PHYSIOPATHOLOGIE ET DIAGNOSTIC DES INFECTIONS VIRALES

PHYSIOPATHOLOGIE DES INFECTIONS VIRALES

1.1. Rappel

Les virus sont des micro-organismes à la fois rudimentaires et complexes. Dotés d’une information génétique (ADN ou ARN) plus ou moins importante, ils ne possèdent en revanche pas les éléments cruciaux qui autoriseraient leur multiplication autonome, comme les acides aminés, certaines enzymes ou les sources d’énergies (ATP). Pour cette raison, les virus ont besoin de la cellule hôte pour se multiplier.

La notion d’hôte est ainsi fondamentale en virologie, et ceci à deux niveaux :

a) l’hôte en tant que en tant que cellule cible de l’infection virale : nous verrons dans ce chapitre les principaux déterminants autorisant (ou non) la multiplication d’un virus dans une cellule, les conséquences de cette infection sur le phénotype cellulaire et, à l’inverse, l’impact éventuel que peut avoir le phénotype de la cellule cible sur la multiplication virale ;

b) l’organisme atteint par l’infection virale : nous verrons notamment l’importance de la réponse immunitaire (et donc l’impact de l’immunocompétence ou, à l’inverse, de

l’immunodépression) dans le retentissement clinique des infections virales, avec en

particulier la notion de maladies virales opportunistes.

1.2. Multiplication des virus dans la cellule

1.2.1. Conditions nécessaires à la multiplication des virus

Leur simplicité structurale empêche les virus de se multiplier, du moins par eux-mêmes. La multiplication d'un virus va donc impliquer, après introduction du génome viral dans une cellule sensible, le détournement à son profit de la machinerie d’une cellule permissive, selon un procédé de biosynthèse que l'on appelle réplication. Deux notions essentielles :

a) La sensibilité d’une cellule à l’infection virale est sa capacité à être infectée par le virus, ce qui va essentiellement dépendre de l’expression à la surface cellulaire de récepteurs (et parfois de co-récepteurs) autorisant l’attachement et la pénétration du virus dans la cellule.

b) La permissivité d’une cellule à l’infection virale est sa capacité à autoriser un cycle viral complet (et notamment la réplication du génome viral), aboutissant à la formation par la cellule de nouvelles particules virales.

Ces deux notions sont indépendantes : toute cellule sensible n’est pas permissive, et toute cellule permissive n’est pas forcément sensible.

1.2.2. Les 6 étapes de la formation d‟un virus (voir le précédent cours et la figure suivante)

Ces 6 étapes sont

- l’attachement,

- la pénétration,

- la décapsidation,

- la réplication,

- l’assemblage, incluant l’encapsidation du génome,

- la libération.

1.2.3. Conséquences possibles de la multiplication virale pour la cellule infectée

1.2.3.1. Mort de la cellule

La cellule meurt car les synthèses cellulaires ont été gravement perturbées par le virus. C'est l'infection lytique. C'est ce que provoquent la plupart des virus humains dans des cellules permissives. C'est in vivo l'équivalent de l'effet cytopathique ou cytopathogène (ECP), altération morphologique de la cellule infectée, visible en microscope optique et observé in vitro en culture de cellules. Lors de l'infection lytique, l'accumulation dans la cellule infectée de matériel viral désorganise les structures et les fonctions cellulaires. La cellule infectée meurt, soit par nécrose, soit

par apoptose. Tout le problème est de savoir si ces cellules peuvent être remplacées par d'autres cellules au sein de l'organisme. Ainsi, au cours des infections à poliovirus, la destruction des neurones de la corne antérieure de la moelle épinière donne des paralysies définitives, car un neurone détruit n'est pas remplacé. En revanche, si ce

sont seulement les cellules gliales qui sont détruites, certaines paralysies finiront par régresser.

1.2.3.2. Tolérance de l’infection

La cellule tolère l'infection. Le génome viral et le génome cellulaire se partagent le potentiel de synthèse de la cellule et les deux métabolismes, cellulaire et viral, coexistent, selon un "compromis" acceptable. L'infection latente induite par certains virus (notamment ceux de la famille des herpèsvirus) est un bon exemple de ce modus vivendi.

1.2.3.3. Transformation cellulaire maligne

La cellule infectée se multiplie de façon anarchique : c’est la transformation cellulaire maligne. D’une façon générale, les cellules transformées s'obtiennent à partir de tissus cancéreux ou à partir de cellules normales transformées in vitro, soit spontanément au cours de la culture, soit par l'action de cancérogènes chimiques, de radiations ionisantes ou de virus cancérigènes.

Le premier virus cancérigène connu, découvert au début du siècle par Rous, est responsable de sarcomes à développement rapide chez le poulet. C'est un rétrovirus dont le génome comporte, en plus des gènes codant pour les protéines constituant le virus (gènes gag pour antigène de groupe, pol pour polymérase [transcriptase inverse] et env pour enveloppe), un oncogène v-sarc responsable du pouvoir sarcomatogène du virus. D’autres rétrovirus oncogènes existent chez l’animal, et notamment chez le félin.

Chez l'homme, cinq catégories de virus sont liées à un cancer :

1) l'HTLV-1 humain (human T lymphotropic virus type 1), rétrovirus responsable de

leucémies et sarcomes à lymphocyte T de l'adulte dans des zones géographiques

particulières (Caraïbe, Japon, Afrique) ;

2) le virus de l'hépatite B (HBV), impliqué dans le cancer primitif du foie, endémique dans la zone intertropicale ;

3) le virus de l‟hépatite C (HCV), aussi impliqué dans le cancer primitif du foie ;

4) les papillomavirus humains (HPV) 16, 18 et 31, associés notamment au cancer du colutérin ;

5) deux herpèsvirus de la sous-famille des Gammaherpesvirinae : le virus Epstein-Barr ou EBV, associé notamment au lymphome africain de Burkitt, au carcinome nasopharyngé

des Chinois de la région de Canton et aux lymphoproliférations de l’immunodéprimé ; le 8ème herpèsvirus humain ou HHV-8, associé notamment au sarcome de Kaposi.

Nous y reviendrons dans les cours consacrés à ces différents virus.