Cycle Viral - Chapitre 8 PDF

Cycle Viral I- Rappel Le virus est constitué : - D\'un génome - D\'une capside - D\'une membrane Il existe différentes structures de virion nus ou enveloppés. Avec une capside à symétrie icosaédrique ou hélicoïdale. ). Certains virus présentent plusieurs de ces caractéristiques et sont dit...

Cycle Viral I- Rappel Le virus est constitué : - D\'un génome - D\'une capside - D\'une membrane Il existe différentes structures de virion nus ou enveloppés. Avec une capside à symétrie icosaédrique ou hélicoïdale. ). Certains virus présentent plusieurs de ces caractéristiques et sont dits à symétrie complexe. Les virus sont des parasites intracellulaires absolu : ils sont incapables de se reproduire par eux-mêmes et ont besoin d'infecter une cellule hôte pour se multiplier. Les virus ont une structure particulaire : - Un seul acide nucléique : ADN ou ARN - Capside protéique - Éventuellement une enveloppe lipidique ARN et ADN cellulaires synthétisés dans le noyau : les virus à réplication cytoplasmique doivent posséder leurs propres polymérases. Les virus à ARN négatifs doivent forcément passer par une phase ARN positif. II -- Cycle viral = réplication virale La réplication est l'ensemble des événements à partir du moment où une particule virale s'attache à une cellule hôte et le moment où la cellule infectée relargue les virions synthétisés. Plusieurs étapes : - étape 1 : A**d**sorption - étape 2 : Entrée - étape 3.a : Traduction - étape 3 .b : Réplication - étape 4 : Assemblage - étape 5 : Bourgeonnement Infection d'une cellule susceptible/sensible : possède le récepteur nécessaire à l'adsorption du virus et permissive : permet la réplication du virus. 1. Adsorption du virus sur la cellule Adsorption : interaction d\'un récepteur cellulaire spécifique avec des protéines de surface des virus. Une cellule possédant le récepteur utilisé par un virus est dite sensible ou susceptible. Le tropisme d'un virus se définit comme l'ensemble des cellules cibles de ce virus, il est gouverné par 3 paramètres majeurs : - présence du récepteur nécessaire à l'adsorption = cellule sensible - réplication possible = cellule permissive - accessibilité du tissu pour le virus 2. Internalisation du Virus Pour les virus enveloppé on peut observer une fusion de la bicouche de la cellule avec la fusion de la membrane de la cellule Endocytose pour les virus enveloppé ou nu Translocation uniquement le génome virale à l\'intérieur uniquement pour les virus nus. 3. Décapsidation : libération du matériel génétique Pour les virus endocytés phénomène de maturation de l\'endosome entraîne une transconformation ; 4. Réplication / transcription du matériel génétique Le génome viral peut être répliqué dans le noyau ou dans le cytoplasme. Une cellule dans laquelle est virus peut se répliquer est dit permissive à ce virus Cytoplasme : La plupart des virus ARN sauf Orthomyxoviridae et Retroviridae + Poxviridae (virus à ADN) Noyau : virus à ADN sauf Poxviridae, + Orthomyxoviridae Les 2 : Retroviridae et Hepadnaviridae ont à la fois une phase nucléaire et une phase cytoplasmique. Dans **tous** les cas la traduction se fait par la cellule dans le cytoplasme. 5. Virus à ADN à réplication nucléaire Les protéines de la capside sont adressé au noyau et les nouveaux génome formé de la polymérase vont s\'assembler dans le noyau. Exception : Les 2 : Retroviridae et Hepadnaviridae Ils font leur ADN polymérase ADN dépendante virale et une ARN polymérase ADN dépendante virale ils forment leur ARN et la protéine s\'assemble dans le cytoplasme Hepadnaviridae : Virus à ADN, ADN viral arrive dans le noyau et au lieu d\'etre amplifié il est transcrit en ARN, il va dans le cytoplasme une partie est encapsidé et l\'autre forme des protéines. Puis transcription inverse pour reformer de l\'ADN à partir de l\'ARN. 6. Virus à ARN simple brin + ARN polymérase ADN dépendante permet de former des bras d\'ARN négatif grâce à la traduction qui font par complémentarité des brin d\'ARN positif. Également production des protéines de capside qui permettent l\'assemblage de la capside. Ils possèdent un génome infectieux. Leur cycle cellulaire commence par la traduction de l\'ARN viral. 7. Virus à ARN simple brin - ARN- transformée en ARN + par la polymérase ARN dépendante virale qui va permettre de produire des ARN positif, elle redonne par complémentarité des ARN négatif, et productions de protéines. Le cycle cellulaire des virus à ARN simple brin -- commence par la transcription. Ils incorporent leur polymérase dans la particule virale. 