La virologie générale et médicale

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1 11/02/2015 (11h12h) BUJON Solène L2 (CR : Hamza Berguigua) AIH Pr de Lamballerie 10 pages La virologie générale et médicale Plan A. Structure des virus cycle I. Définition d un virus II. Les constituants élémentaires du virus B. La classification C. L'infection I. Les étapes de l'infection II. Evolution de la cellule III. Voie conduisant à la production initiale d ARNm viraux D. La transmission E. Les défenses anti virale F. Syndrome pseudogrippal G. Les temps d incubation 1/10

2 A. Structure des virus cylce I. Définition d un virus Le virus a une structure relativement simple dans laquelle on trouve un certain nombre d'éléments comme des acides nucléiques, une capside.. Ils ne sont pas autonomes, ils sont dits parasites intracellulaire obligatoires. (ils doivent parasiter une cellule pour se développer) Il ont une grande variabilité, bien plus large que les bactéries. On trouve des virus partout chez les animaux, les humains, les moustiques, les algues, les parasites, les plantes.. II. Les constituants élémentaires du virus Eléments importants constituant les virus : Acide nucléique : génome ADN ou ARN. Capside : protéines entourant ADN. Il y a deux symétries pour la capside : icosaédrique et hélicoïdale. Enveloppe : structure lipidique inconstante, on parle de virus nus ou enveloppés. Le génome est toujours présent mais est très variable : ADN/ ARN,double brin/simple brin, circulaire/ linéaire, en un seul segment/avec plusieurs segments (jusqu'à 15 segments). Dans la classification des virus on distingue en premier lieu virus à ADN et virus à ARN. La principale différence entre les virus à ARN et à ADN est que les virus à ARN ont une réplication peu fidèle (nombreuses erreurs) par rapport aux virus à ADN. (les ARN polymérases n ayant pas les mécanismes de détection et correction d erreurs qu ont les ADN polymérases des virus à ADN). Ainsi les virus à ARN sont plus sensibles aux variations génétiques (VIH, virus hépatite C, par exemple) La taille du génome est variable, les virus à ARN sont petits (10 à 20 kb) alors que c est beaucoup plus variable pour les virus à ADN (de 3kb à des tailles gigantesques autour d'un million de bases) La capside est la chose la plus spécifique du virus. Ce sont des protéines réunies de façon stable autour d'un acide nucléique. L'assemblage est très stable grâce à des propriétés éléctrodynamiques. Elle peut être hélicoïdale ou polyédrique (icosaèdre à 20 faces) En pratique on a fréquemment la symétrie icosaédrique qui est très régulière avec une symétrie d ordre 5, et d'une importante stabilité. 2/10

3 Il existe des formes plus dégradée (moins symétriques) comme le virus de l herpès. Le nucléocapside est l'ensemble composé du génome et de la capside L enveloppe n'est pas obligatoire, elle est beaucoup plus souple et souvent dérivée des membranes cellulaires (cytoplasmique, golgienne, ou nucléaire) selon les virus. Elle contient des lipides de la cellule et des protéines virales qui seront reconnues par le système immunitaire de l'organisme. On distingue les virus nus et les virus enveloppés. B. La classification On présentera deux types de classification. La classification des virus repose sur la structure et non les propriétés biologiques. Le point d'entrée est la nature de l'acide nucléique ( ADN ou ARN) Les Virus à ADN : ssdna (ADN simple brin) : circociridae, parvoviridae dsdna (ADN double brin) : asfarviridae, papillomaviridae (nu), poxviridea (varéole, verrue), polyomaviridae, adenoviridae (nu), herpesviridae (enveloppe), iridoviridea (nu), hepadnaviridae (hépatide B avec revers transcriptase) 3/10

