Soutenance mémoire
La famille des Caliciviridae Taxonomie
Attachement virions – cellules
Les premières étapes du cycle viral font classiquement intervenir l’attachement des virions à du (des) récepteur(s) des cellules hôtes, suivi par l’entrée de ceux-ci dans la cellule au travers de la membrane cytoplasmique et enfin la libération du matériel génétique viral dans le cytoplasme pour permettre sa réplication. L’attachement des virions aux cellules hôtes est basé sur la reconnaissance spécifique de récepteurs cellulaires, alors que la pénétration des virions est le plus souvent médiée par une protéine de membrane qui va interagir avec les virions comme récepteur ou corécepteur.Les interactions virus-hôtes de nombreux calicivirus ont été analysées, avec une majorité de données sur les Norovirus humains, FCV et RHDV. L’étude de ces virus a montré des interactions variables avec des glucides membranaires polymorphes. Ainsi, les Norovirus humains reconnaissent les antigènes des groupes sanguins (HBGAs pour Histo-Blood Group Antigens) du système ABO, Lewis et sécrétoire, certains HGBAs sialyl modifiés et des héparans sulfates. De la même manière, le RHDV se lie à l’antigène H type 2, le Tulane virus à l’antigène type B, le MNV et FCV se fixent à l’acide sialique des cellules permissives. De plus, les FCV est capable de reconnaitre une protéine membranaire, JAM-1 (Junctional Adhesion Molecule 1) (Ming, Xi, 2010).
Entrée du virus et décapsidation
Les mécanismes d’entrée dans les cellules des Calicivirus ne sont toujours pas très bien élucidés. En 1995, (Kreutz, Seal, 1995) ont montré que la pénétration du FCV dans les cellules de rein de chat CrFK (Crandell Feline Kidney) nécessitait une étape à pH bas. En effet, si le pH endosomal est artificiellement élevé avec des agents acidotropes tels que la chloroquine, la décapsidation du virus n’a pas lieu, ce qui entraine l’inhibition de la réplication virale. La chloroquine, sous sa forme non protonée traverse facilement les membranes et s’accumule dans les environnements acides où elle devient protonée. Elle contribue ainsi à augmenter le pH des organites intracellulaires et notamment des vésicules intracellulaires ou lysosomes.Lorsqu’elle est ajoutée tardivement aux cellules infectées en culture, aucun effet n’est noté et la production de nouveaux virions a bien lieu, montrant que les événements tardifs de la réplication virale sont moins sensibles aux effets inhibiteurs de la chloroquine. L’effet inhibiteur est par contre maximal lorsque la chloroquine est présente avant l’infection, pendant l’adsorption virale, et dans les deux premières heures post infection, suggérant que les premiers événements de la réplication virale sont les plus sensibles à la chloroquine. C’est donc l’étape qui précède la réplication virale, c’est-à-dire la décapsidation, qui est altérée par la présence de l’agent acidotrope. Le FCV entrerait donc dans la cellule hôte par un mécanisme d’endocytose, et la décapsidation nécessiterait quant à elle une acidification du pH de la vésicule d’endocytose formée.Plus récemment, une étude a montré que l’infection par le FCV était inhibée par la chlorpromazine, molécule inhibitrice des mécanismes d’endocytose médiées par la clathrine. Ceci a permis de prouver que le FCV pénétrait dans les cellules grâce à un mécanisme d’endocytose médié par des molécules de clathrine, la vésicule d’endocytose se formant à partir de la membrane plasmique de la cellule hôte suite à l’attachement du virus à son récepteur (Stuart, Brown, 2006).Dernièrement, c’est le rôle de certaines protéases cellulaires qui a été étudié pour trois calicivirus : Porcine Enteric Calicivirus (PEC), MNV-1 et FCV. Le compartiment endosomal des cellules contient de nombreuses enzymes et notamment des cathepsines, qui sont connues pour être impliquées dans la décapsidation de certains virus (Grove, Marsh, 2011). Ainsi, le traitement avec des inhibiteurs des cathepsines L réduit significativement la réplication du PEC, MNV-1 et FCV. De plus, il a été montré par Western Blot que l’incubation de ces trois virus avec une cathepsine L recombinante conduisait au clivage de la VP10 du PEC ainsi que de la VP60 du MNV1 et du FCV. Enfin, l’observation en microscopie confocale de MNV-1 et PEC a mis en évidence l’accumulation des protéines de capsides virales dans les endosomes en présence d’inhibiteur de cathepsine L pendant la phase d’entrée (Shivanna et al., 2014). Ces études montrent bien la diversité des mécanismes impliqués dans l’entrée des calicivirus dans les cellules, dont la plupart sont encore mal compris.
