Parmi les complications sévères de la rougeole, ses complications neurologiques, plus fréquemment développées par l’adulte, au nombre desquelles, un trouble neurologique rare mais mortel, la panencéphalite sclérosante subaiguë. L’équipe de virologues de l’Université de Kyūshū décrypte dans la revue Science Advances, pour la première fois, comment le virus « coopère » avec lui-même pour provoquer cette encéphalite mortelle.
La panencéphalite sclérosante subaiguë est une complication rare, aux effets débilitants : elle entraîne une détérioration mentale, des myoclonies massives bilatérales et des convulsions. Bien que la forme normale du virus de la rougeole ne puisse pas infecter le système nerveux, l'équipe montre que les virus qui persistent dans le corps peuvent développer des mutations dans une protéine clé qui contrôle la façon dont ils infectent les cellules. Les protéines mutées peuvent interagir avec sa forme normale, ce qui la rend alors capable d'infecter le cerveau.
Un virus mutant capable d’infecter le cerveau
Beaucoup de personnes nées après les années 1970 n’ont jamais contracté le virus de la rougeole, grâce à la vaccination. Il n’empêche que le virus reste l'un des agents pathogènes les plus contagieux à ce jour. Son R0 ou nombre de reproduction par cas a été estimé à 18. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) estime que près de 9 millions de personnes dans le monde ont été infectées par la rougeole en 2021, cette incidence ayant entraîné 128 000 décès.
« La maladie reste donc préoccupante, d’autant que la pandémie de COVID-19 a fait reculer la vaccination, en particulier dans les pays du Sud », explique Yuta Shirogane, professeur à l'Université de Kyushu : « La panencéphalite sclérosante subaiguë est une complication rare mais mortelle pourtant le virus normal de la rougeole n'a pas la capacité de se propager dans le cerveau, et on ignore toujours, aujourd’hui, comment il provoque l'encéphalite ».
Les virus à ARN comme le virus de la rougeole mutent et évoluent à des taux très élevés,
mais le mécanisme d’évolution permettant au virus d’infecter les neurones était resté incompris.
Le processus d’infection du cerveau décrypté : un virus infecte généralement les cellules par une série de protéines qui dépassent de sa surface. Habituellement, une protéine facilite d'abord la fixation du virus à la surface de la cellule hôte, puis une autre protéine de surface provoque une réaction qui permet au virus de pénétrer dans la cellule, ce qui entraîne l’infection. Ainsi, le type de cellule « compte » aussi dans la capacité infectieuse du virus.
- Habituellement, le virus de la rougeole n'infecte que les cellules immunitaires et épithéliales. Mais dans le cas de la panencéphalite sclérosante subaiguë, le virus reste un moment dans le corps et mute de manière à acquérir la capacité d'infecter les cellules nerveuses.
Le rôle clé d’une protéine de fusion : cette protéine F est identifiée comme un acteur clé qui permet au virus de la rougeole d'infecter une cellule cérébrale. Ainsi la recherche montre que :
- certaines mutations de la protéine F la placent dans un était lui permettant de « fusionner » avec les synapses neurales et d'infecter le cerveau. La démonstration passe ici par l’analyse du génome de virus de la rougeole issus de patients atteints de la panencéphalite sclérosante subaiguë qui révèle différentes mutations dans la protéine F.
- Fait intéressant, certaines mutations semblent « booster » l'infection.
- Précisément, lorsque le virus infecte un neurone, il l'infecte par un mécanisme de « transmission en bloc », par lequel plusieurs copies du génome viral pénètrent simultanément dans la cellule. Le génome codant pour la protéine F mutante est transmis simultanément avec le génome de la protéine F normale et les deux protéines coexistent dans la cellule infectée.
L’analyse de l'activité de fusion des protéines F mutantes, lorsque des protéines F normales sont également présentes, révèle que si l'activité de fusion d'une protéine F mutante devrait normalement être supprimée en raison de l'interférence des protéines F normales, cette interférence est dépassée par l'accumulation de mutations dans la protéine F.
Ces travaux qui décryptent ainsi le mécanisme d’infection du cerveau par le virus de la rougeole, suggèrent aussi une cible possible, la protéine F mutée, pour prévenir ce type de complication neurologique sévère, en particulier chez les adultes non vaccinés.
Source: Science Advances 26 Jan, 2023 DOI: 10.1126/sciadv.adf3731 Collective fusion activity determines neurotropism of an en bloc transmitted enveloped virus
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