polycopie_virologie

8/13/2019 polycopie_virologie

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SOMMAIRE

POLYCOPIE DE VIROLOGIE - 2003PCEM2 DCEM1

Pr. Ch. ROUZIOUX

Dr. M.L. CHAIXDr. C. DELAUGERRE

Dr. M. LERUEZ-VILLE

Virologie gnrale

- Qu'est ce qu'un virus?- La multiplication virale (virus ADN, virus ARN)- La Physiopathologie des infections virales- Les traitements antiviraux- Les Vaccins antiviraux

Module "Sant et environnement-Maladies transmissibles"

- Le Diagnostic virologique des infections- Les virus respiratoires (le Virus Respiratoire Syncytial, la Grippe et

ses virus)

- Le VIH- Les Virus des Hpatites (Hpatite B, Hpatite C, Hpatite A)- Les virus du groupe Herps (Herpes Simplex Virus 1 et 2, Virus de la

Varicelle et du Zona, le Cytomgalovirus, le virus Epstein-Barr).

- Le Virus de la Rougeole-

Le Virus de la Rubole- Le Virus des Oreillons


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La notion de maladie virale remonte la fin du XIX me sicle, avec la mise en videncedaffections transmissibles par des agents ultra-filtrables et invisibles en microscopielectronique. Les virus, initialement dfinis par leur taille, sont retrouvs chez toutes lesespces animales, chez les vgtaux (y compris les algues et les champignons), chez les

bactries (bactriophages).

Deux cents espces sont pathognes chez lhomme. La majorit des maladies virales sontbnignes (ex : rhinites). Dautres prsentent une gravit certaine (ex : encphalites, SIDA,hpatites, fivres hmorragiques). Enfin certains virus jouent un rle dans le dveloppementde tumeurs malignes et de cancers.

1. QU'EST-CE QU'UN VIRUS ?

Cest en 1953 que Andr LWOFF a nonc les trois caractres fondamentaux faisant desvirus des entits originales :

1/ les virus ne contiennent quun seul type dacide nuclique (ADN ou ARN) qui constitue legnome viral.

2/ les virus se reproduisent partir de leur matriel gntique et par rplication.

3/ les virus sont dous de parasitisme intracellulaire absolu.

Sous des aspects dunits trs rudimentaires, les virus constituent une forme trs labore deparasitisme. Ils ne peuvent se reproduire quau sein de cellules vivantes ; ne possdant aucunsystme dnergie, ils dtournent la machinerie cellulaire leur profit pour se rpliquer etassurer leur prennit. Ils constituent en quelque sorte des structures extrmement simples

dont lensemble des lments protge quelques petits bouts de code gntique ayant pourobjectifs de sinfiltrer dans une cellule pour la parasiter, puis la dtruire.

Le terme de virus donn aux virus informatiques voque bien la malignit et la perversit desvirus qui, chez lhomme, peuvent tre responsables de dsordres complexes pouvant dtruireles cellules, puis altrer les tissus, puis induire des relations complexes avec le systmeimmunitaire pouvant aller jusqu le dtraquer littralement et par exemple conduire au sidaet la mort du sujet infect.

En dfinitive, laide de quelques gnes, les virus peuvent altrer et modifier les programmesde fonctions intracellulaires leur profit, avec pour objectif final de transformer lorganisme

infect en agent contaminant, capable de propager linfection et dassurer la survie du virus.

1-1. Le gnome

Un virus comporte toujours un gnome qui est du DNA ou du RNA, de sorte que dans la

classification des virus on distingue en premier lieu virus DNA et virus RNA. Cegnome peut-tre monocatnaire (simple brin) ou bicatnaire (double brin).

1-2. La capside

Le gnome est emball dans une structure protique appele capside, d'un mot grec,capsa, signifiant bote. La capside protge le gnome. Elle a une conformationgomtrique qui, selon les virus est, soit tubulaire, soit polydrique. On appelle


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nuclocapside la structure compacte forme par l'assemblage de la capside autour dugnome.

- nuclocapside tubulaire ou hlicoidale.C'est un tube enroul en peloton (pour ce quiconcerne les virus humains ou animaux, ce peloton est lui-mme envelopp dans un3me lment appel pplos). (figure 1)

- nuclocapside polydrique. Ce n'est pas n'importe quel polydre mais un icosadre:polydre 20 faces qui sont des triangles quilatraux, et 12 sommets. Vu sous uncertain angle, l'icosadre prsente un contour hexagonal. (figure 2)

Il faut retenir que les capsides tubulaires comme les capsides polydriques, sont faites deprotines virales polymrises et que ces structures ont t slectionnes dans la nature en

raison de leur grande stabilit (Ex : ballon de football 12 pices noires et 20 picesblanches a pour structure de base un icosadre).

Exemple de virus icosadrique trs simple : les poliovirus. (figure 3)

Les protines de capside forment des oligomres appeles capsomres, disposs sur lesfaces et le sommet du l'icosadre. Il en rsulte que la capside, rsistante, a un rle

protecteur vis--vis du gnome qui s'y trouve empaquet.

1-3. L'enveloppe ou pplos

D'un mot grec signifiant manteau, c'est l'lment le plus externe de certains virus. Laprsence ou l'absence d'enveloppe rgle en grande partie le mode de transmission desmaladies. Tous les virus humains et animaux capside tubulaire ont un pplos mais seulscertains virus capside icosadrique en sont pourvus (Herpesviridae, Togaviridae,

Flaviviriae).

Qu'est-ce que le pplos ou enveloppe ? Ce terme voque une structure souple et, de fait,le pplos est une membrane, drive des membranes cellulaires, cytoplasmique ounuclaire, selon les virus. En effet, les virus pplos terminent leur multiplication dans lacellule par bourgeonnement. Des glycoprotines dorigine virales sinsrent dans cettecouche bilipidique.

Ainsi, la capside et le gnome d'un virus envelopp comme le virus de la grippes'assemblent en une nuclocapside sous la membrane cytoplasmique. Le virus va sortir dela cellule, non pas en faisant clater cette cellule mais en formant un bourgeon au

dtriment de la membrane cytoplasmique. Ce bourgeon va s'isoler pour former un virusentier, libre, capable d'infecter une nouvelle cellule ou un nouveau sujet. L'enveloppe dece virus de la grippe est la membrane cytoplasmique de la cellule infecte, mais modifie

par l'adjonction de glycoprotines virales. Les lipides de l'enveloppe sont, eux, d'originecellulaire.

C'est en revanche dans le noyau que s'assemblent la capside et le gnome des virus de lafamille des Herpesviridae. Le virus va sortir de la cellule par bourgeonnement de lamembrane nuclaire, plus prcisment par bourgeonnement de la lamelle interne de cettemembrane. Le pplos des virus du groupe Herps est fait de la membrane nuclairemodifie par l'adjonction de glycoprotines virales.

Les virus nus. Certains virus n'ont pas de pplos. Les poliovirus par exemple en sontdpourvus. Ce sont des virus "nus".


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Que cela change t-il d'avoir ou de ne pas avoir de pplos ? (figure 4)Le fait d'avoir un pplos rend le virus trs fragile. Le pplos a, en effet, la fragilit desmembranes cellulaires dont il drive. C'est une membrane aussi fragile que n'importequelle membrane biologique. Un virus, quel qu'il soit, pour tre infectant doit tre entier.Or, il y a deux sites o les virus enveloppe vont dgrader rapidement leur enveloppe etdu mme coup perdre leur pouvoir infectieux : le milieu extrieur et le tube digestif. Dans

ces mmes endroits les virus nus, sans pplos qui ont simplement un gnome et unecapside (capside icosadrique), vont rsister beaucoup plus longtemps.

Cela explique l'pidmiologie virale, qui a trait la transmission des infections viralesd'un individu un autre. Le virus de la fivre aphteuse est videmment un virus nu.

Dans le milieu extrieur, les virus pplos ne vont pas survivre longtemps car ils vont treinactivs par deux facteurs : la temprature, mme la temprature ordinaire, et ladessication. Cela n'a rien de surprenant : les membranes cellulaires sont dtruites dans lemilieu extrieur et si les cellules bactriennes survivent trs bien, c'est parce qu'elles

protgent leur membrane cytoplasmique par une paroi. Si une cellule bactrienne se trouve

sans paroi, la bactrie fragilise meurt. Les virus pplos sont aussi fragiles que desbactries dont on aurait supprim la paroi !

Dans le tube digestif le pplos est rapidement digr par les enzymes digestives. Donc, lesvirus pplos, les virus de la grippe, les virus de la famille des Herpesviridaene rsistent

pas dans les selles. A l'inverse les poliovirus sont trouvs dans les selles qui sont le moyenessentiel de dissmination de la maladie.

2 exemples :De tout ce qui prcde, il rsulte qu'on peut opposer presque point par point latransmission de la grippe et la transmission de la poliomylite.

- la transmission de la grippe se fait directement par contact rapproch de deuxsujets et par voie arienne uniquement. On respire les microgouttelettes infectantes

projetes par la toux du sujet gripp. Les virus de la grippe ne rsistent pas longtemps l'air. On ne les retrouve pas dans la poussire. Ils ne sont pas excrts dans les selles; on ne les retrouve pas dans les eaux uses. On ne s'infecte pas par ingestion mais par

inhalation, en facedu sujet gripp.

D'autre part, la brve survie des virus de la grippe dans l'air, autour des sujets infects,

sera favorise si l'air est humide et froid puisque le pplos craint la chaleur et ladessication. Rien d'tonnant ce que, dans les hmisphres Nord et Sud, la grippe

svisse l'hiveret non l't.

- la transmission de la poliomylite. On a affaire des virus relativement rsistants quipeuvent persister plusieurs jours dans le milieu extrieur, surtout si c'est dans l'eau. Ilssont excrts non seulement dans les microgouttelettes respiratoires mais bien plusencore dans les selles et cela pendant des semaines. On va donc les retrouver dans leseaux uses. Ainsi, la transmission des poliovirus pourra se faire de 2 faons :

1/ comme pour la grippe, par contact direct rapproch, respiratoire, en face d'un sujetinfect ;

2/ mais surtout par contamination indirecte faisant intervenir les selles, par

contamination fcale-orale, c'est--dire, ingestion du virus avec des alimentscontamins, consommation d'eau contamine, bains de rivire. La transmission des

infections poliovirus est videmment favorise par les mauvaises conditions


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d'hygine. Les pidmies de poliomylite survenaient surtout l't o l'on sebaigne, o l'on consomme des vgtaux crus, o les orages perturbent lacirculation des eaux uses (normalement les eaux de W.C. passent par des circuitsspars mais en cas d'orage brutal les vannes qui les contiennent sont dbordes).Ces pidmies de poliomylite persistent dans tous les pays du Tiers Monde o lavaccination fait dfaut.

