La mutation de la protéine F est essentielle pour que le virus de la rougeole fusionne et infecte les cellules nerveuses. Il existe deux stratégies principales pour une telle infection. Initialement, l’activité de fusion de la protéine F mutante est supprimée en raison de l’interférence des protéines F normales (boîte noire). Ce chevauchement est surmonté par l’accumulation de mutations et une compacité accrue (carré orange). Dans un autre cas, une mutation différente de la protéine F agit de manière opposée et réduit l’activité de fusion, mais coopère à l’inverse avec les protéines F normales augmentant l’activité de fusion (boîte bleue). Ainsi, même les protéines F mutantes qui semblent incapables d’infecter les neurones peuvent infecter le cerveau. Crédit : Université de Kyushu/Hidetaka Harada/Yuta Shirogane
Des chercheurs au Japon ont révélé le mécanisme par lequel le virus de la rougeole peut provoquer une panencéphalite sclérosante subaiguë, ou SSPE, un trouble neurologique rare mais mortel qui peut se développer plusieurs années après l’infection par la rougeole.
Bien que la forme normale de virus de la rougeole ne peut pas infecter Système nerveuxL’équipe a découvert que les virus qui persistent dans le corps peuvent développer des mutations dans A Protéine majeure Il contrôle la façon dont les cellules sont infectées. Les protéines transgéniques peuvent interagir avec leur forme normale, les rendant capables d’infecter le cerveau. Leurs conclusions ont été publiées dans la revue La science avance.
Si vous avez un certain âge, vous avez peut-être eu la rougeole dans votre enfance. Beaucoup de ceux qui sont nés après les années 1970 ne l’ont jamais eu grâce aux vaccins. Cette condition est causée par un virus du même nom, qui est l’un des agents pathogènes les plus infectieux à ce jour. L’Organisation mondiale de la santé estime que près de neuf millions de personnes dans le monde ont contracté la rougeole en 2021, le nombre de morts atteignant 128 000.
« Bien qu’il soit disponible, la récente pandémie de COVID-19 a fait reculer les vaccins, en particulier dans les pays du Sud », explique Yuta Shirogane, professeur adjoint à la Faculté des sciences médicales de l’Université de Kyushu. « La SSPE est une maladie rare mais potentiellement mortelle causée par le virus de la rougeole. Cependant, le virus de la rougeole normal n’a pas la capacité de se propager dans le cerveau et, par conséquent, on ne sait pas comment il provoque l’encéphalite. »
Le virus infecte les cellules par une série de protéines qui dépassent de leur surface. Normalement, une protéine facilitera d’abord la fixation du virus à la surface de la cellule, puis une autre protéine de surface provoquera une réaction qui permettra au virus de pénétrer dans la cellule, entraînant une infection. Par conséquent, ce qu’un virus peut ou ne peut pas infecter peut dépendre en grande partie du type de cellule.
Le virus de la rougeole est un virus enveloppé qui porte une bicouche lipidique. La bicouche contient la protéine hémagglutinine (H) se liant au récepteur et la protéine de fusion (F). Pour que l’infection se produise, la protéine H se lie d’abord à un récepteur sur la cellule cible, puis la protéine F change de forme pour fusionner les membranes. Crédit : Université de Kyushu/Hidetaka Harada/Yuta Shirogane
« Normalement, le virus de la rougeole n’infecte que les cellules immunitaires et épithéliales, provoquant de la fièvre et des éruptions cutanées », poursuit Shirogane. « Par conséquent, chez les patients atteints de SSPE, le virus de la rougeole doit être resté dans leur corps et muté, puis a acquis la capacité d’infecter les neurones. Les virus à ARN tels que la rougeole mutent et évoluent à des taux très élevés, mais le mécanisme par lequel ils se développent pour infecter neurones a été un mystère.” .
L’acteur clé qui permet au virus de la rougeole d’infecter une cellule est une protéine appelée protéine de fusion ou protéine F. dans les études d’équipe précédentesIls ont montré que certaines mutations de la protéine F la mettaient dans un état « hyperplasique », lui permettant de fusionner en synapses et de blesser le cerveau.
Dans leur dernière étude, l’équipe a analysé le génome du virus de la rougeole de patients atteints de SSPE et a découvert que diverses mutations s’étaient accumulées dans leur protéine F. Fait intéressant, certaines mutations peuvent augmenter l’activité de l’infection tandis que d’autres la diminuent.
« C’était surprenant, mais nous avons trouvé une explication. Lorsqu’un virus infecte une cellule nerveuse, il l’infecte par » blocage de la transmission « , où plusieurs copies du génome viral pénètrent dans la cellule », poursuit Shirogane. « Dans ce cas, le génome codant pour la protéine F mutante a été transmis simultanément avec le génome de la protéine F normale, et les deux protéines sont susceptibles de coexister dans cellule infectée. »
Sur la base de cette hypothèse, l’équipe a analysé l’activité de fusion des protéines F mutantes lorsque les protéines F normales étaient présentes. Leurs résultats ont montré que l’activité de fusion de la protéine F mutante est supprimée en raison de l’interférence des protéines F normales, mais cette interférence est surmontée par l’accumulation de mutations dans la protéine F.
Lorsqu’une protéine F stimule la fusion membranaire au niveau d’une synapse, plusieurs génomes du virus de la rougeole sont transmis simultanément au neurone suivant. Ce phénomène est connu sous le nom de « transfert de masse ». Dans cette condition, les génomes normal et mutant ont subi une translocation ensemble simultanément, entraînant la formation de protéines F normales et mutantes ensemble dans une cellule infectée. Crédit : Université de Kyushu/Hidetaka Harada/Yuta Shirogane
Dans un autre cas, l’équipe a découvert qu’un ensemble différent de mutations dans la protéine F conduisait exactement au résultat opposé : une diminution de l’activité de fusion. Cependant, à leur grande surprise, cette mutation peut en fait coopérer avec des protéines F normales pour augmenter l’activité de fusion. Ainsi, même les protéines F mutantes qui semblent incapables d’infecter les neurones peuvent infecter le cerveau.
« Cela va presque à l’encontre du modèle de réplication virale de la ‘survie du plus apte’. En fait, c’est dans ce phénomène que mutations Interférer et/ou coopérer les uns avec les autres s’appelle la « sociologie ». Il s’agit encore d’un nouveau concept, mais des virus ont été observés interagissant les uns avec les autres en tant que groupe. C’est une perspective excitante », explique Shirogane.
L’équipe espère que leurs découvertes aideront à développer des traitements pour la SSPE, ainsi qu’à élucider les mécanismes évolutifs communs pour les virus qui ont des mécanismes d’infection similaires à la rougeole tels que les nouveaux coronavirus et les virus de l’herpès.
« Il y a beaucoup de mystères dans les mécanismes par lesquels les virus provoquent des maladies. Depuis que j’étais un pro Etudiant en médecinej’étais intéressé par son fonctionnement Rougeole virus Causée par la SSPE. Je suis heureux que nous ayons pu élucider le mécanisme de cette maladie.
Plus d’information:
Yuta Shirogane, l’activité de fusion de groupe détermine la direction neurale d’une masse entière transmise par un virus enveloppé, La science avance (2023). DOI : 10.1126/sciadv.adf3731. www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adf3731
Fourni par l’Université de Kyushu
la citation: Le virus de la rougeole « coopère » avec lui-même pour provoquer une encéphalite mortelle (2023, 27 janvier) Extrait le 27 janvier 2023 de https://medicalxpress.com/news/2023-01-measles-virus-cooperates-fatal-encephalitis .html
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