- Email: [email protected]
Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer
Pathologie infectieuse
Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer H. Agut(1), D. Boutolleau(1, 2), P. Bonnafous(1), A. Gautheret-Dejean(1, 3) (1) EA 2387 Université Pierre et Marie Curie-Paris 6, Service de Virologie, Groupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière, CERVI, 83 Bd de l’Hôpital, 75651 PARIS cedex 13. (2) Laboratoire de Bactériologie-Virologie, CHU de Bicêtre, Le Kremlin-Bicêtre, Paris. (3) Laboratoire de Microbiologie, Faculté des Sciences pharmaceutiques et biologiques, Paris. Correspondance : H. AGUT, voir adresse ci-dessus. e-mail : [email protected]
Résumé/Abstract ■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer H. Agut, D. Boutolleau, P. Bonnafous, A. Gautheret-Dejean L’herpèsvirus humain 6 (HHV-6) est un béta-herpèsvirus proche du cytomégalovirus et de l’herpèsvirus humain 7. Il montre un tropisme cellulaire étendu in vivo, incluant en particulier les lymphocytes T CD4-positifs et les cellules du système nerveux central. L’infection à HHV6 est très fréquente dans la population générale. Le HHV-6 est l’agent responsable de l’exanthème subit ou sixième maladie. Il est impliqué aussi dans des infections opportunistes, parfois gravissimes, des sujets immunodéprimés. Son rôle dans certaines maladies chroniques telle que la sclérose en plaques reste controversé. Le diagnostic virologique de l’infection se fonde en particulier sur l’amplification génique. Un traitement spécifique par les médicaments antiherpétiques actifs contre le cytomégalovirus est indiqué dans les formes d’infection les plus graves. Les nombreuses questions encore en suspens justifient de poursuivre les investigations sur ce virus de connaissance récente. Mots-clés : Herpèsvirus humain 6, système immunitaire, exanthème subit, diagnostic virologique, chimiothérapie antivirale.
Infections due to human herpesvirus 6 (HHV-6): a wide area to be explored H. Agut, D. Boutolleau, P. Bonnafous, A. Gautheret-Dejean Human herpesvirus 6 (HHV-6) is a beta-herpesvirus closely related to human cytomegalovirus and human herpesvirus 7. It infects a wide range of cells in vivo, including CD4-positive T lymphocytes and central nervous system cells. HHV-6 infection is widespread among the general population. HHV-6 is the causative agent of exanthema subitum (or roseola infantum). It is also responsible for opportunistic infections in immunocompromised patients. Its causative role in chronic diseases such as multiple sclerosis is still debated. The viral diagnosis of HHV6 infection is performed mainly by means of polymerase chain reaction. Treatment with anticytomegalovirus drugs is given in the most serious forms of HHV-6 infection. Due to numerous pending questions, investigations on HHV-6 must be promoted in the future. Key words: Human herpesvirus 6, immune system, exanthema subitum, viral diagnosis, antiviral chemotherapy. Antibiotiques 2006 ; 8 : 123-130
© 2006. Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés
Introduction L’herpèsvirus humain 6 (HHV-6) est de découverte récente puisque sa première description date de 1986 [1]. C’est un membre de la sous-famille des Betaherpesvirinae dont le chef de file est le cytomégalovirus humain (CMV) et du genre des Roseolovirus dans lequel est également classé l’herpèsvirus humain 7 (HHV-7) (tableau 1). Le HHV-6 possède les propriétés communes à tous les herpèsvirus, notamment la capacité à infecter chroniquement son hôte de façon latente [2]. Cette relation particulière rend difficile l’exploration du pouvoir pathogène du virus. Cependant, il est maintenant formellement acquis que, malgré la grande prévalence de l’infection dans la population générale, le HHV-6 est à l’origine de maladies humaines, certaines gravissimes. L’étude approfondie des affections associées au HHV-6 est donc très importante. L’intérêt est d’autant plus grand qu’il existe, à la clé, une option thérapeutique avec l’utilisation de molécules antivirales qui ont fait leurs preuves dans l’infection à CMV.
Propriétés du virus STRUCTURE DES PARTICULES VIRALES
Le HHV-6 présente la structure classique des membres de la famille des Herpesviridae (figure 1) [2]. L’ADN génomique viral est contenu dans une capside de symétrie icosaédrique qui a
123
Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer
Tableau 1 Classification des herpèsvirus humains. Classification of human herpesviruses.
Famille Herpesviridae
Sous-famille Alphaherpesvirinae
Betaherpesvirinae
Gammaherpesvirinae
Genre
Virus humains
Simplexvirus
Virus herpes simplex de type 1 (HSV-1) Virus herpes simplex de type 2 (HSV-2)
Varicellovirus
Virus varicelle-zona (VZV)
Cytomegalovirus
Cytomégalovirus humain (CMV)
Roseolovirus
Herpèsvirus humain 6 (HHV-6) Herpèsvirus humain 7 (HHV-7)
Lymphocryptovirus
Virus Epstein-Barr (EBV)
Rhadinovirus
Herpèsvirus humain 8 (HHV-8)
124 FIG. 1. — Représentation schématique d’une particule d’herpèsvirus humain 6. FIG. 1. — Schematic structure of a HHV-6 virion.
un diamètre d’environ 100 nanomètres. La capside est entourée d’un tégument, substance amorphe contenant des protéines très importantes pour la régulation initiale du cycle viral. Ce tégument est lui-même entouré par une enveloppe, membrane lipidique dérivée des membranes cellulaires, qui porte à sa surface les glycoprotéines virales et constitue la partie la plus externe de la particule virale. Le virion a un diamètre d’environ 200 nanomètres. Comme la majorité des virus porteurs d’une enveloppe, le HHV-6 est fragile, résistant mal à l’effet inactivateur des agents physiques ou chimiques (radiations ionisantes, exposition à la chaleur, aux pH extrêmes, aux agents détergents). GÉNOME VIRAL
Le génome du HHV-6 est constitué d’une molécule linéaire d’ADN bicaténaire, longue d’environ 160-162 Kb [3]. Il comprend un segment long unique qui
porte la majorité des cadres de lecture. Ce segment long est entouré de deux séquences répétées terminales et brièvement interrompu par trois séquences répétées internes. Il est organisé en sept blocs de gènes (désignés de I à VII), communs à tous les herpèsvirus, qui codent notamment les protéines de structure et les enzymes nécessaires à la réplication de l’ADN. L’ADN du HHV-6 contient, de plus, un ensemble de gènes propres aux bétaherpèsvirus, regroupés dans le bloc noté β, qui interviennent notamment dans des fonctions de transactivation. Très tôt, il est apparu qu’il existait deux variants du HHV-6, le variant A (HHV-6A) et le variant B (HHV-6B) qui pouvaient être distingués de façon non ambiguë par leurs propriétés phénotypiques (propriétés de culture in vitro) et par leurs propriétés antigéniques (réactivité vis-à-vis d’anticorps monoclonaux). La séquence nucléotidique complète du génome du HHV-6 a été obtenue, ce qui a permis de différencier clairement les deux variants sur un fondement génétique [4, 5]. À partir des 97 gènes décrits dans le génome, on a identifié 119 cadres de lecture pour le HHV-6B et 110 pour le HHV-6A ; 9 cadres de lecture sont particuliers à chacun des deux variants et n’ont pas d’équivalent chez l’autre variant. Par ailleurs, dans les cadres de lecture conservés pour les deux variants, il existe une divergence variable selon les gènes qui va de 2 à 31 %. L’homologie génétique entre les deux est cependant très élevée puisque l’identité de la séquence globale est de 90 %. Pour chacun des variants, il existe également une variation génétique entre les diverses souches, de niveau plus
