Par Le National
© Roger-Luc Chayer / Le National


Tout sur les virus et comment s'en défendre.

en collaboration avec RGL-MagInfo

L'organisme face au virus

I - Clinique

A) La maladie virale classique

1 - Contamination

Elle survient à la suite de la rencontre d'un organisme vivant et de particules virales (ou virions) pour la première fois.

Plusieurs conditions sont nécessaires pour que se produise cette rencontre :

- Il faut une source de virus qui, en général, est un sujet en incubation et au début d'une maladie virale. En effet un patient en incubation d'une virose excrète de façon massive des particules virales présentes dans son rhino-pharynx ou son tube digestif, qu'il transmet à son entourage par la toux, la parole, les sécrétions nasales ou les mains souillées, alors que son état n'inspire aucune attention praticulière; au début de la maladie le patient est encore contagieux et transmetteur important de virus s'il tousse, a de la diarrhée, ou une abondante rhinite puisque ces diverses sécrétions sont extrêmement riches en virus mais l'excrétion virale est rarement de très longue durée à la phase aiguë de la maladie et le malade devient un contaminateur très réduit au bout de cinq à huit jours d'évolution. Ce délai correspond à la date d'apparition des premiers anticorps spécifiques dont la stimulation va aboutir à la limitation de la multiplication virale, puis son arrêt.

- Il faut avoir un contact étroit avec le porteur de virus car ces agents infectieux sont très souvent thermosensibles et perdent leur pouvoir pathogène très rapidement en dehors de l'organisme. C'est pourquoi la contamination est le plus souvent directe, nécessitannt parfois l'intimité du baiser ou du rapport sexuel pour que le virus infecte l'organisme par le chemin le plus court.

- Enfin la spécificité d'espèces des virus est pratiquement infranchissable, chaque espèce vivante ne pouvant être infectée que par les virus qui lui sont propres. Il n'y a donc pas en règle générale de réservoir animal de virus pour l'homme et il s'agit réellement d'un accident lors de transmission de la rage après morsure, d'arboviroses après piqûres de moustiques ou encore de fièvres hémorragiques après contact avec des urines de rongeurs.

2 - Diffusion

Le virus ne peut pénétrer dans les cellules de l'organisme qu'à certaines conditions très précises :

- il doit se fixer sur une cellule sensible grâce à des récepteurs spécifiques viraux et cellulaires indispensables pour l'entrée dans la cellule;

- ces conditions ne sont remplies que si la particule a une parfaite intégrité physique et si les cellules humaines sont munies de récepteurs spécifiques vis-à-vis de ce virus, en général sur les cellules du rhino-pharynx et du tube digestif.

3 - Localisations secondaires

Fixé sur la cellule,le virus peut alors entrer dans la cellule qui va obéir aux ordres portés par le génome viral et synthétiser tous les constituants des virions avec comme conséquence la multiplication des particules virales et la destruction de cette cellule infectée.

A partir de ce foyer de multiplication le virus peut provoquer deux types de maladies selon son mode de diffusion :

- le plus simple au cours duquel la multiplication virale reste localisée au site de fixation primaire avec diffusion de voisinage éventuel et deux conséquences prévisibles :

  • une symptomatologie purement locale le plus souvent respiratoire haute ou digestive;
  • survenant après une période d'incubation courte de deux à cinq jours correspondant au temps nécessaire pour que la destruction cellulaire devienne symptomatique; les affections virales respiratoires entrent le plus souvent dans ce cadre;

- le plus complexe au cours duquel la multilication virale qui a lieu à bas bruit à la porte d'entrée est suivie silencieusement d'une diffusion dans l'organisme par l'intermédiaire des leucocytes ou du plasma ou encore des hématies, cette véritable virémie permettant aux virions de se fixer sur des organes porteurs éventuellement de récepteurs spécifiques, tels le foie, les poumons, le système nerveux, le derme avec deux conséquences :

  • une symptomatologie associant des signes cliniques respiratoires ou digestifs à d'éventuelles manifestations à distance, méningées, hépatiques, neurologiques, ou cutanées;
  • survenant après une incubation silencieuse de plus de dix à quinze jours puisque la multiplication virale initiale et la virémie passent totalement inaperçues; les affections dues aux entérovirus, comme la poliomyélite, ou la rougeole, la rubéole sont des exemples typiques de ce mode de diffusion.

La maladie virale aiguë avec multiplication des virions dans un ou plusieurs organes évolue pendant les quelques jours nécessaires à la stimulation du système immuntaire de défense de l'organisme et les signes cliniques plus ou moins spécifiques accompagnés d'un état fébrile, d'un malaise général disparaissent le plus souvent en six à dix jours.

4 - Guérison et séquelles

La guérison est obtenue en général sans séquelles, parfois au prix d'une asthénie plus ou moins prolongée; cependant l'atteinte de cellules non susceptibles de régénération peut aboutir à la constitution de séquelles, neurologiques, ou hépatiques par exemple, qui font toute la gravité de certaines infections virales aiguës.

Le patient guéri est alors immunisé vis-à-vis du virus qu'il vient de rencontrer, au moins cliniquement, et cela de façon définitive, au moins apparemment; ceci ne le met cependant pas totalement à l'abri de récidives qui sont maintenant largement prouvées en ce qui concerne des maladies aussi différentes que peuvent l'être la grippe ou la rubéole par exemple.

