Roneo`07

Lola & Sof
Virginie et Tanguy
VIROLOGIE
05/01/09
16h-17h
Romain VOLMER
INFLUENZA
C’est une maladie particulièrement importante en aviaire-porc.
Classification
Les virus sont classés selon leur génome. Le virus de l'Influenza appartient aux Orthomyxoviridae.
Le génome est segmenté en ARN simples brins de polarité (-) : l'ARN n'est pas directement codant
et devra être transcrit en ARN (+) pour être traduit et obtenir des protéines.
Il existe différents genres au sein des Orthomyxoviridae:
 l'influenza virus A (mammifères + oiseaux),
 l'influenza virus B et C (homme),
 le thogotovirus,
 l'isavirus (infectious salmon ademia) que l'on retrouve dans les élevages de saumons et de
truites qui sont deux poissons d’élevages dans lesquels ce virus entraine de grosses pertes
économiques.
Structure de l'Influenza
C'est un virus enveloppé, avec des protéines
enchâssées dans la bicouche lipidique : HA
(hémagglutinine), NA (neuraminidase), la
protéine M2 (en fait un assemblage de
plusieurs protéines) qui forme un canal.
Sous l'enveloppe lipidique on trouve la
protéine M1 (protéine de matrice qui donne sa
structure à l'enveloppe).
Dans la particule virale on trouve différents
segments génomiques, au nombre de 8, codant
chacun pour une protéine, sauf les deux plus
petits qui codent pour deux protéines (PB2 et
PB1, NS1 et NS2).
Relation structure-fonction
Le caractère enveloppé confère une sensibilité accrue à l'environnement : à la chaleur > 25°C
(oxydations des lipides), aux UV, aux solvants, aux désinfectants usuels. En revanche le virus
résiste bien aux températures basses. Le virus est donc transmis par contact direct entre les
individus, par les aérosols surtout et par l'environnement s'il y a une forte proximité (cas des
élevages avec une forte densité d’animaux : porc et volaille). Le virus peut survivre jusqu’à une
semaine dans l’environnement.
Le caractère segmenté du génome confère la possibilité d'échange de segments entre les virus. Si
deux virus intègrent une même cellule, chacun amène 8 segments et on peut avoir des
réassortiments.
Remarque : Les 8 segments génomiques du virus sont fragiles : la protéine NP ou nucléoprotéine
s'associe à l'ARN et le rend stable. L’ARN est enroulé en hélice : organisation en queue de poêle.
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La présence de deux protéines d'enveloppe HA et NA implique un grand nombre de sous-types
viraux. On trouve 16 variants de HA et 9 variants de NA : de nombreuses combinaisons sont
possibles.
Ex : virus H5N1 = HA 5 + NA 1
Ces deux protéines sont les principales cibles des Anticorps dit neutralisants empêchant l’entrée du
virus dans les cellules.
Nomenclature
Type / espèce / lieu d'isolement / numéro / année d'isolement / HxNx
Ex : A / chicken / HongKong / 220 / 97 / H5N1
Si l'espèce n'est pas mentionnée, cela signifie que le virus a été isolé sur l'homme.
Récepteurs du virus Influenza
Les Hémagglutinines HA se fixent à des récepteurs : les acides sialiques, qui sont des sucres fixés
aux protéines membranaires. Il existe une spécificité de reconnaissance entre ces récepteurs et les
hémagglutinines, ou barrière d'espèce : l’expression de récepteurs différents limite la transmission
virale interespèces.
Chez l'homme, les HA reconnaissent les acides sialiques alpha – 2,6
Chez les volailles, HA reconnaissent les acides sialiques alpha – 2,3
CV : α – 2,3
PC : α – 2,6 et α – 2,3 : les deux sont exprimées aux même endroits, les bronches, l’appareil
respiratoire. Les porcs peuvent donc être infectés par les virus humain et aviaire.
Entrée du virus
Les hémagglutinines HA se fixent sur leur récepteur, l’acide sialique, puis elles sont clivées par des
protéases cellulaires (phénomène de maturation) en deux domaines qui restent liés : un domaine se
fixe au récepteur et l'autre se lie aux peptides de fusion et permet la fusion du virus à la cellule.
Ceci détermine le tropisme du virus Influenza.
