Problème 6: Quand la réjouissance tourne au cauchemar

==Vignette clinique==
fils
Garçon de 6 ans, présente une rhinite et une conjonctivite, avec état fébrile, éruptions cutanées maculo-papulaires généralisée, et petites tâches blanchâtres sur la muqueuse buccale.
L'enfant n'est pas vacciné
mère
Patiente de 25ans, contre les vaccins, enceinte de 37 semaines, non vaccinée, consulte pour bronchite et état fébrile, avec menace d'accouchement. Ne mentionne pas l'état de son fils
Elle est traitée par antibiotiques, qui sont interrompus après 48h à cause d'une éruption généralisée faisant penser à une allergie médicamenteuse.
bébé
fillette née à 38 semaine, maintenue sous traitement antibiotique prophylactique, présentant 4jours après la naissance une fièvre, toux sèche, conjonctivite et rhinite. examen physique normal. 
deux jours plus tard la fièvre augmente et le bébé présente un érythème généralisé. 
Le traitement antibiotique est arrêté en raison de suspiction de RSV.
Le bébé est hospitalisé (risque de pneumonie)
18 mois plus tard, le bébé malgré un développement normal présente des troubles neurologiques (myoclonies focales et ataxie progressive). On conclut un PESS (PanEncéphalite Sclérosante Subaigue), amenant à un décès 10mois plus tard.
Un prélèvement cérébral post-mortem montre des nucléocapsides. Une coloration par anticorps met en évidence toutes les protéines virales de la rougeole, sauf la M
==Rougeole (Measles)==
==== Généralités ====
*Infection au paramyxovirus Morbilivirus (superfamille des mononegavirales = un brin ARN- et sous famille paramyxiviridae)
*Virus enveloppé (enveloppe dérivée de la membrane plasmique)
*ARN- non-segmenté avec nucléocapside (protège contre les nucléases) (il est négatif et donc a besoin de sa propre polymérase)
*très contagieuse (facteur r=20: pour un individu touché, il y en aura 20 atteints par contagion). La période d'incubation est de 10-14j après infection, pendant laquelle l'individu est contagieux.
*Très immunisante
*Déclaration obligatoire
*Vaccin efficace
*Couverture vaccinale encore insuffisante en Suisse
*Cliniquement: rhinite, conjonctivite, tâches blanches sur la muqueuse, rash
*Symptômes bénins
==== Virion ====
*Sphérique, peuvent contenir plus d'un génome (polyploïde)
*Spicules de protéines F et H (pas HN pour la rougeole car il n'y a pas d'activité neuraminidase) ancrées dans une enveloppe bicouche lipidique dérivant de la membrane plasmatique.
*Protéines M sur la face interne
*Nucléocapside au centre (N) contenant l'ARN et la polymérase (composé des protéines L et P)
*Les particules virales sont très fragiles, avec une durée de vie de 30min hors de l'organisme infecté (transfert à l'hôte très rapide)
==== Nucléocapside ====
*Contient le génome viral: un seul brin d'ARN-
*le génome est associé à la protéine N (1N pour 6 nucléotides)
*structure hélicoïdale (un tour= 13 N)
==== ARN polymérase ====
*ARN dépendante
*composée de la grande protéine L et de la protéine P
*La protéine L contient les activités enzymatiques (polymérisation, coiffe 5' et sa méthylation, polyadénylation)
*La protéine P (tétramère) permet à L de se lier au génome. Elle contient plusieurs domaines dont la partie C-terminale qui est le co-facteur pour la protéine L (cette partie liée à la protéine L est suffisante pour la synthèse d'ARNm mais pas pour la synthèse de génome et antigénome)
*Elle est nécessaire au cycle d'infection car l'ARN- ne peut pas produire des protéines. C'est sa séquence complémentaire (générée après copie du génome par l'ARN polymérase) qui le peut (les ARNm).
*La structure hélicoïdale du génome permet qu'il n'y ait pas besoin de décapsidation pour la copie.
*L'ARN polymérase est liée au nucléocapside par les interactions P et L et par le positionnement de l'ARN matrice sur le site actif de L.