Ces récidives sont le plus souvent inapparentes, à moins que la nouvelle infection soit provoquée par un virus antigéniquement voisin mais non parfaitement identique au premier. Si, après la guérison le virus responsable est en général éradiqué de l'organisme, ce n'est pas toujours le cas et le maintien d'une infection virale inapparrente mais bien réelle pourra constituer une séquelle posant éventuellement des problèmes thérapeutiques difficiles à résoudre.

 

En résumé

La maladie virale aiguë peut être :

  • à incubation courte et symptomatologie locale non ou peu spécifique;
  • à incubation longue après virémie et dissémination virale pouvant donner naissance à une symptomatologie plus spécifique orientant le diagnostic du clinicien;
  • mais elle est le plus souvent inapparente que clinique, ce qui est préjudiciable puisque l'on peut ignorer l'existence de contaminateurs éventuels, ou être dans l'ignorance du passé virologique d'un patient qu'il serait important de connaître; mais à l'opposé ces infections inapparentes sont heureuses dans la vie d'un individu susceptible de rencontrer plusieurs centaines de virus différents et qui ne fera pas plusieurs centaines de maladies aiguës d'une durée chacune de six à dix jours;
  • enfin elle aboutit à une immunité apparemment définitive vis-à-vis di virus en cause même si la diminution de l'immunité spécifique ne met pas à l'abri d'une réinfection alors le plus souvent asymptomatique.

 

B) Les différentes entités

Les maladies virales peuvent revêtir des aspects différents, qui sont fonction de l'agent viral, du terrain sur lequel elles évoluent, de la région du globe, du climat, d'un réservoir éventuel du virus autre qu'un organisme humain.

1 - Selon l'agent viral

Le type de virus peut avoir une grande influence sur la symptomatologie clinique ou sur le cours de la maladie, à l'origine de :

- la maladie inapparente par les polyomas virus que chacun rencontre dès l'enfance et dont on ne connaît pas le pouvoir pathogène aigu (cas des BK virus et JC virus);

- la maladie résurgente avec les herpès virus (herpès simplex, varicelle-zona, cytomégalovirus) qui, une fois dans l'organisme, y restent à l'état latent dans un ganglion sensitif ou dans un leucocyte selon le virus en cause;

- les maladies à répétition avec les myxovirus, soit parce que l'agent viral subit des modifications antigéniques en surface de sorte que l'organisme ne le reconnaît pas lors d'une nouvelle rencontre (cas des myxovirus influenza) ou que l'immunité vis-à-vis de ces virus ne permet pas une protection d'une durée très prolongée (cas du virus syncytial, des virus para-influenza);

- les maladies à transmission sexuelle généralement dues à l'extrême fragilité des virus responsables qui s'inactivent très rapidement en dehors de l'organisme (cas du virus VIH, de l'herpès virus type 2);

- les maladies à transmission hydrique avec des virus peu thermosensibles car dépourvus d'une enveloppe et se retrouvant dans le tube digstif d'où ils peuvent être excrétés dans l'eau et contaminer une eau douce de piscine ou de rivière, ou encore de l'eau de mer avec contamination possible de fruits de mer (cas des astrovirus, des calicivirus, du virus de l'hépatite A);

- enfin, comme il a été dit plus haut, il peut exister pour les myxovirus influenza de véritables mutations antigéniques aboutissant à l'émergence de virus totalement nouveaux responsables de pandémies dont le caractère explosif n'échappe à personne.

2 - Selon le terrain

Le terrain sur lequel évolue l'infection peut imprimer un particularisme à la maladie car, si :

- la primo infection se voit essentiellement dans l'enfance au cours de laquelle elle est plus ou moins bruyante;

- les réinfections sont au contraire l'apanage des adultes et le plus souvent inapparentes;

- l'immunodépression qu'elle soit naturelle chez le vieillard ou provoquée par une maladie ou une thérapeutique peut aggraver la primo-infection (par exemple la rougeole) ou favoriser les reviviscences qui peuvent mettre en péril la vie des patients (par exemple le cytomégalovirus), sans oublier que certaines infections sont particulièrement graves au cours de la grossesse (la rubéole) pour le foetus, alors qu'elles sont anodines dans les autres cas.

3 - Selon les épidémies

Il est classique en pathologie virale d'attribuer un pouvoir pathogène à certaines souches virales plus qu'à d'autres sans connaître exactement le pourquoi de ce fait; de même sans que ces phénomènes soient non plus expliqués, on connaît approximativement la date d'apparition annuelle des épidémies les plus courantes telles que :

- l'automne pour les entérovirus;

- l'hiver pour les myxovirus influenza, le virus respiratoire syncytial, les rotavirus;

- le printemps pour la rougeole ou la rubéole.

On a tenté d'expliquer ce génie épidémique par les conditions climatiques ou du fait de concentraions humaines différentes selon les saisons mais aucun argument scientifique formel n'est venu étayer les différentes hypothèses.

