Virus: Généralités, par Merveille Mifundu

Merci pour la parole, nous allons débuter avec notre exposé de ce soir. 

C'est un thème très vaste  dont la prise en charge des maladies y afférentes est généralement difficile mais dont la transmission est très très facile. 

Pour ce soir, ce ne sera qu'un bref résumé. 

Je suis Merveille Mifundu, Etudiant en D3BM, UNIKIN.

Sujet : Généralités Sur les Virus

Plan de l'exposé

1. Définition

2. Classification

3. Multiplication

4. Moyens de défense de l'hôte

5. Méthodes d'echappement viral

6. Mode de transmission

7. Éléments cliniques

8. Éléments diagnostiques

9. Lutte contre les virus

10. Biotechnologie

1. Définitions

Un virus est un agent infectieux très simple, défini par une structure se résumant à  trois éléments. 

1.1 Génome

Un virus comporte toujours un génome qui est de l’ADN ( ex : Herpès) ou de l’ARN ( VIH). 

Ce génome peut-être monocaténaire (à simple brin) ou bicaténaire (à double brin).

D’une façon générale, la réplication du génome des virus à ARN est beaucoup moins fidèle que celle du génome des 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 particulièrement sujets aux variations génétiques (HIV, virus de l’hépatite C, par exemple), contrairement aux virus à ADN.

1.2 Capside

Le génome est emballé dans une structure protéique appelée CAPSIDE, d’un mot grec, capsa, signifiant boîte. La capside protège le génome. Elle a une conformation géométrique qui, selon les virus est, soit tubulaire, soit polyédrique. On appelle nucléocapside la structure compacte formée par l’assemblage de la capside autour du génome. Ces structures ont été sélectionnées dans la nature en raison de leur grande stabilité.

1.3 Enveloppe ou péplos

D’un mot grec signifiant manteau, c’est l’élément le plus externe de certains virus. La présence ou l’absence d’enveloppe règle en grande partie le mode de transmission des maladies.

 Tous les virus humains et animaux à capside tubulaire ont un péplos, mais certains virus à capside icosaédrique en sont également pourvus (Herpesviridae, Togaviridae, Flaviviridae).

Le péplos est une membrane, dérivée des membranes cellulaires, cytoplasmique, golgienne, ou nucléaire selon les virus. 

En effet, les virus à péplos terminent leur multiplication dans la cellule par bourgeonnement. Des glycoprotéines d’origine virale s’insèrent dans la bicouche lipidique caractéristique des membranes cellulaires.

Avoir un péplos (virus envelopé) rend le virus très fragile surtout dans le milieu extérieur et le tube digestif et leur transmission est souvent directe (contact avec les sécrétions). Dans ces mêmes endroits, les virus nus, sans péplos, qui ont seulement un génome et une capside, résistent beaucoup plus longtemps et leur transmission est généralement indirete (contact avec les matériels souillés).

2. Classification

Se fait grâce aux 3 composantes  :

- Génome: virus à ADN ou virus à ARN

- Capside : virus tubulaires et virus polyedriques.

- Enveloppe : virus nus et virus enveloppés

3. Multiplication

3.1 Conditions

Pour qu'un virus puisse se multiplier, il faut : 

1. Génome : ADN ou ARN

2. Matière Première :

 

-  Hôte : cellule de l'hôte

-  Matériaux : acides aminés, acides gras, protéines.

3. Source d'énergie: ATP

4. Enzymes : apportées par le virus et celles synthétisées par l'hôte lui-même. ( ex : polymérases, transcriptase inverse... )

Il est à noter que les virus peuvent infecter n'importe quelle cellule vivante (procaryotes, hommes, animaux, végétaux )

3.2 Etapes 

1. Fixation ou attachement: le virus se fixe sur sa cellule cible grâce à des antigènes de surface reconnus par les recepteurs de la cellule hôte

2. Fusion et Pénétration:  la membrane virale fusionne avec la membrane cytoplasmique de la cellule hôte puis le nucleocapside viral pénètre dans le cytoplasme

3. Décapsidation : La capside est digérée grâce à une enzyme pour laisser sortir le génome viral

4. Réplication : reproduction ou duplication du génome

- Intégration : le génome viral se fixe sur génome de l'hôte (pour certains virus). 

