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Les virus se font-ils concurrence ou même s'infectent-ils ? (Virus contre virus)

Les virus se font-ils concurrence ou même s'infectent-ils ? (Virus contre virus)


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  1. J'ai lu sur quelques sites Web qu'il peut y avoir concurrence entre les virus d'un hôte pour la réplication, la nutrition, etc. Les virus se battent-ils les uns contre les autres, c'est-à-dire y a-t-il des virus qui infectent ou attaquent d'autres virus directement ou indirectement ?

  2. Si oui, cette propriété peut-elle aider à guérir ou à limiter les virus dangereux tels que le VIH en utilisant des virus moins dangereux qui peuvent être guéris et peuvent rivaliser avec ces virus dangereux ?


D'après ce que je comprends, l'action de virus sur virus n'est pas particulièrement courante, mais ce n'est pas inconnu.

Considérons le virophage Spoutnik qui

se reproduit dans les cellules d'amibes déjà infectées par un certain virus auxiliaire ; Spoutnik utilise la machinerie du virus auxiliaire pour la reproduction et inhibe la réplication du virus auxiliaire.

Considérez également le virophage Mavirus, qui

est un virus à ADN double brin qui infecte le flagellé phagotrophe marin Cafeteria roenbergensis en présence d'un deuxième virus - le virus Cafeteria roenbergensis. Les mavirus peuvent s'intégrer dans le génome des cellules de C. roenbergensis, et ainsi conférer une immunité à la population.

Comme dernier exemple, considérons le virophage Organic Lake, qui

est un virus à ADN double brin qui infecte le flagellé phagotrophe marin Cafeteria roenbergensis en présence d'un deuxième virus - le virus Cafeteria roenbergensis. [… ] [Il] s'attaque aux phycodnavirus des lacs organiques, qui en fait pourraient plutôt appartenir aux Mimiviridae qu'aux Phycodnaviridae.

Alors oui, les virus attaquent au moins occasionnellement les virus et inhibent leur potentiel infectieux et confèrent une sorte d'immunité. Je ne suis au courant d'aucune application de cela en médecine pour le moment, mais peut-être que quelqu'un d'autre peut ajouter quelque chose à cela s'il le sait.


Comme TG2 l'a mentionné, certains virus peuvent exploiter la présence d'un virus supplémentaire, mais les virus n'infectent généralement pas d'autres virus (comme dans un virus plus petit injectant son ADN dans un virus plus gros) simplement parce qu'ils n'ont pas les ressources et protéines intégrées. machines pour reproduire d'autres espèces de virus.

La sélection naturelle fait que chaque souche virale ne conserve que les gènes dont elle a besoin pour se répliquer, ce qui signifie que les chances de pouvoir répliquer un virus à l'intérieur d'un virus fondamentalement différent sont effectivement nulles à toutes fins pratiques.

De plus, il n'y a aucune raison pour que les virus infectent d'autres virus similaires (par la structure de surface ou le contenu) car dans le cas d'une infection, les particules virales se cannibaliseraient rapidement, se contrecarrant collectivement.


Que sont les virus et comment fonctionnent-ils ?

Le nouveau coronavirus à l'origine de la pandémie de COVID-19 cause d'énormes dégâts, tuant des dizaines de milliers de personnes et bouleversant les économies alors que les nations luttent pour contenir sa propagation. Mais à lui seul, comme les autres virus, il est inerte, même pas vivant. Les virus gagnent leur pouvoir en se faufilant dans les cellules vivantes, en détournant rapidement la machinerie des cellules, puis en se reproduisant comme des fous. Bientôt, ils se répandent dans d'autres cellules, les infectent également et se propagent parfois à travers le monde.

Les virus sont puissants car « ils évoluent rapidement, ils ne sont pas affectés par les antibiotiques, ils peuvent être insaisissables, ils peuvent être polyvalents, ils peuvent infliger des taux de mortalité extrêmement élevés et ils sont d'une simplicité diabolique, du moins par rapport à d'autres vivants ou quasi vivants. créatures », a déclaré le célèbre écrivain scientifique David Quammen dans son livre de 2012 Retombées : les infections animales et la prochaine pandémie humaine.

Mais que sont exactement les virus ? John Coffin, chercheur en virologie à la Tufts School of Medicine, affirme qu'à la base, un virus est simplement « un élément d'information ». Les virus sont minuscules - visibles uniquement au microscope électronique - et beaucoup contiennent aussi peu que deux à dix gènes, contre 20 000 gènes dans chaque cellule d'une personne.

« L'activité d'un virus consiste à se développer davantage – c'est son seul travail », dit Coffin. « Provoquer des maladies en cours de route peut être bénéfique ou non. »

Pour en savoir plus sur les virus, Touffes maintenant s'est entretenu avec Coffin, qui est professeur de biologie moléculaire et de microbiologie à l'American Cancer Society à Tufts. Dans ses recherches, il se concentre sur des virus tels que le virus de l'immunodéficience humaine (VIH), qui a tué plus de 32 millions de personnes dans le monde depuis le début des années 1980.