4 - Selon le réservoir de virus

Si les viroses sont le plus souvent provoquées par des contaminations interhumaines et se rencontrent dans le monde entier, il n'en est pas de même si le virus est transmis accidentellement par un animal susceptible d'être un réservoir de virus. Outre la rage infectant l'homme après une morsure d'un animal porteur du virus dans la salive, on connaît bien les arboviroses provoquées par l'inoculation d'un virus par l'intermédiaire d'une piqûre de moustique lui-même infecté; mais dans ces derniers cas la transmission de la maladie est sous la dépendance d'un vecteur dont la niche écologique est plus ou moins étendue, fonction des conditions climatiques nécessaires à la vie de l'insecte, et donc non susceptible de diffuser n'importe où dans le monde. Cependant rien n'explique pourquoi certaines arboviroses restent localisées dans certaines régions et ne sont pas présentes dans d'autres alors que les insectes vecteurs potentiels peuvent se trouver dans toutes ces régions au climat identique, comme la fièvre jaune, qui est toujours localisée en Afrique occidentale et en Amérique centrale, alors que le virus de la dengue est en train d'envahir toutes les régions intertropicales après être resté très longtemps exclusivement asiatique.

 

En résumé

La maladie virale peut être :

  • bruyante lors de la primo infection qui survient dans l'enfance;
  • alors qu'elle est le plus souvent une réinfection inapparente à l'âge adulte;
  • le terrain sur lequel elle évolue peut la rendre particulièrement dangereuse en cas d'une diminution de l'immunité due à l'âge élevé, une maladie immunodépressive ou une thérapeutique immunomodulatrice;
  • transmise d'homme à homme, mais aussi parfois par un animal ou de l'eau;
  • susceptible de revêtir un caractère épidémique voire pandémique en cas de modifications profondes de la composition antigénique du virus, comme le virus de la grippe en donne l'exemple de façon particulièrement bruyante et renouvelée au cours d'une vie humaine.

 

C) Après l'infection virale aiguë

1 - Les résurgences

En règle générale le virus disparaît de l'organisme et on ne l'isole plus chez le patient guéri. Cependant cette règle supporte de plus en plus d'exceptions et l'amélioration des moyens de détection des virus a permis de parfaire les connaissances sur le devenir du virus.

- On savait qu'une primo infection due à un herpès virus était suivie de la persistance du génome viral à l'état latent sous une forme épisomique dans un ganglion rachidien sensitif ou un leucocyte, à l'origine de reviviscences plus ou moins fréquentes au cours de la vie (herpès labial ou génital, zona, cytomégalovirus), parfois particulièrement bruyantes chez le malade immunodéprimé (cytomégalovirus, varicelle-zona).

2 - La latence

- On sait maintenant de façon certaine que les polyomavirus persistent toute la vie dans l'organisme alors même que la primo infection est toujours inapparrente et qu'ils peuvent révéler leur présence à l'occasion d'une immunodépression (encéphalite due au JC virus), ou que les virus de l'hépatite B et C peuvent par leur multiplication prolongée être à l'origine d'hépatites chroniques actives ou de carcinome du foie.

- On suppose que des entérovirus peuvent rester à l'état latent sous la forme de leur génome et révéler leur présence des dizaines d'années après la maladie aiguë par l'apparition d'une manifestation neurologique ou cardiaque.

- On pense que les adénovirus dont le nombre des sérotypes s'est accru ces dernières années doivent ce phénomène à leur persistance dans des cellules du tube digestif permettant des recombinaisons génétiques entre souches différentes et l'émergence de nouveaux sérotypes.

- L'existence connue depuis peu de nouveaux herpès virus (herpès 6, 7,8) plaide pour le caractère latent de ces agents non connus avant le développement du sida et dont la découverte a été faite à l'occasion de l'immunodépression.

 

En résumé

La maladie virale aiguë:

  • aboutit à la guérison avec éradicaton du virus dans l'organsime;
  • mais elle peut être suivie d'une infection permanente inapparente en rapport avec la persistance virale sous forme du génome du virus autorisant des recombinaisons génétiques et éventuellement de nouveaux cycles complets de multiplication à l'origine de phénomènes morbides touchant en priorité les malades immunodéprimés.

 

D) La guérison

Elle est obtenue après une période de deux semaines environ, soit trois semaines si on prend en compte la période muette de l'incubation qui correspond à la multiplication silencieuse du virus et à son éventuelle diffusion dans l'organisme.

On considère généralement que la guérison est obtenue grâce à la mise en place d'une immunité locale et générale, cellulaire et humorale. En effet des anticorps sériques spécifiques apparaissent environ quinze jours après l'entrée du virus dans l'organisme et vont être sécrétés pendant des années à un taux protecteur suffisant pour éviter au patient une infection nouvelle par le même virus; mais ces anticorps très spécifiques ne protègent que vis-à-vis du virus homologue et en tout état de cause, c'est grâce à leur présence que l'on reconnaît a posteriori qu'un patient a rencontré ce virus, c'est par leur présence que l'on peut juger de l'efficacité d'une vaccination.

L'infection virale est également à l'origine de la sécrétion d'anticorps locaux aux lieux de multiplication des virions; ils participent à la défense de l'organisme et à la guérison en s'opposant à la réimplantation du même virus en cas de nouvelle rencontre avec lui puisqu'ils se retrouvent en abondance dans le rhino-pharynx et le tube digestif là où les virus trouvent les cellules permissives à leurs fixations, préalable indispensable à leur entrée intracellulaire.

Mais cette défense cellulaire et sérique peut être prise en défaut
pour plusieurs raisons
:

- Il existe des troubles de l'immunité humorale et les sujets atteints d'hypogammaglobulinémie et a fortiori ceux qui sont agammaglobulinémiques risquent d'être désarmés contre les virus; c'est notamment le cas avec les entérovirus qui, en l'absence d'une sécrétion d'anticorps sériques, peuvent diffuser dans l'organisme sans défense et provoquer des maladies mortelles ou suffisamment dommageables pour que l'on prenne soin de ne pas vacciner de tels sujets avec des vaccins atténués.