==== Protéine M ====
*Organisée en feuillets sur la face interne de l'enveloppe
*Point d'ancrage pour la nucléocapside en organisant et maintenant son repliement (compression du nucléocaspide dans la particule virale).
*Rôle central lors du bourgeonnement.
==== Glycoprotéines H et F ====
*Forment les spicules impliquées dans la transmission du virus de cellule à cellule.
*Glycoprotéine H contient une activité d'attachement au récepteur (fonction H hémagglutination - attachement au récepteur cellulaire - mais pas de fonction N neuraminidase - destruction du récepteur - pour la rougeole), elle peut se lier à la nectine-4 (jonctions serrées épithéliales), à SLAM ( = CD150 protéine d'activation lymphocytaire présent sur les thymocytes immatures, les cellules T activées et mémoire, les lymphocytes B, les monocytes activés et les cellules dendritiques) et, pour les souches vaccinales, au CD46 (protéine ubiquitaire faisant partie de la cascade régulatrice du complément)
*Gylcoprotéine F est responsable de la fusion de l'enveloppe virale avec la membrane plasmatique, active à pH neutre (donc pas besoin d'endocytose). Pour être active elle doit être clivée par des furines (protéases cellulaires) lors de sa maturation dans son transit vers la surface cellulaire. Elle est clivée en F1 et F2 ce qui génère le peptide de fusion.
==== Protéines accessoire ====
*Accessoires car on peut cultiver le virus sans elles. (Elles sont nécessaires in vivo)
*Ne se trouvent pas chez tous les Paramyxovirinae (contrairement à HN, F, M, N, P et L)
*Ne pas avoir ces protéines accessoire rend les virus moins "fit", et susceptibles à se faire facilement éliminer par les défenses de l'hôte (essentiels lors d'infection in vivo, mais accessoires in vitro)
*Chez la rougeole, protéine V, et C
==== Attachement et entrée ====
*Infecte les Macrophages et Cellules Dendritiques des voies aériennes
*La protéine H se lie sur SLAM ou nectine-4 (spécificité de l'espèce humaine), ce qui induit le changement de conformation de F.
*La protéine F plonge son peptide fusogénique dans la membrane cellulaire, change de conformation et rapproche les deux membranes
*La particule virale fusionne avec la membrane cellulaire (en un pore puis fusion totale)
*Le nucléocapside est libéré dans la cellule hôte.
==== Expression virale ====
*Dans le cytoplasme
*La première étape est la synthèse d'un ARNm par la polymérase virale (L'ARNm a une queue PolyA et une coiffe 5'). Le génome sert de matrice à la réplication et à la transcription. 
*Le nucléocapside(-) est associé à une ARN polymérase virale ARN dépendante
*l'ARN polymérase utilise le modèle "une entrée pour tout coder" , et pas le modèle " plusieurs promoteurs"
*Le promoteur est formé de deux parties qui se retrouvent côte à côte grâce à l'enroulement du virus
*Entre chaque gène il y a une région intergénique, qui va contenir une séquence STOP pour la protéine en cours de synthèse, et une séquence START pour la protéine suivante
*L'ARN pol virale va commencer à synthétiser depuis le promoteur sur le brin 3' du génome. S'il y a peu de protéines N dans le cytoplasme (début d'infection) elle va transcrire les protéines, une à une, en commencant par N
*A la fin de chaque gène, il y a la séquence STOP, contenant une séquence UUUU, qui va permettre de former la queue poly(A) par begayement de l'ARN pol.
*Cette méthode n'oblige pas que toutes les protéines viennent du même cadre de lecture. Par exemple P et V sont sur d'autres cadres que le reste.
*La protéine V chevauche le cadre de lecture de P. Afin de la produire le virus utilise un begayement de sa polymérase. En begayant au milieu de la synthèse de P, elle va changer de cadre le lecture, editer le messager en ajoutant un G et va finir par produire P ou V. Le gène V a une action opposée à la protéine P qui est un co-facteur de la polymérase: il inhibe la réplication du génome et contrecarre les réponses anti-virales de la cellule.
