Sous-types de virus de la grippe

Le terme « grippe » est souvent utilisé pour toute maladie respiratoire fébrile avec des symptômes systémiques pouvant être causés par une myriade d’agents bactériens ou viraux ainsi que des virus de la grippe. Cependant, la véritable grippe est une maladie infectieuse aiguë causée par un membre de la famille des orthomyxovirus, qui comprend les virus de la grippe A, B et C. Les épidémies de grippe se produisent généralement en hiver dans les climats tempérés. Aux États-Unis, la saison de la grippe commence généralement en octobre ou novembre et culmine entre décembre et mars.

Les grandes éclosions de grippe sont associées au virus de la grippe de type A ou B. La grippe A infecte les oiseaux, les humains, les porcs, les chevaux, les phoques et les chiens. La grippe A est responsable d’épidémies fréquentes, généralement annuelles ou d’épidémies d’intensité variable, et de pandémies occasionnelles, tandis que la grippe B provoque des épidémies tous les deux à quatre ans. Les virus de la grippe B causent le même spectre de maladies que la grippe A. Cependant, les virus de la grippe B ne provoquent pas de pandémies, peut-être parce qu’ils infectent principalement les humains et infectent rarement les animaux. Presque tous les adultes ont été infectés par le virus de la grippe C, qui cause une maladie bénigne des voies respiratoires supérieures. Les complications des voies respiratoires inférieures sont rares.

Les virus grippaux sont classés à l’aide des informations suivantes:

• Type A, B ou C / lieu isolé / nombre d’isolats / année isolée
• La grippe A est divisée en sous-types en fonction de leurs protéines hémagglutinine (H) et neuramidase (N). Il y a 16 variantes H et 9 variantes N, mais chaque virus n’a qu’une variante H et une variante N.

Des exemples de virus grippaux récemment isolés sont A/California/7/2009 (H1N1) et B/Brisbane/60/2008.

Le virus de la grippe est un virus enveloppé, ce qui signifie que la couche externe est une membrane lipidique que le virus acquiert de la cellule hôte. Les glycoprotéines virales, l’hémagglutinine (H) et la neuraminidase (N) sont insérées dans la membrane lipidique. Les virions de la grippe A ont trois protéines membranaires (H, N et M2), tandis que les virions de la grippe B en ont quatre (H, N, NB et BM2). Sous la membrane lipidique se trouve la protéine de matrice virale M1 qui fournit force et rigidité à l’enveloppe virale. La protéine M2 est un canal à protons qui est la cible des médicaments antiviraux amantadine et rimantadine. Au sein du virion grippal A ou B se trouvent huit segments d’ARN viral qui portent toute l’information génétique nécessaire à la synthèse de nouvelles particules virales. Ces segments d’ARN sont marqués HA (hémagglutinine), NA (neuraminidase), PB1, PB2, PA, NP, M et NS.

Les antigènes des protéines internes M1 et NP sont spécifiques au type et utilisés pour déterminer si un virus grippal particulier est de type A, B ou C. Les protéines M1 et NP de tous les membres de chaque type présentent une réactivité croisée.

L’hémagglutinine est une glycoprotéine de surface qui se lie aux résidus d’acide sialique sur les glycoprotéines de surface des cellules épithéliales respiratoires. Cette interaction est nécessaire à la fixation et à la fusion des membranes cellulaires virales et épithéliales. La neuraminidase digère l’acide sialique (acide neuraminique) à la surface des cellules cibles, favorisant l’entrée du virus dans la cellule. La neuraminidase facilite également la pénétration de la couche de mucus dans les voies respiratoires. Par infection tardive, presque tout l’acide sialique a été retiré de la surface des cellules infectées, ce qui facilite la dissémination des virions descendants vers d’autres cellules. N est la cible des antiviraux Relenza et Tamiflu.

http://www.virology.ws/2009/04/30/structure-of-influenza-virus/

Les virus de la grippe C sont quelque peu différents. Ils contiennent 7 segments d’ARN au lieu de huit. La glycoprotéine principale de l’enveloppe du virus de la grippe C est appelée HEF (fusion hémagglutinine-estérase) car elle a les fonctions de H et de N. Une protéine mineure de l’enveloppe virale est CM2, qui fonctionne comme un canal ionique.

H et N présentent plus de variation antigénique que les protéines internes et sont les principaux déterminants du sous-type de grippe A et de la spécificité de la souche. Avec 16 H et 9 N, il existe 144 sous-types possibles de grippe A.

Les modifications mineures des glycoprotéines de l’enveloppe, l’hémagglutinine et la neuraminidase, sont appelées dérive antigénique, et les modifications majeures sont appelées décalages antigéniques. Les dérives antigéniques sont associées à des épidémies localisées, tandis que les décalages antigéniques sont associés à des épidémies et des pandémies de grippe A.

La dérive antigénique est due à une mutation ponctuelle de l’HA et/ou de la NA. Une relecture inefficace par l’ARN polymérase virale de la grippe entraîne une incidence élevée d’erreurs de transcription et de substitutions d’acides aminés dans l’hémagglutinine ou la neuraminidase, permettant à de nouvelles variantes d’échapper à l’immunité humorale préexistante et de provoquer des épidémies de grippe. Un individu immunisé contre la souche originale n’est pas immunisé contre la souche dérivée.

