INFECTIONS À VIRUS HÉMATOTROPES

Sébastien Hantz

Laboratoire de Virologie, CHU Limoges

CNR des Cytomégalovirus/ Inserm, UMR 1092

12e Réunion annuelle du Club des Jeunes Néphrologues16 mars 2012, Montpellier

Parvovirus B19

�Famille : Parvoviridae

�Sous famille : Parvovirinae

�Genre : Erythrovirus

�Très petit virus (20 nm), nu, à ADN monocaténaire

�Tropisme cellulaire = précurseurs érythroïdes +++

Epidémiologie

� Virus ubiquitaire, très résistant

� Sévit à l’état endémique : petites bouffées épidémiques tousles 3-4 ans fin hiver début printemps familiales ou scolaires

� Transmission :

� Voie respiratoire : sécrétions respiratoires ou contact main-bouche

� Voie sanguine : rare , virémie courte, pas de passagechronique chez l’immunocompétent

� Via greffon (SOT ou HSCT)

� Voie transplacentaire: IMF

Physiopathologie de l’infection

� Cycle réplicatif : au sein des progéniteurs érythroïdes

� BFU-E, CFU-E, proérythroblastes

� Cellules permissives (sans réplication)

� Mégacaryocytes, granulocytes, cellules endothéliales, synoviales, fibroblastes, myoblastes

D’après Broliden et al, J Int Med, 2006

Effets de la réplication virale B19

PRCA= pure red cell aplasia; DDR = DNA damage response

Retentissement clinique de l’infection

� 25% des adultes immunocompétents asymptomatiques

� Après pénétration dans l’organisme, phase de virémie

=> Sd pseudo-grippal

� Blocage de la maturation des proérythroblastes entraînant une érythroblastopénie => � des réticulocytes

� Mise en place de la réponse humorale chez l’immunocompétent (IgM puis IgG)

� 2 à 3 semaines après contage, rash cutané +/- arthralgies peuvent apparaître

� Classiquement, élimination du virus après la primo-infection mais persistance possible

Chez l’immunodéprimé (transplanté rénal)

� La réponse immune humorale est moins performante pour maîtriser la multiplication virale

=> virémie chronique et active

Mais différence entre réinfection et infection latente difficile à mettre en évidence

� souvent, absence des autres symptômes: rash cutané (13%) et arthralgies (6%) (Eid et al., CID, 2006).

Complications hématologiques

� Erythroblastopénie:

=> anémie normochrome, normocytaire, arégénérative, et résistante à Epo

+/- leucopénie et thrombopénie

� Anémie récidivante après ttt (risque: 33%, Beckhoff et al.,

Nephrol Dial Transplant, 2007)

Risque accru si SAL ou primo-infection

� Syndrome activation macrophagique (décrit mais rare)

Complications rénales

� Dysfonction aiguë du greffon: 2 cas décrits

◦ Un rejet vasculaire sévère 2 j post greffe chez un enfant Txavec une infection évolutive à PVB19

◦ Une nécrose tubulaire rénale sévère (PCR PVB19 + sur biopsie) chez un adulte avec une infection à PVB19 développée 8 semaines post greffe

� Dysfonction chronique du greffon: lien non établi mais association retrouvée (Barzon et al, JID, 2009)

◦ Lésions de microangiopathie thrombotique

◦ Lésions glomérulaires à type de glomérulopathiescollapsantes

Autres manifestations atypiques

� myocardite,

� hépatite

� pneumopathie

� neuropathie,

� purpura thrombopénique, purpura vasculaire,

� thrombopénies, ainsi que des neutropénies, peuvent accompagner, voire révéler, une infection par le virus B19.

Diagnostic chez l’immunodéprimé

� La sérologie est peu contributive: absence de réponse humorale dans certains cas

� Recherche de l’ADN viral par PCR:

◦ sur sang total le plus souvent

◦ autres prélèvements: sérum, moelle ou biopsie

◦ quantification souvent réalisée mais seuil de corrélation avec la clinique non défini

� Indications:

◦ anémie persistante chez le transplanté

◦ pancytopénie

◦ tableau clinique évocateur

Prise en charge thérapeutique

� Pas d’antiviral disponible, pas de vaccin préventif

� Le plus souvent pas de ttt chez l’immunocompétent

� Chez l’immunodéprimé:

◦ Baisse de l’immunosuppression

◦ Immunoglobulines IV: 400 mg/kg/j

◦ Transfusion si anémie sévère

Les Herpesviridae

Simplexvirus

VaricellovirusCytomegalovirus

Roseolovirus

Rhadinovirus

Lymphocryptovirus

HHV-8

EBV

HHV-7

HHV-6CMV VZV

HSV-1

HSV-2

Alphaherpesvirinae

Betaherpesvirinae

Gammaherpesvirinae

Epstein-BarrVirus (EBV)Le « grand transformant »

