Le professeur Diane Griffin de la Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, aux États-Unis, a récemment expliqué le mécanisme de persistance de l’ARN viral dans le corps humain après la guérison clinique d’une infection aiguë. L’article a été publié dans la revue BIOLOGIE PLOS.
Sommaire
Arrière plan
Les virus nécessitent une chaîne continue de transmission entre les individus infectés et sensibles pour persister. Après une infection aiguë, les virus à ADN, tels que les virus de l’herpès, peuvent subir une phase latente dans laquelle aucun virion infectieux n’est produit. Les virus à ADN adoptent cette stratégie pour persister dans le corps humain. Ces virus peuvent se réactiver après des mois, des années ou des décennies pour produire des virions infectieux et infecter par la suite un nouveau groupe d’individus sensibles.
Les virus à ARN qui provoquent des infections aiguës en produisant de manière transitoire des virions infectieux nécessitent un processus de transmission efficace pour persister dans la population humaine. Cependant, dans certains cas, l’ARN viral reste dans le corps humain même après l’élimination des virions infectieux. Chez les patients atteints de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), des niveaux détectables d’ARN viral ont été observés après une infection aiguë par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2). Une telle présence à long terme d’ARN viral pourrait être associée à la manifestation prolongée de symptômes communément appelés COVID longs.
La littérature existante indique que l’ARN viral persiste principalement dans des sites «immunisés privilégiés», tels que le cerveau, les yeux et les testicules. De plus, l’ARN viral peut être présent dans le sang, les articulations, les voies respiratoires et gastro-intestinales, les reins et les tissus lymphoïdes.
Forme d’ARN viral qui persiste dans le système
L’ARN viral détecté dans des échantillons cliniques par transcription inverse-amplification en chaîne par polymérase (RT-PCR) est souvent présent sous forme dégradée ou fragmentée. Cependant, des études ont montré que l’ARN viral complet peut éventuellement reprendre une réplication productive en l’absence de contrôle immunitaire de l’hôte.
Étant donné que les virus à ARN se répliquent principalement dans le cytoplasme, il est fort probable que l’ARN viral persiste dans ce site. Pour les virus à ARN non rétroviraux, la transcription inverse par des enzymes cellulaires facilite leur persistance en tant qu’éléments viraux endogènes. Dans le cytoplasme, l’ARN des virus à brin négatif est protégé par la ribonucléocapside. De même, les virus à brin positif s’associent à des structures membraneuses pour protéger l’ARN.
Mécanismes facilitant la persistance de l’ARN viral
Le système immunitaire inné agit comme première ligne de défense pour reconnaître et éliminer l’ARN viral. Les réponses immunitaires innées comprennent l’induction de la réponse à l’interféron et la production de protéines antivirales stimulées par l’interféron qui aident à éliminer l’ARN viral du corps. Cependant, pour l’élimination complète des cellules infectées, la production d’anticorps spécifiques du virus et de lymphocytes T (réponse immunitaire adaptative) est nécessaire.
L’acquisition de mutations d’échappement dans les séquences d’ARN viral par sélection positive est considérée comme le principal mécanisme d’évasion immunitaire. Grâce à ces mutations, la production de virions infectieux peut être supprimée, facilitant la survie des cellules infectées et la persistance de l’ARN viral.
Plus précisément, certaines mutations qui apparaissent dans l’ARN viral peuvent réduire l’assemblage des virions infectieux et l’expression de surface de la protéine virale afin que le virus puisse échapper à la reconnaissance et à l’élimination par les cellules immunitaires. Ces mutations aident le virus à transmettre l’ARN viral aux cellules non infectées sans produire de virions infectieux.
De plus, les réponses immunitaires adaptatives induites par l’hôte peuvent déclencher l’élimination du virus infectieux par des mécanismes non cytolytiques qui permettent la survie de la cellule infectée. L’ARN viral peut persister dans les cellules qui ont survécu. Collectivement, ces processus aident à maintenir un pool d’ARN viral détectable même après la guérison d’une infection aiguë.
Conséquences cliniques de la persistance de l’ARN viral
L’ARN viral est capable d’induire des réponses immunitaires innées et une inflammation chronique. Bien qu’il ne soit pas répliqué ou assemblé pour former des virions infectieux, l’ARN viral peut être traduit pour synthétiser des protéines virales, entraînant une stimulation chronique des réponses immunitaires adaptatives.
Les conséquences cliniques d’une telle stimulation immunitaire chronique dépendent du site de persistance de l’ARN viral. Des études ont montré que la présence à long terme d’ARN d’alphavirus dans les tissus synoviaux est associée à une inflammation chronique et à des douleurs articulaires. De même, la présence prolongée d’ARN d’entérovirus dans le myocarde a été associée à des anomalies cardiaques.
Chez les patients atteints de COVID-19 sévère, l’ARN du SRAS-CoV-2 a été détecté dans le sang pendant la récupération. Cela indique la propagation systémique de l’infection qui pourrait être responsable de l’induction du long COVID. Un état d’hyperinflammation et de lésion vasculaire a été documenté chez des patients COVID-19 présentant divers symptômes même trois mois après une infection aiguë.
La stimulation à long terme des réponses immunitaires adaptatives dans le tissu lymphoïde pourrait bénéficier aux hôtes en termes d’induction d’une immunité durable contre la réinfection. L’infection par le virus de la rougeole a été associée à une immunité durable en raison de la persistance de l’ARN viral dans les tissus lymphoïdes. En revanche, l’induction d’une immunité de courte durée seulement a été observée dans l’infection par le SRAS-CoV-2 en raison d’un manque de persistance de l’ARN dans le tissu lymphoïde.