Le déplacement antigénique est dû au réassortiment des gènes HA ou NA qui entraîne la synthèse de nouveaux variants de protéines H et/ou N. Les oiseaux aquatiques sauvages sont les hôtes naturels de tous les sous-types du virus de la grippe A. Les porcs jouent également un rôle important dans l’évolution des souches pandémiques humaines, car la trachée porcine contient des récepteurs pour les virus de la grippe aviaire et humaine et les porcs soutiennent la croissance des deux types de virus. Un réassortiment génétique entre le virus aviaire et le virus humain peut se produire chez les porcs, conduisant à une nouvelle souche.

Lorsqu’un porc est infecté par des virus humains et aviaires, les ARN des deux virus sont copiés dans le noyau. Lorsque de nouvelles particules virales sont assemblées au niveau de la membrane cellulaire, certains segments d’ARN peuvent provenir de l’un ou l’autre des virus infectants. Les nouveaux virus qui héritent de l’ARN de la grippe aviaire et humaine sont appelés réassortants. Ils peuvent contenir des protéines internes humaines et des protéines animales H et/ou N. Si ce virus réassortiant peut infecter les humains, ils y seront peu immunisés, augmentant la probabilité d’une épidémie ou d’une pandémie. La pandémie de grippe H1N1 survenue en 2009 était due au réassort des virus de la grippe aviaire, humaine et porcine.

http://www.virology.ws/2009/06/29/reassortment-of-the-influenza-virus-genome/

Le réassortiment ne peut se produire qu’entre des virus grippaux du même type. On ne comprend pas pourquoi les virus de la grippe A n’échangent jamais de segments d’ARN avec les virus de la grippe B ou C. La grippe B est beaucoup moins susceptible de subir un changement antigénique, peut-être parce qu’il n’y a pas de réservoir animal pour ce virus.

Grippe humaine

Bien que 16 sous-types de virus H et neuf sous-types de virus N soient présents dans leur réservoir naturel d’oiseaux aquatiques, seuls trois sous-types d’hémagglutinine (H1, H2 et H3) et deux sous-types de neuraminidases (N1 et N2) ont établi des lignées stables chez l’homme et ont causé une infection respiratoire généralisée chez l’homme. Les virus H1N1 et H3N2 provoquent aujourd’hui des épidémies saisonnières.

Des changements antigéniques ont été responsables de plusieurs pandémies humaines. La pandémie extrêmement sévère de 1918 et 1919 (grippe porcine ou grippe espagnole) a été associée à l’émergence de changements antigéniques à la fois de l’hémagglutinine (H1) et de la neuraminidase (N1) de la grippe A. Ce virus a tué entre 50 et 100 millions de personnes sur une période de deux ans. Le virus H1N1 responsable provient d’une souche aviaire qui s’est adaptée pour infecter et transmettre efficacement entre humains.

Plusieurs autres pandémies de grippe se sont produites chez l’homme au cours du 20e siècle. En 1957, un réassortiment humain-aviaire a produit un déplacement antigénique vers le H2N2. Ce virus a été appelé grippe asiatique car il est originaire de Chine et s’est ensuite propagé dans le monde entier. Il a duré jusqu’en 1958 et a causé entre 1 et 4 millions de morts.

En 1968, un autre réassortiant humain-aviaire a produit un déplacement antigénique de H2N2 à H3N2 (grippe de Hong Kong). Comme le changement antigénique n’impliquait que l’hémagglutinine, cette pandémie était moins étendue que celle observée en 1957, causant 750 000 décès. La grippe A H3N2 s’est reproduite à la fin de 2003 et au début de 2006. Il est actuellement endémique dans les populations humaines et porcines. La résistance de ce virus à l’amantadine et à la rimantadine est passée de 1 % en 1994 à 91 % en 2005.

En 1977, un changement antigénique a produit un virus de la grippe A H1N1 qui a affecté principalement les jeunes individus qui n’avaient pas d’immunité préexistante au H1N1. Depuis la fin des années 1990, des virus de la grippe porcine A à triple réassort contenant des gènes de souches de grippe porcine, humaine et aviaire ont été détectés parmi les troupeaux de porcs en Amérique du Nord. En mars 2009, une éclosion du virus de la grippe A H1N1 a été détectée au Mexique et s’est rapidement propagée aux États-Unis, au Canada et dans le monde entier. La pandémie a été déclarée terminée en août 2010. Cette pandémie a été causée par un quadruple réassort de deux souches porcines, une souche humaine et une souche aviaire de la grippe. Le virus a été appelé Grippe porcine parce que la plus grande proportion de gènes provenait des virus de la grippe porcine. En réponse à la possibilité d’une pandémie majeure, une campagne de vaccination de masse utilisant un vaccin monovalent H1N1 a été entreprise. Bien que l’OMS ait déclaré cette pandémie terminée en 2010, cette souche H1N1 continue de circuler dans le monde entier avec la grippe saisonnière. Le virus H1N1 a été inclus dans le vaccin contre la grippe saisonnière de 2011.