Touffes maintenant: Que sont exactement les virus ? En quoi sont-elles différentes des bactéries ?

Jean cercueil: Les virus sont complètement différents des bactéries. Une bactérie est un être vivant - la plupart d'entre elles ont tous les composants dont elles ont besoin pour leur propre survie, pour se développer davantage, etc.

Un virus n'est qu'une information. Un virus met ses informations dans une cellule, une cellule bactérienne, une cellule humaine ou une cellule animale, par exemple. Il contient des instructions qui indiquent à une cellule de produire davantage de virus elle-même, de la même manière qu'un virus informatique pénétrant dans un ordinateur indique à l'ordinateur de produire davantage de lui-même. Les virus ne sont pas des êtres vivants.

Son affaire est de se faire plus, c'est son seul travail. Provoquer une maladie en cours de route peut ou non être bon pour elle en fait – si cela tue les cellules trop rapidement, cela lui donne moins de temps pour sortir et aller trouver un nouvel hôte.

Les virus sont-ils vivants ?

Ce ne sont pas vraiment des organismes vivants, ils ne peuvent accomplir par eux-mêmes aucune des fonctions que nous considérons comme liées à la vie. Ils ne contiennent pas la capacité de se répliquer sans être à l'intérieur d'une cellule.

Ils ont l'information, mais l'information dépend de la présence d'une cellule pour traduire cette information en composants qui font ensuite partie de la particule virale (virion) qui transporte l'information d'une cellule à l'autre. De nombreux virus sont très simples, avec seulement quelques gènes. Nos cellules contiennent plus de 20 000 gènes, mais en comparaison, le VIH, qui en un sens est un virus relativement complexe, ne contient que neuf gènes. De nombreux virus en contiennent moins, c'est un minimum d'environ deux ou trois.

Vous avez étudié le VIH, qui n'a que neuf gènes. Cela peut donner l'impression qu'il s'agit d'un simple organisme, mais comprendre comment il fonctionne est très difficile, pourquoi ?

C'est parce que les gènes sont si finement réglés, ils font beaucoup de choses. C'est assez remarquable, combien les virus peuvent accomplir avec si peu d'informations. Toute l'information génétique d'un virus comme le VIH occuperait environ une page dans un livre imprimé. Mais tout est très complexe – chaque lettre, si vous voulez, joue un rôle spécifique. Faire le tri est un exercice assez difficile.

Les virus mutent et évoluent, ce qui les rend plus difficiles à combattre. Comment cela se passe-t-il ?

Au fur et à mesure que le génome viral est lu pour créer de nouvelles copies, la mauvaise lettre, la mauvaise base, le mauvais nucléotide sont parfois insérés, analogue à une erreur typographique. Ce n'est pas si fréquent, d'une fois sur 1 000 à une fois sur 10 000, disons. Mais le virus se réplique encore et encore, donc cela s'additionne avec le temps.

Les virus ne sont « pas vraiment des organismes vivants, ils ne peuvent exercer par eux-mêmes aucune des fonctions que nous considérons comme liées à la vie ».

Avec un virus comme le VIH, il devient génétiquement très diversifié au cours de l'infection d'un individu, car le VIH peut se répliquer indéfiniment environ une fois par jour chez un individu pendant des années. Donc, beaucoup de diversité se construit, ce qui donne à un virus beaucoup de flexibilité. Il existe probablement des mutations déjà présentes dans la population chez tout individu infecté et non traité qui rendront le VIH résistant à des médicaments spécifiques. C'est pourquoi si vous traitez le VIH avec un seul médicament, le traitement échoue toujours après un temps assez court.

Pouvez-vous expliquer la différence entre un vaccin, qui prévient l'infection, et un médicament antirétroviral, qui la traite ?

Un vaccin est généralement un composant du virus, ou une forme du virus lui-même. Dans le cas de la rage ou de certains des vaccins antipoliomyélitiques, elle est atténuée, ne causant pas de maladie, mais capable de se développer dans le corps. Il induit une réponse du corps pour fabriquer des anticorps, de sorte que chaque fois que les anticorps voient à nouveau ce virus, ils tuent l'infection avant qu'elle n'ait une chance de provoquer une maladie.

Un antiviral, par contre, est une petite molécule, un produit chimique assez simple – souvent, par exemple, un composant de l'ADN ou de l'ARN viral légèrement altéré – qui perturbe le processus par lequel le virus se réplique.

Il existe des millions de virus. Pourquoi certains provoquent-ils des maladies chez les humains et les autres animaux ?

Il y a presque autant de réponses différentes à cela qu'il y a de virus. Mais je peux vous donner une explication évolutionniste générale. Au cours de longues périodes d'évolution, vous avez un virus qui entre dans un hôte - une espèce - et se propage. Une des trois choses peut alors se produire.

La première est que le virus peut simplement disparaître pour une raison quelconque – tout le monde peut être immunisé, de sorte que le virus ne peut plus trouver d'hôte, et il s'éteint. La seconde est que l'hôte peut mourir. Le virus peut provoquer une pandémie qui tue une espèce. Je suis sûr que cela s'est produit à plusieurs reprises dans l'histoire de l'évolution, bien que nous n'en ayons pas beaucoup de trace.

