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Coronavirus sont un groupe de virus apparentés qui provoquent des maladies chez les mammifères et les oiseaux. Chez l’homme, les coronavirus provoquent des infections des voies respiratoires qui peuvent être bénignes, comme certains cas de rhume (entre autres causes possibles, principalement des rhinovirus) et d’autres qui peuvent être mortels, comme le SRAS, le MERS et le COVID-19. Les symptômes chez les autres espèces varient: chez les poulets, ils provoquent une maladie des voies respiratoires supérieures, tandis que chez les vaches et les porcs, ils provoquent la diarrhée. Il n’y a pas encore de vaccins ou de médicaments antiviraux pour prévenir ou traiter les infections à coronavirus humain.

Coronavirus : de quoi s’agit-il ?

Les coronavirus constituent la sous-famille des Orthocoronavirinae, dans la famille des Coronaviridae, de l’ordre des Nidovirales et du royaume des Riboviria. Ce sont des virus enveloppés avec un génome d’ARN simple brin de sens positif et une nucléocapside de symétrie hélicoïdale. La taille du génome des coronavirus varie d’environ 27 à 34 kilobases, le plus grand parmi les virus à ARN connus. Le nom coronavirus est dérivé du latin corona, qui signifie « couronne » ou « halo », qui se réfère à l’aspect caractéristique qui rappelle une couronne ou une couronne solaire autour des virions (particules virales) lorsqu’il est vu sous microscopie électronique à transmission bidimensionnelle, en raison de la surface recouvrant des pointes de protéines en forme de club.

Coronavirus : découverte du Coronavirus

Les coronavirus ont été découverts pour la première fois à la fin des années 1960. Les premiers découverts étaient un virus de la bronchite infectieuse chez les poulets et deux chez des patients humains atteints du rhume (appelé plus tard coronavirus humain 229E et coronavirus humain OC43). D’autres membres de cette famille ont depuis été identifiés, notamment SARS-CoV en 2003, HCoV NL63 en 2004, HKU1 en 2005, MERS-CoV en 2012 et SARS-CoV-2 (anciennement connu sous le nom de 2019-nCoV) en 2019. de ceux-ci ont impliqué de graves infections des voies respiratoires.

D’où vient le nom Coronavirus ?

Le nom « coronavirus » est dérivé du latin corona, qui signifie « couronne » ou « couronne », lui-même emprunt au grec κορώνη korṓnē, « guirlande, couronne ». Le nom fait référence à l’apparence caractéristique des virions (la forme infectieuse du virus) par microscopie électronique, qui ont une frange de grandes projections de surface bulbeuses créant une image rappelant une couronne ou une couronne solaire. Cette morphologie est créé par les peplomères de pointe virale, qui sont des protéines à la surface du virus.

Effets physique du Coronavirus

Les coronavirus sont de grandes particules sphériques pléomorphes avec des projections de surface bulbeuses. Le diamètre des particules virales est d’environ 120 nm. L’enveloppe du virus sur les micrographies électroniques apparaît comme une paire distincte de coquilles denses aux électrons.

L’enveloppe virale est constituée d’une bicouche lipidique où les protéines structurales de membrane (M), d’enveloppe (E) et de pointe (S) sont ancrées.Un sous-ensemble de coronavirus (en particulier les membres du sous-groupe A de Betacoronavirus) ont également une protéine de surface semblable à un pic plus courte appelée hémagglutinine estérase (HE).

À l’intérieur de l’enveloppe, il y a la nucléocapside, qui est formée de plusieurs copies de la protéine nucléocapside (N), qui sont liées au génome à ARN simple brin de sens positif dans une conformation continue de type billes sur chaîne. La taille du génome des coronavirus varie d’environ 27 à 34 kilobases. L’enveloppe lipidique bicouche, les protéines membranaires et la nucléocapside protègent le virus lorsqu’il se trouve à l’extérieur de la cellule hôte.

