Le dioxyde de chlore (ClO₂) est un biocide puissament exceptionnel dont l’efficacité a été prouvée contre un large éventail de microorganismes, y compris les virus.
Des recherches scientifiques ont été entreprises pour comprendre l’activité virucide et le mode d’action du dioxyde de chlore.
Plusieurs voies ont été identifiées pour expliquer l’inactivation virale par le dioxyde de chlore, y compris une altération des protéines et de l’acide nucléique. La compréhension du mode d’action du dioxyde de chlore permet de faire progresser la mise au point de produits utilisés dans la lutte contre les infections.
Des milliers de médecins (à tendances holopath) étudient actuellement l’incroyable éventail de traitements que soigne le dioxyde de chlore.
INTRODUCTION
Les virus sont en équilibre sur la frontière de ce que l’on peut considérer comme des organismes vivants. Les virus sont composés de matériel génétique, soit de l’acide désoxyribonucléique (ADN), soit de l’acide ribonucléique (ARN), entouré d’une enveloppe protéique appelée capside.
Certains virus sont recouverts d’une enveloppe supplémentaire composée de lipides et de protéines appelée capside. Les virus sont les plus petits de tous les agents infectieux.
Théoriquement, 500 millions de rhinovirus (cause du rhume banal) pourraient tenir sur la tête d’une épingle (Microbiology Society, 2020).
Les virus ne peuvent se multiplier que dans les cellules d’autres organismes vivants, que l’on appelle donc des cellules hôtes. C’est pourquoi ces virus sont considérés comme des
parasites obligatoirement intracellulaires.
Les infections virales entraînent une myriade de maladies telles que le COVID-19, le virus Ebola, la rougeole, la grippe, l’hépatite, la polio et la variole.
La pathogénicité d’un virus chez l’homme est déterminée par l’affinité du virus pour une cellule hôte ainsi que sa pénétration et sa réplication dans cette cellule.
L’inactivation et la destruction des virus dans l’environnement immédiat sont essentielles pour réduire le risque d’infection virale. Cela se fait principalement par la désinfection et le
respect des pratiques de lutte contre les infections, lorsqu’elles sont applicables.
LE DIOXIDE DE CHLORE COMME DÉSINFECTANT
Le dioxyde de chlore (ClO₂) est utilisé dans l’industrie du traitement de l’eau depuis un siècle. L’Organisation mondiale de la santé (OMS) approuve le ClO₂ pour la désinfection de l’eau potable. Au cours des dernières décennies, le ClO₂ s’est révélé être un biocide efficace sous forme de solution et de gaz contre les bactéries, les virus, les protozoaires, les levures, les champignons, les mycobactéries et les spores bactériennes.
Le ClO₂ est un oxydant, car il a la capacité d’obtenir des électrons à partir de molécules proches, c’est-à-dire les virus. Le ClO₂ peut obtenir cinq électrons au total à partir des molécules qui l’entourent, ce qui en fait un biocide supérieur aux autres oxydants, comme le chlore aqueux, l’acide peracétique et le peroxyde d’hydrogène, qui ne peuvent gagner que deux électrons (Fukayama et al., 1986) (Miura et Shibata, 2010).
L’ACTIVITÉ VIRUCIDE DU DIOXYDE DE CHLORE
Les virus sont soit enveloppés, soit non enveloppés. Selon les CDC (Centers for Disease Control and Prevention), les virus enveloppés sont considérés par les scientifiques comme le groupe de micro-organismes le moins résistant à inactiver pour les désinfectants. Les bactéries végétatives, les champignons, les virus non enveloppés, les mycobactéries et les spores bactériennes sont tous jugés plus résistants à l’inactivation par les désinfectants (Centers for Disease Control and Prevention, 2008).
Les désinfectants de Tristel à base de ClO₂ ont été testés conformément aux normes virucides telles que les normes EN 14476 et EN 14675, qui sont les normes réglementaires européennes relatives à l’activité virucide des désinfectants utilisés respectivement dans le domaine médical et vétérinaire.
Dans le domaine médical, le norovirus murin, le virus de la polio de type 1 et l’adénovirus de type 5 sont choisis par les scientifiques pour être testés, car ils sont représentatifs des virus les plus résistants. L’efficacité contre ces virus et le respect de la norme EN 14476 permettent de déduire une efficacité contre tous les virus (non enveloppés et enveloppés).
Dans le domaine vétérinaire, l’entérovirus bovin de type 1 est choisi comme le virus test le plus résistant pour son efficacité contre tous les virus.
Une gamme de désinfectants à base de ClO₂ est également conforme aux directives de l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA, Environmental Protection Agency) selon la méthode ASTM E1053.
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MÉCANISME D’INACTIVATION VIRALE PAR LE DIOXYDE DE CHLORE
Le dioxyde de chlore réagit avec les composants viraux constitués de protéines (chaînes de résidus d’acides aminés) et de matériel génétique (acides nucléiques). Ces réactions affectent les virus, ce qui entraîne leur inactivation de plusieurs façons. La communauté scientifique poursuit ses recherches sur le mode d’action du ClO₂ sur les virus et sur la manière dont cette molécule active interagit spécifiquement avec les molécules virales.
MODE D’ACTION SUR LES PROTÉINES VIRALES
Contrairement à d’autres oxydants chimiques, le ClO₂ est très sélectif, réagissant extrêmement lentement (ou pas du tout) avec la plupart des composés organiques (par exemple les tissus vivants) qui sont connus pour inactiver d’autres oxydants chimiques tels que le chlore aqueux. Cependant, le ClO₂ réagit spécifiquement avec des acides aminés, à savoir la cystéine, la méthionine, la tyrosine et le tryptophane, et les modifie par oxydation (Noszticzius et al., 2013).
