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La biologie du virus Zika

Renseignez-vous sur la biologie, les origines, le cycle de vie et les symptômes du virus Zika.

Introduction

Vous avez peut-être déjà entendu parler du virus Zika. En raison de sa propagation sur le continent américain entre 2015 et 2016, beaucoup de gens ont voulu en savoir plus à son propos.
Dans cet article, on étudiera le virus Zika d'un point de vue biologique. D'abord, on examinera sa structure, son cycle de vie et son mode de transmission, en décrivant comment il infecte les cellules. Ensuite, on discutera de ses effets chez l'homme, et des perspectives de contrôle et de gestion du virus.

Qu'est-ce que le virus Zika ?

Le virus Zika appartient à un groupe de virus appelés les flavivirus, qui comprennent la dengue, les virus du Nil occidental et de la fièvre jaune1. Les flavivirus constituent de minuscules structures faites de protéines, d'ARN (une molécule apparentée à l'ADN) et d'une membrane lipidique. Chaque particule virale comporte un génome d'ARN simple brin, protégé par une coque protéique appelée la capside. Cette dernière est entourée d'une sphère membranaire externe ou enveloppe2. Dans le cliché de microscopie en bas à droite, vous pouvez visualiser des particules de virus Zika, qui apparaissent sous la forme de petites sphères sombres. La flèche indique une particule.
À gauche, schéma d'une particule virale de Zika en coupe transversale et vue de l'extérieur. Le virus se compose d'une molécule d'ARN, protégée par une capside protéique, elle-même dotée d'une enveloppe. L'enveloppe contient de nombreuses protéines qui recouvrent presque toute la surface de la particule virale.
À droite, cliché de particules du virus Zika en microscopie électronique à transmission. Les particules sont visibles sous forme de petites sphères avec un noyau foncé et des bords plus clairs.
_Crédit d'images : à gauche, schéma modifiée à partir de "Zika virus: Virion," par ViralZone, Swiss Institute of Bioinformatics (CC BY-NC 4.0) ; à droite, "Zika virus," de C. Goldsmith, CDC Public Health Image Library (domaine public)._
L'une des particularités fondamentales des virus réside dans le fait qu'ils ne peuvent pas se reproduire seuls. Ils doivent donc infecter des cellules hôtes et les "reprogrammer" en usines productrices de virus. Le virus Zika ne fait pas exception à cette règle. Il ne peut pas se reproduire par lui-même, mais il infecte et se réplique dans les cellules de plusieurs espèces, y compris des humains, des singes et des moustiques3. Bien que l'on ignore quels sont les types cellulaires ciblés par le Zika dans le corps humain, les études réalisées à partir de cellules en culture (des cellules qui poussent dans des boîtes) indiquent que le virus peut infecter toute une variété de cellules immunitaires de notre peau4.

D'où vient le virus Zika ?

Le Zika n'est pas un nouveau virus. Il est isolé pour la première fois en 1947, chez un singe de la forêt de Zika en Ouganda. Le premier cas humain est signalé en 19545. Quelques cas supplémentaires sont recensés en Afrique dans les années qui suivent, puis en Asie équatoriale dès la fin des années 1960. Au cours de cette période, aucune complication grave ou épidémie n'est documentée et la détection sanguine d'anticorps contre le virus Zika suggère que les habitants des zones concernées y sont largement exposés6. Pour ces raisons, le Zika est alors classé comme virus sporadique et bénin5.
En 2007, la première épidémie documentée de virus Zika se produit sur les îles Yap en Micronésie. On estime que plus de 70 % de la population âgée de plus de 3 ans est alors infectée5. Bien qu’aucune complication grave ou hospitalisation ne soit signalée, l'ampleur de cette épidémie est sans précédent, le nombre total de cas de Zika rapportés n'ayant jamais excédé le nombre de 15. L'absence d'exposition antérieure au virus Zika explique peut-être pourquoi la population des îles Yap est plus sensible à l'infection que les populations habituellement touchées par le virus5.
En 2013 et en 2014, une autre épidémie de Zika survient en Polynésie française et dans les îles environnantes. Au cours de cette épidémie, les autorités sanitaires remarquent une fréquence accrue des troubles neurologiques, notamment du syndrome de Guillain-Barré (qui cause une paralysie temporaire), ainsi que des anomalies du système nerveux et du cerveau chez les nourrissons5,7.
Les premiers cas locaux de Zika sur le continent américain sont signalés au Brésil en mai 2015. Puis, la présence du virus est rapportée dans de nombreux pays d'Amérique du Sud et centrale. Les souches du virus Zika aux Amériques à cette époque sont étroitement apparentées à celles de l'épidémie de Polynésie française, ce qui suggère que le virus s'est propagé au Brésil depuis la Polynésie française8,9.

Comment le virus Zika se transmet-il ?

Le principal mode de transmission du virus Zika dépend des moustiques du genre Aedes. C'est aussi le cas des flavivirus apparentés, tels que la dengue, la fièvre jaune et le virus du Nil occidental. Quand un moustique se nourrit du sang d'une personne infectée par le Zika, le virus peut infecter les cellules du moustique. Une fois que l'infection s'est développée chez le moustique (généralement après une période d'environ une semaine et demie), sa salive contient des particules virales10. Quand il pique un autre humain à l'occasion d'un repas sanguin, les particules virales peuvent être transmises à l'homme, qui peut contracter le Zika.
Photographie du moustique Aedes albopictus.
_Crédit d'image : "Aedes albopictus," de James Gathany, CDC Public Health Information Library (domaine public)._
Ce mode de transmission est de loin le plus courant pour le virus Zika. Néanmoins, il en existe d'autres. Par exemple, une femme enceinte qui contracte le virus Zika peut transmettre ce dernier au fœtus en cours de développement, ou au bébé lors de l'accouchement. Il y a également eu quelques cas de transmission du virus Zika par contact sexuel ou par transfusion sanguine à partir d'un donneur infecté11,12.

