La structure du VIH et son cycle de réplication

La structure du VIH en trois parties

Le VIH (Virus de l'Immunodéficience Humaine) est un virus à ARN. Il fait partie de la famille des rétrovirus, caractérisés par la présence d'une enzyme, la transcriptase inverse, qui traduit leur génome ARN en ADN, capable d'être intégré au génome de la cellule hôte. Il appartient au sous-groupe des lentivirus, virus responsables de maladies à évolution très lente.

Crips Ile-de-France ©, 2007

Le VIH comprend trois parties.

  • La coque, ou enveloppe, composée de glycoprotéines appelées gp120 et gp41
  • La matrice, constituée de la protéine virale p17
  • Le noyau est protégé par une capside (protéine p24).
    Il contient
    - d'autres protéines
    - le matériel génétique : deux brins d'ARN identiques
    - les trois enzymes virales : la transcriptase inverse, l'intégrase et la protéase

VIH-1, VIH-2 : des groupes et sous-types

Il n'existe pas un mais des VIH.

On distingue le VIH-1 et le VIH-2. Vus en microscopie électronique, ces deux virus sont identiques. Il existe pourtant plus de 50 % de différences entre leurs matériels génétiques.

Crips Ile-de-France ©, 2007

Sur la base des distances génétiques retrouvées dans des études virologiques, les VIH-1 ont été classés en trois groupes. Le groupe le plus important (groupe M) est lui-même subdivisé en sous-types :

  • Le groupe M (Major), majoritaire, comprend 9 sous-types (A, B, C, D, F, G, H, J, K)
  • Le groupe O (Outlier), découvert au Cameroun et au Gabon, est beaucoup plus rare
  • Le groupe N (Non-M Non-O), découvert au Cameroun, est lui aussi rare

Une répartition géographique des VIH-1 et 2 différente

Le VIH-1 est présent partout dans le monde.
A l'origine, le VIH-2 restait très localisé à l'Afrique de l'Ouest. Mais cette répartition évolue. Avec le temps, de plus en plus de virus différents se côtoient dans une même région du monde car l'hôte de ces virus, l'homme, voyage.

Le VIH-1 de sous-type C prédomine largement dans le monde (50 % des cas d'infection).
En France, ce sont les VIH-1 de sous-type B qui prédominent mais la circulation d'autres sous-types augmente régulièrement. Entre 2010 et 2013, la proportion de virus non B est passée de 35 % à 43 %.

En l'absence de prise en charge, l'infection à VIH-2 évolue plus lentement vers la phase sida que l'infection à VIH-1.

Le cycle de réplication du VIH

Le VIH est un micro-organisme réduit à sa plus simple expression. Pour se multiplier il pénètre dans une cellule dont il utilise le matériel. Sa cible privilégiée est le lymphocyte T CD4+ ou TCD4.

Crips Nord - Pas-de-Calais ©, 2011

Le cycle de réplication comprend plusieurs étapes.

Collège Van Gogh, Arles ; M. AIT OUARET ©, mars 2006

  • La fixation ou attachement

La protéine gp120 du VIH se fixe dans un premier temps sur le récepteur CD4, présent sur la membrane de surface de la cellule cible. Elle change alors de conformation et s'attache à un second récepteur, appelé co-récepteur.

  • La fusion

Les membranes du VIH et de la cellule fusionnent créant une discontinuité. La capside du VIH pénètre alors dans la cellule où elle se désagrège, libérant les deux brins d'ARN et les trois enzymes.

  • La transcription inverse

Cette étape du cycle de réplication caractérise les rétrovirus. Une enzyme virale, la transcriptase inverse, traduit le brin d'ARN viral en ADN puis le duplique pour aboutir à un ADN proviral double-brin, ressemblant à la double hélice de l'ADN humain.

La transcriptase inverse a la particularité de commettre beaucoup d'erreurs de « traduction ». C'est ce qui explique la très grande variabilité génétique du VIH.

  • L'intégration

Une deuxième enzyme, l'intégrase, intègre le double brin d'ARN proviral à l'ADN du noyau cellulaire. Celui-ci va permettre la fabrication des diverses protéines composant le VIH par l'appareillage cellulaire (réticulum endoplasmique et ribosomes).

  • L'assemblage

La troisième enzyme, la protéase, découpe les longues chaines produites pour former les différentes protéines composant le VIH. Des interactions permettent l'assemblage d'une structure globulaire.

  • Le bourgeonnement

Cette structure globulaire sort de la cellule infectée en emportant un morceau du revêtement cellulaire.

  • La maturation

Ces particules issues du bourgeonnement son encore immatures. La dernière étape de maturation, essentielle, aboutit à la formation de la capside et du noyau. Elle rend les virions capables d'infecter d'autres cellules.

Pour aller plus loin

Des dépliants d'information

Qu'est-ce que le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) ?

Exposition immunologie, virologie et VIH, dépliant n° 1 / F. Barré-Sinoussi, M. Kazatchkine, Crips Ile-de-France. - 2007. - 4 p.

A télécharger sur le site du Crips (pdf, 82Ko)

Y a-t-il plusieurs VIH ?

Exposition immunologie, virologie et VIH, dépliant n° 2 / F. Barré-Sinoussi, M. Kazatchkine, Crips Ile-de-France. - 2007. - 4 p.

A télécharger sur le site du Crips (pdf, 184Ko)