Un virus neurotrope est un virus ayant un tropisme particulier, non exclusif, pour le système nerveux, susceptible d'infecter les cellules nerveuses, qui sont ses cibles préférentielles. Lorsqu'il montre cette capacité de pénétration et d'infection du système nerveux central (SNC), il est dit virus neuroinvasif, et lorsqu'il cause une maladie il est dit virus neurovirulent. Certains virus neurotropes, comme celui de la rage, sont à la fois neuroinvasifs et neurovirulents, alors que le virus herpes simplex est très neuroinvasif pour le système nerveux périphérique mais peu neuroinvasif pour le SNC où il peut devenir, s'il y parvient, très neurovirulent. Après introduction dans l'organisme, un virus a besoin d'une cellule vivante pour se multiplier. Les virus neurotropes se disséminent par voie nerveuse, soit de façon directe (comme par les terminaisons du système nerveux périphérique), soit de façon indirecte. Par exemple, le virus de la rage peut aussi se multiplier dans le tissu musculaire avant de pénétrer le système nerveux ; ou encore le poliovirus qui peut aussi se disséminer auparavant par voie sanguine. Le neurotropisme est un phénomène moléculaire mettant en jeu des récepteurs situés sur la membrane cellulaire, par exemple le récepteur nicotinique de l'acétylcholine des cellules nerveuses. Un virus neurotrope possède à sa surface une ou plusieurs protéines d'enveloppe susceptibles de s'insérer et de réagir avec un récepteur de membrane pour pénétrer dans la cellule-hôte. La métaphore familière de « la clé et la serrure » est souvent utilisée. L'efficacité de l'attachement initial dépend de la densité des récepteurs et de la concentration relative en virus (virion), le mécanisme étant probablement des interactions électrostatiques entre structures conformes. Les virus utilisent donc des récepteurs qui ont des fonctions physiologiques normales pour la cellule-hôte. En terme d'évolution, les virus neurotropes ont dû s'adapter à ces récepteurs de cellules nerveuses.
Ludovic Pierre Gustave Keiser, Laura Desban