CARACTERES GENERAUX DES VIRUSs502503c1c2c1db36.jimcontent.com/download/version/1349016951… ·...

Dr NAILA HANNACHI BEN SAYAH Laboratoire de Microbiologie

CHU F.HACHED Sousse

CARACTERES GENERAUX

DES VIRUS

2 année de Médecine

Enseignement de Microbiologie Générale 2012

OBJECTIF

Qu’est ce qu’un VIRUS ?

1. Définir un virus.

2. Décrire la structure des virus.

3. Connaître les conséquences de la structure virale

concernant la résistance - modes de transmission

4. Citer les critères de classification des virus.

5. Décrire les étapes du cycle de multiplication des virus

6. Savoir que le cycle viral est cible la chimiothérapie

antivirale

7. Décrire les différents modes d'interaction virus-cellule hôte

OBJECTIFS

PLAN

1. Historique / Définition

2. Structure

3. Classification / Taxonomie

4. Multiplication Virale

1. Etapes Du Cycle De Multiplication Virale

2. Cible Des Antiviraux

5. Intéraction virus cellule hôte

1- HISTORIQUE / DEFINITION

En 1883, Adolf Mayer décrit la maladie

Maladie transmissible entre les plantes

de façon similaire aux infections bactériennes

Bougies de Chamberland :

filtres qui ne permettent pas

le passage des bactéries.

Terme « virus » qui signifie poison en latin

Dimitri Ivanovski

Martinus Beijerinck

entre 1887 et 1892

Non visibles en microscopie optique

Les virus sont:

Non visibles en microscopie photonique

Non cultivable sur milieux usuels pour les

bactéries

Non arrêtés par les filtres de porcelaine

≠ Bactérie

Agent ultra-filtrable.

Années 50 : culture des virus

culture sur cellule

1900-1935 : Hypothèse des agents ultra filtrants.

Années 30 :

Purification du VMT

Radio-cristallographie :

Assemblage régulier de sous-

unités identiques.

Biochimie : protéines + ARN.

Année 40 :

Visualisation en Microscopie électronique.

Elaboration de premiers vaccins.

Compréhension de l’interaction virus-cellule

Définition d’Andrée Lwoff

Définition d'André-Lwoff (1957)

Infectieux et potentiellement pathogènes

Un seul type d'acide nucléiques : ADN ou ARN

Reproduit à partir de leur matériel génétique par la

cellule hôte :

Pas de croissance

Pas de fission

Pas de division

Pas de système enzymatique de production

d'énergie

Utilisation du matériel énergétique de la cellule.

Parasitisme intracellulaire est strict

PLAN

1. Historique / Définition

2. Structure

3. Classification / Taxonomie

4. Multiplication Virale

1. Etapes Du Cycle De Multiplication Virale

2. Cible Des Antiviraux

5. Intéraction virus cellule hôte

STRUCTURE DU VIRUS

Taille d’un virus : 10 à 400 nm

STRUCTURE DU VIRUS

Une capside

Une enveloppe

ou péplos

Un acide nucléique

ARN ou ADN

STRUCTURE DU VIRUS

Deux éléments constants :

-un acide nucléique

- une capside

génome + capside = Nucléocapside.

Elément inconstant :

Enveloppe ou péplos :

Structure du virus

Virologie médicale de A.MAMMETTE

interaction avec :

- cellules hôte : attachement

- Système immunitaire : antigène de Surface

Spicules

Glycoprotéines de surface

Virus nu Virus enveloppé

Spicules

2.1. L'acide nucléique viral

Le génome viral contient la totalité de l'information

génétique

Taille réduite

Capacité de codage faible

Quelques gènes pour les petits virus

plus d’une centaines pour les gros virus

Acide Nucléique

Virologie médicale de A.MAMMETTE

Segmenté ou non

segmenté

ARN ou ADN

Polarité de l’ARN

(+) ou (-)

ARN + : messager

Monocaténaire ou

Bicaténaire

Parfois partiellement

bicaténaire

Linéaire ou circulaire

Herpes virus

2.2. La capside

Structure protéique qui entoure le génome

Polymérisation d’une seule ou d’un petit nombre de sous-unités protéiques : les capsomères.

2 types de symétrie:

- la symétrie cubique

- la symétrie hélicoïdale

Capside à symétrie cubique

Symétrie icosaédrique

Polyédre régulier : 20 faces et 12 sommets

2

la symétrie hélicoïdale : les capsomères se succèdent en chaine

et s’accrochent à l’acide nucléique sous

forme d’hélice.