La troisième est que le virus et l'hôte peuvent co-évoluer, de sorte que le virus ne provoque pas suffisamment de maladie pour anéantir l'hôte, mais il est toujours capable de se répliquer. Certains virus que nous avons avec nous, comme le virus du rhume, sont comme ça. Ils provoquent une maladie bénigne, vous vous rétablissez, le virus survit et tout le monde vaque à ses occupations.

Mais lorsque le virus se retrouve dans un nouvel hôte, comme une nouvelle espèce, cette adaptation ne s'est pas produite et cela peut être très dangereux pour cet hôte. Il existe de nombreux virus comme celui-là, comme le VIH.

Ce coronavirus l'est probablement aussi. Il pourrait provenir d'une chauve-souris, et un article intéressant récent suggère qu'une partie du virus pourrait provenir d'un pangolin, un mammifère écailleux consommé pour se nourrir dans certaines parties du monde.

Existe-t-il des virus qui vivent simplement en nous et ne causent aucun dommage ?

Il existe des rétrovirus - une des nombreuses variétés de virus - qui vivent en nous et qui ne causent généralement pas de maladie, mais le feront occasionnellement - dans certaines circonstances, par exemple si votre système immunitaire est endommagé. Un exemple est le cytomégalovirus, CMV. Beaucoup d'entre nous sont infectés par le CMV, sans conséquence. Mais pour les personnes infectées par le VIH, le CMV peut devenir fou.

L'une des choses qu'il fait est d'infecter l'œil et de provoquer ce qu'on appelle la rétinite, la destruction de la rétine. Quelqu'un peut avoir une vision normale le vendredi et être totalement et irréversiblement aveugle le lundi. C'est très courant là où le traitement contre le VIH n'est pas disponible - les personnes deviennent soudainement aveugles à cause d'un virus qu'elles transportaient depuis des années et des années.

Quelle est la stabilité des virus en dehors des cellules ?

Cela varie grandement. Le VIH, par exemple, a une très faible stabilité environnementale – il ne se transmet même pas par des gouttelettes ou par la respiration. Vous avez besoin d'un contact intime très étroit, d'une transfusion sanguine ou d'un contact sexuel.

Ce coronavirus, en comparaison, semble être relativement stable de sorte qu'il est capable de survivre dans l'environnement pendant des heures et peut-être quelques jours, et d'autres sont encore plus stables que cela. Le virus de la poliomyélite est stable même dans les eaux usées - vous l'attrapez en buvant de l'eau contaminée. Il passe par l'intestin, par l'estomac, qui est presque comme de l'acide chlorhydrique pur, et le virus y est toujours stable. Certains sont donc incroyablement résistants et d'autres assez fragiles.


Bienvenue dans la Virosphère

Le SRAS-CoV-2, la cause de la pandémie, appartient à l'une des 6 828 espèces de virus nommées. Des centaines de milliers d'autres espèces sont connues, avec peut-être des milliers de milliards à découvrir.

En janvier, des virologues chinois ont isolé le virus qui cause le Covid-19. Plus tôt ce mois-ci, une équipe de virologues a donné à ce nouveau virus un nouveau nom : SARS-CoV-2.

Pour ce faire, ils ont dû déplacer le virus à la tête d'une très, très longue file.

Ces dernières années, les scientifiques ont découvert que le monde de la diversité des virus – ce qu'ils appellent parfois la virosphère – est incroyablement vaste. Ils ont découvert des centaines de milliers de nouvelles espèces qui n'ont pas encore été nommées. Et ils soupçonnent qu'il y a des millions, peut-être même des milliards d'espèces qui attendent d'être trouvées.

« Autant dire que nous n'avons échantillonné qu'une infime fraction de la virosphère », a déclaré Edward Holmes de l'Université de Sydney en Australie.

Avec la découverte de virus à la fin des années 1800, les scientifiques ont rapidement reconnu que différentes espèces provoquaient différentes maladies - la rage et la grippe, par exemple. Plus tard, les virologues ont appris à reconnaître de nouveaux types de virus en les cultivant dans des laboratoires, où des caractéristiques biologiques plus subtiles ont émergé.

Après des décennies de ce travail minutieux, les virologues ont officiellement nommé 6 828 espèces de virus, le chiffre en comprend environ 1 000 qui seront formellement acceptés dans les prochaines semaines par le Comité international sur la taxonomie des virus. C'est un nombre dérisoire si l'on considère que les entomologistes ont nommé à eux seuls 380 000 espèces de coléoptères.

Mais ces dernières années, les virologues ont changé leur façon de chasser. Maintenant, ils recherchent des morceaux de matériel génétique dans des échantillons - eau, boue, sang - et utilisent des programmes informatiques sophistiqués pour reconnaître les gènes viraux.

Matthew Sullivan, virologue à l'Ohio State University, a utilisé cette méthode pour rechercher des virus qui infectent la vie dans l'océan. Lui et ses collègues ont analysé le matériel génétique dans l'eau de mer collectée lors d'un voyage scientifique autour du monde. Certains gènes appartenaient à des espèces déjà connues de la science. Mais beaucoup étaient nouveaux. En 2016, le Dr Sullivan et ses collègues ont signalé plus de 15 000 virus, chacun représentant une nouvelle espèce.