Evolution du Coronavirus

L’infection commence lorsque le virus pénètre dans l’organisme hôte et que la protéine de pointe se fixe à son récepteur complémentaire de cellules hôtes. Après l’attachement, une protéase de la cellule hôte clive et active la protéine de pointe attachée au récepteur. Selon la protéase de la cellule hôte disponible, le clivage et l’activation permettent l’entrée des cellules par endocytose ou fusion directe de l’enveloppe virale avec la membrane de l’hôte. À son entrée dans la cellule hôte, la particule virale n’est pas enrobée et son génome pénètre dans le cytoplasme cellulaire. Le génome de l’ARN du coronavirus a une coiffe méthylée 5 ‘et une queue polyadénylée 3’, ce qui permet à l’ARN de se fixer au ribosome de la cellule hôte pour la traduction. Le ribosome hôte traduit le cadre de lecture ouvert chevauchant initial du génome du virus et forme une longue polyprotéine. La polyprotéine a ses propres protéases qui clivent la polyprotéine en de multiples protéines non structurales. Un certain nombre de protéines non structurales fusionnent pour former un complexe réplicase-transcriptase multi-protéine (RTC). La principale protéine réplicase-transcriptase est l’ARN polymérase ARN dépendante (RdRp). Il est directement impliqué dans la réplication et la transcription de l’ARN à partir d’un brin d’ARN. Les autres protéines non structurales du complexe aident au processus de réplication et de transcription. La protéine non structurale d’exoribonucléase, par exemple, offre une fidélité supplémentaire à la réplication en fournissant une fonction de relecture qui manque à l’ARN polymérase dépendante de l’ARN. L’une des principales fonctions du complexe est de répliquer le génome viral. RdRp intervient directement dans la synthèse de l’ARN génomique de sens négatif à partir de l’ARN génomique de sens positif. Ceci est suivi par la réplication de l’ARN génomique de sens positif à partir de l’ARN génomique de sens négatif. L’autre fonction importante du complexe est de transcrire le génome viral. RdRp intervient directement dans la synthèse des molécules d’ARN sous-génomique de sens négatif à partir de l’ARN génomique de sens positif. Ceci est suivi de la transcription de ces molécules d’ARN sous-génomiques de sens négatif en leurs ARNm de sens positif correspondants.

L’ARN génomique de sens positif répliqué devient le génome des virus de descendance. Les ARNm sont des transcrits géniques du dernier tiers du génome du virus après le cadre de lecture chevauchant initial. Ces ARNm sont traduits par les ribosomes de l’hôte en protéines structurales et en un certain nombre de protéines accessoires. La traduction de l’ARN se produit à l’intérieur du réticulum endoplasmique. Les protéines structurales virales S, E et M se déplacent le long de la voie de sécrétion dans le compartiment intermédiaire de Golgi. Là, les protéines M dirigent la plupart des interactions protéine-protéine nécessaires à l’assemblage des virus après sa liaison à la nucléocapside. Les virus de la progéniture sont ensuite libérés de la cellule hôte par exocytose à travers des vésicules sécrétoires.

Transmission

On pense que la transmission interhumaine de coronavirus se produit principalement entre des contacts étroits via des gouttelettes respiratoires générées par les éternuements et la toux. L’interaction de la protéine de pointe du coronavirus avec son récepteur de cellules hôtes complémentaires est centrale pour déterminer le tropisme tissulaire, l’infectiosité et la gamme d’espèces du virus. Le coronavirus du SRAS, par exemple, infecte les cellules humaines en se fixant au récepteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2).

Evolution

L’ancêtre commun le plus récent (MRCA) de tous les coronavirus a été placé à environ 8000 avant notre ère. Les MRCA de la lignée Alphacoronavirus ont été placés à environ 2400 AEC, la lignée Betacoronavirus à 3300 AEC, la lignée Gammacoronavirus à 2800 AEC et la lignée Deltacoronavirus à environ 3000 AEC. Il semble que les chauves-souris et les oiseaux, en tant que vertébrés volants à sang chaud, soient des hôtes idéaux pour la source du gène du coronavirus (avec les chauves-souris pour l’Alphacoronavirus et le Betacoronavirus, et les oiseaux pour le Gammacoronavirus et le Deltacoronavirus) pour alimenter l’évolution et la dissémination du coronavirus.

Le coronavirus bovin et les respiratoires canins ont divergé d’un ancêtre commun en 1951. Le coronavirus bovin et celui des humain OC43 ont divergé vers les années 1890. Le coronavirus bovin a divergé des espèces  équines à la fin du XVIIIe siècle.

Le MERS-CoV, bien que lié à plusieurs espèces de coronavirus de chauve-souris, semble en avoir divergé il y a plusieurs siècles. Le coronavirus humain NL63 et un coronavirus de chauve-souris partageaient un MRCA il y a 563–822 ans.