- Transcription : synthèse de l'ARNm à partir de l'ADN viral qui va, grâce à une enzyme, la Transcriptase inverse fabriquer de nouveaux ADN viraux. 

Certains virus à ARN utilisent leur génome comme ARNm tandis que d'autres par contre synthétisent un nouvel ARNm par une enzyme particulière, ARN-Polymérase virale.

- Traduction : synthèse des protéines virales à partir de l'ARNm.

5. Assemblage : le matériel génomique reproduit se verra être associé aux protéines virales pour former de nouveaux nucléocapsides.

6. Libération: se fait soit par bourgeonnement soit par éclatement à partir de la cellule hôte. 

C'est en ce moment  où certains virus acquièrent leur enveloppe.

NB: Ces différentes étapes en clinique vont constituer des cibles médicamenteuses pour la lutte antivirale.

4. Moyens de défense de l'hôte contre l'infection virale

Il y a 3 niveaux de défense  :

 

1. Les barrières physico-chimiques: la peau, les muqueuses ( sécrétion du mucus et mouvements cillaires), le pH, les menstrues,  ... protègent l'organisme de l'invasion virale

2. Immunité naturelle ou innée : lorsque la première est dépassée. La réponse naturelle est non spécifique ( attaque de la même manière les différents pathogènes).

 Elle comprend 2 composantes

A. chimiques:

a. les cytokines: 

- IFN alpha, bêta et gamma ( produites par les cellules, dendritiques stimulent l'action des cellules NK et des macrophages),

- TNF-alpha (active les neutrophiles), 

- les IL - 2,6, 12 (stimulent l'action des Ly-T, Ly-B et Cellules NK, activent la réponse inflammatoire), 

b. Les anticorps naturels : IgM ... 

B. Cellulaires :

a. Cellules sentinelles présentatrices d'antigènes CPA: cellules dendritiques et macrophages. Normalement, elles phagocytent l'agent pathogène et expriment un de ses antigènes aux cellules de l'immunité spécifique pour une réponse plus adaptée et plus intense. 

b. Cellules Natural Killers: agissent dans la reconnaissance et la destruction des cellules infestées

C. Système du complément : 

Permet la lyse des cellules infestées par une cascade lytique des protéines c1 à c9.

Bref, le virus intracellulaire est attaqué par les cellules NK, Ly-T cytotociques et certaines substances au même moment où les virus extracellulaires sont attaqués par les anticorps.

3. Immunité acquise ou spécifique: 

C'est lorsque la précédente est dépassée ou que l'organisme a reconnu un antigène spécifique, elle entraîne une réponse spécifique (réponse adaptée à chaque type de pathogène),  beaucoup plus intense que la précédente. 

Elle est composée d'une partie cellulaire et une autre non cellulaire.

A. cellulaire :

a. CPA (cellules dendritiques et macrophages): reconnaissance de l'Ag, opsonisation, présentation des Ag aux cellules T4.

b. Ly-T et Ly-B : la cellule T4 helper conduit à la sécrétion des cytokines pour l'activation des cellules T8 en Ly-T cytotoxiques ( qui vont entamer la destruction des cellules infectées) et Ly-B en plasmocytes libérant les anti-corps (destruction des virus extracellulaires).

B. Composante chimique: 

Les anticorps sécrétés par les plasmocytes ( les IgA des muqueuses, IgG du sérum combattent les virus intracellulaires ).