8. Virus à ARN simple brin + avec un intermédiaire ADN (Rétrovirus) Le rétrovirus s\'attache par Adsorption, le virus rentre par fusion, entrée d\'ARN dans le cytoplasme, polymérase (transcriptase inverse) transforme l\'ARN en ADN qui est transporté dans le noyau. Cette intégration dans le noyau va donner un provirus ou forme provirale. Une fois que le génome du virus et dans le génome de la cellule, la cellule réalise la transcription, elle transcrit de l\'ARN génomique et des ARN épissé qui vont codé les protéines virales et donc être traduits dans le cytoplasme. Les rétrovirus incorporent leur polymérase dans la particule virale. Le cycle intracellulaire commence par la production de la capside Il y a une phase ADN dans le cycle viral La transcriptase inverse est une ADN polymérase ARN dépendante. Génome infectieux : Génome qui a lui seul peut faire le cycle viral. Infection par un phage T4 : Adsorption du phage par reconnaissance sur la bactérie puis il transloque dans la bactérie. Cycle lytique : Matériel de la bactérie est dégradé Donc dans la bactérie expression du matériel génétique du phage. Cycle lysogène : la matériel de la bactérie est conservé. III- Pathogenèse virale 1. Hôtes Spectre d\'hôte : Un virus peut infecter plusieurs hôtes : insectes/plantes (virus des plantes), insectes/animaux (arbovirus). Le spectre d'hôte d'un virus est l'ensemble des organismes sensibles à l'infection par ce virus. Peut être très large : Grippe Ou très restreint : VIH Pas de franchissement d\'hôte entre Eucaryotes et Procaryotes observé à ce jour. 1. 1. Vecteurs et réservoirs : Un vecteur est un agent vivant (ex: arthropode hématophage) assurant la transmission biologique active d'un agent pathogène (ex: virus). Le vecteur peut ou non être lui-même infecté. Une espèce réservoir désigne toute espèce dans laquelle au moins un agent pathogène prolifère de manière prépondérante. 1. 2. Cycle des Arbovirus Un arbovirus est un virus transmis par des arthropodes hématophages. Dans leur cycle présence de réservoirs dans lequel le virus se multiplient et le vecteur (moustiques, tiques etc). Peuvent infecter avec une transmission verticale (du parents à la progéniture). De temps en temps présence d\'hôte accidentel dans ce cas on ce qu\'on appel une infection non productive. Présence de symptôme mais pas de productions de particules virales. 1. 3. Émergence virale Émergence vraie : franchissement de barrière d'espèce *ex: SARS-Cov-1, SARS-Cov-2* Émergence/Ré-Émergence : virus déjà connus, mais changement d'aire de répartition. *ex: virus West Nile aux Etats Unis, Virus Chikungunya ou Zika*  2. transmission Il n\'y a pas de \"porteur sain\", il y a des porteurs asymptomatiques avec les conséquences que cela implique.. Incidence : nombre de nouveaux cas survenant pendant une période donnée Taux de morbidité : nombre de personne infectées / population générale pendant une période donnée Taux de mortalité : nombre de morts / population générale pendant une période donnée Taux de létalité : nombre de morts / nombre de personnes infectées 2. 1. Mode de transmission des virus Transmission horizontale : directe ou par l'intermédiaire du milieu extérieur : - Oro-fécale : - Virus entériques : Poliovirus, Rotavirus,... - Par aérosols - Virus respiratoires : Coronavirus, Ebola,... - Sexuelle - VIH, Papillomavirus, HBV - Parentérale - VIH, HBC, HCV, HTLV - Par arthropodes - Arbovirus : Chikungunya, Encéphalite Japonaise... - Zoonoses - Infections naturellement transmissibles de l'animal à l'homme. Rage, grippe aviaire,... Transmission verticale : transmission de la mère à l'enfant : - Prénatale - VIH, Zika - Périnatale - VIH - Postnatale - VIH, HTLV **/!\\** Un même virus peut emprunter plusieurs voies comme ZIKA par ex 2. 2. Nombre de reproduction de base R0 R0 : nombre moyen de nouveaux cas d'une maladie qu'une seule personne infectée va générer en moyenne dans une population sans aucune immunité. Dépend de : - la durée de la contagiosité après infection - la probabilité d'une infection après un contact entre une personne infectée et une personne susceptible - la fréquence des contacts humains → peut être affecté par différentes mesures R0 \< 1 : pas d'épidémie R0 \> 1 : épidémie possible R0 \>\> 1 : épidémie certaine 2. 