- Il existe des situations au cours desquelles, malgré une stimulation normale du système immunitaire par ailleurs non défaillant, les virions échappent à l'action des anticorps car ils vont rester latents intracellulaires, sans contact avec les anticorps; c'est le cas des herpès virus dont la persistance est patente chez tous les adultes qui ont rencontré dans l'enfance ces virus ubiquitaires et subissent éventuellement des reviviscences malgré un taux d'anticorps sériques normalement protecteur. On a vu que ces virus persistent intracellulaires sous la forme d'un génome épisomique et en cas de reviviscence ils passent d'une cellule infectée dans les voisines toujours sans contact avec les anticorps qui ne peuvent pénétrer dans les cellules; parfois le génome viral est complètement intégré au chromosome comme dans le cas du VIH et dans ce cas il est aussi totalement à l'abri des anticorps circulants sériques. Rien ne permet d'expliquer les raisons de ces reviviscences même si on a incriminé des causes traumatiques, endocriniennes, la fièvre comme facteurs déclenchants d'un herpès récidivant, d'un zona, ou l'apparition tardive d'une panencéphalite sclérosante subaiguë rougeoleuse dont on ne sait comment et quand le virus responsable a atteint le cerveau après la maladie aiguë. Mais ces résurgences ou ces manifestations tardives d'une virose peuvent aussi être en rapport avec une diminution de l'immunité cellulaire dont on ne connaît pas encore très bien tous les modes d'action.

- Cette immunité cellulaire a un rôle accru dans la défense vis-à-vis des pox virus puisque l'on savait la vaccination antivariolique parfaitement supportée par les sujets hypogammaglobulinémiques avec absence chez eux de généralisation de la vaccine malgré l'absence d'anticorps humoraux. Le rôle de cette immunité cellulaire est maintenant amplement confirmé par l'observation clinique des reviviscences virales fréquentes après greffes d'organes au cours desquelles les thérapeutiques immunosuppressives affectent de façon majeure l'immunité cellulaire de patients.

 

En résumé

  • Les processus d'immunité humorale et cellulaire sont les témoins de l'infection virale, de sa guérison et de la protection antivirale qui s'en suit.
  • Mais ce système de défense aboutit cependant souvent à l'installation d'un état d'équilibre instable organisme-virus que ce dernier peut rompre à la moindre défaillance de l'immunité et manifester de nouveau sa présence.
  • Et la longue énumération suivante des virus confirmés dans leur possibilité de latence prouve qu'ils se rencontrent dans la presque totalité des groupes viraux :

Polyomavirus et

    BK virus
    JC virus

Hépatites et

    Hépatites B et C

Polyomavirus et

    BK virus
    JC virus

Hépatites et

    Hépatites B et C

Rétrovirus et

    VIH
    HTLV 1 et 2

Myxovirus et

    Rougeole

Entérovirus et

    Coxsakievirus B
    Poliovirus (?)

Adénovirus (?)

 

II - Virologie

A) Structure des virus

Un virus est une entité qui pose un problème majeur de classification dans le monde vivant car il s'agit d'un génome protégé de l'environnement par une structure protéique extrêmement simple entourée parfois elle-même d'une enveloppe glucidolipidique d'origine non virale et ne disposant d'aucune structure ni substance de réserve lui permettant une réplication autonome.

- Le génome est lui-même réduit à un acide nucléique de très petite longueur, acide ribonucléique (ARN) ou désoxyribonucléique (ADN), à une ou deux chaînes, ne permettant le codage que d'un nombre réduit de protéines entrant dans la constitution du virus ou non structurales et douées d'activités de type enzymatique.

- Parmi les protéines codées par le génome viral, celles qui font partie de la structure du virus enfermant le génome sont constituées d'unités de structure très simples et toutes identiques qui s'assemblent autour du génome (parfois regroupées par 5, les pentons, ou par 6, les héxons, et alors dénommés capsomères); elles forment alors une capside qui enferme le génome viral et dont l'aspect cubique ou hélicoïdal au microscope électronique, selon le mode de groupement des unités de strcture, est une caractéristique de classification et de reconnaissance d'un virus.

- D'autres protéines peuvent aussi être codées par le génome viral et se trouver à la surface de la capside à laquelle elles donnent des propriétés particulières qui pourront favoriser par exemple la fixation du virus sur certaines cellules, telles que les hémagglutinines virales sur les hématies, ou la sortie des nouveaux virions de la cellule infectée favorisée par une neuraminidase, également virale.

- Des protéines toujours codées par le génome viral n'entrent pas dans la constitution de la capside mais sont des élements indispensables à la multiplication du virus par la cellule hôte infectée; ce sont des protéines régulatrices du métabolisme de la cellule qui fabrique les virions et qui interviennent dans les phénomènes de maturation intracellulaire des virions.

- Enfin c'est en sortant de la cellule où ils ont été synthétisés que certains virus emportent avec eux une partie de la membrane nucléaire ou cytoplasmique cellulaire qui enveloppera la capside virale; cette enveloppe n'est donc pas d'origine virale mais elle peut servir de support à des protéines virales nécessaires à la fixation du virus sur les récepteurs cellulaires; la présence d'une enveloppe est un des éléments de classification des virus, mais ce qui est le plus important, c'est le caractère d'extrême thermosensibilité qu'elle confère aux virus enveloppés ainsi que l'impossibilité pour ces derniers de conserver leur pouvoir infectant dans le tuge digestif, car la composition glucido-lipidique de l'enveloppe la rend destructible par les enzymes digestives.