En somme, le virus de la poliomylite, qui est un entrovirus, a tous gards un mode depropagation superposable celui des entrobactries. Chaque fois qu'on tudiera un virusil faudra savoir s'il possde ou non un pplos. La nature du gnome, DNA ou RNAintervient, elle, pour comprendre la chimiothrapie. Quant la conformation de la capside,tubulaire ou icosadrique, elle a en elle-mme peu de consquence pour ce qui intresse lavirologie mdicale mais il se trouve que tous les virus humains capside tubulaire ont un

pplos d'o une transmission par contacts rapprochs.

1-4. La classification des virus (Figure 5)

Elle repose dsormais sur la structure des virus et non plus sur leur pouvoir pathogne ouleur taille. Les trois premiers critres de la classification sont, dans l'ordre, la nature del'acide nuclique du gnome, DNA ou RNA, la conformation de la capside, tubulaire ouicosadrique, et enfin la prsence ou l'absence de pplos.


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FIGURE 1 : VIRUS DE LA MOSAQUE DU TABAC

Unit de structure

Acide nuclique

Symtrie hlicodale :

- Rptition de sous-units protiques constituant un "manchon"- Le manchon est rigide forme tubulaire du virus

- Le manchon est flexible structure enroule sur elle-mme forme sphrique


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ICOSAEDRE : POLYEDRE REGULIER :

Figure 2

2

5

6 axes de symtrie 5

HEXON (Faces et artes)

- 12 SOMMETS

- 20 FACES

- 30 ARETESspicule d'hmagglutinine

ADENOVIRUS

N = 252n = 6

Penton(aux sommets)

23

10 axes de symtrie 3

15 axes de symtrie 2


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VP4 VP2 VP3 VP1

VP0

VIRUS

POLIO

VP1

VP4

VP2

VP3

Overview of the packing of subunits in picornaviruses. Theproteins are cleaved from a precursor, as shown. VP1-3

are represented by wedge-shaped blocks (the RVCdomains) with N- and C-terminal extensions. The N-terminal extensions interdigitate to form an internalframework. VP4 is, in effect, part of the N-terminalextension of VP0. In polio and rhinovirus, the prominentGH of VP1 loop lies across VP2 and VP3 as shown. InFMDV, it forms an even larger, disordered projection. An"exploded" view of one protomer is shown at the right.

Figure 3


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Figure 5

LEGEND : Classification schemes for animal viruses. Summary

of the major characteristics of 21 representative families of virusesthat infect vertebrates and 1 that infects insects. Not all virus familiesare shown in the figure ; the one insect virus family (Baculoviridae) isincluded because it has become an important tool in biotechnology.Adapted from G. P. Martelli et al. (ed.), Virus TaxonomyClassification and Nomenclature of Viruses. Sixth Report of theInternational Committee on Taxonomy of Viruses (Springer-Verlag,Vienna, Austria, 1995).

Classification

criteri

a

Properties


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La multiplication virale est un phnomne complexe au cours duquel le virus va dtournerla machinerie cellulaire son profit. En effet, du fait de leur simplicit extrme, les virusne peuvent pas se multiplier, du moins se multiplier par eux-mmes. Connatre et biencomprendre les diffrentes tapes du cycle de multiplication virale est un objectif majeur pour

le dveloppement de molcules antivirales. Certaines tapes sont spcifiques du virus et

constitue une cible idale pour une molcule antivirale.

La multiplication d'un virus consiste en l'introduction du gnome viral dans une cellule etc'est elle qui va fabriquer de nouveaux virus selon un procd de biosynthse que l'onappelle rplication.

Le temps du cycle viral peut varier dun virus lautre en fonction de la taille du gnome et

de la complexit du cycle viral (4 8 heures pour le poliovirus, plus de 40 heures pour les

Herpesviridae).

LA MULTIPLICATION D'UN VIRUS COMPORTE SIX ETAPES (figure 1) :

- L'attachement- La pntration- La dcapsidation- La rplication- Lassemblage- La libration

1. L'ATTACHEMENT

La premire tape est l'entre en contact du virus et de la cellule. C'est l'attachement de lasurface virale sur la surface cellulaire. Cet attachement se fait par une structure de la capsidepour les virus nus, par des glycoprotines denveloppe pour les virus envelopps. Ces

protines ou glycoprotines sattachent des rcepteurs situs sur la membranecytoplasmique de la cellule hte.

Ce besoin de rcepteurs cellulaires de la membrane cytoplasmique pour les virus explique

qu'un virus donn ne peut infecter qu'un nombre restreint d'espces animales (tropisme

dhte) avec des tropismes tissulaires et cellulaires prcis. La sensibilit dune cellule pour un

virus dfinit sa capacit pouvoir tre infecte par un virus donn. Lensemble des cellules

sensibles un virus dfinit son spectre dhtes. Ce dernier est variable selon les virus, certains

peuvent infecter de nombreuses cellules, dautres sont spcifiques dun type cellulaire pour un

animal donn.

Ainsi, les poliovirus n'infectent que l'homme et, exprimentalement, les singes suprieurs,

mais pas les oiseaux, ni les poulets car les poliovirus ne trouvent de rcepteurs pour leur

attachement que sur les cellules de primates et non sur les cellules de poulet.

Les virus de l'immunodficience humaine (HIV) infectent principalement les lymphocytes T

CD4+ car leur enveloppe peut s'attacher sur la molcule CD4, rcepteur spcifique de ces

virus. La structure d'attachement de l'HIV est la glycoprotine de surface de l'enveloppe, la

gp120 (glycoprotine de 120 000 daltons, 120 kDa de poids molculaire).

Les virus de la grippe infectent principalement les cellules de larbre respiratoire car leurenveloppe se fixe sur les acides sialiques (rcepteurs prsents la surface de ces cellules).


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2. LA PNTRATION

On distingue trois mcanismes permettant lentre duvirus l'intrieur de la cellule, le plussouvent par microphagocytose pour les virus nus (ex : poliovirus) et, pour les virusenvelopps, par fusion de l'enveloppe virale et de la membrane cytoplasmique en unemembrane unique, fusion suivie de lyse, par formation d'un pore (trou) qui s'largit et laisse

passer la capside dans le cytoplasme (ex : virus VIH). Un troisime mcanisme associe

lendocytose et la fusion. Aprs attachement sur son rcepteur cellulaire, le virus est

internalis au sein dune vsicule ou endosome. Une acidification du virus au sein de

lendosome est induite par une pompe protons (ex : protine M2 pour le virus influenza type

A). Cela induit une modification conformationelle des protines denveloppe virale librant

des rgions protiques hydrophobes habituellement caches qui ragissent avec les lipides

membranaires de lendosome. Il sensuit une fusion des membranes et une libration de la

capside virale dans le cytoplasme de la cellule. Ce mcanisme concerne de nombreux virus

envelopps (Orthomyxoviridae, Rhabdoviridae..).


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3. LA DCAPSIDATION

Les structures virales vont ensuite tre dgrades, l'exception du gnome qui, dbarrass de

la capside, se trouve libr. Il est ncessaire que la capside soit dtruite pour que le gnome,

dcortiqu, puisse fonctionner, livrer son information gntique la machinerie cellulaire. Engnral cette tape se fait laide de dcapsidases cellulaires exception faite du poxvirus qui

possde sa propre dcapsidase. Aprs ces tapes d'initiation de l'infection prend place la phase

de rplication et d'expression du gnome viral.


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4. LA RPLICATION

Le gnome viral doit tre transcrit, traduit et rpliqu. Pour cela, le gnome viral libr prend

la direction des synthses, dans la cellule. Il se substitue en totalit ou en partie au gnome

cellulaire qui jusqu'alors organisait les synthses cellulaires. Dsormais dirige par le gnomeviral, la cellule va dtourner la machinerie cellulaire au profit du virus et va ainsi produire des

virus entrainant dans certains cas une inhibition des synthses dARN et dADN cellulaires.

Plus prcisment, la cellule va faire des copies, (rpliques) du gnome viral, des rpliques deprotines virales, protines de capsideet glycoprotines denveloppe.

La stratgie de multiplication est dpendante de la nature et de la structure du matriel

gntique : ADN ou ARN, gnome bicatnaire ou monocatnaire, segment ou non, circulaire

ou linaire. Selon le type de virus la rplication sera plus ou moins complexe. Seuls les virus

ADN dont la rplication est intranuclaire peuvent utiliser les enzymes cellulaires pour la

transcription. Les autres virus doivent possder leurs propres enzymes (ex : poxvirus qui ont

une rplication cytoplasmique, virus ARN).

4-1. La multiplication des virus ADN

Les virus ADN double brin suivent des mcanismes de multiplication qui serapprochent de ceux observs pour les gnes cellulaires. Le cycle viral peut tre divisen 2 phases sauf pour les Herpesviridae chez lesquels on distingue 3 phases :

- une phase prcoce o une petite partie du gnome est transcrite grce une ARN

polymrase-ADN dpendante cellulaire. Les ARN messagers prcoces migrent dans le

cytoplasme cellulaire pour tre traduits par les ribosomes de la cellule en protines

rgulatrices non structurales ou en enzymes impliques dans la synthse de lADN.Il y a ensuite rplication de lADN viral par lADN polymrase cellulaire ou virale

aboutissant en un grand nombre de copies dADN viral.

- une phase tardive o les ADN noforms vont servir de matrices pour une deuxime

transcription aboutissant la formation dARN messagers tardifs qui aprs traduction

vont former des protines de structure (capside, enveloppe).

Quelques exemples :Les Papillomaviridae, Polyomaviridae, Adenoviridae et Herpesviridae se multiplient dans

le noyau. Ils interragissent largement avec les composants cellulaires les dtournant pour

assurer leur propre transcription virale.

Exemple du cycle de multiplication des Herpesviridae (figure 2):Les protines virales sont synthtises en trois phases : trs prcoce (protines ), prcoce

(protines ) et tardive (protines ). Grce la protine virale VP16 amene par le virus

dans la cellule, la transcription des gnes trs prcoces est initie. Les protines

synthtises ont des fonctions de contrle sur la transcription des gnes prcoces et tardifs

alors quelles inhibent par un phnomne dautorgulation la transcription des gnes trs

prcoces. Les protines prcoces sont des enzymes impliques dans la rplication de

lADN viral. Elles activent galement la transcription des gnes tardifs aboutissant la

synthse de protines structurales .


