EXPOSE DE VIROLOGIE Responsable du module : Présenté par :

UNIVERSITE HASSAN II
FST de Mohammedia
2007-2008
EXPOSE DE VIROLOGIE
Responsable du module :
Pr. M.Ennaji
Présenté par :
MST : TBAII
1
SOMMAIRE
INTRODUCTION
1-Adénoviridae
2-Picarnaviridae
3-Togaviridae
4-Arenaviridae
5-Caliciaviridae
6-Astrawiridae
7-Polyhedrose
8-HILV et BLV (leucémie)
9-Virus de la rage
10-Virus respiratoire syncytial
11-Filovridae
12-Bactériophage
13-Hépatite E
14-Hépatite D
15-Flaviviridae
16-Siphoviridae
17-Coronaviridae
18-Bornaviridae
20-Polyomaviridae
21-Heresviridae
22-Poxviridae
23-Virus de la grippe
24-Tobamoviridae
26-réoviridae
27-Virus à transport hydrique
28-VIH
29-Rétroviridae
30-Iridoviridae
31-Myoviridae
CONCLUSION
2
INTRODUCTION
Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants
pour se multiplier. Les virus existent sous une forme extracellulaire ou intracellulaire. Sous la
forme intracellulaire (à l'intérieur de la cellule hôte), les virus sont des éléments génétiques
qui peuvent se répliquer de façon indépendante par rapport au chromosome, mais non
indépendamment de la cellule hôte. Sous la forme extracellulaire, les virus sont des objets
particulaires, infectieux, constitués au minimum d'un acide nucléique et de protéines.
3
Adénoviridae
Introduction
Le "Adenoviridae" famille de virus causer une variété de symptômes cliniques, de "oeil rose"
(pharyngoconjunctival fièvre) de la diarrhée (gastro-entérite). Même s'ils ne sont
normalement pas de maladies potentiellement mortelles.
Les adénovirus ont été mis en évidence en 1953 par Rowe à partir de fragments d'amygdale.
Après culture, les tissus dégénéraient en 2 à 3 semaines avec des anomalies morphologiques
dans les cellules. D'abord dénommés virus APC (adéno-pharyngo-conjonctival), ils sont
maintenant désignés sous le nom d'adénovirus. On distingue parmi eux des souches aviaires et
des souches humaines (les mastadénovirus) dont il existe au moins 42 sérotypes.
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A-Notes historiques :
En 1953, W. Smith et collègues isolés de la première agent étiologique de l'affection
respiratoire aiguë chez l'homme -- le virus de la grippe. Pour les deux prochaines décennies,
les études épidémiologiques et démontré l'importance de la prévalence de cette maladie et, par
suite, les chercheurs ont dirigé leurs efforts en vue de trouver d'autres agents étiologiques.
Vingt ans plus tard, en 1953, WP Rowe et collègues largué une bombe sur la communauté
scientifique. Alors que la recherche des "virus de rhume", ces chercheurs ont remarqué
cytopathic effets (tels que l'arrondissement) de l'homme cultivé amygdales et adenoid cellules.
Ce constat les a amenés à isoler ce qui était un agent causal de la maladie respiratoire aiguë
chez l'homme (et donc de nom de la famille -- adenos, qui est latin pour 'glande'). Presque en
même temps, en 1954, un autre groupe de chercheurs, y compris Hilleman et Werner,
indépendamment isolé un autre agent étiologique de la culture de cellules humaines trachéale
armée recrute. Cet agent est considéré comme la cause d'une maladie qu'ils ont appelé
"syndrome grippal", ou à défaut, ARD, pour Acute Respiratory Disease. La même année,
Huebner, et al. Coll. Remarqué l'association entre ces virus et, de la famille de virus est né.
Aujourd'hui, au moins 41 différents types de antigéniques de Adenoviruses ont été trouvés
pour infecter l'homme.
L'actuel système de classification a été adoptée en 1956.
Plusieurs années plus tard, en 1962, JJ Tentin et d'autres ont découvert que les virus peuvent
induire des tumeurs chez l'animal (dans ce cas, de culture de cellules de rongeurs). Cette
"cancérogène" a importance extraordinaire. Alors que adénovirus n'ont pas été formellement
liés à aucune cancers humains, plusieurs autres virus, notamment le virus Epstein-Barr,
plusieurs virus du papillome humain, humain T-cell lymphotropic virus, et le VHB, sont
maintenant reconnus comme agents étiologiques critiques de certains cancers humains. Par
ailleurs, la reconnaissance de l'importance de cette découverte a conduit de nombreux
chercheurs à orienter leurs recherches vers une compréhension de ces événements. À son
tour, Adenoviruses ont été à l'avant-garde du progrès en matière de biologie moléculaire.
5
B-Caractéristiques générales et de la morphologie :
Les adénovirus sont des virus de 80 nanomètres, non enveloppés, à ADN et à capside
icosaédrique.
La capside comporte 252 capsomères : 12 pentons aux sommets de l'icosaèdre et 240 hexons
situés sur les arêtes et les faces. Chaque penton porte une spicule glycoprotéique, appelée
fibre, terminée par une sphère de 4 nm de diamètre qui possède une activité hémagglutinante.
Le génome est un ADN bicaténaire qui est enchâssé dans la capside associé à des protéines :
l'ensemble est appelé nucléoïde.
Il n'y a pas d'enveloppe et de ce fait les adénovirus résistent aux solvants lipidiques ainsi
qu'aux variations de pH ou de température.
Adenoviridae Images:
EM Images
Exemple
nom de virus
Adénovirus
Description de l'image
Un exemple virus de l'image de l'ICTV
6
Un colorisée microscopie électronique du
Adénovirus
Center for Cell Imaging, à la Yale
University School of Medecine.
Microscopie électronique du Département
Adénovirus
de virologie, Biomedical Centre d'Uppsala.
Adénovirus
De Linda Stannard, du Département de
bande
microbiologie médicale de l'Université du
dessinée
Cap
De Linda Stannard, du Département de
Deux
microbiologie médicale de l'Université du
adénovirus
Cap
Genre Mastadenovirus
N/A
Humaines
adénovirus 2
7
De Linda Stannard, du Département de
Adénovirus
microbiologie médicale de l'Université du
humain
Cap
De Stewart McNulty sciences vétérinaires à
Adénovirus
la Queen's University de Belfast.
Adénovirus
humain
Electronic Microscopic images de porc
adénovirus 3 à 220000x. (Dimension de 90
mn) Le sérotype 3 de la viande porcine
Porcin
adénovirus a un génome de 34 ko et infecte
adénovirus 3
les porcs mais est bénigne. De Daniel
Larocque et Serge Dea, à l'Institut ArmandFrappier, Laval, Québec, Canada.
Un
Image de reconstruction révèle le complexe
adénovirus
moléculaire organisation des adénovirus
Genre Aviadenovirus
Volailles
adénovirus 1
8
De Milan Nermut du Royaume-Uni
Adénovirus
l'Institut national de normalisation et de
aviaire
contrôle biologique. L'échantillon a été
lyophilisé et ombrées avec Pt / C.
Animale
De Stewart McNulty sciences vétérinaires à
adénovirus
la Queen's University de Belfast.
Egg Drop
De Stewart McNulty sciences vétérinaires à
Syndrome
la Queen's University de Belfast.
Virus
Caractères antigéniques :
Il existe 3 systèmes antigéniques :
un antigène de genre (ou de groupe),
des antigènes de sous-groupes (4 sous-groupes - Rosen),
des antigènes de type (42 sérotypes),
Les déterminants antigéniques de groupe sont disposés sur es hexons et sur les pentons,
orientés
vers
l'intérieur
de
la
capside,
les déterminants antigéniques de type sont disposés sur les hexons et sur l'extrémité distale de
la
fibre.
les déterminants antigéniques de sous-groupe sont disposés sur la partie proximale de la fibre,
à l'insertion sur le penton. La distinction entre les sous-groupes est fondée sur l'origine
9
animale des hématies agglutinées (singe ou rat) et sur le degré de l'hémagglutination obtenue.
(tableau)
Les anticorps produits sont des anticorps neutralisants et des anticorps inhibant
l'hémagglutination.
Sous groupes aggl. des hématies de aggl. des hématies de rat
singe
I
+
0
II
0
+
III
0
incomplète
IV
0
0
Culture :
Les adénovirus humains ne se multiplient que sur des cultures de cellules humaines. l'effet
cytopathogène se manifeste par une rétraction des cellules donnant à la nappe cellulaire un
aspect en dentelle. Il se forme dans le noyau une inclusion intranucléaire entourée de cristaux
de protéines formant une image en "fleur de marguerite".
Multiplication :
Les virus se fixent à la surface de la cellule hôte grâce à leur hémagglutinine et pénètrent dans
le cytoplasme en traversant la membrane. Il se fixe sur le cyto-squelette et se rend vers le
noyau.
La
capside se désintègre libérant
l'ADN qui
pénètre
dans
le noyau.
Une première transcription d'une partie du génome produit des ARN messagers qui sont
traduits par les ribosomes en protéines précoces qui sont utiles à la synthèse de l'ADN viral.
La réplication de l'ADN du virus peut alors commencer grâce à l'action d'une ADN
polymérase cellulaire et des protéines précoces "E" pour "early". La réplication est semiconservatrice, c'est à dire que chaque ADN nouveau est constitué d'un brin parental associé à
un
brin
nouvellement
synthétisé.
Les ADN viraux ainsi produits servent de matrice pour la transcription d'ARN messagers qui
sont traduits par les ribosomes en protéines de structure qui repassent dans le noyau où a lieu
10
l'assemblage
pour
former
de
nouvelles
particules
virales.
Les virus sont libérés par lyse de la cellule.
C- Taxonomie et de l'épidémiologie :
1- Taxonomie :
Adénovirus sont divisés en deux genres: Mastadenovirus (mammifères) et
Aviadenovirus (aviaire)
Les adénovirus humain sont désignés de la façon suivante: h Annonce #, où # est égal
au sérotype (1-47). Il ya six sous-groupes genres (AF), qui sont définies sur la base de
tests biochimiques pour GC contenu, oncogène, et hémagglutination.
11
gp de risque
pour la
manipulatio
n au
principales
laboratoire
infections;
(arrêté 94): résistance/
classe 2 si sensibilité/
maladies
caractéristique
s
groupe (a)
genre (et
espèces)
transmissibl
es
hôtes
réglementées
virus
transmission
humain,
(c)
sauf
au niveau de
mention
l'OIE/Franc
isolement..
contraire;
e (b)
case colorée
si risque
zoonotique
élevé
bovine
isolement:
ruminant
adenoviru
muqueuse
s
s D, E
nasale, fecès..
duck
adenoviru
transmission
oiseaux
directe+ et
s
indirecte+
adenoviridae : atadenovirus lizard
DNAds nus
adenoviru
hémagglutinan
s, snake
ts
ad.
tous
reptiles
e: gp 2
ruminant
adenoviru
s
sD
us
virus résistants
dans
l'environneme
ovine
mastadenovir
adenovirida
nt (résistent
aux
changement
température et
bovine
ruminant
adenoviru
s
s A, B, C
12
pH;
inactivation
canine
adenoviru
s CAV1,
CAV2
par formol,
hépatite de
Rubarth
chiens
chlore ou UV)
(CAV1)
equine
adenoviru
equins
s A, B
human
adenoviru
primates
s A-E
murine
adenoviru
rongeurs
s 1, 2 (FL,
K87)
ovine
ruminant
adenoviru
s
sA
2- Épidémiologie :
Ils sont capables d'infecter des cellules à division lente et se multiplient dans l'œil,
l'appareil respiratoire et l'appareil digestif. Le pouvoir pathogène des adénovirus s'exerce
principalement sur l'appareil respiratoire. La transmission peut être
-directe : par voie aerienne
-indirecte : conjonctive des piscines
La transmission se fait normalement par les voies respiratoires ou oro-fécale itinéraire.
> 99% des enfants sont infectés par certains adénovirus à l'âge de 2ans.
Environ la moitié de tous les cas d'infection subclinique, les autres sont pour la plupart
bénins pharyngite ou pharynconjunctival fièvre.
Environ 10% de la gastroentérite chez les enfants est causée par l'infection adénovirus
(hAd40 et hAd41).
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Propagation respiratoire se produit pour certains adénovirus principalement pour les
sous-traitant genres B et E qui provoquent ARD dans recrues militaires et
pharyngoconjuctivzl la fièvre chez les enfants.
Veneal transmission est possible pour sous-genre D, les types 19 et 37.
La piscine est un grand réservoir d'infection oculaire.
D-Manifestations cliniques, le diagnostic, et de traitement
et contrôle :
1- Manifestations cliniques :
La plupart des infections sont adénovirus subclinique. Les plus courants Adénovirus
manifestation clinique de l'infection est une infection respiratoire. Il s'agit notamment
de:
Pharyngite: Vu en particulier chez les jeunes enfants. Les symptômes comprennent
la toux, la congestion nasale, la fièvre, l'inflammation, l'amygdalite. Parfois, une
maladie comme la coqueluche (coqueluche) est perçue.
Maladies respiratoires aiguës (ARD): fièvre, pharyngite, adénites cervicales, de la
toux, malasie (organe douleurs). Qui se manifeste souvent sous forme d'épidémie
dans recrues militaires dus à l'étroit.
Pneumonie: peuvent être graves et parfois fatales. Un grave problème dans les
climats froids, comme le Canada et le nord de la Chine, ainsi que pour les patients
immunodéprimés supprimé.
Or, les infections oculaires sont également très fréquentes. Il s'agit notamment de
Pharyngoconjunctival fièvre: communément connue sous le nom de "rose des yeux".
C'est le plus courant pour les jeunes enfants, très contagieuse, se produit dans les
épidémies, et peut être dénommé "piscine conjonctivite".
Epidemic keratoconjunctivitis: souvent appelé le "chantier oeil", gagnant de ce nom
rapports des travailleurs de l'industrie exposés à la poussière. Il s'agit d’une plus grave
infection oculaire, et peut progresser à associer la cornée (kératite). Nosocomiales
14
(hôpital), les infections sont également fréquents lorsque la personne infectée est
présente.
Les infections génito-urinaires
Cervicite, urethrititis, peuvent être causes de l'infection chez les femmes vénériennes.
Cystite peut être vu dans les jeunes garçons.
Infections entériques
Gastro-entérite chez les nourrissons.
2-Diagnostic de laboratoire :
Les méthodes directes ont recours aux isolements sur cultures cellulaires avec identification
des sous-groupes de Rosen ou typage par séroneutralisation. Des méthodes plus rapides sont
plus utilisées : microscopie électronique, immunofluorescence sur les cellules suspectes
d'infection, agglutination de particules de latex sensibilisées dans les infections digestives,
immunoenzymologie.
La recherche des anticorps spécifiques est possible par réaction de fixation du complément
utilisant l'antigène de groupe ou technique ELISA. Il est indispensable de tester deux sérums
prélevés à 15 jours d'intervalle pour pouvoir constater une ascension de la concentration des
anticorps qui est seule significative. La recherche des anticorps de classe IgM est également
possible.
Il n'y a pas de traitement antiviral spécifique des infections à adénovirus
15
Picarnavridae
1.TAXONOMIE
Le nom de la famille vient de « pico » (petit) et rna (à ARN). Ce sont donc des petits virus à
ARN.
Ils sont nus à capside icosaédrique contenant un ARN monocaténaire (+) directement codant.
Son diamètre est de 24-30nm. C’est une des familles virale les plus diverses, on compte plus
de 200 sérotypes
Famille
Genre
- Entérovirus
- Rhinovirus
Picornaviridae
- Hépatovirus
- Parechovirus
- Cardiovirus
- Aphtovirus
Deux genres Erbovirus et Teschovirus ne sont pathogènes que pour les animaux.
2. ORGANISATION MOLECULAIRE (génome)
. ARN simple brin de polarité positive comprenant entre 7200 (Rhinovirus humain 14) et
8500 nucléotides (Aphtovirus)
. L’ARN génomique est infectieux, environ 100 fois moins infectieux que la particule
intacte.
16
· RNC= région non codante.
La région 5' non codante (600 – 1200 nucléotides) :
-> est conservée parmi les différents entérovirus (possibilité de diagnostic par PCR
pour l'ensemble du genre entérovirus).
-> est importante pour la multiplication virale (traduction et encapsidation) et la
virulence.
-> comprend une structure secondaire dénommée internal ribosome entry site
(IRES).
La région 3’ non codante (50 – 100 nucléotides) est importante pour la synthèse du
brin complémentaire (ARN-).
· Le génome code une grande polyprotéine d’environ 2100 – 2400 acides aminés, qui subira
un processus de maturation par clivage protéolytique.
· Les deux extrémités du génome sont modifiées par:
-> une liaison covalente à une petite protéine, VPg, à l’extrémité 5’.
-> une polyadénylation à l’extrémité 3’.
17
· L’organisation du génomique est similaire pour l’ensemble des Picornaviridae.
· Cette organisation génomique est retrouvée chez d’autres virus RNA positif
3.BIOLOGIE MOLECULAIRE
Le cycle de multiplication
1 : attachement
2-3 : pénétration et décapsidation
4 : synthèse d’une polyprotéine
5 : réplication
6 : assemblage de la capside
7 : libération des virions
Attachement, pénétration, décapsidation
18
Synthèse de la polyprotéine et maturation protéique par clivages
· Le génome code une grande polyprotéine d’environ 2100 – 2400 acides aminés, qui subira
un processus de maturation par clivage protéolytique.
· Une des premières protéines synthétisées est l’ARN polymérase ARN dépendante virale qui
sera utilisée pour la réplication du génome
Processus de synthèse de la polyprotéine et des clivages protéolytique de maturation
Réplication du génome
La multiplication des Picornaviridae a lieu en totalité dans le cytoplasme de la cellule.
19
· Des vésicules induites par l’infection virale apparaissent dans le cytoplasme des cellules
infectées. Les protéines participant à la réplication sont transportées dans ces vésicules où
celle-ci à lieu. Ces vésicules dérivent de la membrane de l’appareil de Golgi ; la protéine
virale 2A désorganise l’appareil de Golgi alors que la protéine 2B inhibe les transport du
Réticulum Endoplasmique vers l’appareil de Golgi. Il en résulte une inhibition du trafic des
glycoprotéines vers la surface cellulaire.
La réplication du génome ARNv(+) par une ARN polymérase ARN dépendante (3D)
nouvellement synthétisée passe par une matrice ARNc(-) et des intermédiaires de
réplication (IR). L’ARN polymérase copie les ARN viraux et non cellulaires ; cette
spécificité est du à la reconnaissance des structures secondaires aux extrémités 5’ et 3’ de
l’ARN viral.
20
Les nouveaux génomes ARN(+) pourront être traduits en une polyprotéine, recommencer un
cycle de réplication ou être encapsidés dans de nouveaux virions
Assemblage de la capside et incorporation du génome
Processus d’assemblage de la capside et encapsidation du génome
4.PATHOLOGIE
1.Pathologies dues aux entérovirus autres que les poliovirus
Les infections à entérovirus sont souvent asymptomatiques.
Cependant, les entérovirus sont aussi responsables d’une pathologie variée, souvent non
spécifique.
Les manifestations neurologiques
- Méningite lymphocytaire
Les entérovirus sont l’étiologie la plus fréquente (80%-95%) des méningites lymphocytaires.
De nombreux sérotypes sont impliqués (échovirus 3, 4, 6, 7, 9, 11, 16 et 30 ; coxsackievirus
A7, A9, B 1-6 ; entérovirus 71 pour les plus fréquents)
21
- Encéphalite à entérovirus est plus rares, elle peut compliquer un tableau de méningite.
- Paralysie flasque isolée (entérovirus 70 et 71, coxsackievirus A7).
Les manifestations cardiaques et musculaires
- Myocardite et péricardite (principalement coxsackievirus B1-B5). Les entérovirus sont
également à l’origine de cardiomyopathie chronique.
- Pleurodynie ou maladie de Bornholm (B1-B5) = douleur thoracique voire abdominale
d'apparition brutale.
Les manifestations cutanées et muqueuses
- Herpangine : coxsackievirus A (pour en savoir plus).
- Syndrome main-pied-bouche : coxsackie A9, A16 (pour en savoir plus).
- Eruptions cutanées : surtout echovirus 9.
- Exanthème de Boston (echovirus 16)
- Conjonctivites hémorragiques (entérovirus 70, coxsackievirus A24)
Les rhinopharyngites et infections respiratoires
- Coryza (nombreux sérotypes),
- Bronchiolites (entérovirus 68).
Les infections néonatales
- Fièvre, voire tableau de septicémie avec atteinte poly-viscérale
Les autres pathologies
- Diabète juvénile ? (coxsackievirus B4)
- Pathologies musculaires chroniques ? Syndrome de fatigue chronique ?
2 La poliomyélite antérieure aiguë
- Les infections à poliovirus sont le plus souvent limitées (« poliomyélite abortive ») :
fièvre avec symptomatologie intestinale, plus rarement méningite.
- La forme paralytique est l’expression la plus grave de l'infection.
22
TOGAVIRIDAE
I- TAXONOMIE :
Terme issu du : latin toga : toge, enveloppe
Les Togaviridae sont une famille de virus à ARN, comprenant les genres suivants :
Genre Alphavirus - espèce type : Virus de Sindbis, Virus de l'encéphalite équine de l'Est,
Virus de l'encéphalite équine de l'Ouest, Virus de Ross River, Virus O'nyong'nyong
L'alphavirus (virus de la fièvre de Chikungunya)
Genre Rubivirus - espèce type : virus Rubella, virus de la rubéol
Le Rubivirus (virus de la rubéole)
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Togaviridae est une famille de virus contenant un acide ribonucléique (ARN) monocaténaire
c'est-à-dire possédant une seule chaîne d'ADN, spécifique d'une espèce.
Ce virus présente une polarité positive (groupe IV), de taille comprise entre 10 et 12
kilobases et a la capacité d'assembler ses capsides dans les cellules infectées. La capside est
constituée de protéines se présentant sous la forme d'une coque et entourant le matériel
génétique (A.D.N. ou A.R.N.) d'un virus, en l'occurrence l'ARN. . L'extrémité 5' porte une
tête nucléotide méthylée et l'extrémité 3' a une queue polyadénylée.
Les Togaviridae utilisent une stratégie à subgénome pour synthétiser les protéines virales. Les
virus de cette famille ont une capside icosahédrique et une enveloppe biologique .
a-Introduction
Terme issu d'un dialecte local swahili : ce qui fait plier, courber en raison des douleurs
articulaires qui obligent le patient à adopter cette posture. Le chikungunya est une maladie
(variété de dengue) entrant dans le cadre des fièvres hémorragiques, épidémiques dues à un
arbovirus (alphavirus de la famille des Togaviridae) et observée en Afrique (Réunion et
Comores compris), en Asie du sud-est et plus spécifiquement en Inde.
Le chikungunya n’est pas une maladie nouvelle. Le virus a été isolé pour la première fois en
1952-1953 lors d'une épidémie de fièvre qui sévissait sur le plateau du Makonde dans la
province de Newala au Tanganyika (actuelle Tanzanie). La maladie est responsable
d'affections sévissant sous forme endémique en zones rurales d'Afrique sub-tropicale, et sous
forme épidémique dans des populations non immunes, en particulier urbaines, aussi bien en
Afrique qu'en Asie du sud (Inde, Viêt Nam).
24
b- Physiopathologie :
Le mécanisme épidémique de la fièvre chikungunya est comparable à celui de la fièvre jaune
et de la dengue.
c- Causes :
La transmission du chikungunya se fait par un moustique (Aedes albopictus) différent du
genre Anopheles, (Plasmodium falciparum, l'agent du paludisme).
Le moustique « Aedes albopictus», aussi appelé «moustique tigre» est le vecteur de la
maladie
Sensible à la dessiccation, le virus responsable du chikungunya est tué par la chaleur (sèche
ou humide et l’éthanol à 70%).
Le chikungunya apparaît essentiellement durant la saison des pluies, en cas de concentration
maximale de virus.
Rôle particulièrement important des concentrations de déchets.
Arrêt de l'éradication des foyers (démoustication).
Mauvaise organisation de la collecte des déchets (civisme insuffisant)?
25
d-Symptômes :
L’incubation de la maladie dure de quatre à sept jours en moyenne. La virémie, c’est-à-dire la
période de présence du virus dans le sang et donc de transmission possible, s’étale pendant
cette période pendant laquelle le génôme viral peut être mis en évidence dans l'organisme par
RT-PCR. Les anticorps Immunoglobulines M (IgM) apparaissent vers le 5e jour de la maladie
et persistent plusieurs mois. Les IgM sont assez peu spécifiques et des faux positifs sont dus à
des mécanismes de stimulation polyclonale par d'autres maladies infectieuses. Puis,
apparaissent les IgG à partir du 15e jour, qui durant plusieurs années, voire décennies, sont
spécifiques du chikungunya (anticorps dirigés contre les protéines de la membrane du virus)
et protecteurs. L’immunité est donc estimée acquise à vie, ce qui signifie en l'état actuel des
connaissances qu'une personne ayant eu le chikungunya ne peut être atteinte une deuxième
fois
Les premiers symptômes peuvent faire penser à une crise de paludisme ou de grippe, ou de
leptospirose, ou à une septicémie, une méningite etc. Selon l'OMS, le chikungunya est une
maladie dite dengue-like, c’est-à-dire qu'elle ressemble beaucoup à la dengue (douleurs
musculaires et articulaires, forte fièvre, éruption sur la peau...). La maladie se déclare
généralement par une très forte fièvre, parfois au-delà des 40°C, durant environ 3 jours. Cette
fièvre est suivie d'un érythème (éruption de boutons) et de courbatures très douloureuses, ainsi
que de vives douleurs des articulations clouant le malade au lit. Les enfants ne présentent que
rarement ces douleurs articulaires. Chez eux le chikungunya se traduit comme une simple
grippe. Toutefois, à La Réunion, deux enfants de 9 et 10 ans sont décédés dans des tableaux
d'encéphalite et de myocardite (atteintes du cerveau et du cœur
Les douleurs articulaires peuvent persister ou réapparaître pendant plusieurs mois, notamment
aux articulations fragilisées (anciennes entorses ou fractures chez des sportifs par exemple).
Une attention particulière doit toutefois être portée aux personnes fragiles : les nourrissons
dont les douleurs peuvent bloquer la mâchoire et rendre impossible toute alimentation, les
personnes âgées aux défaillances d'organes particulièrement sensibles aux effets de la fièvre
(accélération de la fréquence cardiaque, déshydratation). Sont particulièrement exposées à ces
risques secondaires à toute fièvre les personnes souffrant de diabète, insuffisance cardiaque,
rénale, respiratoire... Les alcooliques atteints de chikungunya ont présenté des risques accrus
d'hépatite mortelle.
26
e-Examen Physique :
Douleurs articulaires concernent essentiellement les poignets, les chevilles et les phalanges.
f-Evolution :
L’évolution de la maladie est quelquefois péjorative (femmes enceintes, enfants en bas âge,
diabétique, immunodéprimés, etc.).
Persistance des douleurs des articulations.
Transmission de la mère à l'enfant possible.
Encéphalite possible.
Complications cardiaques et hépatiques (du foie) possibles.
g-Complications :
Si cette pathologie infectieuse n'est habituellement pas mortelle on constate néanmoins une
évolution péjorative entraînant quelquefois (rarement) le décès du patient.
Les douleurs articulaires persistent durant plusieurs mois.
Il existe des formes atypiques du chikungunya telle que la méningo-encéphalite concernant
dans la moitié des cas les nourrissons. La transmission de la maladie entre la mère et le foetus
semble se confirmer.
Une association avec la dengue est possible également.
Les patients présentant une carence immunitaire (immuno-déprimés pour diverses raisons:
autres pathologies infectieuses, diabète, intoxication alcoolique, utilisation de drogues etc.)
sont susceptibles de présenter une aggravation de cette infection.
h-Diagnostic differentiel :
La fièvre chikungunya doit être différenciée de la dengue. En effet, le chikungunya entraîne
des accès fébriles plus courts et des douleurs musculaires et articulaires.
La dengue est une maladie virale aiguë se caractérisant par l'apparition d'une éruption
(boutons), d'une hyperthermie (fièvre), d'une conjonctivite, entre autres.
27
i-Traitement :
Il n'existe aucun agent médicamenteux pour lutter contre le virus ni de vaccin contre le virus
chikungunya (pour l'instant).
Les médicaments qui ne doivent pas être utilisés sont les anti-inflammatoires non stéroïdiens.
En effet, il existe un risque de survenue de syndrome de Lyell. Chez les individus âgés de plus
de 65 ans les anti-inflammatoires non stéroïdiens ne sont pas indiqués car il existe un risque
d'insuffisance rénale.
Pour la douleur il est possible d'appliquer des moyens antalgiques (antidouleurs) non
médicamenteux comme la kinésithérapie qui associe des massages et l'application de chaleur
locale en ce qui concerne les myalgies (douleurs musculaires).
La cryothérapie (utilisation du froid) est indiquée essentiellement quand le patient se plaint de
douleurs des articulations.
À la phase précoce les articulations douloureuses peuvent être immobilisées en utilisant des
orthèses.
La mobilisation précoce semble apporter une amélioration en ce qui concerne la douleur
(action antalgique propre). Cette mobilisation précoce semble également améliorer
l'évolution.
Les médicaments utilisés pour la douleur sont :
Le paracétamol pour commencer. Il est nécessaire de respecter les délais entre les
prises.
Le tramadol est pris soit de façon isolée soit associé au paracétamol. En ce qui
concerne les enfants il existe une forme pédiatrique sous forme de goutte qui ne doit être
utilisée que chez l'enfant de plus de trois ans. Un autre médicament antalgique faisant partie
du palier numéro 2 est la codéine associée au paracétamol. Le dextropropoxyphène peut
également être utilisé.
La morphine par voie orale, sous forme retard ou sous forme immédiate, peut être
utilisée en cas de douleurs importantes. En ce qui concerne l'enfant c'est la nalbuphine qui
est utilisée en milieu hospitalier.
L'acupuncture semble également donner de bons résultats. La mésothérapie ne semble pas
avoir été encore essayée, il en est de même de l'électrostimulation transcutanée.
28
j-Prévention :
La lutte contre cette maladie, étant donné que le vecteur de la fièvre chikungunya est un
moustique, est comparable à celle contre le paludisme.
Il est nécessaire de supprimer l'ensemble des eaux stagnantes durant la saison des pluies.
D'autre part, les déchets, étant donné qu'ils favorisent la stagnation des eaux et le
développement des moustiques, doivent être éliminés convenablement et en temps utile
(récipients susceptibles de favoriser l'accumulation des germes).
Le virus de la rubéole est responsable d’une maladie éruptive, contagieuse, immunisante, le
plus souvent bénigne, voire inapparente dans sa forme acquise. La gravité de l’affection est
due à la tératogénicité du virus : si l’infection survient chez la femme enceinte (surtout lors du
1er trimestre de la grossesse), elle peut être responsable d’un syndrome polymalformatif chez
le foetus.
a-Structure
C’est un virus à ARN, d’un diamètre total de 60 à 70 nanomètres.
Il est composé d’un noyau central (" core "), entouré d’une enveloppe porteuse de spicules
d’hémagglutinine de 5 nanomètres de long.
29
Structure du virus de la rubéole :
b- Résistance :
C’est un virus fragile, inactivé par l’éther, le chloroforme, l’alcool à 70deg, la chaleur
(quelques minutes à 70deg;C, 30 mn à 56deg;C) et les U.V.
Sa conservation est possible par congélation ou lyophilisation.
c- Antigènes :
Il n’existe qu’un seul type antigénique de virus.
On décrit des antigènes fixant le complément, précipitants, agrégeant les plaquettes... et
surtout un antigène hémagglutinant :
L’hémagglutinine est présente sur l’enveloppe virale sous forme de spicules. C’est par
son intermédiaire que se fait la réaction entre le virus et les récepteurs cellulaires, ce
qui permet la fixation et la pénétration du virus. Les anticorps anti-hémagglutinine ont
une action neutralisante et protectrice et peuvent être mis en évidence par une réaction
d’inhibition de l’hémagglutination.
L’hémagglutination s’exerce surtout sur les hématies d’oiseaux (poussins de 24h, oies,
dindes, pigeons).
L’action de l’hémagglutinine est inhibée par des beta-lipoprotéines sériques que l’on
peut éliminer par adsorption sur du kaolin.
30
d-Caractères culturaux :
Le virus se multiplie très lentement en culture, et sa présence est révélée indirectement par
une technique d’interférence : la culture du virus de la rubéole sur des cellules les rend
insensibles à l’inoculation ultérieure d’un autre virus normalement cytopathogène (par
exemple les virus ECHO ou COXSACKIE).
e-Cycle de multiplication :
Il est mal connu, du fait des difficultés de culture.
Le site de multiplication du virus est exclusivement cytoplasmique.
f-Pouvoir pathogène expérimental :
Seul l’homme est réceptif à l’infection par le virus de la rubéole.
g-Epidémiologie :
Le réservoir de virus est exclusivement humain. Sont source de contagion :
. les rubéoleux, pendant une semaine avant et après l’éruption,
. les nouveau-nés infectés, pendant 6 mois
La transmission est directe :
. par voie aérienne (rubéole acquise)
. par voie transplacentaire (rubéole congénitale)
Au cours de la rubéole acquise, la virémie précède l’éruption d’une semaine.
L’éruption marque la fin de la virémie et le début de l’apparition des anticorps
spécifiques qui augmentent rapidement dans les deux semaines suivantes.
La rubéole acquise se transmet par voie respiratoire. Le virus est présent dans la gorge
de 5 jours avant à 8 jours après le début de l’éruption. Elle évolue sous forme de cas
31
sporadiques avec, en fin d’hiver et surtout au PRINTEMPS, des poussées épidémiques
d’importance variable.
La rubéole est une maladie de l’adulte et du grand enfant : elle survient avant tout dans
l’enfance, à l’école et souvent même avant. A l’âge adulte, 90% des individus non vaccinés
ont un sérodiagnostic POSITIF (-- 1 femme enceinte sur 10 femmes non vaccinées est donc
réceptive à la rubéole)
h-Infection humaine :
 RUBEOLE ACQUISE
C’est-à-dire toute rubéole contractée après la naissance, par opposition à la rubéole
congénitale.
 Caractéristiques cliniques :
. Incubation : 14 à 20 jours
. Invasion brève (moins de 2 jours) et discrète : syndrome infectieux banal
. Phase d’état : Eruption Fièvre Adénopathies Plasmocytose
o
L’ERUPTION
l’éruption rubéolique n’est ni constante (50% des formes sont inapparentes), ni caractéristique
(nombreuses formes atypiques)
elle survient en moyenne 16 jours apres le contage
elle débute au visage et s’étend en moins de 24 heures au tronc et aux membres inférieurs
son aspect évolue dans le temps :
-1er jour : éruption maculeuse (aspect morbiliforme)
-2ème jour : confluence des lésions (aspect scarlatiniforme)
-3ème jour : disparition sans séquelles
32
elle ne s’accompagne ni d’un prurit, ni d’un énanthème
o
LA FIEVRE
Inconstante, modérée (moins de 39°C)
Disparition au 2 ou 3ème jour de l’éruption
o
LES ADENOPATHIES
Elles apparaissent une semaine avant éruption et persistent parfois plusieurs semaines
Surtout sous-occipitales, cervicales postérieures
o
LA PLASMOCYTOSE
décelée par l’hémogramme (supérieure ou égale à 5 %)
caractéristique mais inconstante (on ne met parfois en évidence qu’un syndrome
mononucléosique)
 Evolution :
L’évolution se fait habituellement vers une guérison sans séquelles en quelques jours.
Les complications sont rares : arthralgies, encéphalite, purpura
 Immunité :
L’infection rubéolique provoque une immunité définitive, mais une réinfection est possible.
 Diagnostic de certitude :
Il repose sur la recherche des anticorps anti-rubéoleux sur 2 prélèvements sanguins effectués à
15 jours d’intervalle.
En cas de rubéole évolutive : séroconversion ou augmentation du taux des anticorps entre les
deux prélèvements, présence d’anticorps de type IgM.
33
 RUBEOLE CONGENITALE :
Jusqu’à la 20ème semaine de grossesse, toute primo-infection rubéolique peut par sa virémie
contaminer l’embryon et provoquer un avortement spontané ou un syndrome polymalformatif
(cardiopathie, cataracte, surdité) et une infection chronique du foetus.
Aux malformations découvertes par GREGG s’associe une infection virale chronique (rubéole
congénitale évolutive) se poursuivant pendant la vie foetale et après la naissance.
Le virus traverse le placenta, surtout pendant les premières semaines de la grossesse.
Risque d’infection rubéolique d’une femme enceinte non vaccinée pendant le 1er trimestre :
1/10 000
Risque de rubéole congénitale en début de gestation: 20 à 30 %.
En France, chaque année, on déplore 10 à 40 cas de rubéole congénitale pour 750 000
naissances.
 Malformations :
Lésions oculaires : cataracte, glaucome, microphtalmie...
Lésions auditives : surdité (rarement complète)
Lésions cardiaques : surtout sténose pulmonaire et persistance du canal artériel
Lésions nerveuses : microcéphalie, retard mental
Lésions dentaires (hypoplasie, agénésie)
Lésions génito-urinaires
Syndactylie
 Rubéole congénitale évolutive :
Le virus peut être isolé pendant plusieurs mois de la gorge et des urines de l’enfant qui
représente une source de contamination.
Cette rubéole évolutive entraîne des lésions pluriviscérales, le plus souvent associées aux
malformations.
34
 A la naissance ; on peut observer :
o
une hypotrophie,
o
un purpura thrombopénique,
o
une anémie hémolytique,
o
un ictère à bilirubine directe ou mixte (ictère rétentionnel),
o
une hépatosplénomégalie
o
des signes neurologiques (méningo-encéphalite, troubles du comportement et
du sommeil, convulsions).
o
des anomalies osseuses (radiographie),
o
des adénopathies,
o
une pneumonie.
Le pronostic est sévère : la mortalité est très élevée au cours de la première année de vie (1
décès sur 5 cas), l’avenir psychomoteur est réservé.
 Ultérieurement, on peut constater :
o
anomalies neurologiques,
o
retard psychomoteur.
i-Diagnostic:
o
découverte du virus dans le pharynx,
o
présence d’IgM spécifiques dès la naissance et pendant les 3 premiers mois,
o
persistance des IgG spécifiques au-delà du 6ème mois.
Diagnostic au laboratoire :
Diagnostic direct
Le diagnostic direct par mise en culture sur cellules est possible mais long (plus d’un mois) et
délicat.
35
Dans le cas d’une rubéole acquise, il se fait par à partir de prélèvements de gorge et de nez à
pratiquer dès l’éruption ou, au plus tard, dans la semaine qui suit l’éruption.
Dans le cas d’une rubéole congénitale, on peut tenter d’isoler le virus à partir des tissus
embryonnaires s’il y a eu interruption de grossesse, à partir du liquide amniotique et du sang
de cordon prélevé in utero chez un foetus ou à partir de prélèvements de gorge, d’urines et de
L.C.R à la naissance ou au cours des 6 premiers mois de vie.
Diagnostic indirect
Titrage des anticorps
Il repose sur la mise en évidence d’une séroconversion ou d’une élévation significative
du titre des anticorps entre deux prélèvements effectués à 15 jours d’intervalle : le 1er
sérum (sérum " précoce ") doit être prélevé le plus tôt possible, le second (sérum "
tardif ") 10 à 15 jours après l’éruption. Les deux sérums doivent être examinés
simultanément.
Les techniques le plus couramment utilisées pour titrer les anticorps sont la technique
d’inhibition d’hémagglutination ou IHA (le virus possède une hémagglutinine inhibée
par les anticorps antirubéoleux) et surtout les techniques immunoenzymatiques
(E.L.I.S.A). On peut également rechercher la présence des anticorps par une technique
d’agglutination de particules de latex sensibilisées à l’antigène rubéoleux.
Dans la primo-infection, les anticorps apparaissent avec l’éruption et s’élèvent
rapidement jusqu’à un titre maximal, mais il existe une grande variabilité individuelle
de ces paramètres : délai entre l’apparition et le titre maximal des anticorps (3 jours à
3 semaines), titre maximal du plateau, titre résiduel des années plus tard.
IgM spécifiques
La détection d’IgM anti-rubéoliques signe la primo-infection.
La recherche peut se faire en IHA sur les IgM sériques séparées des IgG par
ultracentrifugation ou chromatographie mais on préfère actuellement utiliser une
technique d'immunocapture E.L.I.S.A (plus simple, plus rapide, plus sensible).
Cet examen a des indications limitées :
chez une femme enceinte :
36
o
la distinction entre primo-infection, dangereuse pour le foetus, et réinfection,
en principe sans danger (pas de virémie, donc pas de passage trans-placentaire)
o
le retard à l’examen en cas d’éruption ou de contage suspect en présence d’un
titre d’anticorps notable et en plateau
le diagnostic de rubéole congénitale chez le nouveau-né.
o
le taux des anticorps dans le sang du cordon à la naissance est égal ou
supérieur à celui de la mère : il s’agit d’IgG (d’origine maternelle et foetale) et
d’IgM (qui ne passent pas le placenta, donc sont obligatoirement d’origine
foetale).
o
les anticorps diminuent ensuite progressivement au cours des premiers mois
(disparition des IgG d’origine maternelle) et les IgM disparaissent ; aux
alentours du 6ème mois, on observe une réascension des IgG correspondant
aux anticorps synthétisés par l’enfant et prouvant s’il en était besoin sa
contamination.
j- traitement.prévention :
Son but est d’éviter la rubéole congénitale et ses conséquences (malformations, retard
psychomoteur).
Gamma-globulines : non
Il n’y a pas de prévention réelle de l’infection par injection de gamma-globulines spécifiques :
elles n’ont une activité protectrice que si elles sont utilisées dans les 2 à 3 jours suivant le
contage. Les résultats sont en pratique illusoires.
k-vaccination :
La prévention repose sur la vaccination par utilisation d’un vaccin atténué, contre-indiqué
chez la femme enceinte, ainsi que sur la surveillance sérologique des femmes enceintes,
surtout en début de grossesse.
Vaccin vivant atténué
Une injection SC ou IM provoque une séroconversion dans 95 % des cas.
La protection conférée est excellente.
Le taux d’anticorps résiduels est faible mais stable et l’immunité est durable.
37
Protocole de vaccination
Vacciner les filles de 11 à 13 ans sans sérologie préalable (stratégie adoptée en France
et en Europe) si elles n'ont pas dans l'enfance bénéficié de la vaccination R.O.R
(rougeole, oreillons, rubéole).
Vacciner les femmes dépistées comme "séronégatives" lors d'un examen sérologique
prénuptial. Les risques tératogènes du vaccin sont faibles, cependant grossesse et
risque de grossesse sont des contre-indications : il ne faut donc effectuer la vaccination
que sous couvert d’une contraception à poursuivre 2 à 3 mois.
Avant la grossesse
Rechercher la séroprotection et vacciner les filles avant la puberté (en France, actuellement,
on propose la vaccination ROR - rougeole, Oreillons, Rubéole - à tous les nourrissons).
Pendant la grossesse
a) EN DEHORS DE TOUT CONTAGE
Rechercher la séroprotection et prescrire un contrôle sérologique mensuel chez les
femmes séronégatives pour dépister une éventuelle séroconversion. Le risque tératogène
est alors très important si la grossesse a moins de 10 semaines.
b) CONTAGE SUSPECT
Si le suivi sérologique de la femme est correct et que son dossier révèle un sérodiagnostic
de la rubéole positif, il n’y a pas de danger pour le foetus.
 Si le dossier de la femme n’est pas complet et que l’on ne connaît pas son
statut immunitaire vis-à-vis de la rubéole :
38
Renseignements cliniques : date du contage, description de la maladie du contaminateur
(pour déterminer le plus précisément possible la date du contage, il faut savoir que le
virus est présent dans la gorge des malades 8 jours avant à 8 jours après leur éruption).
Sérologie : les anticorps n’apparaissant au plus tôt que 15 jours après le contage, toute
déterrmination faite dans les 10 jours après le contage précise l’état immunitaire
préexistant. Il faut donc faire un sérodiagnostic le plus rapidement possible : s’il est
positif, la femme est protégée ; s’il est négatif, une surveillance clinique et sérologique
s’impose.
si le premier sérodiagnostic est fait tardivement, l’interprétation en est délicate ; la
recherche des IgM spécifiques peut alors aider à résoudre le problème (même chose en
cas d’éruption suspecte).
39
ARENAVIRDAE
Chez l'Homme, les Arenaviridae sont responsables de maladies virales émergentes se
traduisant par des accidents épidémiques explosifs graves et parfois mortels. Certains
rongeurs chroniquement infestés constituent les hôte-réservoirs et les vecteurs de ces
zoonoses.
Dix-huit espèces sont reconnues parmi les Arenaviridaes. Cette distinction est basée sur la
distribution géographique, la réactivité sérologique croisée et les données génétiques.
BOWEN et al. (1997) ont montré que ces virus forment un ensemble naturel et peuvent être
considérés comme les descendants d'un ancêtre commun unique, c'est-à-dire un groupe
monophylétique au sens hennigien du terme. L'espèce type du groupe, le virus de la
chorioméningite lymphocytaire (LCM), est la seule ayant une distribution mondiale, son hôte
spécifique étant la souris domestique. Les autres espèces, dans l'état actuel de nos
connaissances, sont réputées occuper chacune des aires géographiques plus restreintes. Les
Arenaviridae sont d'autre part subdivisés en deux sous ensembles, chacun d'entre eux étant
également considéré
comme un groupe monophylétique :
-les Arenaviridae de l’Ancien-Monde (OWA) dont les hôtes spécifiques sont des rongeurs
Murinae,
-les Arenaviridae du Nouveau-Monde (NWA) dont les hôtes spécifiques sont des rongeurs
Sigmodontinae.
40
I-Taxonomie :
Virus à ARN simple brin de polarité négative
Famille : Arenaviridae
Arenaviridae
Genre : Arenavirus
Groupe des virus européens et africains :
Espèces : Lymphocytic choriomeningitis virus
[LCMV], (virus de la chorioméningite
lymphocytaire)
Lassa virus [LASV] ;
Virus de la fièvre de Lassa
Classification classique
Groupe des virus américains :
Règne
Virus
Groupe
Groupe V ((-)ssRNA)
Machupo virus [MACV],
Famille
Arenaviridae
Sabia birus [SABV],
Junin virus [JUNV],
Guanarito virus [GTOV],
Genres :
Arenavirus
Whitewater Arroyo virus [WWAV]
Genre : Arterivirus
Espèces type : virus de l’artérite équine
Le virus de la famille Arenaviridae se compose d'un seul genre, mais dans ce genre, la
plupart des virus se divisent en deux clades: l’ancien monde Arenavirus, et le nouveau monde
41
Arenavirus (également connu sous le nom Tacaribe complexes). Les différences entre les
deux groupes ont été créés grâce à l'utilisation de tests sérologiques. Les épitopes partagés
par l’ancien monde et le nouveau monde des Arenavirus ont été détectées sur le NP et GP2
base d'anticorps monoclonaux. En outre, les virus du Nouveau Monde ont été regroupées
encore plus précisément en trois lignées antigéniques basées sur les données: deux qui sont
pathogènes pour l'homme, A et B, et celle qui ne l'est pas, C. Les listes des lignées de
référence uniquement ceux qui sont Arenavirus Pathogènes pour l'homme, mais il convient de
noter que chaque lignage contient des virus qui sont non pathogènes. Tacaribe, complexe
lignée B, se compose de Junin, Guaranito, Sabia, et Machupo virus, qui semblent produire des
symptômes similaires chez les humains, même si elles sont génétiquement distinctes les unes
des autres. L’effet universellement hautement pathogène de l'infection par le virus de cette
lignée suggère une évolution radiationelle d'un ancêtre commun. Tacaribe, complexe lignée
A ,comprend White Water Arroyo et Pirital virus, qui sont également antigéniquement
similaires.
En ce qui concerne le Arenavirus de l’ancien monde, il y a des facteurs
antigéniques différenciant le virus de Lassa et le virus de la chorioméningite lymphocytaire,
qui est un arenavirus de l’ancien monde ,et qui est très semblable à Arenavirus du nouveau
monde. Toutefois, cette classification est susceptible de changer en mesure que de nouvelles
informations génétiques seront disponibles.
Par exemple, l'analyse des séquences des
glycoprotéines suggèrent que deux Arenavirus , Pichinde et Oliveros du nouveau monde, sont
en fait plus similaires à ceux de l’ancien monde Arenavirus que leurs homologues du
Nouveau Monde. Une intéressante étude pourrait comparer les ARN des Pichinde et Oliveros
à ceux du virus de la chorioméningite lymphocytaire. De plus en plus grâce à l'analyse
spécifique du matériel génétique et des protéines des arenavirus, les chercheurs obtiennent
une image plus claire de l'évolution des Arenavirus.
II-organisation structurale :
Les Arenaviridaes est une famille de virus qui appartient au groupe des
Arboviridaes ,c’est le groupe le plus large à ARN enveloppé, il se transmet de manière
primaire par les arthropodes.
Ce sont des virus fragiles et peu résistant à la dessiccation, ils sont bloqués à la zone
tropicale et subtropicale ,et les insectes sont de très gros réservoirs à virus.
42
Ce sont des virus à ARN qui englobent sous leur enveloppe des granules denses
d’origine cellulaire (ribosomes). Leur rôle exact n’est pas connu mais ils donnent leur nom à
ces virus (arena = sable en grec). Ils infectent des rongeurs dont les urines sont très
infectieuses .ils sont pléiomorphes, ,de taille de 50-300 nm, à symétrie hélicoïdale,
Ils ont un ARN monocaténaire sens négatif avec deux segments de l'acide nucléique,
un segment étant légèrement plus grand dans l'ensemble de 5000-7400 paire de bases du
génome. Structure en géneral est nucléocapside hélicoïdale.
III-organisation moléculaire :
43
Antigènes majeurs et sérotypes :
o
L'antigène de groupe est porté par la nucléoprotéine. Les antigènes spécifiques
de type sont portés par les glycoprotéines GP-1 et GP-2.
o
Il existe quatre sous-types de virus de Lassa : trois rencontrés au Nigéria, et un
en Sierra-Léone, au Libéria, et en Guinée.
Organisation du génome et génotypes :ARN mono caténaire bisegmenté :
o
segment L (7,2 Kb), antisens , codant une polymérase
o
segment S (3,4 Kb), ambisens codant une nucléoprotéine (N protein)et des
glycoprotéines.
Lignées cellulaires permissives :
o
Comme les autres arenavirus, le virus de Lassa se multiplie en cellules VERO
E6, L ou BHK-21. ECP non renseigné.
o
En revanche, sous milieu de culture semi-solide, production en 4 à 7 jours de
plages de lyse qui permettent une quantification après coloration ou immunomarquage.
o
Particularités culturales identifiées : néant
o
Effet cytopathogène : non renseigné
Cycle réplicatif intracellulaire : Entièrement dans le cytoplasme. Dans un premier
temps, a lieu la réplication du génome (polymérase) avant la synthèse des
glycoprotéines de capside. L’enveloppe dérive de celle de la cellule hôte par
bourgeonnement.
Modèles animaux : Le cobaye de souche 13 est l'animal de choix pour le virus de
Lassa qui tue en12 à 18 jours.
IV- biologie moléculaire des Arenavirus :
Activités de recherche sur le virus Lassa :
les études de la pathologie de la fièvre hémorragique de Lassa ont été initiées avec pour
objectifs la mise au point de prophylaxies vaccinales et de traitements contre cette maladie.
44
La fièvre de Lassa est une maladie émergente, endémique dans plusieurs pays
d'Afrique de l'Ouest, associée à une morbidité et une mortalité importantes. L'OMS estime à
plusieurs centaines de milliers le nombre de cas de fièvre de Lassa et à 5000 le nombre de
décès annuels. Plusieurs cas d'importation par des voyageurs infectés se sont produits ces
dernières années en Europe. Les signes cliniques graves de la maladie, après un début lent des
symptômes fébriles de type pseudo-grippal, aboutissent à des diarrhées, vomissements,
œdème facial et cervical, hémorragies sous-conjonctivales et parfois des saignements. Les
malades meurent en général d'un choc hypovolémique et d'une détresse respiratoire.
Le virus responsable de cette pathologie appartient à la famille des Arenaviridae. Il est
transmis à l'homme par l'intermédiaire de son réservoir naturel, le rongeur commensal de
l'espèce Mastomys, mais peut également se transmettre d'homme à homme par contact cutané
ou muqueux. A ce jour, il n'existe aucun vaccin contre ce virus. Le seul traitement disponible,
la Ribavirine, présente les inconvénients de devoir être administré très précocement après
l'infection, de présenter une toxicité non négligeable et d'être d'un coût élevé.
IV-1- Etude de la réponse immunitaire à l'infection par le virus Lassa :
(S. Baize, I. Grosjean, M-C. Georges)
La réponse immune induite au cours de la fièvre de Lassa est peu connue, mais est
probablement impliquée dans la survie ou la mort des patients. Les cellules dendritiques et les
macrophages ont un rôle crucial dans l'induction et la régulation de la réponse immune, et ces
derniers sont des cibles connues du virus Lassa. Nous nous intéressons aux interactions du
virus Lassa avec les cellules dendritiques (obtenues à partir de monocytes sanguins
différenciés en présence de GM-CSF et d'IL-4) et avec les macrophages (différenciés en
présence de M-CSF).
Les résultats préliminaires d'immunofluorescence, de cytométrie en flux et de titrage
viral dans les surnageants de culture ont démontré la sensibilité des cellules dendritiques et
des macrophages à l'infection par le virus Lassa. De plus, l'étude de l'expression des
molécules d'activation, de co-stimulation et d'adhésion à la surface des cellules a mis en
évidence une activation des cellules dendritiques et des macrophages en réponse à l'infection
virale. Les cytokines pro-inflammatoires et anti-inflammatoires produites par les cellules
45
infectées seront prochainement étudiées par RT-PCR et ELISA. De même, l'étude des
interactions entre les cellules dendritiques ou les macrophages infectés et les lymphocytes T
sera également envisagée.
Cette étude permettra de connaître les conséquences du tropisme viral pour des
cellules présentatrices d'antigène sur l'induction de la réponse immune et de mettre en
évidence une possible implication des cellules immunitaires dans les phénomènes
physiopathologiques survenant au cours de l'infection.
IV-2- Etude de la réponse des cellules endothéliales à l'infection par le virus Lassa :
(P. Marianneau, P. Loth)
Ce projet concerne l'étude des causes de l'augmentation de la perméabilité vasculaire au cours
de l'infection par le virus Lassa. Nous comptons par des études in vitro dans les cellules
endothéliales humaines de différents tissus, vérifier si la réponse des cellules à l'infection par
le virus ou à des médiateurs solubles libérés par des monocytes/macrophages infectés a un
rôle dans la perméabilité vasculaire.
Ces études permettront une meilleure connaissance des mécanismes de réponse de l'hôte à
l'infection et d'une éventuelle implication des cellules immunitaires et endothéliales dans la
pathogenèse. Ces recherches seront également utiles pour développer une prophylaxie
appropriée contre la fièvre de Lassa.
IV-3- Etude d'anti-viraux contre les Arénavirus :
(F. Martineau, I. Grosjean)
L'objectif de cette étude est de rechercher de nouvelles approches thérapeutiques pour le
traitement des fièvres hémorragiques liées aux arénavirus. Seules les fièvres hémorragiques à
hantavirus et de Lassa peuvent être traitées grâce à la Ribavirine, une molécule analogue de la
guanosine. Toutefois, pour être efficace, elle doit être administrée dès les premiers jours de la
46
maladie. Cette molécule présente un certain degré de toxicité d'autant qu'elle doit être
administrée à haute dose. De plus, elle ne peut pas atteindre le système nerveux central et par
conséquent n'est pas efficace contre les encéphalites liées aux virus. Une approche
thérapeutique implique l'étude de l'efficacité antivirale d'autres molécules.
Notre première approche thérapeutique des arénavirus est actuellement réalisée en prenant
comme modèle le virus Ippy, un arénavirus de classe 2. Les molécules qui présenteront un
potentiel antiviral important et une toxicité minimale pour la cellule Vero in vitro seront
ensuite testées dans le laboratoire P4 vis-à-vis du virus Lassa et dans différents systèmes de
cellules humaines cibles pour ce virus : cellules dendritiques, macrophagiques, et
endothéliales. Les molécules qui présentent un effet virostatique seront testées chez le cobaye.
V- Pouvoir pathogène :
V-1 Cycle infectieux :
Porte d’entrée : orale, aérienne ou parentérale
Réplication et virémie : Après la période d’incubation pendant laquelle a lieu la
réplication
primaire,
on
observe
une
période
de
virémie
(macrophages)
concommitante des signes cliniques et évoluant pendant 2 à 3 semaines.