4 Les virus ARN : beaucoup plus nombreux ds RNA (deux brins ARN ): Une famille : reociridae (rotavirus : première cause d'hospitalisation pédiatrique) ssrna de polarité positive :c estàdire que leur orientation est celle d'un ARNm il peut être lu par les ribosmomes et donné des protéines : caliciviridae (diarhée),(nu) picornaviridae (polimérite), (nu) astroviridae, HEV like, flaviridae (enveloppé) (fièvre jaune, daigne), coronaviridae (enveloppé) togaviridae (chykungunya), arteriviridae, novaviridae 4/10

5 ss RNA de polarité négative : ils ne peuvent pas être lus Orthomyxioviridae(grippe) deltavirus (hépatite delta) paramyxoviridae( rougeole, oreillon..) Rhabdoviridae(rage) filoviridae (ébola) retroviridae (VIH possédant revers transcriptase) Arenaviridae (peu présent en Europe) bunyaviridae(fièvre de la vallée du rif) Il existe une classification plus médicale : ADN Bicaténaire ADN monocaténaire Capside icosaédrique à symétrie cubique Virus nus Adénoviridae Papillomaviridae Pollyomaviridae Virus enveloppés Herpesviridae Heptaviridae Capside à symétrie complexe Capside icosaédrique à symétrie cubique Virus enveloppés Virus nus Paxiviridae Parvoviridae 5/10

6 Pour les virus à ARN on ne reprend pas tous les virus ARN monocaténaire segmenté Capside tubulaire à symétrie hélicoïdale Virus enveloppés Orthomyxioviridae bunyaviridae Arenaviridae ARN Monocaténaire ARN monocaténaire diploïde ARN bicaténaire segmenté Capside non caractérisée Capside complexe Capside icosaédrique à symétrie cubique Virus enveloppés Virus enveloppés Virus nus deltavirus retroviridae reociridae Les éléments importants de la classification sont : la nature de L'acide nucléique (ADN ou ARN) et la présence ou l'absence d'enveloppe. Ces éléments ont de réelles implications médicales. C. La infection 6/10

7 I. Les étapes de l'infection L'infection d'une cellule se fait en six étapes Attachement à la surface de la cellule Entrée dans la cellule Décapsidation qui met le génome à nu Réplication du génome Encapsidation : les nouveaux génomes entrent dans des nouvelles capsides Sortie du virus Certains virus se multiplient dans le cytoplasme et d autres dans le noyau. Les mécanismes de pénétration : Endocytose médiée par un récépteur : le virus se colle sur un récépteur et la cellule de manière active va endocyter le virus (grippe, influenzavirus, adenovirus). Translocation directe à travers la membrane : mécanisme qui permet de passer dans la membrane (poliovirus) Fusion entre la membrane de la cellule et l'envelloppe du virus la capside est ejectée à l'intérieur de la cellule (paramyxovirus, herpesvirus, HIV) Les virus vont alors se multiplier dans le cytoplasme ou dans le noyau La sortie peut se faire de manière violant (eclate la cellule ou la tue) ou plus douce en emportant une partie de la membrane de la cellule comme le virus de la grippe. II. Evolution de la cellule : La cellule a plusieurs devenirs après l'infecion : Effet cytopathique : la cellule va mourire cela ne correspond pas forcément aux virus les plus agressifs médicalement cela dépend de la localisation et du renouvellement du tissu concerné. Tolérance de l infection : apparition d'un équilibre avec une infection tempérés qui peut dégénérer ou non. Transformation maligne de la cellule : elle rend la cellule cancéreuse Mécanisme de la cancérogénèse : Les virus peuvent activer un oncogène cellulaire par mutation, par amplification ou replication accélérée. D'autre virus sont liés à l activité d antioncogènes qui vont être détruit et donc favoriser l'activité de l'oncogène (papillomavirus) Virus connu pour être lié à des cancerogénes (à connaître ++): HTLv 1 : rétrovirus responsable de cancérisation de lymphocytes T (on le trouve dans les caraibes, au japon, en afrique mais peu europe) Virus hépatite B : cancer du foi 7/10