5. Methodes d'échappement viral

2 principales méthodes : 

1. Camouflage : se fait par 

a. Mutation des cibles : certains virus changent la morphologie de leurs antigènes de surfaces cibles de l'immunité de telle manière qu'elles ne sont pas reconnues par les cellules et les anticorps.

b. Mode d'infection latente : certains virus pénètrent dans les cellules mais n'expriment pas leurs antigènes tout de suite, passant ainsi inaperçu. 

c. Pertubation de la présentation d'antigène : certains virus produisent des substances qui désorganisent les CPA et les empêchent de les reconnaître.

2. Sabotage: 

a. destruction des cellules de l'immunité: 

Certains virus détruisent carrément les cellules du système immunitaire.

b. leurres : certains virus produisent des substances bloquant l'activation des cellules de l'immunité.

 

c. blocage de l'apoptose : certains virus empêchent que les cellules infestées s'autodétruisent.

6. Mode de Transmission

Les virus sont transmis de deux manière : 

A. Directe

1. Verticale

- Mère-Enfant : soit in utero, soi en  partum lors de l'accouchement, soi en post partum (lors de l'alimetation par lait maternel).

2. Horizontal

- Féco-orale : virus excrétés dans les selles.

- Sexuelle : virus du tractus génital ex : VIH, 

- Sanguine : transfusion

- Autres sécrétions: toux, éternuement, salive, urines, ... 

B. Indirecte

Ce sont les objets souillés qui sont entrés en contact avec les virus (manipulation de laboratoire).

7. Éléments Cliniques

L'Infection virale peut-être

1. Aiguë

- localisée ( porte d'entrée et la même que l'organe cible )

- généralisée

- sympomatique ou asymptomatique

- éradication et Latence :  certains maladies virales évoluent non seulement vers la guérison mais, de plus, le virus se trouve éliminé de l’organisme. (la grippe, les , la variole, la fièvre jaune). Dans d’autres cas, malgré la guérison clinique, s’installe à vie dans l’organisme une infection latente, non seulement asymptomatique mais sans multiplication virale. ( la varicelle de l’enfance, le virus VZV persiste « dormant » dans les réfuges que sont les ganglions nerveux sensitifs, l’infection pouvant s’y réativer à l’âge mûr en donnant le zona).

-  chronique: plus ou moins symptomatique, mais active, avec risque de transmission à d’autres sujets : c’est le cas de l’infection à HIV où, après la primo-infection marquée par une multiplication virale intense, persiste une infection à bas bruit, partiellement contrôlée par le système immunitaire jusqu’à l’effondrement immunitaire. ( ex : Sida)

8. Eléments diagnostiques

Il existe 2 méthodes : 

1. Directe  : mise au point des composantes ou réactions virales

- Microscopie électronique

- Isolement viral : Effet cytopathique (cellules fusionnés, mortes, exprimant les antigènes spécifiques )

- Immunocytodiagnostic : Immunofluorescence des cellules infectées

- ELISA : (Enzyme-Linked  Immuno Sorbent Assay ) : detection des antigènes solubles

  

- Immunodiffusion sur bandelette de papier 

 ex: Determine

- Test au latex

- PCR :

2. Indirect : mise au point des anticorps spécifiques aux virus.  Les anticorps peuvent encore être présents alors que la maladie a été traitée.

- Western blot : plusieurs antigènes sont placés sur un instrument pour recherchés les différents anticorps spécifiques dirigés contre un virus

9.  Lutte contre les infections virales

1.  Prévention

 

- Elimer et PEC si les facteurs de risque sont présents

2. Immunothérapie passive

C’est l’administration à titre préventif d’Ig humaines préparées à partir du plasma de donneurs covalescents ou vaccinés.

Ex : Zmapp contre Ebola, prévention de la rougeole et de l’hépatite A. 

3. Immunothérapie active ou vaccination:  Induction de l'immunité

3.1 Vaccins inactivés (« tués »)

Ce sont des préparations de virus dont on a -par traitement physico-chimique (chaleur ou formol par exemple)- détruit le pouvoir infectieux sans en altérer le pouvoir immunogène. Ce sont des antigènes inertes, injectés par voie intra-musculaire, sous cutanée voire intradermique, pour stimuler le système immunitaire et protéger l’organisme vis-à-vis d’une infection future éventuelle par le virus correspondant.

