En savoir plus sur les virus

En savoir plus sur les virus
On connaît des dizaines de milliers de virus différents qui infectent les plantes, les
animaux, ou même les bactéries.
Ce dossier vous permettra d'en savoir plus, sur leur mutation, leur taille, leur
contamination.
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Maquette du virus de la grippe - copyright M. Depardieu
Quelle est la taille d’un virus ?
Les virus ont une taille qui les situe tout en bas de l’échelle des dimensions. En
moyenne, la taille d’un virus n’est qu’un millième de celle d’une bactérie, ce sont
les plus petits micro-organismes.
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Cytomegalovirus (CMV)- copyright : PL. Guillevin
Si l’on prend pour ECHELLE de référence : UN MICRON soit un millionième de mètre
- Une cellule humaine ordinaire a un diamètre de dix microns. Elle est donc
pratiquement invisible sans microscope.
- Un globule rouge a un diamètre de 7 microns.
- Une bactérie typique, celle par exemple en forme de bâtonnet, a une longueur
d’environ deux microns ;
- Les petites bactéries sphériques ont un diamètre à peine supérieur à 4/10 de
microns.
- Le virus de la fièvre jaune a un diamètre de 2/100 de microns.
Un virus doit-il être considéré comme un objet inerte ou comme un être vivant ?
Pendant très longtemps, la nature exacte des virus est restée pour les
biologistes un véritable mystère. Et la question de savoir s’ils doivent être
considérés comme des objets inertes ou des êtres vivants reste posée. On les
considère comme vivants à l’intérieur de la cellule, et inertes à l’extérieur. Ils ne
se multiplient en effet, qu’à l’intérieur de la cellule, tandis qu’à l’extérieur ils sont
presque inertes et ne réalisent parfois que quelques réactions chimiques.
Biochimiquement, cependant tous les virus, contiennent soit de l’ADN, soit de
l’ARN. Les genomes viraux sont donc constitues des memes composants que les
genomes cellulaires.
Quelle est la structure d’un virus ?
Un virus est généralement composé d’au moins deux composants essentiels :
- une ou plusieurs molécules d’ADN ou ARN, avec ou sans protéines
associées.c’est le génome viral.
- une coque de protéines entourant les molécules d’ADN ou d’ARN.
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Maquette du virus de la rage - copyright M. Depardieu
Chez un virus, l’ADN est de petite taille. Alors que dans la cellule humaine, cette
molécule est bien plus longue (déroulée, elle mesure environ 1 m 50). Certains
virus, peuvent avoir une enveloppe supplémentaire (constituée de lipides et de
protéines), qui entoure la coque de protéines : on les appelle virus enveloppés,
et on les différencie ainsi des virus nus.
Qu’est-ce qui fait qu’un virus est dépendant de la cellule ?
La cellule représente pour le virus l’environnement indispensable à sa survie.
Nous pouvons nous représenter les virus comme des hors-la-loi, qui prennent à
leur compte la chimie de la cellule. Le virus apporte ses propres gènes, modifiant
ainsi les caractéristiques de la cellule. Un virus emporte parfois avec lui de l’ADN
de la cellule infectée et le transporte dans une autre cellule qu’il infecte.
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cellule infectée (située en arrière plan) par le virus HIV responsable du SIDA entrain de
fusionner avec une cellule non infectée, qui le devient alors) copyright J.C. Chermann
Quelle est la différence entre un virus et une bactérie ?
Une bactérie est beaucoup plus grosse et plus autonome qu’un virus. C’est un
organisme, formé d’une cellule, qui n’est considéré ni comme un animal ni
comme une plante. Contrairement aux virus, les bactéries n’ont pas
nécessairement besoin d’une cellule pour survivre ou se multiplier. De formes
très variées elles peuvent vivre dans l’eau, le sol, les organismes vivants ou
comme parasites de l’homme, des animaux et des plantes. Notre organisme en
compte beaucoup. Rien que notre intestin en comprend déjà plusieurs milliards.
Toutes les bactéries ne sont pas susceptibles de déclencher une maladie. Celles
de l’intestin par exemple, sont indispensables à notre digestion. D’autres, au
contraire, peuvent envahir nos organes et y provoquer des infections. C’est le
cas notamment des abcès, des angines, des pneumonies ou des septicémies.