Transmission et période de contagion : Deux grands modes de contamination :
o
transmission rongeur - homme : contact direct ou indirect avec les déjections
qui contaminent aliments et environnement.
o
transmission homme - homme : contact avec liquides biologiques et aérosols
(risque nosocomial en période de virémie ++). En outre, transmission sexuelle
possible pendant la phase de convalescence.
o
A côté de ces formes graves et souvent mortelles, les enquêtes séroépidémiologiques ont montré l'existence de nombreuses formes bénignes ou
asymptomatiques.
Transmission verticale mère enfant : non renseignée
En général les symptômes du à une infection par les arenavirus causent des douleurs
pharyngées, œdèmes cervico-faciales, convulsions .
47
Arenavirus et leurs vecteurs
Maladies à arénavirus et leurs vecteurs
Virus
Maladie
Virus de la
Vecteur
chorioméningite
chorioméningite
Souris commune
lymphocytaire
lymphocytaire
virus Lassa
Virus Junin (?)
Virus Machupo
Rat (Mastomys natalensis)
Fièvre hémorragique
Souris du maïs (Calomys
d'Argentine
musculinus)
Fièvre hémorragique
Souris Vesper (?)(Calomys
bolivienne
callosus)
vénézuélienne
brésilienne
Virus Tacaribe
Maladie rappelant la
Virus Flexal
grippe
Virus Whitewater Arroyo
(?)
Afrique
occidentale
Argentine
Bolivie
Souris de la canne
(Zygodontomys
Venezuela
brevicauda)
Fièvre hémorragique
Virus Sabiá
Cosmopolite
Fièvre de Lassa
Fièvre hémorragique
Virus Guanarito
Distribution
Fièvre hémorragique
Inconnu
Brésil
Chauve-souris (Artibeus)
Trinidad
Rat du riz (Oryzomys)
Brésil
Rat des bois (Neotoma)
Sud-ouest des
USA
V-2-.Virus de la chorioméningite lymphocytaire :
Le plus répandu est le virus de la chorioméningite lymphocytaire (CML). Il est
retrouvé chez les souris sauvages ou d’élevage, ainsi que chez les hamsters. Excrété dans les
urines de ces rongeurs, sa transmission à l’homme entraîne un syndrome fébrile généralement
bénin,
mais
parfois
une
méningite
ou
méningoencéphalite,
exceptionnellement un syndrome hémorragique mortel.
48
une
pneumonie
et
PATHOGÉNICITÉ : affection fébrile biphasique s'accompagnant de manifestations
cliniques diverses - affection bénigne de type grippal ou, occasionnellement, symptômes
méningés ou de type méningo-encéphalo-myélitique; myélite transverse, s'apparentant au
syndrome de Guillain et Barré; orchite ou parotidite; habituellement de courte durée; infection
non chronique, asymptomatique dans le tiers des cas, rarement fatale; taux de mortalité < 1 %
et guérison sans séquelles de la forme grave de la maladie dans la plupart des cas; possibilité
de lésions neurologiques passagères ou permanentes; l'infection durant la grossesse a été
associée à des cas d'avortement spontané, d'hydrocéphalie congénitale, de choriorétinite et de
retard mental
V-3-Virus Lassa :
La fièvre de Lassa (Nigeria) est observée en Afrique de l’Ouest, à l’origine de fièvres
hémorragiques graves avec cas secondaires (chez les soignants ou chez les autres malades).
Son réservoir est un petit rongeur appelé mastomys natalensis, dont l’aire dont l’habitat
s’étend aux 2/3 de l’Afrique (le Natal est une province d'Afrique du Sud).
PATHOGENICITE :Dans 80 % des cas environ, l'infection humaine reste asymptomatique ;
pour les autres, on observe une atteinte sévère de plusieurs organes, foie, rate et reins par
exemple. La durée d'incubation varie de 6 à 21 jours. Le début des manifestations cliniques
est en général progressif, avec de la fièvre, un état de faiblesse généralisée et une sensation de
malaise. Après quelques jours, les malades peuvent présenter des céphalées, une irritation de
la gorge, des myalgies, des douleurs thoraciques, des nausées, des vomissements, des
diarrhées, de la toux et des douleurs abdominales. Dans les cas les plus graves, un œdème de
la face, du liquide dans la cavité pulmonaire, des hémorragies dans la cavité buccale, nasale,
dans le vagin et dans l'appareil digestif et une hypotension peuvent apparaître. Une protéinurie
est possible. A un stade tardif, il arrive de voir un état de choc, des convulsions, des
tremblements, une désorientation du sujet et le coma. La surdité survient chez 25 % des
malades et la moitié d'entre eux recouvrent en partie l'ouïe au bout d'un à trois mois. On peut
observer des chutes de cheveux passagères et un affaiblissement de la coordination au cours
de la convalescence.
Le traitement associe mesures symptomatiques, administration de sérum de convalescent et
ribavirine.
49
V-4- Virus Junin et virus Machupo:
Dans deux régions d’Amérique du Sud, la période des récoltes est marquée dans la population
rurale par la survenue de la fièvre hémorragique d’Argentine (virus Junin) et de la fièvre
hémorragique de Bolivie (virus Machupo). Là encore, un petit rongeur sauvage infecté de
façon chronique, le calomys, est le réservoir de virus, ses déjections transmettant l’infection à
l’homme. La ribavirine s'est montrée active sur ces arenavirus.
CARACTÉRISTIQUES : Arénavirus; virion globulaire, pléomorphique, enveloppé, de 110130 nm de diamètre; ARN monocaténaire, linéaire .
PATHOGÉNICITÉ : provoquant fièvre, malaise, céphalées et myalgies d'installation
insidieuse, parfois des pétéchies sur la partie haute du tronc et les muqueuses de la bouche ou
des signes hémorragiques intéressant le nez, les gencives, l'estomac et l'intestin; les cas graves
associent état de choc hypotensif subit et crise neurologique et comportent un taux de létalité
de 5-30 %.
50
CALICIVIRIDAE
I-Taxonomie:
Famille : Caliciviridae
. Genre : Norovirus (anciennement "Norwalk-like virus " )
Génogroupe I : Norwalk virus [NV], (virus de Norwalk);
virus Southampton, Desert Shield
Génogroupe II : virus Snow Mountain, Bristol, Mexico, Hawaii
. Genre : Sapovirus (anciennement " Sapporo-like virus ")
Génogroupe I : virus Sapporo, Parkville
Génogroupe II : virus London
. Genre : Lagovirus
Espèces : calicivirus canins, félins, San Miguel sealion virus (SMSV)
. Genre : Vesivirus
Espèces : Rabbit hemorrhagic disease virus
51
4 genres :
- 2 affectent les animaux : Vesivirus
et Lagovirus
- 2 affectent les animaux et l’homme
(gastro-entérites) : Norovirus
(anciennement Norwalk-like virus
(NLV) et Sapovirus (anciennement
Sapporo-like virus (SLV).
Arbres phylogénétiques montrant la classification
Chaque genre divisé en 2
actuelle des Caliciviridae et leur place parmi les virus
ARN positif
génogroupes.
52
II-organisation structurale :
. Structure
Virus sans
enveloppe Capside
icosaédrique.
Taille : 27 à 35
nm.
Image de calicivirus en microscopie électronique
(coloration négative) montrant la l’aspect en calice
de fleur de ces virus.
(Photographie Pr Albert Bosch, Département de
Microbiologie, Université de Barcelone, Espagne,
avec l’autorisation de l’auteur)
Structure tridimensionnelle d’une particule
recombinante de calicivirus déterminée par
cryomicroscopie électronique, diamètre environ
30nm.
(Photographie Pr. BV Prasad, Départements de
Biochimie & Biologie Moléculaire et Virologie &
Microbiologie Moléculaire, Baylor College of
Medicine, Houston, USA avec l’autorisation de
l’auteur).
53
II- organisation moléculaire :
.
Résistance physico-chimique
Très résistants, notamment aux concentrations de chlore utilisées pour traiter l’eau potable.
. Le génome et les protéines virales
ARN simple brin de polarité positive et polyadénylé en 3’ (environ 7 600 nucléotides).
Certaines séquences sont conservées et sont utilisées pour le diagnostic.
3 cadres ouverts de lecture :
- ORF1 code un
précurseur des
protéines non
structurales.
- ORF2 code
l'unique protéine de
capside.
- ORF3 code une
petite protéine de
Organisation du génome des calicivirus humains
fonction inconnue.
Le génome des
souches Sapporo est
organisé
différemment (2
ORF).
54
IV-la biologie moléculaire des caliciviridaes :
. Microscopie électronique
(laboratoires spécialisés).
. RT-PCR
. ELISA (prochainement en
France)
V-pouvoir pathogène :
Transmission féco-orale ou par
aérosols lors de vomissements
favorisée par leur grande
résistance.
Contamination directe ou indirecte
(eau, aliments surtout coquillages).
Zone de diffusion:Répartition
mondiale,
55
nombreuses épidémies touchant
toutes les tranches d’âge.
. PATHOGENECITE :Incubation courte
Diarrhée aqueuse, vomissements
Hôte: le virus infecte les vertébrés et les invertébrés
tableau récapitulatif
Caliciviridae Images:
EM Images
Exemple
nom de virus
Description de l'image
 Genre Calicivirus
Exanthème
N/A
vésiculaire du
virus de la
peste
Le virus de Norwalk (VN) est une
cause majeure de l'épidémie de gastroentérite aiguë et doux, ou de la diarrhée,
chez les enfants plus âgés et des adultes.
La première épidémie enregistré attribué
Le virus
au virus de Norwalk a eu lieu dans une
Norwalk
école élémentaire à Norwalk, dans
l'Ohio, en 1968. Bactéries fécales libre
filtrats provenant de patients adultes ont
été nourris aux bénévoles. Ces
bénévoles conséquence est tombée
56
malade et a fourni la preuve que la
gastro-entérite pourrait être induite par
une nonbacterial mandataire. En 1972,
NV a d'abord été vus en utilisant
Immuno- EM. En 1990, moléculaire
clonage est détaillé permettant de
séquence et d'expression de la protéine
de capside. La première 3-dimensional
reconstruction de capside NV a été fait
en 1994, en utilisant les techniques de
cryopréservation, EM, à 22 angströms
de résolution.
Dr BVVenkataram Prasad's Lab dans le
WM Keck pour Computational Biology
Center au Baylor College de médecine.
L'objectif à long terme de son groupe de
recherche est de comprendre les
mécanismes moléculaires qui régissent
les activités biologiques dans le cycle de
vie du virus médicalement importants,
afin d'élaborer des stratégies de lutte
contre le virus. Leur accent est
actuellement de mettre en place la
structure en fonction des corrélations
virus qui causent la gastro-entérite chez
les humains.
57
Notez le "étoile de David" image
exposées par les particules virales.
Celle-ci est distincte de la star - tels que
des images exposées par astrovirus
particules. Barre = 50 nanomètres.
Calicivirus
Source: échantillon de selles d'un
individu avec la gastro-entérite.
Méthode: Négatif - tache Transmission
Electron Microscopy. Par FP Williams,
US Environmental Protection Agency.
Une comparaison des trois dimentional
structures des recombinants Capside
Norwalk (rNV capside) et le primat
calicivirose déterminé à 22Å de
résolution cryomicroscopie électronique
à l'aide de l'ordinateur et de traitement
de l'image techniqes.
Dr BVVenkataram Prasad's Lab dans le
WM Keck pour Computational Biology
Virus de
Center au Baylor College de médecine.
Norwalk
L'objectif à long terme de son groupe de
recherche est de comprendre les
mécanismes moléculaires qui régissent
les activités biologiques dans le cycle de
vie du virus médicalement importants,
afin d'élaborer des stratégies de lutte
contre le virus. Leur accent est
actuellement de mettre en place la
structure en fonction des corrélations
virus qui causent la gastro-entérite chez
les humains.
58
Note du mal définie un peu comme la
dentelle apparition du virus de particules
individuelles. Le virus de Norwalk
particules et d'autres SRSVs (Small
Round Structured Virus) présentent une
caractéristique apparence qui est distinct
de l'distinctif de poliovirus. Il est
Virus de
également distincte des autres petits
Norwalk
virus tels que astrovirus, et typique (non
SRSV) calicivirose. Barre = 50
nanomètres. Source: échantillon de
selles d'un individu avec la gastroentérite. Méthode: Négatif - tache
Transmission Electron Microscopy. Par
FP Williams, US Environmental
Protection Agency.
Le virus
Un exemple virus de l'image de l'ICTV
Norwalk
Morphologie typique de type Norwalk
virus vus par microscope électronique à
Le virus
transmission. L'individu des virions ont
Norwalk
un diamètre de seulement 27nm.From le
Wadsworth Center de l'État de New
York Département de la santé.
59
Un
Un exemple virus de l'image de l'ICTV
Calicivirus
De Stewart McNulty sciences
Bovine
vétérinaires à la Queen's University de
calicivirose
Belfast.
De Stewart McNulty sciences
Cochon
vétérinaires à la Queen's University de
calicivirose
Belfast.
Coloration négative utilisant
phosphotungstic acide sur une grille de
Cétacés
carbone revêtus de surface de coupe
Calicivirus
typique montrant des caractéristiques
Tursiops - 1
(CCVTur - 1)
morphologiques couramment vu par
microscopie électronique. Barre = 100
NM. Du NCID, de la CDC.
(Provisoire)
Fondées sur les mêmes propriétés
physico-chimiques et biologiques, HEV
a été provisoirement classé dans la
Caliciviridae famille, mais l'organisation
Hépatite E
de la HEV génome est sensiblement
différente de celle des autres calicivirus
et HEV peuvent éventuellement être
classées dans une autre famille. Du
60
NCID, de la CDC.
ASTROVIRIDAE
I-Taxonomie :
Famille : Astroviridae
Un seul genre : Astrovirus
8 sérotypes humains (sérotype 1 prédominant).
II-organisation morphologique :
II-2-Morphologie et propriétés physiques :
Virus non enveloppés,
Capside icosaédrique.
Taille : 28 à 30 nm
61
Image d’Astrovirus observée au microscope électronique en coloration négative
(Photographie Pr Albert Bosch, Département de Microbiologie, Université de Barcelone,
Espagne)
62
III-2-Résistance physico-chimique :
Très résistants à : pH 3, chloroforme, détergents, solvants des lipides, et à la chaleur. Gardés
à –70°C, ils conservent leurs propriétés infectieuses 6 à 10 ans. Le génome et les protéines
virales : ARN positif simple brin (7000 nucléotides).
IV-organisation moléculaire :
IV-1-génome :
ORF 1a et 1b codent les protéines non structurales.
ORF 2 code les protéines de structure (portant les caractères antigéniques).
63
IV-2-Multiplication du virus
Multiplication in vitro des astrovirus humains difficile, nécessitant la présence de trypsine.
ARN génomique accompagné d'un ARN subgénomique incluant ORF 2.
Processus de maturation des protéines des Astroviridae par clivage protéolytique
64
V-pathogénicité :
Cible : entérocytes matures des villosités, inflammation dans les tissus avoisinants.
Après incubation (24 à 36 heures), symptomatologie de gastro-entérite virale classique avec
diarrhée modérée, vomissements, douleurs abdominales et fièvre.
Guérison dans les 4 jours suivant le début des symptômes.
Souvent infection asymptomatique.
La transmission est orofécale. Elle se fait principaleement par le biais de l'eau et des aliments
VI-Epidémiologie :
Transmission féco-orale directe ou indirecte.
Diffusion mondiale, toute l’année, toutes tranches d’âge.
65
VII-Diagnostic virologique :
ELISA (simple, sensible et spécifique)
. La microscopie électronique (laboratoires spécialisés)
. RT-PCR
VIII- Traitement et prévention :
Pas de traitement spécifique, mais traitement symptomatique.
Pas de vaccination, seule prévention : mesures d'hygiène. La désinfection de l'eau de boisson
est plus difficile. Les astrovirus sont relativement résistants à la désinfection alcoolique.
66
polyhédrose
INTRODUCTION
67
Rares sont les entomologistes qui sont initiés à la pathologie et c'est pour cette raison que la
pathologie des insectes reste, dans une large mesure, un domaine très peu étudié. Les
pathogènes jouent souvent un rôle important dans la régulation des populations naturelles
d'insectes; à défaut d'une bonne compréhension du rôle des pathogènes, il serait difficile voire
impossible de bien comprendre la dynamique des populations d'insectes.
Les pathogènes offrent certaines possibilités en matière de manipulation, soit en les
introduisant dans le cadre d'une lutte classique, soit par augmentation pour les utiliser ensuite
sous forme de pesticides biologiques. Les présentes notes donnent un aperçu des
caractéristiques des pathogènes d'insectes. Certes, elles ne vous aideront pas à identifier les
genres ni les espèces de pathogènes, mais elles vous fourniront probablement des indications
précieuses sur la cause de la mort des insectes, etc. Le lecteur intéressé devra se référer à la
liste des autres travaux en annexe.
D'autres bulletins seront publiés sur l'identification, les techniques de laboratoire, la
production, la formulation et l'application des champignons.
68
I.GROUPES DE PATHOGENES :
Les groupes d'entomopathogènes les plus importants sont:
 VIRUS
 BACTÉRIES
 CHAMPIGNONS
 PROTOZOAAIRES
 NÉMATODES
Un microscope électronique est nécessaire pour observer les virus non occlus. Pour les
bactéries et les virus occlus, utiliser un microscope composé avec un objectif à immersion à
huile. Les champignons et les protozoaires peuvent être observés au microscope à éclairage
composé. Les nématodes peuvent se voir à l'oeil nu.
 BACULOVIRUSES:
Nuclear Polyhydrosis Viruses
Granulosis Viruses
Group C viruses
Le système baculovirus-cellules d'insectes
Le virus
Les baculovirus constituent un grand groupe de virus capable d’infecter plus de 600 espèces
d’insectes, a priori restreints aux arthropodes, comme les lépidoptères, les diptères, les
hyménoptères, les coléoptères mais aussi certains crustacés.
Son nom latin baculum traduit sa morphologie en petit bâtonnet. C’est un virus enveloppé de
450 nm de long et d’un diamètre moyen de 50 nm. Il appartient à la famille des baculoviridae
qui est divisée en 2 groupes:
Les Eubaculovirinae avec 2 genres :
1. le genre NPV pour Nuclear Polyhedrosis Virus où les virus sont inclus dans
des structures protéiques de 1 à 5 µm appelés polyèdres. Ces polyèdres
69
contiennent plusieurs particules virales regroupées dans une membrane
(MNPV) ou une seule particule par membrane (SNPV).
2. le genre GV pour Granulosis Virus où une seule nucléocapside est enfermée
dans un corps d’inclusion appelé granule.
Les Nudibaculoviridae qui sont dépourvus de corps d’inclusion.
Comme tous les Baculovirus, il existe dans la nature sous deux formes distinctes (figure 8) :
·
Une forme incluse appelée ODV (occlusion-derived virus) qui permet la protection
du virus lors de sa dissémination dans l’environnement (UV, chaleur). Ce corps
d’inclusion paracristallin (polyédre) est formé d’une protéine virale de 33KDa appelée
polyédrine (PH), elle même protégée par une « enveloppe » constituée de la protéine
pp34.
·
La forme libre appelée BV (budded virus) permet une infection secondaire (de
cellule à cellule). Lors du bourgeonnement des virions à la surface de la cellule, ils
acquièrent une enveloppe d’origine cellulaire dans laquelle une glycoprotéine virale, la
gp67 s’est installée. Cette protéine forme le péplomère du virus, son rôle est essentiel
pour l’infection secondaire.
70
Figure 8 : Représentation des deux phénotypes du Baculovirus.
Du fait de la présence de deux types de virions, on distingue deux voies dans le cycle
réplicatif (Figure 9). Dès l’ingestion d’un polyèdre, la polyédrine est dissoute par le suc
intestinal très alcalin de la larve. Les virions ainsi libérés pénètrent dans la cellule intestinale
grâce à la fusion de leurs membranes avec la membrane plasmique. Les nucléocapsides
progressent dans le cytoplasme jusqu’au noyau où est libéré l’ADN viral. Le cycle de
réplication du virus est alors amorcé, et les premiers virions apparaissent entre 15 et 17 heures
p.i. Une infection secondaire de tous les tissus de la larve est alors possible. Les polyèdres
n’apparaissent dans les cellules qu’à environ 24 heures après l’infection.
Le génome d’AcMNPV est constitué d’une molécule d’ADN circulaire double brin de 133
894 pb (Ayres et al. 1994). Une orientation a été proposée par Vlak en 1982 et permet de se
repérer sur cet ADN.
71
Figure 9 : Cycle réplicatif du Baculovirus
L’expression des gènes viraux peut être divisée en 4 phases : a, b, g et d. La phase a, phase
très précoce où les gènes sont transcrits dès le début de l’infection et jusqu’à 4 heures. Le
produit de certains gènes a permet l’activation de la phase précoce b entre 5 et 8 heures. Ces
deux phases sont antérieures à la réplication de l’ADN qui a lieu à partir de 8 heures p.i . Les
gènes exprimés en phase tardive g, entre 8 et 18 heures p.i. codent la plupart des protéines de
structure.
Alors que la transcription des gènes des phases a et b est sous le contrôle de l’ARN
polymérase cellulaire de type II (sensible à l’a amanitine), la transcription des gènes g et d est
initiée à partir d’une séquence A/TTAAGT/AAT/A (Boite de Rohrmann) (Rankin et al., 1988 ;
Rohrmann, 1986) contrôlée par une ARN polymérase, a amanitine résistante, viro-codée.
Deux gènes d sont sur-exprimés très tardivement. Il s’agit des gènes codant la polyédrine et la
protéine P10. Alors que le rôle de la polyédrine est bien connu, celui de P10 demeure
incertain mais elle contribuerait probablement à la lyse cellulaire.
.
Le système d'expression
Parmi les systèmes d’expression eucaryote, le système Baculovirus-cellules d’insectes est un
des plus performants pour la production de protéines complexes. Sa mise en œuvre est simple,
rapide et peu coûteuse, le taux de production est élevé. Il présente aussi l'avantage d'être
inoffensif puisque :
72
·
le baculovirus ne peut se multiplier en cellules de vertébrés,
·
aucun virus de vertébrés ne peut se multiplier sur les lignées de Lépidoptères utilisées,
·
à ce jour, aucun prion pathogène n'a été décelé chez les insectes.
Son seul inconvénient (ou avantage) est d'être un système lytique.
Ce système est basé sur l’utilisation du baculovirus comme vecteur pour l’expression en
cellules d’insectes de gènes hétérologues sous contrôle de promoteurs viraux très tardifs. Le
promoteur de la polyédrine, ainsi que celui de la protéine P10 sont en effet extrêmement actifs
lors de la phase tardive de l’infection et ces protéines sont inutiles pour la réplication in vitro.
Ces promoteurs sont donc utilisés pour l’expression de protéines hétérologues.
Ce système fût utilisé pour la première fois pour la production d’interféron b humain (Smith
et al. 1983). Depuis, bon nombre de gènes ont été exprimés dans ce système, le plus souvent
sous contrôle du promoteur polyédrine.
La figure présente les différentes étapes nécessaires à l’obtention d’un virus recombinant.
La première étape consiste en l’identification d’une gène viral cible. Celui-ci doit être non
essentiel à la réplication virale in vitro. Une large région du chromosome viral incluant ce
gène cible (1000 à 2000pb de part et d’autre du gène cible) est alors clonée dans le plasmide
bactérien pUC. La seconde étape consiste en l’insertion du gène étranger. Dans l’exemple cidessous, le gène étranger est placé en aval du promoteur PH (vecteur de transfert chargé).
Puis, les cellules sont cotransfectées avec de l’ADN du virus dit « sauvage » infectieux et de
l’ADN du vecteur de transfert chargé (étape 3). Il peut alors se produire une recombinaison
entre les régions homologues des deux ADN. Ceci conduit à l’obtention d’un virus
recombinant présentant le gène étranger à la place du gène PH (étape 4). L’utilisation de la
polyédrine comme marqueur est bien commode. Son phénotype particulier, la présence de
polyédres dans les cellules infectées, est très facile à identifier au microscope photonique et
permet une sélection rapide des clones viraux recombinants.
73
 ENTOMOPOX VIRUSES
Description:
Les virus sont des organismes sub-microscopiques, intracellulaires et essentiellement
pathogéniques. Ils ne peuvent se déplacer ni se métaboliser. Ils consistent en un acide
nucléaire template avec ou sans couche protéique ou corps d'inclusion ou d'occlusion.
Reproduction:
Les virus se multiplient à partir d'une synthèse indépendante de leurs composantes. Ces
composantes s'assemblent pour produire une progéniture virale à l'intérieur de la cellule hôte.
Infection:
En général, les virus infectent l'hôte par voie buccale.
La couche protéique du virus se dissout dans l'intestin et libère des particules virales (virions).
Ces virions envahissent les parois de l'intestin puis se multiplient dans les cellules. Il s'ensuit
une répétition massive dans les parties adipeuses, les hémocytes et l'hypoderme.
Mort de l'hôte:
La mort survient généralement en l'espace de trois à dix jours.
74
C capsid; Co core; CPV citoplasmic polyhedrosis virus; E envelope;
EPV entomopoxviruses; GV granulosis virus; L lateral body; MNPV multiple
nucleocapsodes per envelope nuclear polyhedrosis virus; N nucleocapsid; R colled rodlike
structure; S splkes; Sh shell; SNPV single nucleocapsid per envelope nuclear polyhedrosis
virus; Su surface units.
Culture:
Les virus ne peuvent être cultivés que dans l'insecte hôte vivant ou en culture des tissus.
Groupes:
Baculovirus, entomopox virus, picornavirus, virus de la polyhédrose cytoplasmique.
Lutte biologique:
A l'heure actuelle, seuls des baculovirus (voir plus loin) servent d'agents de lutte biologique.
2) BACULOVIRUS: VIRUS DE LA POLYHÉDROSE NUCLÉAIRE
(NPV)
Description:
Environ 280 espèces connues. Polyhèdres de forme arrondie, cubique ou hexagonale. De 0,5 à
1,5 microns (μm). A enveloppe unique ou multiple.
Infection:
L'infection survient dans les tissus adipeux de l'hypoderme, dans les trachées et dans l'intestin
moyen.
Hôte:
A peu près 120 espèces de Lépidoptères et d'Hyménoptères. Chaque virus est très spécifique à
son hôte.
75
Survie:
Les virus de la polyhédrose nucléaire forment des particules à l'intérieur d'une structure
protéique cristalline (corps d'occlusion). Cela permet au virus de survivre hors de l'hôte
pendant plusieurs années à l'abri du soleil.
3) RECHERCHE D’INSECTES MORTS
Capture:
Capturer des insectes morts soit dans des récipients stériles en verre ou en plastique munis de
couvercle à vis, soit dans des sachets ou des enveloppes en papier.
Traitement:
Laisser les récipients ouverts pendant trois à quatre (3- 4) jours pour que les cadavres se
NE PAS sécher artificiellement.
NE PAS laisser au soleil.
Conservation:
Ces spécimens séchés à l'air peuvent être conservés pendant plusieurs jours.
Identification:
Plus aisée avec des insectes frais, surtout si le pathogène n'est pas sporulant.
NE JAMAIS conserver des spécimens infectés dans de l'alcool. Au besoin, conserver les
spécimens au réfrigérateur (5°C).
En plein champ, les fourmis peuvent rapidement emporter les cadavres. Par conséquent,
même si la recherche de cadavres constitue la meilleure manière de capturer des pathogènes,
vous devez capturer des insectes vivants si vous ne trouvez pas de cadavres. Il se peut qu'une
petite partie des insectes vivants soit infectée. Dans les insectes vivants, l'incubation de la
maladie peut durer jusqu'à trois (3) semaines; les insectes doivent donc être gardés dans des
cages. Le stress (surpeuplement, forte humidité) peut entraîner l'apparition de maladies.
4) INSECTES VIVANTS
Capture:
Capturer des insectes vivants en plein champ.
76
Traitement:
Maintenir les insectes en vie et les nourrir.
Conservation:
Observer les insectes.
Vous verrez peut-être certains insectes se comporter de façon anormale; ce sont des signes qui
indiquent la présence possible d'une maladie:
 Ils ne s'alimentent pas,
 ils coordonnent mal leurs mouvements,
 ils font des mouvements saccadés,
 ils se toilettent excessivement,
 ils ont perdu le sens de l'orientation.
Les insectes peuvent grimper très haut sur la plante, s'exposer ou se cacher.
II.IDENTIFICATION PRELIMINAIRE (symptômes externes)
Pour déterminer la cause de la mort d'un insecte, regarder d'abord l'insecte. Les symptômes
externes peuvent vous indiquer quel type de pathogène est à l'origine de la mort.
VIRUS
Les infections virales surviennent surtout au stade larvaire. Les larves deviennent pâles et
flasques. Leur couleur fonce après la mort.
Infections aux Baculovirus:
Le contenu du corps se liquéfie. Les larves pendent parfois par leurs fausses pattes. Un liquide
blanc suinte parfois. Quelquefois, les larves infectées sont plus petites que les larves saines.
III.ISOLATION PRELIMINAIRE
1 Placer l'insecte malade et encore vivant dans un tube de culture avec de l'eau distillée stérile.
2 Au bout de plusieurs jours, les corps d'inclusion s'amassent en une couche blanche au fond
du tube.
3 Centrifuger pour retirer tout insecte ou toute cellule bactérienne. Ce virus partiellement
purifié peut servir à inoculer des insectes sains afin de confirmer sa pathogénicité.
77
Ce qu'il faut faire avec les insectes qui ont une sporulation externe toute fraîche:
1 Prendre les spores à l'aide d'une fine aiguille stérile.
2 Strier les spores sur plusieurs agars différents contenant des antibiotiques: agar à l'eau du
robinet, agar de pomme de terre/carotte, agar d'extrait de malt (voir Bulletin technique II).
3 Laisser incuber à 20-25°C.
4 Examiner toutes les cultures chaque jour au microscope stéréoscopique.
Ce qu'il faut faire avec les insectes qui sont morts depuis longtemps:
1 Stériliser superficiellement l'insecte dans de l'hypochlorite de sodium pendant plusieurs
minutes.
2 Rincer trois (3) fois avec de l'eau distillée stérile.
3 Disséquer les tissus internes (normalement remplacés par des hyphes cryptogamiques).
4 Strier les spores sur plusieurs agars différents contenant des antibiotiques:agar à l''eau du
robinet, agar de pomme de terre/carotte, agar d'extrait de malt (voir Bulletin technique II).
5 Laisser incuber à 20-25°C.
6 Examiner toutes les cultures chaque jour au microscope stéréoscopique.
Comment retirer les spores en germination:
1 Découper un cercle dans l'agar autour des spores.
2 Transférer le bloc de spores sur des milieux frais.
IV.IDENTIFICATION PLUS PRECISE
Parmi les virus d'insectes, les virus occlus sont les plus répandus.
1 Utiliser un microscope photonique ou à contraste de phase.
2 Vous devriez voir le blanc luisant (monoréfrngent) caractéristique des corps d'inclusion*.
3 Utiliser des colorants tels que Giemsa (voir Bulletin technique III) pour confirmer la
présence de corps d'inclusion.
78
4 Pour une identification plus précise des virus non occlus*, un microscope électronique et
des techniques sérologiques s'avèrent indispensables.
V.CULTURE DES PATHOGENES D'INSECTES
Les virus ne peuvent pas être cultivés sur des milieux artificiels. Ils ne se développent qu'à
l'intérieur d'un insecte hôte vivant. Utiliser un extrait des organes internes d'un insecte infecté
et introduire les particules virales par la bouche de l'hôte potentiel:
1 en utilisant une seringue hypodermique ou,
2 en contaminant la source d'alimentation.
VI.CONSERVATION DES PATHOGENES D'INSECTES
Conserver les tissus contenant le virus au réfrigérateur ou au congélateur.
Tous les virus d'insectes occlus peuvent survivre à la dessication par le froid.
Les polyèdres ingérés vont être dégradés par les protéases du tube digestif de l’insecte et les
virions libérés traversent les cellules intestinales pour se multiplier dans les hémocytes et dans
les tissus adipeux.
79
HTLV et BLV (leucémie)
Famille : Retroviridae
Genre : Deltaretrovirus
1. Historique, épidémiologie et modes de transmission des
virus BLV et HTLV-1
1.1. BLV
Sur base de leur épidémiologie, Bendixen (1965) distingue deux types de leucémies bovines,
l’une est contagieuse : la leucose bovine enzootique (LBE) et l’autre n’est pas associée à un
agent pathogène : la leucose bovine sporadique (LBS). La présence de particules virales fut
observée dans des cultures de lymphocytes d’animaux atteints de LBE et la transmission
horizontale de cette maladie fut réalisée par le transfert de cellules infectées. Il fut ensuite
démontré que l’agent infectieux, alors appelé BLV pour bovine leukemia virus, est un
rétrovirus exogène à l’espèce bovine. La transmission naturelle s’avèrera se faire
principalement par le lait.
1.2. HTLV-1
En 1980, Poiesz et ses collègues réalisent pour la première fois le lien entre un rétrovirus et un
cancer humain chez un patient atteint d’un lymphome cutané à cellules T. Quelques années
auparavant, une entité clinique appelée ATL (pour adult T-cell leukemia, ou leucémie à
cellules T de l’adulte) avait été décrite au Japon (Uchiyama 1977). Il fut ensuite démontré que
l’ATL était due à la présence d’un rétrovirus appelé ATLV, qui n’était autre que le virus mis
en évidence par Poiesz et un nom unique, HTLV-1. L’infection par HTLV-1 touche de 10 à
20 millions de personnes à travers le monde mais est restreinte géographiquement dans des
zones endémiques telles que le Japon méridional, les îles des Caraïbes, l’Afrique centrale et
l’Amérique du Sud. La transmission horizontale du virus dans des régions endémiques se
80
réalise par l’allaitement maternel ou via des rapports sexuels. HTLV-1 peut également être
transmis par transfusion sanguine ou consécutivement au partage d’aiguilles souillées
permettant le transfert de cellules infectées vivantes. L’individu infecté est porteur du virus
durant toute sa vie et 95 % des séropositifs restent porteurs asymptomatiques.
Comme nous allons le voir ci-après, les deux rétrovirus BLV et HTLV-1 sont très similaires
quant à leur pathogenèse, leur structure génomique, et leurs interactions avec le système
immunitaire de l’hôte. L’existence de virus humains apparentés au BLV, comme l’est HTLV1, marque le début de l’intérêt pour le BLV comme modèle d’étude et de développement
thérapeutique in vivo.
2. Pathologies associées aux virus
2.1. BLV
Chez l’hôte naturel : le bovin. Les lymphocytes B constituent la cible essentielle du virus
BLV dans le sang périphérique . Le provirus y est intégré en divers sites non préférentiels
dans leur génome. Les bovins infectés par BLV peuvent présenter trois stades distincts : une
phase asymptomatique, une lymphocytose persistante (LP) et une phase tumorale.
La phase asymptomatique correspond au premier stade de la maladie qui peut être considéré
comme une phase de latence, la présence d’anticorps dirigés contre les protéines virales
constituant une des rares manifestations de l’infection par BLV. Cet état peut persister durant
toute la vie de l’animal.
La lymphocytose persistante (LP) se traduit par une augmentation du nombre de lymphocytes
B circulants. Le rapport entre les cellules B et T est modifié (voire inversé) et, selon l’animal,
la population de lymphocytes B peut représenter 40 à 90 % de la population lymphocytaire
totale, contre 15 à 20 % chez un animal sain. La lymphocytose peut se stabiliser pendant de
très longues périodes mais peut également progresser pour atteindre des valeurs très élevées
ou même disparaître subitement.
Enfin, une faible fraction des bovins infectés (< 5 %) développent une leucémie, un
lymphome ou un lymphosarcome. Généralement, la phase tumorale survient chez les animaux
en LP. Le développement de tumeurs peut s’accompagner d’une augmentation du nombre de
81
lymphocytes B circulants, allant jusqu’à 1 million de lymphocytes B par mm3 de sang (contre
3 à 5 mille lymphocytes par mm3 de sang chez un animal normal). Les tumeurs sont toujours
issues d’une cellule lymphoïde de type B où le provirus est intégré en un (ou quelques) site(s)
dans le génome cellulaire. Cette transformation maligne aboutit inexorablement à la mort de
l’animal dans l’année.
2.2. HTLV-1
La grande majorité des individus infectés par le virus HTLV-1 demeure des porteurs
asymptomatiques, alors qu’une petite proportion développe la maladie après une longue
période de latence.
Leucémie à cellules T de l’adulte. L’ATL est une leucémie agressive à lymphocytes T
caractérisée par une lympho-adénopathie, une hypercalcémie et par des lésions de la peau. Les
lymphocytes T leucémiques porteurs du provirus sont presque toujours CD4+, peuvent avoir
un noyau multilobé et résultent d’une prolifération oligoclonale ou monoclonale. Les sites
d’intégration de HTLV-1 dans le génome de la cellule semblent être aléatoires et
n’influencent apparemment pas la pathogenèse. La période de survie médiane d’un individu
diagnostiqué avec une ATL aiguë et progressive est de seulement 6 mois. La durée de survie
médiane pour une ATL chronique est d’environ 2 ans. Après une réponse en première ligne,
l’ATL devient fréquemment réfractaire aux traitements de chimiothérapie classique
(cyclophosphamide, adriamycine, vincristine et prednisolone).
Comme nous venons de le voir ici, les deux rétrovirus BLV et HTLV-1 ciblent tous les deux
des lymphocytes. Chez leur hôte naturel, ils n’induisent des pathologies que dans environ 5 %
des individus infectés et ceci après une longue période asymptomatique. Ces deux virus sont
leucémogènes (provoquant la LBE ou l’ATL) mais seul HTLV-1 semble responsable du
développement de maladies inflammatoires.
82
3. Virion et provirus
Les virus BLV et HTLV-1 appartiennent à la famille des rétrovirus et au genre des deltarétrovirus caractérisés par une structure génomique complexe (région « X »).
3.1. Structure générale du virion
Les génomes de BLV et de HTLV-1 sont constitués de deux molécules d’ARN identiques,
chacune associée à la protéine de nucléocapside ainsi qu’à la transcriptase inverse. Ce
complexe ribonucléoprotéique est entouré par une capside (constituée des protéines CA) qui
est reliée à l’enveloppe virale par les protéines de matrice (protéines MA) (Figure 1). Cette
enveloppe, d’origine cellulaire, est acquise lors du bourgeonnement du virus à la surface de la
cellule productrice. Elle est constituée d’une bicouche phospholipidique dans laquelle sont
insérés les complexes glycoprotéiques d’enveloppe TM et SU d’origine virale qui
interviennent dans l’attachement du virus à la surface de la cellule cible.
3.2. Structure générale du provirus
Le génome viral (8,7 kb pour BLV ou 9,0 kb pour HTLV-1) comporte les gènes structuraux
classiques des rétrovirus (gag, prt, pol, env) auxquels s’ajoute une région supplémentaire, la
région « X », codant pour les protéines de régulation (Figure 2). Il présente à chaque
extrémité une séquence redondante appelée long terminal repeat (LTR). Les LTRs
contiennent des éléments de régulation nécessaires à l’expression. Bien que les deux LTRs
aient une structure identique, leur fonction est toutefois différente. Le LTR5’ comprend les
promoteurs nécessaires à la régulation du niveau d’initiation de la transcription en
interagissant avec des facteurs spécifiques. Tandis que le LTR3’ contient les séquences
nécessaires à l’addition d’une queue poly A aux ARNs messagers viraux. Il en résulte trois
principaux transcrits d’ARN messager : doublement épissé, simplement épissé et non épissé.
L’ARN messager non épissé code pour les protéines de structure Gag (MA, CA, NC) et pour
les enzymes Prt (protéase) et Pol (polymérase). Les protéines Prt et Pol sont exprimées
83
comme protéines de fusion Gag-Prt et Gag-Prt-Pol. Prt se sépare de manière autocatalytique
du précurseur Gag-Prt-Pol et est responsable du clivage de maturation de Gag et Pol. Pol a
trois domaines fonctionnels que sont la transcriptase inverse, la RNaseH et l’intégrase. La
transcriptase inverse (ADN polymérase-ARN dépendante) permet la transcription de l’ARN
viral en ADN proviral ; la RNAse H dégrade l’ARN de la molécule hybride ARN/ADN
présente au cours de la rétrotranscription et l’intégrase est nécessaire pour l’intégration du
provirus dans l’ADN cellulaire.
L’ARN messager simplement épissé code pour l’enveloppe. Env est une grande glycoprotéine
qui génère, après clivage, les deux glycoprotéines d’enveloppe : SU, qui est une protéine de
surface fortement glycosylée impliquée dans la reconnaissance du récepteur cellulaire et TM,
qui est une protéine transmembranaire ancrant le complexe SU-TM dans la membrane virale
d’origine cellulaire.
L’ARNm doublement épissé code pour deux protéines de régulation : Tax et Rex. Tax est une
protéine phosphorylée à localisation nucléaire. Elle est impliquée dans la régulation de la
transcription virale : elle accroît la transcription des gènes viraux via des séquences
activatrices présentes dans le LTR5’. Tax ne se lie toutefois pas directement à ces séquences
mais agit par l’intermédiaire de facteurs cellulaires (cf. paragraphe 4). Rex est une
phosphoprotéine nucléaire intervenant en tant que régulateur post-transcriptionnel. Cette
protéine stabilise et permet l’export vers le cytoplasme des ARNs génomiques et des ARNs
messagers codant pour les protéines structurales Gag, Prt, Pol et Env.
4. Réponse immune et régulation de l’expression virale
Les pathologies induites par les virus BLV ou HTLV-1 se développent alors qu’aucun virion,
aucun ARNm ou aucune protéine virale n’est détectée dans la majorité des cellules sanguines
infectées. La détection de l’expression virale ne peut se faire que par des techniques très
sensibles de RT-PCR (reverse transcriptase polymerase chain reaction). Cependant, même si
ces virus paraissent silencieux, on observe chez les sujets ou animaux infectés une réponse
84
immune efficace et continue dirigée contre les épitopes viraux. Cette réponse immune se
caractérise par la présence d’anticorps et de lymphocytes cytotoxiques dirigés contre les
antigènes viraux. Pour échapper à cette surveillance immune permanente ces virus ont élaboré
des stratégies de régulation fine de leur expression dans lesquelles la protéine Tax joue un rôle
majeur.
Pour comprendre les mécanismes par lesquels Tax régule la transcription il est important de
préciser que l’expression de gènes peut être régulée suite à la variation de l’état de
condensation de la chromatine. Cet état est régi par l’action antagoniste de deux familles
d’enzymes : les HATs (pour histone acétyltransférases) et les HDACs (pour histone
désacétylases) qui, respectivement, incorporent ou retirent les groupements acétyles des
résidus lysines des queues d’histones (Figure 3). L’enlèvement par les HDACs des
groupements acétyles restaure une charge positive sur les histones et ainsi augmente leur
affinité vis-à-vis de l’ADN, mène à la compaction de la chromatine et inhibe la transcription.
A l’inverse, les HATs acétylent les résidus lysine, diminuent la compaction et permettent la
transcription.
Ainsi, les protéines Tax ne se lient pas directement à l’ADN mais recrutent plusieurs
partenaires cellulaires pour activer la transcription virale (Figure 4). Tax se lie au LTR via les
protéines CREB (pour cyclic AMP-responsive element binding protein) et provoque le
détachement de HDAC1 (pour histone désacétylase 1). Tax formera alors un complexe
protéique incluant notamment l’acétyltransférase p300/CBP (pour CREB binding protein) et
la RNA polymérase II. De cette façon, Tax modifie l’état de la chromatine, permettant sa
décondensation et ainsi la transcription des gènes situés en aval.
85
La rage
A-INTRODUCTION :
1° - la rage est une zoonose virale très largement répandue dans le monde puisque tous les
mammifères y sont sensibles.
2° - la rage est une maladie animale qui se transmet accidentellement à l'homme par la
salive des animaux enragés : le plus souvent par morsure et, plus rarement, par griffure ou
par léchage d'une plaie ou d'une muqueuse ou par aérosols.
3° - la rage est une encéphalite toujours mortelle
B-TAXONOMIE :
Les virus de la rage font partie de la famille des Rhabdoviridae . Vaste famille, puisqu'on a
isolé plus de 150 espèces de rhabdovirus qui infectent les animaux et les plantes.
Classification :
Règne : Virus
Groupe/ Groupe V
Ordre : Mononegavirale
Famille : Rhabdoviridae
86
C-ORGANISATION STRUCTURELLE ET
MOLECULAIRE :
Les rhabdovirus sont des virus enveloppés à ARN monocaténaire, de sens négatif, non
segmenté :
enveloppés : ce sont des virus fragiles
ARN  : le virion possède une transcriptase
Les virus de la rage appartiennent au genre Lyssavirus
Bien que leur morphologie soit différente, cette définition convient aussi aux virus
appartenant aux famille des Paramyxoviridae et des Filoviridae. On a donc réuni les 3
familles dans l'ordre des Mononegavirales.
Selon la séquence du génome viral on distingue six groupes de virus rabiques :
1° - le virus de la rage "classique" :
qui affecte de nombreux mammifères dans toutes les régions du globe, dont les chauvessouris des USA et du Mexique.
2° - les virus apparentés à la rage :
qui ont un spectre d'hôte et une distribution géographique plus restreints :
les types 2, 3 et 4 sont exclusivement africains
les types 5 et 6 affectent les chauves-souris insectivores européennes.
Description du virus :
Le virus de la rage possède une forme de bâtonnet de longueur variable (130 à 300 nm) avec
une extrémité ogivale et l'autre renflée conférant au virion un aspect en "balle de revolver"
caractéristique :
1° - la nucléocapside :
87
le génome
c’est un ARN non segmenté de 12 kb de long, de polarité négative, comprenant :
site promoteur sur lequel la transcriptase peut se fixer
séquence leader : signal d'encapsidation
N, P, M, G, L : 5 gènes codant les 5 protéines virales :
N (pour Nucléoprotéine) code la protéine de capside N
P (pour Phosphoprotéine) code le cofacteur de la protéine L
M (pour Matrice) code la protéine de matrice M
G (pour Glycoprotéine) code la glycoprotéine d'enveloppe G
L (pour Large) code la transcriptase
les gènes sont séparé par une courte séquence identique :
la capside
Elle résulte de l'assemblage d'environ 1300 molécules de protéine N autour du génome pour
former une nucléocapside de symétrie hélicoïdale. La nucléocapside prend l'allure d'un ressort
condensé dans l'axe du virus.
À l'intérieur de la capside on trouve aussi une centaine de molécules de protéines L et P.
2° - l'enveloppe :
l'enveloppe proprement dite :
L’enveloppe recouvre très étroitement la spirale. Dans la double couche lipidique sont
insérées les spicules responsables de la fixation du virus aux récepteurs cellulaires, et qui sont
des trimères de la glycoprotéine G.
Les anticorps anti-G sont des anticorps protecteurs puisqu'ils empêchent la fixation des
virions aux récepteurs cellulaires.
la matrice :
la protéine M (M pour matrice) forme une couche qui tapisse la face interne de l'enveloppe.
88
Certaines observations suggèrent que la matrice pourrait être au centre du virion, formant une
bobine autour de laquelle la nucléocapside s'enroulerait en spirale.
D-PHYSIOPATHOLOGIE DE LA RAGE :
d'abord : une multiplication locale
la morsure inocule le virus présent dans la salive dans le tissu musculaire sous-jacent où il
se multiplie pour créer une dose infectieuse.
puis : l'invasion centripète du système nerveux
Le virus pénètre par endocytose au niveau des terminaisons nerveuses dans les neurones
périphériques (1).
La vésicule est transportée par le flux rétrograde (2) vers le corps cellulaire où le virus se
multiplie (3). Les nouveaux virions sont transportés aux synapses et infectent les neurones
connectés avec les premiers neurones infectés.
Le virus parvient au cerveau où il se réplique activement.
La désorganisation du système limbique est à l'origine des modifications du comportement et
de l'agressivité.
enfin la diffusion centrifuge à partir du cerveau
Le virus diffuse ensuite vers de nombreux organes et tissus, en particulier vers les glandes
salivaires, l’œil, les follicules pileux, où il continue de se multiplier.
Les lésions cellulaires sont très discrètes…
" le virus semble tuer l'organisme sans tuer la cellule…".
Bien que la présence du virus dans tous les neurones soit objectivée par la mise en évidence
des antigènes rabiques, l'examen histologique ne révèle pas de lésions importantes.
On ne peut que "s'émerveiller" devant la stratégie diabolique mise en œuvre par le virus de
la rage : virus fragile, il meurt dans le milieu extérieur. Comment procède-t-il pour survivre ?
89
au niveau de la morsure, la multiplication virale ne produit pas d'effet cytopathogène
susceptible de présenter les antigènes viraux au système immunitaire.
après s'être introduit dans le système nerveux il échappe à la surveillance immunitaire
de l'hôte.
La multiplication du virus dans le cerveau, en particulier dans le système limbique, rend
l'hôte agressif : condition indispensable de sa transmission à un nouvel hôte.
dans le système nerveux les virus produits par un neurone infecté fusionnent
immédiatement avec les neurones voisins sans provoquer de destruction cellulaire.
tandis que dans les glandes salivaires, les virus formés par les cellules sont sécrétés
dans la salive au même titre que le mucus.
C'est grâce à cette différence de maturation que le virus peut être transmis avant que son hôte
ne meure.
ATTITUDE PRATIQUE QUAND UNE RAGE EST SUSPECTÉE
90
ÉTAT DE
AU MOMENT
EN COURS
L'ANIMAL
DE
D'OBSERVATION
L'ACCIDENT
NATURE DU CONTACT ANIMAL  HOMME AU MOMENT DE L'ACCID
D'OBSERVATION
NATURE DU
CONTACT ANIMAL 
HOMME
91
enragé ou non
enragé ou non
aucun
Léchage
Léchage
d'une peau intacte
Léchage des
sain
sain
aucun
sain
enragé
vaccination dès les premiers
muqueuses
ou d'une peau abrasée
signes de rage chez l'animal
rage suspectée
sain
vaccination immédiate à
cesser si l'animal est normal
15 jours après le contact
enragé, échappé ou
vaccination immédiate
inconnu
Morsures légères
sain
sain
92
aucun
sain
enragé
vaccination dès
rage suspectée sain vaccination i
les premiers
signes de rage
chez l'animal
enragé, échappé
vaccination complète
inconnu
ou animal sauvage
Morsures graves,
sain
sain
sérum hyperimmun immédiat
sain
enragé
sérum hyperimmun immédiat
multiples ou
touchant la face
+ vaccin dès les premiers
signes de rage chez l'animal
rage supectée
sain
sérum
enragé, échappé ou inconnu
hyperirmun +
vaccin immédiat
à cesser si
l'animal est
normal 5 jours
après le contact
Comme on peut le voir :
o
tout est question de bon sens
o
il est capital de conserver l'animal vivant
o
si l'animal mordeur s'est échappé le traitement est obligatoire
Virus respiratoire syncytial
93
sé
1-le VRS
Le virus respiratoire syncytial (VRS) cause une infection des poumons et des voies aériennes.
Il est courant chez les nourrissons et les jeunes enfants - si bien que presque tous les enfants
ont déjà contracté le virus à l'âge de 3 ans.
Chez les enfants de moins de 3 ans, le VRS peut être plus grave; il peut causer une infection
des voies aériennes inférieures, comme la bronchiolite ou la pneumonie.
2- Quand le VRS se propage-t-il?
Les éclosions de VRS surviennent habituellement à la fin de l'automne et durent jusqu'au
début du printemps. Elles atteignent leur point culminant pendant les mois d'hiver.
3-Quels sont les symptômes du VRS?
Chez la plupart des enfants, le VRS cause des symptômes semblables à ceux du rhume:
congestion et écoulement nasal
toux
otite (parfois) L'otite est une infection dans l'oreille moyenne
faible fièvre
mal de gorge
Le VRS disparaît habituellement du corps par lui-même, sans nécessiter de visite à l'hôpital ni
de traitement médical spécifique. Ses symptômes peuvent durer de 1 à 2 semaines, mais la
toux peut persister plus de 2 semaines. Chez les enfants plus âgés et les adultes, les
symptômes sont généralement bénins.
4-Le VRS peut-il être grave?
Oui. Les nourrissons et les jeunes enfants qui ont le VRS pour la première fois peuvent
développer une grave infection des voies aériennes inférieures, qui doit être traitée à l'hôpital.
La plupart des enfants dont l'infection à VRS les rend assez malades pour être hospitalisés
94
sont très jeunes (nourrissons) ou ont une condition médicale sous-jacente, comme une maladie
cardiaque ou pulmonaire. Le VRS peut avoir des conséquences plus graves chez les bébés
prématurés et les nouveau-nés.
5-Le VRS est-il contagieux?
Oui. Le VRS se propage facilement d'une personne à une autre, par les mains. Le VRS est
présent dans les liquides du nez et de la bouche (mucus et salive) des personnes infectées.
Quand celles-ci touchent leur bouche ou leur nez, le virus peut se retrouver sur leurs mains et
contaminer ce qu'elles touchent - jouets, objets, etc. Lorsque d'autres personnes toucheront ces
mêmes objets, et ensuite leur nez ou leur bouche, elles contracteront à leur tour le VRS.
Une fois le VRS entré dans une garderie, la plupart des enfants l'attraperont probablement. Le
VRS est souvent ramené à la maison par un enfant d'âge scolaire, qui le transmet à un frère ou
une sour plus jeune, en particulier un nourrisson.
6-Comment savoir si mon enfant a une infection à VRS grave?
Ces signes pourraient indiquer que votre enfant a une infection à VRS grave. Consultez
immédiatement votre médecin si votre enfant présente l'un des symptômes suivants:
Difficulté à respirer
Respiration rapide
Respiration sifflante
Toux plus profonde et plus fréquente
Lèvres ou bouts des doigts bleuâtres
Déshydratation
Difficulté avec l'allaitement naturel/au biberon
7-Quand devrais-je communiquer avec mon médecin?
95
Pour tout problème médical, communiquez avec votre médecin dès que vous vous inquiétez
pour votre enfant. Il sera en mesure de déterminer si les symptômes et comportements que
vous décrivez nécessitent un traitement médical. N'hésitez pas à le contacter en cas de doute.
8-Comment le VRS se traite-t-il?
L'infection à VRS disparaît généralement d'elle-même, sans traitement particulier.
La plupart du temps, on ne traite pas l'infection à VRS avec des antibiotiques, car ces
médicaments ne sont pas efficaces contre les virus. Mais si votre enfant a une otite liée au
VRS, son médecin lui prescrira des antibiotiques. Les enfants plus jeunes (en particulier les
nourrissons) qui ont une pneumonie ou une bronchiolite aiguë liée au VRS pourraient devoir
être hospitalisés pour recevoir de la vapeur d'oxygène et des médicaments qui ouvriront leurs
voies aériennes.
FILOVIRIDAE
1-Taxonomie:
96
Description est sur le niveau taxonomique de la famille. Taxon appartient à l'ordre VO01.
Mononegavirales. Taxon contient ce qui suit Genre 25.0.1. Filovirus.
2- Hôte:
Taxon infecte les vertébrés.
3-Génome:
Linéaire; Simple brin; RNA. Génome monopartite. Génomique de l'acide nucléique sens
négatif; Non infectieuses.
Total génome de 19000 nucléotides de long.
Séquences
nucléotidiques de 3'- Fin complémentaires à des régions similaires sur la 5 'fin; Séquences
nucléotidiques conservées; Dans le même genres d'une même famille.
4-Morphologie:
Virions polymorphes dans la forme; Filamenteux (soit ramifiés (parfois abondamment), ou de
simples circulaires, 6 ou en U,), ou sphéroïdale (et uniformes en calibre après purification par
gradient de la centrifugation). Des virions un type de particules seulement. Des virions
enveloppés; Grandement variables jusqu'à 1400 milles marins de long, ou de 790-970 nm à
longue (après épuration); Environ 80 nm de diamètre. Projections de la surface enveloppe
distincte; Épis (de 7 milles marins de longueur); Dispersés uniformément sur toute la surface
(à 10 nm d'intervalle). Nucléocapsides filamenteux (tubulaire); Croix bandes; 50 nm de
diamètre. Symétrie hélicoïdale. Pitch d'hélice 5 nm. Nucléocapside a un sombre axe central
de 20 nm qui semble être la protéine ribonucléique (RNP). Le canal axiale est d'environ 1015 nm de diamètre.
(Note: Pour plus d'informations sur la taxonomie et la structure de ce virus, consultez la base
de données ICTV ci-dessous).
97
Famille
Genre
Exemple nom de
EM Images
virus
Description de l'image
Virus Marburg photographié
entre deux cellules de foie
humain à 75000 X
Virus Marburg
grossissement. Microscopie
électronique courtoisie de M.
FA Murphy, Université de
Californie à Davis.
Microscopie électronique du
virus Ebola Reston
(Virginie) du virus fourni par
le docteur Art Anderson et
Filoviridae
(Virus Ebola
modifié afin d'y inclure
Reston)
quelques images sur le singe
virales de surface. Cette

