19. Système Immunitaire et VIH
Les virus sont considérés comme des particules biologiques mais non comme des cellules vivantes.
Le sida (syndrome d’immunodéficience acquise) est la maladie due au VIH. Le 1er cas de sida est décrit en 1981. La gravité de cette maladie tient au fait que le virus affecte directement notre système immunitaire.
La transmission du VIH se fait :
– par voie sexuelle (80 % des cas) ;
– par voie sanguine (transfusion, seringues non stériles, etc.) ;
– lors d’une grossesse (transmission mère enfant pendant la grossesse ou au cours de l’accouchement).
Les abréviations « gp » et « p » dans la structure du virus désignent respectivement « glycoprotéines » et « protéines » du virus.
La séroconversion est le passage de l’état séronégatif à l’état séropositif.
L’importance des LT4 dans les réactions immunitaires est illustrée très clairement avec le virus du sida : la diminution des LT4 entraîne la diminution de la production d’anticorps et de la formation des LT cytotoxiques. Ces modifications conduisent au phénomène d’immunodéficience et à l’apparition des maladies opportunistes.
1. Généralités sur les virus
La principale caractéristique des virus est de dépendre d’une cellule hôte pour se multiplier. Pour cette raison, ce sont des parasites intracellulaires obligatoires. Ils utilisent la machinerie cellulaire (ribosomes, enzymes, énergie, etc.) pour synthétiser leurs protéines virales.
La taille d’un virus est de l’ordre du nanomètre, entre 10 et 400 nm.
La structure d’un virus se réduit à 1 ou 2 molécules d’acides nucléiques constituant leur génome, de quelques protéines, d’une capside et pour certains d’une enveloppe.
Le génome viral contient généralement 1 ou 2 molécules d’acides nucléiques soit ADN, soit ARN, simple brin ou double brin. Les virus sont classés selon la nature de l’acide nucléique de leur génome. L’amas d’acide nucléique forme le nucléoïde.
La capside est une coque de protéines qui entoure et protège le génome viral. Elle est constituée par l’assemblage de sous-unités protéiques appelées capsomères ou protomères. L’ensemble capside et nucléoïde forme la nucléocapside. La structure de la capside donne la forme au virus.
De nombreux virus sont contenus dans une enveloppe qui prend naissance au cours de la traversée des membranes cellulaires de la cellule hôte. Sa constitution est complexe et présente un mélange d’éléments cellulaires et d’éléments d’origine virale. Les virus possédant une enveloppe sont les virus enveloppés et ceux n’en possédant pas sont les virus nus.
2. Le VIH : virus de l’immunodéficience humaine
Il s’agit d’un lentivirus (virus ayant une longue période d’incubation et donc évolution lente de la maladie) de la famille des rétrovirus (virus à ARN).
C’est une particule sphérique de 120 nm de diamètre contenant une enveloppe et une nucléocapside qui renferme le génome.
Le génome est constitué de deux molécules d’ARN simple brin.
L’enveloppe virale est formée d’une double couche de phospholipides associée à des glycoprotéines gp120 et gp41. Une couche de protéine p17 se situe sous l’enveloppe. Cette matrice protéique contient la protéase, enzyme virale qui participe à l’assemblage des particules virales formées par la machinerie cellulaire.
La capside est constituée de protéines p24. Elle contient le génome viral accompagné d’enzymes : la transcriptase inverse (transcrit l’ARN viral en ADN viral) et l’intégrase (intègre l’ADN viral au génome de la cellule hôte).
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| Fig. 19-1. |
| Schéma montrant la structure du VIH. |
3. Cellules cibles du VIH
Les cellules cibles du VIH sont les cellules portant le marqueur membranaire CD4, c’est-à-dire principalement les LT4 et macrophages.
L’enveloppe du virus se fixe à la surface de sa cellule cible par l’intermédiaire de la gp120 qui reconnaît principalement le marqueur CD4 à la surface de la cellule hôte. L’interaction gp120/CD4 permet au VIH de fusionner avec sa cellule cible.
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| Fig. 19-2. |
| Les cellules cibles du VIH. |
4. La multiplication du VIH dans les cellules
La réplication du VIH dans l’organisme se déroule en plusieurs étapes successives.
Nous décrivons arbitrairement huit étapes :
◗ fixation du VIH sur sa cellule cible. Cette fixation passe par la reconnaissance du marqueur CD4 par la protéine gp 120 de l’enveloppe virale. La reconnaissance de la cellule cible et la fixation du virus nécessitent également la présence de co-récepteurs, notamment des protéines CCR5. Les individus possédant une protéine CCR5 mutée (raccourcie) montrent une résistance au virus ;
◗ internalisation de l’ARN viral et de ses enzymes. La membrane lipidique et la membrane cellulaire fusionnent. La capside se fragmente pour libérer le matériel viral dans le cytoplasme de la cellule (décapsidation) ;
◗ transcription inverse de l’ARN viral en ADN proviral. C’est la transcriptase inverse du virus qui permet la synthèse de l’ADN proviral ;
◗ intégration de l’ADN proviral au génome de la cellule hôte sous l’action de l’intégrase du virus. Il y a formation d’un provirus. Ce provirus est dissimulé dans le génome cellulaire où il peut rester « dormant » plus ou moins longtemps. Il n’est pas détectable par le système immunitaire et constitue des « stocks cachés » de virus ;
◗ transcription de l’ADN viral en ARN messager viral dans le noyau cellulaire. Ce sont les ARN-polymérases de la cellule cible qui agissent ;
◗ traduction de l’ARN messager viral en protéines virales par la machinerie cellulaire dans le cytoplasme. Formation également du génome viral ;
◗ encapsidation : les particules virales synthétisées sous forme d’une longue chaîne sont séparées par la protéase virale et assemblées pour former de nouveaux virus ;
◗ sortie des nouveaux virus par bourgeonnement : les nouveaux virus « arrachent » une partie de la membrane plasmique contenant les protéines gp120 et gp 41 pour reformer leur enveloppe virale.
La formation des nouveaux virus entraînent la mort de la cellule hôte et pourra permettre l’infection de nouvelles cellules cibles.
La détection des anticorps anti-VIH dans l’organisme est réalisée avec le test Elisa : réaction immunoenzymatique qui fait apparaître une coloration si le sérum testé contient des anticorps anti-VIH = sujet séropositif. La fiabilité du test Elisa n’est pas absolue. Un test négatif peut masquer une infection par le VIH. En effet, le taux d’anticorps anti-VIH est détectable environ 20 jours après la contamination par le virus. En dessous d’un certain seuil, le taux d’anticorps anti-VIH n’est pas suffisamment élevé pour être détecté par test Elisa : c’est ce qui constitue la fenêtre sérologique. Un test positif doit être confirmé par d’autres méthodes, notamment la méthode du western blot. Ces méthodes beaucoup plus précises recherchent la présence de certaines protéines virales dans le sérum.
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| Fig. 19-3. |
| Cycle de réplication du VIH. |
5. Les différentes phases de la maladie
L’infection par le VIH évolue progressivement vers la maladie, le sida, qui va entraîner inévitablement le décès de l’individu contaminé. La durée de la maladie est variable d’un individu à l’autre, elle dépend entre autres de la résistance de chacun, des traitements, etc. Cette évolution rencontre plusieurs étapes caractéristiques qui traduisent la réaction immunitaire mise en place face au VIH :
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