Réplication de l’ARN viral
Les Caliciviridae, comme tous les virus sont des parasites intracellulaires obligatoires, dépendant de la machinerie traductionnelle de la cellule infectée pour la production de leurs propres protéines. Les ARNm viraux possèdent des mécanismes évolués qui leur permettent d’entrer en compétition avec les ARNm cellulaires pour les ribosomes et les facteurs de la traduction cellulaires.En général, le contrôle de la traduction est réalisé à l’étape d’initiation, au cours de laquelle les ribosomes sont recrutés sur l’extrémité 5’ de l’ARNm cellulaire portant typiquement une coiffe. L’interaction entre le ribosome et l’ARN est facilitée par le facteur d’initiation eucaryote 4F (eIF4F). Il est composé d’un complexe formé de eIF4E (protéine de de la coiffe), eIF4G (une protéine d’échafaudage vers les sous unités des ribosomes) et eIF4A (qui fonctionne comme une ARN hélicase). eIF4A intervient pour détendre la structure de l’ARN lors de la lecture par le ribosome. Une fois eIF4F lié à la coiffe, il agit comme un point de fixation pour les ribosomes, qui vont ensuite scanner l’ARNm pour localiser le codon d’initiation AUG et initier la traduction (Hinnebusch, 2014).L’ARN des calicivirus ne possède pas de coiffe classiquement reconnue par eIF4F. Cependant, des études menées chez les Norovirus ont montré que la protéine VPg agissait comme un « substitut de coiffe », en interagissant avec les facteurs d’initiation pour permettre la traduction (Goodfellow et al., 2005 ; Chaudhry et al., 2006). Il a récemment été montré que la protéine VPg du MNV1 se fixait directement sur le complexe eIF4F, par une interaction de haute affinité entre eIF4F et le domaine C-terminal de la VPg (Chung et al., 2014).Après synthèse du polypeptide précurseur, celui-ci est clivé par la protéase virale et conduit notamment à la formation de l’hélicase et de l’ARN polymérase ARN dépendante qui vont entrer dans la composition du complexe de réplication (Abrantes et al., 2012). Il semblerait, d’après une étude récente sur le FCV, que cette traduction conduise également à la formation de trois protéines non structurales, P32, P39 et P30, qui joueraient un rôle important dans la formation du complexe de réplication en se localisant dans le réticulum endoplasmique (Bailey et al., 2010).La réplication se déroule en association avec les membranes intracellulaires, et conduit tout d’abord à la formation d’un ARN négatif intermédiaire, qui va servir de base à la synthèse des ARN génomiques et subgénomiques positifs, ou ARNs fils (Figure 7). Tout comme les autres virus à ARN positif, la réplication virale s’accompagne d’une inhibition de la synthèse protéique cellulaire (Pesavento et al., 2008 ; Maurice, 2015).
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Guide du mémoire de fin d’études avec la catégorie Généralités sur le genre Lagovirus |
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Table des matières
Table des illustrations
Tableaux
Table des abréviations
Introduction
Partie 1 : La famille des Caliciviridae Taxonomie
1.1 Historique
1.2 Phylogénie et classification
1.3 Caliciviridae, une famille aux 5 genres
1.3.1 Le genre Vesivirus
1.3.2 Le genre Norovirus
1.3.3 Le genre Sapovirus
1.3.4 Le genre Nebovirus
1.3.5 Le genre Lagovirus
Le virion
2.1 Morphologie et structure
2.1 Propriétés physico-chimiques
2.1.1 Sensibilité à la température
2.1.2 Sensibilité aux UV
2.1.3 Sensibilité aux pH extrêmes
2.1.4 Sensibilité aux agents désinfectants
2.1.5 Persistance dans l’environnement
2.2 Culture en laboratoire
Le génome viral
Le cycle viral
4.1 Attachement virions – cellules
4.2 Entrée du virus et décapsidation
4.3 Réplication de l’ARN viral
P Partie 2 : Focus sur les Lagovirus
Généralités sur le genre Lagovirus
1.1 Historique et découverte
1.1.1 Le RHDV
1.1.2 L’EBHSV
1.2 Synonymie
Virologie
2.1 Données sur le RHDV
2.1.1 Morphologie
2.1.2 Structure et organisation génomique
