Microbiologie (Français)

malgré leur petite taille, qui les empêchait d’être vus au microscope optique, la découverte d’un composant filtrable plus petit qu’une bactérie responsable de la maladie de la mosaïque du tabac (TMD) remonte à 1892. À cette époque, Dmitri Ivanovski, un botaniste russe, a découvert la source DE TMD en utilisant un dispositif de filtrage en porcelaine inventé par Charles Chamberland et Louis Pasteur à Paris en 1884. Les filtres Chamberland en porcelaine ont une taille de pores de 0,1 µm, ce qui est assez petit pour éliminer toutes les bactéries ≥0,2 µm de tout liquide traversant l’appareil., Un extrait obtenu à partir de plants de tabac infectés par la TMD a été fabriqué pour déterminer la cause de la maladie. Initialement, on pensait que la source de la maladie était bactérienne. Il a été surprenant pour tout le monde quand Ivanovski, à l’aide d’un filtre Chamberland, a constaté que la cause de la TMD n’était pas éliminée après avoir passé l’extrait à travers le filtre en porcelaine. Donc, si une bactérie n’était pas la cause de la TMD, qu’est-ce qui pourrait causer la maladie? Ivanovski a conclu que la cause de la TMD doit être une bactérie extrêmement petite ou une spore bactérienne., D’autres scientifiques, dont Martinus Beijerinck, ont continué à enquêter sur la cause de la TMD. C’est Beijerinck, en 1899, qui a finalement conclu que l’agent causal n’était pas une bactérie mais, au lieu de cela, peut-être un produit chimique, comme un poison biologique que nous décririons aujourd’hui comme une toxine. En conséquence, le mot virus, latin pour poison, a été utilisé pour décrire la cause de la TMD quelques années après la découverte initiale D’Ivanovski., Même s’il n’a pas pu voir le virus qui a causé la TMD, et n’a pas réalisé que la cause n’était pas une bactérie, Ivanovski est crédité comme le découvreur original des virus et un fondateur du domaine de la virologie.

Aujourd’hui, nous pouvons voir des virus à l’aide de microscopes électroniques (Figure 1) et nous en savons beaucoup plus sur eux. Les virus sont des entités biologiques distinctes; cependant, leur origine évolutive est encore une question de spéculation. En termes de taxonomie, ils ne sont pas inclus dans l’arbre de vie car ils sont acellulaires (non constitués de cellules)., Pour survivre et se reproduire, les virus doivent infecter un hôte cellulaire, ce qui les oblige à des parasites intracellulaires. Le génome d’un virus pénètre dans une cellule hôte et dirige la production des composants viraux, des protéines et des acides nucléiques, nécessaires pour former de nouvelles particules virales appelé virions. De nouveaux virions sont fabriqués dans la cellule hôte par assemblage de composants viraux. Les nouveaux virions transportent le génome viral vers une autre cellule hôte pour effectuer un autre cycle d’infection. Le tableau 1 résume les propriétés des virus.

le Tableau 1., Caractéristiques des virus

pathogènes infectieux et acellulaires

parasites intracellulaires obligatoires avec spécificité de type hôte et cellule

génome ADN ou ARN (jamais les deux)

le génome est entouré d’une capside protéique et, dans certains cas, d’une membrane phospholipidique parsemée de glycoprotéines virales

manque de gènes pour de nombreux produits nécessaires à une reproduction réussie, nécessitant

hôtes et Transmission virale

Les virus peuvent infecter tous les types de cellules hôtes, y compris celles des plantes, des animaux, des champignons, des protistes, des bactéries et des archées. La plupart des virus ne pourront infecter que les cellules d’une ou de quelques espèces d’organismes. C’est ce qu’on appelle la plage hôte. Cependant, avoir une large gamme d’hôtes n’est pas courant et les virus n’infectent généralement que des hôtes spécifiques et uniquement des types de cellules spécifiques au sein de ces hôtes. Les virus qui infectent les bactéries sont appelés bactériophages, ou simplement phages. Le mot phage vient du mot grec pour dévorer., D’autres virus sont simplement identifiés par leur groupe hôte, tels que les virus animaux ou végétaux. Une fois qu’une cellule est infectée, les effets du virus peuvent varier en fonction du type de virus. Les virus peuvent provoquer une croissance anormale de la cellule ou la mort cellulaire, modifier le génome de la cellule, ou causer peu d’effet notable dans la cellule.

les virus peuvent être transmis par contact direct, par contact indirect avec des fomites, ou par un vecteur: Un animal qui transmet un agent pathogène d’un hôte à un autre., Les arthropodes tels que les moustiques, les tiques et les mouches sont des vecteurs typiques de maladies virales et peuvent agir comme vecteurs mécaniques ou biologiques. La transmission mécanique se produit lorsque l’arthropode porte un agent pathogène viral à l’extérieur de son corps et le transmet à un nouvel hôte par contact physique. La transmission biologique se produit lorsque l’arthropode transporte l’agent pathogène viral à l’intérieur de son corps et le transmet au nouvel hôte par Morsure.

chez l’homme, une grande variété de virus sont capables de causer diverses infections et maladies., Certains des pathogènes émergents les plus meurtriers chez l’homme sont des virus, mais nous avons peu de traitements ou de médicaments pour traiter les infections virales, ce qui les rend difficiles à éradiquer.