Le virus ou " virion " est donc une entité dont on notera
les caractéristiques spécifiques
:

- le diamètre d'un virus est compris entre 15 et 300 nanomètres ce qui ne le rend visible qu'à l'examen en microscopie électronique;

- le génome viral qui comporte un nombre très réduit de bases ne permet que le codage d'un nombre réduit de protéines différentes (3 pour les plus petits virus), ce qui explique la structure très simplifiée de la capside réalisée par l'assemblage d'unités de structure toutes identiques;

- l'absence de substances de réserve et d'enzymes interdit au virus de réaliser sa propre réplication;

- un parasitisme intracellulaire est donc nécessaire pour que le génome viral, par l'intermédiaire du code qu'il porte, oblige la cellule à détourner son propre système métabolique pour élaborer tous les éléments du virus à partir de ses réserves en énergie, de ses réserves glucidiques ou protéiques et en utilisant en outre son propre système enzymatique nécessaire à toute synthèse;

- les protéines virales sont des antigènes étrangers à l'organisme puisque codées par le génome viral y compris l'enveloppe éventuelle qui certes est d'origine cellulaire mais profondément modifiée dans son antigénicité par l'adjonction de constituants viraux.

B) Classification sommaire

Tous ces caractères structuraux font donc d'un virus un agent infectieux réduit à un minuscule chromosome protégé des agressions du monde extérieur par quelques protéines, incapable de se reproduire lui-même mais pourvu de récepteurs de surface lui permettant l'entrée dans certaines cellules permissives dont il détournera à son profit le métabolisme. Mais comment définir et classer un virus par rapport aux êtres et aux organismes vivants ?

C'est à partir de la structure virale qu'on propose une classification des virus qui prend en compte :

- le type de l'acide nucléique ainsi que sa structure mono ou bicaténaire permettant la description de virus à ARN ou à ADN, l'un ou l'autre pouvant être à simple chaîne ou en double chaîne;

- le type de la capside qui peut, selon le mode d'assemblage des unités de strcture, avoir un aspect hélicoïdal ou icosaédrique;

- la présence ou non d'une enveloppe.

Les virus pathogènes pour l'homme se rencontrent dans différents groupes de classement qui tiennent compte entre autres du diamètre de la capside virale et du nombre des capsomères (unités de structure) des virus icosaédriques et du diamètre de l'hélice des virus hélicoïdaux. Les tableaux résumés suivants permettent de situer les principaux d'entre eux.

VIRUS A ADN

Famille
Capside
Enveloppe
Taille
Adénovirus (51 types)
icosaèdre
non
70 - 80 nm
Herpès virus (8 types)
icosaèdre
oui
150 nm
Parvovirus (1 type)
icosaèdre
non
25 nm
Papillomavirus
(> 65 types)
icosaèdre
non
45 - 50 nm
Polyomavirus (2 types)
icosaèdre
non
45 - 50 nm

VIRUS A ARN

Myxovirus Influenza
(3 types)
hélicoïdal
oui
150 - 200 nm
Paramyxovirus (4 types)
hélicoïdal
oui
150 - 200 nm
Myxovirus Parotidis
(1 type)
hélicoïdal
oui
150 - 200 nm
Morbillivirus Rougeole (1 type)
hélicoïdal
oui
150 - 200 nm
Pneumovirus
(V.R.S. 2 types)
hélicoïdal
oui
150 - 200 nm
Arénavirus (3 types)
hélicoïdal
oui
80 - 120 nm
Bunyavirus (> 6 types)
hélicoïdal
oui
90 - 100 nm
Arbovirus (> 100 types)
icosaèdre
oui
40 nm
Filovirus (2 types)
hélicoïdal
oui
800 - 1000 nm

Picornavirus

Poliovirus (3 types)
icosaèdre
non
25 - 30 nm
Coxsackie A (23 types)
icosaèdre
non
25 - 30 nm
Coxsackie B (6 types)
icosaèdre
non
25 - 30 nm
Echovirus (< 35 types)
icosaèdre
non
25 - 30 nm
Rhinovirus
(> 100 types)
icosaèdre
non
25 - 30 nm

Non Picornavirus

Reovirus (3 types)
icosaèdre
non
70 nm
Rotavirus
(plusieurs types)
icosaèdre
non
70 nm
Astrovirus (7 types)
icosaèdre
non
30 nm
Calicivirus
(plusieurs types)
icosaèdre
non
29 nm
Rétrovirus
(plusieurs types)
icosaèdre
oui
100 nm
Rubéole (1 type)
icosaèdre
oui
40 nm

Enfin les virus des hépatites méritent un tableau à part puisqu'ils ont une pathologie particulière et ont des structures différentes :

Hépatite A
virus à ARN
icosaédrique
nu
27 nm
Hépatite B
virus à ADN
icosaédrique
enveloppé
40 nm
Hépatite C
virus à ARN
icosaédrique
enveloppé
40 nm
Hépatite D
virus à ARN
défectif (capside
Hépatite B)
voir ci-contre
40 nm
Hépatite E
virus à ARN
icosaédrique
nu
27 - 34 nm
Hépatite F
virus à ADN
icosaédrique
nu
27 - 30 nm
Hépatite G
virus à ARN
icosaédrique
enveloppé
40 nm

Dans ce tableau sont cités les noms des principaux virus susceptibles d'être rencontrés régulièrement ou de façon exceptionnelle voire accidentelle sous notre climat c'est-à-dire importés par un voyageur en incubation d'une virose tropicale.