3.2 Vaccins atténués (« vivants »)

Ils visent le même but, mais ce sont des mutants du virus vis-à-vis duquel on veut protéger l’organisme, mutants non pathogènes - du moins pour l’homme aux défenses normales - et administrés sous forme infectante, éventuellement par voie naturelle : exemple des poliovaccins oraux.

3.3 Autres vaccins

1. les vaccins à base de protéines recombinantes, c’est-à-dire fabriquées par des cellules en culture ayant incorporé par génie génétique un gène viral (exemple : le vaccin actuel contre l’hépatite B est de l’antigène de surface du virus, produit par des cellules en culture

4. Mesures hygiéno-diététiques

- surveillance de la fourniture en eau potable

-  une bonne alimentation quantitativement et qualitativement

 

- le lavage des mains

- la lutte et la protection antivectorielles

-  l’éducation et la sensibilisation : notamment l’éducation sexuelle ( ex : VIH)

- les bonnes pratiques  médicales ( laboratoires ) 

-  la désinfection du matériel

- le contrôle des dons d'organes et de sang.

- éviter les contacts avec les sécrétions et déchets des personnes suspectées ou contaminées

5. Chimiothérapie antivirale

1. Médicaments de la fixation et de la fusion : 

- Antagoniste CCR5 (Maraviroc),

-  Inibiteur de la fusion (Enfuvirtide ou  ENF, T-20), 

- hydroxychloroquine

2. Médicaments de la pénétration :

- Interférons  (Ibalizumab)

3. Médicaments de la décapsidation :

 - Amantadine

4. Médicaments de la synthèse des acides nucléiques :

- Inhibiteurs nucléosidiques de la Transcriptase inverse  ou INTR ( Zidovudine ( AZT), Lamivudine(3TC), Abacavir(ABC), Tenofovir ( TDF et TFC) )  

-Inhibiteurs Non nucléosidiques de la Transcriptase Inverse ou INNRT (Névirapine ( NVP), efavirenz( EFV)), inhibiteur de l'ARN-polymerase(favipirvir)

5. Médicaments de la synthèse de protéines :

- Inhibiteur de la protéase (Indinavir IDV, amprenavir APV, Nelfinavir NFV), Anti-intégrase (DolutegravirDTG, Raltegravir)

6. Médicaments de la libération:

- Inhibiteurs de la neuraminidase

7. Les immunomodulateurs : 

Anti-IL, les Interférons, les corticoïdes, chloroquine et hydroxychloroquine

10. Biotechnologie virale

Les virus présentant en général un matériel génétique simpliste, ce sont d'excellents outils dans l'étude de la biologie moléculaire et la biologie cellulaire. Ils permettent la manipulation de fonctions cellulaires, ce qui permet d'en approfondir notre compréhension et d'élucider certains mécanismes moléculaires de la génétique comme la réplication de l'ADN, la transcription, les modifications post-transcriptionnelles de l'ARN, la traduction, le transport des protéines et l'immunologie.

Les virus peuvent être utilisés (virothérapie) comme vecteur de gène au sein de cellules cibles. Outil utilisé par exemple pour faire acquérir à une cellule la capacité de produire une protéine d'intérêt ou pour étudier l'effet de l'introduction du nouveau gène dans le génome.

Certains virus sont utilisés en thérapie génique pour soigner diverses maladies génétiques, par exemple pour remplacer un gène défectueux provoquant des troubles fonctionnels ou mécaniques.

Les virus sont également utilisés dans la lutte contre le cancer. Certains virus peuvent être en quelque sorte programmés pour détruire spécifiquement des cellules cancéreuses.

Je crois que j'ai dit l'essentiel et je vous remercie. 🙏🏽

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Généralités sur les virus par Merveille Mifunfu