Effet cytopathogène (E.C.P.) et inclusions intracellulaires
L'une des principales preuves de la réplication virale réside dans les modifications des cellules infectées visibles au microscope. Le type d'effet cytopathogène est spécifique aux différents groupes de virus, ce qui permet de procéder à leur identification provisoire.
On distingue les variantes suivantes de l'E.C.P. :
- Destruction — lésion la plus prononcée. Comprend la vacuolisation du cytoplasme, la destruction des mitochondries et l'arrondissement des cellules. Finalement, elles se détachent du support et meurent.
- Formation de symplastes — fusion des membranes des cellules adjacentes avec la formation de structures géantes multinucléées.
- Prolifération — prolifération transitoire de la masse cellulaire, qui finit de toute façon par aboutir à la destruction.
Une manifestation particulière de l'E.C.P. est la formation d'inclusions intracellulaires. Il peut s'agir d'amas de particules virales (virions), de leurs composants individuels (protéines ou acides nucléiques) ou de matériel cellulaire altéré de manière réactionnelle (« cimetières cellulaires »).
Les inclusions mesurent de 0,2 à 25 µm, peuvent être rondes ou de forme irrégulière, uniques ou multiples. On les met en évidence par microscopie optique (après coloration par des colorants anilines) ou par microscopie à fluorescence (coloration par des fluorochromes).
La localisation des inclusions a une valeur diagnostique :
- Cytoplasmiques — caractéristiques du virus de la variole (corps de Guarnieri) et du virus de la rage (corps de Babes-Negri).
- Intranucléaires — observées lors d'infections par les herpès-virus et les adénovirus.
Méthode des plages (plages de lyse)
La méthode des plages est utilisée non seulement pour l'indication, mais aussi pour la quantification et la différenciation des virus. Les « plages » sont des foyers limités de cellules détruites dans la monocouche. Visuellement, elles apparaissent comme des taches claires sur le fond continu des cellules vivantes colorées.
Techniquement, la méthode est réalisée en ajoutant de l'agar au milieu nutritif recouvrant la monocouche cellulaire. L'agar agit comme une barrière physique : il limite la libre diffusion du virus. Par conséquent, la nouvelle génération de virions n'infecte que les cellules strictement adjacentes.
La méthode repose sur le principe du clonage : chaque plage se forme à la suite de la multiplication d'un virion initial unique. Cela permet de :
- Déterminer la concentration : le comptage du nombre de plages de lyse permet de calculer le titre viral dans le prélèvement.
- Différencier les agents pathogènes : les virus forment des plages qui diffèrent par leur délai d'apparition, leur forme et leur taille.
- Effectuer une sélection : à partir d'une seule plage, il est possible d'isoler la descendance et d'obtenir des lignées pures (souches) de virus.
Interaction avec les érythrocytes
De nombreux virus possèdent des protéines de surface, les hémagglutinines. Celles-ci sont capables d'interagir avec les récepteurs situés sur les membranes des érythrocytes humains, d'oiseaux ou de mammifères. Deux méthodes d'indication reposent sur cette propriété :
- Réaction d'hémadsorption. Les cellules infectées modifient les propriétés de leur surface et acquièrent la capacité de fixer (adsorber) des érythrocytes directement sur leur membrane cellulaire. C'est le propre des virus de la grippe et du parainfluenza. L'intérêt de la méthode réside dans le fait qu'elle permet de détecter le virus même lorsque la destruction cellulaire (E.C.P.) ne s'est pas encore manifestée.
- Réaction d'hémagglutination (RHA). Mécanisme similaire, mais visant à détecter les virus déjà libérés des cellules dans le liquide de culture. Les particules virales aglutinent entre eux les érythrocytes ajoutés.
Réaction « colorimétrique » (méthode de l'épreuve colorimétrique)
Cette méthode permet de mettre en évidence la réplication virale sans microscopie, en se basant sur la variation du pH du milieu nutritif. Un indicateur spécial est préalablement ajouté au milieu.
Résultat négatif (absence de virus) : Les cellules saines métabolisent activement les nutriments. Au cours de leur métabolisme, des produits acides sont libérés dans le milieu. Cela entraîne une acidification du milieu (baisse du pH), ce qui modifie la couleur de l'indicateur.
