
factory). Puis, ils sont enveloppés une nouvelle
fois par passage dans le réseau trans-golgien :
on a alors des formes intracellulaires
enveloppées ou IEV (qui ont alors 3
enveloppes). Il s’en suit leur migration grâce
au cytosquelette vers la surface, et la fusion de
l’enveloppe extérieure avec la membrane
cellulaire (ne les laissant alors qu’avec deux