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Par contre, les Poxviridae se multiplient exclusivement dans le cytoplasme. Ils possdent

donc la plupart des facteurs ncessaires leur rplication et sont indpendants de la

machinerie cellulaire.

4-2. La multiplication des virus ARNLe gnome des virus ARN peut prendre diffrentes configurations : segment ou non,

bicatnaire ou monocatnaire, de polarit positive ou ngative.

Suivant les virus, l'laboration des messagers viraux ou transcription est une opration plus

ou moins complexe. Pour les virus ARN de polarit positive tels que les poliovirus,tout est simple : le gnome est un ARN qui sert tel quel de messager; il estimmdiatement traduit par les ribosomes cellulaires en protines de capside (et enzymes

viro-induites). Pour les poliovirus, il n'y a pas de transcription. Par contre pour les virus ARN de polarit ngative tels que les orthomyxovirus ou les rhabdovirus, il faut

passer par un ARN messager de polarit positive. Cette tape de transcription sera ralise

par une enzyme virale.

De mme, la rplication du gnome des virus ARN ncessite lapport denzymes

spcifiques : ARN polymrase-ARN dpendante virale qui nexiste pas dans la machinerie

cellulaire.

En effet dans la cellule normale, une telle opration et une telle enzyme n'ont pas de raison

d'tre et n'existent pas : les RNA cellulaires, qu'il s'agisse des RNA messagers,

ribosomiques ou de transfert, sont synthtiss par des RNA polymrases DNA-

dpendantes, travaillant sur une matrice de DNA, le gnome cellulaire. Donc, pour se

multiplier dans une cellule, un poliovirus et dune faon gnrale tous les virus RNA doit

faire fabriquer la cellule infecte une RNA rplicase, enzyme nouvelle, viro-induite,

absente de la cellule normale, inutile au fonctionnement normal de la cellule, mais

ncessaire la multiplication virale. La transcriptase inverse (TI) ou rtrotranscriptase(RT)des rtrovirus est galement une enzyme viro-induite.

A. Virus ARN simple brin de polarit positive :

Exemple du cycle de multiplication du poliovirus (figures 3 et 4) : Le gnome de polarit positive est traduit directement en une grande polyprotine qui est

ensuite clive pour donner naissance trois protines P1, P2 et P3. La maturation de ces

protines virales fait intervenir plusieurs clivages en cascade. La rgion P1 contient

linformation gntique codant pour les protines de capside. Les rgions P2 et P3 codentpour des protines non structurales dont lARN polymrase-ARN dpendante ou rplicase.

La rplicase va synthtiser un brin (-) pour aboutir la forme rplicative constitue dun

brin (-) et dun brin (+) apparis en double hlice. Le brin (-) va servir la synthse de

nouveaux brins (+) toujours grce la rplicase dans un complexe appel intermdiaire

de rplication . Ces nouveaux brins (+) vont tre encapsids afin de former de nouveaux

virions.

B. Virus ARN simple brin de polarit ngative :

Ils comprennent des virus gnome segment (Orthomyxoviridae, Bunyaviridae) ou non

segment (Bornaviridae, Filoviridae, Paramyxoviridae et Rhabdoviridae). Ces gnomes de


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polarit ngative ne sont pas infectieux. Linfection ncessite une ARN polymrase

associe au virion pour la transcription en ARN messager.

Exemple du cycle de multiplication des rhabdovirus (figure 5) :Il sagit dun virus non segment. Le gnome est constitu de gnes spars par des

squences intergniques situes entre chaque gne. Ces squences contiennent un signal depolyadnylation, de terminaison et dinitiation pour la transcription du gne suivant. La

transcription des gnes est ralise par lARN polymrase associe au virion. La quantit

de messagers synthtiss varie selon la localisation des gnes (diminution de 3 en 5). Les

ARN messagers sont traduits en protines. Lorsque la concentration de nucloprotines

(protine N) atteint un certain seuil, celles ci se fixent sur lARN(+) nouvellement

synthtis et permettent lARN polymrase de copier les jonctions intergniques sans

sarrter afin dobtenir un ARN gnomique entier.


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C. La multiplication des virus utilisant la transcriptase inverse pour leur rplication

Une autre proprit spcifique de certains virus est la capacit de reproduire une molcule

dADN partir dARN (+) quil sagisse dARN gnomique pour les Retroviridae ou dun

produit de transcription pour les Hepadnaviridae (virus de lhpatite B). Cette tape

indispensable est rendue possible par la prsence dune enzyme virale, la transcriptaseinverse (reverse transcriptase : RT).

Exemple du cycle de multiplication du virus de lhpatite B (figure 6) : Contrairement aux autres virus ADN infectant lhomme, le HBV se caractrise par un

intermdiaire de rplication qui est une molcule dARN pr-gnomique. Cest donc un

virus ADN (partiellement double brin, 1 brin ngatif long, 1 brin positif court) qui se

rapproche des rtrovirus par sa polymrase qui possde une activit de transcription

inverse.

Lattachement du virus sur la cellule-cible (les hpatocytes) se ferait par interaction entre

lantigne prS1 ct virus et par lalbumine humaine polymris ct hpatocyte. Lanature du rcepteur de l'HBV n'est toutefois pas encore dfinie. Aprs migration des

nuclocapsides dans le noyau, le gnome viral y est libr. Il acquiert une configuration

circulaire superenroule. Les ARN transcrits sont traduits en protines dans le cytoplasme

de lhpatocyte (capside, protines de surface, protine X, polymrase virale). Un ARN

viral prgnomique est galement synthtis puis encapsid par 240 molcules de capside

associe la polymrase. La polymrase virale synthtise par son activit de transcription

inverse le brin complmentaire ngatif dADN (brin long). Aprs dgradation du brin

dARN par son activit RNAseH, lenzyme grce son activit ADN polymrase-ADN

dpendante synthtise le brin + court pour aboutir lADN circulaire partiellement double

brin qui constitue le gnome du virus.

Le HBV reprsente pour les virus ADN un modle en miroir des rtrovirus. Toutefois

lintgration de lADN viral dans le chromosome de la cellule nest pas indispensable au

cycle viral, elle peut cependant survenir au cours de linfection chronique.

Exemple du cycle de multiplication du virus de limmunodficience humaine(VIH) (figure 7):Une fois entr dans la cellule, l'ARN viral va tre rtrotranscrit dans le cytoplasme en

ADN par la transcriptase inverse virale (TI). La TI dgrade l'ARN viral puis copie l'ADN

viral monocatnaire en ADN double brin qui passe dans le noyau de la cellule. Grce

l'intgrase virale, l'ADN chromosomique est cliv et l'ADN viral s'intgre dans cet ADN

chromosomique au sein du noyau de la cellule infecte, sous le nom d'ADN proviral. Unefois intgr et si il y a activation de la cellule, l'ADN proviral est transcrit en ARN

messagers et en ARN gnomique par l'appareillage de transcription de la cellule. La

traduction d'ARN messagers peu ou pas pisss donne naissance des polyprotines

virales correspondant d'une part aux gnes gag et pol et d'autre part au gne env. La

polyprotine env va tre clive par une protase cellulaire en deux protines d'enveloppe

qui seront glycosyles par les enzymes de la cellule. L'assemblage des protines virales et

de 2 molcules d'ARN viral se fait au niveau de la membrane cellulaire. Quant la

polyprotine Gag-Pol, c'est au moment du bourgeonnement du virus hors de la cellule

qu'elle va tre clive par la protase virale pour donner les protines constitutives internes

du virus et ses 3 enzymes. Cette dernire tape s'appelle la maturation et est indispensable

la production de virus infectieux capables d'infecter d'autres cellules.


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5. L'ASSEMBLAGE ET LA MATURATION (figure 8)

Les nouveaux gnomes fabriqus par la cellule s'entourent de nouvelles protines virales

fabriques par la cellule. C'est l'encapsidation des gnomes qui aboutit la formation denouveaux virus. Les mcanimes peuvent tre simples avec auto-assemblage des protines decapside et encapsidation du gnome. Ils peuvent tre plus complexes avec lintervention de

protines virales spcifiques.


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6. LA LIBRATION DES VIRUS

Ces nouveaux virus sortent de la cellule par clatement pour les virus nus, parbourgeonnement pour les virus envelopps. C'est lors du bourgeonnement que les virus enveloppe constituent leur enveloppe qui est une bicouche lipidique cellulaire hrisse despicules glycoprotiques. Certains virus comme les Herpesvirus sentourent dune enveloppe

provenant de la membrane nuclaire de la cellule infecte, dautres comme les rtrovirus

sentourent dune enveloppe provenant de la membrane cytoplasmique de la cellule. Une

cellule produit de lordre de 100 1000 virus.


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Figure 1 Infection dune cellule par u

Attacheme Pntratio Dcapsida RplicatioAssembla Libration

+Machinerie

cellulaireEnergie

Enzymes

Molc. simples


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Figure 2 : Cycle de rplication des H

Protine

Synthse de protines

Rplication de

l'ADN viral

Cytoplasme

Noyau

Protine

ADN

polymerase

virale

Fusion-lyse

prcoces

tardifs

Protine

Protines

Protines

Protines non structurales

(ENZ, DNA, Pol...)

Protines Protines de structure

ARN messagers

trs prcoces

Transcription


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Figure 3 : Cycle de multiplication du(Picornavirus virus ARN non en

Cytoplasme

Protinesstructurales

Protines nonstructurales

(ARN pol)

Synthse

de protines

Rcepteur(super famille

des IgG)

ARNARN

ARNARN

Attachem

ent

Pn

-

tratio

n

Dc

ap-

sidatio

n

Pinocytose

Noyau

Rplication de

l'ARN viral


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Figure 4 : Schma simplifi de la rplication du gn

ARN vir

+3

3'

Polyribosom

Rplicase

Protines non

structurales

5'

P1 P2 P3

VP0 VP3 VP1

Protines non

structurales

rgulaseProtines

structurales Intermdiaire

de rplication

Procapside

Provirion

Virus mature

(capside stable)

60 molcu les

VP0, VP3, VP1

32 capsomres

(ARN + capside insta

Clivage

VP0VP4-VP2

NClOOClivage par

protines cellulaires ou

virales


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Figure 5 : Multiplication des rhab(virus envelopps ARN-)

3'

Entre par fusion ou

fusion endocytose

5'

3'

gnome

(sens -)

Antignome

(sens +)

Gnomes(sens -)

La synthse des protines est

ncessaire pour la rplicationAssociation

Prot NARN leader

Encapsi-

dation

Ribonuclocapside

Enveloppe

Nuclo-protine Prot....... matrice

env

P(A

ARNm

AR

N

1

M

2

M2

3

G

4 5 6

A A AA A A

ARNmARNm

ARN -


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Figure 6 : Cycle de rplication du virus

Eta


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NNRTRIs

NRTIs

Figure 7 : Cycle de multiplication du VIH


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Figure 8 : Assemblage et libration des nou

(exemple d'un virus fictif, ADN et e

ADN cellulaire

Nuc

nof

Les protines virales, qui sont revenues dans le noyau, s'assemblent avec les gno

nouveaux virions sont librs hors de la cellule.