Les acides sialiques et les protéases sont exprimés dans les appareils respiratoires et digestifs : ce
sont les sites de réplication virale. Il faut avoir les acides sialiques appropriés et les bonnes
protéases au bon endroit.
Les virus dits « hautement pathogènes » vont pouvoir faire cliver leur protéine HA par n'importe
qu'elle protéase dans tout l’organisme. Exemple : le virus H5N1 (100% des volailles meurent en 2
jours).
Cycle du virus
Le virus se fixe aux récepteurs et rentre par endocytose dans la cellule. Le pH diminue dans
l’endosome. Puis le contenu est libéré dans le cytoplasme et passe dans le noyau. Il y a à cet endroit
multiplication virale, synthèse d'ARN (+) et traduction en protéines virales. Une fois que tous les
éléments constitutifs du virus sont synthétisés, il y a assemblage des protéines virales autour d’un
ARN (-) et bourgeonnement massif de nouveaux virions. Le phénomène de bourgeonnement a lieu
au niveau de la membrane plasmique où les 8 segments génomiques d’ARN (-) se condensent.
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La diminution de pH dans l’endosome est due à la protéine canal M2 qui permet l’entrée de proton
dans le virus. Ceci entraine une modification de conformation du virus et la libération de son
contenu dans le cytoplasme.
La première protéine antivirale à avoir été isolée est l'amantadine qui bloque la protéine M2, mais
beaucoup de virus y sont résistants car cette protéine mute très rapidement.
Le tamiflu® est une autre protéine antivirale qui bloque l'étape de libération du virus : il ne peut plus
bourgeonner, et les autres cellules ne seront pas infectées. Le tamiflu® fonctionne car les
symptômes sont liés à la multiplication dans un grand nombre de cellules. Une autre protéine
antivirale est le Relenza®.
Evolution des virus Influenza
Deux propriétés en sont à l'origine :
 le génome à ARN : la réplication se fait par une polymérase ARN dépendante qui n'est pas
très fidèle, d'ou un taux d'erreur important (1/10000) → mutation progressive
 le génome segmenté : beaucoup d'échanges sont possibles
Les mutations progressives se font au hasard : on parle de dérive antigénique : il y a création de
nouveaux variants. Il y a une sélection naturelle des nouveaux virions les plus aptes à résister aux
anticorps neutralisants. Cependant, une immunité croisée partielle est observée. Cela donne lieu à
des épidémies (et non des pandémies).
Il y a sélection des mutants les plus aptes à proliférer : lorsque les mutations ne sont pas viables les
virus sont éliminés par sélection naturelle.
Ces nouveaux variants sont à l’origine de la mise à jour annuelle des vaccins contre les virus
Influenza (dont la grippe).
Pour l'échange de segments, on parle de cassure antigénique : il y a cette fois-ci création de
nouveaux sous-types, et donc plus d'immunité. C'est un mécanisme plus rare car il ne peut avoir lieu
qu’en cas de co-infection d’une cellule par deux virus Influenza différents. Le virus recombiné est
totalement nouveau et donc inconnu. Ce phénomène est très redouté parce qu’il pourrait donner lieu
à une pandémie.
Ex : rôle mélangeur du PC : le
PC peut être infecté par les virus
à cible α 2,3 et α 2,6. Si une
cellule se fait infecter par les
deux sous types, il peut y avoir
réassortiment génétique des 16
segments dans le noyau et donc
l'apparition d'un nouveau soustype pour lequel l'homme n'a
aucune immunité.
Remarque historique : En 1918, un oiseau contamine un PC avec le virus H1N1 qui s’adapte aux
récepteurs α 2,6 : c’est la grippe espagnole à l’origine d’une pandémie chez l'homme.
En 1968, le virus H3N2 type aviaire est à l’origine d’une épidémie de grippe à Hong Kong.
En 2003, le virus H7N7 est à l’origine d’une épizootie en élevage aviaire qui se transmet à l’homme
et apparaît sous forme d’une conjonctivite. Elle a entrainé la mort d’un vétérinaire qui était infecté
par une forte charge virale.
Les canards sont beaucoup utilisés pour étudier ces virus car ils sont beaucoup affectés par les
Influenza mais ils ne sont pas malades, ce sont juste des réservoirs de virus.