�Famille : Herpesviridae

�Sous famille : γ-herpesvirinae

�Genre : Lymphocryptovirus

�Gros virus (150 nm), enveloppé, à ADN bicaténaire

Epidémiologie

� Virus ubiquitaire, de répartition mondiale avec séroprévalence > 95%

� Transmission:

◦ Voie salivaire ++++ (contact intime)

◦ Via greffe (SOT, HSCT), transfusion

◦ Détection dans les voies génitales mais transmission sexuelle reste controversée

� Durée contagiosité: 6 mois à 1 an après les premiers symptômes

Réplication virale

� Une cellule cible : le lymphocyte B ( récepteur CD21)

� Génome code des protéines associées à la latence virale et des protéines responsables de la production de nouveaux virions

� 2 origines de réplication:

ori-P ori-Lyt

Synthèse des protéines de latence + ARN EBERs

Synthèse des protéines IE, E et L

Cycle latent Cycle productif lytique

Lignée lymphoblastoïde« immortalisée »

Nouveaux virions

Protéines de latence et principales fonctions

Protéinesvirales

Latence Localisation Fonctions principales

EBNA 1 I, II, III Nucléaire Maintien génome viral sous forme épisomale

EBNA 2 III Nucléaire Immortalisation des LB, activateur de la transcription cellulaire et virale

EBNA 3A III Nucléaire Répresseur d’EBNA 2, liaison à RBP-Jkappa, immortalisation LB

EBNA 3B III Nucléaire Inconnue, liaison à RBP-Jkappa

EBNA 3C III Nucléaire Répresseur d’EBNA 2, action sur cycle cellulaire, liaison à RBP-Jkappa, immortalisation LB

EBNA LP III Nucléaire Cofacteur EBNA 2, interagit p53 et pRb

LMP 1 II, III Membranaire Oncogène majeur, transducteur de signaux via TRAF vers NFκB et JNK, induit Bcl2

LMP 2A II, III Membranaire Prévient la réactivation virale

LMP 2B II, III Membranaire Inconnue

Cycle biologique in vivo

D’après C. Amielle, Hôpital Tenon

Réponse immunitaire spécifique

� Réponse humorale: Lors primo-infection, induction d’anticorps anti-protéines de phase lytique puis anti-protéines de latence

� Réponse cellulaire: CD8+ essentiellement dirigée contre protéines du cycle lytique +++ (syndrome mononucléosique) en phase aiguë puis contre épitopes latents

=> Lyse cellules infectées et inhibition réplication virale

Et pourtant …persistance virale

3 conditions remplies:

1. Le virus infecte la cellule sans la détruire

2. Il maintient son génome dans la cellule sous forme épisomale (réplication simultanée avec génome cellulaire)

3. Il échappe au système immunitaire : évasion immune partielle (faible expression protéique et activité anti-NK, anti-CTL, anti-apoptose)

De la persistance « normale » à la persistance « pathologique »

� Rupture de l’équilibre hôte-virus

� Perturbation des mécanismes de différenciation et d’activation des LB dans le tissu lymphoïde (altérations cellulaires: translocation MYC et BCL2)

� Echappement complet des cellules infectées à la réponse immunitaire

Pathologies EBV induites

Infections inapparentesMNI +/- compliquée (SAM)Infection chronique à EBV

Réactivations inapparentesLymphoproliférations B (et T):

•Lymphome de Burkitt•LH et LNH

Carcinomes

Syndrome de Purtillo Lymphoproliférations B (et T)•Post greffe : PTLD•Infection HIV•autres IS

Leucoplasie orale chevelue (HIV)Léiomyosarcomes

Primo-infection Latence

Immuno-compétent

Immuno-déprimé

Diagnostic et indications

� Indirect: sérologie=> interprétation du profil +++

◦ Diagnostic de la primo-infection

◦ Dépistage pré-greffe

◦ Marqueur de lymphopathies (titres élevés AC)

� Direct:

◦ PCR quantitative +++� MNI: CV réservée aux formes graves ou chroniques

� Diagnostic et suivi thérapeutique des lymphoproliférations des ID

◦ Hybridation in situ / immunohistochimie: � définir si la tumeur est associée à l’EBV

� préciser la latence

� préciser la réactivation

Traitements

� Antiviraux: GCV actif sur réplication EBV mais nombreuses pathologies EBV- dépendantes sans réplication virale

� Immunothérapie:

◦ Baisse de l’immunosuppression

◦ Anticorps anti CD20

� Chimiothérapie/ radiothérapie

Cytomégalovirus« Un formidable immunomodulateur »

