Science

comment un virus d’origine animale parvient à provoquer des maladies chez l’homme

Impression artistique d’un coronavirus – © Marcel VFX / Pixabay

  • Selon une étude publiée par notre partenaire The Conversation, un virus doit savoir s’adapter pour se développer au sein de son «hôte».
  • Pour ce faire, il procède à une modification de son tropisme cellulaire, c’est-à-dire à une mutation.
  • L’analyse de ce processus a été menée par Jean-Christophe Avarre, chercheur en écologie virale, et Anne-Sophie Gosselin-Grenet, professeur de virologie.

Comme nous le savons tous à l’heure actuelle, la population mondiale faiblit en raison d’un nouveau virus provoquant une pandémie: le SRAS-CoV-2. Capable de se transmettre efficacement, ce virus a rapidement saturé les systèmes de santé non préparés à une telle menace. Avec son apparition soudaine, ce nouveau virus est qualifié d ‘«émergent». En virologie, un virus émergent est un agent récemment observé dans une population donnée. D’origine animale, ce virus a déclenché une épidémie chez l’homme, comme c’est le cas avec d’autres virus (virus grippaux et
Virus Ebola par exemple). Ce phénomène, qui permet à un virus animal de s’infecter et de se multiplier chez l’homme, est lié à un mécanisme appelé ”
saut d’espèce “.

Qu’est-ce qu’un virus? Comment ça marche ?

Les virus sont des entités biologiques microscopiques largement répandues dans l’environnement qui jouent un rôle essentiel dans l’évolution et la régulation des populations des organismes qu’ils infectent.

Un virus est constitué d’un génome (son information génétique), une enveloppe protéique appelée capside, qui le protège génome, et parfois une enveloppe. Un virus est incapable de se multiplier indépendamment, il doit nécessairement infecter une cellule pour détourner les matières premières et les machines dont il a besoin pour fabriquer ses composants.

(UNE) Multiplication des virus dans la cellule “hôte” (B) Structure simplifiée du coronavirus SRAS-CoV-2 et représentation de la protéine S essentielle à l’entrée du virus dans la cellule © DGIMI Université de Montpellier

Tropisme et spécificité des espèces: principales caractéristiques virales

L’infection commence par la rencontre entre un virus et une cellule. Cette rencontre est initiée par des protéines à la surface du virus qui vont reconnaître une molécule cellulaire spécifique, appelée récepteur, exposée à la surface de la cellule. Cette reconnaissance, qui dépend de la quantité et du type de récepteurs présents sur la cellule, définit la sensibilité d’une cellule envers un virus. Il est indispensable à la fixation du virus et donc à sa pénétration dans la cellule. La multiplication du virus dépendra donc de la permissivité de la cellule, c’est-à-dire de sa capacité à permettre la production de nouvelles particules virales.

Les deux paramètres, sensibilité et permissivité, définissent ainsi le trophisme cellulaire du virus, c’est-à-dire sa capacité à pénétrer et à se multiplier préférentiellement dans un type particulier de cellule.

Les cellules d’un organisme ont leur propre sensibilité et permissivité vis-à-vis d’un virus, qui diffèrent également d’une espèce à l’autre. Le trophisme cellulaire du virus participe donc également au spectre hôte du virus, c’est-à-dire à la spécificité de l’espèce qu’il est capable d’infecter et dans laquelle il peut se multiplier. Par conséquent, certains virus ont un large spectre d’hôtes, tandis que d’autres sont capables d’infecter une seule espèce hôte.

La spécificité des espèces implique donc une barrière d’espèce qui empêche le passage des virus (et des agents pathogènes en général) d’une espèce à l’autre et donc la transmission inter-espèces des maladies virales associées. Cette barrière est multifactorielle, à la fois physico-chimique, moléculaire, métabolique et immunologique.

Traverser une barrière d’espèce menant à l’émergence virale

L’émergence virale peut se manifester de différentes manières: il peut s’agir d’une émergence dans un nouveau territoire, liée à un changement de l’aire de distribution du virus ou de son hôte, ou à l’émergence d’une maladie chez une nouvelle espèce hôte, liée à une modification structurelle du virus qui lui permet de l’infecter.

Un grand nombre d’urgences virales découlent de la transmission de virus de l’animal à l’homme: on parle donc de zoonoses ou zoonoses, comme dans le cas du SIDA résultant du passage du virus du singe à l’homme, ou pour
SRAS 2003, suite à la transmission d’un coronavirus de chauve-souris à l’homme. Cette transmission inter-espèces, ou saut d’espèce, implique que le virus est capable de franchir la barrière des espèces.