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LA PHYSIOPATHOLOGIE DES INFECTIONS VIRALES

1. LA PROPAGATION DES VIRUS DANS LORGANISME

1-1. les portes dentre des virus

1-2. les voies de dissmination

1-3. latteinte de lorgane-cible

1-4. les voies dexcrtion

2. LE ROLE DE LA REPONSE IMMUNITAIRE DANS LAPATHOGENESE DES INFECTIONS VIRALES

2-1. les effecteurs de la rponse immunitaire

2-2. les consquences

2-3. infections virales et immunodpression

3. MANIFESTATIONS CLINIQUES LIEES AUX INFECTIONS VIRALES

3-1. les infections virales aigus

3-2. les infections virales persistantes

3-3. virus et cancers


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Il y a plusieurs niveaux dinteraction entre les virus et les htes quils infectent. Ces

interactions complexes ont pour consquence diffrents types de pathologies selon les virus,

le type dorganes atteints et selon la rponse immunitaire de lhte. Nombreuses infections

virales sont radiques par lorganisme, tandis que dautres persistent et peuvent induire des

maladies chroniques, voire des cancers.

Quelques dfinitions :

- Un virus pathogne est un virus capable dinduire des signes cliniques donc une maladieavec des symptmes.

- Une infection virale peut tre asymptomatique. Un organisme infect peut produireabondamment des virus sans dvelopper une maladie clinique.

- Un virus cytolytique est un virus dont la rplication virale induit la destruction de lacellule quil a infecte.

- La virulence est laptitude dun virus provoquer des troubles graves. Elle peut tre lie la souche de virus : la maladie virale peut tre plus ou moins svre selon les souches

virales.

1. LA PROPAGATION DES VIRUS DANS LORGANISME

1-1. Les portes dentre des virus

La peau constitue priori une barrire du fait de cellules mortes qui ne peuvent tre lesupport de la rplication virale, cependant les virus peuvent pntrer par voie cutane en

cas :

- dabrasions ou de lsions (ex : variole, molluscum contagiosum),

- de piqres dinsectes (ex : arbovirus, flavivirus : virus de la fivre jaune)

- de morsure danimal (ex : rage)

- de piqres par aiguilles ou tatouages (ex : HBV, fivres hmorragiques)

La voie sanguine:- par transfusion de globules ou plasma (ex : HBV, HCV, VIH)

- par toxicomanie intraveineuse (ex HBV, HCV, VIH)

La conjonctive:Piscines, contacts accidentels, mains souilles, mains souilles (ex : HSV, VZV,

adnovirus, entrovirus).

La voie respiratoire :

Les virus qui sont excrts dans lair ambiant sont inhals par arosols. Le tractus

respiratoire est priori constitu dune barrire : le mucus, qui soppose limplantation

dagents pathognes ; il est secrt par les cellules caliciformes, il peut contenir des IgA

spcifiques. Le bon tat gnral de lpithlium nasal est un des facteurs de protection

contre les infections des voies respiratoires. Les macrophages de larbre respiratoire ont

pour rle la destruction des virus, notamment les macrophages des alvoles pulmonaires.


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Certains virus induisent des infections respiratoires hautes qui restent localises (ex : les

rhinovirus responsables de rhumes). Dautre virus peuvent diffuser tout larbre

respiratoire : larynx, traches, bronches, poumons (ex : virus de la grippe, para-influenzae,

virus respiratoire syncytial ou VRS).

Enfin, certains virus pntrent par voie respiratoire ou ils peuvent tablir une infection

localise. Ils diffusent ensuite tout lorganisme (ex : virus de la rougeole).

La voie gnitale

De nombreuses infections virales sont des infections sexuellement transmises (IST).

Certains virus sont prsents dans les lsions (lsions gnitales dues HSV-1 ou HSV-2).

Dautres virus peuvent tre prsents dans les scrtions gnitales (sperme, scrtions

vaginales) sous forme de particules virales libres (VIH, VHB, VHC) ou sous forme

intgre dans des lymphocytes et des monocytes circulants (VIH, CMV).

1-2. Les voies de dissmination

La diffusion des virus dans lorganisme se fait par voie lymphatique : ce sont les

macrophages qui vhiculent les virus jusquaux tissus, organes lymphodes priphriques

proches de la porte dentre (ganglions, amygdales, plaques de Peyer). La diffusion aux

ganglions est essentielle puisquils vont tre le site dune rplication virale permettant une

amplification du nombre de virus qui vont pouvoir diffuser par voie sanguine. La virmie

dfinit la prsence de virus dans le sang, soit sous forme de particules virales libres dans le

plasma (poliovirus, flavivirus, VHB, VHC, VIH), soit sous forme associe aux leucocytes

(rougeole) aux macrophages (VIH), aux lymphocytes (EBV, VIH) aux rythrocytes (virus

de la valle du Rift).

La virmie est maintenue par la rplication dans dautres organes qui ont t infects. De

nombreux virus peuvent se multiplier dans le foie, la rate, la moelle, les endothliums des

vaisseaux. La virmie peut aussi tre entretenue par une rplication virale au sein des

leucocytes eux-mmes (CMV, EBV, VIH).

1-3. Latteinte de lorgane-cible

Les voies sanguine et lymphatique vont permettre lacheminement des virus vers lorgane-

cible qui peut tre :

La peau

Macules, papules, vsicules sont dues des infiltrats cellulaires et/ou la rplication virale

locale (ex : varicelle). Dans le cas de la rougeole, la physiopathologie de linfection est

diffrente, le rash est d la rponse immunitaire inflammatoire (prsence de complexes

Antignes/Anticorps).

Le systme nerveux centralCertains virus peuvent diffuser par voie nerveuse (ex : la rage, VZV, HSV) et atteindre le

cerveau. Les virus polio, les flavivirus, et les HSV peuvent induire des lsions crbrales

du fait de rplication virale locale et dun effet lytique de linfection virale : ncrose

cellulaire, phagocytose par les cellules gliales et infiltration pri-vasculaire peuvent treassocies. La rplication virale nest pas toujours prsente, dans certains cas leffet dltre


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est li un mcanisme auto-immun (prsence dune raction inflammatoire locale trs

forte et absence disolement de virus partir du LCR ; ex : encphalite post rougeoleuse).

Le schma prsentant les mcanismes de diffusion des virus dans lorganisme fait

apparatre plusieurs tapes de diffusion avec pour chacune une phase de rplication

indispensable pour amplifier un stock viral. Plus le nombre dtapes est lev et latteintede lorgane cible tardive, plus lincubation de la maladie sera longue. A linverse, la grippe

qui implique une rplication virale au niveau de la porte dentre aura un temps

dincubation trs court. Le foie peut constituer lorgane-cible, il peut aussi constituer un

site de rplication intermdiaire, avec une rplication virale qui sera transitoire Des sites

secondaires de rplications virales sont souvent tablis : il sagit notamment des reins, des

glandes salivaires et du poumon qui sont lorigine dexcrtions virales.

1-4. Les voies d'excrtion

L'excrtion de virus par l'organisme infect constitue la dernire tape du cheminement desvirus dans lorganisme. Les objectifs sont la contamination dautres sujets : pour le

maintien de la survie des virus dans la population (maintien de la chane pidmiologique).

Le sujet infect doit liminer du virus (dans le cas de la rage, lhomme nexcrte pas de

virus, cest un hte accidentel, la chane est rompue).

Diffrents territoires de lorganisme peuvent tre porteurs de virus et donc lorigine de

transmissions virales :

La salive

Les glandes salivaires peuvent tre un site de rplication virale supplmentaire et diffrent

de lorgane-cible. La salive conduit des transmissions virales lors de contacts proches

(ex : les baisers : EBV, CMV).

Larbre respiratoireTousser, se moucher, parler diffusent trs facilement des virus prsents dans la gorge et le

tractus respiratoire (ex : virus respiratoires, rhinovirus, virus grippaux, VRS, autres virus :

rougeole, EBV, HSV).

La peau

Lsions (ex : HSV, Varicelle VZV, rougeole).

Le tube digestifTrs nombreux virus sont prsents dans les selles (adnovirus, rotavirus, coxsakievirus,

poliovirus, coronavirus, entrovirus).

Le tractus urinaire

Prsence de virus dans les urines (ex : oreillons CMV, rougeole).

Le lait maternel

Ex :VIH, HLTV.

Le sangEt le don dorgane (ex : VIH, VHB, VHC, CMV, HTLV).


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Les scrtions gnitales

Les virus sont prsents dans les leucocytes, le liquide sminal, le liquide vaginal, mais

aussi dans les cellules muqueuses et le col utrin (ex ; HSV 1 et HSV 2, CMV, VHB,

VIH).

2. LE ROLE DE LA REPONSE IMMUNITAIRE DANS LA PATHOGENESE DES

INFECTIONS VIRALES

Le cours dImmunologie constitue le meilleur support de ce paragraphe qui ne fait que citer

les principes ncessaires ce chapitre. Les virus ont la particularit de se dvelopper

exclusivement dans des cellules-hte. Les dfenses que lorganisme mets en uvre pour lutter

contre linfection sont diriges non seulement vers les particules virales (pour les liminer)

mais aussi vers les cellules infectes, particulirement vers les cellules productrices exprimant

des antignes viraux sur leur membrane externe (pour les tuer).

Dans les premires phases de linfection virale, limmunit non spcifique (ou immunit

naturelle) participe aux systmes de dfense (la peau, lacidit gastrique, la raction

inflammatoire, les interfrons).Les macrophages, associs au systme rticulo-endothlial,

sont capables de phagocyter et de dtruire les particules virales grce aux enzymes du

lysosome.