H. Agut et al.
modeste que la différence observée entre HHV-6A et HHV-6B, permettant d’obtenir des marqueurs moléculaires pertinents pour les études d’épidémiologie moléculaire. RÉPLICATION ET LATENCE DU VIRUS
Le HHV-6 se fixe à une cellule cible par interaction entre ses glycoprotéines d’enveloppe et un ensemble de récepteurs spécifiques. La molécule CD46, présente à la surface de l’ensemble des cellules nucléées, apparaît comme le récepteur majeur [6] mais il existe probablement d’autres récepteurs. La fixation est suivie d’une fusion de l’enveloppe avec la membrane cellulaire, ce qui permet la pénétration de la nucléocapside virale dans le cytoplasme cellulaire. La nucléocapside est transportée jusqu’au noyau au sein duquel sont acheminés l’ADN et les protéines du tégument. À partir du génome, vont se dérouler deux processus : la transcription et la réplication. La transcription consiste en l’expression séquentielle de trois ensembles de gènes : très précoces ou IE (Immediate Early), précoces ou E (Early) et tardifs ou L (Late). Les protéines correspondantes vont permettre successivement la modification du métabolisme de la cellule hôte, la réplication de l’ADN viral et l’assemblage des particules virales. La réplication de l’ADN génomique a lieu dans le noyau et met en jeu plusieurs protéines virales dont une ADN polymérase spécifique codée par le gène U38 [3]. Après assemblage des capsides et encapsidation de l’ADN dans le noyau de la cellule, l’acquisition du tégument se fait dans le noyau, puis celle de l’enveloppe se fait par bourgeonnement dans des vacuoles cytoplasmiques où sont ancrées les glycoprotéines virales. Les virions sont ensuite libérés à l’extérieur de la cellule infectée par fusion des vacuoles avec la membrane cytoplasmique. Parallèlement au cycle productif qui vient d’être décrit et qui aboutit à la mort cellulaire, existe un état de latence, beaucoup plus mal connu sur le plan moléculaire, qui permet au virus de persister dans la cellule infectée, sans dommage apparent pour elle et avec une expression minimale de certains gènes viraux. Par analogie avec ce qui est observé pour d’autres herpèsvirus, on pense que le gé-
ANTIBIOTIQUES, 2006 ; 8 : 123-130 © 2006. ELSEVIER MASSON SAS. TOUS DROITS RÉSERVÉS
nome viral, dans cette situation, est sous une forme circulaire libre intranucléaire, analogue à celle d’un épisome et présente éventuellement à de multiples copies. À partir de cette forme de latence, un processus de réactivation peut conduire le génome sur la voie du cycle réplicatif. Une hypothèse alternative mais compatible avec la précédente est qu’il existerait, dans certains tissus, une réplication chronique à bas niveau, intermédiaire entre la latence vraie et le cycle productif [2]. Récemment, il a été également montré la persistance du génome viral sous forme intégrée de façon covalente dans les chromosomes de la cellule hôte. Cette intégration permettrait en théorie au virus d’être transmis de façon verticale, étroitement associé au patrimoine génétique de la cellule vectrice, mais on ignore si une réactivation directe est possible à partir de la forme intégrée. TROPISME DU VIRUS
Le HHV-6 se réplique activement in vitro dans les lymphocytes T CD4-positifs qui sont considérés comme les principales cellules cibles. Cependant, le virus est capable d’infecter une grande variété de types cellulaires différents, à la fois in vivo et in vitro. Ainsi, il peut également infecter les lymphocytes T CD8-positifs, les monocytes-macrophages, les cellules NK (Natural Killer), les fibroblastes humains, les cellules épithéliales, les cellules endothéliales, les cellules dendritiques, les oligodendrocytes, les astrocytes fœtaux et les cellules hématopoïétiques de la moelle osseuse [2, 7, 8]. Une telle variété est en accord avec le caractère ubiquiste de son récepteur cellulaire CD46. Cependant, l’efficacité de réplication dans ces différentes cellules est variable. Ainsi, au laboratoire, le virus a une capacité de réplication régulière dans les cellules mononucléées sanguines primaires (issues du sang périphérique ou de sang de cordon) alors que l’infection des lignées cellulaires T est beaucoup plus problématique. D’ailleurs, les deux variants sont loin d’avoir les mêmes capacités de réplication et le variant A se distingue du variant B par un tropisme plus large incluant en particulier les cellules fibroblastiques humaines, les astrocytes, les oligodendrocytes et certaines lignées lymphoblastiques. Le HHV-6 a un tropisme strict pour les cellules humaines même si l’infec-
tion expérimentale de cellules simiennes a été obtenue. D’une façon générale, la production virale au laboratoire est de faible niveau, même dans les cellules les plus régulièrement permissives au HHV6, et les titres des stocks viraux obtenus sont en général peu élevés. INTERACTION AVEC LE SYSTÈME IMMUNITAIRE
L’infection des cellules lymphocytaires, incluant les thymocytes et d’autres cellules mononucléées sanguines, le caractère lytique de l’infection active aussi bien que les phénomènes d’apoptose observés expérimentalement sont autant d’arguments pour évoquer un rôle potentiellement néfaste du HHV-6 vis-à-vis du système immunitaire. Par ailleurs, comme le CMV, le HHV-6 est susceptible de développer des mécanismes d’échappement à la réponse immunitaire dirigée contre les antigènes viraux. L’interaction complexe du HHV-6 avec le système immunitaire met en jeu plusieurs éléments : production d’analogues de chimiokines et de récepteurs de chimiokines codés par le virus, perturbation des systèmes de communication intercellulaire par induction de la synthèse de cytokines et de l’expression de certaines molécules de surface cellulaires, induction de l’apoptose déjà mentionnée [2]. Il faut reconnaître que tous ces effets immunomodulateurs ont essentiellement été décrits in vitro, qu’ils sont parfois contradictoires en fonction du support cellulaire utilisé et que leur pertinence in vivo reste à démontrer.
Épidémiologie de l’infection PRÉVALENCE
L’infection est ubiquiste, présente dans tous les pays où elle a été recherchée et sa prévalence dépasse le plus souvent 90 % dans la population adulte. La fréquence de détection des anticorps antiHHV-6 dépasse 80 % chez le nouveau-né du fait du passage transplacentaire des immunoglobulines (Ig) G d’origine maternelle. Ce taux de positivité décroît durant les premiers mois de la vie puis augmente à partir de l’âge de 6 mois, moment où commence à survenir la primo-infection [9]. Celle-ci est généralement acquise avant l’âge de 4 ans. En l’absence de test sérologique permettant de différencier les anticorps anti-HHV6A et anti-HVV-6B, il est difficile d’avoir
Pathologie infectieuse des données précises sur la chronologie de la primo-infection par chacun des deux variants. Il apparaît néanmoins, à l’âge adulte, que la majorité des êtres humains sont co-infectés par le HHV6A et le HHV-6B. Il ne semble donc pas y avoir de protection croisée induite par l’un vis-à-vis de l’autre. Les enfants et les adultes constituent donc un immense réservoir de sujets chroniquement infectés à partir desquels le virus est transmis aux plus jeunes et se maintient dans l’espèce humaine avec une très haute fréquence d’infection. TRANSMISSION
Le HHV-6 se transmet par voie interhumaine directe, sa fragilité n’autorisant pas sa survie protégée dans le milieu extérieur. La transmission par la salive constitue le principal mode de contamination, comme pour d’autres herpèsvirus tels que le virus herpes simplex de type 1 (HSV-1), le CMV et le virus EpsteinBarr (EBV). Cette transmission par la salive dans laquelle le virus est fréquemment détecté, s’effectue préférentiellement dans les toutes premières années de la vie au sein du milieu familial ou dans les communautés d’enfants. La présence du HHV-6 dans le sang en fait un virus potentiellement transmissible par les produits sanguins. Cependant, du fait de la forte prévalence sérologique chez l’adulte, la démonstration d’une telle transmission n’a jamais été obtenue. En revanche, la transmission du virus par des greffes d’organes (foie, rein, moelle osseuse) a été rapportée de façon convaincante. La transmission au cours de la grossesse a été démontrée [10] mais paraît être moins fréquente que celle du CMV et le pouvoir pathogène chez l’embryon ou le fœtus reste à explorer. La transmission au cours de l’accouchement est plausible, le virus étant détectable dans le tractus génital féminin, alors que la transmission par l’allaitement a été récusée.
Maladies associées au HHV-6 PRIMO-INFECTION
La majorité des primo-infections par le HHV-6 sont asymptomatiques. Quand des signes cliniques sont présents, cette primo-infection se traduit spécifiquement
125
Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer
par un exanthème subit (roséole infantile ou sixième maladie), affection aiguë bénigne du très jeune enfant [11]. Cette maladie, survenant dans la majorité des cas entre 6 mois et 3 ans, se caractérise par deux éléments successifs : une fièvre élevée qui dure de 3 à 5 jours, puis une éruption rubéoliforme du cou et du tronc qui apparaît lors de la défervescence thermique et qui dure de 1 à 2 jours. L’évolution est en règle favorable mais des complications neurologiques sont fréquemment observées, en particulier des convulsions. La primo-infection à HHV-6 peut revêtir des aspects moins spécifiques telle qu’une fièvre sans éruption mais souvent associée à des convulsions fébriles, ce qui traduirait l’atteinte directe du système nerveux central par le virus, une atteinte hépatique, un syndrome mononucléosique. La primoinfection de l’adulte est peu fréquente et peut s’associer à une fièvre, un syndrome mononucléosique, une hépatite, une lymphadénopathie prolongée, une méningo-encéphalite.
