STRUCTURE DES VIRUS, MULTIPLICATION DES VIRUS ET CIBLES DE LA CHIMIOTHERAPIE ANTIVIRALE

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

C'est un agent infectieux très simple, dont la structure se résume à deux ou trois éléments. Les virus sont donc différents des bactéries ou des parasites, qui sont des cellules procaryotes ou eucaryotes. "Les virus sont les virus", comme le disait André Lwoff, un des pères de la virologie moderne.0

1.1. Génome

Un virus comporte toujours un génome qui est de l’ADN ou de l’ARN. Cest d’ailleurs le premier élément de classification des virus. La connaissance de la nature du génome, ADN ou ARN, intervient aussi pour comprendre les mécanismes de variabilité génétique et le mode d’action de la chimiothérapie antivirale. Ce génome est monocaténaire (à simple brin) ou bicaténaire (à doublebrin).

D'une façon générale, la réplication du génome est beaucoup moins fidèle pour les virus à ARN que pour les virus à ADN. En effet, les ARN polymérases des virus à ARN n’ont pas les mécanismes de détection et de correction d’erreurs de copie des ADN polymérases des virus à ADN. Ainsi, les virus à ARN sont particulièrement sujets aux variations génétiques (HIV, virus de l'hépatite C, par exemple).

La taille du génome diffère considérablement pour les virus à ADN (de 3 à 300 kpb), alors qu’elle est plus restreinte (de 7 à 30 kb) pour les virus à ARN. La capacité réduite de codage des génomes viraux est souvent compensée par un chevauchement des cadres de lecture et par le phénomène d’épissage des ARN messagers, d’ailleurs découvert initialement chez les adénovirus.

1.2. Capside

Le génome est empaqueté dans une structure protéique appelée capside qui est très stable et le protège. On appelle nucléocapside l’ensemble formé par la capside et le génome. La nucléocapside a une conformation géométrique qui, selon les virus, est soit hélicoïdale tubulaire, soit polyédrique.

Une nucléocapside tubulaire se présente comme un tube enroulé en peloton. Une nucléocapside polyédrique a les axes de symétrie d’un icosaèdre, polyèdre régulier à 12 sommets et 20 faces triangulaires équilatérales.

1.3. Enveloppe

C'est l'élément le plus externe des virus enveloppés. La présence (virus enveloppés) ou l'absence d'enveloppe (virus nus) a un rôle important dans le mode de transmission des maladies virales.

L’enveloppe dérive des membranes cellulaires. En effet, les virus enveloppés, tel que le virus de la grippe, terminent leur multiplication dans la cellule par bourgeonnement à travers une telle membrane, après insertion de glycoprotéines virales dans la bicouche lipidique : le virus est libéré de la cellule par formation d’une évagination de la membrane, évagination qui va se détacher pour former un virus entier.

Le fait d’avoir une enveloppe rend le virus fragile. L’enveloppe virale présente, en effet, la fragilité des membranes cellulaires dont elle dérive. Or, un virus, quel qu'il soit, doit être entier pour être infectieux. En particulier, il est deux endroits où les virus enveloppés vont avoir leur enveloppe rapidement dégradée et du même coup perdre leur pouvoir infectieux alors que les virus nus y résistent beaucoup plus longtemps : le milieu extérieur et le tube digestif. Dans le milieu extérieur, les virus enveloppés sont inactivés par la température, même la température ordinaire, et la

dessiccation ; dans le tube digestif, par le pH acide et les enzymes digestives. Les virus enveloppés, comme les virus de la grippe et les virus de la famille des Herpesviridae, sont absents des selles.

A l'inverse, les poliovirus qui sont des virus nus sont trouvés dans les selles qui sont le moyen essentiel de dissémination de l’infection (contamination fécale-orale).

En ce qui concerne la transmission des infections virales d'un individu à un autre, on peut donc opposer nettement la transmission de la grippe à celle de la poliomyélite et mettre en correspondance ces différences avec les propriétés des virus en cause.

La transmission de la grippe saisonnière se fait directement par voie aérienne lors du contact rapproché de deux sujets. On respire les microgouttelettes infectantes projetées par la toux du sujet grippé, ou éventuellement présentes sur les mains à la suite d’un mouchage de nez.

Les virus de la grippe ne résistent pas longtemps à l'air libre. Ils ne sont pas excrétés dans les selles et on ne les retrouve ni dans la poussière, ni dans les eaux usées. La brève survie des virus de la grippe dans l'air, autour des sujets infectés, est favorisée quand l'air est humide et froid, l’enveloppe craignant la chaleur et la dessiccation. Rien d'étonnant à ce que, dans les hémisphères Nord et Sud, la grippe prédomine pendant l'hiver et non pendant l'été.

En ce qui concerne la transmission de la poliomyélite, les virus sont excrétés non seulement dans les microgouttelettes respiratoires et la salive mais plus encore dans les selles et cela pendant des semaines. Ils peuvent persister plusieurs jours dans le milieu extérieur, en particulier dans les eaux usées. Ainsi, la transmission se fait de deux façons : comme pour la grippe, par contact direct rapproché avec un sujet infecté ; surtout par contamination indirecte après ingestion d’aliments ou d’eau contaminés par les virus des selles (contamination fécale-orale). Cette transmission est

évidemment favorisée par les mauvaises conditions d'hygiène. Les épidémies de poliomyélite, avant l’ère de la vaccination généralisée, survenaient surtout pendant l'été, saison où l'on se baigne, où l'on consomme des végétaux crus, où les orages perturbent la circulation et le traitement des eaux usées.

Des particularités viennent cependant nuancer ce schéma. Les coronavirus, agents de

gastroentérites, de rhumes, et parfois d’infections respiratoires beaucoup plus graves (SARS/SRAS en 2003, MERS-CoV en 2012-2014), sont des virus enveloppés et pourtant éliminés dans les selles. Les poxvirus ont des enveloppes complexes, purement virales, synthétisées de novo et ne dérivant pas des membranes cellulaires ; ils sont particulièrement résistants dans le milieu extérieur. Le virus de l'hépatite B (HBV ou VHB) a une enveloppe de structure particulière, acquise au niveau de la

membrane cytoplasmique de l'hépatocyte, portant l'antigène HBs et qui serait plus résistante.

1.4. Classification des virus

Elle repose désormais sur la structure des virus et non plus sur leur pouvoir pathogène ou leur taille. Les trois premiers critères de la classification sont, dans l'ordre, la nature de l'acide nucléique du génome (ADN ou ARN), la conformation de la capside (tubulaire ou icosaédrique), et enfin la présence ou l'absence d’enveloppe.

Nous vous proposons ci-après une classification très simplifiée des principaux virus prenant seulement en compte la nature du génome et la présence de l’enveloppe.

CLASSIFICATION SIMPLIFIÉE DES VIRUS -

(les noms officiels des familles virales s’écrivent en italiques et avec des capitales)

VIRUS A ADN

Fig 2.Herpèsvirus : virus à capside icosaédriqueet enveloppe.

VIRUS À ARN

1.5. Agents des encéphalopathies spongiformes transmissibles ou agents transmissibles non conventionnels (ATNC), encore appelés prions

Ils se situent à part, au-delà des frontières de la virologie. De morphologie non encore identifiée même en microscopie électronique, ils résistent de façon extraordinaire aux procédés d'inactivation physico-chimiques qui détruisent le pouvoir infectieux des bactéries et des virus : chaleur, formol, ultraviolets. Ils sont constitués seulement de protéines et ne contiennent pas de génome.