Quand le virus Zika joue au cheval de Troie, l'invasion est garantie !
Publié par Isabelle le 05/10/2019 à 14:00
Source: CNRS INSB

Le virus Zika est responsable de neuropathies graves chez le foetus comme chez l'adulte. Le virus dissémine jusque dans le cerveau sans que l'on comprenne comment. Dans un article publié dans Nature Communications, les chercheurs démontrent que le virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une forme...) Zika détourne un processus physiologique en se cachant dans des cellules immunitaires du sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain...) qui vont naturellement migrer vers des organes de l'hôte, favorisant ainsi la dissémination du virus.

Le virus Zika a été découvert dans la forêt (Une forêt ou un massif forestier est une étendue boisée, relativement dense, constituée d'un ou plusieurs peuplements d'arbres et d'espèces associées. Un boisement de faible étendue est dit...) Zika (Uganda) il y a plus de 70 ans, mais c'est en 2015, avec l'épidémie qui a frappée le Brésil, que les chercheurs ont identifié les pathologies associées à l'infection. En particulier, l'infection d'une femme enceinte par le virus Zika augmente significativement le risque de sous-développement du cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du...) du foetus. Aujourd'hui, d'autres pathologies neurologiques sont associées à l'infection, même chez les adultes. Cependant, une question toujours en suspens est de savoir comment le virus Zika atteint le cerveau, malgré la présence d'une barrière hématoencéphalique hermétique (barrières de cellules séparant le sang du cerveau).

Ces travaux, en collaboration avec de nombreux groupes en France et à l'international, ont mis en évidence la capacité du virus à se cacher dans les monocytes (sous-type de globules blancs du sang) et de les forcer à migrer vers le cerveau, afin de passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) cette barrière imperméable sans encombres. Pour arriver à ces conclusions, les chercheurs ont dû développer un modèle hybride (En génétique, l'hybride est le croisement de deux individus de deux variétés, sous-espèces (croisement intraspécifique), espèces (croisement...) original leur permettant de visualiser en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) réel et en 3 dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de révolution.) les vaisseaux sanguins fluorescents d'un poisson-zèbre injecté avec des monocytes humains infectés par le virus Zika. Dans ces conditions, les monocytes exposés au virus ont acquis une plus forte capacité à adhérer à la paroi des vaisseaux sanguins et à migrer vers les tissus que des monocytes non-infectés. Cela constitue l'une des premières preuves expérimentales in vivo que les virus utilisent le concept dit du "cheval (Le cheval (Equus ferus caballus ou equus caballus) est un grand mammifère herbivore et ongulé appartenant à l'une des sept espèces de la famille...) de Troie".

En allant plus loin, les chercheurs ont pu déterminer par spectrométrie de masse (La spectrométrie de masse est une technique d'analyse chimique permettant de détecter et d'identifier des molécules d’intérêt par mesure de leur masse monoisotopique. De plus, la spectrométrie de masse permet de...) que les monocytes infectés présentent à leur surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) une augmentation significative de l'expression d'une dizaine de molécules d'adhésion (En physique, l'adhésion est l'ensemble des phénomènes physico-chimiques qui se produisent lorsque l’on met en contact intime deux matériaux, dans le but de créer une résistance mécanique...), leur conférant cette capacité à s'attacher aux cellules endothéliales, et donc favoriser leur migration du sang vers les tissus adjacents.

Afin de se rapprocher de conditions plus physiologiques, des "mini-cerveaux" produits in vitro à partir de cellules souches embryonnaires humaines ont également été utilisés dans cette étude pour révéler que les monocytes infectés par le virus Zika favorisent la dissémination du virus dans le cerveau par rapport à des virus n'étant pas transportés par les monocytes.

Enfin, un inhibiteur capable d'empêcher la migration des monocytes infectés, mais pas la migration des monocytes non-infectés, a pu être identifier. Ces résultats prometteurs permettent d'imaginer de nouvelles stratégies visant à empêcher la migration des monocytes vers le cerveau et ainsi éviter l'apparition de pathologies neurologiques induites par le virus.


© Ayala-Nunez et al.Figure: (a) Des embryons de poisson-zèbre exprimant des cellules endothéliales fluorescentes (vert) constituant les vaisseaux sanguins ont été injectés avec des monocytes primaires humains (rose) préalablement infectés par le virus Zika pendant 48 h. (b) Par microscopie confocale, les monocytes sont retrouvés dans les vaisseaux sanguins du poisson-zèbre. (c) Après 6-8 h post-injection, des reconstitution 3D permettent de clairement identifier et quantifier les monocytes se trouvant toujours dans les vaisseaux sanguins (intravascular), ayant migré vers un tissue adjacent (Extravascular), ou bien en court de migration (Transmigrating).

Film 04.10.2019 Vidéo-microscopie confocale en temps réel d'embryons de poisson-zèbre exprimant des cellules endothéliales fluorescentes (vert) constituant les vaisseaux sanguins et injectés avec des monocytes primaires humains (rose) préalablement infectés par le virus Zika pendant 48 h. Le film montre le passage dans la circulation sanguine de monocytes et l'arrêt de quelques-uns d'entre eux à l'interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de connaître de l’autre pour pouvoir fonctionner...) avec des cellules endothéliales. Temps réel d'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un bien.) 53 secondes totales. Partager Audiodescription (L'audiodescription est une sorte de sous-titrage[1] adapté aux déficients visuels (non-voyants et malvoyants).)

Pour en savoir plus:
Zika virus enhances monocyte adhesion and transmigration favoring viral dissemination to neural cells.
Ayala-Nunez NV, Follain G, Delalande F, Hirschler A, Partiot E, Hale GL, Bollweg BC, Roels J, Chazal M, Bakoa F, Carocci M, Bourdoulous S, Faklaris O, Zaki SR, Eckly A, Uring-Lambert B, Doussau F, Cianferani S, Carapito C, Jacobs FMJ, Jouvenet N, Goetz JG, Gaudin R.
Nat Commun. 2019 Sep 27;10(1):4430. doi: 10.1038/s41467-019-12408-x.

Contact chercheur:
- Raphael Gaudin -
Chercheur CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le...) de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) en infectiologie de Montpellier (IRIM) - (CNRS / Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études...) de Montpellier)
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