C'était plus de deux fois plus d'espèces que tous les virus identifiés précédemment. Et avec cela, le Dr Sullivan pensait que lui et ses collègues avaient à peu près terminé la diversité des virus dans la mer. Mais ils ont continué à collecter plus d'eau et ont inventé de nouvelles façons de rechercher le matériel génétique des virus. En 2019, ils ont déclaré avoir trouvé un total de 200 000 espèces.

"J'ai arrêté de dire:" Nous avons terminé "", a déclaré le Dr Sullivan.

D'autres chercheurs découvrent également des milliers de nouveaux virus. "Pour le moment, nous sommes dans la phase exponentielle", a déclaré le Dr Jens H. Kuhn, virologue en chef de l'Integrated Research Facility de Fort Detrick dans le Maryland. "Si quelqu'un me donne un million de dollars et que je sors et que je goûte des concombres de mer, je vous présenterai 10 000 nouveaux virus."

La description formelle d'un nouveau virus reste une tâche fastidieuse. Lorsque des chercheurs chinois ont isolé le virus causant le Covid-19 plus tôt cette année, ils ont découvert qu'il possédait une couronne de protéines distinctive. Cette marque leur a dit que le virus appartenait à la famille des coronavirus, qui contient 39 espèces connues. L’Organisation mondiale de la santé a utilisé cette découverte pour donner son nom à la maladie – Coronavirus Disease 2019, ou Covid-19 en abrégé.

Pour déterminer à quel type de coronavirus ils avaient affaire, les virologues ont séquencé ses gènes. Le virus était génétiquement similaire à celui qui a causé l'épidémie de SRAS en 2002. En mars, le Comité international de taxonomie des virus a déclaré que les deux virus appartenaient à la même espèce. Le virus qui a causé le SRAS est connu sous le nom de SARS-CoV. Ils ont donc appelé le virus causant le Covid-19 SARS-CoV-2.

Les virus qui infectent les humains sont les mieux connus de tous. Mais seulement environ 250 espèces de virus nous choisissent comme hôte – « une fraction insignifiante de la virosphère infecte les humains », a déclaré le Dr Holmes.

Alors que des centaines de milliers de nouvelles espèces attendent toujours leur propre nom, les virologues pensent que bien d'autres attendent d'être découvertes. Le Dr Holmes estime que les virus infectant les animaux, les plantes, les champignons et les protozoaires (un groupe appelé eucaryotes) sont au nombre de 100 millions d'espèces.

Les bactéries et autres microbes unicellulaires appartiennent à un groupe appelé procaryotes. Dans un article publié le 4 mars dans Microbiology and Molecular Biology Reviews, le Dr Kuhn et ses collègues ont fait valoir qu'il existe au moins 100 millions d'espèces de virus qui infectent les procaryotes.

Mais certains chercheurs soupçonnent qu'il existe beaucoup plus d'espèces de procaryotes dans le monde, ce qui signifierait beaucoup plus d'espèces de virus. Le chiffre réel pourrait atteindre 10 000 milliards.

Pour chacune de ces espèces, les scientifiques devront déterminer comment elle est liée à d'autres virus. C'est beaucoup plus difficile à déterminer pour les virus que pour les formes de vie familières comme les animaux et les plantes.

Les scientifiques qui étudient les animaux et les plantes peuvent s'appuyer sur le système de classification éprouvé pour la première fois établi par Carl Linnaeus dans les années 1700. Notre espèce appartient par exemple à la classe des mammifères et, au-dessus, au règne animal. Les virologues ont eu du mal à comprendre les classes et les royaumes de la virosphère. Une partie du problème est que les virus ont un penchant pour l'échange de gènes avec d'autres espèces, ce qui rend difficile de tracer des lignes claires entre les groupes d'entre eux.

Et très souvent, un nouveau virus n'a tout simplement aucun sens. Un exemple extrême est apparu en février lorsque des scientifiques à la recherche de virus dans un lac en ont trouvé un nouveau qu'ils ont nommé Yaravirus. Sur les 74 gènes de Yaravirus, 68 ne ressemblent à aucun autre virus jamais trouvé.

Ces dernières années, le Dr Kuhn et ses collègues ont cherché à apprivoiser ce chaos. Ils ont développé ce qu'ils appellent une « mégataxonomie » pour classer les virus qui semblent fonctionner. L'équipe a trié les virus selon qu'ils portaient un ou plusieurs « gènes caractéristiques ». Ils ont également recherché des groupes d'espèces qui échangent des gènes entre eux, et moins avec d'autres groupes.

"Un compte rendu cohérent de l'organisation mondiale du monde des virus est désormais à portée de main", ont-ils écrit dans leur nouvel article. Le Dr Kuhn, dans une interview, a déclaré: "Nous avons tous été un peu surpris que ce système soit si logique à la fin."