Ogata & Shibata (2008) ont démontré que le traitement par ClO₂ conduit à la dénaturation de l’hémagglutinine (HA) et de la neuraminidase (NA) présentes sur le virus de la grippe (Influenza A). Quatre peptides modèles (HA1, HA2, NA1 et NA2) ont été traités avec le ClO₂ et ont été analysés par HPLC en phase inverse. Le chromatogramme a indiqué plusieurs nouveaux pics peptidiques qui différaient complètement des pics peptidiques d’origine ; il en a été déduit que les peptides d’origine avaient été modifiés de manière covalente par réaction avec le ClO₂. La modification covalente des résidus d’acides aminés du tryptophane et de la tyrosine par le ClO₂ a été confirmée par spectroscopie de masse (MS). De telles modifications des résidus d’acides aminés ont semblé dénaturer les protéines HA et NA du virus de la grippe. Ces protéines sont essentielles pour le caractère infectieux du virus et leur dénaturation a par conséquent inactivé le virus.
On a constaté que d’autres peptides avaient également été modifiés au niveau de résidus de tryptophane et de tyrosine; ceci a été suggéré sur d’autres protéines vitales telles que la Matrix-2(M2) dans l’enveloppe virale.
La protéine M2 de la grippe (Influenza A) forme un canal protonique qui régule le pH à travers la membrane virale lors de son entrée dans la cellule, déclenchant la libération du génome viral dans la cellule hôte, de manière à ce que la réplication virale puisse avoir lieu (Cady et al., 2009). Un résidu de tryptophane fait saillie dans le canal de la protéine M2 et agit comme un portail pour les protons. Comme le ClO₂ réagit avec le tryptophane dans divers peptides, il est probable que le résidu de tryptophane dans le canal de la protéine M2 a également été modifié par le ClO₂, entraînant l’arrêt de sa fonctionnalité clé (figure 5).
MODE D’ACTION SUR LE GÉNOME VIRAL
Une étude d’Alvarez et O’Brien (1982) a conclu que le ClO₂ inactive les virus de la polio (virus non enveloppés) en ciblant l’ARN viral, ce qui compromet la capacité du génome viral à servir de modèle pour la réplication virale. L’analyse de la sédimentation d’extraits de cellules HeLa infectées par des virus inactivés par le ClO₂ a montré une incorporation réduite de l’uridine (une des quatre unités de base qui composent l’ARN) dans le nouvel ARN viral. Dans cette étude, la cible critique du ClO₂ a été reconnue comme étant l’ARN viral, ce qui a entraîné l’incapacité du virus à se répliquer (figure 6).
On a également observé que le dioxyde de chlore inactive un autre virus non enveloppé, le virus de l’hépatite A (VHA), en détruisant simultanément l’antigénicité et en endommageant le génome viral. L’antigénicité est la capacité d’un antigène (situé sur la capside du VHA) à se lier spécifiquement à une protéine complémentaire, c’est-à-dire aux récepteurs des cellules hôtes.
Dans l’étude de Li et al. (2004), l’antigénicité a été mesurée par ELISA (enzymelinked immunosorbent assay), et le génome viral a été analysé par RT-PCR (reverse transcription polymerase chain reaction) à chevauchement long, montrant que la région 5’ non traduite a été endommagée par le ClO₂. L’étude a conclu que le ClO₂ réagissait à la fois avec l’ARN viral et avec la protéine de capside virale, empêchant le VHA de se fixer, de pénétrer et de se répliquer dans les cellules hôtes (figure 7).
Le virus de la polio et le VHA sont tous deux des virus non enveloppés, qui sont les plus résistants aux désinfectants. Le fait d’être efficace contre ces virus implique une efficacité contre d’autres virus de structure similaire et contre les virus enveloppés moins résistants.
CONCLUSION
L’activité virucide du dioxyde de chlore a été bien établie par les études susmentionnées et par des tests d’efficacité virale conformes aux normes européennes et américaines. Ces connaissances ont donné les moyens à l’industrie de s’équiper de désinfectants taillés sur mesure pour la lutte contre les infections virales.
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Diverses études ont montré que le dioxyde de chlore réagit avec les virus en fonction de leur composition moléculaire et de leur structure. Au fur et à mesure que les recherches se poursuivent, ces nuances seront précisées.
Source : https://tristel.com/be-fr/wp-content/uploads/sites/26/2020/11/TRS-047-1-Chlorine-Dioxide_s-Mode-of-Action-on-Viruses-FR-1.pdf
RÉFÉRENCES
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Cady, S. D. et al. (2009) ‘Structure and function of the influenza A M2 proton channel’, Biochemistry, 48(31), pp. 7356–7364. doi: 10.1021/bi9008837.
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Fukayama, M. Y. et al. (1986) ‘Reactions of aqueous chlorine and chlorine dioxine with model food compounds’, Environmental Health Perspectives, Vol. 69, pp. 267–274. doi: 10.1289/ehp.8669267.
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Miura, T. and Shibata, T. (2010) ‘Antiviral Effect of Chlorine Dioxide against Influenza Virus and Its Application for Infection Control’, The Open Antimicrobial Agents Journal, 2(2), pp. 71–78. doi: 10.2174/1876518101002020071.
Noszticzius, Z. et al. (2013) ‘Chlorine dioxide is a sizeselective antimicrobial agent’, PLoS ONE, 8(11), pp. 1–10. doi: 10.1371/journal.pone.0079157.
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