�Famille : Herpesviridae

�Sous famille : β-herpesvirinae

�Genre : cytomegalovirus

�Gros virus (200 nm), enveloppé,

à ADN bicaténaire

Epidémiologie du CMV

� Virus ubiquitaire, réservoir strictement humain

� Séroprévalence élevée dépend des :� > 90% dans régions du tiers-monde où l’infection est

acquise très tôt dans la vie

� ≈ 50% en France et autres pays occidentaux

� Séroprévalence augmente avec âge: 1er pic d’infection dans la petite enfance suivi d’un 2e

pic à l’adolescence

Tropisme cellulaire

� Les monocytes-macrophagesRéplication virale: présence d’ARNm précoces et tardifs

� Les polynucléaires neutrophilesPas de réplication viraleVirions phagocytés véhiculés par les PNN

� Les cellules endothélialescellules endothéliales infectées dans le flux sanguin

� Les cellules épithélialesCellules épithéliales pulmonaires et rénales

� Les cellules nerveuses?Cellules de Schwann, neurones des ganglions optiques

Physiopathologie de l’infection à CMV

D’après S. Alain et al. Spectra Biologie, 2008

Réponse immunitaire

� Réponse humorale dirigée contre un nombre restreint de protéines virales. ◦ rôle dans la protection contre l’infection à CMVH demeure

imprécis:

◦ anticorps neutralisants à titre élevé n’empêchent pas les réinfections ou réactivations, mais rôle atténuateur vraisemblable (cf administration Ig spécifiques)

� Réponse cellulaire: réponse large incluant des protéines structurales et non structurales◦ Rôle majeur de la réponse CD8+: limitation de la propagation

de l’infection (démontré chez Tx et SIDA (Jacobson et al., 2004))

◦ Place également importante de la réponse CD4+ : Infection symptomatique +++ associée à un déficit en LT CD4+ et une CV � chez les patients Tx rénaux (Sester et al., 2001)

Echappement au système immunitaire

� Multiples stratégies développées durant la longue cohabitation du virus et de son hôte (Reddehase et al., 2002)

� Défaut d’expression CMH classe I:◦ US2-US11: rétention puis dégradation via protéasome du CMH I

◦ US3: bloque sortie du CMH du RE

◦ US6: inhibe transport médiée par les protéines TAP

◦ UL83 phosphoryle protéines IE pour inhiber leur présentation au CMH

� Expression d’homologue du CMH I: UL18 (Becket al., 1988)

=> inactivation sous-population de NK

� Inhibition activité cytotoxique des NK: UL16 (NK receptor-like) et UL40 (régulation expression HLA-E)

Infection à CMV du receveur d’allogreffe

Primo-infection

Réinfection

Réactivation

Symptômes

2/3 cas

40%

< 20%

1 à 4 mois après la greffe(en absence de ttt préventif)

Infectionactive

Maladie à CMV

Lymphomes EBV induits

Immunodépression

Infectionsopportunistes

Dysfonction du greffon⇒ rejet aigu⇒ athérosclérose⇒ bronchiolite

oblitérante

rejet chronique

Stimulation allogéniqueImmunodépression

Diagnostic biologique

� Indirect: sérologie

◦ Diagnostic de primo-infection (IgM +)

◦ Statut pré-greffe (D/R)

� Direct:

◦ PCR quantitative +++

Diagnostic et suivi thérapeutique des infections actives des immunodéprimés

◦ Recherche de résistance aux antiviraux par PCR / séquençage des gènes UL97 et UL54

◦ Culture pour isolement de souche et antivirogramme

Traitements

Stratégies thérapeutiques

Prophylaxievalaciclovir

valganciclovir

Preemptifvalganciclovirganciclovir

Curatifvalganciclovir/ganciclovir

foscarnetcidofovir

Rép

licat

ion

vir

ale

Maladie à CMV

Gre

ffe

Temps

Infection à CMV

Résistance du CMV aux antiviraux

Cohorte multicentrique française de 845 patients inclus de 2006 à 2010:

Inclusion à 1ère infection active à CMV

Prévalence de la non-réponse au ttt:15,6%

Prévalence de la résistance : 7,4%

Incidence de 2,01 cas pour 100 patients /année

Nouveaux antiviraux

gB, gHIE72

IE E L

EGFr

UL54

UL97

IE

E

L

Maribavir

1

2

3

4

5

6

7

8

9

UL56

UL89UL104

Letermovir

AIC246

Artesunate

pp65

Leflunomide

Human Herpes Virus 6Un virus méconnu…

�Famille : Herpesviridae

�Sous famille : β-herpesvirinae

(avec le CMV)

�Genre : Roseolovirus

�Gros virus (200 nm), enveloppé, à ADN bicaténaire

�2 variants: HHV-6 A et B

Epidémiologie

� Virus strictement humains, ubiquitaires

� Transmission:◦ Par contact direct

� salive +++ (B)� voie transplacentaire (rare)� périnatale (rare)� allaitement (?)� sang, greffes d’organes (?)