image est un "bâillon", mais
Filovirus
repose sur une véritable
image de l'Ebola, Reston.
Microscopie électronique du
virus Ebola Reston
(Virginie) du virus fournis
par le Dr Art Anderson à
l'US Army Medical Research
Virus Ebola
Institute des maladies
Reston
infectieuses. Ceci et les
deux images à partir d'un
document de "pathologie
expérimentale de l'infection
au virus d'Ebola vert africain
Monkeys, Implication des
98
Fibroblastic Reticular Cells."
Par K. Davis, T. Geisbert et
A. Anderson.
Virus Ebola Zaïre de la
microscopie électronique du
Virus Ebola Zaïre
virus Ebola Zaïre prises à
l'US Army Medical Research
Institute des maladies
infectieuses
De la microscopie
électronique du virus Ebola
Zaïre. C'est la première
Virus Ebola Zaïre
photo jamais prise, le
10/13/76 par le Dr FA
Murphy, maintenant à l'UC
Davis, puis à CDC.
99
Les Bactériophages
Un bactériophage (ou phage) est un virus n'infectant que des bactéries. En grec, phageton
signifie nourriture/consommation. On les appelle également virus bactériens. Ce sont des
outils fondamentaux de recherche et d'étude en génétique moléculaire. Les bactériophages
servent entre autres, de vecteurs de clonage de gènes.
Les bactériophages sont présents dans l'ensemble de la biosphère. En effet, ils sont présents
partout, mais en quantité plus importante dans les excréments, le sol et les eaux d'égout. Ils
ont été découverts en 1915 par un chercheur britannique, Frederick W. Twort, mais ce sont
vraiment les travaux de Félix d'Hérelle, un scientifique franco-canadien, qui ont ouvert le
domaine en 1917.
Le support génomique des bactériophages peut être un ADN ou un ARN.
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I-Caractéristiques
1-Constitution
Structure d'un bactériophage
Comme les virus qui infectent les eucaryotes, les phages sont constitués d'une enveloppe
protéique externe (appelée capside) protégeant le matériel génétique (ADN ou ARN). Pour
plus de 95 % des phages connus, ce matériel est une molécule d'ADN double-brin d'une taille
de 5 à 650 kpb et leur taille varie de 24 à 200 nm.
L’organisme responsable de la nomenclature et de la taxonomie des virus s’appelle
l’International Commitee on Taxonomy of Viruses (ICTV). On dénombre 21 morphologies
différentes chez les virus bactériens actuellement reconnus par l'ICTV. En 2000, plus de 5000
bactériophages différents avaient été observés et décrits. Plus de 95 % d'entre eux possédaient
une queue impliquée dans l'entrée de l'ADN du phage dans la cellule bactérienne.
Dans les années 1940, les travaux effectués sur les bactériophages ont permis de découvrir
que les acides nucléiques étaient les principaux constituants du matériel génétique. C'est avec
cette découverte que prit naissance le vaste domaine de la biologie moléculaire.
Classification, morphologie et structure
*Groupe I - Virus à ADN à double brin
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*Ordre des Caudovirales
o
Famille des Myoviridae - exemple phage T4
o
Famille des Podoviridae
o
Famille des Siphoviridae - exemple phage λ
Comme tous les virus, les phages sont classés en fonction de la nature de leur acide nucléique
et de leur structure (type de symétrie, présence ou absence d'une enveloppe). Les principales
familles de bactériophages sont présentées dans l'annexe 1.
Les phages classés dans l'ordre des Caudovirales sont les plus nombreux (plus de 80 p. cent
des bactériophages connus) et ils présentent une symétrie originale qualifiée de binaire (voir
schéma 1). Les virions sont constitués d'une tête à symétrie cubique renfermant l'ADN et
d'une queue à symétrie hélicoïdale. La queue est constituée d'un cylindre central creux
communiquant avec la tête et son extrémité distale présente une plaque terminale, pourvue de
fibres caudales et de crochets. Le génome est non segmenté et il est constitué d'une molécule
d'ADN bicaténaire et linéaire.
. Les représentants de la famille des Myoviridae ont une queue longue (environ 100 nm) et ils
possèdent une gaine contractile entourant le cylindre central de la queue ce qui leur permet
d'injecter leur ADN dans la cellule bactérienne. Certains de ces virus sont très bien connus.
C'est le cas des phages T2 (Enterobacteria phage T2), T4 (Enterobacteria phage T4), T6
(Enterobacteria phage T6) et Mu (Enterobacteria phage Mu).
. Les Siphoviridae ont une queue longue (environ 100 nm) et non contractile. Sont classés au
sein de cette famille, les phages T1 (Enterobacteria phage T1), T5 (Enterobacteria phage T5)
et λ (Enterobacteria phage λ).
. Les Podoviridae ont une queue courte (environ 20 nm) et non contractile. Les
bactériophages T3 (Enterobacteria phage T3), T7 (Enterobacteria phage T7) et P22
(Enterobacteria phage P22) sont quelques exemples de virus classés dans cette famille.
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Les représentants de la famille des Plasmaviridae (infectant les bactéries du genre
Acholeplasma) se caractérisent par l'absence d'une véritable capside.
Organisation génomique
Un cas très particulier d'organisation d'un génome phagique : celui du phage T4. L'ADN du
phage est synthétisé sous forme de concatémères, c'est-à-dire de longues molécules
constituées de génomes phagiques associés les uns au bout des autres. Lors de la
morphogenèse virale, l'ADN phagique encapsidé comporte un génome entier plus un
fragment du génome suivant qui est donc analogue à celui du début du concatémère. Dans
l'ADN du premier phage, on trouve à une extrémité les séquences correspondant aux
segments 1 et 2 et les mêmes séquences se retrouvent à l'autre extrémité et ainsi de suite,
comme le montre la figure. On obtient donc des phages dont les extrémités de l'ADN sont
différentes mais qui contiennent les mêmes gènes
Réplication
Un contact phage-bactérie peut donner lieu à trois éventualités :
. La bactérie résiste à l'infection. Cette résistance résulte soit de l'absence de récepteurs
permettant la fixation du phage soit de la présence d'enzymes de restriction capables de
dégrader l'acide nucléique phagique.
. Le phage ou uniquement son acide nucléique pénètre dans la bactérie et le phage se multiplie
à l'intérieur de la cellule bactérienne. Le cycle est productif et le phage est qualifié de virulent.
Selon les bactériophages, le cycle productif peut ou non conduire à une lyse de la bactérie.
. Le phage ou uniquement son acide nucléique pénètre dans la bactérie et l'acide nucléique
phagique s'intègre dans le génome bactérien où il persiste à l'état latent sous forme de
prophage. Le cycle est qualifié de lysogénique et le bactériophage Est appelé phage tempéré .
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2-Reproduction
Les phages infectent seulement une seule bactérie spécifique. Certains phages sont virulents,
c'est-à-dire qu'aussitôt qu'ils infectent une cellule, elle se met immédiatement à se reproduire
et, dans un court laps de temps, le phage fait exploser la cellule ce qui dégage de nombreux
autres phages.
Le fameux microbiologiste Mark Müller a dit un jour : « Les bactéries ne meurent pas, elles
explosent en multiples phages. » Certains bactériophages (appelés moyen phages) peuvent
entrer dans un état assez inoffensif en entrant leur matériel génétique dans l'ADN de l'hôte (la
bactérie) comme un rétrovirus ou comme des plasmides. Ces phages endogènes, référés
comme prophages, sont copiés à chaque division cellulaire avec l'ensemble avec l'ADN de la
bactérie. L'ADN de celle-ci n'est pas détruit, au contraire ! Ses gènes peuvent être transférés
par l'intermédiaire du prophage. Quand la cellule montre quelques signes de stress (cela peut
vouloir dire qu'elle va bientôt mourir) le phage endogène commence encore à être actif et
commence son cycle reproductif. Ce qui en résulte, c'est la multiplication du phage à
l'intérieur de la cellule. Un exemple est la lambda phage de Escherichia coli. Parfois, les
prophages apportent quelque chose à la relation bactérie-phage quand la cellule est en
104
dormance, en ajoutant de nouvelles fonctions au génome de la bactérie, un phénomène appelé
conversion lysogène. Un exemple connu est l'inoffensive bactérie Vibrio qui, quand elle est
transformée par un phage, cause le choléra !
3-Cycles lytique et lysogénique
Les bactériophages, ubiquitaires de nature, persistent dans le monde bactérien sous
deux états distincts : en tant que phage virulent (qui se réplique dans une cellule
bactérienne réceptive) ou sous forme lysogène (inséré dans le génome sous la forme d’un
prophage, il devient partie intégrante du génome de l’hôte). Tous les virus
bactériophages ont un cycle lytique (infectieux) pendant lequel le virus, incapable de se
reproduire par ses propres moyens, injecte son matériel génétique dans la bactérie.
Grâce aux enzymes et aux ribosomes de l'hôte, le virus peut être répliqué à plus de cent
exemplaires avant que l'hôte n'éclate. Mais parfois, certains bactériophages se
comportent autrement. Leur matériel génétique s'intègre au chromosome de la bactérie
qui le transmet à ses descendants (lysogénie). Dans un cas pour cent mille, l'ADN viral
est activé et entame un cycle lytique.
II-Les bactériophages participent à l'évolution des
bactéries
Comme les phages peuvent porter dans leur génome des gènes accessoires à leur cycle de
vie, ils participent aux transferts horizontaux de gènes entre populations bactériennes.
C'est la transduction. Lorsque ces gènes accessoires codent des facteurs de virulence, la
bactérie infectée voit son pouvoir pathogène augmenté – c’est le phénomène de « conversion
lysogénique ».
Un exemple bien connu est celui des gènes des toxines Stx des Escherichia coli
entérohémorragiques (EHEC). Ces gènes stx sont localisées dans des séquences de
bactériophages lambdoïdes intégrés dans le chromosome. Les EHEC auraient donc émergé
105
par conversion lysogénique. On connaît de nombreux autres exemples de ce type, comme la
toxine cholérique de Vibrio cholerae qui est portée par le phage CTX.
Les bactériophages lysogènes sont souvent intégrés dans le chromosome au niveau de loci
codant des ARN de transfert (ARNt). Par exemple, le phage ¨PhiR73 de Escherichia coli est
inséré au niveau du locus selC. L'acquisition de gènes étrangers par transfert horizontal, grâce
à des bactériophages s’intégrant au niveau de tels « points chauds » est plausible, puisque les
séquences codant les ARNt sont hautement conservées entre les différentes espèces
bactériennes. Enfin, la persistance des gènes de virulence dans les génomes phagiques
suggère qu’ils confèrent un avantage sélectif, peut-être dû à la plus grande multiplication et
diffusion de la bactérie hôte.
-Un leurre commun aux phages et aux intégrons
Dans le cas du vibrion cholérique, c’est le bactériophage CTX qui le rend capable de produire
la toxine à l’origine des diarrhées mortelles du choléra. En 2005, le groupe de Didier Mazel
et celui de François-Xavier Barre ont découvert comment le phage CTX « pirate » la
machinerie cellulaire de la bactérie pour intégrer son génome dans le chromosome bactérien.
Une région de l’ADN viral prend la forme du site d’action d’enzymes bactériennes, les
intégrases, dont la fonction est d’échanger des fragments d’ADN distincts. Ainsi leurrées, ces
enzymes intègrent le génome viral dans un des deux brins de l’ADN bactérien (4). Le groupe
de Didier Mazel et de Deshmukh Gopaul a par ailleurs montré qu’un mécanisme structurel
similaire explique probablement l’acquisition des résistances aux antibiotiques par certaines
bactéries. En effet, certaines régions appartenant aux intégrons et superintégrons, séquences
d’ADN qui disséminent les gènes de résistance aux antibiotiques entre différentes espèces
bactériennes, adoptent une structure tridimensionnelle qui les font reconnaître par les
intégrases.
Des bactériophages ont été eux-mêmes impliqués dans l’apparition de souches résistantes aux
bactéries. Par exemple, un nouveau type de phage a été trouvé associé à plusieurs centaines de
souches de staphylocoque doré résistantes à la méticilline (SARM) dans des hôpitaux belges
(7). Le staphylocoque doré (Staphylococcus aureus), des streptocoques tels que le bacille
pyocyanique (Streptococcus pyogenes), des salmonelles (Salmonella typhimurium) sont
connus pour abriter une multitude de phages codant des facteurs de virulence dont la diversité
augmente au fur et à mesure des transferts d’ADN opérés par les phages entre les bactéries .
106
III-Les bactériophages comme outil fondamental de
recherche
1-Les phages ont permis l'essor de la biologie moléculaire
Le phage S-PM2
Dans les années 1960, des recherches de pointe menées sur les mécanismes hôte/phage
par des physiologistes américains, Max Delbrück, Alfred Hershey et Salvador Luria,
valurent à ces chercheurs le prix Nobel de médecine-physiologie en 1969.
Les phages ont permis différentes découvertes:
L'expérience de Harshey et Chase qui a permis de confirmer
la fonction de l'ADN en tant que support de l'information
génétique.
En 1980, le biochimiste britannique Frederick Sanger reçut
le prix Nobel pour avoir réussi à séquencer l'ADN en utilisant un
phage.
L'étude des phages a des implications importantes en médecine et en génétique, en
particulier pour la compréhension des infections virales, des anomalies génétiques, de
l'embryologie humaine, des causes du cancer et de la résistance des bactéries aux
antibiotiques.
107
2-Utilisation en génie génétique
Les phages sont utilisés de multiples manières dans la biologie moléculaire. Ils sont
utilisés comme vecteurs de clonage pour insérer de l'ADN dans les bactéries. La
méthode du phage display est une méthode qui permet la sélection d'un peptide grâce à
sa présentation sur la surface de phages.
3-Utilisation dans le séquençage de génomes entiers
Le séquençage d'un génome ne se fait pas d'un seul coup, mais petit à petit sur des
fragments de génomes. Pour cela ces fragments d'ADN doivent être stockés et multipliés
dans des organismes servant de banque d'ADN. Les phages en tant que vecteurs de
clonage le permettent.
IV-Utilisation des phages en tant qu'agent anti-microbien
Les phages ont comme particularités intéressantes, à la fois de détruire les bactéries, et d'être
inoffensifs pour les cellules humaines. Certains scientifques cherchent à développer une lutte
contre les infections avec des phages.
Une thérapie est possible grâce aux phages depuis les années 1940. C'est une bonne
alternative aux antibiotiques pour traiter les infections bactériennes et tuer les bactéries. Il y a
une bibliothèque pour la recherche dans une catégorie spécifique de phage et les traitements
possibles à l' Eliava Institute de Tbilissi en Géorgie.
108
En 2006, aux États-Unis, une préparation à base de six virus bactériophages a été
autorisée comme conservateur alimentaire, notamment, pour lutter contre la listériose.
V-Liste des principaux bactériophages
phage λ - lysogène
phage T4 (169 à 170 paires de bases, 200 nm de long)
phage T7
phage R17
phage M13 - Phagemid
*Importance industrielle
Les bactériophages peuvent avoir des répercussions industrielles majeures pour les industries
de fermentation qui utilisent des souches bactériennes (industries laitières, production
d'antibiotiques, production de protéines eucaryotes, ...). Les phages peuvent en effet
contaminer et détruire les souches bactériennes utilisées. L'application de mesures strictes de
désinfection des locaux et de l'appareillage, ainsi que l'utilisation de souches résistantes aux
phages permettent de prévenir ces risques.
*Importance médicale
Les gènes responsables du pouvoir pathogène de certaines bactéries sont portés par des
bactériophages. Voir ci-dessus la conversion lysogénique.
Des gènes de virulence ou de résistance a divers antibiotiques peuvent être disséminés par
transduction. La transduction a ainsi permis à de nombreuses bactéries comme les
Staphylococcus spp. et les Streptococcus spp. d'acquérir des gènes de résistance aux
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antibiotiques. Le phage PRD1 (Enterobacteria phage PRD1, famille des Tectiviridae) peut
disséminer des gènes de résistance entre les Enterobacteriaceae, les Pseudomonadaceae et les
Vibrionaceae.
*Diagnostic
Les bactériophages ne sont présents dans un milieu que dans la mesure où celui-ci héberge
des bactéries hôtes. La mise en évidence des bactériophages témoigne alors de la présence des
bactéries. Ainsi, la mise en évidence dans un échantillon d'eau de bactériophages utilisant
l'antigène Vi comme récepteur montre que l'eau est probablement contaminée par Salmonella
Typhi.
La réaction d'augmentation du titre bactériophagique constitue une méthode indirecte de
diagnostic. Elle consiste à introduire dans un échantillon un bactériophage spécifique de
l'espèce bactérienne que l'on veut détecter. Ainsi, dans une eau susceptible d'être contaminée
par Salmonella Typhi, on peut ajouter des bactériophages spécifiques de ce sérovar à un titre
donné et rechercher ensuite si ce titre a augmenté. Une augmentation du titre ne peut se
produire que dans la mesure où l'échantillon héberge Salmonella Typhi.
Ces deux méthodes de diagnostic sont simples, rapides et économiques, mais elles manquent
de spécificité si bien qu'elles ne remplaceront certainement jamais les techniques
bactériologiques usuelles.
Les bactériophages sont également utilisés dans l'identification bactérienne et quelques
exemples en sont donnés ci-dessous
. Diagnostic de genre
Environ 96 p. cent de souches de Hafnia alvei sont sensibles au phage Hafnia alors que les
autres entérobactéries sont résistantes. Le phage Salmonella O:1 de Félix et Callow est actif
sur 85 à 98 p. cent des souches du genre Salmonella (il peut lyser quelques souches de
Escherichia coli, mais il est inactif sur les souches de Hafnia alvei). Ces deux phages sont
utilisés pour différencier les Hafnia spp. des Salmonella spp.
. Diagnostic d'espèce
L'utilisation du phage gamma permet de différencier Bacillus anthracis de Bacillus cereus, de
Bacillus mycoides, de Bacillus thuringiensis et de Bacillus weihenstephanensis. En effet,
seules les cultures de Bacillus anthracis sont lysées par ce phage.
110
Les phages Tbilisi , Weybridge (Wb), Firenze (Fi 75/13), Berkeley (Bk2), R (R/O, R/C), ...
sont très utilisés pour le diagnostic des espèces et des biovars du genre Brucella.
*Epidémiologie
La sensibilité aux bactériophages peut être variable selon les souches d'une même espèce.
L'utilisation d'une série de phages convenablement choisis (lysotypie) permet de caractériser
des lysovars. La lysotypie est une méthode très discriminante pour des études
épidémiologiques et elle a été appliquée à l'études d'épidémies provoquées par Listeria
monocytogenes, diverses salmonelles, Staphylococcus aureus, Vibrio cholerae, etc.
L'utilisation des techniques de biologie moléculaire a fait diminuer l'intérêt de la lysotypie
pour des enquêtes épidémiologiques. Toutefois son coût est faible et la lysotypie reste utilisée
lorsqu'il faut étudier un nombre élevé de souches.
*Thérapeutique
Dès la découverte des bactériophages, d'Herelle les a employés pour traiter la dysenterie
bacillaire. Pour cet auteur, la phagothérapie devait permettre de lutter contre de nombreuses
maladies infectieuses et des essais ont été réalisés lors de fièvre typhoïde, de choléra, de peste,
ou encore lors d'infections staphylococciques. Depuis l'arrivée des antibiotiques, les
bactériophages n'ont été que rarement utilisés. Ce n'est qu'en Europe de l'Est et
particulièrement en Russie que des chercheurs ont toujours pensé qu'ils représentaient une
voie thérapeutique prometteuse. De nos jours, la résistance des bactéries aux antibiotiques fait
à nouveau envisager leur utilisation.
La phagothérapie se heurte cependant à deux obstacles majeurs : (i) la sélection rapide de
mutants résistants et (ii) l'apparition d'anticorps neutralisants entravant la phase d'adsorption.
111
Le virus de l'hépatite E
1 – Classification
*Groupe IV - virus à ARN simple brin à polarité positive
*Famille des Hepeviridae
Proche des Caliciviridae en attente de classification,
Relations phylogénétiques
Relations phylogénétiques entre
entre virus ARN positifs
isolats de virus de l’hépatite E
2. Caractéristiques du virus
. Structure
Virus non enveloppé
Capside : icosaédrique.
Diamètre : 27 à 30 nm.
ARN simple brin positif.
. Résistance physico-chimique
. Le génome
112
. ARN simple brin de polarité positive comprenant environ 7500 nucléotides. L’ARN
génomique est infectieux.
ORF-1 (~5 kb) code une polyprotéine non structurale clivée en methyltransférase (MeT),
protéase (Pro), hélicase (Hel) et ARN polymérase (Pol).
ORF-2 (~2 kb) codant une protéine se présentant sous 2 formes : la protéine majeure de
capside non glycosylée (pORF2 :74kDa), une seconde forme glycosylée dans le réticulum
endoplasmique (gpORF2 :88kDa) dont le rôle est inconnu.
ORF-3 (369 bp) coderait une protéine susceptible de se lier au cytosquelette.
3. Multiplication
Cycle de multiplication
4. Epidémiologie
Réservoir
Possibilité de transmission à l’homme de virus animaux (
porc)
Transmission féco-orale.
Transmission par l’eau de
boisson contaminée
Transmission inter-humaine
113
peu importante
Zone de diffusion
5. Pouvoir pathogène
Forme classique ictérique
Incubation : 40 jours.
Ictère fréquemment associé à malaise, anorexie, nausées et vomissements
Biologie : cholestase et une cytolyse.
Particulièrement grave chez la femme enceinte.
HAV
Comparaison des 2
virus responsables
d’hépatite aiguë à
transmission
Fréquence chez
HEV
faible
élevée
diffusion familiale
élevée(35%)
faible
Mortalité
faible <0,02% non négligeable 2-3%
l’adulte
entérale.
mortalité chez la
femme enceinte
faible
114
très élevé (20%)*
6. Diagnostic virologique
6.1. Diagnostic direct
Détection du génome par RT-PCR dans le plasma et/ou dans les selles.
6.2. Diagnostic indirect
Diagnostic sérologique par méthode ELISA (IgM et IgG).
Evolution des marqueurs virologiques de l’hépatite à virus E
7. Prévention
Respect des mesures d'hygiène universelles.
L’immunisation passive par administration d’immunoglobulines spécifiques s’est
révélée inefficace
Vaccination :
Plusieurs « candidats » vaccins sont en cours d’évaluation (phase 1). Il s’agit de
vaccins sous-unitaires correspondants à une protéine recombinante codée par l’ORF2.
FICHE TECHNIQUE SANTÉ-SÉCURITÉ - MATIÈRES INFECTIEUSES
- AGENT INFECTIEUX :
NOM : virus de l'hépatite E
SYNONYME OU RENVOI : VHE, hépatite non A non B à transmission entérique (ETNANB), hépatite épidémique non A non B, hépatite fécale-orale non A non B, hépatite non
A non B évocatrice de l'hépatite A (A-like non A non B hepatitis)
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CARACTÉRISTIQUES : virus à ARN monocaténaire de polarité positive, non enveloppé,
27-34 nm, ressemblant aux calicivirus et togavirus (virus de la rubéole); classé dans le genre
« hepatitis E like virus » (virus analogues au VHE); des particules virales associées sur le plan
sérologique mais plus petites (27-30 nm) sont souvent observées dans les selles
SECTION II - DANGER POUR LA SANTÉ
PATHOGÉNICITÉ : les symptômes comprennent l'ictère, l'anorexie, une hépatomégalie,
des douleurs et une sensibilité abdominales, des nausées, des vomissements et de la fièvre; le
taux de létalité de l'hépatite E peut atteindre 1 %; cependant, chez les femmes enceintes, il
peut atteindre 20% lorsque la grossesse est avancée; de tous les virus de l'hépatite connus, le
virus de l'hépatite E est le plus dangereux durant la grossesse
ÉPIDÉMIOLOGIE : des poussées épidémiques et des cas sporadiques d'hépatite E sont
survenus dans des régions géographiques étendues, notamment là où l'hygiène fait défaut;
plusieurs épidémies étaient d'origine alimentaire, mais la plupart des infections par le VHE
confirmées sont associées à la consommation d'eau contaminée par des matières fécales; la
maladie frappe principalement les jeunes adultes; aux États-Unis, au Canada et dans les autres
pays industrialisés, les cas d'infection par le VHE se limitent aux voyageurs de retour de
régions où l'hépatite E est endémique; des épidémies ont été documentées en Inde, au
Myanmar (Birmanie), en Iran, au Bangladesh, en Éthiopie, au Népal, au Pakistan, dans les
républiques d'Asie centrale de l'ex-Union Soviétique, en Lybie, au Mexique, en Algérie, en
Somalie, en Chine et en Indonésie; le tableau clinique de l'hépatite E est indiscernable de celui
de l'hépatite A
GAMME D'HÔTES : l'humain, les primates (infection des chimpanzés, macaques, singes
verts d'Afrique, marmousets, douroucoulis, singes-écureuils), porcs, rongeurs et poulets
domestiques
DOSE INFECTIEUSE : inconnue
MODE DE TRANSMISSION : voie fécale-orale, ingestion d'eau contaminée (véhicule de
transmission le plus fréquent); la transmission de personne à personne semble peu fréquente;
lors d'une épidémie, les cas d'infection secondaire dans l'entourage familial sont rares;
possibilité de transmission par les aliments
116
PÉRIODE D'INCUBATION : de 2 à 9 semaines, 26-42 jours en moyenne; guérison dans
tous les cas
TRANSMISSIBILITÉ : inconnue, on a détecté le VHE dans les selles 14 jours après
l'apparition de l'ictère et environ 4 semaines après l'ingestion orale d'eau contaminée; il y
persiste pendant environ 2 semaines; l'élimination maximale du VHE dans les selles se
produit durant la période d'incubation et durant le stage initial aïgu de la maladie
SECTION III - DISSÉMINATION
RÉSERVOIR : inconnu, l'apparition de cas sporadiques peut maintenir les possibilités de
transmission entre les poussées épidémiques, mais un réservoir animal non-humain du VHE
est possible mais n'est pas connu; d'après des études récentes, certains animaux domestiques,
notamment le porc, pourraient être un réservoir du virus
ZOONOSE : la propagation du VHE aux animaux est inconnue; le VHE a été détecté dans
des porcs, des rats et des poulets
VECTEURS : aucun
SECTION IV - VIABILITÉ
SENSIBILITÉ AUX MÉDICAMENTS : inconnue
SENSIBILITÉ AUX DÉSINFECTANTS : inconnue, mesures de base de désinfection
efficaces contre le virus de l'hépatite A (hypochlorite de sodium à 1 %, glutaraldéhyde,
formaldéhyde)
INACTIVATION PAR DES MOYENS PHYSIQUES : instable lorsque conservé à des
températures variant de - 70 °C à 8 °C; stable dans l'azote liquide; moyens physiques
d'inactivation du virus de l'hépatite A (sensible à l'irradiation et au chauffage à 56 °C pendant
environ 30 minutes); sensible au chauffage à 70 °C pendant 4 minutes
SURVIE À L'EXTÉRIEUR DE L'HÔTE : inconnue, probablement analogue à la survie du
virus de l'hépatite A (survit dans l'eau et les égouts pendant longtemps); conserver le sérum à
-70 °C et les fèces, de préférence à -120 °C
117
SECTION V - ASPECTS MÉDICAUX
SURVEILLANCE : surveiller la présence de symptômes; confirmer par des analyses
sérologiques, par la caractérisation épidémiologique de l'éclosion et par l'exclusion des virus
de l'hépatite A et B
PREMIERS SOINS ET TRAITEMENT: repos
IMMUNISATION : aucune
PROPHYLAXIE : aucun traitement spécifique
SECTION VI - DANGERS POUR LE PERSONNEL DE LABORATOIRE
INFECTIONS LIÉES OU ACQUISES AU LABORATOIRE : aucune documentée
SOURCES ET ÉCHANTILLONS : fèces d'humains, de primates et de porcs infectés
DANGERS PRIMAIRES : ingestion de fèces, spécimens de selles et d'autres matières
contaminées; le danger de l'exposition aux aérosols n'a pas été démontré
DANGERS PARTICULIERS : aucun
SECTION VII - PRÉCAUTIONS RECOMMANDÉES
EXIGENCES DE CONFINEMENT : méthodes de confinement du niveau de biosécurité 2
pour les travaux sur des matières infectées; niveau de biosécurité 2 applicable aux agents
zoopathogènes pour les travaux faisant appel à des animaux infectés de façon naturelle ou à
des fins expérimentales
VÊTEMENTS PROTECTEURS : blouse de laboratoire; gants si le contact direct avec des
matières infectieuses est inévitable; gants et blouse pour les travaux réalisés dans l'enceinte de
sécurité biologique
AUTRES PRÉCAUTIONS : le personnel des animaleries doit porter des gants et prendre les
précautions appropriées pour éviter toute exposition par voie fécale-orale
SECTION VIII - RENSEIGNEMENTS RELATIFS À LA MANIPULATION
118
DÉVERSEMENTS : laisser retomber les aérosols; endosser des vêtements protecteurs,
couvrir soigneusement la substance déversée avec une serviette de papier absorbant et
appliquer le désinfectant approprié (le même désinfectant que pour un déversement de
substances contaminées par le virus de l'hépatite A : de l'hypochlorite de sodium à 1 % serait
approprié), de la périphérie vers le centre; laisser agir pendant une période suffisante (30
minutes) avant de procéder au nettoyage
ÉLIMINATION : décontaminer tous les déchets avant de les éliminer; stérilisation par la
vapeur, désinfection chimique, incinération
ENTREPOSAGE : dans des contenants scellés étiquetés de façon appropriée
Virus de l’hepatite D
La particule virale est constituée d'une enveloppe lipidique hérissée de spicules formées par
les glycoprotéines de surface. Les virus A et B ont deux glycoprotéines de surface,
l'hémagglutinine (H) et la neuraminidase (N).
L'hémagglutinine, qui représente environ 40% des glycoprotéines de surface, est formée par
l'association de deux sous unités, HA1 et HA2, reliées par un pont disulfure. L'association de
trois monomères HA forme une spicule d’hémagglutinine à la surface de la particule virale.
L'hémagglutinine permet la fixation du virus sur l'acide sialique terminal des cellules de
l'épithélium cilié de l'arbre respiratoire : elle est très immunogène induisant la production
d'anticorps dont certains peuvent être neutralisants.
L'hémagglutinine favorise également la fusion des membranes virales et cellulaires au cours
de la phase de pénétration du virus.
La neuraminidase (ou N-acetyl-neuraminyl-hydrolase), est une sialidase présente sous la
forme d'homotétramères à la surface de la particule virale. Elle permettrait la libération de
virions néoformés en lysant les acides sialiques à la surface de la cellule, ce qui détache
l'hémagglutinine et donc la particule virale.
119
Dans le cas du virus de type C, il n'y a qu'une sorte de spicule à la surface de la particule
virale qui assure les fonctions à la fois de l'hémagglutinine et de la neuraminidase.
En plus des glycoprotéines de surface, l'enveloppe virale est constituée de deux autres
protéines virales : la protéine de matrice, M1, qui sous-tend l'ensemble de l'enveloppe virale et
la protéine M2 qui joue le rôle de canal ionique pour les virus de type A. Pour les virus de
sous-type B, une protéine de surface NB s'insère dans la bicouche lipidique et assurerait des
fonctions équivalentes à celles de la protéine M2 des virus de type A. Enfin, une protéine
CM2 serait l'homologue pour les virus de type C.
À l'intérieur de la particule virale, le génome viral est présent sous la forme de sept ou huit
nucléocapsides de symétrie hélicoïdale qui résultent chacune de l'association d'une molécule
d'ARN et de nombreuses molécules de nucléoprotéine, NP. Cette protéine fait partie des
antigènes internes du virus : elle détermine le type viral A, B ou C. Trois polymérases, PA
(protéine acide), PB1 et PB2 (protéine basique 1 et 2, respectivement), forment le complexe
réplicase/transcriptase et sont associées aux nucléocapsides. Le génome des virus A et B est
constitué de huit segments d'ARN alors que celui du virus C n'en comporte que sept.
Le virus de la grippe reste pathogène durant environ une semaine à température corporelle,
plus de trente jours à zéro °C et presque indéfiniment à des températures très basses (par
exemple les lacs du nord-est de la Sibérie). La plupart des souches de virus grippal sont
aisément inactivées par les désinfectants et les détergents.232425
Classification et nomenclature
La classification des virus grippaux ne s’applique qu’aux virus de type A dont certains sont
hautement pathogènes pour l’homme.
Elle s'appuie sur les propriétés antigéniques de l'hémagglutinine et de la neuraminidase : il
existe 16 sous-types H et 9 sous-types N pouvant donner 16X9 combinaisons possibles. Chez
l'homme on retrouve des virus à H1, H2, H3 et N1 ou N2 responsables de la grippe annuelle.
Tous les sous types existent dans le monde aviaire avec des virus ayant une pathogénicité très
variable pour les oiseaux. Actuellement un virus hautement pathogène H5N1 (avec une
hémagglutinine de sous-type H5 et une neuraminidase de sous-type N1) se propage sous la
120
forme d'une panzootie d'influenza aviaire et se transmet de manière très rare à l'homme ; on
parle alors de grippe aviaire. D'autres souches (H5 ou H7) sont transmissibles à l'homme sans
toutefois entrainer le même pouvoir pathogène. D'autres souches atteignent d'autres espèces
de mammifères tels que les chevaux, le porc, etc. La nomenclature des virus grippaux est la
suivante : type/ lieu d'isolement de la souche virale/ numéro de la souche/année d'isolement
(sous-type). Pour le virus de la grippe aviaire, le terme « H5N1 » est très réducteur. En effet,
actuellement, différentes souches virales circulent avec des pouvoirs pathogènes très
variables : par exemple, les souches A/chicken/Shantou/423/2003(H5N1) ou A/bar-headed
goose/Qinghai/5/2005(H5N1).
Variabilité des virus grippaux
Les virus grippaux évoluent et mutent selon deux mécanismes : les glissements antigéniques
(ou drift) ou les cassures antigéniques (shift).
Les glissements sont des variations antigéniques discrètes et continues qui ne modifient pas la
structure antigénique globale du virus et permettent donc de conserver une immunité partielle
à court terme. Ces glissements sont dus aux mutations qui se produisent au moment de la
synthèse des ARN viraux en raison du taux élevé d'erreurs de l'ARN polymérase virale. Pour
tenir compte des glissements antigéniques, les vaccins grippaux sont donc préparés chaque
année à partir des souches virales ayant circulé l'année précédente.
L'agent pathogène :
Est le virus de l'hépatite D V.H.D est un virus non enveloppé à ARN simple brin. Pour se
multiplier, il utilise les enveloppes vides du virus de l'hépatite B V.H.B, produites en grande
quantité chez les porteurs chroniques de l'antigène HBs. Ce virus n'infecte donc que les
personnes déjà infectées par le V.H.B, soit que l'infection soit simultanée par le V.H.B et le
V.H.D, soit que le V.H.D infecte un patient porteur d'une hépatite B chronique. Le V.H.D est
lié à 5 à 20% des hépatites B. Il se trouve essentiellement dans le bassin méditerranéen, en
Europe de l'Est et dans certains pays d'Afrique et d'Amérique Latine. En France, 1 à 2% des
porteurs du V.H.B sont infectés par le V.H.D.
Le génome de VHD est circulaire de polarité négative contient approximativement 1700
nucléotides.
121
Durée d'incubation :
L'Hepatite delta ne fait qu'incrémenter l'effet destructeur de l'hépatite B. Son temps
d'incubation est donc le même que celui du virus dont elle dépend.
Mode de contamination :
Le facteur Delta se transmet de la même manière que l'hépatite B, par piqûre, transfusion,
tatouage, piercing et contact sexuel non protégé. Les porteurs de l'hépatite B ainsi que les
personnes souffrant d'une hépatite fulminante son particulièrement sensibles au facteur delta.
Le diagnostic :
Le diagnostic peut être réalisé à la phase aiguë par la recherche d'un antigène du V.H.D ou,
un peu plus tard, par la recherche d'anticorps anti - V.H.D.
Dans les formes chroniques on recherche les anticorps et l'ARN du virus.
Le mode de transmission :
Sa transmission est voisine de celle du V.H.B mais sa transmission par la salive reste très
controversée, les toxicomanes et les homosexuels sont plus touchés que d'autres. Cette co infection ou surinfection est grave ; elle majore le risque d'hépatite fulminante, d'évolution
vers la cirrhose et vers le cancer.
Le traitement curatif :
Les mêmes traitements que ceux de l'hépatite B sont utilisés mais la dose d'Interféron
est souvent plus élevée et la durée du traitement est allongée. Le taux de réponse reste plus
faible que celui du V.H.B (20 à 30%) ; on observe donc, après traitement, des cas où la
guérison vis à vis du V.H.B laisse des patients infectés isolément par le V.H.D !
Les règles de prévention découlent des modes de transmission sanguine et sexuelle.
122
FLAVIVIRIDAE
.
1.TAXONOMIE
La famille des Flaviviridae est divisée en trois genres (Flavivirus, Pestivirus, Hepacivirus) et
tire son nom d’un des plus grands fléaux de l’histoire, la fièvre jaune (Flavi = jaune en latin).
Parmi les 70 virus environ que comprend la famille, 13 sont à l’origine de pathologies
humaines. Il s'agit soit d'arboviroses transmises à l'homme notamment par des moustiques,
telles la dengue, la fièvre jaune, soit de maladies à transmission sanguine telle l’hépatite C.
2. ORGANISATION STRUCTURALE ET
MOLECULAIRE
Organisation de la particule virale de HCV (flavivirus).
Le génome est composé d’un ARN positif simple-brin (ss(+)RNA), recouvert d’une
nucléocapside. Les glycoprotéines E1 et E2 participent à la formation de l’enveloppe virale.
Les Flaviviridae sont des virus enveloppés de 40 à 50 nanomètres de diamètre [1], [2].
L’enveloppe est constituée d’une bicouche lipidique dans laquelle sont insérées deux
glycoprotéines d’enveloppe organisées en hétérodimères : E1 et E2 . Elle contient une
nucléocapside constituée de la protéine C qui entoure et protège le génome du virus et qui
présente une symétrie icosaédrique
123
Leur génome est constitué d’un ARN simple brin de polarité positive, non segmenté, linéaire :
les Flaviviridae appartiennent donc à la classe IV de la classification de Baltimore. Long
d’environ 10 kb (9,6kb pour HCV), il ne présente pas de queue polyA en 3’ ni de coiffe
nucléotidique en 5’.
Les protéines structurales de l’enveloppe et de la nucléocapside (E1, E2 et C) sont codées en
5’ du génome, suivies par les protéines non structurales servant à la réplication du génome
viral, telle une ARN polymérase ARN dépendante (NS5B) et des cofacteurs de la réplication
virale notés NS2 à NS5A (Figure 4) [4]. P7/NS1 aurait plutôt un rôle structural, mais sa
fonction reste inconnue.
3.BIOLOGIE MOLECULAIRE
*Cycle de réplication putatif de HCV.
Toutes ces étapes ont lieu dans le cytosol de la cellule infectée et sont intimement liées aux
membranes intracellulaires et au métabolisme lipidique de la cellule hôte.
*. Les différentes étapes du cycle de réplication de HCV.
- Entrée dans la cellule cible.
L’entrée du virus dans la cellule nécessite l’interaction des glycoprotéines de l’enveloppe
virale avec un de ses récepteurs spécifiques; cette interaction induit l’endocytose des
particules infectieuses puis la fusion membranaire (favorisée par l’acidification du milieu dans
les endosomes) . L’ARN viral est ensuite libéré dans le cytosol où se déroule l’ensemble du
cycle réplicatif.
124
- Expression du génome viral.
Les étapes précoces du cycle réplicatif sont associées à la traduction de l’ARN et à
l’expression des gènes viraux. L’ARN étant dépourvu de coiffe à son extrémité 5’, l’initiation
de la traduction se fait par entrée interne des ribosomes (IRES) au niveau de la région 5’ non
traduite (5’-NTR) du génome viral. Cette région de l’ARN est organisée en une structure
secondaire complexe hautement conservée qui comprend quatre domaines distincts (I-IV)
dont la structure a été précisément caractérisée .
*Représentation de la structure secondaire de l'IRES de HCV.
Celui-ci contient quatre domaines (I à IV) hautement conservés permettant le recrutement
direct des ribosomes.
Cette organisation permet la liaison directe du facteur d’initiation eucaryote eIF3 et de la
sous-unité 40S du ribosome au niveau de l’ARN, puis ce complexe de préinitiation est dirigé
vers le codon initiateur AUG situé au nucléotide 342 ; la traduction commence après
assemblage complet du ribosome. Cette stratégie permet au virus de court-circuiter le
recrutement des facteurs eucaryotes d’initiation de la traduction classiquement utilisés (eIF4E,
eIF4G et eIF4A). Elle aboutit à la synthèse d’une unique polyprotéine dont le clivage par des
protéases virales et cellulaires permet l’expression de l’ensemble des protéines du virus .
*Représentation du génome de HCV.
Les protéines virales sont obtenues après clivage d'un unique précurseur polyprotéique, à
l’exception de la protéine F/ARFP issue d’un autre cadre de lecture.
125
Les protéines issues de ces clivages présentent des fonctions variées, mais ont comme point
commun leur association avec les membranes lipidiques cellulaires. Ces propriétés sont
résumées dans le tableau 1.
* Réplication du génome viral.
Arrivé à un certain niveau d’expression des gènes viraux, la traduction est ensuite inhibée par
un mécanisme encore non déterminé et la réplication du génome viral est initiée, une fois le
génome dépourvu de l’ensemble des ribosomes. La réplication a lieu au niveau d’une
structure membranaire dérivée du réticulum endoplasmique, le « membrane web ».
L’initiation de la réplication requiert la fixation d’un complexe de réplication sur l’extrémité
3’-NTR de l’ARN, comprenant des protéines virales (NS5A et NS5B) associées à certaines
protéines cellulaires telles les protéines NFAR. Celles-ci reconnaissent les ARN double-brins
et interagissent également avec l’extrémité 5’-NTR, permettant ainsi la constitution d’une
boucle au niveau de l’ARN, nécessaire à l’initiation de la réplication par les protéines NS5B
et NS5A (Figure 5) [8].
Modèle de l'initiation de la réplication chez HCV.
La liaison du complexe de réplication en association avec les protéines NFAR permet la
formation d'un pseudonoeud et le déclenchement de la réplication.
*. Assemblage et libération des nouvelles particules virales.
Les particules virales s’assemblent ensuite, elles comprennent les protéines structurales et les
génomes néosynthétisés au niveau de structures membranaires lipidiques particulières, les «
lipid droplets » [9]. Les virions ainsi formés bourgeonnent au niveau de ces structures
dérivant du réticulum endoplasmique et sont dirigés vers la membrane plasmique puis libérés
par exocytose dans le milieu extérieur.
Ainsi nous avons vu que toutes les étapes du cycle de réplication de HCV sont dépendantes de
l’interaction avec les membranes lipidiques des cellules infectées. Cette récurrence des
126
relations entre métabolisme des lipides et réplication virale doit être analysée de façon plus
précise, en reprenant chacune des étapes du cycle : - la pénétration dans la cellule cible (a) - la
réplication du génome viral (b) - l’assemblage des nouveaux virions (c) - modification de
l’expression d’acteurs clefs du métabolisme lipidique dans les cellules hôtes (d).
4.PATHOLOGIE
Les Flaviviridae provoquent principalement deux types de pathologies graves chez l’homme :
des fièvres hémorragiques et des encéphalites, à l’exception du virus de l’Hépatite C (HCV),
responsable d’infections chroniques, de cirrhoses du foie et de cancers.
SIPHOVIRIDAE
1. TAXONOMIE
Famille des Siphoviridae : phages à queue longue et non contractile, infectant les bactéries du
domaine des Bacteria et du domaine des Archaea.
Genre "λ-like viruses" (espèce type : Enterobacteria phage λ). Principaux hôtes :
entérobactéries, Rhizobium spp.
Genre "T1-like viruses" (espèce type : Enterobacteria phage T1). Principaux hôtes :
entérobactéries.
Genre "T5-like viruses" (espèce type : Enterobacteria phage T5). Principaux hôtes :
entérobactéries, Vibrio spp.
Genre "L5-like viruses" (espèce type : Mycobacterium phage L5). Principaux hôtes :
Mycobacterium spp.
Genre "c2-like viruses" (espèce type : Lactococcus phage c2). Principaux hôtes :
Lactococcus spp.
Genre "ΨM1-like viruses" (espèce type : Methanobacterium phage ΨM1). Principaux
hôtes : Methanobacterium spp., Methanobrevibacter spp.
127
Genre "ΦC31-like viruses" (espèce type : Streptomyces bacteriophage φC31). Principaux
hôtes : Streptomyces spp.
Genre "N15-like viruses" (espèce type : Enterobacteria phage N15). Principaux hôtes :
entérobactéries.
2.ORGANISATION STRUCTURALE
D’un point de vue morphologique, le bactériophage T5 est composé d’une capside à symétrie
icosaédrique
(diamètre 100nm) composée majoritairement de pb8, la protéine majeur de tête, et de
protéines mineures
[7]. Lors de la morphogenèse, le génome viral est transporté et confiné dans la capside par
l’intermédiaire d’un complexe protéique (connecteur) localisé à l’un des sommets de la
capside. A l’intérieur de la capside, le génome est ordonné et rangé en couches .La queue est
alors attachée au niveau du connecteur. Elle
est composée d’un long tube à symétrie h´elicoïdale d’environ 170nm de long et d’une partie
distale servant à l’accrochage du phage à la bactérie.
D’une manière similaire à d’autres bact´eriophages, T5 s’accroche de manière réversible à la
surface de la bactérie par l’intermédiaire des ses 3 longues fibres en forme de L (pb1) puis
vient l’attachement irr´eversible au niveau du récepteur membranaire FhuA, reconnu par la
protéine de queue pb5. La pointe, constituée par pb2,traverse alors la membrane bact´erienne
au voisinage de FhuA.
128
3.BIOLOGIE MOLECULAIRE
*Réplication
Un contact phage-bactérie peut donner lieu à trois éventualités :
. La bactérie résiste à l'infection. Cette résistance résulte soit de l'absence de récepteurs
permettant la fixation du phage soit de la présence d'enzymes de restriction capables de
dégrader l'acide nucléique phagique.
. Le phage ou uniquement son acide nucléique pénètre dans la bactérie et le phage se multiplie
à l'intérieur de la cellule bactérienne. Le cycle est productif et le phage est qualifié de virulent
Selon les bactériophages, le cycle productif peut ou non conduire à une lyse de la bactérie.
. Le phage ou uniquement son acide nucléique pénètre dans la bactérie et l'acide nucléique
phagique s'intègre dans le génome bactérien où il persiste à l'état latent sous forme de
prophage. Le cycle est qualifié de lysogénique et le bactériophage est appelé phage tempéré.
*Étapes préliminaires
Les étapes préliminaires, adsorption et pénétration, sont communes au cycle productif et au
cycle lytique.
La rencontre d'un phage et d'une bactérie se fait au hasard et sa probabilité dépend du nombre
de bactéries et de phages.
Pour les phages de l'ordre des Caudovirales, la fixation fait intervenir une fibre de la queue
qui se lie à un récepteur de la paroi. Très rapidement les autres fibres se fixent sur le récepteur
ce qui arrime solidement le phage à la bactérie et permet la mise en contact de la plaque
terminale avec la paroi bactérienne.
Pour que l'adsorption soit possible, il faut que les récepteurs phagiques et bactériens
présentent une étroite spécificité l'un envers l'autre. Une bactérie n'est donc sensible qu'à un
nombre limité de phages et un phage n'est capable d'infecter qu'un nombre restreint de
bactéries.
La pénétration est variable selon les phages. Certains d'entre eux pénètrent en totalité dans la
bactérie et l'acide nucléique n'est libéré qu'après désintégration de la capside. Pour d'autres
bactériophages seul l'acide nucléique pénètre dans la cellule.
ne joue plus aucun rôle. Il peut rester fixé à la bactérie ou s'en décrocher.
129
*Cycle productif
L'infection de la cellule conduit à une réorganisation de l'activité métabolique et la machinerie
cellulaire est détournée au seul profit des synthèses virales.
La réplication du phage T4 (Enterobacteria phage T4) nous servira de modèle pour la
réplication des virus à ADN. Ce phage possède un ADN bicaténaire dans lequel
l'hydroxyméthylcytosine remplace la cytosine.
La réplication de l'ADN et la synthèse des constituants viraux s'effectuent en quatre phases
correspondant aux fonctions hyper-précoces, aux fonctions précoces, à la réplication de
l'ADN phagique et aux fonctions tardives.
. Dans une première étape (fonctions hyper-précoces), une infime fraction de l'ADN phagique
est transcrite par la transcriptase bactérienne, puis elle est traduite pour donner une sous-unité
σ' qui remplace la sous-unité σ de la transcriptase bactérienne.
. La transcriptase bactérienne ainsi modifiée est capable de transcrire environ 20 p. cent du
génome phagique. Cette phase précoce conduit (i) à la synthèse d'une désoxyribonucléase qui
clive l'ADN bactérien, (ii) à la synthèse d'hydroxyméthylcytosine qui remplace la cytosine et
protège l'ADN phagique de l'action des enzymes de restriction bactériennes et de la
désoxyribonucléase d'origine phagique, (iii) à la synthèse d'une ADN polymérase ADN
dépendante et (iv) à la synthèse d'une sous-unité σ'' qui remplace la une sous-unité σ' au sein
de la transcriptase.
. Grâce à l'action de l'ADN polymérase ADN dépendante l'ADN phagique se réplique.
. La transcriptase bactérienne modifiée par la sous-unité σ'' est capable de transcrire environ
80 p. cent de l'ADN phagique. Au cours de cette phase tardive, seront synthétisés les protéines
structurales, des protéines d'assemblage et du lysozyme.
La phase d'assemblage succède à la synthèse des protéines élaborées lors de la phase tardive.
L'assemblage est un phénomène complexe et il existe trois "chaînes de montage" spécialisées
dans l'assemblage de la tête, de la queue et des fibres. L'encapsidation de l'ADN s'effectue à la
fin de l'assemblage des capsomères de la tête.
Les virions néoformés s'accumulent dans le cytoplasme et ils seront libérés à la suite d'une
lyse de la cellule provoquée par le lysozyme d'origine phagique. Le cycle productif du phage
T4 est donc un cycle lytique. La durée du cycle est d'environ 25 minutes.
130
Réplication des bactériophages : cycle productif (exemple du phage T4)
4.PATHOLOGIE
Les bactériophages peuvent avoir des répercussions industrielles majeures pour les industries
de fermentation qui utilisent des souches bactériennes (industries laitières, production
d'antibiotiques, production de protéines eucaryotes, ...). Les phages peuvent en effet
contaminer et détruire les souches bactériennes utilisées.
coronaviridae
Introduction
Face à une dissémination du SRAS aussi rapide qu’inquiétante et grâce à une mobilisation
internationale facilitée par les moyens de communication actuels, la rapidité de l’évolution
des connaissances scientifiques relatives au SRAS et à son agent est un précédent dans
l’histoire de la microbiologie. Des équipes de chercheurs réparties dans de nombreux
131
laboratoires du monde entier ont pu mettre très rapidement en commun l’état d’avancée de
leurs connaissances et compréhensions du phénomène infectieux et de son agent. Quelques
semaines, à compter du lancement le 12 mars 2003 de l’alerte internationale par l’OMS, ont
suffi à découvrir l’agent responsable de cette infection émergente responsable de trois cents
cinq cas courant novembre 2002 dans une province du sud de la Chine.
I- Place des coronaviridaes dans la taxonomie virale
Le genre Coronavirus a été créé en 1967 et a regroupé, à partir de critères essentiellement
morphologiques, des virus animaux connus depuis les années 1930 (virus de la bronchite
aviaire ou IBV, virus de l’hépatite murine ou MHV, virus de la gastro-entérite porcine ou
TGEV) et des virus alors récemment identifiés chez l’homme (souches B814, 229E, OC43,
OC48, 692) . Le terme coronavirus évoque l’aspect en couronne des virions en microscopie
électronique ; l’ordre des Nidovirales a été
créé ; et il a regroupé deux familles, les
Coronaviridae et les Arteriviridae, auxquelles s’est ajoutée tout récemment la famille des
Roniviridae . L’organisation du génome et la stratégie de réplication sont communes à tous
ces virus, mais ils diffèrent dans leur morphologie et la taille de leur génome. Les coronavirus
et les torovirus constituent la famille des Coronaviridae. Les artérivirus, anciennement classés
dans la famille des Togaviridae, forment à eux seuls la famille des Arteriviridae. Parmi tous
ces virus, seuls les coronavirus infectent l’homme.
Les caractéristiques des virus appartenant à l’ordre des Nidovirales sont les suivantes :
- génome de type ARN monocaténaire, linéaire, non segmenté, de polarité positive et
polyadénylé en 3’, dont la taille va de 13-15 000 nucléotides pour les artérivirus à 2731 000 pour les coronavirus ;
– l’organisation génomique comprend en 5’ le gène codant pour la polymérase virale.
Ce gène ORF1 comprend deux cadres de lecture ouverts (ORF1a, ORF1b) séparés par
une structure de type pseudo-nœud permettant un mécanisme de saut de phase 1 du
ribosome avec une efficacité d’environ 30 %. Les gènes codant pour les protéines
structurales sont situés en 3’. Les autres gènes, codant pour les protéines non
structurales, sont variables en nombre et sont situés en aval du gène de la polymérase ;
– il existe une extrémité co-terminale en 3’ des ARNm subgénomiques, formant un
nidus
132
– seul le gène situé immédiatement en aval de l’extrémité 5’, absent des ARNm
suivants ayant une taille plus petite, est efficacement traduit.
Aspect morphologique caractéristique des particules de coronavirus en microscopie
électronique. A) SARS-COV sur cellules Vero. Photo : TG Ksiazek [9]. B) HCoV-229E.
Une quinzaine de coronavirus sont décrits, ils infectent les mammifères, dont l’homme et
les oiseaux. Ils sont divisés en trois groupes sur la base de données sérologiques puis
moléculaires ,on appelle coronavirus classiques les coronavirus humains (HCoV) identifiés
dans les années 1960 et représentant les souches prototypes des groupes 1 et 2 : HCoV-229E
est la souche humaine prototype du groupe 1, elle a été isolée en 1966 sur cellules rénales
embryonnaires humaines et a été adaptée à la culture sur fibroblastes humains (cellules
MRC5) et sur lignée L132 ; HCoV-OC43 est la souche humaine prototype du groupe 2, elle a
été isolée en 1967 sur culture de trachée et adaptée, après passages sur cerveau de souriceau
nouveau-né, à une culture sur lignée continue (cellules HRT18) . Trois nouveaux coronavirus
humains ont été récemment identifiés. En mars 2003, le coronavirus associé au syndrome
respiratoire aigu sévère (SRAS), le SARS-CoV, a été découvert et reconnu agent responsable
de l’épidémie de pneumopathie atypique qui a touché une trentaine de pays de
novembre 2002 à juillet 2003. Ce virus est cultivable sur cellules Vero E6. La classification
du SARS-CoV n’est pas définitive et son origine encore non éclaircie. Selon les régions du
génome étudiées (localisation, longueur du fragment) et les analyses phylogéniques réalisées,
deux hypothèses sont proposées : pour certains, le SARS-CoV forme à lui seul un quatrième
groupe parmi les coronavirus ; pour d’autres, il est considéré comme un membre distant du
groupe 2.
La question de la nature précise de l’événement qui a conduit à l’infection de l’homme par
ce virus reste posée : franchissement de barrière d’espèce d’un coronavirus inconnu à
133
partir d’un réservoir animal, recombinaison entre deux coronavirus inconnus ou la
combinaison des deux phénomènes.
Taxons de rang inférieur
Ordre des Nidovirales :
o
Famille des Arteriviridae
o
Famille des Coronaviridae – ( Coronavirus et togoviridae)
o
Famille des Roniviridae
Coronaviridae
• genre Coronavirus
:
o
groupe 1