126
Dans tous les cas, le virus est isolé par culture ou détecté par amplification génique (PCR) dans les cellules mononucléées sanguines à la phase aiguë de la maladie ; on observe une séroconversion vis-à-vis du virus avec synthèse d’IgM spécifiques. Plus récemment, des infections graves du nouveau-né et du très jeune enfant ont été rapportées, se manifestant en particulier par des atteintes digestives et mettant en jeu dans certains cas le pronostic vital. INFECTION CHRONIQUE, RÉACTIVATION ET RÉINFECTION
Les maladies observées au cours de l’infection chronique à HHV-6 sont moins clairement identifiées que lors de la primoinfection. Démontrer le rôle pathogène du HHV-6 est en effet très difficile au vu de sa grande prévalence dans la population générale. Cependant, il est maintenant bien acquis que le HHV-6 est l’agent d’infections opportunistes graves observées au cours des états d’immunodépression. On a ainsi décrit des pneumopathies, des encéphalites un retard de prise du greffon, une insuffisance médullaire chez les greffés de moelle osseuse [12-14]. On a décrit également des rétinites chez les
sujets sidéens [15]. De façon moins spécifique, chez les sujets transplantés d’organes, on a rapporté des accès fébriles, des leucopénies, des éruptions cutanées, des hépatites, des rejets de greffon. Même si la responsabilité du HHV-6 dans ce type de pathologie n’est plus discutable à l’heure actuelle, le rôle du virus chez un malade donné doit toujours être évalué de façon critique car le CMV lui est souvent associé. Par ailleurs, il demeure toujours difficile de savoir si l’infection active à HHV-6 est le résultat d’une réactivation à partir d’un site de latence ou d’une réinfection par une souche virale extérieure, apportée éventuellement lors des procédures diagnostiques ou thérapeutiques. Le rôle du HHV-6 comme cofacteur du VIH dans l’évolution vers le SIDA a été fréquemment évoqué sur des arguments expérimentaux. En effet, il est possible d’infecter le même lymphocyte T CD4-positif par les deux virus ; l’infection à HHV-6 induit la réexpression du récepteur CD4 dans les lymphocytes T CD8-positifs et les cellules NK, ce qui les rendraient sensibles au VIH ; le HHV-6 est capable de transactiver les gènes du VIH. Cependant, les données cliniques sont moins formelles et, à l’exception des infections opportunistes à HHV-6 observées au cours du SIDA, la synergie supposée entre les deux virus est loin d’être évidente in vivo [16]. Le rôle du HHV-6 dans la sclérose en plaques est aussi controversé. Il est indéniable que le virus à un tropisme marqué pour le système nerveux central, en particulier les oligodendrocytes et les astrocytes [7, 8], et qu’il serait susceptible d’interagir avec le système immunitaire de l’hôte pour conduire à une maladie démyélinisante auto-immune. Les résultats de certaines études cas-témoins ont montré une association significative entre la maladie et certains marqueurs de l’infection du système nerveux central par le HHV-6 (détection des acides nucléiques ou des antigènes viraux dans les lésions du tissu nerveux, synthèse des anticorps spécifiques dans le liquide céphalo-rachidien) [17, 18]. Cependant, ces résultats ont été contredits par d’autres études et le débat n’est pas clos. La responsabilité du HHV-6 dans d’autres maladies auto-immunes ou supposées telles a aussi été évoquée mais n’est plus envisagée actuellement pour le syndrome de Sjögren, ou la sarcoïdose.
H. Agut et al.
Les résultats concernant le syndrome de fatigue chronique, maladie dont la définition est elle-même discutée, sont également discordants. Du fait du lymphotropisme du virus, le rôle du HHV-6 dans les tumeurs du tissu lymphoïde a été discuté dès les premières descriptions du HHV-6. Le pouvoir oncogène expérimental du virus a été décrit dans divers modèles cellulaires [19]. Chez l’homme, le génome viral a été retrouvé dans le tissu tumoral au cours de lymphoproliférations, en particulier mais relativement peu fréquemment sous une forme intégrée au génome cellulaire. Cependant, l’étude de sujets témoins indemnes de ces maladies montre que le HHV-6 est détectable dans le tissu lymphoïde, indépendamment de l’existence d’une tumeur. La grande prévalence du virus ainsi que sa capacité à être hébergé par des cellules participant à la réponse inflammatoire incitent à interpréter cette présence comme celle d’un virus de « passage » plutôt que comme la preuve d’un pouvoir oncogène du HHV-6.
Questions en suspens De nombreuses questions concernant le HHV-6 restent actuellement sans réponse. Ces questions ne traduisent pas seulement un intérêt académique pour un virus humain très largement répandu mais aussi un intérêt médical pour un agent pathogène pouvant induire des maladies gravissimes et accessible à un traitement spécifique. Citons quelques-unes d’entre elles : — Quelles sont les interactions entre le HHV-6 et les autres bétaherpèsvirus, en premier lieu le CMV ? — Quelle est la pathogénicité respective de chacun des deux variants du HHV-6 et quelles sont les éventuelles spécificités de chacun d’entre eux en ce qui concerne l’âge de survenue des maladies et la nature des organes lésés ? — Quel est le statut du virus lors de l’infection latente (latence vraie ou infection chronique à très bas niveau) et comment distinguer cette latence de l’infection active in vivo ? — Existe-t-il une différence de pathogénicité entre la réactivation d’un HHV-6 latent et l’infection par une nouvelle souche virale extérieure ? Comment distinguer ces deux situations ?
ANTIBIOTIQUES, 2006 ; 8 : 123-130 © 2006. ELSEVIER MASSON SAS. TOUS DROITS RÉSERVÉS
— Au vu de l’impossibilité d’appliquer les classiques critères de causalité de Koch puisque le virus est ubiquiste et relativement peu pathogène chez les sujets immunocompétents, comment affirmer la responsabilité du HHV-6 au cours de certaines maladies où sa réplication active est démontrée ? En d’autres termes, quand le HHV-6 est présent dans des lésions tissulaires, comment trancher entre l’hypothèse d’un « virus de passage » réactivé localement et celle d’un virus inducteur des lésions observées ? — Quel est le pouvoir pathogène du virus pour le fœtus lors de la transmission in utero et chez le nouveau-né au cours d’une transmission per partum ? — Comment établir de façon non ambiguë la responsabilité du HHV-6
Pathologie infectieuse
dans certaines maladies de système en relation avec un dysfonctionnement immunitaire ? Beaucoup de ces questions ont perduré du fait d’une insuffisance des moyens diagnostiques et d’un relatif manque d’intérêt de la communauté médicale. L’apport des méthodes de biologie moléculaire en virologie médicale tend à modifier cette perspective et à favoriser la recherche de réponses claires, exploitables en pratique quotidienne. Cette nouvelle impulsion est sous-tendue par les possibilités thérapeutiques puisque l’utilisation en clinique de molécules anti-herpétiques a conduit à d’indéniables succès dans la maîtrise des infections graves à HHV-6.
Progrès des techniques diagnostiques DIAGNOSTIC INDIRECT
La contribution des méthodes directes et indirectes au diagnostic des infections à HHV-6 est inégale (tableau 2). Le diagnostic indirect ou sérologique se fonde sur la détection des anticorps dans le sérum du sujet infecté pour détecter et caractériser l’infection. Les tests sérologiques utilisent une technique d’immunofluorescence indirecte pratiquée sur des cellules infectées et fixées ou une technique immuno-enzymatique de type ELISA pratiquée sur des extraits de cellules infectées ou des protéines purifiées.
Tableau 2 Méthodes de diagnostic virologique des infections à HHV-6. Methods for the viral diagnosis of HHV-6 infections.