◦ Dans la petite enfance (entre 6 mois et 15 mois)

=> 90% des enfants Ac anti-HHV-6 avant 2 ans (collectivité+++)

◦ Variant B acquis avant variant A

� Incidence: 90 à 100% des adultes

Tropisme cellulaire

� In vivo :

◦ Lymphocytes T CD4+ � +++

◦ Lymphocytes T CD8+, cellules NK,

◦ Monocytes-macrophages

◦ Cellules épithéliales (glandes salivaires)

◦ Cellules nerveuses (astrocytes primaires, oligodendrocytes, microglie)

◦ Cellules endothéliales des tubules rénaux et des vaisseaux

Physiopathologie (1)

� Primo-infection :◦ Précoce dans la vie

◦ Symptomatique ou non

� Latence : à vie◦ Pas de production de particules virales infectieuses

◦ Expression des gènes limitée à ceux nécessaires au

◦ maintient de la latence

◦ ADN viral sous forme d’épisome dans le noyau

◦ HHV-6 latent :� dans les monocytes/macrophages� les cellules précurseurs de la moelle osseuse� les cellules endothéliales des vaisseaux� certaines cellules du SNC

◦ Intégration possible (séquences DR aux extrémités du génome)

Physiopathologie (2)

� Persistance :◦ Infection chronique (bas niveau de réplication)� cellules épithéliales (glandes salivaires)

� cellules nerveuses

� cellules cutanées

� cellules pulmonaires

� Réactivations : contrôlées par l’immunité◦ Fréquentes et asymptomatiques chez sujets

immunocompétents

◦ Graves, potentiellement mortelles chez patients immunodéprimés

=> Présence du virus dans la salive, le sang

Pouvoir pathogène (1)

� Primo-infection de l’enfant:

◦ asymptomatique ++++

◦ exanthème subit (6e maladie, roséole infantile)

◦ parfois sévère: hépatite, thrombopénie, SAM

� Primo-infection de l’adulte: très rare mais grave

◦ Syndrome mononucléosique

◦ Hépatite fulminante

� Primo-infection de l’ID: peut être fatale

Pouvoir pathogène (2)

� HHV6= virus opportuniste

� Réactivations chez l’ID à l’origine:◦ accès fébriles / éruptions cutanées◦ encéphalites◦ leucopénies◦ rejets de greffon (Tx rénale)◦ hépatite (Tx hépatique)

� Atteintes d’organe plus sévères et plus fréquentes chez VIH+ et greffés de moelle

Attention: CMV souvent associé !!!!

SOT

HHV-6 et intégration

� 0,5 à 1% des personnes infectéesévaluée à 2% chez transplantés rénaux (!! faible effectif)

(Lee et al, NDT, 2011)

� présence intranucléaire du génome viral dans un grand nombre de cellules de l’organisme (�100%)toujours à l’extrémité des chromosomes

� Possibilité de transmission verticale=> 100% des cellules concernées=> pb d’interprétation des résultats biologiques(CV > 6 log dans sang total)

� Peut réactiver

Diagnostic biologique

� Privilégier le diagnostic direct◦ Culture : coculture avec des lymphocytes de sujet sain

=> délicate

◦ PCR +++

� qualitative

� quantitative à privilégier (virus latent +/- intégré)

⇒Comparaison CV ST / autre prélèvement

� Diagnostic indirect (sérodiagnostic)

◦ immunofluorescence

◦ ELISA: risque de réactions croisées

Qui et quand traiter?

� Molécules disponibles:◦ Sensibilité aux anti-CMV: GCV, FOS et CDV

◦ Résistance naturelle à ACV

� Indication de ttt sur faisceau d’arguments évocateurs:◦ Signes d’atteinte organique

◦ Forte immunosuppression

◦ CV HHV-6 élevée

◦ Absence d’autre étiologie infectieuse

� Pas de ttt prophylactiques ou préemptifs envisagés à ce jour

� Résistance au ttt décrite (mécanisme similaire CMV)

Conclusion

� Virus hématotropes peuvent persister dans l’organisme

⇒ Infections chroniques ou réactivation chez les ID notamment les patients transplantés

� Malgré des caractéristiques communes, grande diversité d’évolution et de pathogénicité

� Suivi régulier indispensable par biologie moléculaire (qPCR) pour les virus latents ou si suspicion de passage à la chronicité: importance de garder la même technique d’analyse sur le même type de prélèvement pour comparer les CV