coronavirus canin — Canine coronavirus (CCV)

coronavirus félin, ou virus de la péritonite infectieuse féline — Feline
coronavirus (FIPV)

— Human coronavirus 229E (HCoV-229E)

— Porcine epidemic diarrhea virus (PEDV)

— virus de la gastroentérite transmissible du porc Transmissible
gastroenteritis virus (TGEV)
o

— Human Coronavirus NL63 (NL or New Haven)

virus respiratoires porcins
groupe 2

coronavirus bovin — Bovine coronavirus (BCoV)

coronavirus humain OC43 — Human coronavirus OC43 (HCoVOC43)

virus des hépatites murines — Murine hepatitis virus (MHV)
134
o

— Porcine hemagglutinating encephalomyelitis virus (HEV)

— Rat coronavirus (RCV)

— Turkey coronavirus (TCoV)

— (No common name as of yet) (HCoV-HKU1)

virus de la silodacryonite du rat
groupe 3

virus de la bronchite infectieuse aviaire — Infectious bronchitis virus
(IBV)

o
coronavirus du dindon — Turkey coronavirus (Bluecomb disease virus)
— non classé —

— Severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV)
• Genre toroviridae
Taxinomie actuelle regroupant les trois familles Arteriviridae, Roniviridae et Coronaviridae
dans l’ordre des Nidovirales.
II- Génome et évolution
Le génome des coronavirus présente donc toutes les caractéristiques des Nidovirales. Sa
particularité principale est sa très grande taille, d’environ 30 000 nucléotides. Avant
l’épidémie de SRAS, seules quatre séquences génomiques complètes de coronavirus (MHV,
IBV, TGEV et HCoV-229E) étaient disponibles dans les banques de données. Depuis 2003,
de nombreuses séquences de SARS-CoV sont accessibles, ainsi que les séquences complètes
des HCoV OC43, NL63 et HKU1]. De façon surprenante, une publication de février 2005
rapporte un « dernier » nouveau coronavirus humain. à New Haven (Connecticut, États-Unis)
sous le nom du HCoV-NH alors que ce virus n’est autre qu’un variant de HCoV-NL63
135
À l’extrémité 5’ du génome et de tous les ARN subgénomiques, se trouve une séquence
dite leader, comportant de 65 à 98 nucléotides selon les coronavirus et conservée au sein de la
même espèce. Cette séquence est suivie d’une région non codante de 200 à 400 nucléotides
appelée 5’UTR (untranslated region), L’extrémité 3’ comprend aussi une région 3’UTR suivie
d’une séquence polyA. L’ARN génomique comporte 4 ou 5 gènes codant pour les protéines
structurales, le gène correspondant à la protéine d’enveloppe HE (hémagglutinine-estérase)
n’est présent que chez les coronavirus du groupe 2. L’ordre de ces gènes est le suivant : 5’ –
ORF1 a/b – HE – S (surface) – E (sM, small membrane) – M (membrane) – N
(nucléocapside) -3’. Le degré d’homologie de ces gènes entre les différents groupes 1, 2 et 3
est de l’ordre de 30 %. Le gène ORF1 représente à lui seul les deux premiers tiers du génome
(18 à 22 000 bases) et code pour le complexe de réplication. Il est composé de deux cadres
de lecture ORF1a et 1b qui se chevauchent selon une structure en pseudo-nœud et dont le
produit serait une polyprotéine de 700 à 800 kDa, qui est ensuite autoclivée en plusieurs
peptides. Un certain nombre de domaines fonctionnels sont décrits au sein du gène 1 : PLP
(protéase papain-like), 3CLP (protéase picornavirus 3C-like), GFL (growth factor-like), Pol
(ARN polymérase ARN-dépendante), MB (metal-binding), Hel (hélicase) [22]. La protéine
3CLP du SARS-CoV a été cristallisée et a un potentiel thérapeutique exploitable [23]. Le
gène 1 est le plus conservé au sein des différentes espèces de coronavirus.
Il existe une certaine plasticité de la molécule d’ARN génomique, qui comporte aussi un
nombre variable de gènes codant pour des protéines non structurales dont le rôle n’est pas
encore connu. Si ces protéines ne semblent pas indispensables à la multiplication du virus,
certaines pourraient jouer un rôle dans la détermination du tropisme et de la pathogénicité. Le
coronavirus humain de type OC43 et le coronavirus bovin (BCoV) sont antigéniquement très
proches, l’homologie des séquences prédictives en amino-acides des deux génomes est de
l’ordre de 91 %, évoquant une divergence récente à partir d’un ancêtre commun, situé autour
des années 1890. La différence majeure entre ces deux souches est l’absence chez HCoVOC43 de deux cadres de lecture codant potentiellement pour deux protéines non structurales
de 4,9 et 4,8 kDa [20]. Ces gènes « accessoires », appelés différemment selon les
publications, se situent entre les gènes codant pour les protéines structurales et en aval des
ORF1a et 1b. Entre chaque gène, on trouve une séquence hexamérique conservée CUAAAC,
appelée soit IG (séquence intergénique), soit TIS (transcription intergenic sequence), soit TRS
(transcription regulatory sequence) et qui joue un rôle fondamental dans le déroulement de la
transcription. Comparé aux génomes des coronavirus classiques, le génome du SARS-CoV
136
comporte un nombre de gènes « non essentiels » potentiels relativement élevé. Deux souches
appelées SARS-like virus (SZ3 et SZ16) ont été isolées chez des civettes (espèce Paguma
Larvata) dans la province chinoise du Guangdong, lieu d’origine de l’épidémie de SRAS.
Leur génome a été entièrement séquencé et comparé à celui du SARS-CoV (souches Tor2 et
Urbani). Ces deux virus sont extrêmement proches : le virus humain présente une délétion de
29 nucléotides en amont du gène codant pour la protéine de nucléocapside N, ce qui pourrait
avoir comme conséquence de changer les cadres de lecture au niveau des gènes codant pour
les protéines non structurales (ORF10). Sur le reste du génome, 43 à 57 différences
nucléotidiques ont été relevées, la plupart d’entre elles étant situées dans le gène codant pour
la protéine de surface S [24]. Les civettes infectées par le SARS-CoV like sont-elles le
réservoir naturel du SRAS-CoV ? Cette question n’est pas encore formellement résolue.
L’hétérogénéité de l’ensemble des gènes « accessoires » spécifiques d’un groupe de
coronavirus est une démonstration de la grande flexibilité du génome des coronavirus.
Certains auteurs ont proposé une répartition en quasi-espèces de la population virale. La
grande flexibilité de leur génome fait des coronavirus des agents à haut potentiel évolutif.
Plusieurs exemples in vivo peuvent être utilisés pour illustrer cette évolution ; ils concernent
surtout les coronavirus animaux. Tout d’abord, le génome des coronavirus peut supporter de
larges délétions, comme l’a montré l’émergence spontanée dans les années 1980 du
coronavirus porcin respiratoire (PRCV), virus mutant du virus de la gastro-entérite porcine
(TGEV) . Deuxièmement, les coronavirus peuvent établir des infections persistantes : cela a
été montré in vitro et in vivo, essentiellement dans le modèle MHV, mais également pour les
coronavirus humains classiques 229E et OC43 dans le système nerveux central. La
persistance virale peut favoriser l’émergence d’une souche variante, comme cela a été décrit
dans le modèle félin : FCEV et FIPV sont des coronavirus génétiquement très proches, et il
apparaît que FIPV constitue un variant spontané de FCEV, résultat d’une sélection par le
système immunitaire de l’hôte lors de l’infection chronique.
Un des autres modes évolutifs des coronavirus est la recombinaison entre deux coronavirus
d’espèces différentes, nécessitant une co-infection du même hôte par deux coronavirus
différents et également un franchissement de barrière d’espèce. L’étude moléculaire de
Stavrinides et al.sur le SARS-CoV suggère que ce virus infectant l’homme est le résultat
d’une recombinaison entre un coronavirus de mammifères et un coronavirus aviaire. Le
franchissement de barrière d’espèces est un phénomène permettant parfois l’émergence de
pathologies nouvelles, dans le cas où le virus parvient à s’adapter et à se multiplier chez son
137
nouvel hôte (avantage sélectif) ou dans le cas où il peut générer des phénomènes de
recombinaisons
ou
de
réassortiments.
La
grippe,
l’infection
par
le
virus
de
l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH1) et, plus récemment, le SRAS en sont des
exemples. Ce phénomène est également suggéré pour le coronavirus humain de type OC43,
très proche du coronavirus bovin (BCoV)
.
Représentation schématique de l’ARN génomique et des ARN sub-génomiques présents dans
la cellule infectée par un coronavirus. L’extrémité 5’ comporte une séquence leader
conservée, l’extrémité 3’ est co-terminale, les régions intergéniques comportent une séquence
conservée appelée TRS (transcription regulatory sequence). De façon générale, seule la phase
de lecture immédiatement en aval de la séquence leader est traduite efficacement
II-1-Morphologie et structure : protéines M et N
Les coronavirus ont des particules virales enveloppées pléiomorphes de 60 à 200 nm de
diamètre. L’aspect en couronne visible en microscopie électronique est dû à la présence sur
l’enveloppe de spicules en forme de massue de 20 nm de hauteur et constituées de la protéine
de surface S Les autres glycoprotéines d’enveloppe sont la protéine M, la protéine E (sM) et,
pour les coronavirus du groupe 2, l’hémagglutinine-estérase HE. Le modèle structural
classique des coronavirus comporte une capside de symétrie hélicoïdale formée de la protéine
N, fait exceptionnel pour les virus à ARN de polarité positive. Ce modèle classique a évolué
grâce aux travaux ultérieurs. Des interactions étroites entre la nucléocapside et les protéines
d’enveloppe ont été suggérées dès les années 1980. En 1996, Risco et al proposent un
nouveau modèle structural comprenant une capside de symétrie cubique constituée
essentiellement de la protéine M et ayant des interactions étroites avec la nucléocapside
138
hélicoïdale. La protéine M est constituée de 225 à 262 acides aminés. Son extrémité Nterminale comporte des sites de glycosylation (N- ou O-glycosylation selon les coronavirus)
et est exposée à la surface de la particule virale. Les séquences en acides aminés des protéines
M des différents coronavirus présentent une homologie d’environ 85 % au sein du même
groupe antigénique et de l’ordre de 30 % entre coronavirus de groupes différents. En
revanche, le profil d’hydrophobicité est parfaitement conservé pour toutes les souches. La
caractéristique majeure est l’existence de trois domaines hydrophobes alternant avec de
courtes régions hydrophiles. La protéine M joue donc un rôle structural majeur ; elle est aussi,
avec la protéine E (sM), l’une des deux protéines virales requises pour la phase d’assembl.
La protéine N est une protéine phosphorylée de 377 à 455 résidus acides aminés. Elle
forme avec l’ARN génomique une ribonucléoprotéine de symétrie hélicoïdale. Il s’agit d’une
protéine conservée à l’intérieur des différents groupes antigéniques des coronavirus.
Cependant, l’homologie de séquence en acides aminés entre deux virus du même groupe,
MHV et BCoV par exemple, est seulement de l’ordre de 70 %. La protéine N est la protéine
structurale la plus précocement détectée dans les cellules infectées (3 à 5 heures après
l’infection) et sa synthèse est maintenue pendant tout le cycle viral. La synthèse d’ARN
génomique et subgénomique semble couplée à l’encapsidation par la protéine N, cette
régulation évoquant celle liée à la réplication des virus à ARN de polarité négative. La
protéine N a donc un rôle structural, un rôle potentiel dans la régulation de la réplication ; elle
constitue également un déterminant immunogène important et stable [36].
II-2- Protéines de surface : S, E (sM) et HE
La protéine S des coronavirus est une glycoprotéine membranaire constituée de 1160 à
1452 résidus d’amino-acides selon les espèces. Elle possède un peptide signal de 17 résidus
hydrophobes à son extrémité aminoterminale, clivé lors de son entrée dans le réticulum
endoplasmique. Lors de sa maturation dans le réseau réticulum-Golgi, elle subit une forte
glycosylation du fait de ses nombreux sites potentiels de N-glycosylation (20 à 35). Elle est
subdivisée en deux régions appelées S1 et S2. Son clivage n’est pas obligatoire, il dépend de
la souche virale et de la cellule hôte. Pour certains coronavirus, les virions présentent une
protéine S clivée à 100 % ou bien une protéine S jamais trouvée sous forme clivée (TGEV,
FIPV) ; pour d’autres, les formes clivées et non clivées coexistent. Le clivage ne semble pas
requis pour l’activité fonctionnelle de cette protéine de surface, en particulier pour la fusion
membranaire. La région S1 correspond à la partie globulaire du spicule, la région S2 forme la
tige [37]. Le rôle de la protéine S est primordial dans l’interaction hôte-virus. Elle est
139
responsable de l’attachement du virion à la cellule cible (sous-unité S1) et de la fusion
membranaire (sous-unité S2). Par ailleurs, elle est la cible principale de la réponse
immunitaire cellulaire et humorale de l’hôte et induit la formation d’anticorps neutralisants.
De ce fait, comme la plupart des protéines de surface, elle présente des régions hypervariables
lui permettant d’échapper à la pression immunitaire et, le cas échéant, de pouvoir élargir son
tropisme cellulaire.
De nombreux coronavirus (MHV, TGEV, IBV) présentent une faible activité
hémagglutinante liée à la protéine S. Certains d’entre eux (BCoV, HEV, OC43, TCV)
présentent une activité hémagglutinante plus importante. Ces virus ont aussi la particularité de
présenter lors de l’examen au microscope électronique une double rangée de spicules à la
surface du virion. Ces petits spicules sont formés par une protéine dimérique de 140 kDa
nommée HE (hémagglutinine-estérase). Cette protéine possède une activité hémagglutinante
et acétyl-estérase ; elle induit la formation d’anticorps neutralisants . Le gène codant pour elle
est situé en amont du gène codant pour la protéine S (mARN2b). Il est caractéristique des
coronavirus du groupe 2 ; cependant, son expression est très variable. Ainsi, dans la plupart
des isolats MHV, des mutations, délétions ou insertions ont conduit à la perte de la phase
ouverte de lecture de ce gène. Chez MHV, il est devenu un gène accessoire dont certaines
souches ont conservé l’expression [40]. Parmi les coronavirus humains, le gène codant HE est
présent chez les souches OC43 et HKU1. Il existe une homologie d’environ 28 % entre la
protéine HE du virus grippal C et la protéine HE de HCoV-OC43 et BCoV. Il est à noter que
celle du virus grippal C possède une activité de fusion membranaire, absente chez celle des
coronavirus. Les propriétés biologiques de cette protéine restent obscures. Elle reconnaît les
récepteurs cellulaires contenant des acides sialiques 9-O acétylés et induit la formation
d’anticorps neutralisants ; elle aurait ainsi une fonction de protéine d’attachement et
d’induction de l’infection, additive à celle de la protéine S. Sa fonction principale serait peutêtre l’activité acétyl-estérase, favorisant la diffusion de l’infection. De nombreuses questions
restent cependant sans réponse : La protéine HE est-elle requise pour la réplication de certains
virus qui l’expriment de façon constitutive ? Est-elle responsable d’un tropisme tissulaire
particulier ?
Il existe une quatrième protéine structurale d’enveloppe décrite plus récemment et appelée
protéine E ou sM pour small-membrane. Même s’il s’agit d’un composant mineur de la
particule virale, son rôle semble essentiel dans les phases d’assemblage du virion, pendant
140
lesquelles elle interagit avec la protéine M. En cas de mutation sur la protéine E, la formation
de particules virales est profondément altérée .
Représentation schématique d’un coronavirus, . La protéine S forme de larges spicules à la
surface de la particule. La protéine HE, présente uniquement chez certaines espèces de
coronavirus, n’est pas représentée dans ce schéma.
II-3-Cycle de réplication des coronaviridaes
Les coronavirus présentent, comme la plupart des virus, une spécificité d’hôte. Des
passages interespèces sont possibles et ont été décrits de façon expérimentale ou naturelle :
coronavirus murin et singe, coronavirus bovin et homme, coronavirus canin et chat. Au sein
de l’organisme infecté, le tropisme des coronavirus est multiple. Chez l’homme, pour les
coronavirus classiques, il est triple : respiratoire, digestif et neurologique. L’existence d’une
infection systémique avec virémie est décrite chez les patients infectés par le SARS-CoV
[43]. La spécificité d’hôte et le tropisme tissulaire sont essentiellement déterminés par la
distribution et la nature des récepteurs cellulaires. Le cycle intracellulaire de multiplication
des coronavirus est exclusivement intracytoplasmique
La première étape du cycle consiste en l’attachement du virus sur le récepteur cellulaire par
l’intermédiaire de la protéine S (sous-unité S1). Des récepteurs cellulaires sont identifiés pour
les différentes souches de coronavirus humains. HCoV-229E utilise l’aminopeptidase N
(CD13), une métalloprotéase présente à la surface de nombreuses cellules (cellules
intestinales, pulmonaires, rénales, macrophages, jonctions synaptiques) [45]. Pour HCoVOC43, le récepteur utilisé est le même que celui utilisé pour le BCoV, l’acide N-acétyl-9-Oacétyl neuraminique. D’autres membres du groupe 2, tel le MHV, utilisent aussi comme
récepteurs des molécules d’adhésion (CEACAM) [47]. Enfin, dès novembre 2003, a été
identifiée une molécule réceptrice du SARS-CoV, une métallopeptidase, l’ACE2 ou
angiotensin-converting enzyme 2. Cette molécule est exprimée dans de très nombreux tissus :
bronches, parenchyme pulmonaire, cœur, rein et tractus gastro-intestinal. Il a été montré
récemment que cette molécule ACE2 est également utilisée par HCoV-NL63 pour son entrée
141
dans la cellule. C’est le premier exemple d’un coronavirus du groupe 1 n’utilisant pas la
molécule CD13 comme récepteur.
L’attachement est suivi d’une étape de fusion des membranes cellulaires et virales, via la
protéine S (sous-unité S2). L’entrée des coronavirus dans la cellule se fait soit par fusion
directe entre les deux membranes, soit par voie endosomale. Cela semble variable selon le
type cellulaire et le virus étudié.
Après l’entrée dans le cytoplasme cellulaire, le premier événement est la synthèse à partir
de l’ARN génomique (ORF1a 1b) de la polyprotéine, contenant l’ARN polymérase ARNdépendante. Cette enzyme permet la synthèse de 5 à 7 ARN messagers subgénomiques,
nommés de 1 à 7 selon leur taille décroissante ; le plus grand, ARNm1, est de même taille que
l’ARN génomique qui sera encapsidé pour la formation de nouvelles particules virales. En
général, seul le cadre de lecture situé en aval de la séquence leader en 5’ est traduit ; ces ARN
subgénomiques sont donc le plus souvent fonctionnellement monocistroniques. Dans le
cytoplasme des cellules infectées, des ARNm subgénomiques de polarité positive et négative
sont trouvés. Le mécanisme transcriptionnel précis n’est pas connu, plusieurs modèles ont été
proposés. Le plus reconnu est celui qui consiste en une transcription de type discontinu
pendant la synthèse des brins négatifs à partir de l’ARN génomique. Dans ce modèle, l’ARN
polymérase fait d’abord une pause au niveau des séquences intergéniques, puis un saut
jusqu’à l’extrémité 3’ de l’ARN génomique, générant un ARNm subgénomique de polarité
négative, servant ensuite de matrice pour la synthèse du brin de polarité positive . Les ARNm
subgénomiques sont produits à des quantités variables ; cependant, leur rapport relatif est
constant, suggérant une régulation de cette synthèse. La régulation de la transcription fait
intervenir différents éléments sur la molécule d’ARN (séquence leader, TRS, 3’-UTR), les
protéines virales, et probablement certaines protéines cellulaires. La synthèse du premier
ADN complémentaire en 2000 a grandement facilité l’avancement des connaissances de la
biologie moléculaire des coronavirus
Les différentes protéines structurales sont produites et subissent les modifications posttraductionnelles lors de leur passage dans le réticulum endoplasmique puis l’appareil de
Golgi. La présence de la protéine E est nécessaire à la formation de ces particules. À elles
seules, les protéines M et E sont suffisants pour produire des pseudo-particules virales, vides
de nucléocapside. La protéine S, quant à elle, n’est pas nécessaire à la formation des
particules virales. Enfin, les particules virales ainsi formées sont libérées hors des cellules
142
Modèle de transcription des ARNm de coronavirus. La transcription est discontinue lors de la
synthèse des brins négatifs. Les séquences intergéniques (TRS) sont des sites de terminaison
de la transcription pour la polymérase qui effectue ensuite un saut. Le brin subgénomique de
polarité négative sert ensuite de matrice pour la synthèse de l’ARNm subgénomique de
polarité positive.
III- Épidémiologie des coronaviridaes humains
III-1-Circulation
Deux situations doivent être distinguées, celle des coronavirus classiques et apparentés
(HCoV-NL63) et celle du SARS-CoV. Bien qu’identifiés depuis plus de 40 ans, les
coronavirus de types OC43 et 229E n’ont fait l’objet que de peu d’études épidémiologiques.
Ces virus semblent ubiquitaires. Des études anciennes publiées dans les années 1970 montrent
que leur séroprévalence est élevée, atteignant 100 % à l’âge de 5 ans dans l’étude de Monto
aux États-Unis. Leur circulation est classiquement épidémique et printanière. L’infection
semble toucher les patients de toutes les tranches d’âge, contrairement à l’infection par le
SARS-CoV, qui touche préférentiellement et de façon plus grave les sujets âgés, et aux
infections par les coronavirus animaux, qui touchent essentiellement les sujets très jeunes. Ces
données ne reposent cependant que sur de rares publications et mériteraient d’être plus
étudiées. Il n’existe pas encore beaucoup de données épidémiologiques concernant le
coronavirus de type NL63 de groupe 1. Cependant, de récentes publications montrent qu’il
circule dans de nombreux pays (Belgique, Canada, États-Unis, Australie, Japon, France), la
fréquence de détection étant maximale en janvier-février
L’infection par le SARS-CoV est, quant à elle, un exemple de maladie émergente dans
la population humaine et constitue une histoire particulière au sein des infections à
coronavirus. L’épidémie de pneumopathie atypique peut être divisée dans le temps en trois
phases successives La première phase consiste en l’émergence de plusieurs cas de
pneumopathie chez des individus non épidémiologiquement liés dans la province Guangdong
143
du Sud de la Chine dès novembre 2002. Fin janvier 2003, débute la seconde phase ou phase
intermédiaire par une épidémie nosocomiale hospitalière (106 cas secondaires à partir d’un
patient index). La troisième phase, ou phase tardive, correspond à la diffusion mondiale de
l’épidémie à partir de l’épisode de l’hôtel M à Hong Kong. Dans cet hôtel, un patient index
malade contaminera 12 personnes partageant le même étage et en transfert vers des
destinations variées (Canada, Singapour, Vietnam, Allemagne…). L’alerte mondiale a été
donnée par l’OMS le 12 mars 2003. Environ 8 500 cas probables et 800 décès ont été
déclarés (environ 5 000 cas en Chine, 1 700 à Hong Kong et 250 au Canada). Le taux de
mortalité estimé a été de 0 % pour les sujets de moins de 35 ans, de 7 % pour les sujets de 35
à 65 ans et de 47 % pour les sujets de plus de 65 ans. La fin de la transmission interhumaine a
été déclarée par l’OMS en juillet 2003. Une des caractéristiques majeures de cette épidémie
est le taux d’attaque particulièrement élevé chez le personnel soignant. En France, l’Institut de
veille sanitaire (InVS) a été chargé de la surveillance et de l’investigation épidémiologique
nationale des cas de SRAS. Fin mai 2003, 426 cas possibles ont été notifiés ; parmi ceux-ci, 7
ont été considérés comme probables, dont 4 ont été confirmés par la biologie. Ces 7 cas
probables appartiennent à 2 foyers : le premier est relié à l’épidémie de SRAS de l’hôpital
français de Hanoï, Vietnam, et le second concerne une équipe professionnelle de retour de
Chine [59, 60]. Depuis juillet 2003, ont été rapportés plusieurs cas de contamination de
laboratoire à Singapour, Taïwan et en Chine. Le dernier épisode a été à l’origine de 9 cas
probables et d’un décès (mère du cas index). Aucune prédiction ne peut être faite après la
première vague épidémique. La Direction générale de la santé (DGS) a établi différents
niveaux d’alerte à activer en fonction du mode de résurgence de la maladie. Les modalités
d’accueil et de prise en charge des cas et des personnes contacts sont prévues et rapportées
dans un document spécifique rédigé par la DGS et l’InVS (avril 2004). Ce document est
accessible sur le site interne du ministère de la Santé.
III-2-Transmission
La connaissance des modes de transmission constitue l’un des éléments les plus
importants pour la prévention des maladies respiratoires virales pour lesquelles il n’existe pas
encore de traitement spécifique. Les durées d’incubation des infections à coronavirus humains
sont courtes : de 2 à 3 jours pour les coronavirus classiques et de 2 à 10 jours pour le SRAS.
On estime en général que le début des signes et le début de la phase infectieuse, phase durant
laquelle le malade peut transmettre la maladie, coïncident. Les durées d’excrétion virale sont
moins bien connues, notamment pour les coronavirus classiques dans les voies respiratoires.
144
Pour le SARS-CoV, l’ARN viral peut être détecté par biologie moléculaire dans les sécrétions
respiratoires, les selles et les urines de malades, jusqu’à 30 jours environ après le début des
signes, indiquant que le SRAS est une infection systémique avec de multiples sites de
réplication. Cependant, l’isolement en culture du SARS-CoV n’a pas été possible à partir de
ces prélèvements après 3 semaines de maladie. Le SARS-CoV est considéré comme stable
dans les selles et les urines pendant 1 à 2 jours à température ambiante, et plus de 4 jours dans
les selles diarrhéiques à pH alcalin. L’apparente discordance de ces résultats peut être le fait
d’un manque de sensibilité des systèmes de culture ou de la neutralisation des formes
infectieuses par l’immunité locale mucosale. On estime que la durée de la contagiosité
n’excède pas la durée de la maladie. La transmission des coronavirus humains se fait
principalement de façon directe par les gouttelettes de sécrétions oropharyngées dispersées
par la toux d’une personne infectée et malade. Dans l’épidémie de SRAS, les personnes
infectées étaient surtout des personnes ayant eu un contact rapproché avec un cas (vie
commune ou prise en charge). La survenue d’environ 300 cas groupés de SRAS caractérisés
par une fréquence très élevée de troubles digestifs (présence d’une diarrhée dans 73 % des
cas) dans un groupe d’immeubles à Hong Kong (Amoy Garden) a suggéré l’hypothèse d’une
transmission par aérosolisation du coronavirus à partir des selles dans les conduits
d’évacuation défectueux de la résidence [63]. Cette hypothèse n’a jamais été confirmée. La
dissémination virale aérienne semble peu fréquente et la transmission indirecte manuportée ne
représente pas une voie de transmission majeure. Cependant, elle doit être prise en compte
pour le contrôle des épidémies, en particulier en milieu hospitalier. Les études de survie des
virus en suspension dans l’air sont rares et difficiles. Les données de la littérature sont
difficilement comparables du fait de l’absence de standardisation et de maîtrise de la plupart
des paramètres nécessaires aux mesures : génération d’aérosols de particules inhalables lors
de la respiration (< 5 μm de diamètre), marqueurs utilisés pour la mesure, contrôle de la
température et du degré d’humidité relative, prise en compte des différentes populations
virales co-circulantes [64]. Une étude ancienne montre que le coronavirus 229E est très
stable : après 6 jours en suspension dans l’air, à 20 +/- 1 °C, environ 20 % de la population
virale est encore détectable. En suspension dans une solution saline (PBS) ou en milieu de
culture, les coronavirus ont une demi-vie de l’ordre de 3 à 5 jours. En ce qui concerne la
survie de ces virus sur les surfaces inertes, il a été montré que l’infectiosité de HCoV-229E
était encore détectable 3 heures après le séchage de la surface. En revanche, les coronavirus
perdent leur infectiosité après contact avec les désinfectants et fixateurs les plus
communément utilisés.
145
Le nombre de cas secondaires à partir d’un cas index n’a été étudié que dans le cadre de
l’épidémie de SRAS de 2003. Les analyses épidémiologiques indiquent que le SARS est
modérément contagieux, avec un nombre moyen de cas secondaires estimé entre 2,2 et 3,6.
Cependant, un certain nombre d’événements dits de supercontamination ont été décrits et ont
joué un rôle majeur dans la diffusion de la maladie. Ces événements correspondent à un
nombre très élevé de cas secondaires à partir d’un cas index, ils sont en général liés à la fois à
l’environnement permettant un nombre important de contacts rapprochés et au patient
présentant une maladie sévère. Ainsi, Shen et al. rapportent une chaîne de transmission de
l’infection par le SARS-CoV où le patient index (femme de 62 ans) a été à l’origine de 33 cas
secondaires parmi les 74 personnes contacts [66].
Le SARS-CoV est un virus émergent dans la population humaine, il a subi au cours des
différentes phases de l’épidémie des pressions de sélection entraînant des mutations dans son
génome, en particulier dans le gène codant pour la protéine de surface S. En cas de résurgence
et diffusion, il est possible que son évolution conduise à une contagiosité plus importante.
IV- Pathologies liées aux coronaviridaes humains
IV-1-Pathologies respiratoires
L’épidémie de SRAS en 2003 a donné une réelle impulsion à la recherche sur les
coronavirus humains, jusqu’alors considérés comme des virus sans impact médical important.
Les coronavirus classiques de types 229E et OC43 sont essentiellement responsables
d’infections respiratoires hautes et basses, en général bénignes. Ils sont considérés comme
étant, avec les rhinovirus, les principaux agents du rhume Un certain nombre de publications
montrent leur responsabilité dans des infections plus graves touchant les voies aériennes
inférieures
(trachéobronchite,
bronchite,
bronchiolite,
exacerbations
d’asthme,
pneumopathies). Ces infections respiratoires sont décrites surtout en milieu hospitalier soit
chez de jeunes enfants, soit chez des patients âgés ou porteurs de pathologies sous-jacentes
graves. Les tableaux cliniques décrits ne présentent pas de particularités sémiologiques et ne
sont pas distinguables des infections respiratoires liées à d’autres virus (virus respiratoire
syncytial, métapneumovirus humain, rhinovirus,…). D’autres manifestations cliniques, telles
qu’otites, conjonctivites, difficultés alimentaires, sont également rapportées. En l’absence de
diagnostic virologique, il n’est donc pas possible de poser un diagnostic précis devant une
infection respiratoire aiguë d’allure virale. La fréquence des infections respiratoires à
146
coronavirus est très difficile à estimer. Les résultats des différentes études sont difficilement
analysables dans leur globalité, ils varient beaucoup en fonction de la période des
prélèvements (année, mois de l’année) et surtout des méthodes de détection non standardisées.
Les études cliniques récentes menées sur le HCoV-NL63 montrent que ce virus est un agent
pathogène respiratoire significatif. La plupart sont des études rétrospectives réalisées sur des
prélèvements respiratoires provenant de patients souffrant de diverses infections de l’arbre
respiratoire et trouvés négatifs pour la détection des autres virus. Même s’il s’agit toujours de
détection moléculaire, les méthodes diffèrent par la région génomique et la technique choisies
pour l’amplification. Dans tous les cas, la recherche de ce nouveau coronavirus améliore le
diagnostic virologique des infections respiratoires aiguës, en détectant un HCoV-NL63 dans 3
à 9 % des prélèvements négatifs pour les virus respiratoires les plus fréquemment rencontrés.
Certaines questions restent sans réponse : qu’en est-il des infections respiratoires non
hospitalisées, des co-infections, du portage asymptomatique ? Seules des études menées hors
du cadre hospitalier et incluant des groupes témoins pourraient apporter quelques éléments de
réponse.
L’identification d’un coronavirus lors de l’épidémie de SRAS en 2003 a constitué une
véritable surprise. Après une incubation silencieuse, le tableau clinique débute par un
syndrome pseudo-grippal banal associant de la fièvre et des signes généraux (frissons,
anorexie, asthénie, courbatures). Après 4 à 6 jours, la période d’état s’installe et est marquée
par l’apparition de signes respiratoires (toux, dyspnée, expectorations) accompagnés parfois
de douleurs pharyngées. Les manifestations digestives sont présentes dans 20 % des cas
environ (grande variabilité selon les séries) et associent diarrhée, nausées, vomissements et
douleurs abdominales. Dans un grand nombre de cas, des céphalées ont été rapportées.
L’examen clinique et la radiographie pulmonaire révèlent une pathologie pulmonaire soit
focalisée, soit diffuse uni ou bilatérale. L’évolution est marquée par l’apparition chez environ
20 % des patients d’un syndrome de détresse respiratoire aigu grave nécessitant une assistance
respiratoire. Sur le plan biologique, ont été souvent rapportées une lymphopénie, une
thrombopénie, ainsi qu’une élévation de certaines enzymes (lactate déshydrogénase, alanine
aminotransférase, créatine phosphokinase). La plupart des patients présentant une
pneumopathie atypique à SARS-CoV grave ont reçu des corticoïdes et de la ribavirine.
L’évolution se fait soit vers une aggravation de la fonction respiratoire et une défaillance
multi-organes entraînant la mort, soit vers la guérison. Chez certains patients, à 3 mois
d’évolution, il existe des signes de fibrose pulmonaire séquellaire visible au scanner. Un
certain nombre de complications, telles que la nécrose osseuse, sont mises sur le compte
147
d’une corticothérapie prolongée. L’examen anatomopathologique des poumons réalisé après
autopsie de patients décédés dans les 10 jours après le début de la maladie a mis en évidence
des lésions alvéolaires diffuses avec infiltrat inflammatoire, œdème et formation de
membranes hyalines
IV-2-Pathologie digestive
Les coronavirus sont responsables d’atteintes digestives chez certaines espèces
animales, notamment le porc et les bovins. Chez l’homme, leur rôle (hors SARS-CoV) dans
des pathologies digestives est controversé. Avant l’épidémie de SRAS, la mise en évidence de
coronavirus dans les selles et leur responsabilité dans des pathologies digestives ont été
discutées dans un certain nombre de publications. Dans ces études, des particules apparentées
aux coronavirus ont été mises en évidence dans les selles par l’observation au microscope
électronique.
IV-3-Neurotropisme
Les coronavirus humains ont été associés à la survenue de scléroses en plaques (SEP),
caractérisées par des lésions démyélinisantes et une infiltration inflammatoire. L’étiologie de
cette maladie n’est pas encore déterminée et est probablement multifactorielle, faisant
intervenir des facteurs liés à l’hôte et des facteurs environnementaux peut-être viraux. De
nombreux virus ont été mis en cause ; un certain nombre d’études ont rapporté une éventuelle
corrélation entre coronavirus et SEP : observation de particules CVLP dans des cerveaux
prélevés après autopsie chez des patients souffrant de SEP, synthèse intrathécale d’anticorps
anti-coronavirus ou détection d’ARN dans le liquide céphalorachidien de patients atteints de
SEP. Les coronavirus humains de types OC43 et 229E peuvent infecter des astrocytes et des
cellules microgliales humains en culture primaire et des cellules gliales humaines
immortalisées de façon persistante..
V- Diagnostic virologique
V-1-Coronavirus humains hors SARS-CoV
Le diagnostic virologique des infections à HCoV hors SARS-CoV est avant tout
moléculaire. Les coronavirus humains classiques sont très difficilement cultivables, seules
quelques souches ont été isolées en culture cellulaire. La détection des coronavirus en
microscopie électronique constitue la méthode de référence, mais elle est peu sensible et
148
nécessite un observateur expérimenté. Il n’existe pas de réactifs disponibles validés pour le
diagnostic direct et permettant la détection des antigènes viraux par immunofluorescence ou
méthode immuno-enzymatique. La recherche des coronavirus humains classiques se fait
essentiellement dans le cadre d’infections respiratoires, sur des prélèvements de type
aspiration ou écouvillonnage nasal, aspiration trachéale, sécrétions bronchiques ou lavage
bronchoalvéolaire. La détection de l’ARN des coronavirus est réalisée par RT-PCR, suivie ou
non d’une hybridation moléculaire. Plusieurs techniques sont publiées, les amorces sont
choisies en général dans les gènes codant pour les protéines de structure M ou N .
L’implication médicale des coronavirus humains dans la pathologie respiratoire devenant plus
évidente, il est intéressant de développer soit des techniques RT-PCR multiplex permettant la
détection simultanée des différents coronavirus, soit des RT-PCR utilisant des amorces
consensus dégénérées définies dans le gène le plus conservé entre les différents types, soit le
gène ORF1a/b .
V-2-Détection du SARS-CoV
Le SARS-CoV a été isolé sur cellules Vero. Cet isolement est difficile, voire impossible,
pour certaines souches. Cet agent étant actuellement classé par l’OMS en classe 3, sa
manipulation doit se faire en laboratoire de niveau BSL3. Le diagnostic direct peut être réalisé
par biologie moléculaire sur divers prélèvements (respiratoires, selles, sang,…). Cette maladie
évoluant sur plusieurs semaines, la répétition et le choix du prélèvement sont importants. La
détection de l’ARN viral est difficile la première semaine suivant le début des signes cliniques
(40 à 50 % de positivité dans les prélèvements respiratoires). La deuxième semaine, l’ARN
viral est détecté dans 70 à 80 % des prélèvements respiratoires et dans 80 à 90 % des
prélèvements de selles. La détection moléculaire est possible jusqu’au 40e-50e jour selon les
séries. Deux trousses sont actuellement disponibles et comportent une RT-PCR en temps réel
utilisant des amorces situées dans le gène codant la polymérase virale. Elles ont été évaluées
et comparées entre elles sur 66 prélèvements provenant de patients ayant un SRAS confirmé
(tractus respiratoire haut et bas, selles, plasma et autres). L’ARN du SARS-CoV est détecté
dans 70 % des prélèvements (100 % dans l’arbre respiratoire bas, 58 % dans l’arbre
respiratoire haut et environ 80 % dans les selles). Quelques tests sérologiques sont en cours de
développement, fondés sur les protéines N et S.
149
VI- Traitement et prévention
Il n’existe aucun traitement spécifique des infections à coronavirus humains. De
nombreux patients atteints de SRAS ont été traités par corticoïdes et ribavirine avant même
l’identification du SARS-CoV. La ribavirine a été utilisée de façon empirique car elle possède
une activité antivirale à large spectre in vitro. Les corticoïdes ont, quant à eux, constitué le
principal traitement. Le rationnel de leur utilisation repose sur l’observation paradoxale d’une
détérioration clinique retardée en dépit de l’apparition des anticorps anti-SARS-CoV et d’une
diminution de la charge virale. L’efficacité relative de ces deux traitements, pris ensemble ou
séparément, est controversée. De nombreuses voies thérapeutiques sont en cours de
développement : interférons, inhibiteurs de protéases, inhibiteurs d’entrée, de fusion, ARN
interférents et quelques autres molécules. Le développement d’un vaccin est l’un des
principaux objectifs de la recherche sur le SRAS. Différents types d’immunisation active sont
étudiés (virus inactivé, vaccin recombinant, vecteur viral) pour induire de façon idéale une
protection à la fois humorale et cellulaire. Certaines équipes ont rapporté une bonne réponse
vaccinale chez les primates avec l’apparition d’anticorps neutralisants. Une des principales
questions reste l’innocuité de tels vaccins. En effet, des effets délétères avec le vaccin dirigé
contre le coronavirus félin ont été rapportés et seraient en relation avec l’apparition
d’anticorps facilitant et de mécanismes immunopathologiques
Bornaviridae
Introduction
La maladie de Borna est connue depuis longtemps en Europe centrale comme une
méningoencéphalomyélite d’origine virale affectant les chevaux et moutons. Au cours des dix
dernières années, l ‘épidémiologie de la maladie a été révisée puisque sa répartition
géographique s’avère plus large que rapportée jusqu’alors. Elle peut affecter un grand nombre
d’espèces animales à sang chaud, y compris l’Homme. L’agent étiologique, virus à ARN
négatif simple brin enveloppé, récemment classé dans la nouvelle famille des Bornaviridae
(ordre des Mononegavirales), peut induire des signes cliniques sévères d’encéphalite virale
avec des troubles comportementaux importants et pouvant entraînerla mort de l’animal.
150
I- La taxonomie
Le virus de la maladie de Borna (BDV) est un virus à ARN négatif, simple brin,
enveloppé et non segmenté. Il a également été séquencé et classé dans une nouvelle famille
des Bornaviridae, de l’ordre des Mononegavirales
II- Virion Propriétés
II-1-Organisation structurelle
Des virions consistent en une enveloppe et un noyau. Virus capside est enveloppé. Des
virions sont sphériques et de mesure (80) 90 (-100) ns de diamètre. Surface projections sont
distinctif peplomers qui couvrent uniformément la surface. Surface projections sont environ 7
nm de long. Une structure de la capside ordinaire n'est pas détectable. Un interne d'électrons
denses de base est perceptible. Le noyau sphérique est d'un diamètre de 50-60 mn.
II-2-Organisation moléculaire
II-2-1- Physico-chimiques et les propriétés physiques
Des virions ont une bonne densité en CsCl de 1.16-1.22 g de cm de
de cm de
-3.
-3;
saccharose de 1,22 g
La densité est de virions dans renografin de 1,13 g de cm de
-3.
Virion
infectiosité est rapidement inactivée par chauffage au-dessus de 56 ° C. Mesure de l'effet sur
les virions infectiosité est réduite en présence de sérum. En conditions in vitro des virions
sont relativement stables lorsqu'elles sont conservées à 37 ° C (mais infectiosité perte est
observée après 24 heures d'incubation, en présence de sérum, inactivé en milieu acide de pH
inférieur à 5. Virions sont sensibles à un traitement avec des solvants organiques et détergents
. Infectiosité est complètement et rapidement détruits par les désinfectants contenant du chlore
ou le formaldéhyde traitement). L'infectiosité est réduite après une exposition à l'irradiation.
151
II-2-2- Acide nucléique
Le génome n'est pas segmentée et contient une seule molécule linéaire de sens négatif, simple
brin d'ARN. Le génome 8900 nucléotides de long. Le génome est la guanine + cytosine
contenu de 50%. Séquences de nucléotides à la 3'- Fin sont partiellement complémentaires à
des régions similaires sur l'extrémité 5 '. Le 3'- Fin n'a pas de poly (A) des voies. Le génome
n'a pas intergenic de poly (A).
II-2-3-Protéines
Les protéines ont été caractérisées et des fonctions qui leur sont assignées. Le génome viral
codant des protéines structurelles et non structurelles protéines. Des virions composés de 5-7
structurelle (s) de protéines se trouvent dans l'enveloppe, la membrane, peplomers, matrice,
