Rôle des glycosaminoglycanes dans l'adsorption des virus sur les cellules-hôtes

ARTICLE

Les glycosaminoglycanes (GAG) sont des chaînes polysaccharidiques linéaires et sulfatées de façon variable. La plupart d'entre eux est attachée à un core protéique, formant ainsi la famille des protéoglycanes. Ceux-ci sont abondants dans les tissus, dans lesquels on les trouve essentiellement au niveau des matrices extracellulaires et à la surface de nombreuses cellules.

Les GAG sont formés d'une succession d'unités diholosiques contenant un acide hexuronique et une hexosamine. Leur classification se fait suivant :

- la nature de l'hexosamine : 1) GAG contenant un glucosaminoglycane (acide hyaluronique, héparine héparanes sulfates), 2) GAG contenant un galactosaminoglycane (chondroïtines sulfates et dermatanes sulfates) ;

- la nature de l'acide hexuronique : 1) GAG ne contenant que de l'acide glucuronique (acide hyaluronique et chondroïtines sulfates), 2) GAG contenant de l'acide glucuronique et de l'acide iduronique (héparine, héparanes sulfates et dermatanes sulfates) (figure 1).

Les protéoglycanes (PG), par leur double nature protéique et saccharidique, ont une capacité d'interaction avec un grand nombre de molécules. Ainsi, ils peuvent fixer des composés de la matrice extracellulaire, mais aussi des cytokines (contrôle de la prolifération et de la différenciation cellulaire) et des enzymes (modification de l'activité de protéases, de lipoprotéines lipases et d'inhibiteurs de sérine protéases comme l'antitrombine III et le co-facteur II de l'héparine).

Leur capacité d'interaction peut mettre en jeu la partie protéique ou glucidique. Ici, nous nous intéresserons aux interactions avec la partie glucidique de la molécule. Ces interactions peuvent être de type électrostatique (interaction des groupes sulfates de l'oligosaccharide avec un acide aminé basique de la protéine cible), mais, parfois, elles peuvent impliquer des séquences osidiques précises. Il faut noter que l'acide iduronique de certains GAG (héparanes sulfates, héparine, dermatanes sulfates) confère à ceux-ci une certaine flexibilité conformationnelle ; ces GAG se voient de ce fait dotés d'une capacité d'interaction plus importante [1].

Les GAG ont une capacité d'interaction essentielle à de nombreux mécanismes biologiques, et de nombreux microorganismes ont mis à profit cette capacité pour les utiliser comme porte d'entrée vers la cellule [2].

Pour mettre en évidence leur rôle dans l'adsorption des microorganismes aux cellules-hôtes, différentes techniques sont utilisées. La plus courante est la saturation des sites de fixation des microorganismes aux GAG par préincubation avec des GAG solubles avant de réaliser l'infection de cellules in vitro. Le traitement des cellules, avant l'infection, par des enzymes qui éliminent les GAG de la surface cellulaire comme les héparinases, les héparitinases ou les chondroïtinases (GAG lyases) permet aussi d'évaluer le rôle des GAG dans l'adsorption des microorganismes. La culture des cellules dans un milieu dépourvu de sulfates et complémenté avec du chlorate de sodium (un inhibiteur de sulfatation) permet aussi de réduire ou d'éliminer la sulfatation de ces chaînes, et donc leur propriété d'interaction. L'utilisation de beta-D-xyloside dans le milieu de culture des cellules inhibe aussi la formation des protéoglycanes cellulaires. Enfin, il existe des cellules CHO (chinese hamster ovary) mutantes qui n'expriment pas un ou plusieurs types de GAG. L'infection de ces cellules permet une analyse différentielle du type de GAG utilisé par le microorganisme pathogène.

Ces différentes techniques ont été utilisées pour étudier le rôle des GAG dans l'adsorption de certaines bactéries : Haemophilus influenzae, Bordetella pertussis, Borrelia burgdorferi, Helicobacter pylori, Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis, Staphylococcus aureus, Streptococcus species [3].