Type de diagnostic
Technique Isolement viral en culture cellulaire
Diagnostic direct
Diagnostic indirect
Avantages
Inconvénients
— Témoin de l’infectiosité virale — Obtention d’une souche pour étude ultérieure
— Faible sensibilité — Coût en personnel, réactifs et équipements
Détection des antigènes viraux par immunofluorescence ou immunohistochimie
— Relative facilité de réalisation — Identification des cellules activement infectées
— Faible sensibilité — Nécessité d’une expérience préalable de cytologie et/ou d’histologie
Amplification génique (PCR)
— Sensibilité — Spécificité — Relative facilité de réalisation
— Risque de résultats faussement positifs par contamination — Pas de distinction entre infection latente et infection active
Amplification génique en temps réel
— Quantification (en particulier mesure de la charge virale) — Rapidité — Diminution du risque de contamination
— Équipement spécifique — Mise au point plus complexe que la PCR conventionnelle
Génotypage : caractérisation du variant en cause par amplification génique conventionnelle ou en temps réel
— Quantification sélective (si PCR en temps réel) — Détection des infections mixtes HHV-6A/HHV-6B
— Faible sensibilité de détection pour un variant très minoritaire (en PCR conventionnelle) — Indications encore mal définies
Détection des mutations de résistance aux antiviraux par amplification génique et détermination de séquence nucléotidique
— Pourrait remplacer l’isolement viral (faible efficacité) suivi d’un test phénotypique de résistance
— Faible sensibilité si virus résistant minoritaire — Indications encore mal définies
Immunofluorescence (ELISA)
— Facilité pour obtenir et conserver du sérum — Valeur diagnostique de la séroconversion lors de la primo-infection
— Manque de pertinence pour le diagnostic de réactivation ou réinfection, en particulier chez l’immunodéprimé — Réactions croisées avec le CMV et le HHV-7
Mesure de l’avidité des anticorps
— Permettrait de distinguer une infection récente d’une infection ancienne
— Technique non encore standardisée
Séroneutralisation
— Spécificité — Corrélation possible avec le degré de protection immunitaire
— Technique difficile et onéreuse, réservée en pratique à la recherche
127
Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer
128
Le diagnostic sérologique a un intérêt incontestable lors de la primo-infection dont témoigne une séroconversion [11]. Dans les autres situations, du fait de la grande séroprévalence dans la population, l’apport du diagnostic sérologique est beaucoup plus nuancé. L’augmentation du titre des anticorps n’a pas en effet de signification bien démontrée en terme de réactivation, de réinfection par un nouveau virus ou, a fortiori, de responsabilité dans la maladie observée. Il en est de même pour la présence des IgM qui, passée la primo-infection, accompagne ou non une authentique infection active à HHV-6. Une caractérisation plus précise des anticorps, soit en fonction des épitopes reconnus, soit en fonction de leur avidité, serait théoriquement possible et pourrait donner des informations de valeur mais peu de trousses diagnostiques sont disponibles pour cela. Les situations d’immunodépression sont par ailleurs susceptibles d’altérer notablement la réponse humorale et d’empêcher une interprétation correcte des résultats sérologiques. Enfin, dans l’état actuel des connaissances, la sérologie ne permet pas de reconnaître le variant du HHV-6 en cause, et sa spécificité vis-à-vis des deux autres bétaherpèsvirus humains connus, le CMV et le HHV-7, n’est pas absolue comme en témoigne l’observation fréquente de réactions croisées. DIAGNOSTIC DIRECT
À l’opposé, des progrès importants ont été observés dans le domaine du diagnostic direct dont le but est de détecter le virus lui-même ou certains de ses composants. L’isolement du virus en culture de cellules lymphocytaires est historiquement une méthode de référence [1] mais la sensibilité de cette approche n’est pas optimale. La détection des antigènes viraux est possible directement dans les cellules ou les tissus infectés par immunofluorescence ou immunohistochimie, grâce à des anticorps monoclonaux. Il faut s’assurer au préalable de la bonne spécificité de ces anticorps, en particulier vis-à-vis des deux variants A et B du HHV-6. La détection des antigènes est en règle synonyme d’une infection virale active et a le mérite de pouvoir caractériser la cellule cible de l’infection. Par exemple, lors de l’atteinte d’un organe, la localisation des antigènes
viraux dans les cellules épithéliales et non pas seulement dans les cellules mononucléées telles que les lymphocytes ou les macrophages, incite à mieux prendre en compte la pathogénicité du virus. Cependant, cette approche très pertinente peut manquer de sensibilité. Par ailleurs, la batterie des anticorps monoclonaux actuellement disponibles est très limitée. La détection des ADN génomiques et des ARN messagers par PCR est actuellement la technique la plus accessible, la plus sensible et la plus évolutive. De nombreux systèmes d’amorces et de sondes de détection des produits amplifiés ont été décrits [2, 20]. En dépit des grandes précautions qui doivent être prises pour éviter les contaminations à l’origine de résultats faussement positifs, la pratique de la PCR s’est élargie et a facilité le diagnostic des infections à HHV-6. Plus encore, l’avènement des techniques d’amplification en temps réel a permis tout à la fois de quantifier le virus dans les échantillons biologiques et de réduire les risques de contamination [21]. Alors que la détection qualitative ne permet pas de distinguer une infection active d’une infection latente, la quantification virale peut opérer cette distinction et, à partir de seuils de charge virale ou des variations de ce paramètre dans le temps, prédire la survenue d’un évènement clinique. Après l’institution d’un traitement antiviral spécifique, elle montre le parallélisme entre la régression des signes cliniques et la diminution de la charge virale, conséquence de l’inhibition de la réplication du virus. Dans une étude portant sur des greffés de cellules souches hématopoïétiques, la charge virale médiane de HHV-6 dans le sang était significativement plus élevée après qu’avant la greffe et les pics de réactivation s’associaient, pour certains malades, à la survenue de symptômes cliniques (figure 2) [22]. De tels résultats permettent d’envisager un suivi séquentiel de la charge virale du HHV-6 dans les situations d’immunodépression afin d’anticiper et, si possible, prévenir par un traitement spécifique certaines complications cliniques. La PCR en temps réel permet aussi la quantification spécifique de chacun des deux variants [23] et les données issues d’études en cours permettront probablement de mieux comprendre la physiopathologie de l’infection pour chacun
H. Agut et al.
d’entre eux. Ainsi, si le variant B est le plus fréquemment détecté dans le sang circulant, le variant A paraît plus fréquemment détecté dans les atteintes du système nerveux central, ce qui est en accord avec le tropisme expérimental de ce variant pour les cellules nerveuses. Cette approche permet aussi de mieux caractériser les co-infections par les deux variants et de préciser la chronologie de leurs primo-infections respectives. Il est donc légitime de penser que l’utilisation élargie de ces techniques moléculaires dans le cadre de protocoles d’étude, de suivis systématiques de malades ou de procédures diagnostiques ponctuelles permettra de progresser dans la prise en charge des infections à HHV-6. Cependant, du fait des difficultés d’interprétation liées à la grande fréquence de l’infection à HHV-6, tout progrès des connaissances devra s’appuyer sur des études bien construites, incluant en particulier de nombreux groupes témoins.
Traitement In vitro, le HHV-6 est sensible à l’action inhibitrice de certains antiviraux tels que le ganciclovir (GCV), le foscarnet (PFA) et le cidofovir (CDV) qui bloquent l’activité de synthèse de l’ADN polymérase virale [24, 25]. Ces molécules, déjà très utilisées pour le traitement des infections à CMV chez l’homme, ont été administrées à des patients victimes d’infections graves à HHV-6, notamment des encéphalites survenant dans le contexte d’une immunodépression [26]. Bien que cette administration soit le résultat de décisions ponctuelles et n’ait pas fait l’objet d’études sous protocole thérapeutique, de nombreux arguments, virologiques et cliniques, plaident pour une efficacité de ces médicaments dans la maîtrise des infections à HHV-6. Cependant, les indications de tels traitements sont encore imprécises, faute de connaître suffisamment bien le pouvoir pathogène du virus et savoir prédire, avec une bonne marge de sécurité, la survenue de complications graves. Il est vrai que les médicaments mentionnés ont d’importants effets secondaires et que leur utilisation nécessite une évaluation précise du bénéfice escompté par rapport aux risques encourus. D’autres composés qui ont également démon-
ANTIBIOTIQUES, 2006 ; 8 : 123-130 © 2006. ELSEVIER MASSON SAS. TOUS DROITS RÉSERVÉS
Pathologie infectieuse
Tableau 3 Similitude des mutations de résistance au ganciclovir du HHV-6 et du CMV (d’après [27]). Similar mutations inducing resistance to ganciclovir in the case of HHV-6 and CMV (from [27]).
