Adenoviridae
microscope électronique en transmission.
| Domaine | Varidnaviria |
|---|---|
| Règne | Bamfordvirae |
| Embranchement | Preplasmiviricota |
| Classe | Tectiliviricetes |
| Ordre | Rowavirales |
LesAdenoviridae,ouadénovirus,sont une famille devirusqui regroupe une centaine de variétés, dont une quarantaine environ peut infecter l'humain.C'est en1953que ceux-ci ont été mis en évidence parWallace P. Rowe(en)à partir de fragments d'amygdale[2](qui lui donne son nom, du grecadến:glande[3],et non de « ADN »).
Morphologie
[modifier|modifier le code]Les adénovirus sont desviruspossédant de l'ADN double brinlinéaire (30 000 à 38 000paires de bases,pb), les deux brins d'ADN possèdent à leurs extrémités des séquences répétées inversées qui permettent auxmoléculesmonocaténaires(simple brin) de se circulariser (laprotéinep55 permet lacircularisation). Les adénovirus sont desparticulesd'un diamètre de60à90nm,sans enveloppe, àcapsideicosaédrique formée de 252capsomères(240hexons(en)et 12 pentons). Les capsomères situés aux sommets de l'icosaèdre sont des pentons prolongés par une fibre de longueur variable et terminée par l'antigèneY, responsable de la propriété d'hémagglutination.
Protéines de la capside
[modifier|modifier le code]L’hexon est constitué de trois chaînes depolypeptidesII.Les polypeptidesVI,VIIIetIXforment les liaisons entre les capsomères. La base du penton est constituée de cinq polypeptidesIIIet la fibre de trois polypeptidesIV.
Protéines de core
[modifier|modifier le code]Les polypeptides VII sont des analogues d’histones,ils se complexent avec l'ADN.Les polypeptides V entourent le complexe ADN-VII et le relient à la capside.
Type
[modifier|modifier le code]52 sérotypes ont été identifiés, classés en 7 sous-groupes, appelés de A à G[4].
Cycle viral
[modifier|modifier le code]Le cycle viral complet dure de 30 à 36 heures et se termine par la libération d'environ 10 000 particules virales aprèslysede la cellule infectée. Ce rendement, très impressionnant, varie cependant d'unsérotypeà un autre et du type cellulaire infecté. Le cycle se divise en trois étapes, une phase précoce correspondant à l'attachement et à l'entrée du virus, suivi d'une phase deréplication de l'ADNviral et de production desprotéinesvirales et d'une phase tardive d'assemblage et de libération desvirions.
Phases précoces
[modifier|modifier le code]Le cycle viral débute par l'attachement de laparticule viraleà la cellule hôte et à son internalisation dans cette dernière.
La phase précoce peut être décrite par les différentes étapes suivantes:
- adsorption:la fibre du virion est responsable de l’attachement cellulaire;
- pénétration parendocytose;
- décapsidation
- perte des pentons près de lamembrane plasmique,
- perte des hexons près de lamembrane nucléaire,
- l'ADN pénètre dans lenoyau,
- expression desgènesprécoces
L'entrée du virus
[modifier|modifier le code]L'entrée de l'adénovirus a beaucoup été étudiée pour les sérotypes 2 et 5 (appartenant à la famille C des adénovirus humains). Cette entrée est séquentielle et repose sur l'interaction avec des protéines cellulaires. Pour les adénovirus de sérotype 2 et 5, la fibre de la particule virale est responsable de l'attachement à la cellule hôte via le récepteur CAR (Coxsackie and Adenovirus Receptor(en)) ). Ce récepteur est commun aux virus Coxsackie B3 de la famille desPicornaviridaeet aux adénovirus de la famille A, C, E et éventuellement D. CAR est uneglycoprotéinetransmembranairede 46 kilodaltons appartenant à lasuperfamille des immunoglobulines.Cette protéine est exprimée sur un large spectre de type cellulaire expliquant le largetropismedes adénovirus[5].La protéine CAR est impliquée dans l'adhésion intercellulaire au niveaubasolatéraldes jonctions serrées desépithéliums[6].
Tous les sérotypes, à l'exception de ceux du sous-groupe B, ont la capacité de se lier à CAR, mais tous n'utilisent pas préférentiellement ce récepteur. Par exemple, l'adénovirus 37, appartenant au sous-groupe D, peut se lier à CAR mais utilise le récepteur CD46 pour infecter les cellules[7]
Même si l'expression de CAR participe au tropisme de l'Adénovirusin vitro[8],il n'y a cependant pas de corrélation directe entre le tropisme du virus pour des tissus exprimant fortement CARin vivochez la souris[9].Ceci sous-entend la présence de récepteurs alternatifs qui seraient préférentiellement utilisésin vivo.
L'attachement de la tête de la fibre au récepteur CAR conduit à un changement de conformation permettant d'exposer lemotif RGD(en)(Arginine-Glycine-Acide aspartique) porté sur une boucle à la surface de chaquemonomèrede la base de penton. Ce motif va ensuite interagir avec lesintégrinescellulaires AlphaV Béta1, AlphaV Béta3, AlphaV Béta5, Alpha5 Béta1 et Alpha3 Béta1.