ribonucléoprotéine complexes, et de la polymérase complexe.
Protéines structurelles: Enveloppe protéine p56 a une masse moléculaire de 56000 Da.
Enveloppe protéine a une fonction assignée; s'exprime dans la phase de début de la
transcription, est une protéine de surface.
Enveloppe protéine p16 (M, a une masse
moléculaire de 16000 Da; possède une fonction assignée; est probablement une pièce jointe
protéines. Durant après la transformation translationnelle enveloppe de protéines qui
comprennent des modifications de glycosylation se produisent. Core protéine p40 (NP, a une
masse moléculaire de 40000 Da. Core protéine a une fonction assignée. Core protéine est
nucléoprotéiques; a une isoforme p38.
Non structurels protéines: Le virus code une ARN dépendant de l'ARN polymérase.
Polymérase p180 (prévue) semble être homologue aux protéines de la L - famille. Virus codé
polymérase de ORF5 a une masse moléculaire de 180 kDa.
II-2-4- Lipides et Glucides
Les lipides et les glucides ne sont pas présentés.
Antigénique
Similitudes de séquence de nucléotides et l'ORF ouvrage suggèrent une forte relation à la
famille Rhabdoviridae. Fiable de détection de virus et de l'identification peut être réalisée par
des tests sérologiques, ou marqueurs de l'antigène et de l'amplification des acides nucléiques.
152
Bornaviridae
III- Pathologie :
III-1- mode de transmission
Le virus est transmis via les sécrétions salivaires nasales et conjonctivales. La contamination a
lieu par voie olfactive, soit par contact direct avec ces sécrétions, soit par l’alimentation ou
l’eau contaminée,
III-2- Les signes cliniques
L’infection naturelle se manifeste principalement chez les chevaux et moutons ; elle est
associée à des troubles nerveux et comportementaux. Chez le cheval, une faible proportion
d’animaux présente des signes cliniques. Dans les troupeaux de moutons par contre, la
maladie affecte une grande proportion d’animaux. Les manifestations cliniques chez les
animaux infectés naturellement ou expérimentalement dépendent de l’espèce infectée et de la
souche virale. La période d’incubation est variable, entre 2 semaines et quelques mois.
La maladie de Borna chez le cheval se traduit simultanément ou consécutivement par des
troubles du comportement, de la sensibilité et de la mobilité du système nerveux autonome.
La phase initiale de la maladie se manifeste par des signes non spécifiques comme
hyperthermie, anorexie, coliques et constipation. Pendant la phase aiguë, les signes nerveux
apparaissent avec des activités motrices répétitives : hyperexcitabilité, agressivité, léthargie,
somnolence, stupeur, ataxie, postures anormales, déficit proprioceptif, et en phase finale,
desparalysies et convulsions suivies de la mort. La maladie clinique dure d’une à trois
semaines et le taux de létalité atteint 80 à 100%. Chez les animaux qui survivent à la phase
aiguë de la maladie, des épisodes récurrents peuvent apparaître tout au long de la vie de
l’animal (en raison du caractère persistent du virus), tels que dépression, apathie, somnolence,
crainte, en particulier après des stress,
153
polyomaviridae
INTRODUCTION
Classés selon l'organisation du génome et leur aspect en microscopie électronique, les
Polyomavirus sont une sous famille des Papovavirus, avec HPV. Ils infectent une large
variété d'espèces animales avec une étroite spécificité d'espèce.
I- Polyomavirus humains : BKV et JCV.
La principale caractéristique de ces 2 virus est d'induire une infection persistante dans
l'organisme après leur primoinfection et de ne provoquer que rarement une maladie
clinique.
BKV et JCV sont neurotropes, responsables de méningites voire d'encéphalites. JCV est
également responsable d'une maladie démyélinisante rare, la leucoencéphalopathie
multifocale progressive (LEMP).
I-1- Desciption
De développement nucléaire, les polyomavirus (tels que BK et JC) possèdent une capside
de symétrie cubique de 72 capsomères, de 42 à 45 nm de diamètre non enveloppée.
Elle protège un double brin d'ADN circulaire et super-enroulé d'environ 5000 pb. L'ADN
viral dans le virion est associé à 4 protéines d'histone cellulaire formant un nucléosome de
stucture identique au nucléosome cellulaire..
154
I-2-Organisation du génome
Génome divisé en 2 régions, Early et Late.. Le génome code 5 protéines pendant le cycle de
réplication. Les Early mRNA donnent 2 T antigens (SV40, BKV et JCV) qui sont appelés
small T et large T. Les Late mRNA donnent VP 1, 2 et 3 qui sont les protéines de capside.
II- Etapes de la réplication nucléaire.
Infection productive avec libérations de virions et destruction de la cellule: l'étape Early
précède la synthèse d'ADN viral. Elle provoque l'expression de gènes modifiant la cellule hôte
(activation de l'expression de gènes cellulaires et induction de synthèse d'ADN). L'étape Late
débute après le début de la synthèse d'ADN viral et s'achève avec l'assemblage. Le cycle varie
entre 24 et 72 heures in vitro selon les polyomavirus.
Infection non productive ou abortive est une interruption prématurée du cycle, sans mort de la
cellule ni production de virus : intervient en fonction du type de cellulaire infecté (selon le
type d'hôte ou le phénotype cellulaire).
REPLICATION
Attachement par VP1 (6 espèces de VP1 selon le type de polyomavirus) sur récepteurs
cellulaires spécifiques. L'interaction VP1-cellule conduit à une activation de c-myc et c-fos
(facteur de croissance). Puis, internalisation du virion (endocytose) et dégradation par les
lysosomes dans des microvacuoles d'endocytose, puis transport au noyau. La décapsidation
155
s'effectue dans le noyau, après fusion des membranes de la vésicule et du feuillet externe de la
membrane nucléaire.
Etape Early: synthèse d'early protéines responsable de la synthèse d'ADN viral elle-même
nécessaire à la synthèse des Late protéines. Le Large T antigen est la caractéristique
distinctive des polyomavirus, permet à lui seul au petit virus de prendre avantage des
fonctions cellulaires et d'en prendre le contrôle sur un terrain activé par VP1. En cas d'échec,
c'est une infection latente qui redémarrera sous l'effet de stimulations extérieures. Il
immortalise les cellules de culture primaire, expliqué par plusieurs phénomènes: les mieux
étudiés sont ses interactions avec p53 et la protéine de susceptibilité au rétinoblastome
impliquées dans le contrôle de la croissance cellulaire.
Etape Late: après le début de la synthèse d'ADN, la transcription des late mARN débute. Ils
sont bicistroniques: un gène pour VP1, un autre pour VP 2 et 3.
L’Assemblage incorpore les protéines d'histone du noyau.
Le cycle de 24-72 heures produit en culture de cellules 10.000 à 100.000 virions avant la mort
de la cellule qui interrompt la production de virus. L'ECP est un élargissement cellulaire avec
inclusions nucléaire et cytoplasmique.
III – Epidémiologie et primo infection
BKV se dissémine dès l'enfance dans le monde entier dans la majorité de la population le
plus souvent de manière inapparente et persiste dans le rein.
Séroépidémiologie BKV: présence des Ac anti BKV dès l'enfance qui persistent à l'âge adulte.
La primoinfection débute au delà de 12 mois après la naissance (après le déclin des Ac
maternels), pic d'infection vers 4 ans. Dans le monde, 80 à 100% des adultes ont des Ac.
La séroépidémiologie de JCV indique une infection plus tardive. 25% à partir de 9 ans, 40%
à partir de 14 ans jusqu'à 50-60% entre 15 et 50 ans et 75% chez personnes âgées.
Epidémiologie moléculaire: peu de variants décrits.
156
La primoinfection est soit asymptomatique, soit dépourvu de signe clinique spécifique.
IV- pathologie
Image d'inclusions et virales typiques des modifications cellulaires BK polyoma virus de la
néphropathie sont vus dans l'épithélium tubulaire de la transplantation rénale
BKV et JCV sont isolés chez les patients immunodéprimés. BKV est surtout isolé dans
l'urine comme JCV qui, en plus, est clairement neurotrope (isolé dès 1971 des cellules gliales
des lésions d’une LEMP). Présent dans le tissu cérébral et le tractus urinaire, JCV est détecté
par PCR dans le poumon, le foie, la rate, les ganglions, la moelle, les lymphocytes B et les
monocytes.
Infections
cliniques
sont
essentiellement
des
activations
secondaires
chez
des
immunodéprimés.
Infection congénitale: le risque de prématurité et de jaunisse est plus élevé en cas d'excrétion
urinaire en cours de grossesse. Le risque de convulsions, d’hydrocéphalie et de microcéphalie
semble plus élevé chez les enfants IgM-polyomavirus positifs.
LEMP
Maladie démyélinisante progressive liée à JCV. Plus fréquente chez l'adulte que chez
l'enfant,
on
suspecte
plus
une
réactivation
157
qu'une
primoinfection.
Diagnostic
d'anatomopathologie (cellules de l’oligodendroglie dilatées et vacuolisées par foyers dans
la substance blanche des hémisphères cérébraux).
Cliniquement, l’encéphalite débute par des troubles mentaux, de la parole et de la vision, puis
de la motricité évoluant alors plus rapidement vers la démence, la cécité et la paralysie, enfin
coma et mort dans les 6 mois suivant le début des symptômes.
La LEMP à JCV est possible chez les patients porteurs de toute forme d’immunodépression et
reste exceptionnelle chez le sujet immunocompétent.
V- Diagnostique
Prélèvement de LCR pour amplification par PCR du génome viral ou biopsie cérébrale
pour hybridation in situ.
Anatomopathologie sur biopsies diverses.
Peu d’utilité de la sérologie ou de l’isolement viral.
LES HERPESVIRIDAES
1/ DEFINITION
Les herpèsvirus sont des virus appartiennent à la famille des herpesviridae, présente chez
toutes les espèces animales et peuvent induire deux types d’infections : une infection lytique
qui engendre la destruction des cellules hôtes ou un cycle tempéré qui permet d’attendre le
moment où les conditions seront idéales pour que le virus puisse induire un cycle lytique. Ces
virus sont enveloppés avec des spicules et possèdent une symétrie icosaédrique. De plus leur
tropisme est très large, c’est-à-dire qu’ils peuvent infecter un grand nombre de cellules
différentes. Les maladies associées aux herpesvirus sont nombreuses : herpès buccal ou
génital, varicelle, mononucléose, sarcome de Kaposy ou encore des cancers.
158
2/ TAXONOMIE
Les herpèsvirus comportent les différentes sous-familles et genres suivants :
sous-famille Alphaherpesvirinae
o
Simplexvirus ; espèce type : HHV-1 (Human herpesvirus 1) ou virus Herpes
simplex
1
(VHS-1/HSV-1) ;
maladies : herpès buccal, herpès génital
o
Varicellovirus ; espèce type : HHV-3 (Human herpesvirus 3) ou virus
varicelle-zona
(VZV) ;
maladies : varicelle, zona
o
Mardivirus; espèce type : Gallid herpesvirus 2
o
Iltovirus; espèce type : Gallid herpesvirus 1
sous-famille Betaherpesvirinae
o
Cytomegalovirus ; espèce type : HHV-5 (Human herpesvirus 5) — (CMV)
o
Muromegalovirus ; espèce type : Murid herpesvirus 1
o
Roseolovirus;
espèce
type :
HHV-6
(Human
herpesvirus
6) ;
maladies : sclérose en plaques, syndrome de fatigue chronique, cancer
sous-famille Gammaherpesvirinae
o
Lymphocryptovirus ; espèce type : HHV-4 (Human herpesvirus 4) ou virus
d'Epstein-Barr ;
maladies : mononucléose infectieuse, lymphome de Burkitt, syndrome de
fatigue chronique, et lupus érythémateux
o
Rhadinovirus ; espèce type : Saimiriine herpesvirus 2
— non-attribué —
o
Cercopithecine ; espèce type : Cercopithecine herpesvirus 1
o
Ictalurivirus ; espèce type : Ictalurid herpesvirus 1
159
160
3/ STUCTURE DES HERPESVIRUS
La particule virale est constituée d’un ADN double brin linéaire entouré d’une capside
icosaédrique. De plus, il possède une enveloppe dans laquelle on retrouve un amas organisé
de protéines qui correspond au tégument, ces protéines servant lors de la primo infection car
elles apportent dans un premier temps tout ce dont le virus a besoin pour se répliquer. La taille
de ce tégument varie en fonction du virus étudié !
L’enveloppe est de type tri-lamellaire, acquise lors de la sortie des virions après le cycle
lytique (membrane provenant de la membrane cellulaire des cellules). Les spicules exprimées
à la surface de l’enveloppe virale sont des glycoprotéines courtes codées par le virus et
servant lors de la reconnaissance de l’hôte. Il en existe 11 différentes sauf chez HHV-4 qui ne
possède qu’un seul type de spicules.
161
4/ LE GENOME VIRAL
Le génome de ces virus se compose d’une molécule d’ADN double brin linéaire de grande
taille : 145 à 200 Kb. L’organisation du génome est toujours la même pour tous les différents
virus de cette famille. On retrouve des Unités Codantes (UL ou US) qui servent à la recircularisation du génome viral lorsque celui-ci entre dans la cellule.
De plus, ces séquences contiennent une séquence d’encapsidation qui permet à une seule
copie du génome d’entrer dans la capside en formation. Le génome code pour 80 à 200
protéines virales selon le type de virus .
Les séquences promotrices (50 - 200 pb) sont situées en amont du site d’initiation de la
transcription. Il n’existe qu’un seul cadre de lecture car le génome est très grand, mais certains
gènes sont dits « chevauchants » car l’extrémité 5’ d’un gène est contenue dans l’extrémité 3’
d’un autre. Les brins d’ADN sont codants ce qui donne ensuite un ARN anti-sens et comme il
n’y a pas d’épissage, 1 gène correspond à 1 ARNm. La transcription s’effectue par l’ARN
polymérase II cellulaire.
Exemple : Le virus HHV-6
Le génome de l'HHV-6 (Figure 2) est composé d'une molécule d'ADN bicaténaire linéaire
d'environ 160 kb pour le type B (7, 8) et 140 kb pour le type A (4). L'architecture génomique
de l'HHV-6 est également trouvée chez l'HHV-7 mais aussi chez le virus du poisson chat
(Catfish virus).
Pour les deux types (A et B), le génome viral comporte les 7 blocs de gènes conservés au
sein des Herpesviridae (I à VII), un bloc caractéristique des herpesvirinae (U2 à U19), une
séquence interne répétée (IR), et à chaque extrémité, une séquence appelée DR pour Direct
Repeat, constituée de motifs directement répétés (Figure 2). Les types A (U1102) et B (Z29)
présentent 119 cadres ouverts de lecture (ORF : Open Reading Frame) (4, 7), alors que la
souche B HST présente 115 ORF (8). La longueur des DR peut également varier de 8 à 13 kb
en fonction du nombre de passages du virus en culture in vitro. Le pourcentage de GC ne
semble pas constant tout au long du génome avec un pourcentage moyen plus élevé au niveau
162
des DR qu'au niveau de la séquence unique. La très grosse majorité de l'ADN de ce virus est
codant. Les cadres de lecture situés dans les DR portent le préfixe DR et ceux situés dans la
région unique sont nommés U1-100 partant de la gauche jusqu'à la droite du génome. Les
gènes de l'HHV-6A et de l'HHV-6B appartenant aux 7 blocs présentent jusqu'à 94% d'identité
(23). La comparaison des génomes de l'HHV-6A et de l'HHV-6B confirme qu'ils sont
colinéaires avec environ 90% d'identité. Les régions présentant des variations significatives
sont situées dans les DR ainsi que dans une région de 24 kb localisée à la droite de U86.
163
164
5/ LE CYCLE DE REPLICATION
5-1 - Les gènes intervenants dans le cycle réplicatif :
Le génome de ces virus est organisé en 3 grandes régions codantes et interagit avec les
protéines TIF (VP16) et VHS (Host Shut-off). Ce sont des protéines du téguments provoquant
la transcription de gènes viraux et l’arrêt complet de la synthèse des protéines propres à la
cellule hôte.
La première région est celle des Gènes alpha appelée également Immediate Early (IE) qui
codent pour des protéines de contrôle qui ont un rôle sur le cycle cellulaire et sont
fonctionnement ainsi que sur l’expression virale. En effet, ces gènes forcent la cellule à passer
en phase de synthèse pour apporter au virus tout ce qui lui est nécessaire pour pouvoir se
répliquer et activer les gènes suivants.
Les Gènes béta sont activés par les protéines des gènes a, et sont appelés Early (E). Ces gènes
codent pour les protéines de réplication virale telles que : la thymidine kinase (qui
phosphoryle des nucléosides spécifiques au virus) l’ADN polymérase indispensable au virus,
des protéines de reconnaissance, l’origine de réplication (ORI) et des protéines de liaison.
Grâce à tout cela, le virus peut se répliquer et activer les gènes de structure.
Les Gènes gamma appelés également Later (L) codent pour des protéines tardives c’est-àdire des protéines de structure comme la capside, l’enveloppe ...
La régulation de ces gènes se fait en cascade, car dès lors qu’un groupe de gènes est activé il
va à son tour activer le groupe suivant de façon coordonnée et avec un rétrocontrôle négatif
sur le groupe précédant.
5-2 - Le cycle viral :
a - Attachement et entrée du virus :
165
Le virus se fixe sur des cellules épithéliales (cellules hôtes) mais on ne connaît pas les
récepteurs de ces cellules. En revanche, les récepteurs viraux sont des glycoprotéines de type
D qui lors de la fixation sur les récepteurs cellulaires induisent un changement de
conformation du virus. L’interaction des glycoprotéines B sur le co-récepteur cellulaire (corécepteur du TNF et des Nectines) devient alors possible. Ce qui induit la fusion des
membranes cellulaires et virales.
Dans un premier temps, les protéines du tégument apportent tout ce dont le virus a besoin
pour détourner la machinerie cellulaire et pour apporter un contexte favorable au virus. Une
fois dans le cytoplasme, la capside s’accroche sur le cytosquelette pour être déposé près de la
membrane nucléaire et c’est à ce niveau que le génome viral va être libéré pour traverser la
membrane nucléaire par des pores.
b - expression génique de l’infection productive :
Il y a expression de plus de 80 gènes, en cascade, par l’ARN polymérase II cellulaire. La
protéine VP 16 qui est apportée par le tégument va activer la transcription des gènes a codant
pour 6 protéines : ICP 0, 4, 22, 27, 47 et US 5.
Ensuite, la protéine ICP 4 va activer la transcription des Gènes béta qui codent pour les
protéines de la réplication virale : Thymidine Kinase, ADN plymérase ... Ensuite, ces
protéines vont activer la synthèse des gènes gamma.
Les gènes gamma codent pour des protéines de la capside ; telles que VP 5, VP 23, VP 19, VP
24 et VP 21 ; mais également pour des glycoprotéines contenues sur l’enveloppe virale :
glycoprotéines B, D et H. le cycle viral complet dure environ entre 18 à 20 heures.
166
Figure 1 : schéma de la régulation coordonnée des gènes viraux.
c - Réplication de l’ADN viral :
Il y a 7 protéines indispensables pour la réplication de l’ADN viral : l’ADN Polymérase (UL
30 et 42 comportant également des facteurs de processivité), une protéine de liaison (UL 9),
des protéines de liaison à l’ADN simple brin (UL 29 ou ICP 8) et trois protéines du complexe
hélicase-primase (UL 5, UL 8 et UL 58).
167
Toutes ces protéines permettent la formation du complexe de réplication. La thymidine kinase
permet la phosphorylation des nucléosides. La réplication se fait donc dans le noyau grâce aux
protéines béta. Une fois entré dans le noyau, le génome linéaire se circularise (1). La protéine
UL 9 vient alors se fixer au niveau de l’origine de réplication (ORI) pour effectuer une
coupure simple brin au niveau de cette ORI et donner une extrémité 3’OH et 5’ P (2).
Dès lors, il y a fixation de la protéine ICP 8 qui va recruter les protéines nécessaires à la
réplication (hélicase, ADN polymérase ...). La réplication commence et l’ADN polymérase a
besoin d’une extrémité 3’ OH libre comme amorce (3). La réplication est de type Cercles
Roulants : au fur et à mesure de la réplication, on a une deshybridation du brin extérieur. Sur
le brin extérieur simple brin, des amorces simples brins d’ARN présents dans la cellule
viennent se fixer (4). On obtient une synthèse discontinue de fragments double brins
(fragment d’Okazaki) qui vont être correctement assemblés grâce à la ligase (consommation
d’ATP).
Au final, on obtient une réplication complète du brin interne. Il n’y a jamais arrêt de la
réplication car le brin néo-synthétisé sert de matrice pour le brin complémentaire. De même,
la synthèse du brin externe se fait de façon discontinue et il va y avoir formation de
concaténaires, c’est-à-dire plusieurs copies du génome à la suite (au lieu d’une molécule de
200 Kb, on aura une molécule d’environ 2000 Kb par exemple).
d - Assemblage de la capside :
Après activation des gènes gamma, les protéines tardives produites vont permettre
l’assemblage de la capside virale et entrer dans la composition de l’enveloppe. Tout d’abord,
il y a un auto assemblage des protéines VP 5 sous forme d’hexamères et de pentamères qui
serviront à former des capsomères. Les protéines VP 21, 22 et 24 sont des protéines
d’échafaudage car elles permettent de combler les lacunes dans les capsomères et d’effectuer
une jointure. Dès lors, on obtient un pro-capside. Cette structure va être lysée par la protéase
VP 24 pour donner un assemblage creux, permettant ainsi d’accueillir le génome viral
(capside mature).
e - Encapsidation :
L’ADN viral est donc synthétisé sous forme d’un polymère génomique. Chaque copie de
génome possède une séquence spécifique qui sera reconnue par la capside. Chaque version de
168
génome compte un seul signal d’encapsidation. Par conséquent, lorsqu’une capside rencontre
une séquence signal il va y avoir encapsidation puis clivage de l’ADN viral, et ainsi de suite.
Signal d’encapsidation : DR1 - Ub - DR2 - Uc - DR1 - Ub - DR2
169
LES HERPESVIRUS
1/ DEFINITION
Les herpèsvirus sont des virus appartiennent à la famille des herpesviridae, présente chez
toutes les espèces animales et peuvent induire deux types d’infections : une infection lytique
qui engendre la destruction des cellules hôtes ou un cycle tempéré qui permet d’attendre le
moment où les conditions seront idéales pour que le virus puisse induire un cycle lytique. Ces
virus sont enveloppés avec des spicules et possèdent une symétrie icosaédrique. De plus leur
tropisme est très large, c’est-à-dire qu’ils peuvent infecter un grand nombre de cellules
différentes. Les maladies associées aux herpesvirus sont nombreuses : herpès buccal ou
génital, varicelle, mononucléose, sarcome de Kaposy ou encore des cancers.
2/ TAXONOMIE
Les herpèsvirus comportent les différentes sous-familles et genres suivants :
sous-famille Alphaherpesvirinae
o
Simplexvirus ; espèce type : HHV-1 (Human herpesvirus 1) ou virus Herpes
simplex 1 (VHS-1/HSV-1) ;
maladies : herpès buccal, herpès génital
o
Varicellovirus ; espèce type : HHV-3 (Human herpesvirus 3) ou virus
varicelle-zona (VZV) ;
maladies : varicelle, zona
o
Mardivirus; espèce type : Gallid herpesvirus 2
o
Iltovirus; espèce type : Gallid herpesvirus 1
sous-famille Betaherpesvirinae
o
Cytomegalovirus ; espèce type : HHV-5 (Human herpesvirus 5) — (CMV)
o
Muromegalovirus ; espèce type : Murid herpesvirus 1
o
Roseolovirus; espèce type : HHV-6 (Human herpesvirus 6) ;
maladies : sclérose en plaques, syndrome de fatigue chronique, cancer
170
sous-famille Gammaherpesvirinae
o
Lymphocryptovirus ; espèce type : HHV-4 (Human herpesvirus 4) ou virus
d'Epstein-Barr ;
maladies : mononucléose infectieuse, lymphome de Burkitt, syndrome de
fatigue chronique, et lupus érythémateux
o
Rhadinovirus ; espèce type : Saimiriine herpesvirus 2
— non-attribué —
o
Cercopithecine ; espèce type : Cercopithecine herpesvirus 1
o
Ictalurivirus ; espèce type : Ictalurid herpesvirus 1
171
3/ STUCTURE DES HERPESVIRUS
La particule virale est constituée d’un ADN double brin linéaire entouré d’une capside
icosaédrique. De plus, il possède une enveloppe dans laquelle on retrouve un amas organisé
de protéines qui correspond au tégument, ces protéines servant lors de la primo infection car
elles apportent dans un premier temps tout ce dont le virus a besoin pour se répliquer. La taille
de ce tégument varie en fonction du virus étudié !
172
L’enveloppe est de type tri-lamellaire, acquise lors de la sortie des virions après le cycle
lytique (membrane provenant de la membrane cellulaire des cellules). Les spicules exprimées
à la surface de l’enveloppe virale sont des glycoprotéines courtes codées par le virus et
servant lors de la reconnaissance de l’hôte. Il en existe 11 différentes sauf chez HHV-4 qui ne
possède qu’un seul type de spicules.
4/ LE GENOME VIRAL
Le génome de ces virus se compose d’une molécule d’ADN double brin linéaire de grande
taille : 145 à 200 Kb. L’organisation du génome est toujours la même pour tous les différents
virus de cette famille. On retrouve des Unités Codantes (UL ou US) qui servent à la recircularisation du génome viral lorsque celui-ci entre dans la cellule.
De plus, ces séquences contiennent une séquence d’encapsidation qui permet à une seule
copie du génome d’entrer dans la capside en formation. Le génome code pour 80 à 200
protéines virales selon le type de virus .
173
Les séquences promotrices (50 - 200 pb) sont situées en amont du site d’initiation de la
transcription. Il n’existe qu’un seul cadre de lecture car le génome est très grand, mais certains
gènes sont dits « chevauchants » car l’extrémité 5’ d’un gène est contenue dans l’extrémité 3’
d’un autre. Les brins d’ADN sont codants ce qui donne ensuite un ARN anti-sens et comme il
n’y a pas d’épissage, 1 gène correspond à 1 ARNm. La transcription s’effectue par l’ARN
polymérase II cellulaire.
Exemple : Le virus HHV-6
Le génome de l'HHV-6 (Figure 2) est composé d'une molécule d'ADN bicaténaire linéaire
d'environ 160 kb pour le type B (7, 8) et 140 kb pour le type A (4). L'architecture génomique
de l'HHV-6 est également trouvée chez l'HHV-7 mais aussi chez le virus du poisson chat
(Catfish virus).
Pour les deux types (A et B), le génome viral comporte les 7 blocs de gènes conservés au
sein des Herpesviridae (I à VII), un bloc caractéristique des herpesvirinae (U2 à U19), une
séquence interne répétée (IR), et à chaque extrémité, une séquence appelée DR pour Direct
Repeat, constituée de motifs directement répétés (Figure 2). Les types A (U1102) et B (Z29)
présentent 119 cadres ouverts de lecture (ORF : Open Reading Frame) (4, 7), alors que la
souche B HST présente 115 ORF (8). La longueur des DR peut également varier de 8 à 13 kb
en fonction du nombre de passages du virus en culture in vitro. Le pourcentage de GC ne
semble pas constant tout au long du génome avec un pourcentage moyen plus élevé au niveau
des DR qu'au niveau de la séquence unique. La très grosse majorité de l'ADN de ce virus est
codant. Les cadres de lecture situés dans les DR portent le préfixe DR et ceux situés dans la
région unique sont nommés U1-100 partant de la gauche jusqu'à la droite du génome. Les
gènes de l'HHV-6A et de l'HHV-6B appartenant aux 7 blocs présentent jusqu'à 94% d'identité
(23). La comparaison des génomes de l'HHV-6A et de l'HHV-6B confirme qu'ils sont
colinéaires avec environ 90% d'identité. Les régions présentant des variations significatives
sont situées dans les DR ainsi que dans une région de 24 kb localisée à la droite de U86.
174
175
5/ LE CYCLE DE REPLICATION
5-1 - Les gènes intervenants dans le cycle réplicatif :
Le génome de ces virus est organisé en 3 grandes régions codantes et interagit avec les
protéines TIF (VP16) et VHS (Host Shut-off). Ce sont des protéines du téguments provoquant
la transcription de gènes viraux et l’arrêt complet de la synthèse des protéines propres à la
cellule hôte.
La première région est celle des Gènes alpha appelée également Immediate Early (IE) qui
codent pour des protéines de contrôle qui ont un rôle sur le cycle cellulaire et sont
fonctionnement ainsi que sur l’expression virale. En effet, ces gènes forcent la cellule à passer
en phase de synthèse pour apporter au virus tout ce qui lui est nécessaire pour pouvoir se
répliquer et activer les gènes suivants.
Les Gènes béta sont activés par les protéines des gènes a, et sont appelés Early (E). Ces gènes
codent pour les protéines de réplication virale telles que : la thymidine kinase (qui
phosphoryle des nucléosides spécifiques au virus) l’ADN polymérase indispensable au virus,
des protéines de reconnaissance, l’origine de réplication (ORI) et des protéines de liaison.
Grâce à tout cela, le virus peut se répliquer et activer les gènes de structure.
Les Gènes gamma appelés également Later (L) codent pour des protéines tardives c’est-àdire des protéines de structure comme la capside, l’enveloppe ...
La régulation de ces gènes se fait en cascade, car dès lors qu’un groupe de gènes est activé il
va à son tour activer le groupe suivant de façon coordonnée et avec un rétrocontrôle négatif
sur le groupe précédant.
176
5-2 - Le cycle viral :
a - Attachement et entrée du virus :
Le virus se fixe sur des cellules épithéliales (cellules hôtes) mais on ne connaît pas les
récepteurs de ces cellules. En revanche, les récepteurs viraux sont des glycoprotéines de type
D qui lors de la fixation sur les récepteurs cellulaires induisent un changement de
conformation du virus. L’interaction des glycoprotéines B sur le co-récepteur cellulaire (corécepteur du TNF et des Nectines) devient alors possible. Ce qui induit la fusion des
membranes cellulaires et virales.
Dans un premier temps, les protéines du tégument apportent tout ce dont le virus a besoin
pour détourner la machinerie cellulaire et pour apporter un contexte favorable au virus. Une
fois dans le cytoplasme, la capside s’accroche sur le cytosquelette pour être déposé près de la
membrane nucléaire et c’est à ce niveau que le génome viral va être libéré pour traverser la
membrane nucléaire par des pores.
b - expression génique de l’infection productive :
Il y a expression de plus de 80 gènes, en cascade, par l’ARN polymérase II cellulaire. La
protéine VP 16 qui est apportée par le tégument va activer la transcription des gènes a codant
pour 6 protéines : ICP 0, 4, 22, 27, 47 et US 5.
Ensuite, la protéine ICP 4 va activer la transcription des Gènes béta qui codent pour les
protéines de la réplication virale : Thymidine Kinase, ADN plymérase ... Ensuite, ces
protéines vont activer la synthèse des gènes gamma.
Les gènes gamma codent pour des protéines de la capside ; telles que VP 5, VP 23, VP 19, VP
24 et VP 21 ; mais également pour des glycoprotéines contenues sur l’enveloppe virale :
glycoprotéines B, D et H. le cycle viral complet dure environ entre 18 à 20 heures.
177
Figure 1 : schéma de la régulation coordonnée des gènes viraux.
c - Réplication de l’ADN viral :
Il y a 7 protéines indispensables pour la réplication de l’ADN viral : l’ADN Polymérase (UL
30 et 42 comportant également des facteurs de processivité), une protéine de liaison (UL 9),
178
des protéines de liaison à l’ADN simple brin (UL 29 ou ICP 8) et trois protéines du complexe
hélicase-primase (UL 5, UL 8 et UL 58).
Toutes ces protéines permettent la formation du complexe de réplication. La thymidine kinase
permet la phosphorylation des nucléosides. La réplication se fait donc dans le noyau grâce aux
protéines béta. Une fois entré dans le noyau, le génome linéaire se circularise (1). La protéine
UL 9 vient alors se fixer au niveau de l’origine de réplication (ORI) pour effectuer une
coupure simple brin au niveau de cette ORI et donner une extrémité 3’OH et 5’ P (2).
Dès lors, il y a fixation de la protéine ICP 8 qui va recruter les protéines nécessaires à la
réplication (hélicase, ADN polymérase ...). La réplication commence et l’ADN polymérase a
besoin d’une extrémité 3’ OH libre comme amorce (3). La réplication est de type Cercles
Roulants : au fur et à mesure de la réplication, on a une deshybridation du brin extérieur. Sur
le brin extérieur simple brin, des amorces simples brins d’ARN présents dans la cellule
viennent se fixer (4). On obtient une synthèse discontinue de fragments double brins
(fragment d’Okazaki) qui vont être correctement assemblés grâce à la ligase (consommation
d’ATP).
Au final, on obtient une réplication complète du brin interne. Il n’y a jamais arrêt de la
réplication car le brin néo-synthétisé sert de matrice pour le brin complémentaire. De même,
la synthèse du brin externe se fait de façon discontinue et il va y avoir formation de
concaténaires, c’est-à-dire plusieurs copies du génome à la suite (au lieu d’une molécule de
200 Kb, on aura une molécule d’environ 2000 Kb par exemple).
d - Assemblage de la capside :
Après activation des gènes gamma, les protéines tardives produites vont permettre
l’assemblage de la capside virale et entrer dans la composition de l’enveloppe. Tout d’abord,
il y a un auto assemblage des protéines VP 5 sous forme d’hexamères et de pentamères qui
serviront à former des capsomères. Les protéines VP 21, 22 et 24 sont des protéines
d’échafaudage car elles permettent de combler les lacunes dans les capsomères et d’effectuer
une jointure. Dès lors, on obtient un pro-capside. Cette structure va être lysée par la protéase
VP 24 pour donner un assemblage creux, permettant ainsi d’accueillir le génome viral
(capside mature).
179
e - Encapsidation :
L’ADN viral est donc synthétisé sous forme d’un polymère génomique. Chaque copie de
génome possède une séquence spécifique qui sera reconnue par la capside. Chaque version de
génome compte un seul signal d’encapsidation. Par conséquent, lorsqu’une capside rencontre
une séquence signal il va y avoir encapsidation puis clivage de l’ADN viral, et ainsi de suite.
Signal d’encapsidation : DR1 - Ub - DR2 - Uc - DR1 - Ub - DR2
180
Figure 3 : Représentation du cycle viral de l'HHV-6.
181
6/ PATHOGENESE , LATENSE ET PERSISTANCE
CHEZ HSV:
Les herpès virus ont la capacité de se multiplier et d’occuper temporellement et spatialement
deux cellules différentes lors de la primo-infection et de la latence.
a - La primo-infection :
C’est le lieu de l’infection productive, c’est-à-dire l’emplacement de la production de
nouveaux virus. Cette primo-infection s’effectue le plus souvent dans les cellules épithéliales
muqueuses et est souvent inapparente car on ne décèle pas de pathologies particulières. En
revanche, c’est également le lieu de réactivation du virus lorsqu’il sort de sa phase de latence.
b - La latence :
Le lieu de latence est différent selon le virus mais il faut que la cellule ne se divise pas (par
exemple dans un neurone bloqué en phase G0). Du fait qu’il n’y ait pas de division cellulaire
et donc pas de réplication productive virale, on ne peut détecter le virus, ce qui est souvent
problématique. Il y a une maintenance du génome viral au cas où le virus se réactiverait en
fonction des conditions ... Le but de la réactivation est donc de coloniser d’autres foyers
cellulaires ou éventuellement d’autres individus.
On sait que lorsque les virus sont dans les cellules épithéliales, certains virus vont migrer dans
les nerfs sensitifs qui innervent les cellules épithéliales. Ces virus vont être décapsidés, migrer
par flux rétrograde dans l’axone pour aller vers le Système Nerveux Central où ils vont se
répliquer pendant 2 à 3 jours pour augmenter le nombre de virions dans les ganglions puis
arrêt total.
En revanche, il existe des gènes de latence LAT qui sont transcrits mais jamais exprimés.
c - La réactivation :
La réactivation de ces virus n’est pas très bien connue, on suppose que certains facteurs
permettent la réapparition du virus comme par exemple le stress, la fatigue, la maladie ...
Ainsi, le virus sortira de sa phase de latence et fera son cycle productif.
182
POXVIRIDAE
1/ DEFINITION
Les poxvirus sont très répandus dans le monde animal (pox est le pluriel de pock qui en
anglais signifie pustule). Parmi ceux qui sont pathogènes pour l'homme se trouvent les virus
de la variole et de la vaccine ainsi que des virus animaux qui infectent l'homme
accidentellement tels les virus du cow-pox, du nodule des trayeurs, de la dermatite pustuleuse
du mouton. Le virus du molluscum contagiosum n'est pathogène que chez l'homme.
Ce sont de grands virus de forme quadrilatère aux angles arrondis de 300/200/100 nm. Ils
contiennent un core central en forme d'haltère ou nucléoïde qui contient le génome et qui est
flanqué de deux corps latéraux. Les enveloppes externes sont différentes des enveloppes
virales habituelles : ce sont des structures d'origine virale qui ne dérivent pas de la membrane
cellulaire et bien que muni de cette enveloppe, les poxvirus sont très résistants.
Le génome est un ADN bicaténaire auquel est associé une ARN polymérase virale.
2/ TAXONOMIE
La famille des poxviridae appartient au groupe I des virus à ADN à double hélice et
comprend :
le virus de la Vaccine
le virus du Molluscum contagiosum
le virus de la variole
Sous famille Chordopoxvirinae
o
Genre Orthopoxvirus; type d'espèce: virus de la Vaccine; Maladie: cowpox,
vaccine, smallpox
o
Genre Parapoxvirus; type d'espèce: Orf virus
o
Genre Avipoxvirus; type d'espèce: Fowlpox virus
o
Genre Capripoxvirus; type d'espèce: Sheeppox virus
183
o
Genre Leporipoxvirus; type d'espèce: Myxoma virus
o
Genre Suipoxvirus; type d'espèce: Swinepox virus
o
Genre Molluscipoxvirus; type d'espèce: Molluscum contagiosum virus
o
Genre Yatapoxvirus; type d'espèce: Yaba monkey tumor virus
Sous famille Entomopoxvirinae
o
Genre Entomopoxvirus A; type d'espèce: Melolontha melolontha
entomopoxvirus
o
Genre Entomopoxvirus B; type d'espèce: Amsacta moorei entomopoxvirus
o
Genre Entomopoxvirus C; type d'espèce: Chironomus luridus entomopoxvirus
3/ VIRUS DE LA VARIOLE ET DE LA VACCINE
Ils font partie du genre orthopoxvirus (avec entre autres le monkeypoxx et le cowpox).
3-1/ Multiplication
Les orthopoxvirus se multiplient sur la membrane chorio-allantoïdienne de l'œuf embryonné
en formant de petites vésicules et sur cultures cellulaires en formant des inclusions
intracytoplasmiques qu'on appelle corps de Guarnieri. Ils donnent également lieu au
phénomène d'hémadsorption car une hémagglutinine est présente dans les cellules infectées.
Dans les cellules, tout se passe dans le cytoplasme. Les poxvirus sont les seuls virus à ADN
qui se multiplient dans le cytoplasme.
184
le virus pénètre par endopinocytose.
sous l'effet d'enzymes du lysosome cellulaire, il subit une première décapsidation qui
met à nu le nucléoïde ou core.
une partie de l'ADN viral est transcrit en ARN messager par une transcriptase virale.
ces ARN messagers sont traduits en protéines précoces dont une décapsidase virale.
sous l'effet de cette décapsidase virale, une deuxième décapsidation survient et l'ADN
viral est totalement libéré.
il sert de matrice pour la formation d'ARN messagers tardifs.
ces ARN messagers tardifs sont traduits en protéines structurales et en enzymes
tardives.
l'ADN viral se réplique (dans le cytoplasme).
suit une maturation des néovirus : les ADN s'entourent de membranes virales.
les nouveaux virus (virions) sont libérés de la cellule.
3-2/ Antigènes
Ils possèdent, localisé sur la nucléocapside, un antigène NP commun à toute la famille
n'induisant pas d'anticorps neutralisants.
En surface, se trouve un antigène LS (dont un composant est thermolabile et l'autre
thermostable d'où son nom) spécifique du genre et suscitant des anticorps neutralisants
L'hémagglutinine - HA - est une lipoprotéine présente dans les cellules infectées mais non
associée au virus.
3-3/ Pouvoir pathogène
La variole est une maladie strictement humaine transmise par contacts interhumains mais
aussi, à cause de la très grande résistance du virus, indirectement par les vêtements ou objets
contaminés ou encore par voie aérienne. Elle donne lieu à un tableau infectieux sévère avec à
une éruption généralisée vésiculo-pustuleuse évoluant en une seule poussée. La forme
habituelle est grave (25% de mortalité) mais il existe une forme bénigne, "l'alastrim",
dangereuse néanmoins par le fait qu'elle risque de propager le virus.
La maladie est immunisante et elle est maintenant considérée comme éradiquée de la surface
du globe grâce à la vaccination.
3-4/ Vaccination
L'histoire de la vaccination antivariolique est exemplaire : JENNER, médecin anglais, a pu
démontrer l'existence d'une immunité croisée entre le virus du cowpox et celui de la variole et
185
a donc inoculé le liquide de vésicule de cowpox pour protéger contre la redoutable variole. Ce
vaccin s'est montré très efficace et a permis l'éradication de la maladie dans le monde entier.
Le virus de la vaccine est utilisé comme virus vecteur de vaccins recombinants : on insère
dans le virus vaccinal le gène codant des protéines vaccinantes d'autres virus : hépatite B,
rage, rougeole… et on inocule ce néo-virus recombinant qui suscite l'apparition d'anticorps
protecteurs.
186
187
4/ AUTRES POXVIRUS HUMAIN
Cowpox, nodule des trayeurs ou paravaccine, dermatite pustuleuse contagieuse ou ORF,
monkeypox occasionnent des éruptions vésiculeuses ressemblant plus ou moins à la variole
mais qui sont bénignes.
Le molluscum contagiosum n'atteint que l'homme et donne lieu à de petites tumeurs localisées
à la région ano-génitale, à la face et au cou. On ne peut cultiver le virus sur cellules.
5/ DIAGNOSTIC BIOLOGIQUE
La meilleure technique est la mise en évidence directe des poxvirus dans le liquide des
vésicules ou dans les croûtes par microscopie électronique ou de ses antigènes par
immunofluorescence ou électrosynérèse.
Pour les orthopoxvirus, l'isolement est possible sur cultures cellulaires - cellules de rein de
singe ou fibroblastes humains - ou sur la membrane chorio-allantoïdienne d'œuf embryonné.
Le sérodiagnostic a peu d'intérêt.
188
VIRUS DE LA GRIPPE
1/ DEFINITION
Les virus de la grippe sont des virus à ARN. Ils appartiennent à la famille des
Orthomyxoviridae et au genre Influenzavirus, dont il existe trois types A, B et C distingués
par l'antigénicité de leurs nucléoprotéines. Parmi les virus de type A, qui sont les plus
fréquents et les plus virulents, on distingue plusieurs sous-types sur la base de leurs antigènes
de surface, l'hémagglutinine (H1 à H15) et la neuraminidase (N1 à N9). Les virus de type A et
B sont responsables des épidémies grippales annuelles, mais seuls les virus de type A sont à
l'origine des pandémies grippales. Le virus de type C semble lié à des cas sporadiques et
donne le plus souvent une grippe d'expression modérée. Les virus A et C infectent plusieurs
espèces, tandis que le virus B est presque spécifique de l'espèce humaine (on ne le rencontre
sinon que chez les phoques).
Virus de la grippe en microscopie électronique
189
2/ STRUCTURE DE LA PARTICULE VIRAL
La particule virale est constituée d'une enveloppe lipidique hérissée de spicules formées par
les glycoprotéines de surface. Les virus A et B ont deux glycoprotéines de surface,
l'hémagglutinine (H) et la neuraminidase (N).
L'hémagglutinine, qui représente environ 40% des glycoprotéines de surface, est formée par
l'association de deux sous unités, HA1 et HA2, reliées par un pont disulfure. L'association de
trois monomères HA forme une spicule d’hémagglutinine à la surface de la particule virale.
L'hémagglutinine permet la fixation du virus sur l'acide sialique terminal des cellules de
l'épithélium cilié de l'arbre respiratoire : elle est très immunogène induisant la production
d'anticorps
dont
certains
peuvent
être
neutralisants.
L'hémagglutinine favorise également la fusion des membranes virales et cellulaires au cours
de la phase de pénétration du virus.
La neuraminidase (ou N-acetyl-neuraminyl-hydrolase), est une sialidase présente sous la
forme d'homotétramères à la surface de la particule virale. Elle permettrait la libération de
virions néoformés en lysant les acides sialiques à la surface de la cellule, ce qui détache
l'hémagglutinine et donc la particule virale.