Le Dr Kuhn et ses collègues ont soumis leur système au comité de taxonomie, et il a déclaré qu'il serait probablement accepté bientôt. Pourtant, la mégataxonomie est loin d'être complète. Yaravirus, par exemple, flotte toujours tout seul, solitaire et inclassable.

Certains chercheurs sont sceptiques quant à la mégataxonomie. Le Dr Holmes pense qu'il est trop tôt pour en tenter un, étant donné que les chercheurs ont trouvé si peu de virus. « Pourquoi construire quelque chose d'aussi rigide alors qu'il risque de tomber à mesure que nous échantillonnons davantage ? » Il a demandé. Le Dr Kuhn soutient qu'il vaut la peine de commencer à construire un système, même s'il doit être ajusté plus tard.

Donner un sens à la virosphère n'est pas seulement un casse-tête intellectuellement difficile, a déclaré le Dr Kuhn. À Fort Dietrick, il mène des expériences sur certains des virus les plus dangereux au monde, comme Ebola et SARS-CoV-2. Une meilleure compréhension de la virosphère pourrait l'aider, lui et ses collègues, à trouver des moyens de lutter contre ces menaces et d'autres que nous ne connaissons même pas encore.


Virus

Les virus sont de minuscules agents infectieux qui envahissent les cellules hôtes et provoquent des maladies. Bien qu'ils soient nocifs, les virus ont aussi un potentiel technologique intéressant.

Virus

Les virus sont des agents biologiques microscopiques qui envahissent les hôtes vivants et infectent leur corps en se reproduisant dans leurs tissus cellulaires.

Photographie de Maryna Olyak

Les virus sont de minuscules agents infectieux qui dépendent des cellules vivantes pour se multiplier. Ils peuvent utiliser un hôte animal, végétal ou bactérien pour survivre et se reproduire. En tant que tel, il existe un débat quant à savoir si les virus doivent ou non être considérés comme des organismes vivants. Un virus qui se trouve à l'extérieur d'une cellule hôte est appelé virion.

Non seulement les virus sont microscopiques, mais ils sont plus petits que de nombreux autres microbes, comme les bactéries. La plupart des virus n'ont qu'un diamètre de 20 à 400 nanomètres, alors que les ovules humains, par exemple, ont un diamètre d'environ 120 micromètres. E. coli bactéries a un diamètre d'environ 1 micromètre. Les virus sont si petits qu'ils sont mieux visualisés à l'aide d'un microscope électronique, c'est ainsi qu'ils ont été visualisés pour la première fois dans les années 1940.

Les virus se présentent généralement sous deux formes : bâtonnets ou sphères. Cependant, les bactériophages (virus qui infectent les bactéries) ont une forme unique, avec une tête géométrique et des fibres caudales filamenteuses. Quelle que soit leur forme, tous les virus sont constitués de matériel génétique (ADN ou ARN) et possèdent une enveloppe protéique externe, appelée capside.

Il existe deux processus utilisés par les virus pour se répliquer : le cycle lytique et le cycle lysogène. Certains virus se reproduisent en utilisant les deux méthodes, tandis que d'autres n'utilisent que le cycle lytique. Dans le cycle lytique, le virus s'attache à la cellule hôte et injecte son ADN. En utilisant le métabolisme cellulaire de l'hôte, l'ADN viral commence à se répliquer et à former des protéines. Ensuite, les virus complètement formés s'assemblent. Ces virus cassent, ou lysent, la cellule et se propagent à d'autres cellules pour continuer le cycle.

Comme le cycle lytique, dans le cycle lysogène, le virus s'attache à la cellule hôte et injecte son ADN. À partir de là, l'ADN viral est incorporé dans l'ADN de l'hôte et les cellules de l'hôte. Chaque fois que les cellules de l'hôte subissent une réplication, l'ADN du virus est également répliqué, diffusant ses informations génétiques dans tout l'hôte sans avoir à lyser les cellules infectées.

Chez l'homme, les virus peuvent provoquer de nombreuses maladies. Par exemple, la grippe est causée par le virus de la grippe. En règle générale, les virus provoquent une réponse immunitaire chez l'hôte, ce qui tue le virus. Cependant, certains virus ne sont pas traités avec succès par le système immunitaire, comme le virus de l'immunodéficience humaine ou le VIH. Cela conduit à une infection plus chronique qui est difficile ou impossible à guérir, souvent seuls les symptômes peuvent être traités.

Contrairement aux infections bactériennes, les antibiotiques sont inefficaces pour traiter les infections virales. Les infections virales sont mieux prévenues par les vaccins, bien que les médicaments antiviraux puissent traiter certaines infections virales. La plupart des médicaments antiviraux agissent en interférant avec la réplication virale. Certains de ces médicaments arrêtent la synthèse de l'ADN, empêchant le virus de se répliquer

Bien que les virus puissent avoir des conséquences dévastatrices sur la santé, ils ont également d'importantes applications technologiques. Les virus sont particulièrement essentiels à la thérapie génique. Parce que certains virus incorporent leur ADN dans l'ADN de l'hôte, ils peuvent être génétiquement modifiés pour porter des gènes qui profiteraient à l'hôte. Certains virus peuvent même être conçus pour se reproduire dans les cellules cancéreuses et déclencher le système immunitaire pour tuer ces cellules nocives. Bien qu'il s'agisse encore d'un domaine de recherche émergent, il donne aux virus le potentiel de faire un jour plus de bien que de mal.