 

En résumé

  • La taille et la morphologie d'un virus peuvent parfois permettre son identification au microscope électronique mais beaucoup de virus sont icosaédriques et d'une taille qui rend difficile les mensurations à quelques nanomètres près.
  • L'existence d'une enveloppe est un facteur essentiel du pouvoir pathogène d'un virus mais ce composant subit une dégradation très rapide dans le milieu extérieur et ne résiste pas à l'action des enzymes digestives, de sorte que la transmission des virus enveloppés se fait touojours par contamination directe, parfois intime, et que les essais d'isolement de ces virus demanderont beaucoup de précautions (notamment l'envoi au laboratoire à l'abri de la chaleur des prélèvements biologiques).

 

C) Multiplication résumée

Il s'agit d'un mécanisme qui est très voisin de ce qui se passe pour une cellule normale puisque la cellule infectée va synthétiser du virus à la place de ses propres constituants; cpendant il existe en plus quelques stades propres à la multiplication virale; en particulier la fixation du virus sur la cellule.

Il se produit donc les épisodes suivants :

- fixation du virus grâce à des récepteurs spécifiques situés à la surface de la capside ou de l'enveloppe sur des récepteurs cellulaires en surface des cellules permissives;

- une fois fixé, le virus pénètre dans la cellule grâce à un phénomène de pynocytose, avec sa capside et son génome encore intracapsidaire dans le cas des virus nus, alors que les virions enveloppés sont fixés à la cellule par leur enveloppe qui va fusionner avec la membrane cytoplasmique et qui restera à l'extérieur de la cellule, seule la capside et le génome entrant dans celle-ci;

- dans la cellule hôte le virus va rapidement perdre sa capside qui est détruite mécaniquement et le génome viral se trouve libéré. Selon le type d'acide nucléique, celui-ci va être transféré dans le noyau de la cellule (cas général des virus à ADN), ou rester dans le cytoplasme (cas général des virus à ARN);

- la réplication du génome viral va s'effectuer de façon classique grâce à la présence des enzymes cellulaires et aussi parfois grâce à des polymérases spécifiquement virales synthétisées sous le contrôle du génomne viral, le tout aboutissnt à la formation de nouveaux génomes strictement semblables à celui qui a pénétré dans la cellule. Il faut signaler le cas très particulier des rétrovirus qui doivent leur nom à l'existence d'un phénomène unique dans le cycle réplicatif, puisque l'ARN viral monocaténaire est transcrit en ADN bicaténaire qui s'intègre au chromosome cellulaire, avant d'être retranscrit sous forme d'ARN viral; cette situation est possible grâce à la présence d'une transcriptase-réverse virale;

- la synthèse des protéines virales se réalise comme celles des protéines d'une cellule normale grâce à la lecture par les ribosomes cellulaires des ARN messagers viraux. Les protéines virales vont s'accumuler dans le cytoplasme ou être transportées dans le noyau si les copies du génome se trouvent à cet endroit;

- l'assemblage des unités de structure de la capside virale s'effectue autour des génomes qui sont bientôt enfermés et la sortie des virions complets se fera avec destruction de la cellule hôte pour les virus nus alors que les virus qui s'enveloppent aux dépens de la membrane nucléaire ou cytoplasmique de la cellule effectuent une sortie par bourgeonnement de la surface cellulaire qui ne subit pas toujours de destruction mais peut parfois se refermer après cette sortie.

L'ensemble de la synthèse d'un virus demande un délai de temps qui peut être très bref évalué à 6 à 8 heures pour certains, plus long pour d'autres et évalué à 18-24 heures, temps variable en rapport avec le type d'acide nucléique viral et la participation éventuelle du noyau cellulaire à la maturation virale; le nombre de nouvelles particules virales au cours d'un cycle de multiplication peut aller jusqu'à plusieurs milliers.

Une fois libérés de la cellule, les virions vont infecter les cellules voisines ou celles qui sont distantes de ce foyer initial si, par leur effet destructeur, ils peuvent entrer dans la circulation sanguine, et par l'intermédiaire de la virémie rencontrer d'autres cellules permissives. Mais ils seront finalement éliminés de l'organisme sous l'action conjuguée du système réticulo-endothélial du foie, de la clearance rénale, de leur neutralisation par les anticorps circulants et tissulaires et la guérison sera obtenue.

D) Le devenir des virus

Certes la guérison et la disparition des virions sont synonymes mais en fait il s'agit d'une affirmation qui est souvent contredite par les constatations aussi bien cliniques que virologiques et qui souffre beaucoup d'exceptions, telles que les latences caractéristiques de tous les herpès virus (herpès récidivants, zona, résurgence du cytomégalovirus).