Dans le cas du virus de type C, il n'y a qu'une sorte de spicule à la surface de la particule
virale qui assure les fonctions à la fois de l'hémagglutinine et de la neuraminidase.
En plus des glycoprotéines de surface, l'enveloppe virale est constituée de deux autres
protéines virales : la protéine de matrice, M1, qui sous-tend l'ensemble de l'enveloppe virale et
la protéine M2 qui joue le rôle de canal ionique pour les virus de type A. Pour les virus de
sous-type B, une protéine de surface NB s'insère dans la bicouche lipidique et assurerait des
fonctions équivalentes à celles de la protéine M2 des virus de type A. Enfin, une protéine
CM2 serait l'homologue pour les virus de type C.
À l'intérieur de la particule virale, le génome viral est présent sous la forme de sept ou huit
nucléocapsides de symétrie hélicoïdale qui résultent chacune de l'association d'une molécule
d'ARN et de nombreuses molécules de nucléoprotéine, NP. Cette protéine fait partie des
antigènes internes du virus : elle détermine le type viral A, B ou C. Trois polymérases, PA
190
(protéine acide), PB1 et PB2 (protéine basique 1 et 2, respectivement), forment le complexe
réplicase/transcriptase et sont associées aux nucléocapsides. Le génome des virus A et B est
constitué de huit segments d'ARN alors que celui du virus C n'en comporte que sept.
Le virus de la grippe reste pathogène durant environ une semaine à température corporelle,
plus de trente jours à zéro °C et presque indéfiniment à des températures très basses (par
exemple les lacs du nord-est de la Sibérie). La plupart des souches de virus grippal sont
aisément inactivées par les désinfectants et les détergents.
3/ CLASSIFICATION ET NOMENCLATURE
La classification des virus grippaux ne s’applique qu’aux virus de type A dont certains sont
hautement pathogènes pour l’homme.
Elle s'appuie sur les propriétés antigéniques de l'hémagglutinine et de la neuraminidase : il
existe 16 sous-types H et 9 sous-types N pouvant donner 16X9 combinaisons possibles. Chez
l'homme on retrouve des virus à H1, H2, H3 et N1 ou N2 responsables de la grippe annuelle.
Tous les sous types existent dans le monde aviaire avec des virus ayant une pathogénicité très
variable pour les oiseaux. Actuellement un virus hautement pathogène H5N1 (avec une
hémagglutinine de sous-type H5 et une neuraminidase de sous-type N1) se propage sous la
forme d'une panzootie d'influenza aviaire et se transmet de manière très rare à l'homme ; on
191
parle alors de grippe aviaire. D'autres souches (H5 ou H7) sont transmissibles à l'homme sans
toutefois entrainer le même pouvoir pathogène. D'autres souches atteignent d'autres espèces
de mammifères tels que les chevaux, le porc, etc. La nomenclature des virus grippaux est la
suivante : type/ lieu d'isolement de la souche virale/ numéro de la souche/année d'isolement
(sous-type). Pour le virus de la grippe aviaire, le terme « H5N1 » est très réducteur. En effet,
actuellement, différentes souches virales circulent avec des pouvoirs pathogènes très
variables : par exemple, les souches A/chicken/Shantou/423/2003(H5N1) ou A/bar-headed
goose/Qinghai/5/2005(H5N1).
4/ LE CYCLE VIRAL
Le cycle de multiplication du virus de la grippe peut être divisé en
plusieurs étapes successives :
• Attachement du virus à la cellule
• Entrée dans la cellule
• Diminution du pH
• Fusion, libération du contenu du virus dans la cellule
• Entrée de l'ARN viral dans le noyau
• Fabrication de nouveaux brins d'ARN viral
• Fabrication des protéines virales
• Sortie de l'ARN viral du noyau
• Migration des éléments
• Assemblage
• Bourgeonnement
• Libération des nouveaux virus
192
193
194
4/ VARIABILITE DES VIRUS GRIPPAUX
Les virus grippaux évoluent et mutent selon deux mécanismes : les
glissements antigéniques (ou drift) ou les cassures antigéniques (shift).
* Les glissements sont des variations antigéniques discrètes et continues qui ne modifient pas
la structure antigénique globale du virus et permettent donc de conserver une immunité
partielle à court terme. Ces glissements sont dus aux mutations qui se produisent au moment
de la synthèse des ARN viraux en raison du taux élevé d'erreurs de l'ARN polymérase virale.
Pour tenir compte des glissements antigéniques
* les vaccins grippaux sont donc préparés chaque année à partir des souches virales ayant
circulé l'année précédente. En février de chaque nouvelle année, l'Organisation mondiale de la
santé (OMS) fixe les souches virales qui composeront le vaccin antigrippal de l'année
suivante, en fonction des données épidémiologiques résultant de la surveillance des virus
influenza circulants.
*
En
2005,
l'OMS
a
demandé
le
remplacement
de
la
souche
influenza
A/Fujian/411/2003(H3N2) par la souche A/California/7/2004(H3N2) pour la préparation des
vaccins antigrippaux.
* Les cassures antigéniques sont des changements radicaux de la structure de
l'hémagglutinine. Elles résultent de réassortiments génétiques survenant entre des virus de
sous-types différents. Ces réassortiments aboutissent notamment au remplacement d'un type
d'hémagglutinine par un autre. L'antigène nucléoprotéique NP, lui, est conservé, il s'agit
toujours d'un virus de type A. L'immunité préexistante à ce changement est sans effet sur le
nouveau virus si bien que les grandes pandémies surviennent suite à des cassures
antigéniques. À l’heure actuelle, les spécialistes craignent une recombinaison génétique entre
un virus de la grippe aviaire A/H5N1 et un virus humain circulant qui pourrait donner
naissance à un nouveau virus hautement pathogène pour l’homme.
195
5/ CARACTERE SAISONNIER
La grippe est nettement plus fréquente et épidémique en hiver, sauf en zone équaroriale et lors
de certaines pandémies. On y a vu plusieurs explication ;
affaiblissement des défenses immunitaires par le froid (hypothèse non confirmée chez
des cochons d'inde élevés en atmosphère contrôlée ; En laboratoire, le froid ne s'est
pas montré capable d'affaiblir leur immunité qui est restée identique à 5, 20 et 30
°C)[26] ;
diminution saisonnière de l'immunité, par exemple en raison d'un moindre apport de
vitamines ;
diminution du taux d'UV en hiver, permettant une survie plus durable du virus dans
l'environnement ;
synergie possible avec d'autres infections bactériennes favorisées à cette saison ;
lien avec le phénomène de migration des oiseaux (on sait que certains oiseaux dont les
canards peuvent être porteurs sains et tous les oiseaux sont vecteurs potentiels de
grippe, et ils peuvent au retour de migration apporter des virus qui ont suffisamment
muté les mois précédant pour être à l'origine d'une souche épidémique), mais les
migrations sont pour partie plus précoces que les dates d'apparition de la grippe.
caractéristiques virales ; Des expériences récentes d’élevage et transmission du virus
chez des cochons d’Inde élevés en environnement contrôlé montrent que 2 facteurs
semblent déterminants ;
o
la température ; l’air froid (5 °C) semble favoriser la transmission virale, qui
est freinée à 20 °C et presque nulle à 30 °C. Le froid pourrait favoriser le virus
en rendant le dégagement des voies respiratoires plus difficile (mucus plus
épais et plus abondant)
o
l’hygrométrie ; Un air sec (20 % à 35 % d’humidité relative) favorise
également la contagion par l’air.
Dans un air sec et froid, le virus grippal serait donc plus stable et plus durablement infectieux.
une température de plus de 20 °C associée à une hmidité relative d'au moins 50 % semble
défavoriser la contation (hors contact physique direct). Néanmoins, des foyers infectieux
importants sont constatés en zone tropicale et équatoriale, chez la volaille et chez l'homme.
196
Figure 3 : Représentation du cycle viral de l'HHV-6.
197
6/ PATHOGENESE , LATENSE ET PERSISTANCE
CHEZ HSV:
Les herpès virus ont la capacité de se multiplier et d’occuper temporellement et spatialement
deux cellules différentes lors de la primo-infection et de la latence.
a - La primo-infection :
C’est le lieu de l’infection productive, c’est-à-dire l’emplacement de la production de
nouveaux virus. Cette primo-infection s’effectue le plus souvent dans les cellules épithéliales
muqueuses et est souvent inapparente car on ne décèle pas de pathologies particulières. En
revanche, c’est également le lieu de réactivation du virus lorsqu’il sort de sa phase de latence.
b - La latence :
Le lieu de latence est différent selon le virus mais il faut que la cellule ne se divise pas (par
exemple dans un neurone bloqué en phase G0). Du fait qu’il n’y ait pas de division cellulaire
et donc pas de réplication productive virale, on ne peut détecter le virus, ce qui est souvent
problématique. Il y a une maintenance du génome viral au cas où le virus se réactiverait en
fonction des conditions ... Le but de la réactivation est donc de coloniser d’autres foyers
cellulaires ou éventuellement d’autres individus.
On sait que lorsque les virus sont dans les cellules épithéliales, certains virus vont migrer dans
les nerfs sensitifs qui innervent les cellules épithéliales. Ces virus vont être décapsidés, migrer
par flux rétrograde dans l’axone pour aller vers le Système Nerveux Central où ils vont se
répliquer pendant 2 à 3 jours pour augmenter le nombre de virions dans les ganglions puis
arrêt total.
En revanche, il existe des gènes de latence LAT qui sont transcrits mais jamais exprimés.
c - La réactivation :
La réactivation de ces virus n’est pas très bien connue, on suppose que certains facteurs
permettent la réapparition du virus comme par exemple le stress, la fatigue, la maladie ...
Ainsi, le virus sortira de sa phase de latence et fera son cycle productif.
198
POXVIRIDAE
1/ DEFINITION
Les poxvirus sont très répandus dans le monde animal (pox est le pluriel de pock qui en
anglais signifie pustule). Parmi ceux qui sont pathogènes pour l'homme se trouvent les virus
de la variole et de la vaccine ainsi que des virus animaux qui infectent l'homme
accidentellement tels les virus du cow-pox, du nodule des trayeurs, de la dermatite pustuleuse
du mouton. Le virus du molluscum contagiosum n'est pathogène que chez l'homme.
Ce sont de grands virus de forme quadrilatère aux angles arrondis de 300/200/100 nm. Ils
contiennent un core central en forme d'haltère ou nucléoïde qui contient le génome et qui est
flanqué de deux corps latéraux. Les enveloppes externes sont différentes des enveloppes
virales habituelles : ce sont des structures d'origine virale qui ne dérivent pas de la membrane
cellulaire et bien que muni de cette enveloppe, les poxvirus sont très résistants.
Le génome est un ADN bicaténaire auquel est associé une ARN polymérase virale.
2/ TAXONOMIE
La famille des poxviridae appartient au groupe I des virus à ADN à double hélice et
comprend :
le virus de la Vaccine
le virus du Molluscum contagiosum
le virus de la variole
Sous famille Chordopoxvirinae
o
Genre Orthopoxvirus; type d'espèce: virus de la Vaccine; Maladie: cowpox,
vaccine, smallpox
o
Genre Parapoxvirus; type d'espèce: Orf virus
o
Genre Avipoxvirus; type d'espèce: Fowlpox virus
o
Genre Capripoxvirus; type d'espèce: Sheeppox virus
o
Genre Leporipoxvirus; type d'espèce: Myxoma virus
199
o
Genre Suipoxvirus; type d'espèce: Swinepox virus
o
Genre Molluscipoxvirus; type d'espèce: Molluscum contagiosum virus
o
Genre Yatapoxvirus; type d'espèce: Yaba monkey tumor virus
Sous famille Entomopoxvirinae
o
Genre
Entomopoxvirus
A;
type
d'espèce:
Melolontha
melolontha
entomopoxvirus
o
Genre Entomopoxvirus B; type d'espèce: Amsacta moorei entomopoxvirus
o
Genre Entomopoxvirus C; type d'espèce: Chironomus luridus entomopoxvirus
3/ VIRUS DE LA VARIOLE ET DE LA VACCINE
Ils font partie du genre orthopoxvirus (avec entre autres le monkeypoxx et le cowpox).
3-1Multiplication
Les orthopoxvirus se multiplient sur la membrane chorio-allantoïdienne de l'œuf embryonné
en formant de petites vésicules et sur cultures cellulaires en formant des inclusions
intracytoplasmiques qu'on appelle corps de Guarnieri. Ils donnent également lieu au
phénomène d'hémadsorption car une hémagglutinine est présente dans les cellules infectées.
Dans les cellules, tout se passe dans le cytoplasme. Les poxvirus sont les seuls virus à ADN
qui se multiplient dans le cytoplasme.
le virus pénètre par endopinocytose.
sous l'effet d'enzymes du lysosome cellulaire, il subit une première décapsidation qui
met à nu le nucléoïde ou core.
une partie de l'ADN viral est transcrit en ARN messager par une transcriptase virale.
ces ARN messagers sont traduits en protéines précoces dont une décapsidase virale.
sous l'effet de cette décapsidase virale, une deuxième décapsidation survient et l'ADN
viral est totalement libéré.
200
il sert de matrice pour la formation d'ARN messagers tardifs.
ces ARN messagers tardifs sont traduits en protéines structurales et en enzymes
tardives.
l'ADN viral se réplique (dans le cytoplasme).
suit une maturation des néovirus : les ADN s'entourent de membranes virales.
les nouveaux virus (virions) sont libérés de la cellule.
3-2/Antigènes
Ils possèdent, localisé sur la nucléocapside, un antigène NP commun à toute la famille
n'induisant
pas
d'anticorps
neutralisants.
En surface, se trouve un antigène LS (dont un composant est thermolabile et l'autre
thermostable d'où son nom) spécifique du genre et suscitant des anticorps neutralisants
L'hémagglutinine - HA - est une lipoprotéine présente dans les cellules infectées mais non
associée au virus.
3-3/ Pouvoir pathogène
La variole est une maladie strictement humaine transmise par contacts interhumains mais
aussi, à cause de la très grande résistance du virus, indirectement par les vêtements ou objets
contaminés ou encore par voie aérienne. Elle donne lieu à un tableau infectieux sévère avec à
une éruption généralisée vésiculo-pustuleuse évoluant en une seule poussée. La forme
habituelle est grave (25% de mortalité) mais il existe une forme bénigne, "l'alastrim",
dangereuse néanmoins par le fait qu'elle risque de propager le virus.
La maladie est immunisante et elle est maintenant considérée comme éradiquée de la surface
du globe grâce à la vaccination.
3-4/Vaccination
L'histoire de la vaccination antivariolique est exemplaire : JENNER, médecin anglais, a pu
démontrer l'existence d'une immunité croisée entre le virus du cowpox et celui de la variole et
a donc inoculé le liquide de vésicule de cowpox pour protéger contre la redoutable variole. Ce
vaccin s'est montré très efficace et a permis l'éradication de la maladie dans le monde entier.
Le virus de la vaccine est utilisé comme virus vecteur de vaccins recombinants : on insère
dans le virus vaccinal le gène codant des protéines vaccinantes d'autres virus : hépatite B,
rage, rougeole… et on inocule ce néo-virus recombinant qui suscite l'apparition d'anticorps
protecteurs.
201
4/ AUTRES POXVIRUS HUMAIN
Cowpox, nodule des trayeurs ou paravaccine, dermatite pustuleuse contagieuse ou ORF,
monkeypox occasionnent des éruptions vésiculeuses ressemblant plus ou moins à la variole
mais qui sont bénignes.
Le molluscum contagiosum n'atteint que l'homme et donne lieu à de petites tumeurs localisées
à la région ano-génitale, à la face et au cou. On ne peut cultiver le virus sur cellules.
5/ DIAGNOSTIC BIOLOGIQUE
La meilleure technique est la mise en évidence directe des poxvirus dans le liquide des
vésicules ou dans les croûtes par microscopie électronique ou de ses antigènes par
immunofluorescence
ou
électrosynérèse.
Pour les orthopoxvirus, l'isolement est possible sur cultures cellulaires - cellules de rein de
singe ou fibroblastes humains - ou sur la membrane chorio-allantoïdienne d'œuf embryonné.
Le sérodiagnostic a peu d'intérêt.
202
VIRUS DE LA GRIPPE
1/ DEFINITION
Les virus de la grippe sont des virus à ARN. Ils appartiennent à la famille des
Orthomyxoviridae et au genre Influenzavirus, dont il existe trois types A, B et C distingués
par l'antigénicité de leurs nucléoprotéines. Parmi les virus de type A, qui sont les plus
fréquents et les plus virulents, on distingue plusieurs sous-types sur la base de leurs antigènes
de surface, l'hémagglutinine (H1 à H15) et la neuraminidase (N1 à N9). Les virus de type A et
B sont responsables des épidémies grippales annuelles, mais seuls les virus de type A sont à
l'origine des pandémies grippales. Le virus de type C semble lié à des cas sporadiques et
donne le plus souvent une grippe d'expression modérée. Les virus A et C infectent plusieurs
espèces, tandis que le virus B est presque spécifique de l'espèce humaine (on ne le rencontre
sinon que chez les phoques).
Virus de la grippe en microscopie électronique
203
2/ STRUCTURE DE LA PARTICULE VIRAL
La particule virale est constituée d'une enveloppe lipidique hérissée de spicules formées par
les glycoprotéines de surface. Les virus A et B ont deux glycoprotéines de surface,
l'hémagglutinine (H) et la neuraminidase (N).
L'hémagglutinine, qui représente environ 40% des glycoprotéines de surface, est formée par
l'association de deux sous unités, HA1 et HA2, reliées par un pont disulfure. L'association de
trois monomères HA forme une spicule d’hémagglutinine à la surface de la particule virale.
L'hémagglutinine permet la fixation du virus sur l'acide sialique terminal des cellules de
l'épithélium cilié de l'arbre respiratoire : elle est très immunogène induisant la production
d'anticorps
dont
certains
peuvent
être
neutralisants.
L'hémagglutinine favorise également la fusion des membranes virales et cellulaires au cours
de la phase de pénétration du virus.
La neuraminidase (ou N-acetyl-neuraminyl-hydrolase), est une sialidase présente sous la
forme d'homotétramères à la surface de la particule virale. Elle permettrait la libération de
virions néoformés en lysant les acides sialiques à la surface de la cellule, ce qui détache
l'hémagglutinine et donc la particule virale.
Dans le cas du virus de type C, il n'y a qu'une sorte de spicule à la surface de la particule
virale qui assure les fonctions à la fois de l'hémagglutinine et de la neuraminidase.
En plus des glycoprotéines de surface, l'enveloppe virale est constituée de deux autres
protéines virales : la protéine de matrice, M1, qui sous-tend l'ensemble de l'enveloppe virale et
la protéine M2 qui joue le rôle de canal ionique pour les virus de type A. Pour les virus de
sous-type B, une protéine de surface NB s'insère dans la bicouche lipidique et assurerait des
fonctions équivalentes à celles de la protéine M2 des virus de type A. Enfin, une protéine
CM2 serait l'homologue pour les virus de type C.
À l'intérieur de la particule virale, le génome viral est présent sous la forme de sept ou huit
nucléocapsides de symétrie hélicoïdale qui résultent chacune de l'association d'une molécule
d'ARN et de nombreuses molécules de nucléoprotéine, NP. Cette protéine fait partie des
antigènes internes du virus : elle détermine le type viral A, B ou C. Trois polymérases, PA
204
(protéine acide), PB1 et PB2 (protéine basique 1 et 2, respectivement), forment le complexe
réplicase/transcriptase et sont associées aux nucléocapsides. Le génome des virus A et B est
constitué de huit segments d'ARN alors que celui du virus C n'en comporte que sept.
Le virus de la grippe reste pathogène durant environ une semaine à température corporelle,
plus de trente jours à zéro °C et presque indéfiniment à des températures très basses (par
exemple les lacs du nord-est de la Sibérie). La plupart des souches de virus grippal sont
aisément inactivées par les désinfectants et les détergents.
3/ CLASSIFICATION ET NOMENCLATURE
La classification des virus grippaux ne s’applique qu’aux virus de type A dont certains sont
hautement pathogènes pour l’homme.
Elle s'appuie sur les propriétés antigéniques de l'hémagglutinine et de la neuraminidase : il
existe 16 sous-types H et 9 sous-types N pouvant donner 16X9 combinaisons possibles. Chez
l'homme on retrouve des virus à H1, H2, H3 et N1 ou N2 responsables de la grippe annuelle.
Tous les sous types existent dans le monde aviaire avec des virus ayant une pathogénicité très
variable pour les oiseaux. Actuellement un virus hautement pathogène H5N1 (avec une
hémagglutinine de sous-type H5 et une neuraminidase de sous-type N1) se propage sous la
forme d'une panzootie d'influenza aviaire et se transmet de manière très rare à l'homme ; on
parle alors de grippe aviaire. D'autres souches (H5 ou H7) sont transmissibles à l'homme sans
toutefois entrainer le même pouvoir pathogène. D'autres souches atteignent d'autres espèces
de mammifères tels que les chevaux, le porc, etc. La nomenclature des virus grippaux est la
suivante : type/ lieu d'isolement de la souche virale/ numéro de la souche/année d'isolement
(sous-type). Pour le virus de la grippe aviaire, le terme « H5N1 » est très réducteur. En effet,
actuellement, différentes souches virales circulent avec des pouvoirs pathogènes très
205
variables : par exemple, les souches A/chicken/Shantou/423/2003(H5N1) ou A/bar-headed
goose/Qinghai/5/2005(H5N1).
4/ LE CYCLE VIRAL
Le cycle de multiplication du virus de la grippe peut être divisé en
plusieurs étapes successives :
• Attachement du virus à la cellule
• Entrée dans la cellule
• Diminution du pH
• Fusion, libération du contenu du virus dans la cellule
• Entrée de l'ARN viral dans le noyau
• Fabrication de nouveaux brins d'ARN viral
• Fabrication des protéines virales
• Sortie de l'ARN viral du noyau
• Migration des éléments
• Assemblage
• Bourgeonnement
• Libération des nouveaux virus
206
4/ VARIABILITE DES VIRUS GRIPPAUX
Les virus grippaux évoluent et mutent selon deux mécanismes : les glissements
antigéniques (ou drift) ou les cassures antigéniques (shift).
* Les glissements sont des variations antigéniques discrètes et continues qui ne modifient pas
la structure antigénique globale du virus et permettent donc de conserver une immunité
partielle à court terme. Ces glissements sont dus aux mutations qui se produisent au moment
de la synthèse des ARN viraux en raison du taux élevé d'erreurs de l'ARN polymérase virale.
Pour tenir compte des glissements antigéniques
* les vaccins grippaux sont donc préparés chaque année à partir des souches virales ayant
circulé l'année précédente. En février de chaque nouvelle année, l'Organisation mondiale de la
santé (OMS) fixe les souches virales qui composeront le vaccin antigrippal de l'année
suivante, en fonction des données épidémiologiques résultant de la surveillance des virus
influenza circulants.
*
En
2005,
l'OMS
a
demandé
le
remplacement
de
la
souche
influenza
A/Fujian/411/2003(H3N2) par la souche A/California/7/2004(H3N2) pour la préparation des
vaccins antigrippaux.
* Les cassures antigéniques sont des changements radicaux de la structure de
l'hémagglutinine. Elles résultent de réassortiments génétiques survenant entre des virus de
sous-types différents. Ces réassortiments aboutissent notamment au remplacement d'un type
d'hémagglutinine par un autre. L'antigène nucléoprotéique NP, lui, est conservé, il s'agit
toujours d'un virus de type A. L'immunité préexistante à ce changement est sans effet sur le
nouveau virus si bien que les grandes pandémies surviennent suite à des cassures
antigéniques. À l’heure actuelle, les spécialistes craignent une recombinaison génétique entre
un virus de la grippe aviaire A/H5N1 et un virus humain circulant qui pourrait donner
naissance à un nouveau virus hautement pathogène pour l’homme.
207
5/ CARACTERE SAISONNIER
La grippe est nettement plus fréquente et épidémique en hiver, sauf en zone équaroriale et lors
de certaines pandémies. On y a vu plusieurs explication ;
affaiblissement des défenses immunitaires par le froid (hypothèse non confirmée chez
des cochons d'inde élevés en atmosphère contrôlée ; En laboratoire, le froid ne s'est
pas montré capable d'affaiblir leur immunité qui est restée identique à 5, 20 et 30
°C)[26] ;
diminution saisonnière de l'immunité, par exemple en raison d'un moindre apport de
vitamines ;
diminution du taux d'UV en hiver, permettant une survie plus durable du virus dans
l'environnement ;
synergie possible avec d'autres infections bactériennes favorisées à cette saison ;
lien avec le phénomène de migration des oiseaux (on sait que certains oiseaux dont les
canards peuvent être porteurs sains et tous les oiseaux sont vecteurs potentiels de
grippe, et ils peuvent au retour de migration apporter des virus qui ont suffisamment
muté les mois précédant pour être à l'origine d'une souche épidémique), mais les
migrations sont pour partie plus précoces que les dates d'apparition de la grippe.
caractéristiques virales ; Des expériences récentes d’élevage et transmission du virus
chez des cochons d’Inde élevés en environnement contrôlé montrent que 2 facteurs
semblent déterminants ;
o
la température ; l’air froid (5 °C) semble favoriser la transmission virale, qui
est freinée à 20 °C et presque nulle à 30 °C. Le froid pourrait favoriser le virus
en rendant le dégagement des voies respiratoires plus difficile (mucus plus
épais et plus abondant)
o
l’hygrométrie ; Un air sec (20 % à 35 % d’humidité relative) favorise
également la contagion par l’air.
Dans un air sec et froid, le virus grippal serait donc plus stable et plus durablement infectieux.
une température de plus de 20 °C associée à une hmidité relative d'au moins 50 % semble
défavoriser la contation (hors contact physique direct). Néanmoins, des foyers infectieux
importants sont constatés en zone tropicale et équatoriale, chez la volaille et chez l'homme.
208
TOBAMOVIRUS
Les Tobamovirus sont l'un des genres les plus étudiés des virus des plantes. Les Tobamovirus
sont classés en deux sous-groupes, définis par leur origine, leurs différences sur les génomes
et l’assemblage des virions.
Virus de la mosaïque du tabac.
1.
Taxonomie
Virus à brin ssRNA, aucun stade de l'ADN; (pas affecté la famille= non classé)
Exemple : Virus de la mosaïque du tabac
2.
Organisation structurale
Les virions se composent d'une capside non enveloppée. La capside est allongée, en forme de
tige, droite, et les expositions présentent une symétrie hélicoïdale. Les virions font 70-100 nm
de long et 15-17.26-18.2 nm de large.
3.
Organisation et biologie moléculaire
Le génome des Tobamovirus est constitué soit des monomères ou polymères, non segmentés,
et contient un simple brin linéaire d'ARN. Les espèces mineures de non-respect du génome
d'acide nucléique peuvent également être trouvées dans des virions. L’acide nucléique dans la
209
capside est principalement d'origine du génome des virions mais peut aussi provenir des
acides nucléiques de l'hôte origine (notamment ARNm et ARNr de l’hôte trouvé à court de
certaines espèces de particules).
La séquence complète du génome est d'environ 6450
nucléotides de long.
4.
Ecologie virale & Pathologie
Les tobamovirus sont extrêmement stables. Par exemple, le caractère infectieux du TMV a été
réduite 12 fois quand on purifie la mosaïque du tabac en l’exposant sur la surface d'une
roquette à la radiation solaire pendant plusieurs minutes à une altitude maximale de 149 km.
Les tobamovirus peuvent survivre pendant de longues périodes dans des conditions favorisant
la préservation. Les tobamovirus ont également une large gamme d'hôtes et ont été détectés
dans les plantes, le sol, l'eau et les nuages. On ne connaît aucun insecte vecteur, mais il est
connu que Les tobamovirus sont transmis par la sève des plantes infectées par contact des
autres plantes lors des manipulations par les travailleurs, sur les ustensiles de serre, et par la
propagation des plantes.
REOVIRUS
Depuis quelques années, plusieurs études ont montré que certains virus
peuvent détruire des cellules cancéreuses, tout en épargnant les cellules
normales. Un des exemples récents de virus « oncolytique » est celui du
réovirus de mammifères dont la réplication dans les cellules infectées est
normalement bloquée par l’activation de la protéine kinase cellulaire PKR. En
revanche, la transformation cellulaire par activation du proto-oncogène Ras
inhibe la PKR, ce qui permet la réplication virale et entraîne la destruction des
cellules infectées.
Parmi les virus proposés comme des agents « oncolytiques » éventuels, on
trouve
différentes
formes
manipulées
210
génétiquement
d’adénovirus,
d’herpèsvirus et de rétrovirus ainsi que, plus récemment, le virus de la
stomatite vésiculaire et le réovirus de mammifères. Bien que ce dernier n’ait
été qu’assez récemment l’objet d’études en ce sens, les progrès visant à son
utilisation éventuelle en clinique ont été rapides. L’exemple du réovirus illustre
également les principes guidant le développement de l’utilisation de virus en
tant qu’agents anti-cancéreux.
I. La taxonomie
Le génome du réovirus consiste en dix segments d’ARN bicaténaire transcrits
par des enzymes virales au sein de la capside interne du virus, et codant pour
onze protéines. La réplication du génome viral s’effectue par synthèse du brin
négatif à partir du brin d’ARN positif, pour former un ARN bicaténaire. Le cycle
réplicatif des réovirus s’achève généralement par la lyse cellulaire, entraînant
le relargage de particules virales.
In vitro, le spectre d’hôte des réovirus de mammifères semble très large. De
multiples lignées cellulaires d’origine animale (humaine, simienne, murine,
canine, etc.) permettent en effet la réplication virale . L’origine tissulaire des
cellules
sensibles
(fibroblastes,
cellules
également très large.
II. Organisation structurale
211
épithéliales,
neurones…)
est
Les réovirus sont des virus sans enveloppe et possédant une double capside
protéique. Leur pénétration dans les cellules s’effectue par endocytose suivie
d’une digestion partielle de la capside externe par des enzymes lysosomiales
(Figure 1). Cette élimination de certaines protéines de la capside externe
permet la traversée de la membrane de l’endosome par le virus. Un autre
mécanisme d’entrée du virus dans la cellule, sans doute prépondérant dans
les conditions naturelles d’infection, repose sur la digestion protéolytique de la
capside externe par des enzymes présentes au sein du tractus intestinal,
digestion qui permettrait une pénétration trans-membranaire directe du virus.
Des résultats obtenus par notre équipe ont également révélé que la protéolyse
de la capside externe peut démasquer une activité « mucinolytique » du virus,
ce qui pourrait faciliter l’infection virale des surfaces épithéliales muqueuses
recouvertes d’une épaisse couche de mucine .
Figure 1 - Cycle réplicatif du réovirus.
212
La pénétration du virus s’effectue par endocytose suivie d’une digestion
partielle de la capside externe par des enzymes lysosomiales permettant la
traversée de la membrane endosomique par le virus. Une voie alterne consiste
en une digestion protéolytique de la capside externe par des enzymes
retrouvées au sein du tractus intestinal ; cela permettrait une pénétration
transmembranaire directe de la particule intermédiaire ainsi produite. Le
génome viral formé de dix segments d’ARN bicaténaire est transcrit par des
enzymes virales présentes au sein de la capside interne du virus. L’ARN
messager viral coiffé libéré dans le cytoplasme permet la synthèse des
protéines virales, suivie de leur assemblage et de la reconnaissance d’une
copie de chacun des ARN viraux afin de former une nouvelle particule
(assemblage partiel). Le génome viral sera répliqué au sein de cette dernière
par copie de la matrice d’ARN messager monocaténaire en ARN bicaténaire.
La capside externe sera finalement ajoutée afin de produire des virions
complets et infectieux qui seront relargués par lyse cellulaire.
III. Organisation moléculaire
La protéine PKR: contrôle traductionnel et oncogenèse
213
La PKR est l’une des protéines induites par l’interféron, et elle joue un rôle
important dans l’activité antivirale de cette cytokine, y compris vis-à-vis des
réovirus.
L’activation
de
la
PKR
est
dépendante
de
la
formation
d’homodimères actifs de l’enzyme grâce à sa liaison avec de l’ARN
bicaténaire, ou à des structures bicaténaires formées par le repliement de
molécules d’ARN monocaténaires (Figure 2). La PKR activée peut alors
s’autophosphoryler, par réaction intermoléculaire au sein du dimère, puis
phosphoryler divers substrats cellulaires. Le plus important est sans doute le
facteur d’initiation de la traduction eIF-2α dont l’activité est alors inhibée, ce
qui bloque la synthèse protéique. Pour des raisons qui ne sont pas encore
clarifiées, la traduction des ARN messagers viraux est souvent inhibée de
façon préférentielle à la suite de cette phosphorylation de elF-2α. L’importance
de la PKR dans le contrôle de la réplication virale est également mise en
évidence par le fait que de multiples virus non apparentés ont acquis des
mécanismes s’opposant à l’effet de cette kinase.
Figure 2- Mécanisme d’action de la PKR et contrôle par des facteurs viraux.
214
L’attachement d’un activateur d’ARN bicaténaire à la PKR permet la formation
du dimère actif de l’enzyme. L’autophosphorylation de la PKR augmente aussi
son activité qui, finalement, entraîne la phosphorylation de substrats tels que
eIF-2α. La phosphorylation du facteur de traduction eIF-2α bloque l’activité de
celui-ci et inhibe la synthèse protéique. Certains facteurs viraux peuvent agir
en dégradant la PKR via une activité protéolytique, en bloquant la
dimérisation, en interférant avec l’attachement à l’ARN bicaténaire, ou en
agissant à titre de pseudo-substrat, ce qui limite l’activité de la PKR sur eIF2α.
.
Outre son activité antivirale, la PKR pourrait aussi agir en tant qu’antioncogène. Il a en effet été démontré que son inhibition, par l’expression d’un
mutant dominant négatif, entraîne la transformation de fibroblastes NIH-3T3 en
culture, un même phénotype pouvant être obtenu par l’expression d’un mutant
non phosphorylable de son substrat eIF-2α.
IV. Biologies moléculaires du virus
Transformation cellulaire et infection par les réovirus
215
Les fibroblastes NIH-3T3 sont normalement résistants à l’infection par les
réovirus. En effet, même si le virus a la capacité de pénétrer dans la cellule, la
transcription des ARN viraux provoque la phosphorylation et l’activation de la
PKR, bloquant ainsi la synthèse des protéines virales. En revanche,
l’activation de la PKR est bloquée si les cellules sont transformées par
l’expression de Harvey-Ras, une forme constitutivement active, liée au GTP,
de la protéine Ras (Figure 3). Ce phénomène d’inhibition de la PKR par Ras
était déjà connu, mais le mécanisme impliqué demeure encore obscur . Dans
les cellules transformées et infectées par le réovirus, l’inhibition de la PKR est
associée à une importante synthèse des protéines virales, entraînant la lyse
des cellules. Cette sensibilité des cellules à l’infection virale n’est pas due à la
transformation cellulaire elle-même, mais à l’activation de la voie de
signalisation de Ras. Les cellules transformées par certains autres oncogènes
tels que Myc demeurent en effet résistantes ; elles deviennent en revanche
sensibles si la voie Ras est activée de façon indirecte par stimulation du
récepteur de l’EGF (epidermal growth factor) ou par l’expression de
l’oncogène Erb-B, une forme tronquée et constitutivement active de ce
récepteur. Compte tenu de la complexité des voies de signalisation
intracellulaire reliées à Ras, on peut supposer que d’autres facteurs impliqués
dans cette voie pourraient aussi affecter la réplication virale.
216
Figure 3- Effet de Ras sur la synthèse protéique.
Cette figure résume quelques-unes des interactions fonctionnelles entre la
voie de signalisation de Ras et le contrôle de la synthèse protéique via la PKR.
Les flèches vertes indiquent un effet positif (activation) et les flèches rouges un
effet négatif. Les flèches noires indiquent que la protéine ou l’ARN déplace
l’équilibre
positivement
nécessairement
directs
ou
négativement.
mais
peuvent
Les
effets
demander
ne
la
sont
pas
participation
d’intermédiaires qui ne sont pas toujours connus.
.
L’effet in vivo de l’infection virale sur la croissance tumorale a ensuite été
étudié dans différents modèles murins de tumorigenèse. L’injection locale de
réovirus
entraîne
la
régression
des
tumeurs
développées
après
transplantation, chez la souris NIH, de cellules NIH-T3 transformées. Des
résultats semblables ont été obtenus avec des tumeurs développées à partir
de cellules de lignées tumorales humaines implantées chez des souris
immunodéficientes (souris nude).
Une limite possible à l’utilisation thérapeutique des réovirus pourrait être la
réponse immune de l’hôte, soit lors d’une infection primaire, soit en cas
d’immunité préalable contre le virus, qui concerne une majorité de la
217
population humaine déjà exposée aux réovirus. Cependant, les études
effectuées sur des souris syngéniques immunocompétentes montrent que
l’injection de virus dans des tumeurs développées à partir de fibroblastes
transformés par Ras provoque la régression de ces tumeurs. Une régression
tumorale est également observée si les souris ont été pré-immunisées contre
le réovirus.
Des expériences d’immunolocalisation ont clairement établi que la régression
tumorale est liée à la synthèse abondante de protéines virales au sein des
cellules cancéreuses infectées, entraînant leur destruction. L’activation, directe
ou indirecte (par exemple via l’activation de Erb-B) de Ras était observée dans
plus de 60 % des tumeurs humaines. Cela permet d’envisager que de
nombreux cancers puissent être sensibles à l’effet cytolytique des réovirus.
Cette hypothèse est renforcée par les études réalisées chez la souris qui
montrent que des tumeurs développées à partir de cellules de gliomes, de
lymphomes, de cancers de l’ovaire, du sein, de la vessie, du côlon ou de la
prostate, sont effectivement sensibles au virus.
Si, jusqu’à présent, l’effet antitumoral des réovirus a été surtout examiné après
injection locale au sein des tumeurs, des résultats récents montrent que ces
virus sont également efficaces s’ils sont administrés par voie systémique, ce
qui serait un atout important pour éliminer les métastases situées dans des
sites anatomiques éloignés de la tumeur primaire.
218
Il reste à établir si une thérapie reposant sur l’utilisation de réovirus répondrait
à tous les critères de sécurité requis pour une utilisation en clinique humaine.
L’utilisation de réovirus sous le nom de Reolysin® fait l’objet d’un premier essai
clinique de phase I
dans lequel dix-huit patients ne répondant pas aux
traitements anticancéreux classiques ont reçu, par injection intra-tumorale, des
doses variables de virus. Aucun effet secondaire n’a été observé, confirmant le
faible pouvoir pathogène du virus chez l’adulte. En outre, les résultats
préliminaires montrent une diminution du volume tumoral chez plus de la
moitié de ces patients.
V. Pathologie
L’acronyme de réovirus (respiratory enteric orphan virus) a été proposé par
Sabin en 1959 pour désigner un groupe de virus largement répandus mais ne
pouvant être clairement associés à une pathologie. Ces virus ont été isolés
chez des individus présentant des symptômes respiratoires ou entériques très
modestes. Chez l’adulte, il est peu probable que les réovirus de mammifères
soient pathogènes. L’inoculation intra-nasale de virus, réalisée dans les
années 1960 chez des volontaires, a seulement provoqué l’apparition dans
quelques cas de légers symptômes au niveau des voies aériennes
supérieures [5]. En outre, plus de 70 % des adultes dans les pays
industrialisés possèdent des anticorps contre les réovirus, ce qui suggère que
l’exposition à ces virus n’entraîne que peu ou pas de conséquences pour la
219
santé. Une association entre la présence de ces virus et l’atrésie biliaire chez
l’enfant a toutefois été proposée, mais demeure controversée.
VIRUS A TRANSPORT HYDRIQUE
Virus West Nil
Qu'est-ce que le virus West Nil?
Le virus West Nil, souvent appelé virus du Nil occidental, est un microorganisme appartenant
au genre Flavivirus. Il se rencontre habituellement chez les humains, les oiseaux et divers
220
animaux d'Afrique, d'Europe de l'Est, d'Asie de l'Ouest et du Moyen-Orient. Ce n'est que tout
récemment que le virus a été détecté en Amérique du Nord.
Comment le virus West Nil se transmet-il?
Le virus West Nil est transmis aux humains par la piqûre d'un moustique infecté. Les
moustiques sont eux-mêmes infectés lorsqu'ils se nourrissent du sang d'oiseaux porteurs du
virus. Ils peuvent alors transmettre le virus West Nil aux humains et aux animaux lorsqu'ils
les piquent pour se nourrir de leur sang. De récentes études ont confirmé la transmission du
virus par transfusion sanguine et par transplantation d'organes. Certains faits confirment
également que la femme enceinte peut transmettre le virus à l'enfant qu'elle porte et que le
nouveau-né peut être infecté par le lait maternel. De plus, le personnel des laboratoires peut
être infecté par le virus West Nil s'il se pique avec une aiguille souillée. Cela dit, rien
n'indique que le virus puisse être transmis par contact personnel, ni qu'une personne puisse
être infectée en manipulant des oiseaux ou d'autres animaux infectés tels que des chats, des
chiens ou des chevaux.
Quelles espèces d'oiseaux peuvent transmettre le virus West Nil?
En Amérique du Nord, on a relevé plus de 150 espèces d'oiseaux infectés par le virus West
Nile. Certaines espèces ne présentent aucun signe évident de contamination, même une fois
infectés. D'autres, telles les corneilles, les geais bleus et les corbeaux, sont infectés en plus
grand nombre et peuvent mourir. Il faut communiquer avec le bureau local de la santé
publique dès la découverte d'un oiseau mort.
Aucune preuve ne permet d'affirmer que le virus peut être transmis au cours de la
manipulation d'un oiseau mort infecté. Il est néanmoins prudent d'éviter tout contact à mains
nues avec des animaux morts. Les personnes qui manipulent un oiseau mort doivent porter
des gants et déposer l'oiseau dans un sac, lui-même inséré dans un second sac. Il est conseillé
de se laver soigneusement les mains avec de l'eau et du savon après avoir manipulé un oiseau
mort.
Quels sont les symptômes de l'infection par le virus West Nil?
Les symptômes de l'infection par le virus West Nil peuvent se manifester de 3 à 15 jours après
la piqûre d'un moustique infecté. Dans la majorité des cas, les personnes infectées n'ont aucun
221
symptôme ou éprouvent tout au plus de légers symptômes pseudo-grippaux, tels que de la
fièvre, des maux de tête et des courbatures. Certaines personnes peuvent aussi présenter une
éruption cutanée ou un gonflement des ganglions lymphatiques.
L'infection par le virus West Nil ne fait aucune distinction entre les gens des divers groupes
d'âge. Certains groupes de la population, notamment les aînés, les jeunes et les sujets
immunodéficients, peuvent être gravement touchés par l'infection. Lorsqu'elle se présente
sous une forme grave, l'infection par le virus West Nil peut porter atteinte au cerveau
(encéphalite) et aux membranes qui le recouvrent ainsi qu'à celles qui protègent la moelle
épinière (méningite). Dans ces cas précis, l'infection peut se manifester par des céphalées
intenses, une forte fièvre, une raideur à la nuque, des vomissements, de la confusion, une
faiblesse musculaire, un coma et, dans certains cas, elle peut être mortelle.
L'infection par le virus West Nil a-t-elle des effets à long terme?
On ne connaît pas encore les conséquences à long terme de l'infection attribuable à ce très
récent virus. Les études effectuées jusqu'à maintenant révèlent que certaines personnes