Les virus sont des agents biologiques microscopiques qui envahissent les hôtes vivants et infectent leur corps en se reproduisant dans leurs tissus cellulaires.


Hs et Ns

Les virus de la grippe A et B ont deux types de pointes qui couvrent leur surface : l'hémagglutinine (H) et la neuraminidase (N).

Les virus se fixent par leur hémagglutinine sur des récepteurs à la surface des cellules afin de les infecter, à la manière d'un grappin. Et la neuraminidase supprime ces récepteurs des cellules infectées au bon moment pour permettre aux virus nouvellement synthétisés de s'échapper et de se propager.

Parmi les virus grippaux A, il existe 17 types différents d'hémagglutinine, de H1 à H17 et neuf types différents de neuraminidase, de N1 à N9. Chaque virus a un type de H (tel que H1) et un type de N (tel que N1).

Alors que la plupart des souches de virus de la grippe A infectent plusieurs types d'oiseaux, y compris la volaille, les canards et les oies, certaines souches infectent également les porcs. En effet, les souches d'influenza aviaire sont endémiques chez les oiseaux sauvages, notamment en Asie. Mais, fait intéressant, la plupart des oiseaux ne tombent pas malades de la grippe.

La nouvelle souche H7N9 émergente en Chine ne rend pas les oiseaux malades, par exemple, mais a tué environ un tiers des humains infectés. La souche H5N1, quant à elle, a évolué pour tuer les oiseaux et certains humains infectés par ces oiseaux.

Ainsi, bien qu'il existe de nombreuses combinaisons de H et N observées chez les oiseaux, l'infection humaine généralisée n'a été causée que par quelques-uns. H1N1, qui était responsable du virus pandémique de 1918 et de la récente pandémie de grippe porcine, H2N2, de la souche pandémique de grippe asiatique de 1957 et de la souche pandémique H3N2 de Hong Kong en 1968, qui a remplacé la grippe asiatique.

Les souches de grippe saisonnière A circulant actuellement chez l'homme sont H1N1 et H3N2, mais elles ont beaucoup changé depuis leur première introduction chez l'homme.

Les souches de grippe B ne circulent pas chez les animaux, elles ne peuvent donc pas provoquer de pandémie. Mais, comme les virus de la grippe A, ils changent continuellement, de sorte que nous ne serons jamais immunisés contre toutes les souches. Ce sont les autres composants du vaccin contre la grippe.


Virus et cancer

Certains virus modifient l'ADN de leurs cellules hôtes de manière à favoriser le développement du cancer. Certains virus, tels que les virus de l'herpès et le VIH, laissent leur matériel génétique dans la cellule hôte, où le matériel reste dormant pendant une période prolongée (appelée infection latente). Lorsque la cellule est perturbée, le virus peut recommencer à se répliquer et provoquer une maladie.

Seuls quelques virus sont connus pour causer le cancer, mais il peut y en avoir d'autres.

Virus et cancer : un lien

Lymphomes à cellules B chez les personnes dont le système immunitaire est affaibli (comme celles atteintes du SIDA)


Sommaire

  1. Les virus sont des agents infectieux avec des caractéristiques à la fois vivantes et non vivantes.
  2. Les caractéristiques vivantes des virus comprennent la capacité de se reproduire, mais uniquement dans les cellules hôtes vivantes, et la capacité de muter.
  3. Les caractéristiques non vivantes incluent le fait qu'elles ne sont pas des cellules, n'ont pas de cytoplasme ou d'organites cellulaires, et n'effectuent aucun métabolisme par elles-mêmes et doivent donc se répliquer en utilisant la machinerie métabolique de la cellule hôte.
  4. Les virus peuvent infecter les animaux, les plantes et même d'autres micro-organismes.
  5. Étant donné que les virus manquent de mécanismes métaboliques propres et dépendent totalement de leur cellule hôte pour la réplication, ils ne peuvent pas être cultivés dans des milieux de culture synthétiques.

Biologie et cycle de la maladie

Le virus de la mosaïque de la tomate et le virus de la mosaïque du tabac peuvent exister pendant deux ans dans un sol sec ou des débris de feuilles, mais ne persisteront qu'un mois si le sol est humide. Les virus peuvent également survivre dans les débris de racines infectés dans le sol jusqu'à deux ans.

Les semences peuvent être infectées et transmettre le virus à la plante, mais la maladie est généralement introduite et propagée principalement par l'activité humaine. Le virus peut facilement se propager entre les plantes sur les mains, les outils et les vêtements des travailleurs lors d'activités normales telles que le liage des plantes, l'élimination des drageons et la récolte.

Le virus peut même survivre au processus de séchage du tabac et peut se propager des cigarettes et autres produits du tabac au matériel végétal manipulé par les travailleurs après une cigarette. Le lavage des mains et la stérilisation appropriés des outils et de l'équipement sont essentiels pour prévenir la propagation de cette maladie.