Virus
Gène
HHV-6
U69
CMV
UL97
Domaine protéique
Codons impliqués
Souche virale
Susceptibilité au ganciclovir
Séquence protéique*
Domaine VI
312-319
HST GCVR1
Sensibilité Résistance
HFDISPMN HFDISPVN
Domaine VI
454-461
AD169 R6HS C9209
Sensibilité Résistance Résistance
HFDITPMN HFDITPIN HFDITPVN
* les acides aminés 318 et 460 sont soulignés dans le cas du HHV-6 et du CMV respectivement
CMV à ce médicament. La mutation M318V du HHV-6 est d’ailleurs homologue de la mutation M460I/V du CMV, mutation impliquée dans la résistance au GCV et localisée dans un motif protéique très conservé que l’on pense être un des éléments du site catalytique de l’enzyme (tableau 3). À partir de tels résultats, il est possible d’envisager une analyse génétique directe après amplification génique de l’ADN du HHV-6, analyse qui pourra se substituer à l’analyse phénotypique de la résistance. Il importe auparavant d’avoir dressé un inventaire des mutations du HHV-6 responsables de résistance en étudiant en parallèle le phénotype et le génotype de souches de référence sensibles et résistantes. Dans cette démarche, des tests de sensibilité in vitro fondés sur l’inhibition de la réplication de l’ADN viral sous différentes concentrations d’antiviral sont particulièrement utiles [30].
Conclusion
FIG. 2. — Suivi de la charge virale sanguine du HHV-6 chez un patient après greffe de cellules souches hématopoïétiques (d’après [22]). La charge virale a été mesurée par PCR en temps réel dans les cellules mononucléées sanguines et exprimée en copies de génome par million de cellules (CGM). RGCH : réaction du greffon contre l’hôte. FIG. 2. — Follow up of peripheral blood HHV-6 load in a patient after hematopoietic stem cell transplantation (from [22]).
tré une activité expérimentale contre le HHV-6 mais n’ont pas encore été administrés en clinique avec cette indication, tel que l’adéfovir, ont des effets secondaires comparables. Il importe donc de disposer de marqueurs virologiques pertinents de l’infection pour piloter ces thérapeutiques. Un risque particulier est l’émergence d’une résistance du HHV-6 aux antiviraux, facilitée par les états d’immunodépression et l’exposition prolongée du virus aux antiherpétiques dans le contexte de la prévention et/ou du traitement des infections à CMV. Les mécanismes de cette résistance ont déjà été
bien étudiés pour le CMV lui-même et les premiers résultats concernant la résistance du HHV-6 montrent qu’elle repose sur des processus comparables. Par exemple, une souche de HHV-6 résistante au GCV a été isolée et son analyse génétique a montré la présence d’une mutation M318V dans la protéine kinase codée par le gène U69 [27-29]. Cette protéine est homologue de la protéine kinase codée par le gène UL97 du CMV, protéine qui est impliquée dans la phosphorylation du GCV (étape indispensable pour que ce composé inhibe l’ADN polymérase) et dont certaines mutations sont responsables d’une résistance du
L’essor des techniques diagnostiques aussi bien que les possibilités thérapeutiques offertes par les médicaments anti-herpétiques justifient d’étudier de façon plus approfondie les infections à HHV-6. Bien que ce virus, largement répandu dans la population générale, ne doive pas être considéré comme un pathogène majeur, il est associé à la survenue de maladies aiguës et chroniques, parfois très graves, qui imposent d’être reconnues et prises en charge spécifiquement. Autour de quelques questions clés, des études bien structurées doivent être entreprises pour définir précisément les indications du diagnostic et du traitement des infections à HHV-6. : Les auteurs remercient Isabelle Cousin-Blanchard et Marie-Christine Papuchon pour la mise en forme de cet article. Ils expriment également leur reconnaissance au Ministère de la recherche, l’Association pour la recherche contre le cancer, à l’Agence nationale de recherche sur le SIDA, la HHV-6 Foundation pour leur soutien dans la recherche sur les infections à HHV-6. REMERCIEMENTS
Références 1
SALAHUDDIN SZ, ABLASHI DV, MARKHAM PD, et al. Isolation of a new virus, HBLV, in patients with lymphoproliferative disorders. Science 1986 ; 234 : 596-601.
2.
DE BOLLE L, NAESENS L, DE CLERCQ E. Update on human herpesvirus 6: biology, clinical
129
Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer
features, and therapy. Clin Microbiol Rev 2005 ; 18 : 217-45. 3.
GOMPELS UA, NICHOLAS J, LAWRENCE G, et al. The DNA sequence of human herpesvirus6: structure, coding content, and genome evolution. Virology 1995 ; 209 : 29-51.
4.
DOMINGUEZ G, DAMBAUGH TR, STAMEY FR, et al. Human herpesvirus 6B genome sequence: coding content and comparison with human herpesvirus 6A. J Virol 1999 ; 73 : 8040-52.
5.
ISEGAWA Y, MUKAI T, NAKANO K, et al. Comparison of the complete DNA sequences of human herpesvirus 6 variants A and B J Virol 1999 ; 73 : 8053-63.
6.
SANTORO F, KENNEDY PE, LOCATELLI G, et al. CD46 is a cellular receptor for human herpesvirus 6. Cell 1999 ; 99 : 817-27.
7.
8.
9.
130
AHLQVIST J, FOTHERINGHAM J, AKHYANI N, et al. Differential tropism of human herpesvirus 6 (HHV-6) variants and induction of latency by HHV-6A in oligodendrocytes. J Neurovirol 2005 ; 11 : 384-94. DONATI D, MARTINELLI E, CASSIANI-INGONI R, et al. Variant-specific tropism of human herpesvirus 6 in human astrocytes. J Virol 2005 ; 79 : 9439-48. CLARK DA, FREELAND ML, MACKIE LK, et al. Prevalence of antibody to human herpesvirus 7 by age. J Infect Dis 1993 ; 168 : 251-2.
10. AUBIN JT, POIREL L, AGUT H, et al. Intrauterine transmission of human herpesvirus 6. Lancet 1992 ; 340 : 482-3. 11. YAMANISHI K, OKUNO T, SHIRAKI K, et al. Identification of human herpesvirus-6 as a causal agent for exanthema subitum. Lancet 1988 ; 1 : 1065-7. 12. CONE RW, HACKMAN RC, HUANG ML, et al. Human herpesvirus 6 in lung tissue from patients with pneumonitis after bone marrow transplantation. N Engl J Med 1993 ; 329 : 156-61.
13. DROBYSKI WR, KNOX KK, MAJEWSKI D, et al. Brief report: fatal encephalitis due to variant B human herpesvirus-6 infection in a bone marrow-transplant recipient. N Engl J Med 1994 ; 330 : 1356-60. 14. IMBERT-MARCILLE BM, TANG XW, LEPELLETIER D, et al. Human herpesvirus 6 infection after autologous or allogeneic stem cell transplantation: a single-center prospective longitudinal study of 92 patients. Clin Infect Dis 2000 ; 31 : 881-6. 15. FILLET AM, REUX I, JOBERTY C, et al. Detection of human herpes virus 6 in AIDS-associated retinitis by means of in situ hybridization, polymerase chain reaction and immunohistochemistry. J Med Virol 1996 ; 49 : 28995. 16. GAUTHERET A, AUBIN JT, FAUVEAU V, et al. Rate of detection of human herpesvirus-6 at different stages of HIV infection. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 1995 ; 14 : 820-4. 17. CHALLONER PB, SMITH KT, PARKER JD, et al. Plaque-associated expression of human herpesvirus 6 in multiple sclerosis. Proc Natl Acad Sci U S A 1995 ; 92 : 7440-4. 18. CLARK D. Human herpesvirus type 6 and multiple sclerosis. Herpes 2004 ; 11 : 112A9A. 19. RAZZAQUE A. Oncogenic potential of human herpesvirus-6 DNA. Oncogene 1990 ; 5 : 1365-70. 20. AUBIN JT, POIREL L, ROBERT C, et al. Identification of human herpesvirus 6 variants A and B by amplimer hybridization with variant-specific oligonucleotides and amplification with variant-specific primers. J Clin Microbiol 1994 ; 32 : 2434-40. 21. GAUTHERET-DEJEAN A, MANICHANH C, THIENAH-KOON F, et al. Development of a real-time polymerase chain reaction assay for the diagnosis of human herpesvirus-6 infection and application to bone marrow transplant patients. J Virol Methods 2002 ; 100 : 27-35.