2-1. Les effecteurs de la rponse immunitaire

Les effecteurs spcifiques de la rponse immunitaire incluent toutes les classes de

lymphocytes. Les lymphocytes T CD4, les lymphocytes T CD8 et les lymphocytes B sontresponsables de rponses immunes spcifiques incluant les rponses cytotoxiques et la

production danticorps. Pour effectuer leur action cytolytique sur les cellules infectes, les

cellules cytotoxiques reconnaissent les antignes viraux exprims la surface en

association avec les antignes du complexe majeur dhistocompatibilit.

Les lymphocytes B activs par les lymphocytes T sont responsables de la production des

anticorps de classes IgM et IgG dirigs contre les antignes viraux. Les fonctions des

anticorps produits sont multiples certains anticorps sont dits neutralisants. Ils sont capables

de bloquer linfection de nouvelles cellules et donc de limiter la propagation de linfection

virale. Les mcanismes intervenant dans la neutralisation sont complexes : les anticorps

qui ragissent avec une particule virale peuvent neutraliser linfectivit de plusieurs

faons :

- En inhibant lattachement du virus la cellule- En inhibant la pntration- En inhibant la dcapsidation- En inhibant des fonctions plus tardivesLes anticorps peuvent aussi avoir dautres fonctions en association avec le systme du

complment ou par une activit cytolytique en association avec les macrophages et les

cellules tueuses (NK : Natural Killer), cest lADCC (activit cytolytique dpendante des


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anticorps). Certains anticorps dits facilitants peuvent favoriser linfection de cellules

notamment celles pourvues de rcepteurs Fc des immunoglobulines.

Les cytokines: un grand nombre de cytokines (ou chimiokines) peuvent intervenir au

cours des infections virales : interleukines, interfrons, TNF, etc. Leurs activits sont

multiples et une production accrue de cytokines au cours dinfection virales prolongespeut tre responsable de certains symptmes.

2-2. Les consquences

En association avec ses effets bnfiques, la rponse immunitaire induit le plus souvent

des manifestations cliniques notables. On citera, ce titre, leffet des complexes immuns

(associant antignes viraux et anticorps) qui peuvent tre responsables druptions (ex :

rubole, parvovirus B19) des arthrites, des arthralgies, des glomrulonphrites, des

vascularites (ex : VHB, VHC).

De mme, la rponse cytotoxique peut avoir des rponses nfastes. Dans le cas des

hpatites virales la lyse des hpatocytes rsulte non pas dun effet cytopathogne viral

mais de laction des lymphocytes cytotoxiques sur les hpatocytes infects. Une rponse

cytotoxique trop importante peut conduire une hpatite fulminante. A linverse, une

rponse cytotoxique trop faible ne pourra liminer le virus et conduira une hpatite

chronique avec rplication virale.

Les maladies virales et lexpression des signes cliniques ont donc deux origines possibles :

leffet lytique du virus qui peut conduire la destruction dun tissu associ ou non leffet

de la rponse immunitaire qui peut tre dltre. Ces conflits hte/virus sont trs variables

selon les infections virales, mais aussi selon les sujets infects. Il faut souligner que des

facteurs gntiques sont responsables de nombreuses variations dans lexpression clinique

des maladies virales.

2-3. Infections virales et immunodpression

Les sujets prsentant des dficits immunitaires, quils soient dorigine thrapeutique

(greffe dorganes) ou dorigine virale (Sida) ou lies des chimiothrapies (hmopathies

malignes) prsentent frquemment des infections virales. Dune part, le dficit de

limmunit cellulaire favorise les infections herpesviridae(CMV, EBV, HSV, VZV) lesdficits en anticorps favorisent surtout les infections sensibles aux anticorps neutralisants

(ex : entrovirus, parvovirus B 19).

Les virus eux-mmes peuvent tre inducteurs de dficits immunitaires en exerant un effet

immunosuppresseur (ex : CMV, virus de la rougeole) ; Certaines protines virales sont

immunosuppressives, elles favorisent la rplication virale diminuent les rponses

cytotoxiques y compris en augmentant la sensibilit aux infections bactriennes.


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3. MANIFESTATIONS CLINIQUES LIEES AUX INFECTIONS VIRALES

3-1. Les infections virales aigus

La majorit des infections virales sont aigus. Lexemple type est celui de la grippe, des

gastro-entrites qui aboutissent aprs plusieurs jours de manifestations cliniques (lies lafois la rplication virale et la rponse immunitaire) lradication de linfection avec

une immunit protectrice dfinitivement tablie contre le type de virus en cause.

Lvolution des maladies virales aigus dpend de la virulence du virus et de lhte. Les

ractions de dfense sont diffrentes dun sujet lautre quelles soient spcifiques ou non

spcifiques. Nombreuses infections virales aigus sont asymptomatiques : la rplication

virale peut passer totalement inaperue. Seule la prsence danticorps rvle la trace de

linfection (ex : la rubole : 50% des femmes immunises nont pas dvelopp de

symptmes cliniques ; autres exemples CMV, EBV).

3-2. Les infections virales persistantes

La persistance de virus dans lorganisme est due au fait que la rponse immunitaire est

insuffisante pour liminer les cellules infectes et bloquer dfinitivement la rplication

virale. Il existe deux modes de persistance virales : les infections latentes et les infections

chroniques.

Les infections latentes sont observes pour les virus capables dintgrer leur gnome viral

dans le gnome cellulaire (ex : virus du groupe Herps : HSV, CMV, EBV, VZV et le

VIH : la reverse transcription du gnome ARN en ADN double brin permet cette

intgration au gnome cellulaire). Plusieurs mcanismes de ractivation des gnomesviraux induisent une nouvelle rplication virale dans lorganisme lorigine dinfections

rcurrentes diffrentes selon les virus en cause.

Au cours des infections chroniques, le virus persiste et la rplication virale se poursuit

malgr la rponse immunitaire qui savre insuffisante (ex : hpatite B chronique). La

balance avec la rponse immunitaire est en faveur du virus ; cependant, mme aprs

plusieurs annes le phnomne peut basculer et la rplication virale sarrter.

3-3. Virus et cancers

Certains virus ont un pouvoir oncogne et sont capables dinduire, chez lhomme et chez

lanimal, la formation de tumeurs caractrises par la transformation cellulaire. Les

cellules infectes sont immortalises : elles prsentent des caractristiques particulires.

Elles sont capables de transmettre et de produire des cellules malignes si elles sont

inocules des animaux immunodprims. Elles ont un potentiel de culture suprieur

celui de cellules normales. Elles se divisent indfiniment, perdent tout contact dinhibition,

ont une haute efficacit de clonage et ont des besoins nutritifs rduits. Elles prsentent des

anomalies morphologiques et chromosomiques. Plusieurs exemples de mcanismes

doncognse sont prsents dans la figure Virus et cancers .


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- oncogne viral : le virus exprime une ou plusieurs protines perturbant la divisioncellulaire.

- La mutagnse insertionnelle : linsertion du gnome viral dans le gnome cellulaireest susceptible dentraner une prolifration incontrle des cellules ;

- Les cycles de ncrose/rgnration : il sagit de mcanismes indirects de loncognseviro-induite. Ce mcanisme est voqu pour les hpato-carcimones lis aux virus des

hpatites B et C.

Quelques exemples de cancers associs aux virus peuvent tre cits quil sagisse de virus

ADN : EBV (lymphome de Burkitt, carcinome du naso-pharynx), HBV (carcinome

hpatocellulaire) ou de virus ARN : HTLV1 (leucmie T, lymphomes) HCV (carcinome

hpatocellulaire).


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Rougeole

Adnovirus

SyncytiumPoxvirus

Rovirus

Rage

E F

Inclusions :Rougeole : Intranuclaires et intracytoplasmiques

+ Fusion+ Syncytia

A B

C D


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MECANISMES DE DIFFUSION DES VIRUS DANS L'ORGANISME

InfectionInfluenza (appareil respiratoire)Rotavirus (intestin)Lsions (peau)

Ganglion

Sang(Virmie primaire)

Mouvement des virus

Sites d'excrtion

Sites possibles derplication

RplicationVaisseaux sanguins

(endothelium)

Hepatite BArbovi rus

PoumonGlandes salivairesRein

Sang(Virmie secondaire)

CerveauPeaumembrane nasale

et oro-pharynge

Varicelle

RougeoleRubole

Poliovirus

RageRougeole (SSPE)

Rougeole

OreillonsCMV

Pas d'excrtion

Zona

Incubation longue

Multiplication localeIncubation courte


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DIFFUSIONS EPIDEMIQUES DES INFECTIONS VIRALES

Double stratgie des virus :1. Contagion : diffus ion de nouveaux organismes2. Organisme contamin

- maintient en survie les virus- amplifie le nombre des virusdevient contagieux - dissmination

Epidmiologie

Invasion de lorganismeAmpl if ication du nombre de virus

Physiopathologiece qui conduit la maladie

virus

HTE

Chanes pidmiologiques diffrentesselon les infections virales

Activation de la LTR qui act ivation de l expression des gnes cel lulaires (Rcepteur l' IL2)

la drgulation serait la 1re tape de la transformation cellulaire

proto-oncogne

ARNm cancrisation tardive non systmatique

GLTR ag Pol Env LTRLeucmie murine

cancrisation (rapide) drgulationde la croissance cellulaire

v-enc

ARNm protines

GLTR ag Pol Env LTRSarcome de Rous

HTLV-1 / 2GLTR ag Pol Env LTR

Px

TAX

VIRUS ET CANCERS


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Virus

Cellule

Cycle lytique

mort cellulaire

Production chronique

Relation VirusCellulescycle productif

Virus

Celluletransformenonproductrice

Celluleproductrice

Relations viruscellules induisantla transformation cellulaire

Viru


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1

LES TRAITEMENTS ANTIVIRAUX

1. BASES DE LA CHIMIOTHERAPIE ANTIVIRALE

1-1. Inhibition comptitive

1-2. Inhibition non comptitive

2. EXEMPLES DE CHIMIOTHERAPIE ANTIVIRALE

2-1. L'Iduviran

2-2. L'Aciclovir (ACV)

2-3. Les nuclosides anti-HIV

2-4. Autres catgories d'anti-HIV

3. CONCLUSIONS


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2

Contrairement aux infections bactriennes, peu de mdicaments antiviraux spcifiques sont

disponibles pour traiter les infections virales et larsenal thrapeutique est limit du fait mme

de problmes poss par les infections virales :

- Le parasitisme intracellulaire strict impose des molcules actives au sein des cellules etdonc actives au sein du mtabolisme intracellulaire puisque la rplication virale utilise la

machinerie cellulaire.- La diversit des rplications des virus ADN ou ARN impose le dveloppement de

mdicaments spcifiques chaque infection virale.

