La connaissance est nécessaire pour comprendre le monde en particulier pour la médecine. Connaître ce que nous devons faire face nous aide à réagir de façon approprié et de ne pas avoir peur de la menace. C’est aussi important pour les chercheurs que pour le public. Une catégorie de ces menaces sont les virus.
Qu’est-ce qu’un virus ?
Credit: Graham Beards
Un virus est un acaryote, c’est-à-dire une cellule sans noyau. Ce n’est pas un organisme vivant (même si cette question est sujette à débat) contrairement aux bactéries avec lesquelles ils sont souvent confondus.
Il est composé d’acide nucléique qui représente le génome viral qui peut soit être de l’ADN (Acide DésoxyriboNucléique qui contient toute l’information génétique) ou de l’ARN (Acide RiboNucléique, similaire à l’ADN, utilisé pour la synthèse de protéines) parfois protégé par une capside ou une enveloppe virale.
Il y a environ 3 600 virus décrits mais seulement 129 sont considérés comme des maladies infectieuses pour les humains. [1]
Comment il vit ?
Un virus a besoin d’un hôte pour vivre, se développer et survivre. C’est obligatoire pour que le virus se réplique. Il peut avoir un des deux cycles de vie suivant : le cycle lytique ou le cycle lysogénique.
A: cycle lytique; 1: attachement; 2: pénétration; 3: transcription;
4: biosynthese; 5: maturation; 6: lyse
B: cycle lysogénique; 1: attachement; 2: pénétration; 7: transcription;
8: division; 9: dispersion
Cycle lytique
Le premier est le cycle reproductif (appelé cycle lytique) [2]:
– Attachement : le virus s’attache à la surface de la cellule hôte pour injecter son ADN dans la cellule
– Pénétration: le virus injecte son ADN dans la cellule hôte en pénétrant la membrane de la cellule
– Transcription: l’ADN de la cellule hôte est dégradé et le métabolisme de la cellule est détourné pour initier la biosynthèse du virus
– Biosynthèse: l’ADN du virus se réplique à l’intérieur de la cellule, synthétisant de nouveaux ADNs de virus et des protéines
– Maturation: les matériaux répliqués s’assemblent en un virus totalement formé
– Lyse: les virus nouvellement formés sont relachés de la cellule infectée (qui se détruit durant le processus) pour chercher de nouvelles cellules hôtes à infecter
Pour résumé, le virus infiltre une cellule, la dégrade, se réplique à l’intérieur, forme de nouveaux virus et détruit la cellule pour libérer les virus qui vont infiltrer d’autres cellules.
Cycle lysogénique
Le second est le cycle dormant (appelé cycle lysogénique) [3]:
– Attachement : le virus s’attache à la surface de la cellule hôte pour injecter son ADN dans la cellule
– Pénétration : le virus injecte son ADN dans la cellule hôte en pénétrant la membrane de la cellule
– Transcription : le génome du virus incorporé utilise l’information génétique de la cellule pour former un prophage
– Division : le prophage reste dormant jusqu’à ce que la cellule hôte se divise
– Dispersion : après que la cellule hôte s’est divisé, l’ADN du virus dans les cellules filles s’activent et commencent à s’activer. Certaines des cellules contenant le prophage créent de nouveaux virus qui vont se déplacer et infecter d’autres cellules
Pour résumé, le virus infiltre une cellule, crée un virus dormant dans la cellule en attendant qu’elle se divise pour se répandre.
Une menace pour les autres créatures vivantes
Quand un virus se réplique, il dégrade la cellule hôte et disperse son génome viral qui s’active et surpasse, détourne ou inhibe les fonctions cellulaires normales. Cela résulte en la mort de la cellule et la dissémination du virus à d’autres cellules. Le processus va ensuite se répéter.
Les virus peuvent infecter les animaux, les plantes, les bactéries, les archées et même d’autres virus. Cependant, un virus en particulier ne peut généralement pas infecter tous les organismes mais cible quelques espèces et certaines cellules de ces espèces. De plus, les cellules infectés par le virus déterminent les symptômes associés au virus. Par exemple, le virus influenza (la grippe) infecte les cellules des voies respiratoires supérieures (nez, gorges, bronches) et parfois les poumons, donnant des toux, mal de gorge, etc. D’autres symptômes viennent de la réaction du système immunitaire, tel la fièvre.
