Le passage de l’herpès dans le système nerveux est facilité par une astuce sinistre.
- Des scientifiques découvrent comment l’herpès kidnappe des protéines pour infecter le système nerveux
- Ouvre la porte aux vaccins HSV1 et HSV2 tant attendus
- Plus de la moitié des adultes américains sont porteurs de l’herpès HSV1
- Le virus peut provoquer la cécité, une encéphalite potentiellement mortelle et peut contribuer à la démence
L’herpès de type 1 est scellé par un baiser pour la vie. Plus de la moitié des adultes américains sont porteurs du HSV1 (virus de l’herpès simplex de type 1) qui hiberne dans le système nerveux périphérique et ne peut jamais être éradiqué.
Une nouvelle étude de Northwestern Medicine publiée dans La nature a découvert la stratégie sournoise du virus pour infecter le système nerveux, ouvrant la voie au développement de vaccins tant nécessaires pour le HSV1 et son proche frère HSV2.
Certains porteurs n’éprouveront même jamais autant qu’un bouton de fièvre du HSV1. Mais pour d’autres, cela peut provoquer la cécité ou une encéphalite mortelle. Il y a de plus en plus de preuves qu’il contribue à la démence.
Et le HSV2, qui est plus communément transmis par contact sexuel, peut être transmis de la mère au nouveau-né pendant le processus d’accouchement sous forme d’herpès néonatal, apparaissant sous forme de lésions sur tout le corps du nourrisson. La plupart des bébés se rétablissent, mais dans le pire des cas, cela peut provoquer des lésions cérébrales ou se propager dans tous les organes et être mortel.
“Nous avons désespérément besoin d’un vaccin pour empêcher l’herpès d’envahir le système nerveux”, a déclaré Gregory Smith, PhD, professeur de microbiologie-immunologie.
La nouvelle étude du laboratoire de Smith a découvert une voie vers cela. L’étude a découvert comment l’herpès kidnappe une protéine des cellules épithéliales et la transforme en un transfuge pour l’aider à voyager dans le système nerveux périphérique. Ils ont appelé le processus « assimilation ». Il s’agit d’une découverte qui peut avoir de vastes implications pour de nombreux virus, y compris le VIH et SRAS-CoV-2, a déclaré Smith.
Chevaucher les rails
“Le virus doit injecter son code génétique dans le noyau, afin qu’il puisse commencer à produire plus de virus de l’herpès”, a déclaré Smith. « Il reprogramme la cellule pour qu’elle devienne une usine à virus. La grande question est de savoir comment parvient-il au noyau d’un neurone ? »
Comme de nombreux virus, l’herpès saute sur les voies ferrées dans la cellule appelée microtubules et utilise des moteurs protéiques appelés dynéine et kinésine pour se déplacer le long des voies. L’équipe de Smith a découvert que l’herpès utilise un moteur à kinésine qu’il apporte d’autres cellules pour le transporter vers le noyau du neurone. Cette protéine kinésine devient un transfuge pour servir le but du virus.
“En apprenant comment le virus réalise cet exploit incroyable pour pénétrer dans notre système nerveux, nous pouvons maintenant réfléchir à la manière de supprimer cette capacité”, a déclaré Smith. « Si vous pouviez l’empêcher d’assimiler la kinésine, vous auriez un virus qui ne pourrait pas infecter le système nerveux. Et puis vous avez un candidat pour un vaccin préventif.
L’herpès fait un voyage « à travers le pays »
Imaginez la cellule comme une gare de triage. Toutes les pistes mènent au moyeu appelé centrosome. Il existe deux types de locomotives : les protéines dynéine et kinésine. L’un se dirige vers le hub – disons le centre-ville – et l’autre s’en éloigne vers les banlieues.
Lorsqu’un virus plus typique, comme la grippe, infecte les cellules épithéliales des muqueuses (cellules qui tapissent le nez et la bouche), il s’accroche aux deux moteurs et se déplace d’avant en arrière sur les voies microtubulaires jusqu’à ce qu’il arrive finalement au noyau plus ou moins par hasard . Globalement, aller de la banlieue au noyau, via le centrosome, est un trajet court.
Mais voyager avec les nerfs est l’équivalent d’un voyage à travers le pays. L’herpès saute sur le moteur dynein pour ce voyage, mais il s’assure également que les moteurs kinesin ne le ramènent pas comme il est venu.
“C’est un long chemin à parcourir”, a déclaré Smith. “Il faut probablement huit heures pour qu’il voyage de la fin du neurone au hub.”
Mais le moteur dynein ne peut pas aller plus loin que le moyeu. Et l’herpès doit atteindre le noyau. C’est alors qu’il met la main dans sa « poche » et en sort un moteur à kinésine qu’il a kidnappé des cellules épithéliales de la muqueuse et convaincu de faire partie de son équipe. Et dans un acte de trahison, cette kinésine assimilée la transporte jusqu’au noyau.
“Il s’agit de la première découverte d’un virus réutilisant une protéine cellulaire et l’utilisant pour provoquer des cycles d’infection ultérieurs”, a déclaré Caitlin Pegg, étudiante au programme d’études supérieures Driskill en sciences de la vie (DGP) et auteur principal de l’étude.
“Nous sommes ravis de découvrir davantage les mécanismes moléculaires de l’évolution de ces virus qui en font sans doute les agents pathogènes les plus efficaces connus de la science”, a déclaré Smith.
Référence : « Les virus de l’herpès assimilent la kinésine pour produire des particules virales motorisées » par Caitlin E. Pegg, Sofia V. Zaichick, Ewa Bomba-Warczak, Vladimir Jovasevic, DongHo Kim, Himanshu Kharkwal, Duncan W. Wilson, Derek Walsh, Patricia J. Sollars, Gary E. Pickard, Jeffrey N. Savas et Gregory A. Smith, 17 novembre 2021, La nature.
DOI : 10.1038/s41586-021-04106-w
Les autres contributeurs du nord-ouest à l’étude sont Sofia Zaichick, PhD; et les laboratoires de Jeffrey Savas, PhD, professeur adjoint au département de neurologie Ken et Ruth Davee, division de neurologie comportementale ; et Derek Walsh, PhD, professeur de microbiologie-immunologie. Les laboratoires de Duncan Wilson, PhD (Albert Einstein College of Medicine) et Patricia Sollars, PhD et Gary Pickard, PhD (Université du Nebraska-Lincoln) ont également contribué à l’étude.
Smith est membre du Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center of Université du nord-ouest.
La recherche a été principalement financée par les National Institutes of Health AI056346, avec le soutien supplémentaire de AI125244, AI148780, AI141470 et NS106812, la National Science Foundation et la subvention de formation sur la base cellulaire et moléculaire de la maladie T32GM08061.