L'exposition des cinq motifs RGD portés par la base de penton (moléculepentamérique) permet l'association simultanée de plusieurs molécules d'intégrines. ce recrutement va initier l'entrée par endocytose dans la cellule.
Transport au noyau
[modifier|modifier le code]Le virus entre dans la cellule par la voie desvésiculesàclathrine,puis passe dans lesendosomes.Le mécanisme par lequel le virus s'extrait de l'endosome n'est pas encore clairement élucidé, mais des études suggèrent l'implication de la protéine virale VI dans cet échappement[10].Néanmoins, à la suite de l'acidification des endosomes précoces, les protéinesIIIa etVIIIse dissocient.
Activation des gènes viraux
[modifier|modifier le code]Les gènes précoces sont divisés en 4 groupes: E1 (A et B), E2 (A et B), E3 et E4.
Expression de E1A
[modifier|modifier le code]E1A code des protéinestransactivatrices(en)de latranscriptionqui agissent au niveau despromoteursviraux et promoteurs de gènes cellulairesendogènesainsi que pour des protéines d’autorégulation. Il active l’entrée enphase S. Une protéine de E1A active également le gène qui code la protéinep53qui induit les mécanismes d’apoptose(p53 est unfacteur de transcriptionqui va activer l'expression du gène deBax).
Expression de E4
[modifier|modifier le code]Cette région code 7 protéines (minimum) toxiques pour la cellule qui vont induire l’apoptose indépendante de p53. La protéine E4orf6 bloque l’accumulation de p53. E4orf4 se lie à une protéinephosphatasep2a, entraînant ladéphosphorylationd’activateurs de E1A et autres facteurs de transcription, aboutissant à la diminution de l’expression de E4 (autorégulation).
Expression de E3
[modifier|modifier le code]Son expression dépend d’activateurs synthétisés lors de l’expression de E1A et E4. La région E3 permet à la cellule infectée d’échapper ausystème immunitaire,elle contrecarre les défenses innées. E3 code une protéine qui s’associe auxmolécules CMH de classe I.Cette protéine empêche que ces molécules soient exprimées à la surface de la cellule. E3 code aussi plusieurs protéines qui interfèrent avec l’inflammation (Tumor Necrosis Factoroufacteur de nécrose tumorale). Ces protéines de E3 viennent empêcher la fixation du TNF sur son récepteur. Une protéine de la région E3 produite très tardivement jouerait un rôle dans la destruction de la cellule.
Expression de E1B
[modifier|modifier le code]E1B a une fonction anti-apoptotique. E1B s’exprime quasi simultanément avec E3 et code la protéine p55k qui se lie a p53 et l’inactive, et pour la protéine p19k, un équivalent fonctionnel deBcl-2(la protéine Bcl2 empêche l’homodimérisationde Bax, et l’homodimérisation de Bax permet l’activation de lacaspasequi active à son tour l’endocaspase qui digère l’ADN). E1B bloque également l’apoptose induite par les produits d’E4 (nécessité d’un délai: le virus doit avoir du temps pour synthétiser ses particules virales). E1B19k serait inhibée tardivement par la protéine d’E3 qui joue un rôle dans la destruction de la cellule, la protéine p19k étant inhibée, Bax est actif et induit l'apoptose.
Expression de E2
[modifier|modifier le code]Son expression, comme celle de E3, dépend d’activateurs produits par E1A et E4. Cette région E2 est impliquée dans la réplication de l’ADN viral. E2A code une DNA binding protein (DBP) p72 qui recouvre l’ADN monocaténaire néo-synthétisé et le protège de l'activité desnucléases cellulaires. E2B code une protéine terminale p55 liée de façoncovalenteaux extrémités 5’ de l’ADNbicaténaireet sert d’amorceà la réplication.
Réplication
[modifier|modifier le code]Un des brins va être copié de façon continue de 5’vers 3’. L’autre brin est déplacé et recouvert par une protéine: la DBP (DNA Binding Protein) p72. Plusieurs fourches de réplication peuvent se suivre. On obtient des brins bicaténaires et monocaténaires. Ces derniers vont se circulariser grâce à des séquences répétées inversées a et a'.
Phases tardives
[modifier|modifier le code]Les gènes tardifs sont regroupés sous un seulopéronet se décomposent en 3 familles: L1, L2 et L3. La transcription s’effectue à partir de ce promoteur unique. Le regroupement de plusieurs gènes sous la régulation d’un seul promoteur permet une expression simultanée des protéines tardives. LesARNmtardifs vont être traduits en protéines ducore,de la capside et protéines des fibres.
L’assemblage se fait dans le noyau, donc les protéines de structure doivent migrer dans le noyau. Les produits des régions d'E3 et d'E4 induisent l'apoptose, la cellule est lysée et les virions libérés.
Pouvoir pathogène
[modifier|modifier le code]Ils sont capables d'infecter des cellules à division lente et se multiplient dans l'œil, l'appareil respiratoire et l'appareil digestif. Le pouvoir pathogène des adénovirus s'exerce principalement sur l'appareil respiratoire.La transmission peut être:
- directe: par voie aérienne;
- indirecte: conjonctivite des piscines.