La fonction récepteur des protéoglycanes a aussi été mise en évidence pour des parasites tels que Trypanosoma cruzi, Leishmania amzonensi, Leishmania donovani et Plasmodium falciparum [3]. Les GAG sont également impliqués dans l'adsorption de certains virus.

Le but de cette revue générale est de faire une synthèse sur la faculté qu'ont les GAG de servir de récepteurs à des virus de familles et de structures variées.

La première étape d'une infection virale correspond à la fixation du virus sur la membrane de la cellule-hôte. Cette interaction virus-cellule, si elle est spécifique, prépare l'entrée du virus dans la cellule. Néanmoins, certaines interactions précoces peuvent être non spécifiques et n'avoir pour but que de concentrer les virus autour de la cellule. Aujourd'hui, il existe encore de nombreux virus pour lesquels les mécanismes de fixation et de pénétration cellulaire sont inconnus. L'étude de l'adsorption virale est difficile puisque la fixation du virus aux cellules peut être médiée par de multiples récepteurs et que l'absence ou le blocage d'un récepteur peut pousser le virus à utiliser un autre récepteur. Différentes études ont montré la capacité des GAG à fixer des virus de familles très diverses. Dans beaucoup de cas cette interaction apparaît comme peu spécifique. Néanmoins, certains virus semblent avoir une affinité particulière pour ces molécules (figure 2) : le cas le plus étudié est celui des virus herpès simplex (VHS) et des Herpesviridae en général.

Interaction glycosaminoglycanes-Herpesviridae

L'interaction des VHS avec les GAG est un événement précoce de l'adsorption virale. Elle fait intervenir la protéine d'enveloppe gC et se fait préférentiellement via les héparanes sulfates. En effet, des cellules déficientes en héparanes sulfates (HS) sont partiellement, voire totalement, résistantes à l'infection par le virus herpès simplex de type 1 (VHS1) [4]. Cependant, il a été mis en évidence l'existence d'un mode d'attachement indépendant des protéoglycanes puisqu'il a été observé une fixation virale résiduelle pour des cellules totalement déficientes en GAG [5]. L'analyse structurale des HS dans l'interaction avec la protéine du VHS1 montre qu'au moins 10 à 12 résidus monosaccharidiques doivent être présents et contenir des groupements 2-O et 6-O sulfates. L'interaction serait donc spécifique puisque des structures particulières sont nécessaires et indépendantes de la charge, des fragments de même charge n'ayant pas la même capacité à fixer le virus [6]. Dans les cas où la protéine gC est absente, la fixation du VHS1 aux HS de la cellule-hôte peut être médiée par la protéine d'enveloppe gB [4]. Des mutations dans les zones de fixation des glycoprotéines B et C aux HS induisent une diminution de la fixation virale (20 % pour gB et 65 % pour gC) avec un effet additif lorsque les deux mutations sont présentes. Un double mutant paraît aussi avoir une pénétration virale réduite, d'où l'hypothèse d'un rôle des HS dans la pénétration virale [7]. Il a cependant été montré que l'interaction gB ou gC avec les HS n'était pas suffisante pour engendrer une pénétration virale [8] ; une pénétration efficace nécessitant certainement la présence des co-récepteurs du VHS1, c'est-à-dire les nectines 1 et 2 et/ou la molécule HVEM (médiateur de la pénétration des herpèsvirus, de la famille du TNFalpha) [4]. En revanche la 3-O-sulfatation d'un résidu glucosamine des HS génère un site de fixation sur la troisième glycoprotéine du VHS, la glycoprotéine gD, qui serait à l'origine de la pénétration virale [4]. En outre, la fixation du VHS1 aux GAG permettrait la stabilisation du virus. Cette stabilisation conférerait au virus la capacité d'interagir avec un récepteur secondaire qui était préalablement présent à la surface des cellules, mais inaccessible au virus [9]. Ainsi l'héparine, qui appartient au groupe des GAG, peut agir en compétition avec les HS cellulaires et inhiber la fixation et la pénétration du VHS1 dans les cellules. Un autre composé hautement sulfaté, la suramine (dérivé de l'urée utilisé comme antitrypanosome), a montré une efficacité d'inhibition supérieure à celle de l'héparine, additionnée d'un blocage de la dissémination du VHS1 d'une cellule à l'autre. Ce composé serait donc une molécule potentiellement anti-herpétique [10]. Il est à noter que la capacité du VHS2 à fixer les HS est moins importante que celle du VHS1, mais que la contribution des forces électrostatiques non spécifiques dans l'interaction VHS1-HS est plus importante que dans l'interaction VHS2-HS [11].