Une fois à l'intérieur d'une plante, le virus se multiplie, entraînant les symptômes décrits ci-dessus.


FAQ : Comment les virus mutent

Plus de 100 personnes sont mortes au Mexique à la suite d'une épidémie de grippe porcine, une souche du virus de la grippe qui cible normalement les porcs mais qui a parfois suffisamment muté pour infecter et se propager chez l'homme.

Cette capacité à muter d'un hôte à l'autre, ou d'une espèce à l'autre, est l'un des traits qui a donné au virus de la grippe une longue vie et l'a rendu à la fois presque impossible à éradiquer et potentiellement dangereux pour les animaux et les humains.

Nous explorons ici les raisons pour lesquelles les virus mutent, comment ils le font et quel impact leur environnement joue sur leur capacité à provoquer des pandémies.

Pourquoi les virus mutent-ils ?

Grippe aviaire vs grippe porcine

Presque toutes les maladies humaines proviennent d'autres animaux et s'adaptent ensuite aux hôtes humains, explique David Waltner-Toews, professeur d'agriculture à l'Université de Guelph, auteur de Les poulets ripostent : Paniques pandémiques et maladies mortelles qui passent des animaux aux humains.

Avec la grippe, différentes souches du virus affectent les humains, les oiseaux et les porcs. Naturellement, la grippe humaine est la plus facile à contracter et à transmettre à d'autres humains. Les humains peuvent également contracter la grippe aviaire et la grippe porcine, mais cela nécessite généralement un contact très étroit avec les animaux, a déclaré Waltner-Toews. .

La grippe aviaire ou aviaire est particulièrement difficile à contracter, mais les humains qui la contractent présentent des symptômes très graves. C'est pourquoi les gens s'inquiétaient d'une pandémie mortelle si la grippe aviaire devait muter de manière à devenir facilement transmissible entre humains. La grippe porcine est un peu plus facile à transmettre aux humains, mais ses symptômes ont tendance à être plus légers que ceux de la grippe aviaire.

La plupart des grippes contractées par les humains sont composées principalement de grippe humaine, mais contiennent de petits morceaux de grippe aviaire ou porcine. La grippe porcine est inhabituelle car elle est composée principalement de grippe porcine, mais contient de petites quantités de grippe aviaire et humaine.

Le mouvement d'un virus entre espèces ouvre davantage de possibilités de mutations dans le virus, a déclaré le Dr Ruben Donis, chef de la branche de génétique moléculaire de la division de la grippe aux Centers for Disease Control des États-Unis.

Les mutations ne rendraient pas nécessairement le virus plus grave, mais cela ne peut pas être exclu, a déclaré Donis.

Les mutations pourraient également rendre le virus plus fort pour vaincre le système immunitaire ou résister aux médicaments, a déclaré Stephen Drews, microbiologiste clinique aux laboratoires de santé publique de l'Ontario.

Pour survivre : contrairement aux plantes, aux animaux et à d'autres organismes, le virus ne peut se reproduire qu'à travers une cellule hôte, ce qu'il fait en fixant ses protéines de surface à la membrane cellulaire et en injectant son matériel génétique dans la cellule. Ce matériel génétique, que ce soit de l'ADN ou de l'ARN, emporte ensuite avec lui les instructions de la machinerie cellulaire pour fabriquer plus de virus. Ces nouveaux virus quittent ensuite la cellule et se propagent à d'autres parties de l'organisme hôte.

Mais les organismes hôtes ne sont pas des observateurs passifs de ce processus, et au fil du temps, un système immunitaire humain ou porcin peut tirer les leçons de ces rencontres et développer des stratégies pour prévenir la réinfection. La prochaine fois que le même virus arrive dans une cellule hôte, il peut constater qu'il n'est plus capable de se fixer à la membrane de surface de la cellule. Ainsi, pour survivre, les virus doivent s'adapter ou évoluer, en modifiant suffisamment leurs protéines de surface pour inciter la cellule hôte à lui permettre de s'attacher.

Qu'est-ce qui fait qu'un virus mute rapidement tandis que d'autres changent plus lentement ?

Le matériel génétique à l'intérieur du virus joue un rôle énorme dans la rapidité avec laquelle un virus mute, ce qui à son tour peut avoir un impact sur la façon dont la maladie peut se propager dans la population.

Les virus qui se répliquent par l'ADN utilisent les mêmes mécanismes que la cellule hôte utilise pour créer son propre ADN, un processus qui comprend une sorte de « relecture » ​​du matériel génétique copié. Cela signifie que les mutations se produisent plus lentement.

Exemples de virus à ADN tels que la variole. Ces virus se sont propagés dans les populations humaines et ont souvent été mortels. Mais une fois que les vaccinations ont été développées, les virus comme la variole ont été contenus et pratiquement éradiqués. Les virus à ARN, en revanche, se répliquent sans activité de relecture similaire et, par conséquent, des erreurs de codage génétique se produisent. Ce sont ces erreurs qui permettent aux virus à ARN, tels que la grippe et le VIH, de muter rapidement d'une cellule hôte à l'autre, et rendent difficile pour les vaccins et les immunités naturelles de suivre et de se préparer à de nouvelles souches du virus.