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Infection par le virus
C'est une infection aigue et sans persistance virale. Il y a guérison par réponse immunitaire ou
mort.
La courbe représente la charge virale, le rectangle l'apparition des symptômes et la barre horizontale
la période d'excrétion du virus. Les symptômes sévères apparaissent lors de multiplication rapide.
Pouvoir pathogène du virus
 Dans toutes les infections, la réaction immunitaire participe à l'apparition de symptômes : on
parle d'immunopathologie (la réponse immunitaire endommage les cellules). En cas de
réponse très forte, il y a libération de nombreuses cytokines qui sont à l'origine de ces
symptômes.
 Le pouvoir pathogène est pour le reste dû au virus lui-même.
Des infections bactériennes secondaires apparaissent souvent.
Infection chez l’homme
C’est le virus de la grippe (saisonnière) principalement : H3N2 et H1N1.
Infection chez le CV
Le CV est sensible au virus Influenza A / H7N7 et A / H3N8, virus saisonnier et à répartition
mondiale, très fréquent à caractère contagieux important à l’origine d’épidémies.
Diagnostic :
 clinique : problèmes respiratoires
 virologique : par écouvillonnage et virologie
 utilisation de kits ELISA ou PCR
Il y a multiplication au niveau de l'épithélium cilié de l’appareil respiratoire supérieur, avec
destruction progressives des cils, et abrasion de l’épithélium cilié ce qui entraine la disparition de
l'escalator muco-ciliaire : le mucus ne remonte plus et il n’y a plus d’élimination virale avec lui. On
peut alors observer des jetages muco-purulents.
Remarque : grippe = symptômes respiratoires, à différencier de l’influenza aviaire (volaille) =
symptômes digestifs associés à ceux respiratoires, on ne parle pas de grippe chez les oiseaux.
La grippe aviaire est la maladie induite par un virus aviaire transmis à l’homme.
Vaccination :
Les vaccins sont souvent moins efficaces que chez l'homme.
Il en existe différents types :
 vaccins inactivés : en IM ou SC : ils sont constitués de particules virales inactivées ou tuées,
il y a donc uniquement une réponse immunitaire par des anticorps dirigés vers HA et NA.
Mais ces protéines évoluant vite et les vaccins étant peu remis à jour (on prend peu en
compte la dérive antigénique), ce type de vaccin reste peu efficace.
Ex : Fluvac innovator® et Equicidine II®
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 vaccins atténués : utilisent des anticorps en plus de la réponse immunitaire à médiation
cellulaire. Ils sont dirigés vers toutes les protéines du virus dont la protéine NP, qui évolue
moins vite que les protéines HA et NA, donc on garde l'immunité plus longtemps, ils sont
plus actifs.
Ex : Fluavert®
 vecteurs vaccinaux : même principes que les vaccins atténués.
Ex : Proteqflu®
Infection chez le PC
Les porcs sont sensibles aux virus H1N1, H3N2, H1N2.
Infection chez les volailles
On ne parle pas de grippe mais d'influenza car il existe aussi des symptômes digestifs.
On trouve :
 Le H5N1 hautement pathogène : il atteint tous les organes car la protéine HA peut être
clivée n’importe où dans l’organisme. Tropisme pour le récepteur (acide sialique α 2,3.
 Le H5N1 faiblement pathogène
Comment H5N1 affecte-il l'homme puisqu'il se fixe uniquement aux α - 2,3 ?
L'homme possède, en plus de α - 2,6, des α - 2,3 dans l'appareil respiratoire profond (bronchioles,
alvéoles). Cela peut-être mis en évidence par marquage des tissus des voies respiratoires. Pour
infecter l'homme, H5N1 doit descendre profondément dans les poumons, il faudra donc une bonne
charge virale et une forte inspiration. La localisation profonde de ces récepteurs explique aussi le
fait que les virus une fois entrés ne puissent pas ressortir de l’organisme et donc qu’il n’y ait pas de
contagions d’homme à homme.
Conclusion
Ces virus sont très importants en santé publique et causent une mortalité très importante.
Les oiseaux à pattes palmées jouent un rôle central dans la transmission du virus Influenza en tant
que réservoir.
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