D'autres alpha-herpèsvirus, comme le virus herpès bovin 1 [4], le virus de la pseudo-rage porcine [4] et le virus varicelle-zona [12], ont montré leur capacité à utiliser les HS comme récepteurs cellulaires. Il faut cependant noter que les HS ne seraient pas essentiels pour l'adsorption du virus de la pseudo-rage porcine puisqu'il existerait d'autres sites d'interaction indépendants des GAG [13]. En revanche, le virus de la laryngotrachéite infectieuse appartenant aux alpha-herpèsvirus a un mécanisme d'attachement différent, puisque ses glycoprotéines gC et gB n'ont pas de motif de fixation à l'héparine [14]. Le rôle des GAG dans l'adsorption des bêta-herpèsvirus a aussi été étudié. Ainsi, il a été montré que les héparanes sulfates permettaient l'initiation de l'infection des fibroblastes par le cytomégalovirus humain, mais que les autres GAG n'étaient pas impliqués. L'adsorption du virus à l'héparine serait tout d'abord facilement dissociable puis se transformerait rapidement en une interaction de haute affinité [15]. Il a aussi été découvert que la protéine gp65 de l'herpèsvirus humain 7 contient deux domaines de fixation à l'héparine et interagit spécifiquement avec l'héparine et les héparanes sulfates [16]. En revanche, il semble que les GAG n'interviennent que très partiellement dans l'interaction de l'herpèsvirus humain 6 avec les cellules cibles [17]. Enfin, certains gamma-herpèsvirus pourraient aussi utiliser les HS comme récepteurs, comme cela a été montré pour le virus de l'herpès bovin de type 4 [18].

Interaction glycosaminoglycanes-virus de la vaccine

Avec la découverte du rôle récepteur des HS pour les Herpesviridae et étant donné le caractère ubiquitaire des protéoglycanes, des recherches ont été entreprises pour évaluer la capacité d'autres virus à ADN à se lier aux GAG.

Il a ainsi été montré que le virus de la vaccine se fixe aux HS pendant son cycle d'infection alors que les chondroïtines sulfates et les dermatanes sulfates ne semblent pas concernés. Des expériences d'adsorption du virus de la vaccine ou de la protéine recombinante A27L du virus de la vaccine sur des billes de sépharose saturées avec de l'héparine suggèrent que cette protéine est responsable de l'attachement de ce virus aux HS [19]. En parallèle, une autre protéine du virus de la vaccine, D8L, a montré sa capacité à se fixer aux chondroïtines sulfates. La genèse de mutants défectifs en A27L et/ou en D8L suggère que la protéine D8L a un rôle plus important que la protéine A27L pour l'adsorption et la croissance du virus en culture. En effet, elle ne peut pas se substituer à D8L dans cette fonction [20]. Enfin, une troisième protéine du virus de la vaccine a montré sa capacité à interagir avec les GAG (HS). Cette protéine H3L aurait un rôle dans l'adsorption et le pouvoir infectieux du virus in vitro et in vivo ainsi que dans l'assemblage des virions, mais elle ne serait pas nécessaire pour la fusion [21].

Interaction glycosaminoglycanes-papillomavirus

Une interaction HS-protéine virale a aussi été montrée pour un troisième type de virus à ADN, le papillomavirus humain. La protéine majeure de capside du papillomavirus de type 11 (L1) porte un domaine de fixation pour l'héparine qui permet l'interaction de L1, et plus précisément des virus like particules (VLP) formées par L1, avec l'héparine et les dextranes sulfates. Le traitement de kératinocytes par l'héparinase, le chlorate de sodium ou le bêta-D-xyloside diminue l'affinité des VLP pour ces cellules. Il est intéressant de noter que la fixation des VLP sur les cellules CHO déficientes en GAG n'est inhibée que de 10 % par rapport aux cellules CHO sauvages. Cela suggère que l'adsorption du papillomavirus nécessite, en plus des GAG, la présence d'un autre récepteur absent à la surface des cellules CHO [22]. Ce type d'interaction a aussi été montré pour le papillomavirus de type 16 dont la fixation aux cellules en culture est inhibée par l'héparine, mais pas par les dermatanes ni par les chondroïtines sulfates. Cette étude suggère aussi la présence d'un autre récepteur pour les papillomavirus [23].

