Infections par le VIH - Pôle de Biologie Pathologie Génétique

CBP
Infections par le
VIH
1.0
FACULTÉ
ANNE GOFFARD
UNIVERSITÉ LILLE 2 DROIT ET SANTÉ
DES SCIENCES PHARMACEUTIQUES ET BIOLOGIQUES
DE LILLE
[email protected]
2012
Table des
matières
Objectifs
5
I - Infections par le virus de l'Immunodéficience Humaine
7
A. Taxonomie et structure.................................................................................. 7
1. Taxonomie des VIH........................................................................................................... 7
2. Structures des VIH............................................................................................................ 7
3. Cycle de réplication du VIH................................................................................................. 8
B. Épidémiologie des infections par le VIH.......................................................... 10
1. Infection par le VIH dans le Monde.................................................................................... 10
2. Modes de contamination par le VIH....................................................................................11
C. Présentations cliniques des infections par le VIH.............................................11
1. Primo-infection par le VIH................................................................................................ 12
2. Phase de latence clinique................................................................................................. 12
3. Le SIDA maladie............................................................................................................. 12
D. Diagnostic biologique des infections par le VIH...............................................13
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Échantillons biologiques................................................................................................... 13
Diagnostic direct............................................................................................................. 14
Diagnostic indirect........................................................................................................... 14
En conclusion : dépistage du VIH...................................................................................... 15
Examens biologiques complémentaires...............................................................................15
Diagnostic différentiel...................................................................................................... 16
E. Prévention et traitement des infections par le VIH...........................................16
1. Prévention......................................................................................................................16
2. Prise en charge des patients............................................................................................. 16
3
Objectifs
Ce cours est tiré de l'enseignement de virologie de la faculté de
pharmacie de Lille, destiné aux étudiants de 5ème année qui
préparent le concours de l'Internat en pharmacie.
5
Infections par le virus
de l'Immunodéficience
Humaine
I-
Taxonomie et structure
I
7
Épidémiologie des infections par le VIH
10
Présentations cliniques des infections par le VIH
11
Diagnostic biologique des infections par le VIH
13
Prévention et traitement des infections par le VIH
16
A. Taxonomie et structure
1. Taxonomie des VIH



Famille des
: 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.
7
Infections par le virus de l'Immunodéficience Humaine
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.
Structure schématique du VIH
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.
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.
a) 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
Attachement du VIH
attiré vers un co-récepteur devant
également être présent à côté de la molécule CD4. Plus d'une dizaine de corécepteurs 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.
b) Transcription inverse et intégration du génome viral
8
Infections par le virus de l'Immunodéficience Humaine
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
Cycle de réplication du VIH.
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.
c) Autres étapes du cycle viral
9
Infections par le virus de l'Immunodéficience Humaine
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.
B. Épidémiologie des infections par le VIH
1. Infection par le VIH dans le Monde
Prévalence du VIH dans le Monde en 2008
L'infection par le VIH est une pandémie.
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.
10
Infections par le virus de l'Immunodéficience Humaine
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 15-24 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 Prévalence du sida en Afrique entre 1988 et
baisse régulière de la prévalence en
2003
Afrique depuis l'an 2000 où elle
atteignait 5,9% pour revenir à 5 % en 2007.
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.
Infection par le VIH en France
Depuis 2003, le nombre de personnes qui découvrent leur infection par le VIH reste
stable entre 6 000 et 7 000 cas. Celui des personnes vivant avec le VIH ne fait
qu'augmenter (de 106 000 en 1996 à 130 000 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 2005.
2. 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.
C. Présentations cliniques des infections par le VIH
11
Infections par le virus de l'Immunodéficience Humaine
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 Évolution dans le temps de l'infection par le
VIH.
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.
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 CD4+.
2. Phase de latence clinique
La réplication virale se stabilise, après quelques semaines, à un
moins important selon les sujets.
Le système immunitaire, hyperactivé, compense partiellement
massive des lymphocytes T CD4+ en augmentant leur production.
Mais l'infection à VIH persiste malgré tout, avec pour conséquence
la sélection de virus mutants qui échappent à la réponse immune de
niveau plus ou
la destruction
l'émergence et
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/mm3
 une quantification de l'ARN viral plasmatique élevée
 la survenue d’infections opportunistes qui permettent de classer la maladie.
12
Infections par le virus de l'Immunodéficience Humaine
a) 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...
b) Classification en stades cliniques proposée par l'OMS
Stade


Stade


clinique 1
Patient asymptomatique.
Adénopathies persistantes généralisées.
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).
D. Diagnostic biologique des infections par le VIH
1. Échantillons biologiques
Diagnostic biologique systématique après une exposition ou dans le cadre de la
sécurité virale.
13
Infections par le virus de l'Immunodéficience Humaine




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 log10 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.
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.
14
Infections par le virus de l'Immunodéficience Humaine
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 la DDASS.
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, Évolution dans le temps de l'infection par le
VIH.
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.
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 primoinfection.
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.
15
Infections par le virus de l'Immunodéficience Humaine
E. Prévention et traitement des infections par le VIH
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
Trithérapie avec IP
Commentaires
Choisir un médicament dans chaque colonne
Abacavir
Tenofovir
Zidovudine
Lamivudine
Emtricitabine
Fosemprénavir/ritonavir
lopinavir/ritonavir
saquinavir/ritonavir
Abacavir + lamivudine = Kivexa
Tenofovir + emtricitabine = Truvada
Zidovudine + lamivudine = Combivir
Trithérapie avec INNTI
Choisir un médicament dans chaque colonne
Abacavir
Didanosine
Tenofovir
Zidovudine
Lamivudine
Emtricitabine
Efavirenz
Tableau 1 Associations d'antirétroviraux recommandées en première intention
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