Comment le virus Zika infecte-t-il les cellules ?

Une fois que les particules de virus Zika sont dans le corps humain, elles doivent pénétrer dans des cellules individuelles afin de se reproduire et de fabriquer plus de virus. L'entrée dans la cellule se fait grâce à des protéines spécifiques, portées par l'enveloppe externe de la particule virale, qui interagissent avec des récepteurs protéiques à la surface des cellules humaines. Lorsque les protéines virales se lient aux récepteurs de la cellule, elles "trompent" cette dernière en lui faisant internaliser la particule virale13.
_Image modifiée à partir de "Zika virus: Genome, par ViralZone, Swiss Institute of Bioinformatics (CC BY-NC 4.0)._
À l'intérieur de la cellule, le génome ARN du virus est libéré dans le cytoplasme, le principal compartiment liquide de la cellule. Là, la molécule d'ARN est "lue" (traduite) par des enzymes cellulaires pour fabriquer une longue protéine, qui est décomposée en un certain nombre de protéines plus petites (voir l'image à gauche). Certaines de ces protéines sont les composants structuraux nécessaires à la fabrication de nouvelles particules virales, comme les protéines de capside et les protéines d'enveloppe. Les autres protéines virales copient et transforment le génome d'ARN13,14.
Les protéines virales et les copies de l'ARN génomique s'assemblent à la surface du réticulum endoplasmique (RE), un compartiment membranaire qui fait partie du système d’export de la cellule. De nouvelles particules virales bourgeonnent depuis l’intérieur du RE, emportant avec elles une petite fraction de la membrane du RE. Cette membrane "volée" formera l'enveloppe virale. Les particules traversent ensuite une autre structure, l'appareil de Golgi, où elles sont modifiées davantage avant d'être relâchées à la surface de la cellule13,14. Les particules virales libérées peuvent infecter d'autres cellules, poursuivant ainsi le cycle infectieux.
Schéma basé sur "The flavivirus life cycle," de Ted Pierson 15.

Quels sont les symptômes et les effets du Zika ?

Dans la plupart des cas, l'infection par le virus Zika entraîne des symptômes très modérés. Selon le Centres pour le contrôle et la prévention des maladies américain, seule une personne infectée sur 5 tombe malade, et les symptômes classiques incluent une éruption cutanée, de la fièvre, une conjonctivite (irritation des yeux) et des douleurs articulaires16. Ces symptômes finissent généralement par disparaître et la plupart des gens ne présentent aucun effet durable suite à l'infection.
Les femmes enceintes infectées et leur fœtus présentent plus de risques de développer une complication grave17. Plus précisément, il existe un lien entre l'infection par le virus Zika pendant la grossesse et une maladie appelée microcéphalie (petite tête) chez le nouveau-né. La microcéphalie peut entraîner des problèmes neurologiques ou des retards de développement, mais ces effets varient considérablement d'une personne à une autre18. Les autorités sanitaires encouragent les femmes qui sont (ou pourraient tomber) enceintes à prendre des mesures pour éviter toute exposition au virus Zika19.
Dans une très petite fraction des cas, le virus Zika peut être lié à des problèmes neurologiques, tels que le syndrome de Guillain-Barré. Il s'agit d'une maladie auto-immune qui entraîne une paralysie généralement temporaire (elle dure quelques semaines voire quelques mois dans la plupart des cas). Une fréquence accrue du syndrome de Guillain-Barré a été signalée dans les zones où le virus Zika circule activement, mais les chercheurs tentent encore de déterminer s'il existe une relation causale20.

Que peut-on faire face au Zika ?

À l'époque, pour une prévention à court terme, les autorités sanitaires avaient recommandé que la population se protège contre le virus Zika en évitant de s'exposer aux moustiques dans les régions où le virus était actif. Pour les personnes qui appartenaient à un groupe à haut risque, comme les femmes enceintes, il était conseillé de reporter les déplacements dans les régions qui hébergaient le virus21. Pour ceux qui vivaient dans ces régions où le virus circulait activement, il fallait éviter l'exposition en restant à l'intérieur, utilisant des répulsifs et des moustiquaires, et en éliminant toutes les sources d'eau stagnante (qui constituent une zone de nidification pour les moustiques)22.
À plus long terme, un vaccin contre le virus Zika pourrait offrir une protection plus durable. La bonne nouvelle, c'est que l'utilisation d'un vaccin contre la dengue, un flavivirus apparenté au Zika, a récemment été approuvée au Brésil. Ce vaccin a été élaboré à partir d'une forme inactivée de la fièvre jaune, un flavivirus voisin. Il est possible qu'une stratégie similaire puisse être utilisée pour un vaccin contre le virus Zika23. Lorsque cet article a été rédigé, des résultats préliminaires prometteurs avaient été obtenus chez la souris pour un vaccin candidat contre le virus Zika24. Cependant, de nombreux autres tests sont encore nécessaires pour déterminer si ce dernier et d'autres vaccins potentiels sont sûrs et efficaces chez l'homme.
Note : Cet article ne fournit pas d'avis médical et a été rédigé uniquement à titre informatif. Demandez toujours l'avis d'un professionnel de santé qualifié pour toute question relative à un problème de santé. N'ignorez jamais un avis médical professionnel et ne retardez pas la prise de rendez-vous chez un médecin à cause de quelque chose que vous auriez lu ou vu sur Khan Academy.
Dernière mise à jour le 10 mai 2016

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