Interaction glycosaminoglycanes-virus associés aux adénovirus

L'hypothèse d'un co-récepteur associé aux HS avait déjà été émise pour un autre virus : le virus associé aux adénovirus de type 2 (VAA2). Des expériences mettant en jeu les CHO déficientes en GAG, les GAG lyases, ainsi que la compétition avec l'héparine montraient que ce virus interagissait avec les HS, dont le rôle de récepteur avait été envisagé [24]. En revanche, le traitement des cellules au chlorate de sodium montrait que la sulfatation n'était pas nécessaire à l'interaction et que l'affinité du virus pour l'héparine était faible. Les HS ne seraient donc que des récepteurs de faible affinité pour ce virus et il existerait un autre récepteur de beaucoup plus haute affinité [25]. Il faut noter que la capacité de certains VAA à se fixer aux HS pourrait être exploitée pour purifier ces vecteurs viraux (les VAA sont utilisés comme vecteurs viraux en thérapie génique) par chromatographie sur des colonnes d'affinité saturées avec l'héparine [26].

Interaction glycosaminoglycanes-adénovirus

Enfin, des virus à ADN d'une autre famille ont montré une capacité à interagir avec les GAG, ce sont les adénovirus (ADV) de types 2 et 5. Un autre récepteur est utilisé par ce type viral, le récepteur des coxsackievirus et adénovirus (CAR). Sa présence dans des cellules respiratoires différenciées résistantes à l'infection par l'adénovirus de type 2 et 5 montrait qu'il existait un autre récepteur pour ces virus. Les techniques classiques utilisant l'héparine en compétition et les héparinases suggéraient que les HS pouvaient jouer ce rôle. Cela était confirmé par l'inhibition complète de la fixation des adénovirus de type 2 et 5 par le double traitement avec des anticorps anti-CAR et de l'héparine. En revanche, les mêmes expériences montraient que l'adénovirus de type 3 n'interagit pas avec les HS [27].

Ainsi les GAG cellulaires entrent en jeu dans l'étape d'adsorption des herpèsvirus, des poxvirus, des papillomavirus, des adénovirus et des virus associés aux adénovirus. Il est probable que, dans les années à venir, on découvre l'importance de ces molécules pour de nombreux autres virus à ADN. En ce qui concerne les virus à ARN, beaucoup ont déjà montré leur capacité à interagir avec les GAG.

Interaction glycosaminoglycanes-virus respiratoire syncytial

Le seul virus à ARN négatif ayant montré une affinité pour les GAG est le virus respiratoire syncytial (VRS). Il a en effet été montré que la glycoprotéine d'enveloppe F du VRS s'adsorbait sur les HS. Cette interaction faciliterait l'attachement et augmenterait le caractère infectieux de ce virus [28]. Trois types de GAG solubles, l'héparine, les HS et les chondroïtines sulfates B, ont montré une capacité à inhiber l'adsorption du VRS aux cellules. Ces GAG contiennent de l'acide iduronique, ce qui n'est pas le cas des chondroïtines sulfates A et C et de l'acide hyaluronique qui n'inhibe pas l'adsorption du virus aux cellules. Cela suggère que seuls les GAG contenant de l'acide iduronique sont impliqués dans l'interaction VRS-cellules. Cette hypothèse semble confirmée par la capacité qu'a le facteur de croissance des fibroblastes (facteur qui se fixe aux GAG contenant de l'acide iduronique) d'inhiber l'interaction du virus avec les cellules, en s'adsorbant aux GAG cellulaires [29].