Les adénovirus

Les entérovirus

Les herpesvirus

Les paramyxovirus

Virologie médicale de A.MAMMETTE

Capside à Symétrie Complexe

Capside à Symétrie Complexe

virus de l'immunodéficience humaine

Capside à Symétrie Complexe

Les poxvirus

2.3. L’enveloppe virale

Dérive des membranes cellulaires :

les virus acquièrent leur enveloppe par

bourgeonnement à travers:

- la membrane nucléaire

- la membrane du réticulum endoplasmique

- la membrane cytoplasmique

Enveloppe

www. cnrs.fr

www.futura-sciences.com

Structure : gluco-lipo-protidique comme les

membranes cellulaire

Hérissé de spicule ou glycoprotéines de

surface

Fragilité (composés lipidiques )

transmission : contacts interhumains directs

2.3. L’enveloppe virale

Virus de l’immunodéficience humaine (VIH)

Transmission:

- Sanguine

- Sexuelle

- Mère-enfant

Herpes simplex virus

Transmission:

- Salivaire

- Sexuelle

- Mère-enfant

Transmission:

- aérienne ++

VIRUS NUS

VIRUS DES GASTRO-ENTERITES

Transmission oro- fécale : entérale

VIRUS NUS

Virus Des Hépatites à Transmission Entérale

Hepatitis E virus

PLAN

1. Historique / Définition

2. Structure

3. Classification / Taxonomie

4. Multiplication Virale

1. Etapes Du Cycle De Multiplication Virale

2. Cible Des Antiviraux

5. Intéraction virus cellule hôte

Nomination des virus

• Structure génome viral ADN / ARN

•- Mono-bicaténaire

-ARN+/-

-Segmenté ou non

• Existence d’une enveloppe

• Symétrie de la capside

• Site d’assemblage

•Taille du virus et de la capside

• Séquence du génome

> 4000 virus, 71 familles, I64 genres

Comité International de Taxonomie

des virus

PHYLOGENIE VIRALE (SEQUENCAGE)

PHYLOGENIE VIRALE

Distinction entre Familles

PHYLOGENIE VIRALE Distinction entre génotypes d’une Famille

(Hépadnaviridae)

PLAN

1. Historique / Définition

2. Structure

3. Classification / Taxonomie

4. Multiplication Virale

1. Etapes Du Cycle De Multiplication Virale

2. Cible Des Antiviraux

5. Intéraction virus cellule hôte

4. MULTIPLICATION VIRALE

But : production de nouveaux virus infectants Ne se fait qu’à l’intérieur de la cellule Parasitisme intracellulaire obligatoire Utilisation des enzymes et machinerie cellulaire A partir des informations du génome viral fabrication de : - nouveaux génomes : réplication - protéines virales : structurales : capside+++

antigènes de surface Non structurales : enzymes NB : si enveloppe : issue des membranes cellulaires

4.1. Etapes du cycle viral

1-Attachement

2-Pénétration

3-Décapsidation

- Réplication du génome viral

6-Libération

-Synthèse des Protéines

5 – Assemblage - Maturation

4- Phase productive

4-1- 1-Attachement

Tropisme d’hôte

cellule résistante /cellule sensible

Glycoprotéines de surface+ Récepteur cellulaire

Réaction immunitaire :

Ac neutralisant

Attachement du VIH

Gp 120

4-1-2- Pénétration

VIRUS NUS :

ENDOCYTOSE

TRANSLOCATION DIRECTE

Virologie médicale de A.MAMMETTE

VIRUS ENVELOPPES : a- FUSION

b- ENDOCYTOSE + FUSION

Virologie médicale de A.MAMMETTE

4-1-3- DECAPSIDATION

La capside virale est dégradée dans le cytoplasme

Permet au génome de se trouver libéré dans le cytoplasme

cellulaire : livre l’information génétique à la

machinerie cellulaire

4-1-4- PHASE PRODUCTIVE

Détournement des activités cellulaires

deux buts :

REPLICATION DU GENOME: Réplicase

ARN polymérase ou ADN polymérase

PRODUCTION DE PROTÉINES VIRALES

Transcription : Transcriptase

en ARN messagers (ARNm)

Traduction : Protéase

Protéines

4-1-4- PHASE PRODUCTIVE

REPLICATION DU GENOME

PRODUCTION DE PROTÉINES VIRALES

Transcription - Traduction

ARN ≠ ADN

Multiplication des Virus a ARN

cytoplasme

Virus a ARN+ :

l’ARN+ sert lui-même d’ARNm

il y a directement TRADUCTION :

protéases

Réplication :ARN polymérase

Virus à ARN (-) :

Réplication : enzyme : ARN polymérase

Expression en protéines :

Transcription en ARNm : transcriptase

Traduction en protéine à partir de ces ARNm : Protéase

TRANSCRIPTASE

Les virus vont utiliser la machinerie de réplication cellulaire de

l’ADN : l’ADN polymérase cellulaire

Migration de l’ADN vers le noyau

2 phases

Une phase précoce :

Synthèse des protéines non structurales (enzymes+++)

Réplication du génome ADN

Une phase tardive:

Production des protéines structurales

Multiplication des Virus a ADN

Noyau

VIRUS A ADN : Noyau

Utilisation des ADN polymérases cellulaires

Virologie médicale de A.MAMMETTE

1-Attachement

2-Pénétration

3-Décapsidation

6-Libération

5 – Assemblage - Maturation

4- Phase productive

ARN ou ADN

Protéines

4-1-5- Assemblage et encapsidation

Les nouveaux génomes fabriqués par la cellule

s'entourent de nouvelles protéines virales

fabriquées par la cellule.

