mardi 22 octobre 2013

Les conditions nécessaires pour la transmission du virus du sida

Il faut dissocier la présence du VIH dans les secrétions corporelles et le pouvoir infectant de la secrétion en question. Dans les faits, le VIH est présent dans l'ensemble des secrétions corporelles, sans exception aucune (sa présence dans la sueur reste néanmoins du domaine de l'anecdotique). Dans la théorie, tout liquide serait donc contaminant, du moins si nous étions dans un univers mathématique et non pas en biologie, où n'est vrai que ce qui se vérifie, et non pas ce qui se déduit.
La transmission du VIH suppose une porte d'entrée, une porte de sortie, un véhicule pour le VIH (qui est le liquide contaminant), mais également une quantité suffisamment importante de virus pour que la contamination soit possible. Il y a 5 liquides biologiques "accessibles" qui sont susceptibles de contenir suffisamment de virus pour permettre une transmission :
  • le sang (sang total, plasma etc...)
  • les secrétions sexuelles, soient :
    • le sperme
    • le liquide pré-séminal chez l'homme
    • les secrétions vaginales chez la femme
  • le lait maternel
S'y ajoutent le liquide céphalo-rachidien, le liquide pleural, le liquide amniotique, et l'ensemble des liquides "intracorporels" contenus à l'intérieur des feuillets des mésos, mais il est évident qu'ils ne constituent un risque que pour les professionnels de santé pratiquant des actes invasifs. On connaît ainsi des cas de contamination de professionnels par piqûre accidentelle après une ponction lombaire.
Concernant le sperme, la fraction liquide est produite par la prostate, les vésicules séminales, et les glandes de Cowper. Comme toute production corporelle, le sperme est d'abord un filtrat du sang. Il n'est pas censé véhiculer d'infections, mais il est riche en cellules immunocompétentes, comme les lymphocytes CD4+. Voilà pourquoi il y a du VIH dans le sperme. Plus étonnant, il semble y avoir une production "autonome" du VIH au niveau du tractus génital (qui serait selon l'expression consacrée un "sanctuaire" du virus), et il n'est pas rare que, chez des malades traités et chez qui il y a une suppression virale dans le sang (en tout cas inférieure au seuil de détection, qui est aujourd'hui extrêmement bas, entre 20 et 50 copies/ml après amplification), la charge virale dans le sperme soit nettement plus élevée (d'où les contaminations à partir de personnes infectées traitées).
Cette question du liquide ne suffit pas à expliquer la contamination. Toutes les portes d'entrée ne permettent pas la pénétration du virus, même lorsqu'il est présent. La transmission est le produit du contact entre une secrétion infectée et une muqueuse. Dans l'ordre décroissant, les muqueuses perméables sont la muqueuse rectale, la muqueuse vaginale, et la muqueuse buccale. Evidemment, s'il y a des lésions, la porte d'entrée est encore plus ouverte, et c'est ce qui peut se produire lors du viol, ou d'une première expérience de sodomie. Mais c'est une question qui n'intervient qu'en second lieu.

1er décembre, Journée mondiale de lutte contre le sida: Après 30 ans, la maladie continue à faire des dégâts

C’est aujourd’hui le 1er décembre, date désormais synonyme de Journée mondiale de lutte contre le sida. La maladie a 30 ans cette année, les premiers cas ayant été diagnostiqués en 1981.
Désormais, le VIH touche 34 millions de personnes à travers le monde et 28 millions sont mortes depuis le début de l’épidémie dont 1,8 en 2010. L’an passé, 2,7 millions de nouvelles infections ont aussi été recensées. La maladie n’a donc pas régressé.
En France, le sida continue également sa progression avec plus de 150 000 personnes vivant avec le VIH. Mais si les nouveaux cas sont stables, environ 6 300 encore cette année, 40 000 personnes ignoreraient toujours leur séropositivité. «Il faut donc continuer à développer la prévention vers les publics prioritaires, homosexuels, migrants, prostitué(e) s et usagers de drogues injectables, mais aussi le dépistage et l’accompagnement des personnes séropositives» souligne Romuald Routier, d’Aides 31, rappelant que Midi-Pyrénées est l’une des régions les plus touchée.