présentant des symptômes et diverses complications attribuables à cette infection se
rétablissent complètement. D'autres, cependant, éprouvent divers problèmes de santé durant
de longues périodes, notamment faiblesse musculaire, fatigue et céphalées, confusion,
dépression, problèmes de concentration et perte de mémoire. On ignore encore pourquoi
certaines personnes se rétablissent tandis que d'autres restent aux prises avec des problèmes
de santé à des degrés divers.
Existe-t-il un traitement contre l'infection par le virus West Nil?
Il n'existe aucun traitement précis contre l'infection par le virus West Nil; toutefois, un grand
nombre de ses symptômes et complications peuvent être traités.
Il n'existe aucun vaccin humain contre le virus West Nil. Toutefois, les gens atteints de cette
infection acquièrent une immunité qui devrait les protéger durant le reste de leur vie.
Comment peut-on repérer une infection par le virus West Nil?
Les premiers signes que les médecins tentent de trouver sont les symptômes d'une infection
par le virus West Nil. Des analyses sanguines confirment ou infirment par la suite que la
222
personne est infectée. Deux prélèvements de sang distincts sont analysés à un intervalle
d'environ trois semaines.
Quelles sont les catégories de travailleurs plus exposés au virus
West Nil?
Les travailleurs les plus exposés à une infection par le virus West Nil comprennent les
groupes suivants :
les personnes travaillant en plein air,
les travailleurs chargés de recueillir les oiseaux morts,
les vétérinaires,
le personnel des laboratoires.
Quelles précautions les travailleurs doivent-ils prendre?
On recommande à ceux qui travaillent en plein air de se vêtir de chemises à manches longues
et de pantalons longs, et de vaporiser leurs vêtements d'un insectifuge, car les moustiques
peuvent piquer à travers les tissus minces. Ils doivent aussi lire attentivement toutes les
instructions apposées sur l'étiquette du produit avant d'utiliser un insectifuge. Les personnes
chargées de recueillir les oiseaux morts doivent porter des gants et déposer les carcasses dans
deux sacs insérés l'un dans l'autre. Elles doivent ensuite se laver soigneusement les mains
avec de l'eau et du savon.
Il est conseillé aux vétérinaires de porter leur équipement de protection individuelle,
notamment les robes, les gants, les masques et un dispositif de protection oculaire. Le
personnel de laboratoire doit suivre les recommandations de l'Avis de bio sécurité produit par
le Bureau de la sécurité des laboratoires, Centre de mesures et d'interventions d'urgence,
Agence de santé publique du Canada, Santé Canada.
Comment peut-on prévenir l'infection par le virus West Nil?
223
Chacun de nous peut prévenir l'infection par le virus West Nil et s'en protéger plus
efficacement en prenant les précautions recommandées et en appliquant des mesures de lutte
appropriées pour réduire les populations de moustiques (maringouins).
Que fait-on pour limiter le nombre de moustiques?
Les autorités locales et provinciales en matière de santé sont chargées de déterminer s'il est
approprié d'utiliser des insectifuges pour limiter les populations de moustiques dans une
région. De nombreuses municipalités ont prévu vaporiser des larvicides sur les eaux
stagnantes et les bassins récepteurs où les maringouins déposent leurs oeufs. Le méthoprène,
un larvicide chimique, sera employé pour les bassins récepteurs. Le Bti (pour Bacillus
thuringiensis israelensis), un larvicide biologique, sera employé pour les eaux stagnantes. Les
autorités espèrent ainsi réduire de façon considérable les populations de maringouins.
L'Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire (ARLA) de Santé Canada a enregistré
le méthoprène et le Bti en vue de leur utilisation au Canada. Dans le cadre de ce processus
d'homologation, les produits sont soumis à une rigoureuse évaluation scientifique visant à
déterminer si leur emploi présente des risques.
Comment peut-on limiter le nombre de moustiques autour de la
maison?
Les moustiques, communément appelés maringouins, déposent leurs oeufs à la surface des
eaux stagnantes. Voici quelques conseils permettant de limiter la reproduction des
maringouins autour de sa maison :
Enlever l'eau qui s'accumule sur les bâches et autres dispositifs de
fermeture des piscines.
Retourner les pataugeoires, une fois la baignade terminée.
Recouvrir les réservoirs d'eaux souterraines.
224
Changer l'eau des bains pour oiseaux deux fois par semaine.
Régler le dosage de chlore de votre piscine selon les instructions du
fabricant.
Mettre du chlore dans les étangs décoratifs ou songer à ajouter des
poissons qui se nourrissent de larves de moustique.
Quelles précautions devrait-on prendre pour se protéger?
Les gens devraient demeurer à l'intérieur à l'aube, à la tombée du jour et au début de la soirée,
soit les périodes d'activité intense des maringouins. Si vous vous trouvez en plein air durant
ces périodes de la journée, porter des chemises à manches longues et des pantalons longs.
Enfin, choisissez surtout des vêtements de couleur claire, que les moustiques apprécient
moins.
Si vous décidez d'utiliser un insectifuge, prenez soin de bien lire la totalité de l'étiquette et de
vous conformer aux instructions. L'ARLA a homologué cinq matières actives différentes
pouvant être utilisées au Canada comme insectifuge personnel.
p-menthane-3,8-diol : Nouveau produit assurant une protection contre les moustiques durant
une période pouvant atteindre deux heures. Ce produit peut être appliqué deux fois par jour,
mais ne doit pas être utilisé pour les enfants de moins de trois ans.
huile de soya : Les produits contenant de l'huile de soya assurent une protection contre les
moustiques durant une période variant ente une heure et trois heures et demie.
citronnelle et lavande : Ces produits assurent une protection durant une période comprise
entre 30 minutes et deux heures, mais ne doivent pas être utilisés pour les enfants de moins de
deux ans.
DEET (N,N-diéthyl-3-méthylbenzamide) : Le DEET a récemment fait l'objet d'une nouvelle
évaluation visant à garantir son emploi sans danger et la protection qu'il assure. Les conseils
de sécurité ci-après reposent l'évaluation du N,N-diéthyl-3-méthylbenzamide effectuée par
l'ARLA :
Enfants de moins de 6 mois : NE PAS utiliser d'insectifuges
personnels contenant du DEET.
225
Enfants âgés de 6 mois à 2 ans : Une application par jour d'un
insectifuge contenant au plus 10 % de DEET peut être effectuée. NE
PAS appliquer le DEET sur le visage ou les mains.
Enfants âgés de 2 à 12 ans : Un insectifuge contenant 10 % ou
moins de DEET peut être utilisé. NE PAS appliquer plus de trois fois
par jour et NE PAS appliquer sur le visage ou les mains.
Enfants de 12 ans et plus, et adultes : Utiliser un insectifuge
contenant au plus 30 % de DEET.
Les études révèlent que les produits contenant une concentration moins élevée de DEET sont
aussi efficaces, mais que la période de protection assurée est moins longue.
Voici quelques exemples illustrant les périodes de protection respectivement assurées par des
insectifuges contenant des concentrations différentes de N,N-diéthyl-3-méthylbenzamide :
Durée de la protection
Concentration de DEET
15 %
5 heures
5%
2 heures
Virus de Dengue
226
La dengue, maladie infectieuse transmise par des moustiques, est devenue ces dernières
années un important sujet de préoccupation pour la santé publique internationale. Elle sévit
dans les régions tropicales et subtropicales de la planète avec une prédilection pour les zones
urbaines et périurbaines.
La forme hémorragique, complication potentiellement mortelle, a été reconnue pour la
première fois dans les années 50 au cours d'épidémies aux Philippines et en Thaïlande, mais
on la retrouve aujourd'hui dans la plupart des pays d'Asie et, dans plusieurs d'entre eux, elle
constitue désormais une cause importante d'hospitalisation et de mortalité infantile.
Le virus de la dengue existe sous quatre formes distinctes, mais étroitement apparentées. La
guérison entraîne une immunité à vie contre le sérotype qui a provoqué l'infection mais ne
confère qu'une immunité passagère et partielle contre les trois autres. On est fondé à penser
que l'infection par un second virus, accroît le risque de maladie plus grave avec complication
hémorragique.
Prévalence
Au niveau mondial, la prévalence de la dengue progresse de façon spectaculaire depuis
quelques décennies. La maladie est désormais endémique dans plus de 100 pays d'Afrique,
des Amériques, de la Méditerranée orientale, de l'Asie du Sud-Est et du Pacifique occidental.
Ces deux dernières régions sont les plus affectées. Avant 1970, seuls neuf pays avaient connu
des épidémies de dengue hémorragique, mais ce chiffre avait plus que quadruplé en 1995.
Environ 2,5 milliards de personnes, soit deux cinquièmes de la population mondiale, sont
désormais exposées au risque. Selon les estimations actuelles de l'OMS, il pourrait y avoir
chaque année dans le monde 50 millions de cas de dengue.
Pour la seule année 2001, il y a eu plus de 609 000 cas de dengue dans les Amériques, dont
15 000 cas de dengue hémorragique, soit plus du double des cas enregistrés dans cette région
en 1995.
En plus de l'augmentation du nombre des cas à mesure que la maladie se propage dans de
nouvelles zones, des flambées épidémiques explosives surviennent désormais. C'est ainsi
qu'en 2001, le Brésil a notifié plus de 390 000 cas, dont au moins 670 de dengue
hémorragique.
227
Autres statistiques :
Au cours des épidémies, les taux d'atteintes chez les sujets
sensibles se situent souvent entre 40 et 50 % mais peuvent
atteindre 80 à 90 %.
On estime que chaque année 500 000 cas de dengue hémorragique,
dont
une
très
forte
proportion
d'enfants,
nécessitent
une
hospitalisation. La mort survient dans au moins 2,5 % des cas, mais
le taux de létalité pourrait être le double.
Faute d'un traitement adapté, le taux de létalité de la dengue
hémorragique peut dépasser 20 %. Avec les traitements modernes
de soutien intensif, on peut abaisser ces taux à moins de 1 %.
On attribue la propagation de la dengue à l'extension de l'aire de distribution géographique des
quatre types de virus et de leurs moustiques vecteurs, dont le plus important est Aedes aegypti.
La croissance rapide des populations urbaines amène au contact du moustique vecteur un
nombre toujours plus grand de personnes, notamment dans des zones favorables à la
prolifération des moustiques, par exemple là où les ménages conservent leur eau et où
l'évacuation des déchets est insuffisante.
Transmission
Les virus de la dengue sont transmis à l'homme par la piqûre des femelles de moustiques
infectées du genre Aedes. Le moustique acquiert en général le virus en se nourrissant du sang
d'une personne infectée. Après une incubation de 8 à 10 jours, le moustique infectieux pourra
transmettre toute sa vie le virus aux sujets sensibles lorsqu'il procède à des piqûres
exploratoires ou prend ses repas de sang. La femelle infectieuse peut également transmettre le
virus à la génération suivante par voie transovarienne, mais l'on n'a pas encore bien déterminé
l'importance de cette voie dans le maintien de la transmission.
C'est principalement chez l'homme que prolifère le virus, mais des travaux ont montré que
dans certaines régions du monde, des singes pouvaient être contaminés et constituer peut-être
une source d'infection pour les moustiques indemnes. Chez un sujet infecté, le virus circule
dans le sang pendant deux à sept jours et les épisodes fébriles coïncident approximativement
228
avec cette période, pendant laquelle un moustique peut se contaminer s'il se nourrit sur ce
sujet.
Caractèristiques
La dengue est une maladie grave de type grippal qui touche les nourrissons, les enfants en bas
âge et les adultes, mais dont l'issue est rarement fatale.
Elle présente un tableau clinique qui varie selon l'âge du patient. Chez les nourrissons et les
enfants en bas âge, elle peut prendre la forme d'un syndrome fébrile indifférencié avec
éruption. Chez l'enfant plus âgé et l'adulte, on peut observer soit un syndrome fébrile bénin,
soit une maladie incapacitante classique d'installation brusque avec forte fièvre, éruption,
céphalées intenses et douleurs rétro-orbitaires, musculaires et articulaires.
La dengue hémorragique est une complication potentiellement mortelle qui se caractérise par
une forte fièvre, des phénomènes hémorragiques souvent accompagnés d'une hépatomégalie
et, dans les cas graves, d'un collapsus cardio-vasculaire. Elle commence en général par une
forte montée fébrile accompagnée d'une rougeur du visage et d'autres symptômes
physiologiquement atypiques généralement observés dans la dengue. La fièvre peut se
maintenir deux à sept jours, atteindre 40 à 41 °C et s'accompagner éventuellement de
convulsions et de phénomènes hémorragiques.
Dans les cas favorables, la totalité des symptômes s'apaisent après la disparition de la fièvre.
Dans les cas graves, l'état du malade peut se détériorer soudainement après un épisode fébrile
de quelques jours ; la température s'effondre, puis des signes de collapsus cardio-vasculaire
apparaissent et le malade peut rapidement tomber dans un état critique de choc et mourir dans
les 12 à 24 heures, ou au contraire récupérer rapidement moyennant une restauration
satisfaisante de la masse sanguine.
Traitement
Il n'existe pas de traitement spécifique. Toutefois, une prise en charge clinique attentive par
des médecins et des infirmières expérimentés permet souvent de sauver les malades atteints
d'une forme hémorragique. Le traitement de soutien intensif et adapté permet d'abaisser le
229
taux de mortalité à moins de 1 %. La prise en charge du cas de dengue hémorragique repose
essentiellement sur le maintien de la volémie.
Vaccination
La mise au point d'un vaccin contre la dengue et ses formes hémorragiques est malaisée en
raison de l'existence de quatre types différents de virus et du fait que la protection contre un
ou deux de ces virus peut en réalité accroître le risque d'une infection plus grave. Néanmoins,
on avance dans la mise au point de vaccins susceptibles de protéger contre les quatre types de
virus. Ces produits pourraient être commercialisés dans quelques années.
Lutte contre la dengue
A l'heure actuelle, la seule méthode pour prévenir ou combattre la dengue et ses formes
hémorragiques consiste à détruire le moustique vecteur.
En Asie et dans les Amériques, Aedes aegypti se reproduit principalement dans des
conteneurs produits par l'homme tels que les récipients en terre, les fûts métalliques, les
citernes en ciment utilisées pour la conservation de l'eau domestique, ainsi que les récipients
en plastique abandonnés, les vieux pneus et d'autres objets accumulant l'eau de pluie. En
Afrique, les gîtes larvaires comprennent également des habitats naturels tels que trous d'arbres
ou aisselles des feuilles.
Ces dernières années, Aedes albopictus, vecteur secondaire de la dengue en Asie, s'est installé
aux Etats-Unis, dans plusieurs pays d'Amérique latine et des Caraïbes, dans certaines régions
d'Europe et dans un pays d'Afrique. On attribue en grande partie la propagation géographique
rapide de cette espèce au commerce international des pneus usagés.
La lutte antivectorielle repose la gestion du milieu et des méthodes chimiques. L'évacuation
correcte des déchets solides et l'amélioration des conditions de conservation de l'eau, comme
de recouvrir les récipients de façon à empêcher les moustiques femelles de pondre, font partie
des méthodes recommandées dans le cadre de programmes à assise communautaire.
L'épandage d'insecticides adaptés sur les gîtes larvaires, notamment ceux qui sont utiles pour
les habitants d'une maison, par exemple les récipients pour conserver l'eau, empêche la
reproduction des moustiques pendant plusieurs semaines mais doit être renouvelé
230
régulièrement. On a également introduit avec un certain succès de petits poissons et des
copépodes (petits crustacés) se nourrissant des moustiques. Au cours des flambées
épidémiques, les mesures d'urgence consistent essentiellement à tuer les moustiques adultes
en épandant des insecticides à l'aide de dispositifs portables ou montés sur des camions, voire
des avions. L'effet est cependant passager et variable, les gouttelettes d'aérosols ne pénétrant
pas forcément à l'intérieur des maisons et n'atteignant pas les microhabitats où des moustiques
sont séquestrés. En outre, cette méthode est onéreuse et très lourde à mettre en oeuvre. Pour
guider le choix des insecticides, il est nécessaire de vérifier périodiquement la sensibilité du
vecteur à ceux qui sont le plus fréquemment utilisés. Les efforts de lutte doivent
s'accompagner d'une surveillance active des populations naturelles de moustiques pour
déterminer l'impact du programme.
VIRUS DE VIH
1 - généralités
Le virus du SIDA
Le virus du sida fait partie de la famille des lentivirus. Il s'agit d'un virus possédant un
génome sous forme d'ARN, contenu dans une capside protéique, elle même entourée par une
231
enveloppe formée d'une membrane lipidique.
Son nom correspond à son effet pathologique : VIH = Virus d'Immunodéficience Acquise.
La maladie qu'il cause chez l'Homme est le SIDA : Syndrome d'ImmunoDéficience Acquise.
Deux types de VIH
On distingue actuellement deux types de VIH : le VIH-1 et le VIH-2. Ces deux virus sont très
proches (42 % d'homologie au niveau de leur génome). Le VIH-1 est le plus répandu : ce
dossier traite essentiellement de ce virus (quelques distinctions entre ces deux virus seront
toutefois dégagées).
Mode de transmission du virus
Le virus du SIDA peut être transmis de diverses manières, qui impliquent différents fluides
corporels : le sang, les sécrétions génitales, le lait
Transmission par voie sexuelle
Le virus est présent dans les sécrétions génitales, et peut donc être transmis lors d'un rapport
sexuel, qu'il soit homosexuel ou hétérosexuel (la majorité des sidéens africains sont ainsi
contaminés lors de rapports hétérosexuels).
Certaines maladies sexuellement transmissibles, et surtout la multiplication des partenaires
(sans protection lors des rapports) favorisent cette transmission.
(70 à 80 % des cas d'infection)
transmission par le sang
Le virus étant présent dans le sang, il peut être transmis lors de tout "don" de sang d'un
individu à un autre : lors de pratiques toxicomanes (échanges de seringues), de manière
accidentelle, ou lors de transfusions.
Un dépistage systématique des dons du sang a permis de réduire ce dernier mode de
transmission (risque résiduel estimé à 1/500.000).
Transmission materno-foetale
232
Le virus est capable de traverser la barrière hémato-placentaire, et ainsi de contaminer, in
utero, un foetus.
Le cas le plus fréquent semble être toutefois lors de l'accouchement.
De plus, le virus se retrouve dans le lait maternel, d'où une contamination lors de l'allaitement
(cas fréquent surtout en Afrique).
Sans traitement, le VIH-1 se transmet à 15-20% de la mère à son enfant (30% si allaitement).
Le VIH-2 ne se transmet lui, qu'à 2%.
Avec traitement préventif, le taux de transmission du VIH-1 baisse à moins de 8% (moins de
2% en Europe).
Chaque jour, environ 1000 enfants naissent en Afrique porteurs du VIH...
2 - structures du VIH et de son génom
Structure du VIH-1 (animation Flash)
Le virus du SIDA se compose d'un matériel génétique (ARN) accompagné de quelques
protéines, le tout contenu dans deux "coques" protéiques (les capsides), elles-mêmes
entourées d'une membrane, portant des protéines spécifiques (cette membrane et ces
protéines forment l'enveloppe du virus).
Structure du génome viral
Le gémone du virus du SIDA se compose d'un ARN simple brin de 9181 nucléotides. Il
comporte trois gènes principaux (Gag, Pol, et Env), ainsi que quelques gènes de régulation, de
petite taille. Il comporte de plus des séquences spécifiques, situées à ses extrémités (5'UTR et
3'UTR - UTR = région non transcrite "UnTranscribed Region").
Une fois rétrotranscrit sous la forme d'un ADN double brin (voir cycle), il s'exprime par le
biais de deux ARN messagers, qui aboutissent à la synthèse de trois protéines. Ces protéines
sont ensuite clivées par des protéases, pour aboutir aux différentes protéines virales
233
3 - cycle du VIH
Le virus du SIDA présent dans le sang est capable de se fixer à des cellules particulières du
système immunitaire : les lymphocytes T4. Ces lymphocytes sont ainsi nommés, car porteurs
de la protéine transmembraire CD4. La fixation du virus à ces cellules fait intervenir CD4
(reconnu par la protéine gp120 du virus), ainsi que d'autres protéines membranaires (les corécepteurs) (voir "entrée du virus"). A partir de cette fixation, le matériel génétique du VIH
peut pénétrer dans le lymphocyte.
Il est à noter que le VIH peut en fait infecter de nombreux types cellulaires différents. Nous
nous limiterons ici (conformément aux programmes de TS) à l'exemple des lymphocytes T4.
Une fois dans le cytoplasme, l'ARN du virus est rétrotranscrit en ADNc double brin. Cet
ADNc pénètre dans le noyau, et s'intègre au génome de la cellule hôte. L'expression des gènes
du virus permet alors la fabrication des protéines du virus. Assemblées, elles permettent la
formation de nouveaux virions, qui bourgeonnent de la cellule, en s'entourant au passage
d'une membrane (héritée de la cellule infectée). Ceci permet la libération de nouveaux virus
dans le sang de l'organisme infecté.
Il est à noter que l'expression du génome viral se réalise grâce à la machinerie de transcription
(puis de traduction) de la cellule infectée.
Le schéma ci-dessous résume ce cycle.
234
légende
(1) attachement
Le virus se fixe sur le lymphocyte T4, par reconnaissance entre la protéine virale
gp120 et la protéine CD4 du lymphocyte (ainsi qu'un co-récepteur
(2) pénétration
Les deux membranes (du virus et du lymphocyte) fusionnent, ce qui permet la
pénétration de la nucléocapside (les deux capsides + le matériel génétique, etc.) du
virus dans le cytoplasme
(3) décapsidation
Les deux capsides se dissocient, libérant l'ARN viral dans le cytoplamse.
(4) réverse transcription et intégration
Grâce à la réverse transcriptase virale, l'ARN viral est rétrotranscrit en ADN double
brin. Cet ADN pénètre dans le noyau, où il s'intègre au génome du lymphocyte. Il est
ensuite transcrit en ARN.
(5) traduction
Après avoir été transcrits par l'ARN polymérase de la cellule, les ARN messagers
viraux sont traduits en trois précurseurs protéiques. Ces précurseurs sont clivés par des
protéases, pour donner les différentes protéines du virus.
(6) assemblage
Les protéines virales et l'ARN viral (transcrit par ailleurs) sont associés pour reformer
des virus (sans la membrane). Les protéines virales membranaires sont intégrées à la
membrane du lymphocyte.
(7) bourgeonnement
Le virus bourgeonne, emportant un fragment de la membrane plasmique du
lymphocyte (qui contient uniquement les protréines membranaires virales).
(8) libération
Les nouveaux virus sont libérés dans le milieu intérieur. Ils peuvent infecter de
nouveaux lymphocytes T4.
4 - mécanisme d'entrée du VIH dans les cellules
protéines virales et CD 4
235
Le virus du SIDA utilise pour rentrer dans ses cellules hôtes les protéines présentes à sa
membrane et à celle de la cellule hôte. La protéine virale gp 120 possède en effet un
domaine de liaison à la protéine CD 4. Le virus du SIDA est ainsi capable de se fixer
spécifiquement aux lymphocytes T4, qui portent cette protéine à leur membrane. Cette
fixation de gp 120 à CD 4 conditionne l'ensemble des étapes suivantes permettant la
pénétration de la nucléocapside virale dans le lymphocyte.
La fixation de gp 120 à CD 4 permet de démasquer une autre protéine membranaire virale :
gp 41. Celle-ci s'insert alors dans la membrane du lymphocyte, permettant la fusion des deux
membranes, et ainsi l'entrée du virus dans la cellule :
co-récepteurs du VIH
En réalité, le récepteur CD 4 seul est insuffisant pour une pénétration du VIH dans la cellule.
Des co-récepteurs sont nécessaires. Parmi ceux-ci, on peut citer deux protéines
transmembranaires : CXCR-4 et CCR-5. Ces co-récepteurs ne sont pas des protéines
spécifiques des lymphocytes T4 : de nombreuses autres cellules les possèdent. Toutes les
souches de VIH n'utilisent pas le même co-récepteur. Il existe aussi d'autres co-récepteurs
possibles...
Il est à noter que certaines personnes possédant un allèle particulier du co-récepteur CCR5
(délétion de 32 paires de bases dans le gène) semblent résistantes à l'infection par le VIH. Ces
individus représenteraient 1 % de la population
236
5 - un exemple de variabilité du VIH : le VIH-1
9 sous-types de VIH-1
On distingue deux types de VIH : le VIH-1 et le VIH-2. Pour chaque type, il est possible de
dégager un certain nombre de sous-types, sur la base de comparaison de séquences. Ainsi,
pour le VIH-1, on ne compte pas moins de 9 sous-types
Ces différents sous-types (ou souches) peuvent être corrélés à des zones géographiques. Par
exemple, la souche B est essentiellement présente en amérique du nord et en europe.
Néanmoins, il est à noter que l'on trouve différentes souches au sein d'une même zone
géographique, et même au sein d'un même individu infecté... La variabilité du VIH est très
forte.
origine de la variabilité du VIH
Deux mécanismes rentrent en jeu pour expliquer une telle variabilité du VIH :
1- la réverse transcriptase a un taux d'erreur très élevé, de l'ordre de 10-3 à 10-4. Ceci
correspond à une à deux mutation(s) par cycle de réplication;
2- le taux de renouvellement du virus est très élevé (demi-vie de 48 h), ce qui donne de 108
à109 virions synthétisés par jour.
237
Une telle variabilité rend difficile l'élaboration d'un vaccin. Ainsi, lorsque le système
immunitaire est encore fort, on observe un grand nombre de variants, dûs aux mutations : le
virus déborde ainsi le système immunitaire, qui est alors détruit. La variabilité se réduit alors,
le variant le plus efficace prenant le dessus.
6 - évolution du virus et diagnostic
évolution de l'infection virale
On distingue 3 phases lors d'une infection par le virus du SIDA :
1- la primo-infection : juste après la contamination par le VIH, le nombre de virus
présents (= charge virale) augmente fortement, puis diminue rapidement, du fait de la
réponse du système immunitaire;
2- la phase asymptomatique : l'individu atteint ne présente aucun symptome de la
maladie, et le nombre de virus n'augmente que très légèrement; mais le nombre de
variants augmente fortement... Malgré le contrôle de la maladie par le système
immunitaire, les lymphocytes T sont progressivement détruits par le virus;
3- le SIDA : le système immunitaire est débordé; le nombre de virus augmente
fortement (mais le nombre de variants se limite aux plus efficaces); les symptômes
apparaissent.
diagnostic
Parralèlement à l'évolution de l'infection, un certain nombre de paramètres varie : la quantité
de CD 4 (correspondant au nombre de lymphocytes - elle diminue donc pendant la phase
asymptomatique), la quantité d'ARN viral (correspondant au nombre de virus), et les
anticorps anti-VIH. Ces derniers montrent la réaction du système immunitaire face à
l'infection par le VIH. Ils apparaissent lors de la primo-infection (qui dure de 3 à 8 semaines).
238
Chez les adultes, cette apparition d'anticorps anti-VIH est utilisée pour diagnostiquer une
infection par le virus du SIDA. On recherche ainsi leur présence, par deux tests de dépistage
ELISA (fixation des anticorps), puis par un test de confirmation par western blot (séparation
de protéines sur gel). En cas de résultat positif, on dit que l'individu est séropositif : il
possède des anticorps anti-VIH dans son sérum.
Il est à noter que l'infection n'est pas décelable par cette méthode lors de la primo-infection
(pas d'anticorps...). On propose donc de réaliser généralement 2 tests à deux mois d'intervalle
(sauf s'il n'y a pas eu de pratique à risque depuis deux mois). Toutefois, on peut déceler une
primo-infection en recherchant la présence d'antigène p24 (capside interne) dans le sérum.
Chez le nouveau-né, on réalise un diagnostic direct : coculture de cellules sanguines
prélevées chez l'enfant avec des lymphocytes, puis détection de l'ARN viral par PCR. En
effet, les anticorps franchissant la barrière hémato-placentaire, une séropositivité à la
naissance n'est que le reflet de celle de la mère du nouveau-né...
suivi sérologique d'un patient VIH+
Un patient séropositif est suivi, pour observer l'évolution de la maladie. Pour cela, on
recherche l'ARN viral dans le plasma et on le quantifie. Ceci donne la quantité de virus
présent, ou charge virale.
7 – Thérapeuthique
Les recherches de traitement contre le virus du SIDA sont multiples. Elles font appel aux
connaissances actuelles sur le cycle du virus : ses moyens pour s'accrocher et pénétrer dans
ses cellules cibles, son expression dans ces cellules, etc. Il existe de nombreuses voies de
traitement, visant donc à bloquer le développement du VIH en différents points de son cycle :
239
Des traitements visant à prévenir l'infection (blocage de l'attachement et de la pénétration du
virus dans la cellule), qui étaient encore inefficaces il y a peu, sont en cours de
développement.
Les traitements actuels utilisent un mélange d'inhibiteurs de la réverse transciptase et
d'antiprotéases : ces traitements sont efficaces mais ils n'éliminent pas le virus de l'organisme
infecté. Leur action est essentiellement de bloquer l'expansion du virus : ceci nécessite donc
un traitement à vie.
On attend beaucoup également de la thérapie génique, mais pour l'instant ce type de
traitement n'est pas encore appliqué.
En conclusion, le meilleur traitement reste encore la prévention...
Quaranfil (Ar 1113)
NON CLASSES (Groupe : Quaranfil)
ORIGINE :
Isolé par RM TAYLOR et coll., NAMRU III, Le Caire (Egypte), à partir d'un lot d'Argas
(Persicargas) arboreus, pour la pluspart des nymphes, sous la référence Ar 1113.
Prélevement effectué 8 Décembre 1953.
Lieu de collecte : Barrage sur le Nil, près du Caire (Egypte), 30° N, 32° E.
Milieu : Bosquet d'arbres, dortoir de Bubulcul ibis (Aigrette).
240
ISOLEMENT :
Inoculation intra cérébrale sur souriceaux nouveau né le 10 Décembre 1953.
IDENTIFICATION :
Cette souche a été reconnue comme différente de tous les arbovirus auxquels elle a été
comparée (TAYLOR, 1966). Il a été montré une faible réaction croisée avec Chenuda et
Nyamanini (TAYLOR, 1966).
MALADIE :
Humaine : Fièvre avec prostration.
HOTES OU VECTEURS (voir aussi les données du CRORA) :
Humain
Oiseaux : Bubulcus ibis, Pigeons.
Tiques : Argas arboreus, Argas hermanni, Argas vulgaris.
DISTRIBUTION GEOGRAPHIQUE :
Afghanistan, Afrique du Sud, Egypte, Iran, Nigéria.
Salanga (An B 904 a)
NON CLASSES
ORIGINE :
Isolé par JC JACOBI et M GERMAIN, Institut Pasteur de Bangui (Républicaine
Centrafricaine), à partir d'un prélèvement sanguin sur Aethomys medicatus, sous la référence
An B 904 a.
Prélèvement effectué le 24 Septembre 1971.
241
Lieu de collecte : Salanga (République Centrafricaine), 04° 09' N, 18° 31' E.
Milieu : Forêt tropicale humide.
ISOLEMENT :
Inoculation intra cérébrale, intra péritonéale et sous cutanée sur souriceaux nouveau né le 9
Octobre 1971.
IDENTIFICATION :
Cette souche a été reconnue comme différente de tous les arbovirus auxquels elle a été
comparée.
MALADIE :
Humaine, ou animale, inconnue.
HOTES OU VECTEURS (voir aussi les données du CRORA) :
Mammifères : Aethomys medicatus (rongeur).
DISTRIBUTION GEOGRAPHIQUE :
République Centrafricaine.
Rétroviridæ :
242
I- Définition :
Les rétrovirus sont regroupés en une grande famille dont les membres sont des virus à ARN
enveloppés, dont la structure, la composition et les propriétés réplicatives sont communes. Ils
sont schématiquement divisés en deux catégories selon l’organisation de leur génome : les
rétrovirus simples et les rétrovirus complexes. Les premiers portent les trois gènes majeurs
d’information pour les protéines virales, les autres possèdent en plus des gènes de régulation
non structuraux. Ces virus sont regroupés en sept genres : les virus oncogènes (cinq genres),
les lentivirus (un genre) et les spumavirus (un genre).
II- Histoire
Le premier rétrovirus humain à avoir été découvert est le HTLV-1, par Robert Gallo en 1981.
Très rapidement d’autres virus ont été identifié : HTLV-2 en 1982 et surtout le VIH en 1983.
La découverte de ce dernier et la pandémie que l’on connaît depuis, a poussé les institutions
de recherches publiques et privées, ainsi que l’industrie pharmaceutique, à faire des rétrovirus
les virus les plus étudiés au monde. Une nouvelle classe d’antiviraux a été mis au point
s’attaquant à des particularités des rétrovirus et sont appelés antirétroviraux.
III- la taxonomie des Retroviridae
Dans la famille des Retroviridae, on distingue plusieurs genres au sein de deux sous-familles :
•La sous-famille des Orthoretrovirinae :
Le genre Alpharetrovirus : dont le prototype est le virus de la leucémie aviaire (ALV : Avian
leukosis virus)
Espèces : Avian leukosis virus [ALV], Rous sarcoma virus [RSV], Avian myelocytomatosis
virus [AMV
Le genre Betaretrovirus : dont le représentant majeur est le virus de la tumeur mammaire de
la souris (MMTV : Mouse mammary tumor virus)
Le genre Gammaretrovirus : dont le représentant est le virus de la leucémie murine (MLV :
Murine leukaemia virus)
243
Espèces : Murine leukemia virus [MLV],
Feline leukemia virus [FeLV],
Moloney murine sarcoma virus [MoMSV].
Le genre Deltaretrovirus : représenté par le virus de la leucémie bovine (BLV : Bovine
leukaemia virus) et les virus de la leucémie à cellule T humaine 1 et 2 (HTLV : Human Tlymphotropic virus)
Espèces: Primate T-lymphotropic virus 1 [PTLV-1]
Simian T-lymphotropic virus 1 [STLV-1]
Human T-lymphotropic virus 1 [HTLV-1]
Espèces: Primate T-lymphotropic virus 2 [PTLV-2]
Simian T-lymphotropic virus 2 [STLV-2]
Human T-lymphotropic virus 2 [HTLV-2]
Primate T-lymphotropic virus 3 [PTLV-3]
Simian T-lymphotropic virus 3 [STLV-3]
Le genre Epsilonretrovirus : représenté par le virus du sarcome dermique du saumon
‘Walleye’ (WDSV : Walleye dermal sarcoma virus)
Le genre Lentivirus : dont le prototype a été à l’origine le virus Maedi-Visna (VMV) du
mouton, puis il a été supplanté par les virus de l’immunodéficience humaine (HIV)
Le genre Lentivirus, auxquels appartiennent le VMV (Visna-Maedi Virus), le CAEV (Caprine
arthritis encephalitis virus), le BIV (Bovine immunodeficiency virus), Le FIV (Feline
immunodeficiency virus), le SIV (Simian immunodeficiency virus), le EIAV (Equine
infectious anemia virus) et le HIV (Human immunodeficiency virus), est constitué de
plusieurs virus ayant une structure génétique et des mécanismes moléculaires de réplication
communs mais des interactions biologiques avec leur hôte qui leurs sont propres. Les
lentivirus causent une infection persistante et progressive, dont le développement est très lent.
Ils provoquent des maladies à évolution lente, caractérisées par une longue période de latence
aboutissant à la dégénérescence de multiples organes et à la mort.
244
•
La sous-famille des Spumaretrovirinae :
Le genre Spumavirus : dont les prototypes sont le virus spumeux du chimpanzé (CFV :
Chimpanzé foamy virus) et le virus spumeux humain (Human spumavirus).
IV- Organisation structurale :
Généralités :
Ce sont des virus globulaires enveloppés d’un diamètre de 110 à 125 nanomètres, très
répandus dans le monde animal. Leur enveloppe est issue de la dernière cellule infectée car la
prolifération se fait par bourgeonnement. Elle est enrichie par des protéines d’enveloppes
spécifiques codées par le gène env du virus. Autour de l’ARN se trouve la capside. Le
génome est diploïde, les deux brins monocaténaires d’ARN sont reliés par des ponts
hydrogènes à leur extrémité 5’.
Le brin d’ARN étant monocaténaire, des erreurs de transcription surviennent
fréquemment (il n’y a pas de contrôle possible à l’aide du nucléotide complémentaire) ;
si certaines aboutissent à un ADN improductif, d’autres sont viables et engendrent des
mutants qui peuvent éventuellement différer par leur signature antigénique. Cette
grande variabilité rend difficile la vaccination.
Ce sont des virus à ARN monocaténaire, de polarité positive, infectant les vertébrés. Ils se
distinguent notamment par la présence d’une enzyme virale : la transcriptase inverse (TI) qui
traduit leur génome d’ARN en ADN pour être intégré par la suite dans le génome de la
cellule. La TI a la particularité de commettre relativement facilement des erreurs, ce qui fait
que certains rétrovirus ont une grande variabilité génétique. En effet, les rétrovirus intégrés à
l’ADN cellulaire, appelés rétrovirus simples ou endogènes, peuvent modifier le patrimoine
génétique de manière permanente et transmissible à la descendance de l’hôte. Cette propriété
est partagée par des éléments non viraux contenant la transcriptase inverse (rétrotransposon).
Les particularités du cycle réplicatif des rétrovirus sont mises à profit pour la conception de
vecteurs utilisés pour modifier la composition génétique de l’hôte
245
Ils sont la cause de différentes formes de cancer, d’immunodéficiences, dont le sida, et de
dégénérescences du système nerveux central. Ce sont des parasites vrais car leurs génomes
s’intègrent sous forme d’ADN proviral, le provirus, dans celui de la cellule hôte, pour ensuite
s’exprimer pendant toute la vie active de la cellule. Les manipulations génétiques récentes de
rétrovirus ont abouti à l’élaboration de vecteurs rétroviraux pour le transfert de gènes dans des
cellules, et cette méthode, en cours d’expérimentation chez l’animal, va permettre le
développement de nouvelles thérapeutiques.
Les virus oncogènes, excepté les virus de la leucémie humaine des cellules T (HTLV) et de la
leucémie bovine (BLV), sont des virus simples. Tous les autres sont des virus complexes.
Toutes les classes de vertébrés et d’autres embranchements du règne animal (notamment
insectes et mollusques) sont concernées par ces virus responsables de pathologies variées. Le
pouvoir pathogène des Spumavirus est pour l’instant inconnu.
Les lentivirus (ou Lentivirinae) :
Ces virus non transformant sont responsables de pathologie à évolutions lentes.
L’exemple le plus connu est le virus HIV mais il existe d’autres virus appartenant au
lentivirus comme le SIV, le FIV ou le BIV.
Les lipides bilayer est affiché concentriques comme deux cercles qui
extérieure sont imbriquées l’enveloppe de protéines complexes. Les
protéines de capside sont indiquées à titre d’un hexagone. Les deux
copies du génome ARN sont présentées comme une boucle lié par
nucléoprotéines. D’autres protéines sont aussi indiquées.
246
VIRION STRUCTURE:
Selon la rétroviraux classe, les formes de particules peuvent être divisées
en catégories distinctes:
Un type de particules sont immatures intracellulaire formes dérivés
de rétrovirus endogènes comme les éléments et les immatures
forme de MMTV.
Les particules de type B correspondent à la forme extracellulaire de
MMTV et sont caractérisées par des protéines de surface « pointes »
et d’un dense acentrique nucléocapside.
Type C particules se forment à la surface de la cellule à l’endroit de
l’herbe. Lentivirus bourgeon comme les particules de type C, mais
ont un noyau de forme conique émoussée.
Particules de type D sont les MMPV liés virus de la sous-section des
primates, et diffère de particules de type B par un manque de
surface de pointes.
On classe les rétrovirus en deux grandes catégories :
les rétrovirus exogènes, qui ne sont pas présents naturellement dans l’organisme et qui
ont donc besoin de l’infecter pour effectuer leur cycle de réplication et ainsi produire
des virions
les rétrovirus endogènes, dont le matériel génétique est présent au sein même du
génome de l’organisme. Généralement, le génome des rétrovirus endogènes n’est pas
exprimé.
Exogène
Seul les rétrovirus exogènes sont formellement classifiés par l’International Committee on
Taxonomy of Viruses (ICTV) 1 et sont regroupés dans deux sous-familles :
orthoretrovirinae
247
spumaretrovirinae
Endogène
L’origine de l’intégration du génome d’un rétrovirus au sein de celui de l’organisme
viendrait de l’infection de cellules germinales.
L’étude des rétrovirus endogènes est intéressante en médecine par le fait qu’ils peuvent être
source de diverses maladies, incluant des cancers, lorsque leur génome est exprimé.
V- Organisation du génome
Le génome se décompose en différentes régions, ayant chacune un rôle bien définit. Orienté
de 5’ vers 3’ :
La séquence R : il s’agit d’une séquence répétée qui sert à former la première fibre
d’ARN.
U5 : une région unique qui joue un rôle dans la terminaison de la synthèse d’ARN
viral.
SD : le site donneur d’épissage pour l’ARN subgénomique.
PBS : pour Primer Binding Site, c’est le site d’attache de l’amorce pour la synthèse de
la fibre d’ADN négative par la TI. Le PBS est associé à un ARNt.
Ψ : le signal d’empaquetage de l’ARN génomique, c’est-à-dire l’encapsidation.
Puis, suivent les 3 gènes de structure :
gag : pour group specific antigens, c’est le gène qui code pour des protéines de la
capside.
pol : (à l’origine pour polymérase) ce gène code pour la TI, l’intégrase qui permet
l’intégration d’ADN bicaténaire viral dans l’ADN cellulaire, et une protéase qui clive
des protéines de la capside.
env : (pour enveloppe) ce gène code pour des protéines d’enveloppe, les spicules.
Enfin, la dernière région :
248
PBS : c’est le site d’attache de l’amorce pour la synthèse de la fibre d’ADN positive
par la TI.
U3 : contient le promoteur et l’enhancer pour la transcription du génome.
Organisation génomique de lentivirus :
Le génome du virus Maedi-Visna possède l’organisation typique des lentivirus (figure). Il est
constitué de deux molécules d’ARN simple brin de polarité (+) et comprend trois gènes de
structure codant pour l’enveloppe virale (env, ‘envelope’), la capside (gag, ‘group-specific
antigen’), les enzymes virales (pol, ‘polymerase’), et trois gènes accessoires : vif, rev et tat. Le
nombre et le rôle de ces gènes accessoires varient en fonction du lentivirus considéré.
L’ARN viral est encadré par deux régions terminales (U3 et U5) jouant un rôle précoce au
cours de la réplication du génome. L’extrémité 5’ de l’ARN viral débute par une courte
séquence dite répétée ®. L’organisation générale du génome est R-U5-gag-pol-env-U3-R,
avec une extrémité 3’ coiffée et une extrémité 5’ polyadénylée.
Figure : Structure du virus Visna-Maedi
La région U3 contient une séquence promotrice et une séquence activatrice qui constituent le
site d’action des produits de certains gènes transactivateurs viraux et aussi de facteurs de
transcription cellulaires.
Lors de la réplication, chaque molécule d’ARN servira de matrice pour la synthèse de l’ADN
proviral. L’ADN du VMV a une taille de 9,2 Kb. Le génome proviral est flanqué de régions
terminales non codantes les LTR (Long Terminal Repeat); ces séquences LTR sont
nécessaires à l’intégration de l’ADN proviral dans l’ADN cellulaire, ils sont aussi
responsables de la régulation de l’expression des gènes viraux. Les lentivirus diffèrent des
autres rétrovirus par leur capacité à réguler l’expression de leurs propres gènes.
249
Les trois gènes principaux : gag, pol et env du VMV codent des précurseurs qui seront ensuite
clivés pour donner les protéines de stucture et les enzymes virales (figure 2):