Un virus est caractérisé par deux éléments : sa capacité à se répandre (pouvoir pathogène) et son intensité (virulence).
Comment se protéger
Nous devons être vigilant lorsque nous avons affaire à des virus car vu qu’ils utilisent les mécanismes cellulaires de leur hôte pour se reproduire à l’intérieur de la cellule, éliminer le virus signifie souvent tuer la cellule. Cependant certaines stratégies existent.
Antiviraux
La première possibilité est l’utilisation d’antiviraux pour stopper la réplication du virus. On utilise ce traitement quand le virus infecte déjà un organisme. Les antiviraux inhibent le développement du virus.
La molécule intervient à différentes étapes de la réplication du virus. Avant l’entrée dans la cellule avec un inhibiteur d’entrée ou de l’enlèvement de sa membre. Durant la transcription, la biosynthèse ou n’importe quelle partie de la synthèse virale. Durant la phase finale, la libération des virus aux autres cellules.
Une autre stratégie est l’utilisation des antiviraux pour stimuler le système immunitaire et le laisse combattre l’infection lui-même.
Vaccination
Tandis que les antiviraux agissent quand le virus est déjà en place, la vaccination est une mesure préventive.
Le concept de la vaccination est le suivant : injecter une version modifiée, inactive, inoffensive du virus dans l’organisme. Cette version est repéré par notre système immunitaire comme une menace à éliminer. Quand c’est réglé, le système immunitaire va garder un souvenir du virus et aura les agents pour le combattre plus facilement quand un virus actif entrera notre organisme.
Comme il s’agit d’une version inactive, la réaction de l’injection peut ne pas être suffisant pour stimuler le système immunitaire et le faire agir et fournir une réponse immunitaire plus efficace [4]. C’est pourquoi un élément, appelé adjuvant, est ajouté pour provoquer cette réaction. Le plus commun est l’aluminium sous une forme saline et ne présente pas de risque de complication [5].
La vaccination permet aussi de combattre une infection déjà en place avec moins d’efficacité qu’une injection préventive.
Traiter les symptômes
Quand il n’y a pas de solution, on traite les symptômes, attendant que le virus se dissipe et que le système immunitaire fasse son office.
Le rôle dans la nature
S’ils sont si dangereux, pourquoi ne pas tous les annihiler ? En dépit de l’impossibilité d’une telle action, les virus ont un rôle important dans la nature.
Ils sont un vecteur dans le transfert horizontal de gênes (THG) entre différents individus d’une même espèce ou même entre différentes espèces. le THG augmente la diversité génétique (donnant des outils différents aux espèces pour s’adapter à leur environnement ce qui est une caractéristique majeur de la biodiversité) et répandre ces innovations génétiques plus loin qu’un simple individu et sa descendance [6].
Une hypothèse actuelle est que les virus ont eu un rôle clé dans l’histoire évolutive de tous les êtres vivants tels que nous les connaissons [7].
Les virus seront toujours une menace sérieuse pour les créatures vivants telles que nous mais la recherche est là pour trouver des moyens de les combattre.
Références
[1] Human viruses table ~ ViralZone, https://viralzone.expasy.org/678
[2] Lytic cycle – Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Lytic_cycle
[3] Lysogenic cycle – Wikipedia, https://en.wikipedia.org/wiki/Lysogenic_cycle
[4] Adjuvants help vaccines work better. | Vaccine Safety | CDC https://www.cdc.gov/vaccinesafety/concerns/adjuvants.html
[5] Jefferson T.; Rudin M.; Di Pietrantonj C. (2004), « Adverse events after immunisation with aluminium-containing DTP vaccines: systematic review of the evidence », The lancet infectious diseases, Volume 4, Issue 2, Pages 84-90, February 01, 2004, https://doi.org/10.1016/S1473-3099(04)00927-2
[6] Canchaya C.; Fournous G.; Chibani-Chennoufi S.; Dillmann M-L.; Brüssow H. (2003), « Phage as agents of lateral gene transfer », Current Opinion in Microbiology, Volume 6, Issue 4, August 2003, Pages 417-424, https://doi.org/10.1016/S1369-5274(03)00086-9
[7] Forterre P.; Philippe H. (1999), « The Last Universal Common Ancestor (LUCA), Simple or Complex? », The Biologic Bulletin, Volume 196, Number 3, https://doi.org/10.2307/1542973