Comment Zika induit la microcéphalie? Explication du mécanisme

La microcéphalie est une malformation congénitale irréversible du cerveau, caractérisée par un développement incomplet du cortex cérébral.

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Si l’on savait déjà, depuis les précédentes études épidémiologiques, que le fœtus infecté in utéro par le virus Zika encourt un risque de microcéphalie, le mécanisme entrainant la microcéphalie associée à ce virus était jusqu’à ce jour méconnu. Une équipe internationale de chercheurs, réunis au sein du consortium européen ZIKAlliance (coordonnée par l’Inserm), semble en effet avoir identifié un mécanisme spécifique. Dirigée par l’équipe du Dr Laurent Nguyen (les Drs. Gladwyn-Ng, Cordón-Barris, Alfano, Creppe et Morrelli) de l’Université de Liège (ULiège) avec l’aide de leur collègue le Pr Marc Lecuit de l’Institut Pasteur/Inserm à Paris, une équipe internationale de chercheurs vient en effet d’identifier les mécanismes par lesquels le virus Zika, en infectant des femmes enceintes, peut perturber le bon développement du cerveau de leur bébé et mener à la microcéphalie.

En résumé, le virus du zika a deux effets principaux sur le cerveau en formation :

  • Il réduit la capacité des cellules souches à produire des neurones
  • Il infecte les cellules neuronales déjà produites et induit leur mort prématurée

Explications en cinq étapes avec le Dr Nguyen, dont le Laboratoire de la régulation moléculaire de la neurognése, Giga Neuroscience, a mis à jour il y a deux ans un mécanisme qui explique la manière dont les cellules souches produisent les neurones dans le cerveau.

1 – Les cellules souche : ce que l’on sait de la formation du cerveau

Au début de la formation du cerveau, les cellules souches se divisent et donnent directement naissance aux neurones. Au fur et à mesure du développement du cerveau, ces cellules changent de comportement et donnent naissance à des progéniteurs, ou amplificateurs qui vont permettre de générer plus de neurones. Plus le cerveau se développe, plus il devient capable, via ces cellules souches, de donner naissance à un plus grand nombre de neurones.

2 – Comment les chercheurs ont-ils procédé pour comprendre le mécanisme ?

Pour comprendre le mécanisme qui induit la microcéphalie, les scientifiques ont combiné des analyses de foetus humains infectés par le virus Zika, de cultures de cellules-souches neuronales humaines et d’embryons de souris.

3 – Que démontrent les résultats de cette étude ?

Les chercheurs ont montré que le virus Zika, en infectant les cellules souches neuronales, va les forcer à faire de la neurogenèse (ensemble du processus de formation d’un neurone fonctionnel du système nerveux à partir d’une cellule souche neurale) directe et réduire leur capacité à générer des progéniteurs intermédiaires (amplificateurs) et donc, in fine, réduire le nombre de neurones produits par ces cellules souches. Dans un deuxième temps, les neurones issus des cellules souches infectées par le virus Zika ne survivront pas. « La manière dont Zika induit la microcéphalie, résume le Dr Nguyen, c’est, d’une part, initialement en réduisant la capacité des cellules souches à produire des neurones et, d’autre part, dans les neurones qui ont été produits, Zika se réplique d’une façon importante et induit la mort précoce des cellules neuronales (apoptose). Il y a donc deux étapes: l’une qui commence au niveau de la cellule souche et l’autre au niveau du neurone. Ces deux mécanismes cumulés expliquent pourquoi le cortex cérébral des foetus infectés devient déficitaire en neurones et est donc de taille réduite ».

4 – En quoi ce mécanisme est-il propre à Zika?

Zika fait partie d’une famille de virus, les flavivirus parmi lesquels on trouve d’autres virus (dengue, chikungunia, Nil occidental, fièvre jaune…) véhiculés par le même vecteur, Aedes aegypti, qui est le moustique cousin de notre moustique tigre. Tous ces virus qui sont transportés par ce type de moustique ne provoquent pas la microcéphalie congénitale. Pourquoi? « Probablement parce, par rapport à ces autres virus de la même famille, Zika est capable de traverser le placenta et d’infecter spécifiquement les cellules souches du cerveau. Les autres virus ne passent pas la barrière placentaire dans la plupart des cas. Par ailleurs, il faut remarquer que la microcéphalie congénitale induite par Zika est très similaire à ce que l’on observe après une infection par le cytomégalovirus qui est un des pathogènes classiques dont on sait qu’il induit la microcéphalie ».

5 – Et pour les patients à court, moyen, long terme ?

Concernant le traitement, pour l’instant, « il est difficile d’intervenir in utero : il faut que les molécules passent les barrières placentaire et encéphalique (du cerveau). Il faut aussi s’assurer qu’il n’y a pas d’effets secondaires sur le bien-être de la mère. Quoi qu’il en soit, notre travail identifie un mécanisme qui peut être ciblé par certaines molécules pour éventuellement limiter les dégâts, précise le Dr Laurent Nguyen. Dans notre modèle murin (in vivo sur la souris), nous avons pu montrer que des molécules – dont on sait qu’elles limitent le stress cellulaire, une fois injectées dans le cerveau de l’embryon murin – empêchent le développement de la microcéphalie suite à l’infection. On comprend comment Zika induit la microcéphalie à l’échelle moléculaire et cette analyse moléculaire nous permet d’identifier les cibles et c’est ça qui est important. Nous avons donc ici des pistes thérapeutiques qui sont intéressantes à investiguer mais nous sommes encore à des années d’un traitement ».

[source : lalibre.be]

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