Le gène gag code des protéines de structure essentielles dans l’assemblage et le
bourgeonnement des particules virales. Il code un précurseur protéique Pr55gag dont le
clivage permet l’obtention des protéines de la matrice (MA) p17, de la capside (CA)
p25 et de la nucléoprotéine (NP) p14.

Le gène pol code les enzymes nécessaires à la réplication du virus, à l’assemblage et
au bourgeonnement des particules virales. Le précurseur Prgag-pol sera scindé en
plusieurs enzymes : la réverse transcriptase associée à une activité ribonucléase H
(RNase H), l’intégrase et la protéase. Dans le cas du virus Visna-Maedi, il existe une
autre enzyme : la dUTPase. Ce gène est absent du génome des lentivrus de primates.

Le gène env code un large précurseur (Pr160env) qui est clivé par une protéase
cellulaire pour donner naissance à la glycoprotéine de surface (SU) (gp135) et à la
glycoprotéine transmembranaire ™ (gp44) constituant avec les protéines de la
membrane cellulaire, l’enveloppe virale.

Le génome comprend également des petits cadres ouverts de lecture situés entre les
gènes pol et env et dans le gène env, codant différentes protéines régulatrices : Tat
(transactivator of transcription), Rev (regulation of expression of viral proteins) et une
protéine accessoire Vif (virion infectivity factor). Ces trois ORFs (Open Reading
Frame) sont présents dans le génome du VMV, CAEV et EIAV. Le génome du HIV et
du SIV comportent trois gènes supplémentaires, absents du génome du VMV : Vpu
(viral protein u), Vpr (viral protein r) ou Vpx (Viral protein x) dans le cas du SIV et du
HIV-2 et Nef (negative regulatory factor
Cycle d’un rétrovirus :
La particule du rétrovirus est composée d’une enveloppe protéinique, entourant une
« capside » également protéinique qui contient le patrimoine génétique du rétrovirus
sous forme d’un RNA simple brin contenant la transcription du gène de la reverse
transcriptase et des gènes des protéines des enveloppes.
250
Lors de l’infestation d’une cellule, seule la capside pénètre à travers la membrane
plasmique puis libère le RNA dans le cytoplasme où il s’exprime comme un messager.
La reverse transcriptase ainsi synthétisée est une enzyme capable de :
1. transcrire (à l’envers) le RNA du virus en DNA complémentaire (hybride
RNA:DNA) puis
2. détruire le RNA pour le remplacer par un deuxième brin de DNA.
Le DNA double brin se transpose alors dans le DNA nucléaire de la cellule hôte d’où il
peut à nouveau être transcrit en multiples copies de RNA du virus. La traduction de ces
RNA aboutit à la synthèse de protéines qui s’assemblent autour des RNA pour
constituer de nouvelles particules virales en très grand nombre (amplification du virus).
Enfin la cellule hôte meurt en libérant les particules virales et le cycle recommence.
VI -Pathologies
Selon un aspect infectieux, les rétrovirus sont classés dans trois catégories :
les cinq genres de rétrovirus les plus anciennement connues (tous ceux appartement à
la sous-famille orthoretrovirinae à l’exception des lentivirus) induisent des leucémies
et des cancers chez les organismes infectés, ils sont oncogènes et on les appelle
également des oncovirus
les lentivirus, dont fait partie le VIH détruisent généralement les cellules qu’elles
infectent, ils sont cytopathogènes
pour l’instant on ne connaît aucune maladie induite par les spumavirus
L’importance des rétrovirus en santé humaine
Derrière le terme générique de rétrovirus se cachent plusieurs agents responsables de sévères
pathologies humaines. Le plus connu et le plus étudié est le virus responsable du SIDA,
l’Human Immunodeficiency Virus (HIV). Isolé en 1983, il est présent chez environ 40
millions de personnes qui, pour la grande majorité, évolueront vers un SIDA en absence de
traitement efficace. Le Human T cell Leukemia Virus (HTLV) isolé en 1980 est responsable
d’une leucémie appelée ATL et d’un processus de dégénérescence musculaire (TSP/HAM).
Ce rétrovirus est présent chez environ 20 millions d’individus dont 2 à 10 % développeront
251
une ATL. D’autres rétrovirus sont également suspectés d’intervenir dans diverses pathologies
dont l’origine rétrovirale n’a néanmoins pas été confirmée à ce jour, c’est la cas de l’Human
Foamy Virus (HFV) qui serait impliqué dans certaines pathologies auto-immunes. A côté de
ces rétrovirus exogènes transmis par infections, les rétrovirus endogènes (HERV), c’est-à-dire
les séquences rétrovirales présentes dans le génome de tout individu, seraient également à
l’origine de graves maladies (tumeurs, forme aiguë de diabète). C’est par exemple le cas de
l’endorétrovirus ERV-9 dont des séquences rétrovirales apparentées (MSRV) ont été décrites
chez des patients atteints de sclérose en plaques. A cette liste non exhaustive de pathologies
liées aux rétrovirus humains, il faut maintenant aussi considérer les risques engendrés par les
xénotransplantations et la possible transmission à l’homme de nouveaux rétrovirus animaux.
Il a notamment été prouvé que les rétrovirus porcins PERV-PK et PoEV infectent les cellules
humaines. La démonstration de ce pouvoir infectieux suggère que même en absence de cas
répertorié de contamination d’un patient xénotransplanté, il existe un réel danger de
contamination lors d’une xénogreffe, risque renforcé par les traitements immunosuppresseurs
associés à la transplantation.
La nécessité de maintenir une recherche fondamentale de haut niveau sur les rétrovirus
Le HIV a fait l’objet, au niveau international, de nombreuses investigations ces dernières
années. Avec l’apparition des trithérapies - et même s’il reste encore des pôles d’excellence
français - il suscite aujourd’hui moins d’efforts de recherche et de nombreuses équipes
amorcent une reconversion vers d’autres domaines de l’infectiologie. « Cependant nos
connaissances sur la physiopathologie des infections rétrovirales et sur le dialogue
moléculaire entre rétrovirus et cellule-cible restent à déterminer » précise Christian Devaux.
« De plus, pour les chercheurs fondamentalistes, les infections de cellules humaines par des
rétrovirus offrent d’excellents modèles pour étudier le fonctionnement des cellules « poursuit
le directeur de l’EP 2104. Quant aux autres rétrovirus, ils sont peu étudiés en France :
quelques laboratoires (CNRS, INSERM, IRD) s’intéressent au HTLV, une unique équipe
parisienne du CNRS se consacre au HFV et seule, une unité INRA travaille sur les rétrovirus
porcins et leur adaptation sur cultures de cellules humaines.
« Pour toutes ces raisons, il apparaît indispensable de maintenir des activités de recherche
fondamentale en rétrovirologie sur HIV et HTLV mais également de développer, dans la
mesure du possible, des activités sur les autres rétrovirus qui pourront être rencontrés chez
252
l’homme dans les prochaines années, c’est le but que nous poursuivons au sein de notre
laboratoire « confirme Christian Devaux.
Les pathologies associées au VMV et aux lentivirus :
Plusieurs caractéristiques communes relient les infections à lentivirus:

une longue période d’incubation : plusieurs semaines, mois, voire des années
pendant lesquelles la maladie est silencieuse,

un développement lent et progressif, généralement sans épisode aigu, sans
rémission, aboutit à la mort en absence de traitement,

une spécificité d’espèce, excepté pour le CAEV et le VMV qui peuvent infecter le
mouton ou la chèvre.
Dans ce paragraphe, nous nous limiterons aux principaux symptômes cliniques associés aux
maladies Maedi et Visna qui se manifestent aussi lors d’autres maladies d’origine lentivirale.
Atteinte pulmonaire
L’atteinte pulmonaire est particulièrement observée lors des lentiviroses
du mouton, de la chèvre, du cheval, de l’homme et du singe.
Dans le cas du mouton infecté par le VMV, et après une période d’incubation allant de 2 à 5
ans, la maladie Maedi se traduit par une pneumopathie interstitielle diffuse, d’évolution
clinique chronique, appelée pneumonie progressive ovine. Elle s’accompagne d’une
hyperplasie lymphoïde, d’une alvéolite murale et luminale, caractérisée par un afflux de
macrophages, lymphocytes et neutrophiles, d’une myomatose et d’une fibrose (Georgsson &
Palsson, 1971; Mornex et al., 1994). Les moutons adultes présentent au début une altération
de l’état général, puis une insuffisance respiratoire avec dyspnée d’effort et toux. Ensuite, ces
manifestations respiratoires s’aggravent progressivement avec une polypnée et évoluent
inexorablement vers la mort. Dans la forme Maedi, l’animal est cachectique, apyrétique et
meurt par anoxie, conséquence de surinfections bactériennes et parasitaires. L’infection par le
CAEV provoque chez la chèvre une atteinte pulmonaire semblable à celle observée chez le
mouton.
253
L’atteinte pulmonaire est fréquente chez les patients infectés par le HIV-1 mais elle est décrite
surtout chez l’enfant. Elle est aussi observée chez le singe infecté expérimentalement.
254
Atteinte du système nerveux central
Des atteintes du système nerveux central sont fréquemment décrites lors de
l’infection par la plupart des lentivirus. Chez le mouton infecté par le VMV, la maladie
Visna se déroule sous la forme d’une leucoencéphalomyélite démyélinisante qui
apparaît après une période d’incubation de 9 mois à 5 ans. Les lésions du système
nerveux sont de type inflammatoire avec afflux de nombreux macrophages,
lymphocytes et plasmocytes dans les zones périvasculaires. Elles se traduisent par
des troubles de la marche, un tremblement des lèvres, une inclinaison anormale de
la tête puis à un stade plus avancé, on observe une parésie des muscles postérieurs
et un amaigrissement. L’animal paralysé meurt dans un état général très dégradé
(Zink & Johnson, 1994; Narayan & Cork, 1985; Cutlip et al., 1979). Comme dans la
forme Maedi, l’animal est apyrétique et l’évolution vers la mort dure plusieurs
semaines ou mois. Des lésions du système nerveux identiques sont observées chez
la chèvre infectée par le CAEV (Zink & Johnson, 1994).
Chez l’homme, les complications neurologiques sont particulièrement fréquentes au
cours du SIDA (syndrome de l’immunodéficience acquise). Elles peuvent survenir à
tous les stades de l’infection et concerner tous les organes du système nerveux
(encéphale, moelle épinière et système nerveux périphérique), avec une diversité
dans l’expression des manifestations cliniques. L’encéphalopathie est la plus
fréquente des atteintes neurologiques (Lipton & Gendelman, 1995). L’infection du
chat par le FIV entraine des lésions analogues à celles observées chez l’homme
(Egberink & Horzinek, 1992).
Atteinte des articulations
Chez le mouton atteint de la maladie Maedi, il peut apparaître une arthrite du carpe
et du tarse qui se traduit par un oedème des tissus périarticulaires, une
minéralisation des tendons et de la capsule articulaire, une prolifération des
membranes synoviales avec infiltration de cellules mononucléées et formation d’un
pannus synovial (Suarez et al., 1993). Ces lésions sont très caractéristiques et plus
fréquentes chez la chèvre adulte infectée par le CAEV (Andersson et al., 1994).
255
Chez l’homme une arthrite est observé dans 12% des cas d’infection par le HIV et
chez le singe infecté expérimentalement, une arthrite primaire a été mise en
évidence.
Atteinte des glandes mammaires
Les lésions du tissu mammaire consistent en une infiltration plus ou moins intense de
lymphocytes ou de plasmocytes dans le tissu interstitiel, avec accumulation autour
des canaux galactophores pouvant aller jusqu’à la formation de nodules
lymphocytaires. Ces lésions sont surtout présentes lors de l’encéphalite et de
l’arthrite caprine (Lerondelle et al., 1989). Elles sont parfois observées lors de
l’infection par le VMV, mais de façon moins systématique. Elles se traduisent
cliniquement soit par un syndrome aigu (le « pis de bois »), soit par une mammite.
Atteinte du système immunitaire
Seuls les HIV-1, HIV-2 et FIV sont capables de provoquer un syndrome de déficit
immunitaire chez leur hôte naturel. L’infection expérimentale de singes par des
souches de SIV provoque aussi une immunodéficience.
Les formes cliniques Visna et Maedi se manifestent chez l’animal adulte même s’il a
été contaminé dans son plus jeune âge. Pour le moment il n’y a pas de prophylaxie
vaccinale, ni de traitement. Les seules mesures prophylactiques efficaces sont
l’éradication des animaux ou des troupeaux infectés. C’est ce qui s’est déroulé lors
de l’épizootie islandaise où 65000 moutons ont été abattus entre 1944 et 1954 ayant
pour résultat l’éradication complète de la maladie dans ce pays. Les maladies Visna,
CAE et Maedi résident à l’état sporadique dans de nombreux pays dont la France où
le dépistage est obligatoire pour les animaux destinés à l’exportation. Bien que non
pathogène pour l’homme les virus VMV et CAEV sont deux exemples de lentivirus
génétiquement et cliniquement très proches avec des infections croisées possibles
entre deux espèces animales différentes. Ces deux virus sont des modèles viraux
intéressants pour mettre en évidence les mécanismes d’induction de l’apoptose
comparativement à ceux plus connus induits par le HIV.
VII- Perspective pour la recherche scientifique
256
Des manipulations génétiques ont montré que l’on pouvait utiliser des rétrovirus pour
amener des gènes particuliers dans une cellule humaine. Les chercheurs espèrent
ainsi introduire dans l’ADN de personnes atteintes de déficiences génétiques
héréditaires les gènes qui leur font défaut. On pourrait ainsi infecter positivement un
organisme humain et le guérir de maladies génétiques. Une maîtrise totale de ces
techniques pourrait à long terme permettre de réintroduire dans le génome humain,
les gènes déficients communs à l’espèce humaine comme ceux permettant de
synthétiser certaines vitamines (vitamine C par exemple), les acides aminés
essentiels, les acides gras essentiels. Ces nutriments devant, actuellement, être
obligatoirement apportés par la nourriture.
Iridoviridae
Les Iridoviridae forment une famille des virus à ADN qui cause des nécroses
hématopoïétiques épizootiques. Ces virus touches tous les vertébré mais
principalement les animaux aquatiques poïkilotherme comme les poissons, les
amphibiens. Ce virus fait parti des maladies émergeantes, tous les écosystèmes ne
sont pas concernés, mais le virus s'étend si bien que des mesures prophylactiques
sont prises1. Ces virus entraînent des taux de mortalités extrêmement important lors
que l'épidémie se déclenche.
257
On pense que certains d'entre-deux sont responsables ou co-responsables de taux
de mortalité extrêmement élevé et localisé d'amphibiens comme par exemple sur
une espèce de salamandre en 1995-1996 la plaçant en danger d'extinction2. En
1998, des iridovirus ont provoqué la mort de salamandre tigrée et de Rana sylvatica
en Saskatchewan et de Salamandres tigrées au Manitoba2. Les mortalités massives
d'huîtres portugaises, observées en France, de 1967 à 1973, ont été associées à la
présence de virus apparentés aux Iridoviridae3.
La recherche sur ces virus est stimulée par les menaces qu'il fait pesé sur les
amphibiens. Le déplacement de spécimens d'amphibiens ou de poissons, même à
titre conservatoire devient donc dangereux.
Iridoviruses associées à la maladie et la mortalité des poissons tropicaux ont été
signalés et, plus récemment, gouramis issues du genre Trichogaster. On ne sait pas
si les particules virales observées dans les tissus des poissons malades sont
effectivement responsables de la maladie. Aussi, nous ne savons pas si chaque
iridovirus signalés dans les poissons d'eau douce tropicale représente un autre virus
ou sont tous causés par la même. Lorsque la maladie survient dans le bleu, l'or ou le
platine gouramis, des efforts devraient être faits pour présenter rapidement un
échantillon de malades du poisson à une installation de diagnostic. Il n'existe pas de
médicaments qui peuvent être utilisés pour soigner les infections virales. La
détection précoce et le traitement d'autres problèmes, tels que le parasitisme ou de
maladie bactérienne, permettront d'améliorer les chances de recouvrement des
poissons touchés.
Organisation moléculaire
Le génome à une structure symétrique icosaédrique et mesure de 130 a 180 nm de
long.
Taxonomie
Le nom de cette famille dérive du nom de la déesse grecque Iris. Cette famille
recoupe les genres :
258
Chloriridovirus qui touchent les insectes dont les moustiques
Iridovirus qui touchent les vertébrés poïkilothermes (poissons, amphibiens)
Lymphocystivirus qui touchent les poissons
Megalocytivirus
Ranavirus qui touchent les amphibiens
259
Myoviridae
Myoviruses sont une famille de bactériophages (de "bactéries" et le grec phagein,
"manger"), ou des virus qui infectent les bactéries. Myoviruses, avec plusieurs
autres bactériophages, ont une "tête et la queue" morphologie qui ne se trouve pas
dans les autres groupes de virus. En myoviruses, la queue de contrats, ce qui est lié
au virus mode de pénétration de la cellule hôte. E. Bactériophage T4, un myovirus,
infecte E. coli Coli. An Introduction to the Bacteriophage T4 Virus
Taxonomie:
Genre "T4 - comme phages», Genre "P1 - comme phages», Genre "P2 - comme
phages», Genre "Mu - comme phages», Genre "SP01 - comme Phages" Genre et
"PhiH - comme les virus".
Hôte:
Le virus infecte les bactéries.
Génome:
Virions contiennent 48% d'acide nucléique. Des virions contiennent une molécule
d'ADN linéaire double. Total longueur du génome est 336000 -ment. Double ADN
permuté circulairement. Séquence du génome a terminale séquences répétées.
Guanine + cytosine ratio de 35%. Nucléotides spéciaux trouvés dans le génome,
sont 5-hydroxy méthyl cytosine (au lieu de la thymidine).
Morphologie:
260
Virions pas enveloppés; queue; tête. Chef séparé de la queue par un cou, queue
complexe, composée d'une centrale et d'un tube de contractiles gaine, à condition
d'un collier, plaque de base, 6 courtes pointes et 6 fibres longues. Contraction
semble exiger l'ATP. Nucleocapsids isométrique à quasi isométrique allongée; 95111 mn de long; 65-80 mn de diamètre. Symétrie icosahedral. Nucleocapsids
semblent être angulaire. 152 capsomers par nucléocapside. Queues contractiles;
80-455 mn de long; 16 nm au large.
T4 - comme phages
T4 - comme phages
Description
Exemple nom
de l'image
de virus
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Virus infecte Bacillus megaterium.
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262
Le
cereus.
ereus.
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Bacillus virus de Bace - 11
263
Virus
infecte
Acinetobacter
Acinetobact
virus de E14
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calcoaceticu
s.
Gluconobacter virus de
Virus infecte
Wer
Gluconobacter.
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B
ad
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uf
264
aut de particules
s subtilis
[ edit ]Genome StructureStructure du génome
[ edit ]Genome StructureStructure du génome
Le génome des myovirus est non segmentée et contient une molécule de linéaire,
soit le double de l'ADN. Le génome est 33600-170000 nucléotides de long, et a
terminale séquences redondantes. Guanine + cytosine contenu est 35%. ICTVdB
[ edit ]Virion Structure of a MyovirusVirion Structure d'un Myovirus
Virion structure d'un Bacteriphage T4. The Portal to Science,
Engineering, and Technology
Myoviruses ne sont pas enveloppés et composée d'un chef et d'une queue séparées
par un cou. Le chef a icosahedral symétrie, alors que la queue est tubulaire et a
hélicoïdal symétrie. La capside, qui constitue la tête est constitué de 152 capsomers.
La tête a un diamètre de 50 à 110nm, la queue est de 16 20nm de diamètre. Le
croupion est constitué d'un tube de centrale, une gaine contractiles, un collier, une
plaque de base, de six queue broches et six fibres longues. Queue structure est
similaire à celle tectiviridae, mais diffère dans le fait qu'une myovirus' queue est
permanente. Contractions de la queue exiger l'ATP. Lorsque la gaine est contracté,
il mesure 10-15 nm dans la longueur. ICTVdB
[ edit ]Reproductive Cycle of a Myovirus in a Host CellCycle de la reproduction d'un
Myovirus dans un hôte cellulaire
Après une myovirus attache à une cellule hôte, il utilise ses contractiles gaine de
fonctionner comme une seringue, perçant la paroi de la cellule centrale avec son
tube et l'injection de son matériel génétique dans le pays d'accueil. Le myovirus'
information génétique prend la cellule hôte de mécanismes de la transcription et de
traduction et commence à se faire de nouveaux virus. Une fois que la cellule a créé
265
le plus grand nombre myoviruses qu'elle le peut, la lyse se produit et le nouveau
virus sortir de l'impasse cellule hôte. An Introduction to the Bacteriophage T4 Virus
[ edit ]Viral Ecology & PathologyPathologie:
Myoviruses, étant bactériophages, infectent les bactéries. Escherichia coli Les
bactéries les plus couramment infectées est d'Escherichia coli. Myoviruses sont
phages virulents, ce qui signifie qu'ils ne sont pas intégrer leur matériel génétique de
leur cellule hôte, et généralement ils tuent leur cellule hôte. Suttle
[ edit ]References
CONCLUSION
Les virus sont importants pour l’étude de la biologie moléculaire et la biologie cellulaire, car
ils fournissent des systèmes simples qui peuvent être utilisés pour la manipulation et la
compréhension des fonctions cellulaires. Par exemple, les virus présentent en général un
matériel génétique simplifié et aident à la compréhension des mécanismes moléculaires de la
génétique comme la réplication de l’ADN, la transcription, les modifications posttranscriptionnels de l’ARN, la traduction, le transport des protéines et l’immunologie.
Les virus peuvent de plus être utilisés comme vecteur pour introduire un gène dans une
cellule. Cet outil est utilisé par exemple pour permettre à la cellule de produire une protéine
recombinante ou pour étudier l’effet de l’introduction du nouveau gène dans le génome.
Certains virus sont utilisés en thérapie génique comme vecteur, pour soigner diverses
266
maladies. Dans certaines maladies génétiques, un gène défectueux provoque les symptômes.
Les virus vecteur permettraient de cibler des cellules spécifiques et remplacer le gène en
question
par
un
gène
normal.
Les virus sont également utilisés dans la lutte contre le cancer. Certains virus sont capables de
détruire spécifiquement des cellules cancéreuses.
267
268