Après la contamination voici l'infection!

I. Infection d'une cellule par un virus et mise en place de la réplication:

Pour que le virion infecte une cellule il doit d'abord la reconnaître pour se fixer à elle et fusionner avec elle.

La membrane plasmique cellulaire comporte un grand nombre de protéines membranaires, parmi lesquelles se trouve l'acide sialique.

Le virus crée une liaison entre l'acide sialique et une de ses protéines, l'hémagglutinine.

Une fois que le virus a créé cette liaison avec la cellule, un mécanisme endocytose va commencer et le virus va pouvoir entrer dans la cellule.

Lorsque l'endocytose se produit, le virus se trouve dans une vésicule. Cette vésicule va fusionner avec un lysosome, qui a normalement pour but de recycler ou de détruire les protéines membranaires. Ici, cette fusion va permettre l'acidification de la vésicule (le PH passe de 7 à 5).

La baisse du Ph active la protéine M2 qui provoque deux réactions :

• La dissociation des interactions entre la protéine M1 et les ribonucléoprotéines virales (protéine et ARN viraux), ce qui assure la décapsidation du matériel génétique.

• Le réarrangement conformationnel de la protéine HA et la fusion des membranes virales et du lysosome. Le contenu de la capside est alors libéré dans le cytoplasme.

 

source : http://viralzone.expasy.org/viralzone/all_by_species/223.html

II. Réplication de l'ARN viral et de ses protéines, naissance d'un nouveau virion :

 

Une fois que le virus a réussi à entrer dans la cellule, il peut se multiplier en détournant à son profit la machinerie cellulaire pour quelle réplique son ARN.

Le passage des ARN- au ARN+ se fait par l'utilisation de complexe protéinique formé par les protéines PB1 et PB2 et par la protéine PA. Elles vont former l'ARN-polymérase ARN-dépendante.

Comme le virus est dans une cellule eucaryote, une extrémité de poly A est fixée sur les ARNvm néo-synthétisé pour qu'ils puissent être pris en charge par des protéines cellulaires et sortir du noyau vers le cytoplasme.

sources : http://viralzone.expasy.org/viralzone/all_by_species/223.html

Les ARNvm codent soit pour des protéines exprimées sur la membrane du virus (des protéines membranaires) soit pour des protéines structurales du virus (protéines utilisées pour le cœur du virus ou par l'ARN viral).

Une fois que le ribosome commence la traduction des ARNvm, ils traduisent la séquence de nucléotide en acide aminé.

• Si la protéine est une protéine membranaire, alors les 20 premiers acides aminées correspondent à un peptide signal. Le ribosome stoppe la traduction et la termine dans le REG. La protéine est ensuite prise en charge par le REG . Elle sera acheminée jusqu'à l'appareil de Golgi puis exposée sur la membrane cellulaire. Dans le cas de la grippe, se sont les protéines HA, M2 et NA qui sont membranaires. La cellule exprime donc à la surface de sa membrane des protéines virales.

• Si la protéine est destinée au cœur du virus, alors il n'y a pas de peptide signal et la traduction se produit dans le cytoplasme. Une fois la traduction terminée, les protéines virales retournent dans le noyau pour former les éléments cœur du virus (protéine PB1, PA, PB2, NP, NS1, M1, NEP).

Quand les protéines néo-synthétisées vont dans le noyau elles participent à la synthèse de ARN+ qui est ensuite transcrit en ARN- (protéines PB1, PB2, PA). 

Les nouveaux ARN- sont retranscrits en ARN+ pour être utilisés comme brins matrice pendant la transcription en ARNvm.

Lorsque les protéines M1 et NS1 entrent dans le noyau (après avoir été synthétisées dans le cytoplasme), elles se fixent sur l'ARN- (la protéine M1 se fixe en première à l'ARN-, ensuite c'est la protéine NS1 qui se joint au complexe).

