ETUDE DE LA PREVALENCE DE L’INFECTION PAR LE V IRUS DE L’HEPATITE C

STRUCTURE

Le VHC (figure1) est constitué de l’extérieur vers l’intérieur (25-63-81) : – d’une enveloppe – d’une capside, structure protéique qui protège l’information génétique -d’un génome : l’ARN (acide ribonucléique) qui porte l’information génétique Figure 1 : Virus de l’hépatite C (www.chu-rouen.fr/hépatite C/virus.htm) 3-1 Enveloppe L’enveloppe du VHC est une st ructure souple dérivée de la membrane du réticulum endoplasmique de la cellule infectée par bourgeonnement. Elle est constituée d’une bicouche lipidique d’origine cellulaire dans laquelle s’insèrent des glycoprotéines virales (E1, E2) (13-28). Les protéines virales sont synthétisées sur les ribosomes fixés à la membrane du RE rugueux. Elles vont entrer dans la lumière du RE ou elles seront glycosylées 12 puis transportées et insérées dans la membrane du RE (13). Elles sont associées en un hétérodimère E1E2. L’enveloppe est une protection supplémentaire du gé nome viral. Les glycoprotéines de l’enveloppe déterminent le tropisme cellulaire et tissulaire du virus. Elle est impliquée dans l’attachement du virus au récepteur de la cellule hôte et dans la fusion de l’enveloppe avec la membrane cellulaire ce qui permet la libération de la nucléocapside et dans l’échappement du virus au système immunitaire

Capside

Son rôle est essentiellement un rôle de protection du génome viral. Il facilite aussi le transfert de ce génome à la cellule. La capside du VHC est une structure polymérisée à base d’une seule sous-unité protéique : la protéine C. Ces unités de structure de la capside du VHC sont regroupées en oligomères appelés capsomères. Ces capsomères s ont eux même regroupés pour former une figure géométrique régulière de symétrie cubique appelée icosaèdre.

Le génome

Le génome du VHC est un ARN (acide ribonucléique) simple brin de polarité positive (41). Par définition, on appelle ARN de polarité positive, L’ARN doué de propriétés messagères et de ce fait directement infectieux. Cet ARNm sert donc de matrice à la synthèse du polypeptide. La taille du génome est d’environ 10.000 nucléotides, variant d’un type viral à un autre (13). Sa masse moléculaire est de 4000 KDa. Le génome du VHC comprend 3 parties : – Une région non codante 5’de 324 à 341 nucléotides. Cette région représente la partie la plus conservée du génome dans différents isolats du VHC et elle contient une structure tige-boucle qui joue un r ôle de site d’entrée interne des ribosomes (IRES : Internal Ribosome Entry Site) pour la traduction du cadre de lecture ouvert viral (33 ). – Un cadre de lecture ouvert (41) qui code pour une polyprotéine d’environ 3033 acides aminés (13-81). Au cours de la traduction, cette polyprotéine est clivée par la combinaison des protéases virales (NS2 et NS3) et cellulaires (signalases) donnant les différentes protéines de structure constitutives des virions et les protéines non structurales de fonctions régulatrices (figure 2) (63). – Ce cadre de lecture est suivi en 3’, d’une courte séquence non traduite de 27 à 55 nucléotides qui intervient dans la réplication (63 ). o Protéines structurales : – La protéine C (capside) est obtenue par clivage de E1 et est constituée de 191 acides aminés. C’est une protéine très basique de 21 KDa. Elle est très conservée d’une souche virale à l’autre et fortement antigénique. Elle possède une puissante oncogénicité (5). Sa fonction principale est de servir à la formation des capsides virales par polymérisation (61). De très nombreuses autres fonctions et propriétés potentielles de la protéine ont été décrites in vitro. Elle pourrait ainsi inhiber ou induire l’apoptose selon le type cellulaire, contrôler l’activité des promoteurs viraux, activer des facteurs de transcription (63-80). Elle pourrait aussi induire une stéatose hépatique due à un défaut de l’excrétion des acides gras (75). – Les protéines d’enveloppe E1 et E2 du VHC sont des protéines intégrales de membrane fortement glycosylées (13). Elles présentent une masse moléculaire de 31 KDA et 70 KDa respectivement. Elles sont obtenues par clivage hétéroprotéolytique de la polyprotéine aux sites C/E1, E1/E2 et E2/NS2 (25). E1 et E2 interagissent pour former des complexes : des hétérodimères E1E2 stabilisés par des liaisons non covalentes et des agrégats liés par des ponts disulfures. Elles sont impliquées dans la reconnaissance cellulaire et l’interaction des particules virales avec les récepteurs mais aussi dans le mécanisme d’échappement immunitaire (13-28-30). – La protéine P7 dont le rôle est encore inconnu. o Protéines non structurales (61-63) – La protéine NS2, protéine membranaire de 23 KDa, contient un domaine cystéine protéase responsable de l’auto clivage NS2/NS3. – La protéine NS3 a un poids moléculaire de 70 KDA, elle code pour trois enzymes : une protéase, une ATPase et une hélicase. 14 – La protéine NS4a est une polyprotéine hydrophobe de 8 KDA. Outre sa fonction de cofacteur indispensable à l’activité protéasique de la protéine NS3, elle pourrait interagir avec les protéines NS4b et NS5a orchestrant ainsi l’assemblage des protéines non structurales du vi rus aboutissant à l a formation d’un complexe de grande taille jouant un rôle primordial dans la réplication virale. – La protéine NS4b est une protéine de 27 KDA intervenant dans la réplication virale. – La protéine NS5a existe sous une forme mature de 56 KDA et sous une forme hyperphosphorylée de 58 KDA. Elle est obtenue par clivage de la polyprotéine par la protéase NS3. – La Protéine NS5b est une protéine de 68 K DA qui contient l’activité polymérase. 5’ 3’ NH2 COOH Traduction Maturation post traductionnelle P7 Figure 2 : Structure du génome du VHC (68) Cadre de lecture ouvert Polyprotéine précurseur C E1 E2 P NS2 NS3 NS4a/b NS5 a/b 15 4- VARIABILITE GENETIQUE Depuis la découverte du VHC en 1989, de nombreux isolats ont été identifiés, témoignant de la variabilité génétique du virus et conduisant au concept de génotype du VHC. Au moins 6 génotypes (1, 2, 3…) et environ 100 sous types (1a, 1b, 2a, 2b, 2c…) sont identifiés à ce jour (58). L’homologie de séquences est d’au moins 91% entre isolats d’un même génotype ; elle est de 79% entre sous-types et est de 68% entre différents génotypes. La classification du virus en différents génotypes est basée sur le séquençage complet ou pa rtiel des r égions de la capside, de l ’enveloppe et des régions non structurales du gé nome viral. La comparaison des séquences a révélé la présence d’une région variable entre les acides aminés 215 et 255 da ns E1 et deux régions hypervariables dans E2, localisées entre les acides aminés 390 et 410 pour HVR1, et entre les acides aminés 474 et 480 pour HVR2 (27-43). Cette variabilité est le résultat de mutation génomique (taux estimé à 2.10 3 substitutions/sites/an) ayant eu lieu lors de la réplication virale et de l’absence d’un système de correction d’erreurs de l’ARN polymérase virale (62-63-77). La variabilité génétique du VHC est en partie responsable de la persistance virale et donc de la chronicité de la maladie, et d’un échappement immunologique, thérapeutique ou vaccinal du virus.