3. Voies d\'entrée des virus dans l\'organisme Plusieurs voies d\'entrée : - Tractus respiratoire - Tractus digestif - Tractus uro-génital - Tissu conjonctif Dans les tractus présente de muqueuse. Muqueuse : cellules vivantes exposées au milieu extérieur Peau: protégée par des kératinocytes = couche cornée 2. 4. Voies d\'entrée cutanées et sous-cutanées Protection : peau Exemples d'infection : - Épiderme : Papillomavirus → verrues - Derme : Poxvirus → variole - Muscle : Virus de la rage - Sang (toxicomanie, transfusion): Virus de l'hépatite B, VIH 2. 5. Voies d\'entrée digestive Protection : - acidité gastrique - protéases digestives - sels biliaires sécrétion d'IgA - organes lymphoïdes (plaques de Peyer) Infection par des virus non enveloppés : Rotavirus, Adénovirus → gastro entérites virus de l'hépatite A, Poliovirus → infections généralisées Les virus qui atteignent ces voies d\'entrée sont les virus nu qui sont beaucoup plus solides.  2. 6. Voies d\'entrée respiratoire Protection : - mucus respiratoire - cils vibratiles de l'épithélium respiratoire - sécrétion d'IgA o - rganes lymphoïdes (végétations adénoïdes, amygdales) phagocytes (macrophages alvéolaires) Exemples d'infection : - Voies respiratoires supérieures : Rhinovirus, Adénovirus - Voies respiratoires inférieures = trachées, bronches, bronchioles, alvéoles pulmonaires : Orthomyxovirus, Paramyxovirus, Herpesvirus → pathologies plus sévères 2. 7. Voies d\'entrée génitale Infection des cellules épithéliales de la muqueuse urogénitale : - Virus de l'herpès simplex de type 2 → herpès génital - Papillomavirus → condylomes, cancer du col de l'utérus Traversée de la muqueuse à la faveur de lésions → sang Virus de l'hépatite B, VIH 2. 8. Voies d\'entrée oculaire - Milieu contaminé : piscine Adénovirus, Picornavirus → conjonctivites - Mains souillées Virus de l'herpès simplex de type 1 - Projection de matériel infectieux VIH Infection par piqûre d\'arthropode : arbovirus - Transmission par les moustiques : Virus de la fièvre jaune, Sindbis, Chikungunya - Transmission par les tiques : Virus de l'encéphalite à tiques 3. Dissémination dans l\'organisme Infection limitée aux cellules voisines des cellules cibles initiale : - Infections respiratoires à Rhinovirus, - Orthomyxovirus, - Paramyxovirus sortie des virus par la face apicale des cellules infectées Infections dermatologiques à Papillomavirus Infections gastro intestinales à Rotavirus. Dissémination du virus dans l'organisme : Quand on a des virus qui circulent dans le sang c\'est ce que l\'on appel la virémie. Les virus peuvent passer par les vaisseaux lymphatiques, par les nerfs. La rage : Réplication dans le muscle squelettique, liaison au récepteur, transport rétrograde le long de l\'axone de nerfs périphériques, réplication dans le neurones moteurs de la moelle épinière et les ganglions, infection des neurones dans le cerveau dissémination dans les glandes salivaires, la peau, la cornée\... 4. Types d\'infection Cellule permissives : Infection productive - Infection chronique cellule reste vivante - Infection lytique - Infection chronique transformante : elles modifient la cellule la rendent immortelle et modifie sa réplication (tumeurs). Cellules semi-permissives : Latence Cellule non permissives ou virus défectif : Infection Abortive - Cellule intacte - Mort cellulaire - transformation : processus pathologique par lequel une cellule acquière de nouvelles propriétés modifiant sa morphologie et sa croissance. Infection in vivo : Aiguë : multiplication du virus limitée dans le temps, il est éliminé par le système immunitaire. (rhinovirus, grippe) Persistante latente : le génome viral se maintient intact dans l'organisme mais le virus ne se multiplie pas ou sporadiquement. (herpès) Persistante chronique : infection persistante productive. (VIH, VHC) Exemple d\'infection par les herpès simplex : Primo-infection : - Multiplication du virus dans les cellules épithéliales du site d'entrée : - Stomatite (HHV-1) - Herpès génital (HHV-2) - Latence virale - Infection des neurones sensitifs innervant le site d'entrée - Persistance du génome virale sous forme épisomale - Absence de multiplication virale - Réactivation - Multiplication virale - Infection des cellules épithéliales du site innervé - Récurrences de la maladie - Boutons de fièvre (HHV-1) - Poussées d'herpès génital (HHV-2) Transformation de la cellule hôte : Virus et Cancers 15 à 20% cancers humains sont dus à des virus ! - Hépatocarcinome - Virus de l'hépatite B, - VHB - Carcinome de Merkel - Polyomavirus - Cancer col de l'utérus - Papillomavirus - Leucémie à cellules T de l'Adulte virus HTLV- 1