L'ARN viral négatif n'est plus alors utilisé par l'ARN transcriptase, la protéine d'export cellulaire (NEP) se fixe sur le complexe et l'ARN- est exporté en dehors du noyau vers le cytoplasme.

Le complexe ARN et protéine NP, NS1, NEP s'associe la protéine M1 dans le cytoplasme au niveau de la membrane.

Les protéines M1 s'associent au niveau de la membrane plasmique qui contient les protéines membranaires virales (HA, M2 et NA).

Il y a un début d'exocytose (un bourgeonnement) lors de l'association des protéines M1.

La capside se forme avec les protéines M1 (renfermant l'information génétique et des protéines virales), puis l'assemblage du virion se complète.

Le bourgeonnement est de plus en plus visible.

Enfin la neuraminidase casse la liaison entre l'hémagglutinine et l'acide sialique ce qui permet aux nouveaux virions de se libérer de la cellule et d'aller en infecter une autre.

Les protéines PB1-F2 sont responsables de la mort cellulaire programmée, elles entrent dans la mitochondrie et provoquent l'apoptose.

Schéma Bilan :

Sources : http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/sante/epidemies-et-agents-infectieux/comprendre/grippe-aviaire/cycle-du-virus-de-la-grippe-aviaire/?searchterm=None

III. Variabilité du génome de la grippe

On peut se demander comment se fait-il que chaque année il y a des épidémies de grippe si l'on connait si bien son génome.

On a vu dans l'immunité adaptative que le corps, lors d'une première infection, va former des cellules mémoires qui vont mieux protéger le corps.

Alors comment se fait-il que d'une année à l'autre notre système immunitaire soit toujours vulnérable à la grippe ?

Cette vulnérabilité est due à la variabilité du génome de la grippe.

Une variation de quelques nucléotides peut provoquer une modification d'un acide aminé lors de la traduction. Ces mutations affectent le virus de la grippe au niveau de l'hémagglutinine et de la neuraminidase. Pour le virus de type A il existe 16 types d'hémagglutinine et 9 de neuraminidase, soit 144 types de virus différents.

Ces mutations sont produites lors de la réplication du génome viral, l'ARN polymérase est peu fidèle à son brin matrice, elle commet des substitutions.

Les ARN polymérases virales n'ont aucune fonction de réparation des erreurs lors de la réplication de l’ARN. A cause de l'absence de cette fonction, le virus de la grippe a un fort taux de recombinaison et donc d'apparition de nouveaux nucléotides dans le génome. Ce dernier a une fréquence 10-3 à 10-4, ce qui est un taux de mutations fortement élevé.

Ce taux important et la faible durée de réplication du virus (de part son génome très court) permettent une importante évolution du virus. Chaque mutation réalisée permet au virus présent dans un individu d'esquiver le système immunitaire. Le virus est donc "sélectionné" puis transmit à d'autre individu.

Pour se donner une idée, les virus de la grippe (les influenzavirus) ont une vitesse d'évolution (donc de mutation) qui est a peu près 1 millions de fois plus importants que celle des mammifères.

Il y a en moyenne une mutation par cycle d'infection.

Cette modification constante du génome, codant pour l'hémagglutinine et la neuraminidase, permet au virus d'échapper au système immunitaire.

Ces variations du génome sont très préoccupantes, elles peuvent aboutir à un virus très virulent et dangereux (comme l'a été le virus de la grippe espagnole).


Sources pour la rédaction des deux parties sur le virus :
- http://acces.ens-lyon.fr/acces/ressources/sante/epidemies-et-agents-infectieux/comprendre/grippe-aviaire/cycle-du-virus-de-la-grippe-aviaire/?searchterm=None
-          http://viralzone.expasy.org/viralzone/all_by_species/223.html
-          http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096921260600356X#gr1
-          Wikipedia
-          Principles of Virology Tird Edition, Volume I Molecular Biology S.J FLINT, A.M. SKALKA


Pour finir, voilà une vidéo qui récapitule l'entré du virus dans la cellule et son cycle de réplication :