Les virus qui peuvent être transmis d’un hôte animal à un hôte humain peuvent provoquer des zoonoses. Par exemple, le virus de la grippe aviaire provient des oiseaux, mais peut causer des maladies chez l’homme. Les zoonoses inverses sont causées par l’infection d’un animal par un virus provenant d’un humain.,

structures virales

en général, les virions (particules virales) sont petits et ne peuvent pas être observés à l’aide d’un microscope optique ordinaire., Elles sont beaucoup plus petites que les cellules procaryotes et eucaryotes; il s’agit d’une adaptation permettant aux virus d’infecter ces cellules plus grandes (voir Figure 2). La taille d’un virion peut varier de 20 nm pour les petits virus jusqu’à 900 nm pour les gros virus typiques (voir Figure 3). Des découvertes récentes, cependant, ont identifié de nouvelles espèces virales géantes, telles que Pandoravirus salinus et Pithovirus sibericum, avec des tailles approchant celles d’une cellule bactérienne.

en 1935, après le développement du microscope électronique, Wendell Stanley a été le premier scientifique à cristalliser la structure du virus de la mosaïque du tabac et a découvert qu’il est composé d’ARN et de protéines. En 1943, il a isolé le virus de la grippe B, ce qui a contribué au développement d’un vaccin contre la Grippe (Grippe). Les découvertes de Stanley ont révélé le mystère de la nature des virus qui intriguait les scientifiques depuis plus de 40 ans et ses contributions au domaine de la virologie lui ont valu le prix Nobel en 1946.,

à la suite de recherches continues sur la nature des virus, nous savons maintenant qu’ils sont constitués d’un acide nucléique (ARN ou ADN, mais jamais les deux) entouré d’une couche protéique appelée capside (voir Figure 4). L’intérieur de la capside n’est pas rempli de cytosol, comme dans une cellule, mais il contient le strict nécessaire en termes de génome et d’enzymes nécessaires pour diriger la synthèse de nouveaux virions. Chaque capside est composée de sous-unités protéiques appelées capsomères constituées d’un ou plusieurs types différents de protéines capsomères qui s’entrelacent pour former la capside étroitement emballée.,

Il existe deux catégories de virus en fonction de leur composition générale. Les virus formés uniquement à partir d’un acide nucléique et d’une capside sont appelés virus nus ou virus non développés. Les virus formés avec une capside Emballée en acide nucléique entourée d’une couche lipidique sont appelés virus enveloppés (voir Figure 4). L’enveloppe virale est une petite partie de la membrane phospholipidique obtenue sous forme de bourgeons de virion à partir d’une cellule hôte. L’enveloppe virale peut être d’origine intracellulaire ou cytoplasmique.,

S’étendant vers l’extérieur et loin de la capside sur certains virus nus et virus enveloppés sont des structures protéiques appelées pointes. Aux extrémités de ces pointes se trouvent des structures qui permettent au virus de se fixer et d’entrer dans une cellule, comme les pointes d’hémagglutinine (H) du virus de la grippe ou des enzymes comme les pointes de virus de la grippe neuraminidase (N) qui permettent au virus de se détacher de la surface cellulaire lors de la libération de nouveaux virions. Les virus grippaux sont souvent identifiés par leurs pointes H et N., Par exemple, les virus grippaux H1N1 étaient responsables des pandémies de 1918 et 2009, H2N2 de la pandémie de 1957 et H3N2 de la pandémie de 1968.

Les virus varient dans la forme de leurs capsides, qui peuvent être hélicoïdaux, polyédriques ou complexes. Une capside hélicoïdale forme la forme du virus de la mosaïque du tabac (TMV), un virus hélicoïdal nu, et du virus Ebola, un virus hélicoïdal enveloppé., La capside est cylindrique ou en forme de tige, avec le génome raccord juste à l’intérieur de la longueur de la capside. Les capsides polyédriques forment les formes du poliovirus et du rhinovirus, et consistent en un acide nucléique entouré d’une capside polyédrique (à plusieurs côtés) sous la forme d’un icosaèdre. Une capside icosaédrique est une structure tridimensionnelle à 20 côtés avec 12 sommets. Ces capsides ressemblent quelque peu à un ballon de football. Les virus hélicoïdaux et polyédriques peuvent avoir des enveloppes., Les formes virales observées chez certains types de bactériophages, tels que le phage T4, et les poxvirus, comme le virus de la vaccine, peuvent avoir des caractéristiques de virus polyédriques et hélicoïdaux, de sorte qu’ils sont décrits comme une forme virale complexe (voir la Figure 5). Dans la forme complexe bactériophage, le génome est situé dans la tête polyédrique et la gaine relie la tête aux fibres de la queue et aux broches de la queue qui aident le virus à se fixer aux récepteurs à la surface de la cellule hôte. Les poxvirus qui ont des formes complexes sont souvent en forme de brique, avec des caractéristiques de surface complexes que l’on ne voit pas dans les autres catégories de capside.,

