Virus de l'immunodéficience Humaine

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1 Virus de l'immunodéficience Humaine 5A internat Anne Goffard Université Lille 2 Droit et Santé Faculté des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques de Lille

2 Table des matières I - Taxonomie et structure 3 1. Taxonomie des VIH Structures des VIH Cycle de réplication du VIH Attachement viral et entrée dans les cellules-cible Transcription inverse et intégration du génome viral Autres étapes du cycle viral... 5 II - Épidémiologie des infections par le VIH 6 1. Infection par le VIH dans le Monde Modes de contamination par le VIH... 7 III - Présentations cliniques des infections par le VIH 8 1. Primo-infection par le VIH Phase de latence clinique Le SIDA maladie Exemples de maladies opportunistes virales Classification en stades cliniques proposée par l'oms... 9 IV - Diagnostic biologique des infections par le VIH Échantillons biologiques Diagnostic direct Diagnostic indirect En conclusion : dépistage du VIH Examens biologiques complémentaires Diagnostic différentiel V - Prévention et traitement des infections par le VIH Prévention Prise en charge des patients... 13

3 Taxonomie et structure Taxonomie et structure I 1. Taxonomie des VIH Famille des Retroviridae : transcription d ARN en ADN grâce à une transcriptase inverse Genre Lentivirus : maladies à évolution lente, Espèce Human Immunodeficiency virus 1 et 2 : VIH-1 et VIH-2, de nombreuses sous-espèces virales existent. 2. Structures des VIH Virus sphérique constitué : d'une enveloppe, d'une nucléocapside formée descprotéines internes, et contenant associé au génome viral des enzymes virales d'un génome constitué d'un ARN diploïde. La particule virale est composée : L' enveloppe virale est formée d'une bicouche lipidique. Elle est hérissée de spicules formées de deux glycoprotéines virales, les gp120 et gp41. La gp120 est l'élément viral qui viendra reconnaître le CD4 lors de l'attachement du virus. La face interne de l'enveloppe est tapissée de protéine de matrice. La capside est formée de protéine p24, une protéine sécrétée dans le sang, au cours de l'infection. A l'intérieur de la capside, on trouve l'arn viral diploïde associé à des enzymes virales : la transcriptase inverse, l'intégrase et la protéase. Virus très variable. Structure schématique du VIH 3. Cycle de réplication du VIH Cellules Cibles du VIH Quatre catégories de cellules sont la cible du VIH Lymphocytes T CD4+ Monocytes-macrophages Cellules folliculaires dendritiques. 3

4 Taxonomie et structure 3.1. Attachement viral et entrée dans les cellules-cible L' entrée virale repose sur une reconnaissance entre les protéines de la surface virale gp120 et les récepteurs CD4 de la cellule cible. Après l'union avec un récepteur CD4, gp120 change de conformation et est attiré vers un co-récepteur devant également être présent à côté de la molécule CD4. Plus d'une dizaine de co-récepteurs ont été identifiés, mais les principaux sont CXCR4 pour les lymphocytes T CD4+ et CCR5 pour les macrophages. La fusion, la pénétration et la décapsidation constituent la seconde étape de l'infection, intervenant juste après l'union de gp120 avec le co-récepteur. Cette union libère la protéine gp41, qui se fixe sur la membrane cytoplasmique. Par repli sur elle-même, gp41 attire l'enveloppe virale vers la membrane cytoplasmique, puis la fusion des membranes cellulaire et virale a lieu grâce à un peptide de fusion présent dans gp41. La capside du VIH pénètre alors dans le cytoplasme de la cellule ; une fois à l'intérieur de la cellule, elle se désagrège, libérant les deux brins d'arn et les enzymes qu'elle contenait. Attachement du VIH 3.2. Transcription inverse et intégration du génome viral La transcription inverse Cette étape est spécifique aux rétrovirus. En effet, ces derniers ayant pour génome de l'arn et non de l'adn, une opération de transcription inverse (ou rétrotranscription) intervient afin de convertir l'arn viral en une molécule d'adn en double hélice, seule structure compatible avec celle de l'adn cellulaire dans lequel le génome viral doit être intégré pour assurer la réplication du virus. Cette transcription inverse est réalisée par une enzyme virale : la transcriptase inverse, une ADN polymérase ARN-dépendante associée à l'arn viral dans la nucléocapside. L'ADN final produit est une molécule en double hélice ( ADN bicaténaire). Ce processus de transcription inverse est complexe, et requiert la présence des protéines de nucleocapside fixées sur l'arn viral puis sur l'adn brin(-). Une particularité de la transcriptase inverse est de ne pas être fidèle dans sa transcription et de souvent faire des erreurs. C'est la raison pour laquelle le VIH a une très grande variabilité génétique. L'intégration L'ADN bicaténaire pénètre dans le noyau cellulaire, selon un processus actif encore mal compris. Cet import nucléaire constitue une particularité propre aux lentivirus qui sont, de fait, capables d'infecter des cellules en phase stationnaire, c'est-à-dire dont le noyau est intact. Pour ce faire, l'adn bicaténaire est, à ce moment du cycle, étroitement associé à l' intégrase et d'autres composants protéiques viraux et cellulaires, dans un complexe appelé complexe de pré-intégration. L'ADN s'intègre ensuite au hasard dans le génome de la cellule cible, sous l'effet de l'enzyme intégrase. Cycle de réplication du VIH. 4