*les ARNm produits sont traduits en protéines par les ribosomes cellulaires (sont identiques aux autre ARNm)
*Lors de la traduction (ARNm en protéines), il peut y avoir la formation de la protéine P, ou C, selon le cadre de lecture (ignorer un codon start pour C). Il peut également y avoir pour d'autres virus une initiation à des codons inhabituels (C' plutôt que C) ou une initiation à des codons atteints par "saut" ignorant toute une partie de la région codante (protéine X).
*les ARNm étant produits à des quantités différentes, il n'y a pas la même proportion de protéines (N et P sont plus abondantes que les autres). En effet, l'ARN polymérase peut se détacher du brin d'ARN, et plus les protéines sont loin de la séquence leader, plus le risque de détachement est important. Cette décroissance d'ARNm est plus marquée dans les neurones et peut favoriser une latence ou persistance. 
*Les mécanismes d'editing et de changement de cadre de lecture permettent de produire les protéines accessoires, dont les fonctions sont d'ajuster la fonction de l’ARN polymérase, d'enclencher l’étape d’assemblage des particules virales, d'induire l’apoptose, de combattre l’action de l’interféron (IFN) notamment. 
==== Réplication ====
*Plus il y a de nucléocapside, plus ils stabilisent la transcription d'ARN+ (antigénome)
*Lorsqu'un certain niveau de protéines N est atteint, elle devient disponible pour l'encapsidation des génomes et l'ARN polymérase va se stabiliser et copie le génome en entier, aboutissant à la production d'antigénomes (nucléocapsidés)
*Ainsi, des ARN+ Nucléocapsides entiers sont produits en masse et serviront de matrice pour la production de nouveaux ARN- Nucléocapsides
*L'ARN polymérase qui transcrit s'appelle transcriptase, tandis que quand elle a une fonction de réplication elle s'appelle réplicase
*La règle des six implique que tout génome doit posséder un nombre de nucléotides multiple de six, car la protéine N interagit avec 6 nucléotides différents, pour être répliqué. L'information génétique n'est pas uniquement contenue dans la séquence de nucléotides, mais aussi dans le contexte dans lequel certains nucléotides se trouvent par rapport à la protéine N ("N phase context"). En effet, la reconnaissance par l'ARN polymérase virale dépend de la position par rapport à la protéine N (nucléocaspide). Ceci permet d'éviter une réplication lorsqu'il y a eu un editing et que le nombre de nucléotide est différent d'un multiple de 6.
==== Assemblage et Relâchement ====
*L'assemblage se fait au niveau de la membrane plasmique (apicale)
*les glycoprotéines H et F sont ancrées dans la membrane et sont fixées par les protéines M qui sont sous la membrane.
*Les protéines M fixent aussi les nucléocapsides
*La protéine M est en contact avec tous les composants.
*Le complexe assemblé va bourgeonner (sur le côté apical des cellules polarisées) grâce à une polymérisation de l'actine et sortir sous forme de virus enveloppé. Le bourgeonnement se fait surtout sur les zones riches en cholestérol de la membrane.