Thérapeuthique

Les recherches de traitement contre le virus du SIDA sont multiples. Elles font appel aux connaissances actuelles sur le cycle du virus : ses moyens pour s'accrocher et pénétrer dans ses cellules cibles, son expression dans ces cellules, etc. Il existe de nombreuses voies de traitement, visant donc à bloquer le développement du VIH en différents points de son cycle :

Quelques lieux d'actions de traitements contre le virus du SIDA
Des traitements visant à prévenir l'infection (blocage de l'attachement et de la pénétration du virus dans la cellule), qui étaient encore inefficaces il y a peu, sont en cours de développement.
Les traitements actuels utilisent un mélange d'inhibiteurs de la réverse transciptase et d'antiprotéases : ces traitements sont efficaces mais ils n'éliminent pas le virus de l'organisme infecté. Leur action est essentiellement de bloquer l'expansion du virus : ceci nécessite donc un traitement à vie.
On attend beaucoup également de la thérapie génique, mais pour l'instant ce type de traitement n'est pas encore appliqué.
En conclusion, le meilleur traitement reste encore la prévention...

Evolution du virus et diagnostic

Evolution de l'infection virale
On distingue 3 phases lors d'une infection par le virus du SIDA :
1- la primo-infection : juste après la contamination par le VIH, le nombre de virus présents (= charge virale) augmente fortement, puis diminue rapidement, du fait de la réponse du système immunitaire;
2- la phase asymptomatique : l'individu atteint ne présente aucun symptome de la maladie, et le nombre de virus n'augmente que très légèrement; mais le nombre de variants augmente fortement... Malgré le contrôle de la maladie par le système immunitaire, les lymphocytes T sont progressivement détruits par le virus;
3- le SIDA : le système immunitaire est débordé; le nombre de virus augmente fortement (mais le nombre de variants se limite aux plus efficaces); les symptômes apparaissent.

évolution de l'infection par le VIH
Diagnostic
Parralèlement à l'évolution de l'infection, un certain nombre de paramètres varie : la quantité de CD 4 (correspondant au nombre de lymphocytes - elle diminue donc pendant la phase asymptomatique), la quantité d'ARN viral (correspondant au nombre de virus), et les anticorps anti-VIH. Ces derniers montrent la réaction du système immunitaire face à l'infection par le VIH. Ils apparaissent lors de la primo-infection (qui dure de 3 à 8 semaines).

évolution de quelques paramètres lors de l'infection
Chez les adultes, cette apparition d'anticorps anti-VIH est utilisée pour diagnostiquer une infection par le virus du SIDA. On recherche ainsi leur présence, par deux tests de dépistage ELISA (fixation des anticorps), puis par un test de confirmation par western blot (séparation de protéines sur gel). En cas de résultat positif, on dit que l'individu est séropositif : il possède des anticorps anti-VIH dans son sérum.
Il est à noter que l'infection n'est pas décelable par cette méthode lors de la primo-infection (pas d'anticorps...). On propose donc de réaliser généralement 2 tests à deux mois d'intervalle (sauf s'il n'y a pas eu de pratique à risque depuis deux mois). Toutefois, on peut déceler une primo-infection en recherchant la présence d'antigène p24 (capside interne) dans le sérum.
Chez le nouveau-né, on réalise un diagnostic direct : coculture de cellules sanguines prélevées chez l'enfant avec des lymphocytes, puis détection de l'ARN viral par PCR. En effet, les anticorps franchissant la barrière hémato-placentaire, une séropositivité à la naissance n'est que le reflet de celle de la mère du nouveau-né...
Suivi sérologique d'un patient VIH+
Un patient séropositif est suivi, pour observer l'évolution de la maladie. Pour cela, on recherche l'ARN viral dans le plasma et on le quantifie. Ceci donne la quantité de virus présent, ou charge virale.

Un exemple de variabilité du VIH : le VIH-1

Neuf sous-types de VIH-1
On distingue deux types de VIH : le VIH-1 et le VIH-2. Pour chaque type, il est possible de dégager un certain nombre de sous-types, sur la base de comparaison de séquences. Ainsi, pour le VIH-1, on ne compte pas moins de 9 sous-types :
Arbre phylogénétique des 9 sous-types de VIH-1.
Le sous-type O est très différent des 8 autres : on peut le considérer comme une espèce différente de VIH.
Ces différents sous-types (ou souches) peuvent être corrélés à des zones géographiques. Par exemple, la souche B est essentiellement présente en amérique du nord et en europe. Néanmoins, il est à noter que l'on trouve différentes souches au sein d'une même zone géographique, et même au sein d'un même individu infecté... La variabilité du VIH est très forte.

Origine de la variabilité du VIH
Deux mécanismes rentrent en jeu pour expliquer une telle variabilité du VIH :
1- la réverse transcriptase a un taux d'erreur très élevé, de l'ordre de 10-3 à 10-4. Ceci correspond à une à deux mutation(s) par cycle de réplication;
2- le taux de renouvellement du virus est très élevé (demi-vie de 48 h), ce qui donne de 108 à109 virions synthétisés par jour.
Une telle variabilité rend difficile l'élaboration d'un vaccin. Ainsi, lorsque le système immunitaire est encore fort, on observe un grand nombre de variants, dûs aux mutations : le virus déborde ainsi le système immunitaire, qui est alors détruit. La variabilité se réduit alors, le variant le plus efficace prenant le dessus.