- Le fait que des vaccins aient t dvelopps a limit les recherches sur les traitementsantiviraux.

- Enfin, lindustrie pharmaceutique a longtemps considr le march des antiviraux commepeu attractif, du fait quil concerne majoritairement des infections comme la rougeole ou

la polio, qui touchent des pays en voie de dveloppement, sans moyens financiers et sans

politique de sant publique.

Cest lmergence rcente dinfections virales persistantes et mortelles comme le sida et

lhpatite C qui ont relanc les recherches et permis de nombreux dveloppements denouvelles molcules et de nouveaux concepts en thrapie antivirale. Non seulement

lapproche classique consistant cibler les enzymes virales spcifiques a abouti des

traitements anti-VIH efficaces, mais aussi lutilisation dassociations mdicamenteuses a

permis dobtenir de bons rsultats (trithrapie).

Le terme de chimiothrapie antivirale est souvent exprim, il voque la similitude des

traitements anticancreux qui visent des cibles intracellulaires prcises. De mme que pour

les anticancreux, le risque de toxicit intracellulaire lis aux antiviraux constitue un

inconvnient majeur et limite souvent leur utilisation au long cours.

Enfin, lutilisation de traitements associs visant la stimulation dinteractions virus/systmeimmunitaire constitue dsormais une nouvelle voie qui sest dj trouv prometteuse pour le

VIH et le VHC (traitements par des chimiokines telles que les interfrons ou lInterleukine 2,

IL2). Enfin lutilisation dimmunoglobulines spcifiques ou celle de vaccins thrapeutiques

sont aussi lobjet de recherches importantes dans diverses pathologies virales.

1. BASES DE LA CHIMIOTHERAPIE ANTIVIRALE

Les principales cibles des antiviraux sont les enzymes virales du cycle de la rplication virale.

Lesquels sont diffrents selon les virus et impliquent les enzymes virales spcifiques chaquevirus. Les exemples qui peuvent tre cits sont lADN polymrase des virus du groupe

Herps, la reverse transcriptase et la protase du VIH, la neuraminidase des virus grippaux.

Les bases de la chimiothrapie antivirale ncessitent de rappeler le mcanisme des ractions

enzymatiques et limportance de la constante de Michaelis qui prend en compte les constantes

de vitesse de raction impliquant lenzyme, le substrat et le produit. Elle mesure linverse de

laffinit de lenzyme pour son substrat : plus laffinit est petite plus la constante Km est

petite.

Plusieurs types dinteractions sont utilises :


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1-1. Inhibition comptitive

Linhibiteur se comporte de la mme manire que le substrat normal en se fixant sur le

mme site enzymatique : il y a comptition et tout va dpendre de laffinit de linhibiteur

pour lenzyme. Si elle est bonne, il dplace la constante de Michaelis du substrat, celle-ci

est augmente et ceci dautant que la concentration de linhibiteur est leve. Laffinit de

lenzyme pour linhibiteur sera suprieure celle pour le substrat. Il sagit, le plusgnralement, dinhibiteurs ayant une analogie de structure avec celle du substrat.

Les enzymes virales qui sont le plus souvent cibles sont celles qui servent la synthse

des acides nucliques les inhibiteurs denzymes sont donc des analogues structuraux des

nucosides ou des nuclotides. On emploie le terme danalogues de structure (ex les

analogues nuclosidiques ou nuclotidiques de la reverse-transcriptase du VIH).

1-2. Inhibition non comptitive

Les inhibiteurs non comptitifs se fixent sur un autre site induisant un blocage de

lenzyme qui, modifie, devient incapable de se fixer au substrat. La fixation est souvent

irrversible et lanalogie de structure est moins ncessaire que pour les inhibitions

comptitives.

2. EXEMPLES DE CHIMIOTHERAPIE ANTIVIRALE

2-1. LIduviran

Un exemple dantiviral les plus anciens est l'IDU (Iduviran) qui est un nucloside

artificiel ayant t propos dans le traitement des infections herptiques. C'est la 5 iodo 2'

dsoxyuridine, ce qui en fait un analogue structural de la 5 mthyl 2' dsoxyuridine qui est

la thymidine, le nucloside caractristique de l'ADN. L'IdU est comme tout nucloside

actif sous la forme triphosphoryle (IdUTP).

Ainsi, le DNA se rpliquant en prsence d'IdU va incorporer de l'IdU la place de la

thymidine. Il en rsulte des erreurs de codage de lADN viral mais aussi des ADN

cellulaires, de sorte que par voie gnrale l'IdU est, exprimentalement, aplasiant,

tratogne, cancrigne, hpato-toxique, alopciant. Son usage thrapeutique n'a t

possible que par voie locale dans les conditions trs particulires de lakratoconjonctivite herptique (HSV-1 et -2) o le DNA des cellules cornennes divisions trs espaces incorpore infiniment moins d'IdU que le DNA viral rplication

rapide.

2-2. L'Aciclovir (ACV)

Commercialis sous le nom de Zoviraxa pour nom scientifique l'acycloguanosine. Cest

un nucloside artificiel ; la guanine n'est pas modifie ; la modification porte sur le

pentose remplac ici par une chane hydrocarbone linaire, non cyclise en pentose et

donc dpourvue de 3'OH (Voir illustrations).LACV est principalement utilis dans la prvention et le traitement des infections

herps simplex virus (HSV-1 et -2) et virus de la varicelle et du zona (VZV).


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4

Ce nucloside agit, comme tout nucloside, sous la forme de nuclotide triphosphate

ACV-TP, mais deux phnomnes vont faire de l'ACV un produit trs peu toxiqueet trsbien tolr par voie gnrale (intraveineuse ou per os).

1) D'abord le fait que la premire phosphorylation en ACV-MP (monophosphate)

n'est assure que par la thymidine kinase (TK) du virus de l'HSV et du VZV. Celafait que l'ACV n'est actif que dans les cellules infectes par ces virus.

2) L'ACV-TP interagit de faon lective avec une autre enzyme virale, la DNA

polymrase de l'HSV et du VZV, sans interagir avec aucune des DNA polymrases

cellulaires. La production de DNA viral sera bloque, de deux faons : tantt la

DNA polymrase virale est bloque par l'ACV-TP, tantt l'ACV-TP est incorpor

dans la chane d'ADN viral en formation, ce qui bloque la croissance de ce DNA

viral car l'ACV est un arrt de chane, une bute : il lui manque en effet le radical

3'OH ncessaire l'accrochage d'un autre nuclotide triphosphate. L'ACT-TP agit

donc comme un leurre et une bute. D'o un excellent index de slectivit (rapport

de la dose cytotoxique sur la dose antivirale) de l'ordre de 1 000 10 000.

En termes de spcificit antivirale, d'atoxicit, l'ACV n'a pas d'quivalent dans la

pharmacope antivirale actuelle. Tout vient de ce que laction de lACV passe par 2

enzymes virales : la TK virale, enzyme activatrice et la DNA polymrase virale, enzyme-

cible.

2-3. Les nuclosides anti-HIV

L encore, l'AZT (Azidothymidine) est un nucloside base normale mais pentose

modifi : il est sans 3'OH, avec remplacement du 3'OH par un radical azide N3 en 3'; c'estdonc un 2' 3' didsoxynucloside (ddN). L encore, l'AZT ncessite, pour tre active, une

triphosphorylation en AZT-TP. La diffrence avec l'ACV est que les 3 tapes de

phosphorylation de lAZT sont toutes assures par des kinases cellulaires. Heureusement,

car l'HIV ne code pour aucune kinase. En revanche, la transcriptase inverse (ou reverse-

transcriptase, ou RT) est spcifiquement sensible l'AZT-TP, avec deux mcanismes

possibles :

- Soit une inhibition de la RT

- Soit incorporation de lAZT-TP dans lADN proviral avec arrt de chane (cemcanisme d'arrt de chane est la base du squenage de lADN selon la techniquede Sanger ou "dye terminator" qui utilise prcisment des ddN dont l'AZT et le ddC,

autre nucloside anti-HIV).

Une diffrence avec l'ACV est que l'AZT-TP n'est pas aussi bien cible que l'ACV-TP.

L'AZT-TP, contrairement l'ACV-TP, a une action parallle sur la DNA polymrase

gamma (mitochondriale) de la cellule. Joint au fait que l'activation de l'AZT en AZT-TP se

passe d'enzyme virale, cela aboutit ce que l'AZT est notablement plus cytotoxique que

l'ACV, avec des effets secondaires, indsirables (exemples : anmie, neuropathies

priphriques et acidose lactique par atteinte de lADN mitochondrial).

Les autres nuclosides anti-HIV privs de 3'OH [la didsoxyinosine (ddI), la

didsoxycytidine (ddC), la d4T (didhydrodsoxythymidine)] ont les mmes mcanismes


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5

d'action que l'AZT (inhibition de la RT et arrt de chane), avec galement une cytoxicit

notable en particulier par inhibition de la DNA polymrase gamma des mitochondries.

(index de slectivit de l'ordre de 100 et non de 1000 comme c'est le cas de l'ACV). Seule

la 3TC (la didsoxythiacytidine), qui n'a pas d'effet secondaire sur la DNA polymrase

gamma des mitochondries, est relativement bien tolre.

2-4. Autres catgories danti-HIV : trois autres catgories ont t misesau point

- les inhibiteurs non nuclosidiques de la transcriptase inverse ou rtrotranscriptase

(INNTI ou NNRTI en anglais) qui agissent spcifiquement sur lHIV-1 (et non sur

lHIV-2),

- les inhibiteurs de la protase de lHIV,

- les inhibiteurs de la fusion, fusion de l'enveloppe virale la membrane cytoplasmique

qui rsulte de l'action de la gp41 virale. Le T20 est un peptide de synthse qui agit sur

la gp41.

3. CONCLUSIONS

Chaque infection virale implique la recherche de traitements antiviraux spcifiques. Ainsi, la

dcouverte de la structure cristallographique de la protase du VIH a ouvert cette nouvelle

classe thrapeutique ; cependant, les molcules obtenues se sont rvles inefficaces contre la

protase du VHC qui font lobjet de recherches spcifiques. Initialement les tests in vitroutilisaient de nombreuses molcules anticancreuses. Il apparat maintenant que lanalyse

structurale de la cible permet de synthtiser des molcules efficaces plus rapidement que le

screening systmatique de molcules chimiques. Lindice de toxicit, caractristique de

chaque molcule, reflte les effets toxiques des molcules sur les cellules et constitue souvent

un obstacle majeur lutilisation in vivo. LAcyclovir reste une molcule exemplaire.