*Dans la rougeole, il n'y a pas besoin de HN pour cliver des acides sialiques qui retiendraient les bourgeons à la surface de la cellule
*Le virus passe dans le sang via les leucocytes qu'il infecte et fait une virémie
*Au niveau du poumon, il entre par le côté basolatéral, et se re-transmet ensuite par aérosols à des autres personnes (aérosol)
==== Pathogénèse ====
*Aérosols (ou gouttelette) qui entrent dans le tractus respiratoire
*pas de récepteur apical à cet endroit
*infection des macrophages et des cellules dendritiques à la place (récepteur SLAM)
*multiplication dans les ganglions lymphatiques locaux et dissémination dans les lymphocytes B
*dissémination dans de nombreux sites, véhiculé par les lymphocytes
*infection de l'épithélium respiratoire basolatérale (récepteur nectin-4 des jonctions serrées)
*ainsi le virus peut être transmis à nouveau (se réplique dans les cellules et bourgeonne par le pôle apical pour ensuite pouvoir être transmis)
==== Symptômes ====
*deux semaines après l'infection, période pendant laquelle l'individu est contagieux, les premiers symptômes de la rougeole apparaissent
*d'abord comme un refroidissement, suivit rapidement d'une forte fièvre
*ensuite une infection systémique caractérisée par une éruption maculo-papulaire (causée par l'inflammation due à la lyse des lymphocytes infectés ou par l'infection des cellules de la peau), mal-être général, et toux lancinante
*le virus n'est pas transmis par contact avec les régions enflammées
*apparition de petites taches blanches sur la muqueuse buccales (taches de Koplick)
*le virus passe la BHE par les lymphocytes et se multiplie plus ou moins violemment dans le SNC
*certaines personnes vont ainsi développer des encéphalites avec séquelles irréversible (retard mental, paralysie), pouvant aboutir au décès du patient
**Encéphalite post-infectieuse aiguë: apparaît 2-4semaines après infection (0.1% des cas), à cause d'une réaction auto-immune déclenchée par l'infection
**Encéphalite de corps d'inclusion rougeoleuse: apparait longtemps après l'infection, affecte uniquement les personnes immunosupprimées à cause de la persistance du virus dans le cerveau (virus normal, système immunitaire n'arrive pas à éliminer le virus) ce qui induit une inflammation qui est finalement létale.
**Panencéphalite sclérosante subaiguë: apparaît longtemps après l'infection (7ans en moyenne), à cause de la persistance du virus dans le cerveau (réponse immunitaire normale, virus qui acquière la capacité de se propager dans le SNC en l’absence de production de particules virales - pas de protéine M -, et en évitant le système immun) ce qui induit une inflammation qui est finalement létale.
*autres complications: bronchites, pneumonies, otites moyennes, convulsions, qui retardent le processus de guérison
*de temps en temps le virus se fera détecter par la cellule, qui détecte la présence de double brins (ce qui n'est pas censé arriver mais les virus ne sont pas parfaits)
*Le virus induit une baisse de l'immunité, favorisant d'autres infections (surtout bactériennes). Par exemple les protéines C et V bloquent l'interferon de type I
==== Réponse immunitaire ====
*L'infection induit d'abord une réponse immunitaire antivirale efficace et le virus est éliminé en 10-15j
*Le rash est suivi d'une immunosuppression qui dure 1-6 semaines, voir jusqu'à 6 mois après l'infection, malgré le fait que la rougeole se soit fait éliminée en 20 jours par l'action de l'immunité innée (NK), humorale (Anticorps) et cellulaire (CD4, CD8).
*L'immunosuppression est due à l'infection des cellules dendritiques, qui induit une diminution de l'expression d'IL-12 (bloque la voie des IFN), aux protéines virales C et V qui bloquent la synthèse d'IFN I, ce qui empêche la maturation des cellules dendritiques (et donc la réponse innée), à la réponse T en faveur de Treg via CD46 et à une lecuopénie.
*De l'IFN-type I est produit par la cellule quand elle reconnait des nucléocapsides
==== Latence ====
*Malgré l'élimination des particules virales de la rougeole en 10-15j, il y a une latence virale. On retrouve de l'ARN viral dans les tissus et dans le sang de longues semaines après la disparition de l'infection
*le virus persiste à très long terme dans le SNC où le virus a un tropisme et échappe aux défenses de l'hôte (expliquant l'immunité qui dure toute une vie et l'immunosupression longue)
*La PESS (panencéphalite sclérosante subaigüe) peut survenir des mois ou des années après (en moyenne 7ans après la rougeole aiguë), due à la persistance du virus dans le cerveau. Elle induit des inflammations fatales (dégénérescence du SNC). Des altérations dans le virus lui ont fait perdre sa protéine M, annulant la production de virons et stimulant la fusion (par perte de contact entre F et M). L'infection se propage lentement, neurone par neurone via une augmentation de la fusion. C'est surtout présent pour les nouveaux-nés infectés. 