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Escherichia Coli, entérobactérie - hôte normal du tube digestif - copyright M. Gauthier
2°) Combien y a-t-il de virus différents ?
On connaît des dizaines de milliers de virus différents qui infectent les plantes,
les animaux, ou même les bactéries. Il est probable qu’il en existe beaucoup
plus. Dans le passé les chercheurs ont tenté de les classer :
- en fonction de la nature de leur matériel génétique (les virus à ADN et les
virus à ARN)
- de leur hôte (les virus de plantes, d’animaux ou de bactéries)
- de leur forme.
Aujourd’hui, on en vient à une vision plus généalogique en les regroupant en
familles ou sous-familles. Par exemple, les virus du SIDA de l’homme, du singe
et du chat sont regroupés dans une même famille car ils sont très similaires. On
a ainsi un très grand nombre de familles différentes de virus.
A quoi ressemblent les virus ?
Un microscope classique ne permet pas de voir les virus. Il fallut attendre le
premier microscope électronique mis au point dans les années trente et qui
entre-temps s’est, bien sûr, considérablement perfectionné. Il permet
aujourd’hui de distinguer des objets en trois dimensions dont le diamètre est de
l’ordre du nanomètre soit du millième de micron. Grâce à ces outils très
performants on a pu mettre en évidence des virus aux formes les plus variées.
Tous sont avant tout des sortes de petites boîtes qui entourent un morceau
d’ADN ou d’ARN. Si certains peuvent simplement former une sphère ou
ressembler à un tonneau ou un bâtonnet, d’autres peuvent avoir des allures
d’extraterrestres.
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SIDA
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Ebola
Où se cachent-ils ?
Il y a des virus partout où il y a des cellules. On pense qu’il existe des virus chez
tous les organismes vivants. Le nombre de ceux qui infectent l’homme s’élève à
quelques centaines. Mais tous ne sont pas susceptibles de déclencher une
maladie. Et il est probable que la faune et la flore hébergent des dizaines de
milliers d’espèces virales différentes. En général, nous n’avons pas grand-chose
à craindre de celles spécifiques aux plantes par exemple. La source principale de
virus pathogènes pour l’homme est essentiellement l’homme… mais pas
uniquement! Dans les laboratoires les chercheurs étudient surtout ceux qui
nuisent à notre santé ou à celle de notre environnement direct, à savoir les
plantes cultivées et les animaux domestiques. Ils ont pu ainsi en isoler environ
30.000. Il y a de fortes chances pour que l’on trouve des virus dans presque
toutes nos cellules. Nous en avons par exemple en permanence sur les
muqueuses respiratoires (nez, bronches, poumons) et digestives (bouche,
intestin). Ceux-ci sont généralement bien supportés.
Comment nous contaminent-ils ?
Pour nous contaminer un virus doit pénétrer dans l’une de nos cellules. Celle-ci
se présente un peu comme une petite bulle de savon dont la membrane est faite
de graisse. Le virus commence par s’y coller, pour ensuite pénétrer dans la
cellule de manière différente suivant les cas. Soit il fait un trou, soit il fusionne
avec la membrane, soit il se fait gober par la cellule elle-même. Dans tous les
cas, il libère ses constituants à l’intérieur de la cellule.
Comment un virus passe-t-il d’un individu à l’autre ?
Les virus peuvent être transmis de nombreuses façons : par voie aérienne, par
l’eau ou les aliments, par contact direct entre personnes, par des insectes… ou
par certains objets. Il est par exemple recommandé d’éviter d’échanger les
bâtons de rouge à lèvres car ils sont des voies de transmission privilégiées pour
le virus de l’herpès. La capacité à être transmis d’une personne à l’autre dépend
du nombre de virus produits dans le premier organisme, et de leur localisation.
Par exemple, un virus présent en faible quantité dans les ganglions, le sang et
les sécrétions comme dans le cas du virus du SIDA, nécessite un contact sexuel.
Il sera donc transmis moins facilement qu’un virus présent en abondance dans la
muqueuse nasale comme celui de la grippe. Dans ce cas, une personne
contaminée, en éternuant, projette le virus dans l’air et sur les doigts. Celui-ci
pénètre chez la personne qui, à proximité, le respire par le nez ou la bouche. Il
se fixe ensuite sur les cellules des voies respiratoires dans lesquelles il pénètre
et se multiplie.