H. Agut et al.
22. BOUTOLLEAU D, FERNANDEZ C, ANDRE E, et al. Human herpesvirus (HHV)-6 and HHV7: two closely related viruses with different infection profiles in stem cell transplantation recipients. J Infect Dis 2003 ; 187 : 17986. 23. BOUTOLLEAU D, DUROS C, BONNAFOUS P, et al. Identification of human herpesvirus 6 variants A and B by primer-specific realtime PCR may help to revisit their respective role in pathology. J Clin Virol 2006 (sous presse). 24. AGUT H, COLLANDRE H, AUBIN JT, et al. In vitro sensitivity of human herpesvirus-6 to antiviral drugs. Res Virol 1989 ; 140 : 21928. 25. MANICHANH C, GRENOT P, GAUTHERET-DEJEAN A, et al. Susceptibility of human herpesvirus 6 to antiviral compounds by flow cytometry analysis. Cytometry 2000 ; 40 : 135-40. 26. RIEUX C, GAUTHERET-DEJEAN A, CHALLINE-LEHMANN D, et al. Human herpesvirus-6 meningoencephalitis in a recipient of an unrelated allogeneic bone marrow transplantation. Transplantation 1998 ; 65 : 1408-11. 27. MANICHANH C, OLIVIER-AUBRON C, LAGARDE JP, et al. Selection of the same mutation in the U69 protein kinase gene of human herpesvirus-6 after prolonged exposure to ganciclovir in vitro and in vivo. J Gen Virol 2001 ; 82 : 2767-76. 28. DE BOLLE L, MICHEL D, MERTENS T, et al. Role of the human herpesvirus 6 u69-encoded kinase in the phosphorylation of ganciclovir. Mol Pharmacol 2002 ; 62 : 714-21. 29. SAFRONETZ D, PETRIC M, TELLIER R, et al. Mapping ganciclovir resistance in the human herpesvirus-6 U69 protein kinase. J Med Virol 2003 ; 71 : 434-9. 30. MACE M, MANICHANH C, BONNAFOUS P, et al. Real-time PCR as a versatile tool for investigating the susceptibility of human herpesvirus 6 to antiviral agents. Antimicrob Agents Chemother 2003 ; 47 : 3021-4.
Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer H. Agut(1), D. Boutolleau(1, 2), P. Bonnafous(1), A. Gautheret-Dejean(1, 3) (1) EA 2387 Université Pierre et Marie Curie-Paris 6, Service de Virologie, Groupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière, CERVI, 83 Bd de l’Hôpital, 75651 PARIS cedex 13. (2) Laboratoire de Bactériologie-Virologie, CHU de Bicêtre, Le Kremlin-Bicêtre, Paris. (3) Laboratoire de Microbiologie, Faculté des Sciences pharmaceutiques et biologiques, Paris. Correspondance : H. AGUT, voir adresse ci-dessus. e-mail : [email protected]
Résumé/Abstract ■■ ■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer H. Agut, D. Boutolleau, P. Bonnafous, A. Gautheret-Dejean L’herpèsvirus humain 6 (HHV-6) est un béta-herpèsvirus proche du cytomégalovirus et de l’herpèsvirus humain 7. Il montre un tropisme cellulaire étendu in vivo, incluant en particulier les lymphocytes T CD4-positifs et les cellules du système nerveux central. L’infection à HHV6 est très fréquente dans la population générale. Le HHV-6 est l’agent responsable de l’exanthème subit ou sixième maladie. Il est impliqué aussi dans des infections opportunistes, parfois gravissimes, des sujets immunodéprimés. Son rôle dans certaines maladies chroniques telle que la sclérose en plaques reste controversé. Le diagnostic virologique de l’infection se fonde en particulier sur l’amplification génique. Un traitement spécifique par les médicaments antiherpétiques actifs contre le cytomégalovirus est indiqué dans les formes d’infection les plus graves. Les nombreuses questions encore en suspens justifient de poursuivre les investigations sur ce virus de connaissance récente. Mots-clés : Herpèsvirus humain 6, système immunitaire, exanthème subit, diagnostic virologique, chimiothérapie antivirale.
Infections due to human herpesvirus 6 (HHV-6): a wide area to be explored H. Agut, D. Boutolleau, P. Bonnafous, A. Gautheret-Dejean Human herpesvirus 6 (HHV-6) is a beta-herpesvirus closely related to human cytomegalovirus and human herpesvirus 7. It infects a wide range of cells in vivo, including CD4-positive T lymphocytes and central nervous system cells. HHV-6 infection is widespread among the general population. HHV-6 is the causative agent of exanthema subitum (or roseola infantum). It is also responsible for opportunistic infections in immunocompromised patients. Its causative role in chronic diseases such as multiple sclerosis is still debated. The viral diagnosis of HHV6 infection is performed mainly by means of polymerase chain reaction. Treatment with anticytomegalovirus drugs is given in the most serious forms of HHV-6 infection. Due to numerous pending questions, investigations on HHV-6 must be promoted in the future. Key words: Human herpesvirus 6, immune system, exanthema subitum, viral diagnosis, antiviral chemotherapy. Antibiotiques 2006 ; 8 : 123-130
© 2006. Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés
Introduction L’herpèsvirus humain 6 (HHV-6) est de découverte récente puisque sa première description date de 1986 [1]. C’est un membre de la sous-famille des Betaherpesvirinae dont le chef de file est le cytomégalovirus humain (CMV) et du genre des Roseolovirus dans lequel est également classé l’herpèsvirus humain 7 (HHV-7) (tableau 1). Le HHV-6 possède les propriétés communes à tous les herpèsvirus, notamment la capacité à infecter chroniquement son hôte de façon latente [2]. Cette relation particulière rend difficile l’exploration du pouvoir pathogène du virus. Cependant, il est maintenant formellement acquis que, malgré la grande prévalence de l’infection dans la population générale, le HHV-6 est à l’origine de maladies humaines, certaines gravissimes. L’étude approfondie des affections associées au HHV-6 est donc très importante. L’intérêt est d’autant plus grand qu’il existe, à la clé, une option thérapeutique avec l’utilisation de molécules antivirales qui ont fait leurs preuves dans l’infection à CMV.
Propriétés du virus STRUCTURE DES PARTICULES VIRALES
Le HHV-6 présente la structure classique des membres de la famille des Herpesviridae (figure 1) [2]. L’ADN génomique viral est contenu dans une capside de symétrie icosaédrique qui a
123
Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer
Tableau 1 Classification des herpèsvirus humains. Classification of human herpesviruses.
Famille Herpesviridae
Sous-famille Alphaherpesvirinae
Betaherpesvirinae
Gammaherpesvirinae
Genre
Virus humains
Simplexvirus
Virus herpes simplex de type 1 (HSV-1) Virus herpes simplex de type 2 (HSV-2)
Varicellovirus
Virus varicelle-zona (VZV)
Cytomegalovirus
Cytomégalovirus humain (CMV)
Roseolovirus
Herpèsvirus humain 6 (HHV-6) Herpèsvirus humain 7 (HHV-7)
Lymphocryptovirus
Virus Epstein-Barr (EBV)
Rhadinovirus
Herpèsvirus humain 8 (HHV-8)
124 FIG. 1. — Représentation schématique d’une particule d’herpèsvirus humain 6. FIG. 1. — Schematic structure of a HHV-6 virion.