Classification et taxonomie des virus

bien que les virus ne soient pas classés dans les trois domaines de la vie, leur nombre est suffisamment important pour nécessiter une classification. Depuis 1971, la Division de virologie de L’Union Internationale des Sociétés microbiologiques a confié la tâche de développer, d’affiner et de maintenir une taxonomie universelle des virus au Comité International de taxonomie des virus (ICTV)., Étant donné que les virus peuvent muter si rapidement, il peut être difficile de les classer dans un genre et une épithète d’espèce en utilisant le système de nomenclature binomiale. Ainsi, le système de nomenclature virale de L’ICTV classe les virus en familles et genres en fonction de la génétique virale, de la chimie, de la morphologie et du mécanisme de multiplication. À ce jour, L’ICTV a classé les virus connus dans sept ordres, 96 familles et 350 genres. Les noms de famille viraux se terminent par-viridae (par exemple, Parvoviridae) et les noms de genre se terminent par −virus (par exemple, Parvovirus). Les noms des ordres viraux, des familles et des genres sont tous en italique., Lorsque nous nous référons à une espèce virale, nous utilisons souvent une épithète de genre et d’espèce telle que Pandoravirus dulcis ou Pandoravirus salinus.

Le système de classification de Baltimore est une alternative à la nomenclature ICTV. Le système Baltimore classe les virus en fonction de leurs génomes (ADN ou ARN, simple ou double brin, et mode de réplication). Ce système crée ainsi sept groupes de virus qui ont une génétique et une biologie communes.

mis à part les systèmes formels de nomenclature, les virus sont souvent regroupés de manière informelle en catégories basées sur la chimie, la morphologie ou d’autres caractéristiques qu’ils partagent en commun. Les catégories peuvent inclure la structure nue ou enveloppée, L’ADN simple brin (ss) ou double brin (ds) ou les génomes d’ARN ss ou ds, les génomes segmentés ou non segmentés et L’ARN à brin positif (+) ou négatif ( -). Par exemple, les virus de l’herpès peuvent être classés comme un virus enveloppé de l’adnds; le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) est un virus enveloppé de l’adnss +et le virus de la mosaïque du tabac est un virus de l’adnss+., D’autres caractéristiques telles que la spécificité de l’hôte, la spécificité tissulaire, la forme de la capside et des gènes ou enzymes spéciaux peuvent également être utilisées pour décrire des groupes de virus similaires. Le tableau 2 énumère certains des virus les plus courants qui sont des agents pathogènes humains par type de génome.

le Tableau 2.,agic fever
Togaviridae	Rubivirus	Rubella
Retroviridae	Lentivirus	Acquired immune deficiency syndrome (AIDS)
−ssRNA, enveloped	Filoviridae	Zaire Ebolavirus	Hemorrhagic fever
	Orthomyxoviridae	Influenzavirus A, B, C	Flu
	Rhabdoviridae	Lyssavirus	Rabies

Classification des maladies virales

bien que l’ICTV ait été chargée de la classification biologique des virus, elle a également joué un rôle important dans la classification des maladies causées par des virus. Pour faciliter le suivi des maladies humaines liées au virus, L’ICTV a créé des classifications qui lient à la Classification internationale des maladies (CIM), la taxonomie standard des maladies qui est tenue à jour par l’Organisation Mondiale de la santé (OMS)., La CIM attribue un code alphanumérique de six caractères maximum à chaque type d’infection virale, ainsi qu’à tous les autres types de maladies, de conditions médicales et de causes de décès. Ce code de la CIM est utilisé conjointement avec deux autres systèmes de codage (la terminologie procédurale actuelle et le système commun de codage des procédures de soins de santé) pour catégoriser les conditions du patient pour le traitement et le remboursement de l’assurance.,

par exemple, lorsqu’un patient cherche un traitement pour une infection virale, les codes de la CIM sont couramment utilisés par les cliniciens pour commander des tests de laboratoire et prescrire des traitements spécifiques au virus suspecté d’être à l’origine de la maladie. Ce code CIM est ensuite utilisé par les laboratoires médicaux pour identifier les tests qui doivent être effectués pour confirmer le diagnostic. Le code de la CIM est utilisé par le système de gestion des soins de santé pour vérifier que tous les traitements et les travaux de laboratoire effectués sont appropriés pour le virus donné., Les codeurs médicaux utilisent les codes de la CIM pour attribuer le code approprié aux procédures effectuées, et les facturateurs médicaux, à leur tour, utilisent ces informations pour traiter les demandes de remboursement par les compagnies d’assurance. Les gardiens des registres d’état civil utilisent les codes de la CIM pour inscrire la cause du décès sur les certificats de décès, et les épidémiologistes ont utilisé les codes de la CIM pour calculer les statistiques de morbidité et de mortalité.