Les différents modes de transmission du virus entre l’animal et l’homme © DGIMI Université de Montpellier

Ce saut d’espèce nécessite un contact étroit entre une espèce animale infectée par le virus, ainsi qualifiée de réservoir, et l’homme. Le virus n’est généralement pas pathogène pour le réservoir et leur coexistence est ancienne. La multiplication virale est ainsi maintenue dans le réservoir et de nombreuses particules virales peuvent être produites en toute innocuité pour lui.

La transmission du virus du réservoir à l’homme se fait directement, notamment par ingestion d’aliments crus contaminés ou par morsure, ou indirectement par des vecteurs. Ces derniers sont souvent des arthropodes, comme les moustiques, qui transportent des virus entre différents hôtes lors de leurs repas de sang.

Dans la mesure où la coexistence entre le virus et la nouvelle espèce hôte est récente, le saut d’espèce peut être à l’origine de l’apparition de maladies virales, comme c’est actuellement le cas avec Covid-19.

Comment le saut de l’espèce peut-il se produire?

Pour qu’un saut d’espèce réussisse, le virus doit effectuer 4 étapes: être en contact avec la nouvelle espèce hôte (ici l’homme), infecter ses cellules et s’y multiplier, échapper aux défenses de cet hôte et transmettre dans la population de ce nouvel invité.

Le contact est favorisé par la plus grande promiscuité entre l’homme et l’animal, qui découle notamment de l’expansion des métropoles, de la destruction des écosystèmes (déforestation) et du commerce illégal d’espèces sauvages.

La proximité n’est pas tout, le virus doit faire quelques changements pour persister dans le nouvel hôte. Le virus, en effet, doit pouvoir adhérer aux récepteurs à la surface des cellules de son nouvel hôte pour pénétrer et se multiplier en détournant le mécanisme cellulaire. Cette adaptabilité est en partie permise par leur taux de mutation très élevé. Le mécanisme de multiplication du matériel génétique viral commet en effet de nombreuses erreurs qui ne sont pas corrigées par les systèmes de «relecture» communs aux êtres vivants. Ces mutations peuvent conduire à des changements structurels des protéines de surface du virus, lui permettant d’adhérer à de nouveaux types de cellules et d’altérer ainsi son trophisme cellulaire. Ces mutations peuvent également rendre le virus capable de se multiplier dans les cellules de la nouvelle espèce hôte.

Le virus, exposé aux défenses de l’hôte (son système immunitaire), devra également développer des stratégies de fuite. Pour ce faire, certains virus attaquent directement les cellules de défense de l’hôte, comme le VIH, d’autres se «cachent» en infectant des cellules inaccessibles au système immunitaire, voire brouillent les signes avant-coureurs entre les cellules de l’organisme hôte.

Enfin, pour se propager à la population du nouvel hôte, le virus devra se transmettre entre individus, par gouttelettes respiratoires, de sang, sexuellement ou simplement par contact direct entre individus. La stratégie et l’efficacité du mode de transmission définiront alors la capacité du virus à se propager et à rester dans la nouvelle espèce. Divers facteurs liés à l’hôte infecté peuvent également affecter l’efficacité de la transmission. Par exemple, une fois installé sur le nouvel hôte, le virus peut utiliser ses mouvements pour se propager. Par les mouvements de populations humaines liés à la mondialisation, au commerce et aux voyages, le virus peut donc infecter des individus dans une autre région et ainsi étendre son aire de répartition. Si la propagation reste localisée, on parle d’épidémie, mais si elle se propage à l’échelle mondiale, on parle alors de pandémie. Dans le cas où la transmission n’est pas possible entre différents individus de l’espèce, on parle de transmission qui conduit à une impasse épidémiologique.

Grâce à son impact important sur l’environnement – déforestation, braconnage ou agriculture intensive – couplé à une mondialisation toujours croissante, l’homme est devenu un acteur majeur dans l’émergence de maladies virales, bien qu’il favorise les sauts d’espèces normalement accidentels. .

Cette analyse a été rédigée par les étudiants du Master 1 Interactions Microorganismes-Hôtes-Environnements de l’Université de Montpellier (promotion 2019-2020), sous la direction de Jean-Christophe Avarre, chercheur en écologie virale à l’Institut de Recherche pour le Développement et Anne-Sophie Gosselin-Grenet, professeur de virologie à l’Université de Montpellier.
L’article original a été publié sur le site Web de
La conversation.

READ  Le coronavirus est capable de pénétrer dans le cerveau

Delphine Perrault

"Solutionneur de problèmes extrêmes. Chercheur avide de bacon. Écrivain maléfique. Geek du Web. Défenseur des zombies depuis toujours."

Articles similaires

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Bouton retour en haut de la page
Fermer
Fermer