Interaction glycosaminoglycanes-virus de l'immunodéficience humaine

Pour le virus de l'immunodéficience humaine (VIH), virus à ARN de la famille des Lentivirus, une controverse existe. Des études avaient montré que les HS étaient impliqués dans l'attachement du VIH aux cellules T (MT-4) en culture et que le niveau de sulfatation des chaînes d'HS était un caractère critique pour cette interaction [30]. Le domaine d'interaction du virus avec les HS se situerait sur la glycoprotéine d'enveloppe gp120, principalement au niveau de la boucle V3 de gp120 [31]. En parallèle, l'utilisation d'héparine ou de dextranes sulfates a montré une capacité à inhiber l'adsorption du VIH in vitro. Cette inhibition serait due à la fixation des GAG solubles sur la zone d'interaction de la gp120 avec le co-récepteur CXCR4 [32]. D'autres travaux précisent que, s'il existe une interaction entre le VIH et les HS dans les cultures cellulaires in vitro, il semble que celle-ci n'ait pas lieu avec les PBMC ex vivo [33, 34]. Cependant, une étude portant sur des enfants nés de mère séropositive pour le VIH et nourris au sein suggère que le lait maternel, riche en GAG, pourrait limiter la transmission verticale. Cette activité antivirale serait due aux chondroïtines sulfates du lait maternel qui inhiberaient l'adsorption du VIH sur les molécules CD4. Cette hypothèse peut être étendue à d'autres pathogènes ayant un motif de fixation aux GAG sur leur(s) protéine(s) d'enveloppe, c'est-à-dire aux pathogènes susceptibles d'utiliser les GAG comme récepteur [35]. Il a aussi été envisagé que le traitement intravaginal par les carbohydrates sulfatés pourrait prévenir la transmission intravaginale du VIH ou d'autres microorganismes transmis sexuellement [36]. Le rôle des GAG dans l'adsorption cellulaire a été suggéré pour un autre Lentivirus, le virus ovin Visna [37].

Interaction glycosaminoglycanes-alphavirus

Il a pu être mis en évidence que les HS participaient à la fixation d'autres virus à ARN, par exemple les alphavirus, et en particulier un virus responsable de fièvre, le virus de Sindbis. La protéine responsable de l'interaction avec les GAG est la glycoprotéine d'enveloppe E2, l'utilisation d'anticorps anti-E2 permettant d'inhiber l'adsorption du virus à l'héparine immobilisée. Il est à noter qu'un haut niveau de sulfatation est nécessaire pour que l'interaction ait lieu. Il est probable que l'adsorption du virus de Sindbis aux HS ne soit qu'un événement précoce de l'adsorption virale, puisque certaines cellules totalement déficientes en HS permettent malgré tout la fixation et la multiplication du virus. Ainsi, il existerait d'autres récepteurs impliqués dans l'infection [38]. Un autre travail décrit la capacité du virus de Sindbis à se fixer aux GAG comme un critère de sélection pour l'adaptation à la culture. Cette évolution impliquerait aussi une mutation de la protéine E2 et serait corrélée avec l'atténuation de la virulence. En revanche, les souches sauvages seraient beaucoup plus virulentes mais s'attacheraient aux cellules par un mécanisme de beaucoup plus faible affinité, indépendant de l'héparine [39]. Des résultats similaires ont été obtenus in vivo chez la souris [40]. Un travail portant sur le virus de l'encéphalite équine vénézuélienne (VEEV), un autre alphavirus, conduit aux mêmes conclusions [41].