5 Taxonomie et structure 3.3. Autres étapes du cycle viral Synthèse et maturation des protéines virales : Elle a lieu dans le cytoplasme et l'appareil de Golgi de la cellule infectée. Assemblage des particules virales Bourgeonnement : La capside sort de la cellule infectée en arrachant une partie de la membrane cellulaire (à laquelle ont été préalablement fixées les protéines virales de surface (gp120 et gp41). Cycle de réplication du VIH. 5

6 Épidémiologie des infections par le VIH Épidémiologie des infections par le VIH II 1. Infection par le VIH dans le Monde L'infection par le VIH est une pandémie. Prévalence du VIH dans le Monde en 2008 Sur la carte, certains pays apparaissent en gris : ce sont ceux pour lesquels on ne dispose pas d'informations statistiques, ils ne sont pas pour autant exempts de VIH. On constate sur cette carte que les pays du sud du continent africain sont les plus lourdement touchés. Dans certains de ces pays, plus de 30% de la population peut être atteinte. C'est en Afrique que la pandémie connaît les taux de décès les plus élevés. L'ONU estime que pour l'an 2002, 2,4 millions d'africains sont morts du sida. On estime également que 10 millions de jeunes Africains âgés de ans et environ 3 millions d'enfants de moins de 15 ans sont infectés par le virus du VIH. En 2004, ONUSIDA, organisation de l'onu en charge du dossier du sida, a publié un rapport sur l'évolution de la prévalence dans le monde. Dans la mise à jour 2007 de ce rapport, l'onusida indique désormais une baisse régulière de la prévalence en Afrique depuis l'an 2000 où elle atteignait 5,9% pour revenir à 5 % en C'est principalement le VIH-1, groupe M qui est retrouvé, le VIH-1 groupes O ou N sont rarement impliqués et retrouvés surtout en AFrique centrale. Le VIH-2 est surtout présent en Afrique de l'ouest. Prévalence du sida en Afrique entre 1988 et

7 Épidémiologie des infections par le VIH Infection par le VIH en France Depuis 2003, le nombre de personnes qui découvrent leur infection par le VIH reste stable entre et cas. Celui des personnes vivant avec le VIH ne fait qu'augmenter (de en 1996 à en 2005), notamment en raison des traitements antirétroviraux disponibles qui ont fait passer l'espérance de vie de 17 mois avant 1994 à plus de cinq ans en Modes de contamination par le VIH Comme le montre la figure, le principal mode de contamination par le VIH, en France, est la voie sexuelle. Ensuite, par ordre de fréquence, viennent la voie sanguine (la voie transfusionnelle était surtout retrouvée avant 1985) et la transmission mère-enfant. Modes de transmission du VIH. 7