Un autre problme li lutilisation des antiviraux est celui des infections comme les

infections herpes-virus ou au VIH, qui sont des infections dfinitives de lorganisme, du

fait de lintgration du gnome viral dans le gnome cellulaire. Les antiviraux ne bloquent

que les phases actives de la rplication et ne peuvent liminer le gnome viral du

chromosome cellulaire. Il ny a pas dradication virale de lorganisme. Ils sont doncuniquement virustatiques, ce qui implique des traitements continues en cas de rplication

chronique. Cela gnre un risque de dveloppements de souches virales rsistantes aux

traitements, cest une question particulirement importante pour le VIH qui implique des

traitements au long cours.

Les principaux traitements antiviraux les plus utiliss seront cits au cours des enseignements

concernant chaque infection virale. Ils seront aussi abords aux cours dinfectiologie.


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ACYCLOGUANOSINE (ACG) : ACICLOVIR

Nucloside artificiel : guanine avec une chane hydrocarboneacyclique la place du pentose.

Inhibition des HSV-1 et HSV-2 des doses 3 000 fois moindres que lesdoses toxiques

index thrapeutique excellent

O

N

NNH2

CH2OH

N

HN

O

ACG

ACG monophosphate

ThymidineKinase virale

ACG diphosphatekinases

cellulaires ACG triphosphate

Leurre

ADN polymrase vi rale

Inhibition de lADN polymrase virale Incorporation dans lADN viral Blocage de la synthse de lADN viral Bien meilleure affinit pour la polymrase virale que pour lADN

polymrase cellulaire

peu de toxicit


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EXEMPLE DU VIH : DIFFERENTES CIBLES DES ANTIRETROVI

An

Anti-intgra

NNRTIs

NRTIs

Inhibiteurs de fusion


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1

LES VACCINS ANTIVIRAUX

1. PRINCIPES DE LA VACCINATION

2. LES VACCINS TUES OU INACTIVES

3. LES VACCINS ATTENUES VIVANTS

4. LES VACCINS DU FUTUR

5. CONCLUSIONS


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2

Lefficacit dun certain nombre de vaccins antiviraux a t largement dmontre au point que

des programmes de vaccination ont permis lradication mondiale de la variole et la

disparition quasi complte de la polio. Il est ncessaire de souligner dentre le fait que,

malheureusement, il ne suffit pas que des vaccins efficaces soient disponibles, il faut aussi

que les tats puissent les acheter et les rseaux de sant publique des diffrents pays les

utiliser. Nombreux vaccins tels que ceux contre la rougeole ou lHpatite B sont actuellement

disponibles et efficaces ; leur cot et les problmes de stabilit en limitent leur emploi. Lesrcents progrs en immunologie et en biologie autorisent des approches diffrentes des

approches classiques et laissent esprer des mises au point de vaccins plus srs et moins

onreux.

1. PRINCIPES DE LA VACCINATION

Le but de la vaccination est de confrer lorganisme une rponse immunitaire dfinitivement

protectrice contre une infection virale, grce lintroduction dune prparation antignique

vaccinale. Cette rponse immunitaire sera proche de celle qui stablit au cours de chacune

des infections virales. Certaines infections virales induisent des rponses immunitaires fortescapables dradiquer linfection de lorganisme, avec :

- le dveloppement de la rponse cellulaire spcifique impliquant les lymphocytes Tauxiliaires CD4+ indispensables lactivation des lymphocytes B. Les lymphocyes T

cytotoxiques spcifiques jouent un rle important dans llimination des cellules

infectes,

- le dveloppement de la rponse humorale : production danticorps par les lymphocytesB. Nombreuses infections virales induisent la production danticorps neutralisants

capables de bloquer linfection de nouvelles cellules.

2. LES VACCINS TUES OU INACTIVES

Ils sont constitus de virus complets ayant perdu leur pouvoir pathogne. Ce sont leurs

constituants antigniques qui sont immunognes. Le pouvoir infectieux a t dtruit par la

chaleur, ou par les rayons ultra-violets, ou par le formol ou des agents chimiques tels que la

beta-propionolactone.

Les exemples sont les vaccins contre la grippe, la polio, la rage ou lhpatite A.

Ils sadministrent sous forme dinjections.Ils induisent principalement une rponse immunitaire humorale (anticorps).

Il est ncessaire de rpter les injections pour produire une bonne stimulation antignique. Ce

sont des antignes inertes.

Ils sont dpourvus de pouvoir infectieux et ont lavantage de pouvoir sadministrer aux

femmes enceintes, aux sujets immunodprims.

Ils sont assez stables et peu sensibles la chane du froid.


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4

- Les recherches concernant les virus du groupe Herpes, le Virus Respiratoire Syncytial,le virus de lHpatite C et le VIH sont actuellement lobjet de telles approches. Il faut

aussi citer les recherches concernant les vaccinations de sujets infects : cest la

vaccinothrapie dont lobjectif est dinduire une rponse immune forte capable de

limiter le dveloppement de signes cliniques (VIH, VHC).

La conception de vaccins ncessite non seulement le choix des antignes vaccinaux, la voie

dadministration, le nombre dinjections et leur dose optimum. Les tapes ultrieures de

dveloppement comprennent les tudes de phase II et les tudes de phase III, ce qui au total

peut ncessiter de nombreuses annes.

5. CONCLUSIONS

Quels objectifs pour de nouveaux vaccins?

Un des principaux objectifs est la rduction des cots pour faciliter leur diffusion et largirlaccessibilit de nombreux pays considrs comme zones dendmie ou dpidmie. A ce

titre, les vaccins protiques sont de moindre cot que les vaccins utilisant des virus complets.

Les vaccins antiviraux concernent le plus souvent de nombreux pays en voie de

dveloppement. Il faut souvent rappeler que disposer dun vaccin nest quune tape vers la

prvention dune pidmie. La diffusion du vaccin dans les zones concernes est souvent

ltape la plus complexe.

Lorganisation mondiale des politiques vaccinales est indispensable si lon veut aboutir

lradication de maladies virales telles lHpatite B, la Rougeole et la Polio. On sait dsormais

que cela est possible. Il est donc indispensable darticuler les diffrentes politiques vaccinales,

de les soutenir le temps ncessaire (20 30 ans) et de soutenir les rseaux de surveillance des

maladies virales en cause.


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1

LE DIAGNOSTIC VIROLOGIQUE DES INFECTIONS VIRALES

INTRODUCTION

1. RECHERCHE DE VIRUS ET DE SES CONSTITUANTS

1-1. les prlvements

1-2. les techniques de dtection de virus et des constituants

2. RECHERCHE DES ANTICORPS, SEROLOGIES VIRALES

2-1. objectifs

2-2. prlvements

2-3. techniques

3. INTERPRETATION DES RESULTATS

CONCLUSIONS


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2

INTRODUCTION

La majorit des infections virales prsentent un tableau clinique trs vocateur et rgressent

delles-mmes sans que le clinicien ait recours au diagnostic virologique. Par contre, dans

certaines situations, le diagnostic prcis dun virus responsable de la pathologie observe est

ncessaire et il faut faire appel au laboratoire de Virologie pour :

- Apporter la preuve de lorigine virale des signes cliniques observs et diagnostiquer levirus en cause (ex : hpatites, herps) suivre lvolution biologique de linfection

(ex : quantification du virus dans le sang : VIH, VHB, VHC),

- Suivre une volution biologique de linfection (ex : VIH, Hpatite B),- Permettre une dcision thrapeutique et juger de lefficacit des traitements antiviraux

(ex : traitement dune infection cytomgalovirus par ganciclovir),

- Prvenir la transmission dinfections virales loccasion du don de sang, dorganes et detissus,

- Apprcier ltat immunitaire (ex : rubole),- Etudier les marqueurs sriques en population (ex : enqutes de prvalence, tudes

pidmiologiques.

Le diagnostic virologique doit se fair uniquement dans des conditions prcises. Les infections

virales frquentes chez les sujets immunodprims ncessitent tout particulirement des

diagnostics rapides et le suivi des traitements antiviraux. Le diagnostic virologique fait appel

deux groupes de techniques ralisant :

- soit la mise en vidence du virus ou de ses constituants,- soit celle de la rponse immunitaire spcifique.

I. RECHERCHE DE VIRUS ET DE SES CONSTITUANTS

Les virus ne sont pas visibles en microscopie optique. Plusieurs approches sont possibles pour

montrer la prsence dun virus responsable dune infection :

- Lidentification directe des cellules infectes au sein des prlvements des patients- Lamplification du virus par inoculation des prlvements aux cultures cellulaires- Lamplification du gnome virale (ex : particules virales prsentes dans le plasma).Les mthodes avec amplification sont les plus sensibles, cependant tout dpend de la charge

virale du prlvement laquelle est variable selon le moment (primo-infection) selon ltat

immunitaire du sujet (risque lev chez les sujets immunodprims).

1-1. les prlvements

Diffrents types de prlvements peuvent tre utilis pour la recherche de virus. On peut

utiliser le sang (virmie), les selles, les scrtions nasales, les urines, les prlvements

cutans (vsicules, ulcrations), les prlvements gnitaux, les liquides de lavage broncho-

alvolaire (LBA), les liquides cphalo-rachidien (LCR).


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3

Les virus sont fragiles, ils sont prsents dans les cellules infectes qui elles-mmes

survivent dans des conditions particulires. Plusieurs lments conditionnent la russite

dun bon prlvement laboutissement au diagnostic dune infection virale:

- Le prlvement doit tre bien fait (quantit suffisante, bonnes conditions de transport,

transfert rapide vers le laboratoire),

- Le choix du site de prlvement doit tre fait selon les signes cliniques, selon les virus

recherchs et en fonction de la physiopathologie de linfection virale,

- Lidentification du nom, prnom date de prlvement et lieu de prlvement sont

indispensables; les principaux signes cliniques peuvent aider et orienter la recherche

des virus (feuille de prescription systmatiquement associe aux tubes).

Les contacts et discussion avec le virologue peuvent guider et faciliter les recherches et les

explorations raliser. Il faut souligner le caractre infectieux des prlvements (Hpatite

B, VIH) qui imposent un conditionnement protg et propre (sac plastique).