*Ceci se fait par deux mécanismes:
**Transcription modifiée: mauvaise production de l'ARNm de M par altération des signaux start et stop. Ici, la polymérase forme un ARNm bicistronique P-M (où seul P est exprimé) au lieu d'un ARNm M et d'un ARNm P (ceci se fait normalement toujours en petite quantité, mais se fait trop lors de PESS)
**Hypermutation biaisée: dans ce cas, il y a une modification de jusqu'à 50% des adénosines du gène de la protéine M qui sont transformés en guanosine. Lors d'infection lytique, ces mutants sont contre-sélectionnés, mais lors de persistance non (permet de se cacher du système immunitaire). Normalement, la protéine N permet à l'ARN polymérase de répliquer en s'écartant du brin ARN puis se remet directement dessus pour éviter la formation d'un double brin ARN, qui est facilement reconnu par le système immunitaire. Mais cette formation de double brin se passe très rarement et induisent la sécrétion d'IFN, qui induisent notamment une ARN adénosine déaminase, ce qui modifie 50% des adénosine du génome et de l'ARNm de M en inosine. Ceci induit la destruction de l'ARNm mais pas de la matrice, qui est protégée par la nucléocapside. Ensuite, la polymérase virale lit les inosines comme des guanines. Ainsi, la protéine M devient non fonctionnelle.
==== Vaccins ====
*Le virus ne peut muter autant que la grippe par exemple, car il ne peut pas produire des mutations variables (plasticité fonctionnelle)
*un vaccin atténué marche très bien 
*Deux doses sont nécessaires (ROR à 1 ans et a 2ans), sinon 15% des enfants n'ont pas l'immunité nécessaire
*14'000 enfants non-vaccinés en Suisse (taux de vaccination trop faible en suisse)
*Epidémies de rougeole chaque année
*A ne pas donner aux femmes enceintes et aux immunosupprimés
==== Système de défense de l'hôte ====
* Réponses humorales IgA, IgM et IgG apparaissant en même temps que l'éruption.
* Eruption provoquée par destruction des cellules infectées de l'épiderme par les cellules T cytotoxiques
* Le système IFN est important pour la défense et les IFN I sont sécrétés par la cellule infectée. Les IFN I ont des propriétés anti-virales (et stimulent l'immunité adaptative). La stratégie pour détruire les virus est souvent l'apoptose de la cellule.
* Le virus produit les protéines C et V pour lutter contre la réponse IFN en interférant avec la signalisation et en inhibant leur synthèse.
==RSV (HRSV)==
*Le virus respiratoire syncitial est aussi de la même famille que la rougeole (mononegavirale, paramyxoviridae)
*c'est un Pneumovirus (et non un paramyxovirus)
*ARN- avec nucléocapside (ARN simple brin- non segmenté)
*Réservoir humain, transmission par gouttelettes
*Surtout important en pédiatrie (pneumonies - infecte facilement les voies respiratoires inférieures, bronchiolites - causées par la réponse de l'hôte) pour les petits (surtout >1an car l'enfant n'est pas protégé par les anticorps maternels et jusqu'à 5ans), mais peut infecter les personnes à tout âge et est problématique chez les immunosupprimés.
*La période d'incubation est de 4-5j
*Il y a deux sérotypes: A et B
*Code pour 11 protéines:
**F (fusion dont l'activité entre le virion et la cellule, et entre cellules voisines pour étendre l'infection = syncitia de cellules; responsable de la protection immune croisée = protection partielle contre un virus de l'autre sous-type)
**G (protéine d'attachement, l'attachement se fait sur un GAG, surtout héparan sulfate et chondroïtine sulfate B - synthétisée sous forme transmembranaire et sécrétée, qui permet de saturer les anticorps anti protéine G; détermine le groupe antigénique A et B; passablement de mutations)
**SH (fonction inconnue)
**M (indispensable pour l'assemblage, le bourgeonnement et la formation de particules virales; contrôle négativement la synthèse d'ARN viral)
**N (nucléocapside)
**P (co-facteur de l'ARN polymérase ARN dépendante)
**L (ARN polymérase ARN dépendante - produite 1x/10 lorsque l'ARN polymérase ignore une séquence de terminaison)
**M2.1 (nécessaire à la transcription)
**M2.2 (rôle dans le contrôle de la balance transcription/réplication)
**NS1 (protéine non structurale: inhibe l'induction d'IFN I (via inhibition de IRF3) en réponse à l'infection et des signaux induisant un effet antiviral dans la cellule, rôle de régulation négative de la synthèse d'ARN viral)
**NS2 (protéine non structurale: inhibe l'induction d'IFN I (via inhibition de IRF3) en réponse à l'infection et des signaux induisant un effet antiviral dans la cellule)
*M2.1 et M2.2 sont sur deux cadres de différents (l'expression de M2.2 se fait par ré-initiation par le ribosome qui finit M2.1), les autres sont sur des cadres de lecture unique.