8 Présentations cliniques des infections par le VIH Présentations cliniques des infections par le VIH III L'infection par le VIH évolue en 3 phases : la primo-infection qui se traduit par une quantité de virus dans le sang très élevée et une forte immunodépression, une phase de latence pendant laquelle le système immunitaire semble contrôler la réplication virale, la maladie SIDA avec une immunodépression de plus en plus forte et une grande quantité de virus dans le sang. Évolution dans le temps de l'infection par le VIH. Le CDC à Atlanta aux USA a défini différent stades cliniques pour l'infection par le VIH qui sont repris dans le tableau suivant. 1. Primo-infection par le VIH Incubation d'environ 3 semaines. Elle est asymptomatique dans 50% des cas. Elle est symptomatique dans 50% des cas : Fièvre, adénopathies Angine Éruption maculo-papuleuse ou vésiculeuse Méningite voire encéphalite Syndrome mononucléosique En fin de primo-infection Synthèse d'anticorps neutralisants dont les anticorps anti-p24 Remontée du taux de Ly TCD4+ Baisse de la quantité d'arn viral plasmatique Au cours de la primo-infection, le virus se réplique activement dans l'organisme, avec une production de dix milliards de virions quotidiennement, entraînant la destruction d'environ cinq milliards de lymphocytes T CD Phase de latence clinique La réplication virale se stabilise, après quelques semaines, à un niveau plus ou moins important selon les sujets. 8

9 Présentations cliniques des infections par le VIH Le système immunitaire, hyperactivé, compense partiellement la destruction massive des lymphocytes T CD4+ en augmentant leur production. Mais l'infection à VIH persiste malgré tout, avec pour conséquence l'émergence et la sélection de virus mutants qui échappent à la réponse immune de l'hôte. 3. Le SIDA maladie La maladie SIDA apparaît en moyenne au bout de 10 ans (en l'absence de traitement). Elle se caractérise par : un taux de Ly TCD4 + < 200/mm 3 une quantification de l'arn viral plasmatique élevée la survenue d infections opportunistes qui permettent de classer la maladie Exemples de maladies opportunistes virales Apparition d'encéphalites à VIH Survenue de néoplasies : maladie de Kaposi extensive ( HHV8) Lymphomes B non hodgkiniens ( EBV) Cancers ano-génitaux ( HPV 16 et 18) Atteintes cutanées : infections virales (herpès)... Atteintes pulmonaires : pneumopathies à CMV Atteintes neurologiques : LEMP, CMV... Atteintes ophtalmologiques : rétinite à CMV Classification en stades cliniques proposée par l'oms Stade clinique 1 Patient asymptomatique. Adénopathies persistantes généralisées. Stade clinique 2 Perte de poids inférieure à 10 % du poids corporel. Manifestations cutanéomuqueuses mineures (dermite séborrhéique, ulcérations buccales récurrentes). Zona au cours des 5 dernières années. Infections récidivantes des voies respiratoires supérieures. Stade clinique 3 Perte de poids supérieure à 10 % du poids corporel. Diarrhée chronique inexpliquée pendant plus d'un mois. Fièvre prolongée inexpliquée pendant plus d'un mois. Candidose buccale (muguet). Leucoplasie chevelue buccale. Tuberculose pulmonaire dans l'année précédente. Infections bactériennes sévères (pneumopathies par exemple). Stade clinique 4 Pneumocystose. Toxoplasmose cérébrale. Maladie de Kaposi. Lymphome. Mycobactériose atypique généralisée, et plus généralement toute affection grave apparaissant chez un patient infecté par le VIH, ayant une baisse importante de son immunité (taux de CD4 inférieur à 200/mm³). 9

10 Diagnostic biologique des infections par le VIH Diagnostic biologique des infections par le VIH IV 1. Échantillons biologiques Diagnostic biologique systématique après une exposition ou dans le cadre de la sécurité virale. Sang (serum) : recherche d'anticorps (dépistage, immunoblot), recherche d'antigène p24. Sang (plasma) : mesure de la charge virale VIH-1 (rarement 2), génotypage de résistance, Plus rarement d'autres liquides biologiques : liquide séminal, LCR...), Sang (cellules mononucléées) : recherche du virus par culture ou du génome par PCR ou RT-PCR. 2. Diagnostic direct Quantification de l'arn viral : Quantification de l'arn viral plasmatique par RT-PCR (les autres techniques NASBA ou bdna sont progressivement abandonnées). L'ARN viral est détectable environ 10 jours après la contamination. Une variation de 0,5 log 10 est significative, le seuil de détection des techniques est de l'ordre de 50 copies d'arn VIH-1/mL de plasma. Des techniques non commerciales existent pour la quantification de l'arn du VIH-2 ou de virus variants. Ce test est utilisé pour le suivi de l'efficacité thérapeutique, une évaluation pronostique et le diagnostic chez les nouveaux-nés ou en cas de suspicion de primo-infection. Détection/quantification de l'antigène p24 : Test ELISA utilisé pour le diagnostic des primo-infections si la quantification de l'arn plasmatique n'est pas disponible, L'antigène p24 est détectable dans le serum pendant environ 15 jours après la contamination. Génotypage de résistance : Recherche par séquençage de mutations associées à la résistance aux antirétroviraux sur les gènes codant les protéines cibles des traitements (transcriptase inverse, protéase, intégrase, gp41...). Test d'interprétation complexe et évolutive. Quantification de l'adn proviral : test spécialisé. Isolement viral en culture cellulaire : test spécialisé. Phénotypage de résistance : test spécialisé. Détermination du tropisme viral : Tests permettant d'identifier les co-récepteurs utilisés par le virus par séquençage de la gp120 ou par test phénotypique. Test spécialisé. 10