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Particules herpétiques dans le noyau de la cellule - copyright J.G. Fournier
Une fois qu’un virus a pénétré dans l’une de nos cellules, comment se répand-il dans
notre organisme ?
Il se multiplie dans la première cellule à très grande vitesse pour aboutir à la
production de milliers de virus. Ceux-ci vont à leur tour attaquer les cellules
voisines puis d’autres, plus distantes, en voyageant à l’intérieur de l’organisme
par la voie sanguine, la voie digestive, la voie nerveuse, etc. Dans le cas du
virus de la grippe, une fois qu’il s’est multiplié au sein de la première cellule,
celle-ci meurt tout en sécrétant d’autres particules virales qui gagnent de
nouvelles cellules des voies respiratoires. Les virus de la grippe se répandent
alors dans tout l’organisme. Ils peuvent ensuite attaquer les poumons et les
muscles, d’où souvent, des sensations de courbatures.
Quel est le mécanisme de multiplication d’un virus ?
Le cycle normal de multiplication d'un virus peut être divisé en trois grandes
phases :
Première phase : l'entrée du virus dans la cellule
Deuxième phase : la production en grande quantité des éléments constitutifs du
virus. Pour cela son génome se multiplie et l'information génétique qu’il contient
est décodée par la cellule pour synthétiser les protéines virales.
Troisième phase : les éléments nouvellement produits, génomes et protéines,
s'assemblent avec précision pour former de nouveaux virus qui sortent de la
cellule pour entamer un nouveau cycle.
La durée du cycle viral est très variable. En fonction des virus elle va de six
heures pour les virus les plus simples (comme le virus de la polio), à plus de 72
heures pour les virus les plus complexes comme certains virus de la famille de
l’herpès.
Pourquoi y a-t-il des virus plus contagieux que d’autres ?
La capacité à être transmis d’une personne à l’autre dépend du nombre de virus
produits dans le premier organisme, et de leur localisation. Par exemple, un
virus présent en abondance dans la muqueuse nasale sera transmis beaucoup
plus facilement, à la faveur d’un éternuement (cas du virus de la grippe) qu’un
virus présent en faible quantité dans les ganglions, le sang et les sécrétions (cas
du virus du SIDA), qui nécessite un contact sexuel.
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Cellule produtrice du virus HIV responsable du sida - copyright J.C. Chermann
La grippe doit son extrême contagiosité à sa capacité d'être transmise par un
aérosol, un ensemble de micro gouttelettes liquides, en suspension dans l'air.
Ces aérosols formés lors de la toux ou des éternuements sont très riches en
particules virales car le virus se réplique dans les voies respiratoires. Les
épidémies diffusent d'autant plus rapidement. Bien sûr la contagion par un
contact plus direct est aussi possible.
Pourquoi les hommes n'attrapent pas les virus des animaux ?
Faux : tout dépend du virus. Certains peuvent très bien infecter l'homme. C'est
le cas de la grippe des oiseaux par exemple. Si certains virus animaux
n'infectent pas l'homme, c’est parce qu’ils sont adaptés à l'environnement
spécifique d’un organisme animal et ne peuvent en changer. Ils se trouvent un
peu dans la situation d’un animal marin qui aurait beaucoup de difficultés à
s'adapter à un environnement désertique. Pour pouvoir infecter un organisme
humain, les virus animaux doivent donc « muter ».
On dit d’un animal ou d’un végétal qu’il est « mutant » lorsqu’il présente des
caractères nouveaux par rapport à ses ascendants.
Dans le cas d’un virus, on parle de mutation lorsqu’il y a transformation, même
infime, du morceau d’ADN ou d’ARN qu’il porte.
Dans certains cas, l’adaptation est simple et nécessite un changement mineur.
Tel est le cas notamment de la grippe des oiseaux ou du SIDA du singe, qui
peuvent être transmis à l’homme. Mais parfois, le changement nécessaire est
trop important et l’adaptation trop difficile pour qu’elle se réalise. Tel est le cas
du SIDA du chat ou de la leucémie des souris, qui ne sont pas transmissible à
l’homme. Cette caractéristique dite de « variabilité » est bien connue des
chercheurs. Par exemple les virus ARN mutent en général plus facilement que
les virus ADN. Les chercheurs ont pu constater qu’en introduisant un virus dans
un animal ils favorisent l’émergence de mutants dont on ne peut pas toujours
prévoir les propriétés. Un certain nombre de maladies comme le SIDA ou
certaines fièvres hémorragiques sont soupçonnées d’être le résultat d’une
transmission accidentelle d’un virus animal à l’homme.
