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Qu'est-ce qui bloque la grippe aviaire dans les cellules humaines? – Actualite-sante

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Normalement, les virus de la grippe aviaire ne se propagent pas facilement d'une personne à l'autre. Mais si cela se produit, cela pourrait déclencher une pandémie. Des chercheurs du MDC et du RKI ont maintenant expliqué dans la revue Nature Communications ce qui rend le saut des animaux aux humains moins probable.

Chaque fois que des gens deviennent soudainement infectés par un virus de la grippe aviaire tel que H5N1, H7N9, et H5N6, l'Organisation mondiale de la santé (OMS) doit évaluer le risque: s'agit-il des premiers signes d'une pandémie? Ou s'agit-il seulement de quelques dizaines ou centaines de cas qui ne sont survenus que par contact étroit avec des volailles infectées? Les chercheurs dirigés par le professeur Matthias Selbach du Centre Max Delbrueck de médecine moléculaire (MDC) ont maintenant trouvé une autre pièce du puzzle qui peut être importante dans cette évaluation initiale. Dans un article publié dans Nature Communications les chercheurs expliquent que les virus de l'influenza aviaire A (IAV) sont incapables de transformer les cellules humaines infectées en usines de virus efficaces, car ils ne produisent pas suffisamment de la protéine de matrice M1 après l'infection . Cependant, le virus a besoin de cette protéine pour exporter ses nombreuses copies de son matériel génétique à partir du noyau cellulaire – une condition préalable à la construction de nouveaux virus. . Chaque membre de cette famille porte le nom de deux croûtes épineuses à la surface du virus: l'hémagglutinine (H), qui permet au virus d'infecter les cellules humaines et animales où il peut se multiplier, et la neuraminidase (N), qui aide la progéniture du virus à s'extraire de la cellule infectée. Chez la sauvagine, il existe 16 sous-types connus d'hémagglutinine et neuf sous-types connus de neuraminidase. Cela se traduit par au moins 144 combinaisons possibles qui changent constamment et s'adaptent à de nouveaux hôtes – comme les poulets, par exemple, mais aussi les mammifères, y compris les chevaux, les porcs et les humains.

Ces nouvelles variantes de virus sont souvent plus dangereuses que la grippe saisonnière , car le système immunitaire humain ne les a jamais rencontrés auparavant. Certaines personnes se retrouvent sans défense, tandis que le système immunitaire d'autres réagit si violemment que la résistance de la personne endommage le corps. Dans le pire des cas, une pandémie pourrait coûter des millions de vies. La grippe espagnole de 1918, par exemple, a fait plus de 50 millions de victimes. Les chercheurs du monde entier tentent donc de comprendre les règles qui déterminent quand il y a possibilité de pandémie, et quand il n'y en a pas.

Pourquoi les cellules humaines sont-elles de mauvaises usines de virus pour la grippe aviaire? [19659003] "L'hémagglutinine chez l'homme et les oiseaux a une structure chimique légèrement différente, par exemple, ce qui rend plus difficile pour un virus de la grippe aviaire d'infiltrer une cellule humaine qu'une cellule d'oiseau", explique Selbach. Boris Bogdanow, étudiant au doctorat au sein du groupe de recherche de Selbach et principal auteur de la présente étude, a concentré ses recherches spécifiquement sur les autres barrières d'espèces naturelles qui existent dans les virus de la grippe.

Le groupe de Matthias Selbach analyse les protéines en utilisant la spectrométrie de masse quantitative. En collaboration avec l'Institut Robert Koch (RKI), Boris Bogdanow et ses collègues ont infecté séparément les cellules épithéliales pulmonaires humaines avec un virus de la grippe aviaire et un virus de la grippe humaine. Ils ont ensuite mesuré la quantité de toutes les protéines nouvellement produites dans le spectromètre de masse. La chercheuse postdoctorale, la Dre Katrin Eichelbaum, avait également mis au point une méthode qui permet la différenciation précise des protéines nouvelles et anciennes. "Dans la première analyse, nous n'avons trouvé aucune différence majeure entre les deux souches", rapporte Boris Bogdanow. "À première vue, le virus de la grippe aviaire et le virus humain ont montré peu de différence en ce qui concerne la production de protéines, ce qui était assez surprenant."

Mais le diable est dans les détails, donc Bogdanow a effectué des analyses plus approfondies pour prendre une regarder de plus près la distribution des protéines. Ce faisant, il est tombé sur la protéine de matrice M1, dont des quantités beaucoup plus importantes ont été produites dans les cellules pulmonaires infectées par le virus humain. La protéine M1 est responsable, entre autres, d'exporter l'ARN viral répliqué du noyau des cellules infectées, puis de l'assembler avec d'autres protéines virales nouvellement produites pour former la progéniture du virus de la grippe. Serait-il donc possible que l'ARN viral des virus de la grippe aviaire dans les cellules humaines reste piégé dans le noyau cellulaire parce qu'il y a trop peu de protéine M1?

Une autre pièce du puzzle

Microscopie à fluorescence les enquêtes ont confirmé ces soupçons. Le matériel génétique du virus de la grippe aviaire était beaucoup moins capable de se détacher du noyau cellulaire que l'ARN du virus de la grippe humaine. Mais pourquoi? Avec l'aide de la plateforme de séquençage du MDC et du professeur Irmtraud Meyer, ils ont découvert un petit segment dans l'ARN viral du virus de la grippe aviaire qui affecte l'épissage alternatif. "Nous appelons cela un élément cis-régulateur", explique Bogdanow. "L'épissage alternatif régule les protéines qui sont finalement fabriquées à partir d'un seul gène, car de nombreux gènes codent pour plus d'une protéine. Lorsque les cellules humaines sont attaquées par la grippe aviaire, cet élément garantit la production de plus de M2 ​​plutôt que de M1."

Afin d'évaluer la pertinence de ce résultat, le professeur Thorsten Wolff et son équipe de recherche de l'Institut Robert Koch ont transféré l'élément cis-régulateur du virus de l'oiseau au virus humain. Cela a en effet entraîné une réplication moins efficace du virus de la grippe humaine dans les cellules pulmonaires humaines. L'équipe de Selbach a même mené une expérience similaire avec des virus de la grippe espagnole, dont le matériel génétique a été isolé dans les années 90 de tombes dans le sol du pergélisol de l'Alaska. Cependant, ils n'ont utilisé qu'une petite partie de l'ARN viral et non le virus entier pour l'expérience. Néanmoins, ils ont également pu confirmer leur théorie sur l'élément cis-régulateur de ce virus.

"La pathogénicité d'un virus de la grippe aviaire et son potentiel pandémique dépendent, bien sûr, de nombreux facteurs", explique Selbach. "Une étude sur les cultures cellulaires ne peut pas couvrir tous ces facteurs. Néanmoins, il pourrait être utile à l'avenir d'inclure une analyse de ce segment d'ARN dans l'évaluation des risques des virus de la grippe aviaire."

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