Répartition géographique des génotypes du VHC

Le VHC est ubiquitaire (25-63). Initialement on pensait qu’à une région donnée correspondait un génot ype donné. On sait maintenant qu’il existe un mélange de génotypes au sein d’une région donnée. Le brassage de ces différents génotypes est dû à l’essor des voyages et des communications ainsi qu’au développement de l a toxicomanie, des transfusions sanguines et du commerce des produits sanguins. La répartition géographique des différents génotypes est à présent bien établie. Certains types sont présents dans l’ensemble des régions du monde. Ainsi les génotypes 1, 2 e t 3 sont responsables de la majorité des infections par le VHC en Europe de l’Ouest, en Amérique du Nord, au Japon, en Thaïlande, en Inde et en Australie (25-63). 16 Par contre d’autres sont caractéristiques de ce rtains continents (25-63). Le génotype 4 a été identifié avec une forte prévalence en Afrique Centrale, en Afrique du Nord et dans le Moyen Orient. Le type 5 est retrouvé presque exclusivement en Afrique du Sud. Le type 6 est retrouvé au Sud-Est asiatique ( Hongkong, Vietnam). La répartition des sous types est variable d’un continent à l’autre et même d’un pays à l’autre. Dans une même région, la répartition des génotypes est fonction des populations infectées (transfusés, toxicomanes, hémophiles, hémodialysés…) (71- 64). Des cas de co-infection par deux ou plusieurs types ont été décrits en particulier chez les hémophiles (76). 4-2 Notion de quasi-espèce L’analyse de plusieurs isolats du VHC à partir d’un même patient a prouvé qu’un génome viral responsable de l ’infection ne peut pas être défini par une simple séquence, mais par une population de variants de séquences voisines étroitement liées les uns aux autres (8). Le VHC circule chez les sujets infectés sous la forme d’un mélange complexe et en équilibre instable de variants génétiquement distincts bien qu’apparentés (76). Cette organisation de l’information génétique est appelée quasiespèce et représente l’une des principales caractéristiques du VHC. La présence de multiples variants et la génération continue de variants permettent la sélection rapide des variants les mieux adaptés aux conditions environnementales au sein desquelles le virus se réplique (60). Des études ont montré que lorsque la diversité des quasiespèces augmente lors de la phase aiguë, les patients développent une hépatite chronique. Ceci confère au VHC un avantage en terme de survie. La distribution en quasi-espèces serait probablement responsable de l’échappement du vi rus à la réponse immunitaire de l’hôte et de la résistance du virus aux traitements anti-viraux (63).