Multiplication de virus

Les virus ne peuvent se répliquer qu'à l'intérieur d'une cellule hôte, en exploitant son appareil métabolique et en utilisant sa propre information génétique ; cependant, la multiplication n'a lieu que dans des cellules sensibles au virus, c'est-à-dire pourvues de récepteurs de surface spécifiques et capables d'effectuer les phases réplicatives de son génome.

Le processus multiplicatif est divisé en plusieurs phases :

1ère phase : attaque ou adsorption du virus sur la membrane cellulaire ;

2ème étape : pénétration du virus ou de son acide nucléique dans le cytoplasme de la cellule ;

3ème phase : déshabillage ou éclipse (perte des enveloppes virales et exposition d'acide nucléique) ;

4ème phase : réplication (synthèse de macromolécules, c'est-à-dire ADN, ARN et protéines virales) ; les virus ont des stratégies de réplication différentes et chacun d'eux se multiplie de manière différente, en exploitant les enzymes et les organites de la cellule hôte ;

5ème phase : assemblage (formation à l'intérieur de la cellule - dans le noyau ou dans le cytosol - de la capside ; à l'intérieur de cette enveloppe s'insère l'ADN viral, formant la nucléocapside) ;

6ème phase : libération ou fuite du virus hors de la cellule.

À quelques exceptions près, le cycle de réplication virale est très rapide et s'achève en 8 à 24 heures. Chacune de ces phases est complexe et typique de chaque espèce ; en fait, il existe une grande variété de stratégies et de mécanismes réplicatifs ; les deux premiers (adsorption et pénétration) et le dernier (sortie), par exemple, sont différents selon que le virus possède ou non une péricapside.Alors que les bactériophages injectent leurs acides nucléiques directement dans le cytoplasme de la cellule hôte, ces animaux entrent par pinocytose et sont libérés à la fois par lyse cellulaire et par pinocytose ; au cours de ce passage, les nouveaux virions acquièrent la couche de phospholipides et après leur départ, ils peuvent infecter de nouvelles cellules.

Attaque, pénétration et réplication de virus

Les virus nus pénètrent dans la cellule par micropinocytose, également appelée viropepsie, c'est-à-dire avec le même mécanisme biologique qu'il utilise pour internaliser les substances corpusculaires inférieures à 1 m. Une fois dans le cytoplasme, les protéases cellulaires digèrent la capside et l'acide nucléique (ADN viral) est libéré dans le cytoplasme.

L'attaque du virus sur la cellule est médiée par des protéines appelées antirécepteurs, présentes sur la capside virale et sur la péricapside virale, qui reconnaissent des molécules ou protéines présentes à la surface cellulaire et appelées récepteurs.La phase d'adsorption est donc médiée par l'interaction entre antirécepteur et récepteur.

ADSORPTION : interaction stéréochimique entre des groupes chimiques spécifiques exposés à la surface externe de la cellule sensible (récepteurs) et du virion (antirécepteurs).

Le VIH, par exemple, s'attaque principalement aux lymphocytes T auxiliaires, car il possède des antirécepteurs qui reconnaissent des protéines spécifiques exposées à leur surface cellulaire.L'antirécepteur du virus VIH est une glycoprotéine péricapside, appelée GP120, tandis que celui du lymphocyte T est appelé CD-4. ; pour cette raison, le lymphocyte T auxiliaire est également connu sous le nom de T4. Une fois lié, le virus peut pénétrer dans la cellule de deux manières :

fusion de l'extérieur : la péricapside fusionne avec la membrane cellulaire et est libérée dans le cytoplasme (typique du VIH et des virus enrobés) ;

fusion de l'intérieur : le virus pénètre dans une vésicule par pinocytose. Une fois dans le cytoplasme, la péricapside se confond avec la membrane vésiculaire et la capside est libérée dans le cytoplasme, comme cela arrive par exemple au virus de la grippe et en général aux virus nus.

Comme prévu, il existe de nombreuses variations dans la façon dont le virus pénètre dans la cellule hôte.

RÉPLICATION : les virus ont des stratégies de réplication différentes, conditionnées par le type d'acide nucléique contenu dans la capside ; lors de la réplication, en général, les virus produisent deux types de protéines : précoces (de nature enzymatique et régulatrice, comme les polymérases) et tardives (structurelles, qui vont former la capside et la péricapside). Dans tous les cas, la réplication implique d'abord une « altération et redirection du métabolisme de l'hôte », qui permet au virus de multiplier son propre génome.

La dernière étape est la sortie des nouveaux virus de la cellule (qui suit l'assemblage de la capside dans le noyau ou dans le cytoplasme).En général, les virus nus sortent par lyse cellulaire ; dans ceux enrobés, cependant, certaines protéines virales lors de la réplication, responsable de la formation de la péricapside, vont s'insérer sur l'une des membranes de la cellule hôte (par exemple la membrane cytoplasmique, la membrane nucléaire, ou la membrane de Golgi ou le réticulum endoplasmique) ; ainsi, après auto-assemblage, la nucléocapside se rapproche de la membrane modifiée, le processus de bourgeonnement commence et le virus s'échappe en s'enveloppant en partie dans la membrane modifiée et en acquérant la péricapside (ou enveloppe).

MÉCANISMES D'INTERACTION VIRUS-CELLULE : infection virale.

INFECTION DE PRODUCTION : produit de nouveaux virus (progéniture virale) ;

RESTRICTIF : le virus ne se multiplie que lorsque la cellule est dans certaines conditions (par exemple en phase S) ;

ABORTIF : le virus ne se réplique pas mais n'exprime que quelques protéines sans pouvoir donner naissance à de nouveaux virions ;

PERSISTANTE : elle peut être chronique - le virus se réplique lentement et la cellule libère le virus pendant de longues périodes (des mois voire des années), comme dans le cas du VIH et de l'hépatite chronique - ou latente (le génome du virus reste silencieux dans le noyau du cellule hôte pendant de longues périodes, pour ensuite être réactivée pour donner une infection productive, comme dans le cas de l'herpès simplex ou du zona).

TRANSFORMANT : typique des virus oncogènes, qui ne tuent pas la cellule mais la transforment dans un sens néoplasique. Dans ces cas le génome viral s'intègre au cellulaire et prend le nom de provirus ; cette altération peut conduire à une modification génétique de la cellule hôte, qui se transforme dans un sens néoplasique et, en proliférant de manière incontrôlée, transmet les anomalies aux cellules filles.

L'infection virale peut provoquer une maladie aiguë avec une courte durée et une récupération simple (généralement due à une infection productive, comme dans le cas du rhume), ou une maladie chronique.