1-2. Les techniques de dtection de virus et des constituants

A. La recherche de virus par cultures cellulaires

Pendant longtemps les techniques disolements de virus en cultures cellulaires taient les

plus utilises, elles sont de plus en plus abandonnes au profit des techniques de dtection

des antignes viraux et surtout de celles dacides nucliques (PCR). Cependant, il peut tre

utile de faire des isolements de virus pour prparer des stocks importants de virus complets

vivants et infectieux (caractrisation des types de souches virales : pidmies, recherche de

mutations de rsistance au traitement : HIV, CMV, HBV). Les cultures cellulaires utilisent

des lignes de cellules dorigine humaine ou animale. On citera les cellules pithliodes

humaines en ligne continue (Hela, Hep, KB) ou les cellules fibroblastiques humaines

(MRC5 : pour les CMV). Les signes de multiplication virale induisent lapparition de

leffet cytopathogne (ECP) dfini par un changement de laspect des cellules, visible en

microscopie optique (accumulation des virus produits ou des antignes dans le noyau, ou

dans le cytoplasme des cellules infectes). On peut observer des modifications de la nappe

cellulaire par examen au microscope. On peut aussi colorer les cellules pour identifier les

inclusions. Les techniques de culture de virus sont indispensables pour effectuer des

titrages de virus et quantifier le nombre de virus infectieux. Elles restent la base des

techniques de recherche de molcules antivirales (screening dantiviraux).

B. La recherche des gnomes virauxLes techniques de PCR sont les plus utilises. Elles sont sensibles, elles sont spcifiques de

chaque type de virus. Les appareils de PCR en temps rel constituent un progrs important

puisquils permettent des diagnostiques rapides ; de plus le cot de ces techniques est peu

lev. Lapplication de ces techniques permet le diagnostic dinfections

Cytomgalovirus, (CMV) et Eptein-Barr-Virus (EBV), adnovirus, herps-virus. Elles

sont quantitatives et permettent de suivre lefficacit dun traitement antiviral.

Lexemple du VIH est intressant car il a permis le dveloppement de techniquesdiffrentes pour la quantification de lARN VIH plasmatique (technique de DNA branch,


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4

technique NASBA et RT-PCR). Ces outils ont aussi t dvelopps par les firmes pour les

virus HCV et HBV.

C. La recherche des antignes viraux

La recherche des antignes viraux consiste identifier linfection virale directement au

sein des cellules infectes prsentes dans les prlvements des patients. Le meilleurexemple est celui du diagnostic des infections respiratoires. A partir des prlvements

naso-pharyngs, on peut rechercher les antignes viraux dans les cellules du nez ou de la

gorge et dans les LBA. Les virus grippaux, le virus respiratoire syncitial (VRS), les virus

para-influenzae saccumulent dans le cytoplasme des cellules infectes. Les antignes

viraux peuvent tre visualiss par technique dimmuno-fluorescence, en utilisant des

anticorps spcifiques de chaque virus marqus par la fluorscine. On utilise des anticorps

monoclonaux. Cette technique est simple et rapide (une deux heures), elle permet de

rechercher simultanment plusieurs virus sur un mme prlvement.

D. la recherche de virus rsistants

La technique la plus utilise est celle du squenage des gnes cibles (ex : reverse-

transcriptease, protase du HIV). Lanalyse des squences obtenues permet didentifier les

mutations induites par la rplication virale en prsence dantiviral (concentration

insuffisante, mais difficile augmenter du fait du risque de toxicit). Chaque traitement

antiviral induit des modifications conformationelles particulires de lenzyme et des

modifications spcifiques des squences. Ces techniques sont lourdes et chres ; elles

permettent darrter un traitement inefficace, dadapter des doses et/ou de choisir un

nouveau traitement.

2. RECHERCHE DES ANTICORPS, SEROLOGIES VIRALES

2-1. Objectifs

Linfection virale est le plus souvent suivie par une rponse immunitaire humorale traduite

par la production danticorps spcifiques des antignes du virus (immunoglobulines IgG et

IgM). La connaissance dun statut srologique prsente diffrents intrts : elle permet de

connatre ltat immunitaire du sujet : un titre positif permet daffirmer que le sujet est

immunis et a rencontr une fois le virus dans sa vie (CMV, HIV, Rubole) ou bien quil

est vaccin (hpatite B). Elle permet aussi de suivre lvolution de linfection virale(anticorps anti HBc et HBs).

2-2. Prlvements

Les anticorps sont prsents dans les diffrents liquides biologiques de lorganisme et

notamment dans le sang priphrique (plasma ou srum selon que le sang est prlev avec

ou sans anticoagulant). Cinq dix millilitres de sang veineux suffisent pour effectuer la

recherche de plusieurs marqueurs ou faire plusieurs srologies. Les chantillons de

plasmas ou de srums se conservent au conglateur et doivent tre gards un an par le

laboratoire (srologie rubole).


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5

2-3. Techniques

Diffrentes techniques sont utilises : ELISA, agglutination, Western blot et immunoblot.

LELISA est devenue la technique la plus utilise car elle est rapide simple spcifique et

adaptable sur automate. Elle permet dutiliser diffrents types dantignes : lysats de virus,

protines virales natives, protines de recombinaison gntique ou peptides de synthse.

Ceci permet des srologies analytiques selon les antignes utiliss (exemple suivi delinfection par le virus de lhpatite B).

3. INTERPRETATION DES RESULTATS

Le plus souvent, lisolement, lidentification dun virus ou la quantification dun des

constituants dans un produit pathologique tel quun LCR, une aspiration nasale, un

prlvement de gorge est en faveur de ltiologie virale de linfection. Il faut se souvenir que

la prsence dun virus est la traduction de la rplication virale dans les tissus pouvant aboutir

une cytolyse dont dcoulent en partie les signes cliniques. Dans certains cas le virus nest

pas directement responsable, il peut tre la consquence plus que la cause. Il peut aussi exister

des portages ltat latent de certains virus dans les selles , par exemple. Chaque cas doit

dons tre analys et interprt selon le contexte clinique, lge et le terrain.

Linterprtation des srologies virales nest pas toujours facile. Il faut garder lesprit que la

rponse immune est diffrente dun sujet lautre (ex : vaccination contre la rubole) quil

ny a pas de relation directe entre le titre danticorps et la symptomatologie clinique. La

quantification du titre danticorps est intressante pour effectuer le suivi clinique en primo-

infection notamment. Par contre, les srologies virales sont peu informatives chez les sujets

immuno-dprims. Chez le nouveau-n, la prsence danticorps IgG maternels gnelinterprtation des srologies pendant six douze mois. La recherche des IgM, qui sont

produites par lenfant et ne passent pas la barrire placentaire, peut tre contributive (rubole),

la recherche directe du virus peut aussi permettre un diagnostic rapide (infection congnitale

cytomgalovirus).

La ngativit des rsultats des examens virologiques peut les faire apparatre souvent comme

des examens peu contributifs. En fait, ils sont souvent prescrits trop tardivement (aprs avoir

limin un problme bactrien ou parasitaire), ou ont t achemins tard, dans de mauvaises

conditions. Enfin, la demande mal formule, ou sans orientation clinique peut aussi tre

lorigine dun chec de diagnostic.

CONCLUSIONS

Les examens virologiques deviennent particulirement contributifs grce au dveloppement

de nouvelles techniques rapides sensibles et spcifiques pour la dtection des virus. Elles

permettent le diagnostic et le suivi thrapeutique dinfections chroniques (HIV, HBV) ou

dinfections svres chez les sujets immuno-dprims. Il faut souligner la ncessit de

contacts entre cliniciens et biologistes pour orienter le choix des examens, cibler les

recherches selon chaque pathologie observe et adapter les traitements.


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DIAGNOSTIC DIRECT D'UNE INFECTION VIRALE RESPIRATOIRE

1.

Anti -IgG souris

Fluorescine

Monoclonal anti-VRS souris

Lavages

Lecture au microscope

Dupont

...........

Para I - IIIVRSGrippe A - BADVCMV

2.

3.

(LAVAGES)

TECHNIQUE ELISA = IMMUNODETECTION DES ANTICORPS

1.

Srums mis en prsence de l'antigne

fixation spcifique des anticorps

LAVAGES

2.

Addition du conjugu :

antiglobulines

marqu par une enzyme

LAVAGES

3.Addition du substrat de l'enzyme

raction colore

Srum patientAnticor s

Antigne viral


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VIRUS(Plasma

sanguin)

ARNviral CAPTURE REVELATION

TechniqueB-DNA

Techniquede RT-PCR

VIRUS ARNviral PRODUIT

AMPLIFIEAVIDINE/BIOTINE

ARN ADN

PCR

VIRUS ARN

viral

ADN

CYCLE REVELATION

TechniqueNASBA

TECHNIQUES DE QUANTIFICATION D'ARN-VIH PLASMATIQUE

ARN

(Capture parsonde)


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1

LES VIRUS RESPIRATOIRES

A laide de deux exemples :Linfection respiratoire Virus Respiratoire Syncytial

Linfection respiratoire Virus Influenza.

1. LE VIRUS RESPIRATOIRE SYNCYTIAL1-1. Le Virus

1-2. Lpidmiologie de linfection VRS

1-3. La physiopathologie de linfection VRS

1-4. Les manifestations cliniques lies au VRS

1-5. Le diagnostic virologique de linfection VRS

1-6. Le traitement des infections svres VRS

2. LA GRIPPE ET SES VIRUS2-1. Les virus de la grippe ou virus Influenzae et leurs modifications

antigniques

2-2. La physiopathologie de linfection grippale

2-3. Les symptmes de la grippe

2-4. Le diagnostic virologique de la grippe

2-5. Le traitement de la grippe

2-6. Points importants


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2

1. LE VIRUS RESPIRATOIRE SYNCYTIAL

Le virus respiratoire syncytial appartient la famille des Paramyxovirid qui comprend

3 genres :

- paramyxovirus avec les virus parainfluenza et le virus des oreillons

- morbillivirus avec le virus de la rougeole

- et pneumovirus avec le virus respiratoire syncytial (VRS)

1-1. Le virus

Le VRS est un virus

- Envelopp, lenveloppe virale drive de la membrane cytoplasmique parbourgeonnement et elle porte des glycoprotines de surface. Parmi ces glycoprotines

deux ont un rle majeur : la glycoprotine G qui permet lattachement du virus lacellule hte et la glycoprotine F (ou protine de fusion) qui permet la fusion des

membrane

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