*Transcription par un mécanisme stop-restart (initiation de la transcription à une séquence spécifique marquant le début du gène et relâchement de l'ARNm mature à une séquence spécifique marquant la fin du gène avant d'attaquer le gène suivant, toujours lié à la matrice). Ce mécanisme est peu efficace chez le RSV, ce qui fait qu'on trouve souvent des ARNm polycistroniques
*Gradient avec les protéines proximales plus transcrites que les protéines distales sur le génome.
*Le cycle total du virus prend 48h.
*Le virus infecte en premier lieu l'épithélium respiratoire, en particulier les cellules ciliées (infection côté apical, bourgeonnement côté apical). Il peut aussi infecter les les monocytes, cellules dendritiques et macrophages et interfère avec leur fonction (mais il n'y a pas de virémie)
*Il peut y avoir une co-infection virus/bactérie, ce qui est un facteur de risque
*C'est la réponse immunitaire adaptative (détection du virus par TLRs et RIG1= récepteur cytoplasmique et détecte une signature virale: l'ARN double brin avec extrémité 5'ppp), qui élimine le virus avec les IgA (les anticorps maternels, qui ont une demi-vie de 3semaines après la naissance; l'apport d'anticorps par le lait maternel contre HRSV n'est pas clair, diminuent le risque d'infection, mais une infection peut se produire).
*L'inflammation permet de contrôler la réplication virale, mais induit aussi la destruction de l'épithélium avec oedème etc (symptômes cliniques).
==== Différences avec la rougeole ====
*il n'y a pas de protéine HN avec activité neuramidase
*liaison aux GAG
*protéine SH hydrophobe et une protéine G d'attachement
*sécrétion d'une protéine G soluble (neutralisation des IgA)
*Il y a un facteur M2.1 (co-facteur polymérase)
*au niveau de la réplication il y a le rôle d'une autre protéine M2.2 pour faire le switch
*ne suit pas la règle de six
*pas de persistance/latence
*infecte l'épithélium respiratoire directement du côté apical
*reste local, au niveau des voies respiratoires (tropisme préférentiel pour les cellules ciliées), infecte facilement les voies basses
*le bourgeonnement se fait grâce à un piratage du système d'endocytose clathrine dépendante.
*on peut être infecté plusieurs fois: il a une plasticité fonctionnelle et les IgA ont une courte demi-vie. De plus, ils ont une faible cytopathogénicité, ont de sucres sur leur surface pour se cacher, la forme sécrétée de la protéine G diminue l'efficacité des anticorps neutralisant (en les titrant) et NS1 et NS2 diminuent la réponse innée, qui ne peut donc pas recruter la réponse adaptative.
*pas de vaccins (plus de mortalité avec le vaccin que sans car ça diminue l'efficacité de la réponse immune)
*on peut donner une immunoprophylaxie avec des anticorps neutralisants dirigés contre la protéine F.
*Traitement: aspiration des sécrétions, surveillance du risque d'apnée, assistance des voies respiratoires éventuelles, anti-inflammatoires possibles (mais attention à ne pas trop en donner, il faut quand même tuer les virus), traitements antiviraux
*Diagnostic: labo (culture, test rapide ELISA ou PCR, diagnostic sérologique peu utilisé)