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Le virus est un parasite intracellulaire obligatoire. Cela signifie qu’il doit impérativement « entrer » dans une cellule pour se multiplier. Lorsqu’on parle du virus qui entre dans la cellule, on dit en fait, qu’il introduit son génome, son « plan d’existence » dans la cellule….. Sur la base de ce plan, ce sont les fonctions cellulaires qui vont produire de nouveaux virus. Pour un virus qui entre dans la cellule, des milliers en sortent. Voilà le principe de multiplication.
La multiplication se passe en plusieurs temps. i) Le virus (la particule virale) s’attache à la cellule à infecter. Cet attachement se fait par liaison d’un composant cellulaire (récepteur) avec une protéine virale reconnue par ce récepteur. La liaison est spécifique. Elle détermine en grande partie quel type de cellules (cellule du foie, cellule du sang, cellule des voies respiratoires, etc.) le virus va infecter. ii) Le génome est ensuite introduit dans la cellule selon divers mécanismes en fonction des types de virus. iii) Le génome viral est maintenant décodé et son information génétique conduit à la synthèse massive des divers composants viraux (protéines virales), y compris une reproduction intensive de ce même génome viral. Cette production se fait par de multiples copies du génome original (on parle de réplication), sachant que les copies ainsi produites vont elles-mêmes être copiées entraînant une augmentation explosive du nombre de génomes viraux dans la cellule. iv) Ces composants viraux (génomes et protéines virales) se reconnaissent et s’assemblent en de nouvelles particules virales qui sont produites par la cellule, soit qu’elles éjectées par la cellule ou qu’elles sont libérées lorsque la cellule explose des suites de l’infection.
Plusieurs points peuvent être précisés. i) Si ces étapes de multiplication sont prises en charge principalement par les fonctions de la cellule, certains virus mettent également à contribution quelques activités (enzymes) virales . Celles -ci sont peu nombreuses car le génome des virus contient souvent juste assez d’information pour produire les composants des particules virales (cf. Le Génome). ii) L’infection représente une appropriation par le virus de fonctions normalement dévouées au fonctionnement de la cellule. La cellule peut ainsi souffrir de ce détournement de fonctions et risque de mourir après avoir produit les particules virales. iii) De ce fait, la cellule infectée met en place rapidement un système de détection de l’infection et de défense dont le but est de neutraliser la multiplication du virus. On parle ici de système de défense « innée » (cf. pour défense innée) qui se met en place quelques heures seulement après l’infection. iv) Devant ce système de défense, le virus va à son tour développer des stratégies pour le rendre inopérant ou y échapper.
La multiplication d’un virus permet ainsi de mettre en évidence la complexité des relations du virus et de la cellule hôte. Ces relations complexes, qui sont vues ici au niveau cellulaire, se reproduisent, impliquant d’autres mécanismes, au niveau de l’organisme infecté. L’issue de ces relations va en fait décider des dommages causés à l’organisme par l’infection virale et de l’apparition ou non de maladies. Dans ce cas, il faut se souvenir que le virus a évolué uniquement pour continuer à se multiplier. L’effet morbide ou mortelle de l’infection ne peut être que collatéral à partir du moment où le virus s’est multiplié et a été transmis à un nouvel hôte. En fait, l’évolution la plus sophistiquée d’un virus, c’est de se multiplier en passant inaperçu. Beaucoup de virus ont atteint ce degré de sophistication avec leur hôte naturel de longue date. C’est par exemple pour cette raison qu’il a été très difficile de déterminer que des chauves-souris sont (vraisemblablement) les hôtes naturels du virus Ebola. Le virus ne semble causer aucun dommage chez ses hôtes naturels.
De manière expérimentale, le cycle de multiplication des virus peut être suivi en infectant des cultures de cellules de différentes origines (reins de singe, reins de chiens, embryons de poulets…). La capacité à produire les virus en laboratoire par des infections répétées de cellules en culture a été essentielle pour isoler de nombreux virus, étudier leur cycle de multiplication et pour préparer des vaccins (cf. La vaccination).