un diamètre d’environ 100 nanomètres. La capside est entourée d’un tégument, substance amorphe contenant des protéines très importantes pour la régulation initiale du cycle viral. Ce tégument est lui-même entouré par une enveloppe, membrane lipidique dérivée des membranes cellulaires, qui porte à sa surface les glycoprotéines virales et constitue la partie la plus externe de la particule virale. Le virion a un diamètre d’environ 200 nanomètres. Comme la majorité des virus porteurs d’une enveloppe, le HHV-6 est fragile, résistant mal à l’effet inactivateur des agents physiques ou chimiques (radiations ionisantes, exposition à la chaleur, aux pH extrêmes, aux agents détergents). GÉNOME VIRAL
Le génome du HHV-6 est constitué d’une molécule linéaire d’ADN bicaténaire, longue d’environ 160-162 Kb [3]. Il comprend un segment long unique qui
porte la majorité des cadres de lecture. Ce segment long est entouré de deux séquences répétées terminales et brièvement interrompu par trois séquences répétées internes. Il est organisé en sept blocs de gènes (désignés de I à VII), communs à tous les herpèsvirus, qui codent notamment les protéines de structure et les enzymes nécessaires à la réplication de l’ADN. L’ADN du HHV-6 contient, de plus, un ensemble de gènes propres aux bétaherpèsvirus, regroupés dans le bloc noté β, qui interviennent notamment dans des fonctions de transactivation. Très tôt, il est apparu qu’il existait deux variants du HHV-6, le variant A (HHV-6A) et le variant B (HHV-6B) qui pouvaient être distingués de façon non ambiguë par leurs propriétés phénotypiques (propriétés de culture in vitro) et par leurs propriétés antigéniques (réactivité vis-à-vis d’anticorps monoclonaux). La séquence nucléotidique complète du génome du HHV-6 a été obtenue, ce qui a permis de différencier clairement les deux variants sur un fondement génétique [4, 5]. À partir des 97 gènes décrits dans le génome, on a identifié 119 cadres de lecture pour le HHV-6B et 110 pour le HHV-6A ; 9 cadres de lecture sont particuliers à chacun des deux variants et n’ont pas d’équivalent chez l’autre variant. Par ailleurs, dans les cadres de lecture conservés pour les deux variants, il existe une divergence variable selon les gènes qui va de 2 à 31 %. L’homologie génétique entre les deux est cependant très élevée puisque l’identité de la séquence globale est de 90 %. Pour chacun des variants, il existe également une variation génétique entre les diverses souches, de niveau plus
H. Agut et al.
modeste que la différence observée entre HHV-6A et HHV-6B, permettant d’obtenir des marqueurs moléculaires pertinents pour les études d’épidémiologie moléculaire. RÉPLICATION ET LATENCE DU VIRUS
Le HHV-6 se fixe à une cellule cible par interaction entre ses glycoprotéines d’enveloppe et un ensemble de récepteurs spécifiques. La molécule CD46, présente à la surface de l’ensemble des cellules nucléées, apparaît comme le récepteur majeur [6] mais il existe probablement d’autres récepteurs. La fixation est suivie d’une fusion de l’enveloppe avec la membrane cellulaire, ce qui permet la pénétration de la nucléocapside virale dans le cytoplasme cellulaire. La nucléocapside est transportée jusqu’au noyau au sein duquel sont acheminés l’ADN et les protéines du tégument. À partir du génome, vont se dérouler deux processus : la transcription et la réplication. La transcription consiste en l’expression séquentielle de trois ensembles de gènes : très précoces ou IE (Immediate Early), précoces ou E (Early) et tardifs ou L (Late). Les protéines correspondantes vont permettre successivement la modification du métabolisme de la cellule hôte, la réplication de l’ADN viral et l’assemblage des particules virales. La réplication de l’ADN génomique a lieu dans le noyau et met en jeu plusieurs protéines virales dont une ADN polymérase spécifique codée par le gène U38 [3]. Après assemblage des capsides et encapsidation de l’ADN dans le noyau de la cellule, l’acquisition du tégument se fait dans le noyau, puis celle de l’enveloppe se fait par bourgeonnement dans des vacuoles cytoplasmiques où sont ancrées les glycoprotéines virales. Les virions sont ensuite libérés à l’extérieur de la cellule infectée par fusion des vacuoles avec la membrane cytoplasmique. Parallèlement au cycle productif qui vient d’être décrit et qui aboutit à la mort cellulaire, existe un état de latence, beaucoup plus mal connu sur le plan moléculaire, qui permet au virus de persister dans la cellule infectée, sans dommage apparent pour elle et avec une expression minimale de certains gènes viraux. Par analogie avec ce qui est observé pour d’autres herpèsvirus, on pense que le gé-
ANTIBIOTIQUES, 2006 ; 8 : 123-130 © 2006. ELSEVIER MASSON SAS. TOUS DROITS RÉSERVÉS
nome viral, dans cette situation, est sous une forme circulaire libre intranucléaire, analogue à celle d’un épisome et présente éventuellement à de multiples copies. À partir de cette forme de latence, un processus de réactivation peut conduire le génome sur la voie du cycle réplicatif. Une hypothèse alternative mais compatible avec la précédente est qu’il existerait, dans certains tissus, une réplication chronique à bas niveau, intermédiaire entre la latence vraie et le cycle productif [2]. Récemment, il a été également montré la persistance du génome viral sous forme intégrée de façon covalente dans les chromosomes de la cellule hôte. Cette intégration permettrait en théorie au virus d’être transmis de façon verticale, étroitement associé au patrimoine génétique de la cellule vectrice, mais on ignore si une réactivation directe est possible à partir de la forme intégrée. TROPISME DU VIRUS
Le HHV-6 se réplique activement in vitro dans les lymphocytes T CD4-positifs qui sont considérés comme les principales cellules cibles. Cependant, le virus est capable d’infecter une grande variété de types cellulaires différents, à la fois in vivo et in vitro. Ainsi, il peut également infecter les lymphocytes T CD8-positifs, les monocytes-macrophages, les cellules NK (Natural Killer), les fibroblastes humains, les cellules épithéliales, les cellules endothéliales, les cellules dendritiques, les oligodendrocytes, les astrocytes fœtaux et les cellules hématopoïétiques de la moelle osseuse [2, 7, 8]. Une telle variété est en accord avec le caractère ubiquiste de son récepteur cellulaire CD46. Cependant, l’efficacité de réplication dans ces différentes cellules est variable. Ainsi, au laboratoire, le virus a une capacité de réplication régulière dans les cellules mononucléées sanguines primaires (issues du sang périphérique ou de sang de cordon) alors que l’infection des lignées cellulaires T est beaucoup plus problématique. D’ailleurs, les deux variants sont loin d’avoir les mêmes capacités de réplication et le variant A se distingue du variant B par un tropisme plus large incluant en particulier les cellules fibroblastiques humaines, les astrocytes, les oligodendrocytes et certaines lignées lymphoblastiques. Le HHV-6 a un tropisme strict pour les cellules humaines même si l’infec-
tion expérimentale de cellules simiennes a été obtenue. D’une façon générale, la production virale au laboratoire est de faible niveau, même dans les cellules les plus régulièrement permissives au HHV6, et les titres des stocks viraux obtenus sont en général peu élevés. INTERACTION AVEC LE SYSTÈME IMMUNITAIRE
L’infection des cellules lymphocytaires, incluant les thymocytes et d’autres cellules mononucléées sanguines, le caractère lytique de l’infection active aussi bien que les phénomènes d’apoptose observés expérimentalement sont autant d’arguments pour évoquer un rôle potentiellement néfaste du HHV-6 vis-à-vis du système immunitaire. Par ailleurs, comme le CMV, le HHV-6 est susceptible de développer des mécanismes d’échappement à la réponse immunitaire dirigée contre les antigènes viraux. L’interaction complexe du HHV-6 avec le système immunitaire met en jeu plusieurs éléments : production d’analogues de chimiokines et de récepteurs de chimiokines codés par le virus, perturbation des systèmes de communication intercellulaire par induction de la synthèse de cytokines et de l’expression de certaines molécules de surface cellulaires, induction de l’apoptose déjà mentionnée [2]. Il faut reconnaître que tous ces effets immunomodulateurs ont essentiellement été décrits in vitro, qu’ils sont parfois contradictoires en fonction du support cellulaire utilisé et que leur pertinence in vivo reste à démontrer.