11 Diagnostic biologique des infections par le VIH 3. Diagnostic indirect Dépistage des anticorps anti-vih : Test ELISA combiné (détection des anticorps anti-vih et de l'antigène p24), Réduction de la fenêtre sérologique à 6 semaines, Résultats possibles (recherche Ag p24/recherche d'anticorps) : négatif (-/-), positif (+/+) ou discordant (+/-), En cas de non négativité du test, confirmation systématique. Immunoblot ou western blot : Test de confirmation d'un dépistage positif ou discordant, Permet de distinguer une infection par le VIH-1 ou le VIH-2. Un patient sera déclaré positif pour le VIH après réalisation d'un nouveau test de dépistage sur un nouveau prélèvement. La séropositivité VIH doit faire l'objet d'une déclaration obligatoire et anonyme à l'ars. Diagnostic de la primo-infection par le VIH Face à une primo-infection symptomatique ou en cas de suspicion de primo-infection par le VIH, on doit faire Serum 1 : ELISA combiné. Si positif ou douteux : Recherche de l'antigène p24 par ELISA, confirmation par western blot. Serum : confirmation de la séropositivité par ELISA combiné. La quantification de l'arn viral plasmatique est de plus en plus utilisée pour le diagnostic de la primo-infection car elle est très élevée à ce stade. Un immunophénotypage lymphocytaire CD4/CD8 est aussi réalisé à ce stade. Évolution dans le temps de l'infection par le VIH. 4. En conclusion : dépistage du VIH Premier échantillon biologique : ELISA combiné négatif (-/-) : pas d'infection par le VIH, ELISA combiné discordant (+/-) ou ELISA combiné positif (+/+) : test de confirmation par immunoblot. Immunoblot positif : nouveau test ELISA combiné sur un nouvel échantillon biologique. Immunoblot négatif : quantification de l'arn viral plasmatique, répéter les tests de dépistage. Deuxième échantillon biologique : test ELISA combiné. 5. Examens biologiques complémentaires Recherche d'un syndrome mononucléosique souvent observé lors d'une primo-infection. 11

12 Diagnostic biologique des infections par le VIH 6. Diagnostic différentiel Devant un syndrome mononucléosique : recherche la présence de l'ebv, du CMV, d'une toxoplasmose. Recherche systématiquement les virus transmis par voie sanguine (VHB, VHC ou VHD) et/ou sexuelle (VHB, VHD). Rechercher les infections opportunistes. 12

13 Prévention et traitement des infections par le VIH Prévention et traitement des infections par le VIH V 1. Prévention Utilisation de préservatifs, Dépistage systématique de l'infection (anticorps et ARN) lors des dons d'organes, de tissus ou de sang. Dépistage anonyme et gratuit est disponible dans les CDAG dans chaque région française. Proposition de dépistage lors d'un examen prénuptial et d'une déclaration de grossesse. Prévention de la transmission mère-enfant (traitement antirétroviral maternel, suivi obstétrical, césarienne éventuelle, traitement post-exposition de l'enfant). 2. Prise en charge des patients L'objectif des traitements est de contrôler la réplication virale et d'obtenir une restauration immunitaire (lymphocytes T CD4+). Les patients symptomatiques ou ayant des lymphocytes T CD4+ <350/mm 3 sont traités. Traitement de première intention Association de 2 INTI et 1 IP associé au ritonavir, 2 INTI et 1 INNTI, 3 INTI. Obtenir une CV indétectable à 6 mois Suivi virologique à 3-4 semaines puis tous les 3 mois Détermination de la CV plasmatique Ne pas oublier le suivi immunologique... Traitement et/ou prévention des infections opportunistes Associations d'antirétroviraux recommandées en première intention 13