Figures
Figure 1
Représentation schématique des pièces buccales du puceron et du moustique. Adapté de [55] .
À gauche : coupe schématique longitudinale de la tête du puceron et coupes transversales de son rostre. Les deux stylets mandibulaires entourent les deux stylets maxillaires. Toute la longueur de la face intérieure des deux stylets maxillaires présente des crêtes longitudinales complémentaires leur permettant de se verrouiller mutuellement et de former deux canaux : le canal alimentaire (CA) et le canal salivaire (CS). Ces canaux fusionnent à leur extrémité en un canal commun (CS). Les stylets mandibulaires sont innervés par des dendrites (DE).
GSP : glandes salivaires principales ; GSA : glandes salivaires accessoires.
À droite : représentation schématique de l’appareil buccal du moustique. Le proboscis est formé de six stylets confinés dans une gaine molle, le labium, qui n’est pas insérée lors de la piqûre. Parmi ces stylets, le labrum et l’hypopharynx constituent respectivement le canal alimentaire (CA) et le canal salivaire (CS). Une paire de stylets mandibulaires rigides permet de guider l’hypopharynx et le labrum. Une paire de stylets maxillaires, aussi appelées laciniae, est rattachée à des muscles du proboscis et sert à enfoncer les stylets dans l’épiderme des hôtes par des mouvements de glissements longitudinaux. Le CA est relié à des muscles dans la tête de l’insecte qui jouent le rôle de pompe aspirante pour transporter le sang jusqu’au tube digestif.
Figure 1
Figure 2
Les principaux types de transmission de virus transmis par arthropodes. (a & b) Les mécanismes de la transmission circulante des virus de plantes et ceux de la transmission biologique des virus de vertébrés présentent de nombreuses similitudes : les virus ingérés sont transportés le long du tractus alimentaire de l’insecte. Les particules virales traversent ensuite les cellules du tube digestif au niveau de points d’entrée qui varient en fonction du virus et du vecteur. Les virions sont ensuite libérés dans l’hémolymphe et diffusent jusqu’aux glandes salivaires. Les virus sont finalement internalisés dans les cellules des glandes salivaires et transmis, via la salive, à un nouvel hôte (plante ou vertébré selon le cas). (c) Lors de la transmission non circulante des virus de plantes, le virus ingéré par le vecteur, se fixe sur un récepteur cuticulaire le long de la paroi des stylets ou de l’œsophage. Le décrochage ultérieur des particules virales permet la transmission. (d) La transmission mécanique des virus de vertébrés résulterait de la contamination des plaies de l’hôte par le sang contaminé qui réside sur les pièces buccales, par régurgitation du sang contaminé, ou par les déjections du vecteur contaminé qui souillent les plaies de l’hôte vertébré.
Figure 2
Figure 3
Schéma du mécanisme de transcytose des Luteoviridae à travers : (a) l’épithélium intestinal et (b) les cellules des glandes salivaires accessoires des pucerons. (1) Les virions sont reconnus et se fixent à la membrane plasmique apicale (MPA) des cellules du tube digestif grâce à l’interaction avec un ou plusieurs récepteurs viraux. (2) Cette interaction permet d’initier l’invagination de la membrane et l’endocytose des virions dans des vésicules à clathrine (VC). (3) Les VC fusionnent ensuite avec des endosomes de types réceptosomes (RC). (4) Des vésicules tubulaires (VT) contenant plusieurs virions bourgeonnent des RC et (5) fusionnent avec la membrane plasmique basale (MPB). (6) Les virions diffusent ensuite au travers de la lame basale (LB) pour (7) se retrouver dans l’hémolymphe. (8) Les virions atteignent ensuite les cellules des glandes salivaires accessoires, diffusent au travers de la LB et (9) sont invaginés au niveau de la MPB pour former des VT et des VC dans le cytoplasme. (10) Les VC fusionnent avec la MPA, ce qui libère les particules virales dans la lumière du canal salivaire (CS). Les virions sont entraînés avec les sécrétions salivaires et inoculés à une plante lors d’une prise alimentaire. D’après [9] .
Figure 3
Figure 4
Modèle du transport des réovirus à travers : (a) l’épithélium intestinal et (b) les glandes salivaires principales dans la cicadelle vectrice Recilia dorsalis . (1) Les virus sont reconnus par des récepteurs à la surface des cellules intestinales au niveau de la membrane plasmique apicale (MPA) puis ils sont internalisés dans des vésicules par endocytose. (2) Les virions s’accumulent ensuite dans des viroplasmes (VP) dans lesquels ils se multiplient. (3) Les virions sont ensuite observés dans des tubules qui leur permettent à la fois (4) leur sortie vers l’hémolymphe après avoir traversé la lame basale (LB), (5) leur passage dans les cellules voisines et (6) leur transport au travers les microvillosités intestinales. (7) Après leur libération dans l’hémolymphe, les virions traversent la LB des glandes salivaires puis la membrane plasmique basale (MPB). (8) Les virus se répliquent et s’assemblent au niveau de viroplasmes. (9) Les virions s’assemblent ensuite en structures filamenteuses constituées par la protéine Pns11. (10) Ces structures s’associent aux protéines d’actine présentes à la surface de la MPA, (11) ce qui déclenche l’exocytose. (12) Les virions sont alors libérés dans le canal salivaire (CS).
Adaptée de [44, 45] .
Figure 4
Figure 5
Les différentes stratégies de rétention des virus à l’extrémité des stylets des pucerons. Dans la « stratégie capside », les virions (en vert) sont directement retenus au niveau du récepteur (en bleu) sans protéine additionnelle. Dans la « stratégie facteur assistant », les virions (en orange) filamenteux (Potyvirus ) ou icosaédriques (Caulimovirus ) sont accrochés au récepteur (en bleu) par l’intermédiaire d’une protéine non-structurale codée par le virus et appelée facteur assistant de la transmission (en rose).
Figure 5
Tables
Authors
Santé de la vigne et qualité du vin, Inrae, 28 rue de Herrlisheim,
Colmar, France
Université de Strasbourg,
4 rue Blaise-Pascal,
Strasbourg, France
Many plant and vertebrate viruses use mobile vectors to be transmitted between hosts. These vectors, mainly arthropods, acquire or inoculate the virus by feeding on plant extract or vertebrate blood. Several virus transmission modes have been characterized based on the tight interactions between the virus and the vector. Some viruses are internalized into cells and migrate through different tissues and organs before being released. In the vector, the virus can replicate in some cases. Other viruses are retained, specifically or non-specifically, on the vector mouthparts. Acquiring knowledge on the molecular mechanisms of virus transmission by arthropods consists in studying (i) virus receptors in the vectors, (ii) the mode of virus uptake into vector cells, (iii) virus localization and transport in the vector, and (iv) viral determinants required for transmission. This review, although non exhaustive, presents a state-of-the-art of plant and vertebrate virus transmission by arthropods, notably by pointing to their similarities and differences.