Solutions de microscopie pour la virologie

En routine clinique, une multitude de méthodes de laboratoire sont disponibles pour confirmer les infections virales. Avec l'avènement des techniques moléculaires et la sensibilité accrue des tests sérologiques, la virologie a évolué rapidement avec une grande variété d'échantillons utilisés pour les tests virologiques.

De nombreux virus peuvent être cultivés en culture cellulaire en laboratoire. Pour ce faire, le virologue mélange l'échantillon de virus avec des cellules hôtes appropriées, un processus appelé adsorption ou inoculation, après quoi les cellules sont infectées et produisent davantage de copies du virus. Bien que certains virus nécessitent un certain type de cellules pour la réplication, il existe des cellules qui favorisent la croissance d'une grande variété de virus ; c'est le cas, par exemple, de la lignée cellulaire de rein de singe africain (cellules Vero), des fibroblastes pulmonaires humains (MRC-5) et des cellules de carcinome épidermoïde humain (HEp-2).

L'un des signes permettant de savoir si les cellules répliquent correctement le virus consiste à rechercher des changements dans la morphologie cellulaire ou une augmentation de la mort cellulaire (apoptose) à l'aide d'un microscope inversé pour les applications de culture cellulaire. Ces changements morphologiques induits sont appelés effet cytopathique (CPE). La microscopie optique est également un outil précieux pour observer rapidement et efficacement les changements histopathologiques tels que les agrégats typiques de virus à l'intérieur des cellules dans les corps d'inclusion cytoplasmiques. Un exemple frappant sont les corps de Negri qui sont de plus grandes inclusions cellulaires pathognomoniques généralement observées avec une coloration à l'hématoxyline et à l'éosine (coloration HE) dans diverses cellules nerveuses pour détecter les infections rabiques par le lyssavirus.

La microscopie à fluorescence devient de plus en plus importante en virologie. L'immunofluorescence est une méthode de diagnostic et de quantification de certaines infections virales. L'avancement des méthodes de marquage par fluorescence et de l'instrumentation microscopique ouvre de nouvelles possibilités pour effectuer des études plus raffinées sur les interactions hôte-virus, la propagation du virus et la réplication du virus, par exemple, par des mesures de co-localisation entre les compartiments cellulaires et le virus. Une sensibilité accrue, une meilleure résolution et une automatisation plus élevée de ces systèmes de microscope constituent la base des applications de dépistage qui permettent aux chercheurs d'obtenir une mine d'informations sur les cellules infectées par le virus, par exemple, lors d'un traitement médicamenteux.

La microscopie électronique est souvent utilisée pour examiner l'ultrastructure et pour identifier certains virus. La corrélation entre la microscopie optique et électronique (CLEM) notamment peut fournir des informations uniques sur les interactions entre le virus et l'hôte.

À des fins d'observation et de maintenance en culture cellulaire, les microscopes optiques inversés à faible encombrement, avec option fluorescence à LED, bonne ergonomie et optique de qualité pour une documentation numérique fiable, sont des outils indispensables. L'immunofluorescence favorise la détection rapide d'agents viraux par des tests d'anticorps à fluorescence directe (DFA) ou indirecte (IFA), y compris des kits de test d'anticorps contre l'herpès simplex (HSV), la grippe A, d'autres virus respiratoires et les entérovirus.

Les microscopes en boîte automatisés avec options intégrées de calibrage, de contrôle environnemental et de fluorescence sont idéaux pour les environnements de laboratoire nécessitant un haut débit,  afin de permettre un dépistage 2D et 3D entièrement automatisé des cultures cellulaires et des tissus. Les microscopes confocaux donnent au virologue la possibilité d'étudier les détails de l'invasion cellulaire de manière plus détaillée et de préparer l'échantillon respectif pour une enquête plus approfondie par microscopie électronique immunitaire.

Les développements récents de la microscopie électronique à balayage (MEB) ont montré qu'ils répondaient aux exigences de résolution et de qualité d'image pour l'étude des virus. Le mode d'imagerie à grand champ d'observation, associé à la microscopie optique corrélative et aux processus automatisés, permet de gagner un temps précieux dans la recherche de taches virales pertinentes et fournit des résultats rapides, même en 3D.