Résultat positif (le virus se multiplie) : L'infection virale inhibe le métabolisme cellulaire normal et entraîne la mort des cellules. Les cellules étant mortes, aucun métabolite acide n'est libéré, le pH reste à sa valeur initiale. Par conséquent, le milieu nutritif conserve la couleur initiale de l'indicateur, ce qui constitue le signal d'une indication virale réussie.
En bref : réponses aux questions sur le sujet
Quels virus provoquent la formation de symplastes dans une culture cellulaire infectée ?
La formation de symplastes (cellules géantes multinucléées) dans une culture infectée est provoquée par les paramyxovirus : virus du parainfluenza, des oreillons, de la rougeole et le VRS. Les symplastes se forment grâce à l'activité de la protéine de fusion F. Dans le cas de la rougeole, les cellules géantes multinucléées peuvent être représentées par les cellules de Warthin-Finkeldey.
Quels colorants spécifiques utilise-t-on pour mettre en évidence les inclusions virales en microscopie optique ?
Pour mettre en évidence les inclusions virales en microscopie optique, on utilise des colorants anilines et plusieurs méthodes de coloration spéciales.
- Coloration de Romanowsky-Giemsa — utilisée pour identifier les inclusions intranucléaires de Cowdry (virus à ADN) et les corps cytoplasmiques de Babes-Negri (virus de la rage).
- Coloration par l'hématoxyline et l'éosine — utilisée pour détecter les inclusions virales intranucléaires dans les cytomégalocytes (signe de « l'œil de hibou »).
- Colorations de Mann, Turevitch et Mouromtsev — méthodes spécifiques pour visualiser les corps de Babes-Negri dans les frottis-empreintes ou les coupes de tissu cérébral.
Pour mémoriser les principales méthodes d'indication, on peut utiliser la phrase mnémotechnique : « La Plage Colorée Inclut l'Hémo-E.C.P. » (Épreuve colorimétrique, Plages, Inclusions, Hémagglutination/Hémadsorption, Effet cytopathogène).
Questions des cours et des examens
Quelle est la différence entre l'hémagglutination et l'hémadsorption ?
Lors de l'hémadsorption, les érythrocytes adhèrent à la surface des cellules de la monocouche infectées par le virus. Lors de l'hémagglutination, les particules virales libres dans le liquide de culture aglutinent les érythrocytes entre elles.
Pourquoi le maintien de la couleur dans l'épreuve colorimétrique indique-t-il la présence d'un virus ?
Le virus en réplication tue les cellules en bloquant leur métabolisme. De ce fait, elles cessent de libérer des métabolites acides, le pH ne chute pas et la couleur de l'indicateur reste inchangée.
Pourquoi utilise-t-on une couche d'agar dans la méthode des plages ?
L'agar bloque la libre diffusion des particules virales dans tout le milieu liquide. Grâce à cela, la descendance virale ne peut infecter que les cellules strictement adjacentes, formant un foyer de destruction limité : la plage.
À étudier également sur le sujet
- Spécificités d'utilisation des fluorochromes en microscopie à fluorescence des inclusions
- Mécanismes de formation des symplastes cellulaires
- Spécificité des hémagglutinines envers les érythrocytes de différentes espèces animales
- Technique d'obtention de lignées pures de virus à partir de plages de lyse
- Différences entre les inclusions intranucléaires des adénovirus et des herpès-virus
Étudiez le thème en entier dans le cours de « Microbiologie »
Ici, c'est l'essentiel. Dans le cours, il y a tout ce qu'on demande en TD et à l'examen.
- Guide méthodologique complet sur « L'indication des virus » et 4 383 autres pages de la matière
- Exercices et tests après chaque chapitre — comme au colloque
- Un tuteur IA répondra à vos questions sur le cours à tout moment
- 141 leçons vidéo sur la matière
Autres sujets de la section « Physiologie microbienne »
Leçons vidéo gratuites : microbiologieDe courtes leçons avec des résumés — sans inscription.
Matériel préparé par les enseignants de WhiteCoat Pro selon le programme d'enseignement des universités médicales. À caractère pédagogique.