Ils sont excrétés par les selles de façon prolongée. Ils sont responsables depharyngites,d'angineet depneumonies,mais aussi deconjonctivites.Certains sérotypes (40, 41), lorsqu'ils sont déglutis, peuvent causer desgastro-entérites(1 à 9 % des gastroentérites chez les enfants). Exceptionnellement, ils peuvent provoquer uneencéphaliteprimaire (et non post ou para-infectieuse), sévère chez l'enfant et l'immunodéprimé.
Les adénovirus peuvent aussi provoquer desdermatosesérythémateuses(Acrodermatite papuleuse infantile de Gianotti-Crosti). Les corpsapoptotiquescontenant des particules virales sont transmis aux cellules adjacentes parendocytose. On estime que 50 % des infections à adénovirus sont asymptomatiques.
Lesanticorpsapparaissent dès l'enfance, cependant, la multitude des types (plus de 42 chez l'humain) fait que l'on peut avoir des gastroentérites à répétition. À l'âge de 4 ans, 85 % des enfants ont développé une immunité contre l'adénovirus de type entérique[11].
Historique
[modifier|modifier le code]Lemastadénovirushumain C, responsable d'infections respiratoires bénignes, a été identifié chez un humain daté d'environ 31 000 ans. L'analyse génétique de ces souches anciennes suggère une présence du virus prédatant l'apparition de l'homme moderne[12].
Liste des genres
[modifier|modifier le code]SelonICTV(20 juillet 2021)[13]:
- genreAtadenovirus
- genreAviadenovirus
- genreIchtadenovirus(en)
- genreMastadenovirus
- genreSiadenovirus(en)
- genreTestadenovirus
Notes et références
[modifier|modifier le code]- ICTV. International Committee on Taxonomy of Viruses. Taxonomy history. Published on the Internet https://talk.ictvonline.org/., consulté le 1er février 2021
- (en)W.P. Rowe, R.J. Huebner, L.K. Gilmore, R.H. Parrott, T.G. Ward, «Isolation of a cytopathogenic agent from human adenoids undergoing spontaneous degeneration in tissue culture»,Proc. Soc. Exp. Biol. Med.,vol.84,no3,,p.570–573(PMID13134217).
- «Adénovirus — acadpharm», surdictionnaire.acadpharm.org(consulté le)
- Tebruegge M, Curtis N.Adenovirus infection in the immunocompromised host,Adv Exp Med Biol, 2010;659:153-74
- Howitt J, Bewley MC, Graziano V, Flanagan JM and Freimuth P. J Biol Chem, 2003, 278: 26208-15
- (en)Coyne CB, Bergelson JM, «CAR: a virus receptor within the tight junction»,Adv Drug Deliv Rev,vol.57,no6,,p.869-82.(PMID15820557)
- Iacobelli-Martinez M, Nepomuceno RR, Connolly J, Nemerow GR. J Virol.2005 Sep;79(17):11259-68.
- Freimuth P. J Virol.1996 Jun;70(6):4081-5.
- Fechner H, Haack A, Wang H, Wang X, Eizema K, Pauschinger M, Schoemaker R, Veghel R, Houtsmuller A, Schultheiss HP, Lamers J, Poller W.Gene Ther. 1999 Sep;6(9):1520-35
- (en)Christopher M.Wiethoff,HaraldWodrich,LarryGeraceet Glen R.Nemerow,«Adenovirus Protein VI Mediates Membrane Disruption following Capsid Disassembly»,Journal of Virology,vol.79,no4,,p.1992–2000(ISSN0022-538Xet1098-5514,PMID15681401,PMCIDPMC546575,DOI10.1128/JVI.79.4.1992-2000.2005,lire en ligne,consulté le)
- FDA, bad bug book, 2011.
- (en)Sofie HoltsmarkNielsen,Lucy vanDorp,Charlotte J.Houldcroftet Anders G.Pedersen,«31,600-year-old human virus genomes support a Pleistocene origin for common childhood infections»,BioRxiv,,p.2021.06.28.450199(DOI10.1101/2021.06.28.450199v1,lire en ligne
,consulté le)
- ICTV. International Committee on Taxonomy of Viruses. Taxonomy history. Published on the Internet https://talk.ictvonline.org/., consulté le 20 juillet 2021
Bibliographie
[modifier|modifier le code]- (en)P. Rowe, « Occurrence of Adenovirus-SV40 Hybrids Among Monkey Kidney Cell Adapted Strains of Adenovirus »Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine1966, Vol. 122,p.214-218.
- Marc Vasseur,Les Virus Oncogènes,Hermann, 1997.
Articles connexes
[modifier|modifier le code]Liens externes
[modifier|modifier le code]- (en)RéférenceICTV:Adenoviridae(consulté le)
- (en)RéférenceBioLib:Adenoviridae(consulté le)
- (en)RéférenceCatalogue of Life:Adenoviridae(consulté le)
- (en)RéférenceNCBI:Adenoviridae(taxons inclus)(consulté le)
- Réplication des virus a ADNUniversité de Caroline du Sud
