Les virus : morphologie, taxonomie, physiopathologie

Transcription

1 05/02/2014 DE WAARD Aurianne L2 Agents infectieux, hygiène Pr. X. de Lamballerie Relecteur 6 6 pages Plan : A. Définition, structure I. Le génome II. La capside III. L'enveloppe IV. La classification Agents infectieux, hygiène - Les virus : morphologie, taxonomie, physiopathologie B. Caractéristiques I. Multiplication II. Conséquences de l'infection III. Libération des virions néoformés IV. Transmission du virus V. Défense anti-virale VI. Clinique des infections virales Les virus : morphologie, taxonomie, physiopathologie A. Définition, structure Qu'est ce qu'un virus? Ils sont très différents de tous les autres pathogènes et des cellules eucaryotes, c'est vraiment un groupe à part. C'est une structure très simple qui se résume à seulement deux ou trois éléments : un génome qui va être sous forme d'adn ou d'arn, une capside, des protéines virales dites «structurales» codées par le génome du virus. Ces deux éléments forment la nucléocapside. Le troisième élément plus ou moins présent est l'enveloppe, une bicouche lipidique. Certains virus sont dits «nus», d'autres sont enveloppés. I. Le génome Il peut être à ADN ou ARN, monocaténaire ou bicaténaire (deux brins). Dans les virus à ARN, les polymérases qui permettent de synthétiser l'arn produisent beaucoup plus d'erreurs que les DNA polymérases et ces virus sont donc sujets à des mutations beaucoup plus importantes (c'est le cas du VIH par exemple) Le génome des virus va de 3000 à plusieurs centaines de milliers de pb mais ça reste très très inférieur à la taille du génome humain. Ils codent pour peu de protéines. II. La capside 1/6

2 La capside protège le génome. Il existe deux types de nucléocapsides (capside+génome) : - Une nucléocapside tubulaire ou hélicoïdale : la nucléocapside forme un tube. - Une nucléocapside polyédrique à 20 faces (20 triangles équilatéraux), c'est donc un icosaèdre. C'est une structure symétrique très précise qui a probablement été sélectionnée au cours du temps pour sa grande stabilité. III. L' enveloppe (ou péplos) C'est une structure souple dérivée des membranes cellulaires. Quand le virus infecte la cellule, il sort de la cellule par bourgeonnement (l'enveloppe du virus provient de la membrane cellulaire). Certaines virus sont nus. Ces trois éléments permettent de classifier les virus. Il faut connaitre les propriétés des virus qui seront traités en cours. IV. La classification La classification repose d'une part sur la nature de l'acide nucléique (ADN, ARN, double ou simple brin) et d'autre part sur la polarité de l'arn (positive ou négative). Un ARN de polarité positive peut être directement traduit en protéine, tandis que l'arn de polarité négative doit être traduit en ARN à polarité positive avant de donner une protéine. On trouve notamment : Des virus à ADN bicaténaire (grande majorité des virus à ADN) : capside à symétrie icosaédrique, virus nu (adénovirus par exemple), virus enveloppés (herpès virus, le virus de la varicelle et du zona, les CMV) Des virus ADN monocaténaire (peu de virus) Des virus à ARN monocaténaire : certains sont à ARN segmenté, constitués de plusieurs segments d'arn qui codent pour plusieurs protéines (virus de la grippe enveloppé de polarité négative par exemple). Des virus à ARN bicaténaire. (Il a cité pas mal de famille ultra rapidement en disant que ça servait à rien que c'était juste pour avoir une idée de ce qui existe, qu'on allait les revoir plus tard dans d'autres cours.) Les virus sont des parasites intracellulaires stricts. Ils sont incapables de se multiplier sans une cellule. Les virions sont les virus quand ils sont pas dans la cellule. On peut identifier un virion au microscope électronique en regardant s'il est enveloppé, le type de capside, sa taille, son aspect.. B. Caractéristiques I. Multiplication du virus Ils infectent une cellule. Le virion est dans le milieu extérieur. 1) Ils s'attachent à la cellule (phase d'attachement) en se fixant à des récepteurs 2) il pénètre dans la cellule 3) il subit ensuite une décapsidation ce qui entraîne la libération du génome dans la cellule. 4) Le virus utilise la machinerie cellulaire pour répliquer son génome (réplication) et fabriquer les 2/6

