L’hiver approche, la grippe arrive. Une revue récente fait le point sur nos connaissances de l’évolution de ce virus.

La grippe est un virus à ARN, qui infecte les mammifères et les oiseaux. Trois grands types de grippe circulent en permanence dans la population humaine : A, B et C. Cependant, c’est la grippe de type A qui est responsable de la majeure partie des épidémies.

Dans la course aux armements contre le système immunitaire, l’évolution joue essentiellement sur deux protéines du virus : l’hémaglutinine (HA), protéine impliquée dans l’attachement et l’entrée du virus dans les cellules, et la neuraminidase (NA), impliquée dans le relargage des virus par la cellule infectée. La protéine HA contient le plus de domaines reconnus par le système immunitaire et est donc soumise à une pression sélective forte et continue. Un exemple d’arbre phylogénétique de cette protéine  est présenté sur la figure ci-contre; les protéines sont indexées par l’année de l’épidémie. On a l’impression que l’évolution de la protéine HA est relativement contrainte : l’arbre phylogénétique a une structure “en cactus”, avec un tronc principal (qui représente la direction principale dans l’évolution) et de courtes branches qui représentent des virus qui ne sont pas assez virulents pour survivre (et donc continuer à évoluer). C’est un aspect théorique très intéressant  : si l’évolution de la protéine HA est contrainte, elle est potentiellement prédictible, ce qui devrait considérablement aider à la mise au point de vaccins [1].

Le virus de la grippe a cependant connu dans le passé récent des changements beaucoup plus drastiques. Lorsque des souches de grippes différentes (par exemple issues d’animaux différents) infectent par hasard la même cellule, des réarrangements entre ces virus peuvent se produire, créant une nouvelle combinaison efficace entre les protéines HA et NA. On a pu démontrer que ces réarrangements ont expliqué les épidémies plus graves de 1957 et 1968. On pense que la grande pandémie de 1918, qui a infecté toute la population mondiale et a tué entre 20 et 50 millions de personnes, est ainsi passée des oiseaux aux porcs avant de contaminer les humains [2].

Une dernière question encore largement non résolue est de savoir pourquoi la grippe émerge essentiellement l’hiver. On pense que la réponse immunitaire est moins forte en hiver car elle dépendrait de la production de mélatonine, bien connue pour dépendre des alternances saisonnières, ou de vitamine D - produite par les cellules de la peau sous l’influence du soleil.
On a pensé aussi que le virus était plus résistant dans un environnement froid et sec, mais cette hypothèse a été contredite par l’étude des épidémies dans les zones tropicales : les épidémies arrivent toute l’année, avec des pics autour de la saison des pluies. Du coup, on pense même que les régions tropicales pourraient être des réserves pour les souches de grippe spécifiquement humaine.
Ce qui est aussi clair, c’est que le taux de transmission de la grippe est directement relié à la concentration de population. Ainsi, les pics d’épidémie de grippe aviaire sont vers la fin de l’été, lorsque les oiseaux ont tendance à se regrouper. Chez l’homme, on pense que ce sont les enfants (encore “naïfs” quant à leur réponse immunitaire) qui sont les vecteurs principaux de la grippe : l’hiver est la saison où les enfants passent le plus de temps enfermés tous ensemble à l’intérieur de l’école, ce qui expliquerait au moins partiellement les épidémies hivernales. Je ne vois qu’une seule solution : pour éviter la grippe, mettons les grandes vacances l’hiver !

[1] Cette vision a été récemment nuancée par l’étude de l’évolution de tout le génome de la grippe, qui montre la coexistence de plusieurs souches virales à tout moment, voir par exemple cet article de futura-sciences.
[2] On m’a dit à ce sujet que le taux de mortalité est à peu près indépendant de la souche : ce qui explique la mortalité importante de la souche de 1918, c’est le fait qu’elle ait contaminé toute la population mondiale, non une virulence particulière.

Références :

Illustration tirée de Ferguson et al., Nature 422 : 428-433 (2003)

Nelson & Holmes, Nature Reviews Genetics 8: 196-205, 2007

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Billet publié le Saturday, September 29th, 2007 à 10:53 am dans les catégories Biologie, Evolution, Phylogenie, Sciences. Lien vers le flux de commentaires : RSS 2.0 . Vous pouvez laissez un commentaire, ou faire un rétrolien.