Comment un virus passe-t-il d'un animal comme un cochon à un humain ?

Les virus se transmettent d'un animal à l'autre par contact étroit, de quelque manière qu'il se propage normalement, comme la toux ou les éternuements dans le cas d'un virus respiratoire. Normalement, ces infections n'ont aucun impact sur le nouvel hôte puisqu'elles n'ont pas été conçues pour les infecter. Mais lorsqu'un hôte est infecté par deux ou plusieurs souches d'un virus comme la grippe, de nouvelles combinaisons peuvent en résulter.

La grippe, par exemple, a huit segments distincts dans son génome, augmentant sa capacité à former de nouvelles combinaisons pouvant inclure des éléments de la grippe aviaire, de la grippe porcine et de la grippe humaine. Ce sont ces versions recombinées de la grippe qui ont le potentiel de traverser et de se propager à travers un nouvel hôte.

Les porcs sont un incubateur particulièrement efficace car ils possèdent des récepteurs pour la grippe des trois espèces, a déclaré David Waltner-Toews, professeur d'agriculture à l'Université de Guelph, auteur de Les poulets ripostent : paniques pandémiques et maladies mortelles qui passent des animaux aux humains.

"Donc, s'ils se trouvent à proximité de personnes ou d'oiseaux infectés par la grippe, ils les attraperont et les virus se mélangeront à l'intérieur."

Et à mesure que la grippe se propage, sa liste d'hôtes disponibles se propage également. Jusqu'à il y a cinq ans, par exemple, les chiens n'étaient pas sensibles à la grippe, a déclaré le Dr Earl Brown, professeur de microbiologie à la Faculté de médecine de l'Université d'Ottawa. Mais la grippe s'est depuis propagée aux chiens par les chevaux.

Quel rôle joue l'environnement dans la mutation ?

L'un des principaux facteurs du taux de mutation des virus est la densité de population, a déclaré Brown.

"Lorsque vous avez des conditions de forte densité et de surpeuplement, comme vous le verriez dans une ferme porcine, la mutation se produit beaucoup plus rapidement lorsqu'elle passe d'un museau à l'autre", a-t-il déclaré. Le type de virus susceptible de prospérer est également fonction de son environnement, a-t-il déclaré.

Un virus qui tue rapidement son hôte au fur et à mesure qu'il se propage est plus susceptible de prospérer dans les zones densément peuplées où il peut rivaliser avec d'autres virus, mais s'éteindrait lorsque l'offre de nouveaux hôtes est insuffisante, a-t-il déclaré. Inversement, un virus qui incube dans l'hôte pendant des semaines et se propage lentement est plus susceptible de prospérer chez les animaux comme les oiseaux migrateurs, a-t-il déclaré.

Quelle est la contribution des pratiques agricoles ?

Les populations humaines ont augmenté au cours des derniers siècles et, au cours des dernières décennies, la demande de porc et de poulet a grimpé en flèche. Cela a conduit à la prolifération de grandes fermes denses avec des milliers d'animaux. Waltner-Toews a déclaré que ceux-ci entraînent un certain nombre de facteurs qui stimulent la transmission de virus tels que la grippe :

  • De nombreux animaux génétiquement similaires sont conservés au même endroit et leur similitude les rend vulnérables aux mêmes maladies.
  • Le stress des conditions de surpeuplement augmente le risque que les animaux infectés présentent des symptômes de la maladie qui contribuent à la propagation de la maladie, tels que la toux et les éternuements.
  • Les animaux sont expédiés dans le monde entier.
  • Les gens voyagent partout dans le monde, y compris les travailleurs agricoles migrants amenés d'autres pays en tant que main-d'œuvre agricole bon marché.

Waltner-Toews a suggéré que deux changements réduiraient la propagation de nouvelles souches de grippe :


Pourquoi les virus comme la grippe ne meurent-ils pas quand personne n'est malade ?

C'est toujours l'happy hour quelque part pour un virus, bien que sa capacité à nous infecter change tout au long de l'année.

Question de : Andrew Cirel, par e-mail

À proprement parler, les virus ne peuvent pas « mourir » car ils ne sont que des bandes inanimées de matériel génétique et d'autres molécules. Mais la raison pour laquelle ils reviennent sans cesse est qu'ils infectent toujours quelqu'un quelque part, c'est juste qu'à certaines périodes de l'année, ils sont moins capables d'infecter suffisamment de personnes pour déclencher une épidémie à part entière.

De nombreux virus éclatent pendant l'hiver parce que les gens passent plus de temps à l'intérieur dans des espaces mal ventilés, respirent de l'air chargé de virus et touchent des surfaces contaminées. The shorter days also lead to lower levels of vitamin D, and this weakens our disease-fighting immune system. Experiments also suggest that the flu virus in particular remains infectious for longer in low temperatures.

But even when conditions aren’t ideal, viruses will find enough people to infect to ensure their survival, until they can come roaring back in an epidemic.

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