Le coronavirus de chauve-souris le plus proche et le SRAS-CoV ont divergé en 1986. Une voie d’évolution du virus du SRAS et une relation étroite avec les chauves-souris ont été proposées. Les auteurs suggèrent que les coronavirus ont longtemps été co-évolués avec les chauves-souris et que les ancêtres du SRAS-CoV ont d’abord infecté les espèces du genre Hipposideridae, puis se sont propagées aux espèces de Rhinolophidae puis aux civettes et enfin aux humains.

Le coronavirus alpaga et celui des humains 229E ont divergé avant 1960.

Maladies causées

Il infectent principalement les voies respiratoires et gastro-intestinales supérieures des mammifères et des oiseaux. Ils provoquent également une série de maladies chez les animaux de ferme et les animaux domestiques, dont certaines peuvent être graves et constituent une menace pour l’industrie agricole. Chez les poulets, le virus de la bronchite infectieuse (IBV), un coronavirus, cible non seulement les voies respiratoires mais également les voies urogénitales. Le virus peut se propager à différents organes du poulet. Les coronavirus économiquement significatifs des animaux d’élevage comprennent le porcin (coronavirus transmissible de gastro-entérite, TGE) et le bovin, qui provoquent tous deux la diarrhée chez les jeunes animaux. Coronavirus félin: sous deux formes, le coronavirus entérique félin est un pathogène d’importance clinique mineure, mais une mutation spontanée de ce virus peut entraîner une péritonite infectieuse féline (PIF), une maladie associée à une mortalité élevée. De même, il existe deux types de coronavirus qui infectent les furets: le coronavirus entérique du furet provoque un syndrome gastro-intestinal connu sous le nom d’entérite catarrhale épizootique (ECE), et une version systémique plus létale du virus (comme la PIF chez les chats) connue sous le nom de coronavirus systémique du furet (FSC Il existe deux types de coronavirus canin (CCoV), un qui provoque une maladie gastro-intestinale légère et un qui s’est avéré causer une maladie respiratoire. Le virus de l’hépatite souris (MHV) est un coronavirus qui provoque une maladie épidémique murine avec une mortalité élevée, en particulier parmi les colonies de souris de laboratoire. Le virus de la sialodacryoadénite (SDAV) est un coronavirus hautement infectieux de rats de laboratoire, qui peut être transmis entre les individus par contact direct et indirect par aérosol. Les infections aiguës ont une morbidité et un tropisme élevés pour les glandes salivaires, lacrymales et plus dures.

Un coronavirus de chauve-souris lié à HKU2 appelé coronavirus du syndrome de diarrhée aiguë du porc (SADS-CoV) provoque la diarrhée chez les porcs.

Avant la découverte du SARS-CoV, le MHV avait été le coronavirus le mieux étudié à la fois in vivo et in vitro ainsi qu’au niveau moléculaire. Certaines souches de MHV provoquent une encéphalite démyélinisante progressive chez la souris qui a été utilisée comme modèle murin pour la sclérose en plaques. Des efforts de recherche importants se sont concentrés sur l’élucidation de la pathogenèse virale de ces coronavirus animaux, en particulier par des virologues intéressés par les maladies vétérinaires et zoonotiques.

Chez les animaux domestiques

• Le virus de la bronchite infectieuse (IBV) provoque une bronchite infectieuse aviaire.
• Coronavirus porcin (coronavirus transmissible de gastro-entérite porcine, TGEV).
• bovin (BCV), responsable d’une grave entérite abondante chez les jeunes veaux.
•  félin (FCoV) provoque une entérite légère chez le chat ainsi qu’une péritonite infectieuse féline sévère (autres variantes du même virus).
• les deux types de coronavirus canin (CCoV) (l’un provoquant l’entérite, l’autre trouvé dans les maladies respiratoires).
• Le coronavirus de la dinde (TCV) provoque une entérite chez les dindes.
•  entérique du furet provoque une entérite catarrhale épizootique chez le furet.
•  systémique du furet provoque un syndrome systémique de type FIP chez les furets. Coronavirus pantropique canin.
• Le coronavirus entérique du lapin provoque des maladies gastro-intestinales aiguës et de la diarrhée chez les jeunes lapins européens. Les taux de mortalité sont élevés.
• Le virus de la diarrhée épidémique porcine (PED ou PEDV) est apparu dans le monde entier.