Interaction glycosaminoglycanes-virus de la fièvre aphteuse

Le virus de la fièvre aphteuse (VFA), de la famille des Picornaviridae, pénètre dans les cellules via un récepteur de la famille des intégrines (alphavbeta3). La mise en évidence, sur les ligands de l'intégrine alphavbeta3, d'un site de fixation à l'héparine en plus du site de fixation aux intégrines (RGD) a permis d'envisager un rôle pour les GAG dans l'adsorption du VFA. Ce rôle a été confirmé et précisé pour les HS par des expériences de compétition avec l'héparine et par l'utilisation de cellules dépourvues d'HS (mutation ou traitement à l'héparinase). Les HS permettraient le contact initial entre la cellule et le virus [42]. Des travaux ultérieurs ont confirmé que le récepteur primaire du VFA était les intégrines alphavbeta3, mais suggèrent que l'utilisation des HS comme récepteurs serait un caractère acquis lors de l'adaptation du virus à la culture. Ce caractère serait associé, comme pour le virus de Sindbis et le VEEV, à une perte de virulence [43]. Une étude portant sur la structure et la fonction des récepteurs oligosaccharidiques du VFA propose une autre hypothèse : in vivo l'utilisation alternative de ce type de récepteur par le VFA, associée à une perte de virulence, permettrait l'adaptation à certains tissus [44].

Interaction glycosaminoglycanes-Flaviviridae

Une autre famille de virus à ARN a montré sa capacité à interagir avec les GAG cellulaires, la famille des Flaviviridae. Cette famille comprend les Flavivirus (dont font partie les virus de la dengue, de la fièvre jaune et de l'encéphalite de la vallée de Murray), les Pestivirus (virus de la diarrhée bovine) et les Hepacivirus comprenant le virus de l'hépatite C (VHC).

En ce qui concerne le virus de la dengue [45], il a été montré que la fixation aux cellules Vero de la protéine d'enveloppe E du virus de la dengue 2 pouvait être inhibée par l'action compétitive de l'héparine soluble et des HS fortement sulfatés (dérivés de foie). En revanche, les HS de rein de bœuf ainsi que les dextranes, kératanes, dermatanes et chondroïtines sulfates solubles n'avaient aucun effet inhibiteur. Le traitement des cellules Vero avec les héparinases I et III, mais pas avec la chondroïtinase ABC, inhibait aussi la fixation de la protéine E. L'adsorption de cette protéine sur quatre types de cellules CHO déficientes en HS ou en GAG était beaucoup plus faible que sur les cellules CHO sauvages. La culture des cellules Vero en présence d'inhibiteurs de la sulfatation suggère l'importance des groupements sulfates à la surface des HS. L'analyse de différentes fractions saccharidiques de l'héparine montre qu'un déca-saccharide est nécessaire pour obtenir une interaction avec la protéine E. Cette étude a aussi montré que l'héparine, les HS hautement sulfatés ainsi que la suramine diminuent l'infectivité du virus de la dengue 2 infectieux [45]. Ces résultats montrent que les HS peuvent jouer le rôle de récepteur pour le virus de la dengue 2 et que l'héparine et certains composés hautement sulfatés pourraient avoir in vivo un effet antiviral. Nos travaux complètent l'étude précédente ; en effet des expériences, réalisées avec le virus de la dengue 2 infectieux (souche New Guinea C), et mettant en jeu les GAG lyases, les inhibiteurs de sulfatation et les cellules CHO, donnent des résultats similaires à ceux obtenus avec la protéine d'enveloppe [46].

La découverte de motifs de fixation aux GAG sur les protéines d'enveloppe d'autres Flaviviridae similaires à ceux découverts sur la protéine du virus de la dengue 2, permet de penser que ces virus utilisent le même mécanisme d'adsorption aux HS cellulaires [45]. Des études ultérieures confirment cette hypothèse. Des expériences utilisant le virus de la dengue 1 radiomarqué montrent le rôle des HS dans l'adsorption et l'internalisation de ce virus aux cellules hépatocytaires HuH7 [47]. En parallèle de notre travail sur le virus de la dengue 2, nous avons mené des expériences avec le virus de la fièvre jaune (souche 17D) infectieux [46]. Les résultats observés sont superposables aux résultats obtenus pour le virus de la dengue 2 et montrent le rôle des HS dans l'adsorption du virus de la fièvre jaune aux cellules Vero. Le virus de l'encéphalite de la vallée de Murray pourrait aussi pénétrer dans les cellules (cellules de moustique, de singe vert d'Afrique et cellules humaines) via les GAG, mais cette capacité serait, comme pour le virus de Sindbis et le virus de la fièvre aphteuse, associé à une perte de virulence [48].