Mécanisme d'entrée du VIH dans les cellules

Protéines virales et CD 4
Le virus du SIDA utilise pour rentrer dans ses cellules hôtes les protéines présentes à sa membrane et à celle de la cellule hôte. La protéine virale gp 120possède en effet un domaine de liaison à la protéine CD 4. Le virus du SIDA est ainsi capable de se fixer spécifiquement aux lymphocytes T4, qui portent cette protéine à leur membrane. Cette fixation de gp 120 à CD 4 conditionne l'ensemble des étapes suivantes permettant la pénétration de la nucléocapside virale dans le lymphocyte.
La fixation de gp 120 à CD 4 permet de démasquer une autre protéine membranaire virale : gp 41. Celle-ci s'insert alors dans la membrane du lymphocyte, permettant la fusion des deux membranes, et ainsi l'entrée du virus dans la cellule :

Co-récepteurs du VIH
En réalité, le récepteur CD 4 seul est insuffisant pour une pénétration du VIH dans la cellule. Des co-récepteurs sont nécessaires. Parmi ceux-ci, on peut citer deux protéines transmembranaires : CXCR-4 et CCR-5. Ces co-récepteurs ne sont pas des protéines spécifiques des lymphocytes T4 : de nombreuses autres cellules les possèdent. Toutes les souches de VIH n'utilisent pas le même co-récepteur. Il existe aussi d'autres co-récepteurs possibles...
Il est à noter que certaines personnes possédant un allèle particulier du co-récepteur CCR5 (délétion de 32 paires de bases dans le gène) semblent résistantes à l'infection par le VIH. Ces individus représenteraient 1 % de la population.



Cycle du VIH

Le virus du SIDA présent dans le sang est capable de se fixer à des cellules particulières du système immunitaire : les lymphocytes T4. Ces lymphocytes sont ainsi nommés, car porteurs de la protéine transmembraire CD4. La fixation du virus à ces cellules fait intervenir CD4 (reconnu par la protéine gp120 du virus), ainsi que d'autres protéines membranaires (les co-récepteurs) (voir "entrée du virus"). A partir de cette fixation, le matériel génétique du VIH peut pénétrerdans le lymphocyte.
Il est à noter que le VIH peut en fait infecter de nombreux types cellulaires différents. Nous nous limiterons ici (conformément aux programmes de TS) à l'exemple des lymphocytes T4.
Une fois dans le cytoplasme, l'ARN du virus est rétrotranscrit en ADNc double brin. Cet ADNc pénètre dans le noyau, et s'intègre au génome de la cellule hôte. L'expression des gènes du virus permet alors la fabrication des protéines du virus. Assemblées, elles permettent la formation de nouveaux virions, quibourgeonnent de la cellule, en s'entourant au passage d'une membrane (héritée de la cellule infectée). Ceci permet la libération de nouveaux virus dans le sang de l'organisme infecté.
Il est à noter que l'expression du génome viral se réalise grâce à la machinerie de transcription (puis de traduction) de la cellule infectée.

légende

(1) attachement
Le virus se fixe sur le lymphocyte T4, par reconnaissance entre la protéine virale gp120 et la protéine CD4 du lymphocyte (ainsi qu'un co-récepteur).

(2) pénétration
Les deux membranes (du virus et du lymphocyte) fusionnent, ce qui permet la pénétration de la nucléocapside (les deux capsides + le matériel génétique, etc.) du virus dans le cytoplasme.

(3) décapsidation
Les deux capsides se dissocient, libérant l'ARN viral dans le cytoplamse.


(4) réverse transcription et intégration
Grâce à la réverse transcriptase virale, l'ARN viral est rétrotranscrit en ADN double brin. Cet ADN pénètre dans le noyau, où il s'intègre au génome du lymphocyte. Il est ensuite transcrit en ARN
(5) traduction
Après avoir été transcrits par l'ARN polymérase de la cellule, les ARN messagers viraux sont traduits en trois précurseurs protéiques. Ces précurseurs sont clivés par des protéases, pour donner les différentes protéines du virus.

(6) assemblage
Les protéines virales et l'ARN viral (transcrit par ailleurs) sont associés pour reformer des virus (sans la membrane). Les protéines virales membranaires sont intégrées à la membrane du lymphocyte.

(7) bourgeonnement
Le virus bourgeonne, emportant un fragment de la membrane plasmique du lymphocyte (qui contient uniquement les protréines membranaires virales).

(8) libération
Les nouveaux virus sont libérés dans le milieu intérieur. Ils peuvent infecter de nouveaux lymphocytes T4.