8 Virus hépatite C : cancer primitif du foi Papillomavirus : cancer du col utérin Virus Epstein Barr ou EBV : c'est un herpesvirus associé à plusieurs cancers dont le lymphome de Burkitt (lymphome B) et un carcinome nasopharyngé. Le 8ème herpesvirus ou HHV8 : associé au sarcome de Kaposi III. Voie conduisant à la production initiale d ARNm viraux : Ce mécanisme de production d'arn messagers est différent dans chaque cas. : ADN bicaténaire qui ressemble au génome humain. Les ARN polymérases cellulaires vont faire des ARNm à partir de cette ADN. Il suffit que le génome soit adressé au noyau. ADN monocaténaire : il n'y a pas d enzyme qui prend en charge des ADN monocaténaires. Il faut alors constituer le brin complémentaire qui est fait par les ADN polymérases cellulaires. Les Arn polymérases peuvent faire l'arnm. Les virus à ADN monocaténaire sont les seuls à ne pas avoir de polymérase. ARN monocaténaire à polarité positive sont déjà des ARNm ARN monocaténaire polarité négatif : Ils sont revers complémentaires d'arnm. Les ARN doivent être recopiés dans l autre sens or dans nos cellules on a que des ARN polymérases ADN dépendantes (elles doivent partir d une molécule d ADN) donc ces virus ont dans leur capside leur propre polymérase) Les retrovirus : (ex VIH) leur génomes est un ARN de polarité positif mais ils n'ont pas de cycle classique. Ils possèdent la revers transcriptase, pour à partir de son ARN créer de L ADN qui sera traité comme les ADN cellulaires/.la Revertranscriptase recopie L ARN en ADN et l intègre dans le génome de la cellule. ARN bicaténaire de polarité négative : polymérase du virus refait un ARN de polarité positive. 8/10

9 D. La transmission : Le principe simple est que les virus enveloppés sont fragiles, on les trouve dans les voies respiratoires et sont sensibles a l alcool, et les virus nus sont solides, on les trouve dans les selles, ils sont resistants à l alcool. Cependant il existe des exceptions. Un virus ne donne pas forcément la pathologie correspondant à la voie d entrée (ex rougeole entre par voie respiratoire mais donne une pathologie cutanée) La transmission respiratoire ou salivaire : Cette transmission est très fréquente. La transmission orofécale : ingurgité par voie orale et éliminé par les selles. Endenovirus, hepatide A hepatide B La transmission sexuelle : VIH papillomavirus, herpes, hépatide b (des virus sont transmicibles par différentes voies) Transmission iatrogénique : rare mis provoque de grande épidémie : PRION, HHV8, VIH.. Transmission de la mère à l enfant : Elle est différente selon qu'elle se fasse in utero ou à la naissance ou après la naissance (allaitement) :rubéole, HSB.. Transmission par les moustiques Transmission à partie des animaux : rage E. Les défenses anti virale : Première ligne : peau, muqueuse.. Immunité innée : l'immunité innée antivirale très différentes que celle pour les bactéries. Elle met en jeu principalement les interferons (alpha et beta surtout) on les utilise en thérapie. D'autres éléments sont importants comme les cellules NK. Immunité acquise : elle implique les lymphocytes B qui sécrètent des anticorps et lymphocytes T essentiellement cytotoxiques (Ly T4 helper sécrètent des cytocines impliquées dans la voie de LB et des LTCD8) F. Syndrome pseudogrippal : Le syndrome pseudogrippal est non spécifique, il est provoqué par de multiples pathogènes dont la plupart sont des virus. Les principales manifestations sont : Fièvre Céphalée causé par interferon 9/10

10 Myalgie causé par interferon Asthénie G. Les temps d incubation : C'est le temps écoulé avant apparition des symptômes. Certains ont un incubation très courte : virus donnant des infections respiratoires et gastroenterites (1journée en générale) leur potentiel épidémique est très grand : rotavirus, grippe, ruhm, herpès.. Incubation autour de 14 jours : varicelle HIV, oreillon, rubéole.. Incubation de plusieurs mois : hépatite B, rage.. 10/10