La rage est une maladie virale connue pour sa capacité à modifier le comportement des hôtes infectés en les rendant agressifs. Ses mécanismes biologiques sous-jacents sont incertains, mais les scientifiques commencent maintenant à expliquer comment le virus fonctionne au niveau moléculaire.
Le virus de la rage s’attaque au système nerveux central de l’hôte et, chez l’homme, peut provoquer une série de symptômes débilitants – états d’anxiété et de confusion, paralysie partielle, agitation, hallucinations et, dans ses phases finales, un symptôme appelé hydrophobie », ou une peur de l’eau.
L’hydrophobie fait paniquer l’individu atteint à la vue de l’eau et refuse de boire. Ces symptômes sévères sont généralement suivis par la mort.
Bien que la vaccination puisse prévenir la rage, les populations pauvres d’Afrique et d’Asie n’ont souvent pas les ressources nécessaires pour contenir ce virus. En fait, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) dit que les cas de rage dans ces continents représentent 95 pour cent des décès dans le monde en raison de cette maladie.
Bien que la rage ait été étudiée intensément depuis le début du 19ème siècle, les mécanismes par lesquels ce virus « détourne » le cerveau et plonge souvent l’hôte infecté dans un état d’agression frénétique ont été largement inconnus.
Maintenant, une équipe de chercheurs de l’Université d’Alaska Fairbanks a révélé comment le virus agit au niveau moléculaire pour modifier le comportement de l’hôte.
«De nombreux agents infectieux changent de comportement chez leur hôte, mais nous ne comprenons pas comment ils le font», explique l’auteur principal de l’étude, le Dr Karsten Hueffer. « Notre étude fournit, pour la première fois, un mécanisme moléculaire détaillé de la façon dont un agent infectieux induit des comportements spécifiques. »
Le Dr Hueffer et ses collègues ont publié les résultats de leurs recherches dans la revue.
Le virus interagit avec les récepteurs musculaires
Les scientifiques expliquent que l’une des raisons pour lesquelles la rage est si intrigante est que, bien qu’elle ait une constitution génétique relativement simple, elle peut bombarder les animaux de choc avec des systèmes infiniment plus complexes, tels que les chiens.
Le Dr Hueffer explique que «le virus de la rage ne possède que cinq gènes et très peu d’informations: les chiens ont plus de 20 000 gènes dotés d’un système immunitaire et nerveux central sophistiqué».
« Pourtant, ce virus peut reprogrammer le comportement d’un chien de sorte qu’il perd la peur, devient agressif et mord, ce qui permet au virus de se propager à travers la salive du chien. »
Dr. Karsten Hueffer
Cependant, il souligne également que «le comportement est plus facile à étudier que le virus lui-même», car la rage n’affecte le cerveau que de façon subtile.
Dans leur étude, les chercheurs ont également examiné les résultats antérieurs des années 1980 et 1990, qui montrent comment les molécules de ce virus se lient aux récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine – ou aux protéines qui réagissent au neurotransmetteur acétylcholine – affectant ainsi le contrôle musculaire.
Cette recherche a montré comment les molécules de glycoprotéine du virus se lient aux molécules réceptrices de l’acétylcholine, ce qui, en plus d’influencer la voie de signalisation qui commande le contrôle musculaire, signifie qu’elles peuvent également se répliquer et infecter le cerveau.
Des recherches plus récentes ont également démontré que la molécule de glycoprotéine dans la rage contient une séquence d’acides aminés qui est très similaire à une séquence d’acides aminés trouvée dans le venin de serpent.
Ces acides aminés agissent comme inhibiteurs des récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine.
La rage inhibe les récepteurs dans le cerveau
Le Dr Hueffer et son collègue, le Dr Marvin Schulte, spécialisé dans les récepteurs de la nicotine, ont établi un lien entre les résultats existants et les propriétés des acides aminés dans la glycoprotéine de la rage, influençant le comportement frénétique de l’hôte après l’infection par le virus. .
«Nous savions que les récepteurs nicotiniques de l’acétylcholine, qui se lient au virus dans les muscles, se retrouvent également dans le cerveau, et nous avons supposé que le virus pouvait également se lier à de tels récepteurs», explique le Dr Hueffer.
« Si le venin de serpent a une structure similaire à certaines parties du virus et inhibe ces récepteurs », poursuit-il, « nous pensions peut-être que le virus pouvait également inhiber ces récepteurs dans le cerveau ».
Après cette connexion possible, le Dr Hueffer et un autre collègue, appelé le Dr Michael Harris, ont mené une série d’expériences sur des souris afin de tester leur hypothèse.
« Les virus se rassemblent dans les espaces entre les cellules du cerveau pendant les premiers stades de l’infection, où les cellules du cerveau communiquent », explique le Dr Harris.
«Nous pensions, ajoute-t-il, que si les virus pouvaient se lier aux récepteurs dans ces espaces et changer la façon dont les cellules du cerveau communiquent normalement, le virus pourrait modifier le comportement de l’animal infecté.
L’un des tests consistait à injecter de la glycoprotéine de la rage dans le cerveau de la souris, pour voir quel effet cela aurait. Les chercheurs ont remarqué qu’après l’injection, les animaux sont devenus beaucoup plus agités.
Comme l’explique le Dr Harris, «Lorsque nous avons injecté ce petit fragment de la glycoprotéine virale dans le cerveau des souris, les souris ont commencé à courir beaucoup plus que les souris ayant reçu une injection témoin. bien. »
Selon le Dr Hueffer et son équipe, c’est la première fois que des preuves expérimentales ont été présentées pour montrer comment la rage interagit avec d’autres cellules du système nerveux pour induire un comportement altéré qui détermine les hôtes infectés pour aider à propager le virus.