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Virus HIV-1 -copyright G. Torpier
Comment savoir si l’on est infecté par un virus ?
Par la détection de deux formes d’indices :
- des indices cliniques. Ce sont les premiers symptômes d’une maladie virale.
Exemple : une toux sèche peut correspondre à une atteinte virale, tandis qu’une
toux grasse est généralement causée par une atteinte bactérienne.
- des indices biologiques que l’on peut détecter soit par des prises de sang, soit
par d’autres prélèvements comme une ponction lombaire ou une biopsie. Grâce
à quoi on aboutit à deux types de déductions :
La déduction indirecte de l’infection : dans ce cas on compte par exemple le
nombre d’enzymes relâchés par le foie lorsqu’il est altéré ou alors les anticorps
fabriqués par les défenses immunitaires
La déduction directe : On cherche à compter directement le nombre de virus.
C’est ce que l’on appelle : mesurer la « charge virale ».
Pourquoi ne peut-on pas attraper deux fois certaines maladies virales comme la
rougeole ou la varicelle ?
Quand nous sommes contaminés par un virus, certains globules blancs les «
dévorent ». La présence du virus va provoquer la multipplication des globules
blancs...", les globules blancs se multiplient abondamment jusqu’à devenir très
nombreux. Lorsque le virus pathogène tente de pénétrer une deuxième fois dans
l’organisme, les globules blancs qui lui correspondent sont plus nombreux et
l’éliminent. C’est le principe même du vaccin. Si cette forme d’immunité marche
naturellement pour certaines maladies virales et non pour d’autres c’est parce
qu’il y a des virus plus ou moins faciles à détruire pour les cellules. Il existe des
maladies de l’enfance très fréquentes dans nos régions, et totalement absentes
dans d’autres comme la varicelle, les oreillons ou la rougeole.
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Bourgeonnement des particules de virus de la rougeole à partir de la membrane de cellules
dentritiques infectées copyright Kaiserlian D.DR.
Les esquimaux, par exemple, n’ont jamais attrapé la rougeole. On dit qu’il est
mieux de les attraper dans l’enfance peut ainsi en être protégé durant de
longues années. Mais il est toujours mieux de se protéger par la vaccination
plutôt que de tomber malade.
Est-ce qu'un gène viral tapi dans nos cellules peut se réveiller ? Si oui dans quelles
conditions ?
C'est le cas du virus de l'herpès par exemple. Il peut rester tapi dans nos cellules
sans pour autant se manifester des années durant. Mais attention il peut se
réveiller lors d'une poussée de fièvre ou d'une exposition au soleil. On ignore
toujours par quel mécanisme.
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Maquette du virus de l'herpès - copyright M. Depardieu
Les chercheurs s’en servent aujourd’hui comme d’un outil pour certaines thérapies ?
Oui, depuis quelques années les chercheurs ont eu l’idée d’utiliser la capacité
des virus à pénétrer à l’intérieur d’une cellule pour remplacer un gène
défectueux par un gène sain. (voir « la thérapie génique » Platypus Press). Dans
ce cas on donne au virus, transporteur du gène, le nom de « vecteur ». La mise
au point de ces vecteurs fait aujourd’hui l’objet de nombreuses recherches dans
le monde entier. Elles participent à l’élaboration de ce que l’on appelle « la
thérapie génique », qui pourrait nous permettre un jour de guérir des maladies
considérées jusqu’ici comme incurables.
Il va de soi que, pour éviter toute prolifération accidentelle, la fabrication de ces
virus fait l’objet de surveillances extrêmement sévères. Il s’agit là d’un tournant
très important dans l’histoire de la médecine. Des virus artificiellement modifiés
pourraient aussi permettre la mise au point de nouveaux vaccins. Par ailleurs on
s’est aperçu que des virus (les parvovirus) étaient capables de faire régresser les
tumeurs cancéreuses.
Ces virus peuvent infecter toutes les cellules de l’organisme, mais curieusement
ils ne peuvent se multiplier que dans les cellules tumorales ce qui a pour
avantage d’entraîner leur destruction. Forts de ce constat, des chercheurs
tentent actuellement d’utiliser la spécificité de ces virus pour la mise au point de
médicaments antimoraux.