Cet emballage est l'encapsidation

Maturation

la formation de nouveaux virus

4-1-6- Libération

Virus nus éclatement de la cellule

Virus enveloppés bourgeonnement à

travers les membranes cellulaires

(éclatement possible aussi)

Une cellule produit de l'ordre de 100 à

1000 virus.

Libération des virus par bourgeonnement

Virologie médicale de A.MAMMETTE

Bourgeonnement viral www.inserm.fr

www.microbes-edu.org/etudiant

ARNm

ARN viral

gp120 CD4 – CCR5

ADN proviral

ADN intégré

protéines

Intégrase

Protéase

Reverse transcription

ARN ADN

Cas particulier : réplication des Retrovirus (VIH : génome ARN double brin)

Intégration dans le génome

cellulaire

Reverse Transcriptase

Synthèse des Protéines

virus

Réplication du bactériophage

PLAN

1. Historique / Définition

2. Structure

3. Classification / Taxonomie

4. Multiplication Virale

1. Etapes Du Cycle De Multiplication Virale

2. Cible Des Antiviraux

5. Intéraction virus cellule hôte

Antiviraux : mode d’action

Les antiviraux sont classés selon

leur action sur les étapes du cycle

de multiplication virale

Inhibiteurs de l’attachement - Pénétration

« de la décapsidation

« de la réplication ++++

« de la maturation - assemblage

« de la libération

Exemple : Inhibiteurs de la réplication virale

GANCICLOVIR ZIDOVUDINE DIDANOSINE LAMIVUDINE ZALCITABINE

CIDOFOVIR

FOSCARNET

Polymérase

virale X

STRATEGIES THERAPEUTIQUE ANTI-VIH : bloquer les étapes du cycle cellulaire

Inhibiteurs de la fusion

Inhibiteurs de la RT : IRT

Inhibiteurs de l’intégrase

Inhibiteurs de l’attachement

Inhibiteurs de la Protéase : IP ARNm

ARN viral

gp120 CD4 –

CCR5

ADN proviral

ADN intégré

Reverse Transcriptase

protéines

Intégrase

Protéase

Trithérapie : 3 IRT ou 2 IRT + 1 IP

Traitement antiviral de la grippe

Inhibiteurs de la libération

NEURAMINIDASE

INHIBITEURS DE LA

NEURAMINIDASE

PLAN

1. Historique / Définition

2. Structure

3. Classification / Taxonomie

4. Multiplication Virale

1. Etapes Du Cycle De Multiplication Virale

2. Cible Des Antiviraux

5. Intéraction virus cellule hôte

Conditions d’infection :

- Cellule sensible

- Cellule permissive

Conséquences :

Infection abortive

Cycle Abortif

Infection productive

Cycle productif lytique

Cycle productif non lytique

Latence : infection latente

Cycle prolifératif = Transformant

Interaction virus-cellule

non lytique

lytique

Association intime du génome

viral à celui de la cellule hôte

(provirus ou épisome)

Cycle transformant (transformation cellulaire)

Cycle abortif (cellule non permissive,

restrictive)

Infection (si cellule sensible)

Cycles productifs Multiplication virale

Cycle inductible (Latence)

Effet cytopathique

www.microbes-edu.org/etudiant

Infection aiguë Infection latente

Récurrence

Infection aiguë

Infection

chronique

Infection lente

Différents types d’infections virales

Infections aiguës

Inf latentes Inf chroniques Inf tranformantes

Guérison Influenza,

Rotavirus,

VHA

Récurrence: HSV, CMV,

EBV, VZV

VHB, VHC,

VHD VHB, EBV

Différents types d’infections virales

Références:

- Livre « Virologie médicale » de A.MAMMETTE , édition 202, Lyon.

Chapitre 1: Les virus: structure et classification (Jean-Claude NICOLAS)

Chapitre 2 : La multiplication virale (Pierre POTHIER et Nathalie SIXT)

-Livre « Traité de Virologie médicale » de J.M. Huraux et al. édition 2003, Paris

Chapitre 1: Structure des virus (H.Peigue-Lafeuille et al)

Chapitre 2: Multiplication des virus dans la cellule (J.M.Seigneurin)