Une autre manifestation de la persistance virale est de mieux en mieux connue; non seulement le virus reste dans l'organisme mais il peut aussi transformer les cellules en favorisant par sa seule présence une dérépression des systèmes de régulation des synthèses protéiques et la formation de cellules tumorales; l'association du virus Epstein-Barr et du carcinome du cavum ou de la tumeur de Burkitt, l'association des virus de l'hépatite B et de l'hépatite C avec une hépatite persistante active et un carcinome primitif du foie sont la preuve qu'à côté d'un effet destructeur aigu, la multiplication virale est susceptible d'engendrer des processus d'oncogénicité qui sortent du cadre de la pathologie virale telle qu'elle est comprise actuellement et ne seront donc pas envisagés ici.

 

En résumé

  • La multiplication virale est un processus identique à ce qui se passe dans une cellule pour la synthèse des constituants de cette dernière, seules l'entrée dans la cellule et l'assemblage puis la sortie des virions étant spécifiquement viraux.
  • La cellule infectée n'obéit plus aux ordres de ses chromosomes, mais à ceux du génome étranger viral qui détourne à son profit les systèmes de synthèse en utilisant les réserves d'énergie et d'acides aminés de la cellule.
  • Ceci explique pourquoi la chimiothérapie antivirale est si difficile à mettre en oeuvre, car elle est toxique pour toutes les cellules de l'organisme si son mécanisme d'action passe par l'inhibition des mécanismes de synthèse, l'idéal devant être la découverte de substances antivirales agissant exclusivement sur les stades proprement viraux du cycle de multiplication.

 

 

III - Immunologie

L'organisme humain infecté va réagir à la présence virale par une série de réactions spécifiques dont l'aboutissement doit être la destruction du virus. Ces réactions sont de plusieurs types, variables dans le temps et dans le siège d'activité.

A) L'immunité locale

Elle est caractérisée par la sécrétion d'immunoglobulnes spécifiques au lieu de multiplication du virus, et tout particulièrement au lieu de son entrée dans l'organisme. Ces anticorps sécrétés par les lymphocytes sont des immunoglobulines de type A et G qui ont non seulement un rôle limitant la diffusion locale du virus, mais dont la sécrétion prolongée après l'infection aiguë initiale est une explication majeure de l'immunité résiduelle vis-à-vis d'une nouvelle rencontre avec le même virus. L'importance de cette immunité locale a trouvé une application dans l'utilisation de vaccins viraux atténués, largement utilisés en médecine pour immuniser contre la poliomyélite, la rougeole, les oreillons par exemple et qui provoquent après leur implantation dans l'organisme, comparable à l'infection naturelle, une véritable barrière immunitaire muqueuse à une contamination par le même virus. Après beaucoup d'infections virales respiratoires ou digestives cette immunité locale est la meilleure explication à la durée prolongée de la résistance à une nouvelle infection, jouant un rôle plus important que les anticorps humoraux à qui l'on attribuait tout le succès dans la guérison.

Au compte de l'immunité locale, il importe d'ajouter l'émergence des cellules lymphocytaires T capables arès activation de reconnaître les cellules infectées et de les détruire, participant ainsi au processus de guérison.

B) L'immunité humorale

Elle se constitue très rapidement après le début de l'infection, mais les anticorps deviennent décelables dans le sérum, par les techniques courantes, de 10 à 15 jours suivant la date de l'entrée du virus dans l'organisme, soit dans certains cas dès le début de la maladie clinique. Si la date d'apparition des anticorps est assez approximative en tenant compte de la durée de l'incubation, la cinétique de ceux-ci l'est presque autant puisque, selon le virus causal, l'élévation maximale du taux des anticorps peut être atteinte en 4 à 15 jours; de plus ce maximum est non seulement variable selon le virus en cause mais encore d'un individu à l'autre, selon l'âge en particulier, et aussi selon la méthode utilisée au laboratoire pour cette détection. C'est déja dire commbien il faudra être prudent dans l'interprétation d'un examen sérologique, comparatif en particulier.

Une fois ce taux maximum atteint, les anticorps persistent dans le sérum à un niveau plus ou moins constant, pendant plusieurs années, avant de diminuer très lentement jusqu'à un taux dit résiduel; on admet que cette présence est définitive et qu'elle témoigne de l'immunité postinfectieuse du patient; ceci paraît vérifié pour des maladies comme la rougeole, mais pour d'autres comme la rubéole par exemple, le taux d'anticorps résiduels peut ne plus mettre à l'abri d'une réinfection dont la traduction ne sera pas clinique mais uniquement sérologique, par une nouvelle élévation du taux d'anticorps. Il est donc probable que dans un grand nombre de cas, cette immunité est une réalité clinique, mais qu'elle est en fait le résultat de réinfections latentes non dangereuses car limitées dans leurs développements par les anticorps résiduels, dont la persistance ou la réapparition éventuelle dans un sérum sont des témoins indiscutables d'une nouvelle rencontre avec le virus.

Les anticorps sériques sécrétés par les lymphocytes B appartiennent aux deux classes d'immunoglobulines M et G lors de la primo-infection virale et apparaissent conjointement dans les deux fractions même s'il existe une légère antériorité d'apparition des IgM. Mais ces anticorps ont une évolution différente dans le temps puisqu'il y aura persistance de ces anticorps uniquement dans la fraction IgG, alors que l'on constate la disparition des IgM spécifiques au bout de quelques semaines, voire quelques mois selon le virus en cause. Cependant il est acquis que la présence d'IgM spécifiques sériques n'est pas toujours synonyme de primo infection virale, car il a été prouvé que des anticorps peuvent réapparaître dans la fraction IgM du sérum au cours de réinfections homologues, de même qu'au cours de reviviscences d'une infection latente comme celles que créent les herpès virus.
Ce phénomène est important à connaître puisque la présence des IgM semblait signer une primo infection dont le pronostic peut être plus grave que celui de la réinfection, et qu'en fait il n'en est rien.