3 protéines virales. 5) Ce qui a été créé s'assemble (c'est l'encapsidation) pour former de nouvelles nucléocapsides. 6) Les virions néoformés sont ensuite libérés dans le milieu extérieur. La décapsidation, la réplication et l'encapsidation peuvent se faire soit dans le noyau, soit dans le cytoplasme, cela dépend des virus. Le virion peut pénétrer dans la cellule par endocytose via un récepteur. Il peut rentrer directement par translocation à travers la membrane cellulaire (c'est vrai surtout pour de petits virus comme le polyovirus). Ils peuvent rentrer par fusion des membranes (virus enveloppés). II. Conséquences de l'infection Il existe 3 types d'infection des cellules : celles qui conduisent à la mort cellulaire («infection lytique»), les cellules meurent par apoptose (mécanisme de défense contre les virus) ou par nécrose. On parle d'effet cytopathique quand la cellule meurt. Les infections «tempérées», la cellule tolère l'infection, et elle partage avec le virus un certain nombre d'enzymes, l'énergie etc... Le virus peut induire une transformation cellulaire maligne, la cellule se multiplie par la suite de façon anarchique. En effet, l'infection virale peut activer des oncogènes cellulaires ou inactiver les anti-oncogènes (comme le gène de la protéine p53). Chez l'homme 5 virus sont liés au cancer : HTLV-1 qui donne des leucémies et des sarcomes, Les virus de l'hépatite B et l'hépatite C induisent des hépatocarcinomes, Les papilloma virus (HPV) transmis par voie sexuelle, induisent des cancers du col utérin. Le Virus Epstein Barr, EBV induit lymphome et carcinomes oropharyngés. L'herpès virus 8. Pour que la traduction ait lieu, il faut un ARNm. - Virus à ADN : grâce à des ARN polymérases cellulaires qu'il va y avoir, transcription de l'adn en ARNm. - Virus à ARN : l'arn monocaténaire de polarité positive est déjà un ARNm. Pour un certain nombre de ces virus, on dit que l'arn du virus est directement infectieux (on peut créer des virus qu'à partir d'arn). Dans le cas de l'arn de polarité négative, il faut une transcriptase virionique, qui permet la création d'arnm. - Le virus à ARN bicaténaire nécessite une transcriptase virionique. - Les Rétrovirus (famille du VIH) sont des virus à ARN de polarité positive mais l'arn est rétrotranscrit en ADNc simple brin puis double brin par une reverse transcriptase, puis transcrit en ARNm par les ARN polymérases cellulaires.. Les virions sont invisibles en MO car de petite taille. On peut observer des modifications morphologiques de la cellule (inclusion nucléaire, formation de cellule géantes) lorsque le virus a une action lytique. III. Libération des virions néoformés Il y a bourgeonnement pour les virus enveloppés. Pendant la réplication, en plus de la production de protéines de capside, il y a également formation de glycoprotéines qui seront la cible de nos anticorps, on va retrouver des glycoprotéines virales à la membrane des cellules infectées. La séparation du bourgeon conduit à la formation du virus enveloppé qui contient la nucléocapside. Pour les virus nus, la cellule explose et libère tous les virions. IV. Transmission des virus 3/6

4 Les propriétés des virus jouent sur la transmission. Les virus enveloppés sont plus fragiles que les virus nus, ils résistent moins bien à l'environnement (chaleur, dessiccation, action des solvants..). La plupart des virus enveloppés ne sont pas capables de survivre dans le tube digestif, il n'y a donc pas de transmissions interhumaines oro-fécales pour ces virus. Modes de transmission : (il faut bien les connaître) - Transmission respiratoire ou salivaire Quand on parle, quand on éternue.. La transmission peut se faire par la salive mais également par l'intermédiaire d'aérosols qui restent plusieurs minutes en l'air, invisibles quand on tousse ou quand on éternue (grippe et tous les virus qui donnent des infections respiratoires). - Fécale/orale Sécrété par les selles, tout contact avec celles-ci permet la transmission du virus. L'enfant qui porte des couches est un facteur de risque, mais il y a aussi énormément de pays où l'eau usée ne passe pas par une étape d'assainissement. C'est un mode de contamination extrêmement répandu. - Sexuelle Elle peut être orale ou génitale. Elle concerne notamment le VIH, les papilloma virus, les herpès virus.. - Iatrogène C'est une transmission par quelque chose d'extérieur à l'organisme. Par les seringues (injection de drogues par IV), par les médicaments dérivés du sang (transfusion de sang contaminé), par un fibroscope mal décontaminé (hépatite C +++), par un greffon qui contient un virus.. - Transmission mère/enfant Elle peut avoir plusieurs conséquences : on peut transmettre une maladie grave au fœtus, ou une maladie bénigne pour la mère mais qui est très pathologique pour le fœtus (c'est le cas de la rubéole ou des cytomégalovirus (CMV)). - Transmission via un arthropode La transmission n'est pas interhumaine, mais elle passe par un moustique ou un tique. - Zoonose Il existe des virus transmis par les animaux. C'est le cas de la rage par exemple, par morsure de chien (éradiquée en France), ou d'un herpès virus mortel dans 100% des cas transmis par le singe. Les urines de rongeur peuvent aussi transmettre des maladies. V. Défense antivirale 4/6

5 La peau est une très bonne protection contre les virus, il faut que le virus se trouve au niveau des muqueuses ou au niveau de lésions pour infecter une personne. Il existe deux types d'immunités qui interviennent en cas d'infection virale : Immunité naturelle ou innée : la cytokine antivirale par excellence est l'interféron. Immunité acquise avec les plasmocytes et les LT CD4 et CD8. VI. Clinique des infections virales Une transmission respiratoire ne donne pas forcément une infection respiratoire! Il ne s'agit que d'une porte d'entrée, le virus se rend ensuite dans des organes cibles. Le polyovirus, dont la transmission est oro-fécale, se multiplie dans le tube digestif puis passe dans le sang (on parle de virémie), puis il se rend dans les cellules du SNC, qui sont incapables de se renouveler. Si le virus atteint la corne antérieure de la moelle (1 patient sur 100) il provoque des paralysies à vie. Les virus des hépatites attrapés pendant un rapport se rendent dans le foie. Le syndrome pseudo grippal : Fièvre Céphalée Myalgie Asthénie C'est le syndrome viral par excellence! Il est du à la réponse immunitaire et la sécrétion d'interféron par les cellule. C'est la défense qui donne ce syndrome, pas le virus en lui-même. La période d'incubation c'est-à-dire la période entre contamination et apparition des symptômes varie beaucoup en fonction des virus. Pour certains virus, elle sera de moins de 24h (gastro entérite) pour d'autres de deux-trois semaines, un mois ou même plusieurs mois (pour le virus de l'hépatite B). 5/6

6 6/6