Les nouveaux virus de la grippe A qui circulent normalement chez les animaux peuvent infecter les humains. Ces virus sont appelés « virus grippaux variantes » et, en tant qu’abréviation, seront désignés par un ”v ». Au 23 décembre 2011, les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) ont reçu des rapports faisant état de 35 cas d’infection humaine par des virus grippaux variant d’origine porcine depuis 2005. La fréquence à laquelle ces virus grippaux variantes ont été détectés a augmenté depuis 2011.

Au cours des 6 derniers mois de 2011, 12 résidents américains dans 5 États différents (Indiana, Iowa, Maine, Pennsylvanie et Virginie-Occidentale) ont été infectés par ce virus variant de la grippe A H3N2 qui possédait des gènes provenant de virus de la grippe aviaire, porcine et humaine. Ce virus diffère des autres cas car il a acquis un autre changement génétique, le gène matrix (M) du virus pandémique H1N1 de 2009. À l’heure actuelle, personne ne sait ce que signifie l’ajout de ce gène M en termes de gravité de la maladie ou de transmissibilité chez l’homme. Jusqu’à présent, la plupart des maladies associées à ce virus ont été bénignes et auto-limitées. Des études sérologiques limitées menées récemment au CDC indiquent que les adultes peuvent avoir une immunité préexistante au H3N2v, alors que les enfants ne le font probablement pas.

Le diagramme suivant montre comment le nouveau virus résulte du réassortiment des segments de gènes de la matrice (M) du virus pandémique H1N1 de 2009 avec les segments de gènes HA et NA du virus à triple réassortiment H3N2 porcin de 1998 à 2011.

http://phil.cdc.gov/phil/details.asp

Les virus de la grippe A (H3N2)v détectés à ce jour sont sensibles à l’oseltamivir (Tamiflu®) ou au zanamivir (Relenza®). Parce que ces virus ont le gène M du virus de la grippe A (H1N1) pdm09, ils sont résistants à l’amantadine et à la rimantadine.

Grippe aviaire

La plupart des virus grippaux qui infectent les oiseaux sauvages ou domestiques causent des maladies limitées chez l’homme. Cependant, les virus des sous-types H5 et H7 ont acquis des propriétés génétiques qui les ont rendus plus virulents.

Les virus de la grippe aviaire A H5N1 hautement pathogènes sont endémiques parmi les populations d’oiseaux et de volailles des pays asiatiques et sont considérés comme la principale menace pandémique de grippe au monde. La première association de la grippe aviaire H5N1 avec une maladie respiratoire clinique s’est produite à Hong Kong en 1997 lors d’une épidémie de grippe hautement pathogène H5N1 chez les volailles sur les marchés d’oiseaux vivants. Cette éclosion était associée à une incidence élevée de pneumonie et à un taux de mortalité de 33 %. Tous les gènes du virus étaient d’origine aviaire, ce qui suggère que le virus H5N1 avait sauté la barrière de l’espèce sans adaptation. La surveillance sérologique a révélé peu de signes de transmission interhumaine et aucun autre cas n’a été signalé après l’abattage massif de volailles.

Depuis son apparition chez l’homme en 1997, la grippe H5N1 a subi une dérive antigénique. En plus d’infecter les volailles et les humains, le virus H5N1 semble avoir étendu son aire d’hôtes aux félidés. Une infection mortelle chez les chats domestiques a été rapportée. Il n’y a aucun rapport de chats transmettant le virus à l’homme. Jusqu’à présent, toutes les infections humaines de sous-type H5 sont dues à des virus possédant le sous-type N1. On craint toujours que cette souche virale puisse muter, ou subir un réassortiment avec un virus de la grippe humaine, et acquérir la capacité de se propager rapidement d’un humain à l’autre.

Les virus de l’influenza aviaire H7 ont également été associés à des maladies humaines occasionnelles. Les virus du sous-type H7 avec plusieurs sous-types N (N2, N3 et N7) se sont transmis des oiseaux aux humains. De vastes foyers de H7N7 se sont déclarés chez les volailles aux Pays-Bas en 2003. Les travailleurs participant au contrôle de ces éclosions ont développé une conjonctivite et une maladie pseudo-grippale. D’autres infections ont été signalées au Canada, aux États-Unis, en Italie et au Royaume-Uni chez les travailleurs de la volaille. Comme pour le virus H5N1, tous les gènes des virus humains étaient d’origine aviaire.

Les virus aviaires H9N2 sont endémiques chez les volailles en Asie et ont été isolés chez les porcs.

À Hong Kong en 1999, 2003, 2007 et 2009, les virus de la grippe H9N2 ont été isolés principalement chez des enfants atteints d’une infection respiratoire légère et auto-limitée. Les virus H9N2 responsables des infections humaines de 1999 contenaient des gènes internes homologues à ceux des virus H5N1 de 1997, ce qui suggère qu’un réassortiment s’était produit entre ces souches.