En conséquence la recherche et le titrage éventuel des anticorps antiviraux peuvent avoir la signification suivante selon les résultats observés :

- absence d'anticorps : pas de rencontre antérieure avec le virus, mais aussi possible perte de l'immunité antérieure vis-à-vis de ce virus;

- présence d'anticorps : rencontre antérieure avec le virus qui nepeut être datée sur le taux quel qu'il soit;

- séroconversion : absence d'anticorps dans le sérum au début de la maladie suivie de l'apparition de ceux-ci une quinzaine de jours après
= preuve d'une infection actuelle par le virus;

- augmentation significative du taux des anticorps : présence d'anticorps dès le début de la maladie et augmentation d'au moins quatre fois le titre dans les dix à quinze jours suivants = preuve d'une infection probablement actuelle par le virus;

- séroconversion et présence d'IgM spécifiques = preuve d'une primo infection actuelle;

- taux d'anticorps stable et présence d'IgM spécifiques = probabilité d'une réinfection ou d'une reviviscence virale.

Enfin d'autres techniques que le titrage des anticorps peuvent être utiles pour confirmer le caractère récent ou non d'une infection, telle la mise en évidence de l'avidité des anticorps pour l'antigène homologue; encore peu utilisée cette technique permet parfois sur ce taux d'avidité de confirmer ou non la réalité d'une primo infection virale.

 

En résumé

  • Les défenses de l'organisme contre le virus sont centrées sur la mise en place dans des délais souvent très courts d'une production d'anticorps locaux et circulants qui vont provoquer la neutralisation du virus tant au lieu d'entrée que dans les foyers à dstance.
  • Les anticorps persistent durant toute la vie, expliquant l'immunité souvent définitive vis-à-vis du virus.
  • Cependant des réinfections sont possibles en particulier si le taux d'anticorps a trop baissé, mais elles sont alors le plus souvent inapparentes, marquées seulement par une remontée du taux des anticorps.
  • La présence d'IgM spécifiques dans un sérum n'est pas univoque, puisqu'elle témoigne aussi bien d'une primo infection que de reviviscence virale.
  • Il n'exite aucun chiffre d'anticorps permettant de dater une infection virale.
  • Enfin les phénomènes d'immunité cellulaire ont également un rôle essentiel dans la guérison comme en témoigne la gravité des viroses chez les malades ayant une baisse du nombre de leurs lymphocytes T.

C) Les phénomènes non spécifiques

D'autres moyens de défense contre les virus sont importants et ne mettent pas en jeu le système immunitaire. Il s'agit en particulier des interférons, substances sécrétées par les cellules infectées et par les lymphocytes T sous le nom d'interleukines et de cytokines, douées entre autres propriétés, d'activité antivirale reconnue au début de l'infection; le gène cellulaire qui gouverne la production de ces substances est déprimé par divers mécanismes, et dans ce cas particulier par la présence d'un acide nucléique viral : l'interféron ainsi produit agit finalement par une dégradation des messagers viraux. L'intérêt de l'interféron dans la lutte antivirale sembla d'abord très théorique puisque la maladie se manifeste malgré sa présence sérique ou cellulaire; mais la possibilité actuelle de produire par génie génétique de grandes quantités d'interféron, théoriquement actif contre tous les virus, car d'origine cellulaire, et non spécifique d'un virus, a permis de démontrer son action efficace dans le traitement de certaines viroses. Outre l'activité antivirale, l'interféron peut égalemnt servir de marqueur au cours d'une infection aiguë grâce à sa détection possible dans divers produits biologiques, tels le sérum, le liquide céphalo-rachidien, au cours de la maladie.

Il faut, enfin, rappeler combien les réponses immunitaires à l'infection virale peuvent être variables selon le terrain, le virus ou la maladie, avec par exemple :

- absence de passage des anticorps du sérum dans le liquide céphalo-rachidien, la présence de ceux-ci dans l'espace sous dural étant le témoin d'une multiplication virale dans le cerveau;

- absence de passage des IgM maternelles dans le sang foetal, l'existence d'IgM spécifiques chez le foetus signant sa propre infection virale;

- protection des nouveaux-nés pendant plusieurs mois après la naissance grâce à la présence des anticorps maternels transmis de la classe des IgC pendant l'évolution de la grossesse;

- protection remarquable apportée par les vaccins à virus atténués grâce à la double action humorale et tissulaire locale, les vaccins à virus inactivés ne provoquant que l'élaboration d'une immunité humorale;

- efficacité parfois nette, mais souvent prise en défaut, de l'injection d'immunoglobulines spécifiques dans la prévention d'une infection virale car elle est trop tardive si elle est pratiquée au-delà du deuxième jour d'incubation et du fait de l'élimination urinaire rapide de ces anticorps transmis passivement; elle reste cependant une arme efficace dans la prévention de certaines maladies virales, comme la varicelle, ou la rougeole, en l'absence d'un vaccin ou faute d'une vaccination qui n'a pas été réalisée, ou en accompagnement d'une vaccination dont elle permet d'attendre les effets protecteurs, comme dans le cas de la rage ou de l'hépatite B du nouveau-né.

F. Bricout & E. Grimpel