2.1.3 Synthèse protéique et maturation
2.1.4 Assemblage des virions et sortie de la cellule
2.2 Données sur l’EBHSV
2.2.1 Morphologie
2.2.2 Structure, organisation génomique et synthèse des protéines
Epidémiologie
3.1 Epidémiologie de la RHD
3.1.1 Espèces cibles
3.1.2 Modes de transmission
3.1.3 Réceptivité – Sensibilité, Facteurs de risques
3.2 Epidémiologie de l’EBHS
3.2.1 Espèces cibles
3.2.2 Circulation du virus au sein d’une population
Signes cliniques et lésions
4.1 Des présentations cliniques communes entre RHD et EBHS
4.1.1 Forme suraiguë
4.1.2 Forme aiguë
4.1.3 Forme subaiguë
4.1.4 Forme subclinique
4.2 Lésions macroscopiques et histologie
4.2.1 Foie
4.2.2 Système vasculaire
4.2.3 Rate
4.2.4 Trachée et poumons
4.2.5 Reins
4.2.6 Thymus
4.2.7 Système nerveux central
4.2.8 Tractus digestif
4.3 Cas particulier des souches non pathogènes et peu pathogènes de RHDV
Modifications des paramètres biologiques
5.1 Modifications des paramètres biochimiques sanguins
5.1.1 Paramètres hépatiques
5.1.2 Paramètres rénaux
5.1.3 Métabolisme lipidique et glucidique
5.1.4 Autres modifications
5.2 Modifications ioniques
5.3 Modification des paramètres de la coagulation
5.4 Modifications hématologiques
5.4.1 Lignée blanche
5.4.2 Lignée rouge
5.4.3 Lignée plaquettaire
Pathogénie
6.1 Voies d’entrée et dissémination
6.2 Tropisme viral
6.3 Effets cytopathiques
6.3.1 Apoptose et défaut de régénération cellulaire
6.3.2 Autophagie Immunité
7.1 Immunité à médiation humorale suite à l’infection
7.2 Rôle de l’immunité passive
7.3 Immunité croisée
Diagnostic
2 8.1 Diagnostic clinique, épidémiologique et nécropsique
8.2 Diagnostic expérimental
8.2.1 Détection de l’agent pathogène
8.2.2 Sérologie
Démarche thérapeutique
Prophylaxie
10.1 Vaccination
10.1.1 Disponibilité des vaccins
10.1.2 Etudes précédentes et perspectives d’avenir
10.1.3 Protocoles : primovaccination et rappels
10.1.4 Immunité post-vaccinale
10.2 Prophylaxie sanitaire et conduite à tenir en cas d’épizootie
10.2.1 Notion d’élevage indemne
10.2.2 Prévention de l’introduction
10.2.3 Limitation de la propagation en cas d’épizootie
P Partie 3 : Emergence et Evolution des Lagovirus
Contexte
Le modèle évolutif des Lagovirus australiens
2.1 Influence territoriale
2.2 Données sur l’évolution du RCV-A1
2.3 Epidémiologie moléculaire du RHDV en Australie
2.3.1 Analyse phylogénétique
2.3.2 Taux d’évolution virale
2.3.3 Diversité génétique
2.3.4 Pression de sélection sur les gènes de la VP60
2.4 Etude comparative Australie – Nouvelle-Zélande
2.4.1 Analyse phylogéographique des virus isolés en Australie et NouvelleZélande
2.4.2 Analyse temporelle
2.5 Parallèle avec le virus de la myxomatose
2.5.1 Evolution de la virulence sur le terrain
2.5.2 Evolution virale dans un environnement naïf
2.5.3 Mise en place de résistances aux agents de biocontrôle
2.5.4 Evolutions comparées en Australie et en Europe
Dynamique évolutive
3.1 Un virus détecté après plusieurs années de circulation ?
3.2 Données issues des souches pathogènes introduites en Australie
3.3 Données issues de l’observation des souches non pathogènes
3.3.1 Phylogénie
3.3.2 Taux d’évolution
3.3.3 Pression de sélection positive
Emergence d’un nouveau variant pathogène : le RHDV2
4.1 La découverte
4.2 Le RHDV2 français
4.3 Evolution géographique
4.4 Nouveaux éléments épidémiologiques
4.4.1 Espèces sensibles
4.4.2 Age
4.4.3 Mortalité
4.5 Pathogénicité et Propriétés antigéniques
4.5.1 Fixation du RHDV2 aux antigènes tissulaires ABH et de reconnaissance sur les glycannes de duodénum de lapin
4.5.2 Profil antigénique
Hypothèses évolutives et évènements recombinants
5.1 Augmentation de la pathogénicité à partir de souches apathogènes par mutations ponctuelles
5.2 Augmentation de la pathogénicité à partir de souches apathogènes par recombinaisons homologues
5.3 Saut d’espèce cible
5.4 En réalité, que s’est-il passé ?
Conclusion
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