L'étude d'un Pestivirus, le virus de la diarrhée bovine, montre que la protéine d'enveloppe E de ce virus interagit spécifiquement avec différents oligosaccharides sulfatés comme le fucoïdane, l'héparine et les dermatanes sulfates, mais pas avec les dextranes, les kératanes ni les chondroïtines sulfates [49].

Le genre Hepacivirus des Flaviviridae a aussi révélé des capacités d'interaction avec les GAG. En effet, il a été montré que l'adsorption du virus de l'hépatite C (VHC) à des cellules du sang périphérique était inhibée par l'incubation des cellules avec les dextranes sulfates [50]. La suramine était aussi capable d'inhiber, de façon dose-dépendante, l'adsorption de ce virus à des cellules hépatocytaires [51]. L'étude de la glycoprotéine d'enveloppe E2 du VHC a permis la mise en évidence d'un domaine de fixation à l'héparine [52]. L'utilisation d'un recombinant du virus de la stomatite vésiculeuse, exprimant les glycoprotéines d'enveloppe du VHC E1 ou E2, montre que l'héparine soluble, contrairement aux dextranes et aux héparanes sulfates, est capable de réduire de 30 % (E1) et 60 % (E2) l'adsorption de ces virus recombinants aux cellules cibles in vitro. En revanche, le traitement des cellules avec l'héparinase ne permettait qu'une inhibition, partielle de 27 % (E2), ou nulle (E1), de la fixation virale [53]. L'étude de l'adsorption du VHC (virus plasmatique) aux cellules Vero que nous avons menée (mesure de la quantité de virus adsorbé aux cellules par RT-PCR quantitative en temps réel) confirme la capacité de l'héparine à inhiber l'adsorption de ce virus de façon dose-dépendante. L'analyse de la fixation après traitement des cellules avec les GAG lyases n'a pas donné de résultats plus concluants, mais l'utilisation d'inhibiteur de la sulfatation a permis de réduire la fixation virale (50 %) [54].

CONCLUSION

En conclusion, des virus de familles et de structures très variées interagissent avec les GAG cellulaires (tableau) et il est probable que ce caractère soit étendu à de nombreux autres types viraux. Pour certains, ces interactions peuvent être franches, spécifiques et aboutir à l'adsorption, voire à la pénétration du virus dans la cellule. En revanche, pour d'autres, le rôle des GAG dans l'adsorption virale est moins clair. La capacité d'interaction virus-GAG serait associée à une perte de virulence et pourrait même n'être qu'un caractère acquis en culture cellulaire. Dans tous les cas, que cette capacité n'existe qu'in vitro pour certains virus ou soit utilisée aussi in vivo, il semble que l'interaction des virus avec les GAG cellulaires participent et favorisent leur adsorption aux cellules. Il est maintenant admis que la fixation des virus aux cellules fait intervenir plusieurs molécules à la surface cellulaire, les GAG et les HS de façon prédominante, qui pourraient jouer un rôle de co-récepteurs. Dans certains cas, il s'agirait d'un co-récepteur principal et, dans d'autres, ce ne serait qu'un moyen de concentration du virus autour de la cellule, afin d'augmenter la probabilité de fixation aux récepteurs spécifiques et aux molécules qui permettent l'internalisation du virus. Il est aussi possible d'envisager que l'interaction GAG-virus permette la modification conformationnelle des protéines d'enveloppe virale et de ce fait découvre le site de fixation à un récepteur spécifique. Enfin, il faut noter qu'une population virale peut utiliser les GAG comme récepteurs, mais qu'en l'absence de ceux-ci, la même population peut utiliser une autre voie efficace de pénétration dans les cellules.

Du point de vue clinique, l'étude de l'interaction GAG-virus pourrait aboutir à l'utilisation locale de GAG solubles pour prévenir une infection virale. La compréhension du mécanisme de fixation des virus aux cellules-hôtes qui découle de ces études permettrait d'envisager de nouveaux traitements dans le but de limiter la propagation virale et de stabiliser l'infection.

Remerciements. Les auteurs remercient tout particulièrement Hugues Lortat-Jacob pour ses conseils avisés quant à la rédaction de ce document.

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