Épidémiologie de l’infection PRÉVALENCE
L’infection est ubiquiste, présente dans tous les pays où elle a été recherchée et sa prévalence dépasse le plus souvent 90 % dans la population adulte. La fréquence de détection des anticorps antiHHV-6 dépasse 80 % chez le nouveau-né du fait du passage transplacentaire des immunoglobulines (Ig) G d’origine maternelle. Ce taux de positivité décroît durant les premiers mois de la vie puis augmente à partir de l’âge de 6 mois, moment où commence à survenir la primo-infection [9]. Celle-ci est généralement acquise avant l’âge de 4 ans. En l’absence de test sérologique permettant de différencier les anticorps anti-HHV6A et anti-HVV-6B, il est difficile d’avoir
Pathologie infectieuse des données précises sur la chronologie de la primo-infection par chacun des deux variants. Il apparaît néanmoins, à l’âge adulte, que la majorité des êtres humains sont co-infectés par le HHV6A et le HHV-6B. Il ne semble donc pas y avoir de protection croisée induite par l’un vis-à-vis de l’autre. Les enfants et les adultes constituent donc un immense réservoir de sujets chroniquement infectés à partir desquels le virus est transmis aux plus jeunes et se maintient dans l’espèce humaine avec une très haute fréquence d’infection. TRANSMISSION
Le HHV-6 se transmet par voie interhumaine directe, sa fragilité n’autorisant pas sa survie protégée dans le milieu extérieur. La transmission par la salive constitue le principal mode de contamination, comme pour d’autres herpèsvirus tels que le virus herpes simplex de type 1 (HSV-1), le CMV et le virus EpsteinBarr (EBV). Cette transmission par la salive dans laquelle le virus est fréquemment détecté, s’effectue préférentiellement dans les toutes premières années de la vie au sein du milieu familial ou dans les communautés d’enfants. La présence du HHV-6 dans le sang en fait un virus potentiellement transmissible par les produits sanguins. Cependant, du fait de la forte prévalence sérologique chez l’adulte, la démonstration d’une telle transmission n’a jamais été obtenue. En revanche, la transmission du virus par des greffes d’organes (foie, rein, moelle osseuse) a été rapportée de façon convaincante. La transmission au cours de la grossesse a été démontrée [10] mais paraît être moins fréquente que celle du CMV et le pouvoir pathogène chez l’embryon ou le fœtus reste à explorer. La transmission au cours de l’accouchement est plausible, le virus étant détectable dans le tractus génital féminin, alors que la transmission par l’allaitement a été récusée.
Maladies associées au HHV-6 PRIMO-INFECTION
La majorité des primo-infections par le HHV-6 sont asymptomatiques. Quand des signes cliniques sont présents, cette primo-infection se traduit spécifiquement
125
Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer
par un exanthème subit (roséole infantile ou sixième maladie), affection aiguë bénigne du très jeune enfant [11]. Cette maladie, survenant dans la majorité des cas entre 6 mois et 3 ans, se caractérise par deux éléments successifs : une fièvre élevée qui dure de 3 à 5 jours, puis une éruption rubéoliforme du cou et du tronc qui apparaît lors de la défervescence thermique et qui dure de 1 à 2 jours. L’évolution est en règle favorable mais des complications neurologiques sont fréquemment observées, en particulier des convulsions. La primo-infection à HHV-6 peut revêtir des aspects moins spécifiques telle qu’une fièvre sans éruption mais souvent associée à des convulsions fébriles, ce qui traduirait l’atteinte directe du système nerveux central par le virus, une atteinte hépatique, un syndrome mononucléosique. La primoinfection de l’adulte est peu fréquente et peut s’associer à une fièvre, un syndrome mononucléosique, une hépatite, une lymphadénopathie prolongée, une méningo-encéphalite.
126
Dans tous les cas, le virus est isolé par culture ou détecté par amplification génique (PCR) dans les cellules mononucléées sanguines à la phase aiguë de la maladie ; on observe une séroconversion vis-à-vis du virus avec synthèse d’IgM spécifiques. Plus récemment, des infections graves du nouveau-né et du très jeune enfant ont été rapportées, se manifestant en particulier par des atteintes digestives et mettant en jeu dans certains cas le pronostic vital. INFECTION CHRONIQUE, RÉACTIVATION ET RÉINFECTION
Les maladies observées au cours de l’infection chronique à HHV-6 sont moins clairement identifiées que lors de la primoinfection. Démontrer le rôle pathogène du HHV-6 est en effet très difficile au vu de sa grande prévalence dans la population générale. Cependant, il est maintenant bien acquis que le HHV-6 est l’agent d’infections opportunistes graves observées au cours des états d’immunodépression. On a ainsi décrit des pneumopathies, des encéphalites un retard de prise du greffon, une insuffisance médullaire chez les greffés de moelle osseuse [12-14]. On a décrit également des rétinites chez les
sujets sidéens [15]. De façon moins spécifique, chez les sujets transplantés d’organes, on a rapporté des accès fébriles, des leucopénies, des éruptions cutanées, des hépatites, des rejets de greffon. Même si la responsabilité du HHV-6 dans ce type de pathologie n’est plus discutable à l’heure actuelle, le rôle du virus chez un malade donné doit toujours être évalué de façon critique car le CMV lui est souvent associé. Par ailleurs, il demeure toujours difficile de savoir si l’infection active à HHV-6 est le résultat d’une réactivation à partir d’un site de latence ou d’une réinfection par une souche virale extérieure, apportée éventuellement lors des procédures diagnostiques ou thérapeutiques. Le rôle du HHV-6 comme cofacteur du VIH dans l’évolution vers le SIDA a été fréquemment évoqué sur des arguments expérimentaux. En effet, il est possible d’infecter le même lymphocyte T CD4-positif par les deux virus ; l’infection à HHV-6 induit la réexpression du récepteur CD4 dans les lymphocytes T CD8-positifs et les cellules NK, ce qui les rendraient sensibles au VIH ; le HHV-6 est capable de transactiver les gènes du VIH. Cependant, les données cliniques sont moins formelles et, à l’exception des infections opportunistes à HHV-6 observées au cours du SIDA, la synergie supposée entre les deux virus est loin d’être évidente in vivo [16]. Le rôle du HHV-6 dans la sclérose en plaques est aussi controversé. Il est indéniable que le virus à un tropisme marqué pour le système nerveux central, en particulier les oligodendrocytes et les astrocytes [7, 8], et qu’il serait susceptible d’interagir avec le système immunitaire de l’hôte pour conduire à une maladie démyélinisante auto-immune. Les résultats de certaines études cas-témoins ont montré une association significative entre la maladie et certains marqueurs de l’infection du système nerveux central par le HHV-6 (détection des acides nucléiques ou des antigènes viraux dans les lésions du tissu nerveux, synthèse des anticorps spécifiques dans le liquide céphalo-rachidien) [17, 18]. Cependant, ces résultats ont été contredits par d’autres études et le débat n’est pas clos. La responsabilité du HHV-6 dans d’autres maladies auto-immunes ou supposées telles a aussi été évoquée mais n’est plus envisagée actuellement pour le syndrome de Sjögren, ou la sarcoïdose.
H. Agut et al.
Les résultats concernant le syndrome de fatigue chronique, maladie dont la définition est elle-même discutée, sont également discordants. Du fait du lymphotropisme du virus, le rôle du HHV-6 dans les tumeurs du tissu lymphoïde a été discuté dès les premières descriptions du HHV-6. Le pouvoir oncogène expérimental du virus a été décrit dans divers modèles cellulaires [19]. Chez l’homme, le génome viral a été retrouvé dans le tissu tumoral au cours de lymphoproliférations, en particulier mais relativement peu fréquemment sous une forme intégrée au génome cellulaire. Cependant, l’étude de sujets témoins indemnes de ces maladies montre que le HHV-6 est détectable dans le tissu lymphoïde, indépendamment de l’existence d’une tumeur. La grande prévalence du virus ainsi que sa capacité à être hébergé par des cellules participant à la réponse inflammatoire incitent à interpréter cette présence comme celle d’un virus de « passage » plutôt que comme la preuve d’un pouvoir oncogène du HHV-6.
Questions en suspens De nombreuses questions concernant le HHV-6 restent actuellement sans réponse. Ces questions ne traduisent pas seulement un intérêt académique pour un virus humain très largement répandu mais aussi un intérêt médical pour un agent pathogène pouvant induire des maladies gravissimes et accessible à un traitement spécifique. Citons quelques-unes d’entre elles : — Quelles sont les interactions entre le HHV-6 et les autres bétaherpèsvirus, en premier lieu le CMV ? — Quelle est la pathogénicité respective de chacun des deux variants du HHV-6 et quelles sont les éventuelles spécificités de chacun d’entre eux en ce qui concerne l’âge de survenue des maladies et la nature des organes lésés ? — Quel est le statut du virus lors de l’infection latente (latence vraie ou infection chronique à très bas niveau) et comment distinguer cette latence de l’infection active in vivo ? — Existe-t-il une différence de pathogénicité entre la réactivation d’un HHV-6 latent et l’infection par une nouvelle souche virale extérieure ? Comment distinguer ces deux situations ?
ANTIBIOTIQUES, 2006 ; 8 : 123-130 © 2006. ELSEVIER MASSON SAS. TOUS DROITS RÉSERVÉS
— Au vu de l’impossibilité d’appliquer les classiques critères de causalité de Koch puisque le virus est ubiquiste et relativement peu pathogène chez les sujets immunocompétents, comment affirmer la responsabilité du HHV-6 au cours de certaines maladies où sa réplication active est démontrée ? En d’autres termes, quand le HHV-6 est présent dans des lésions tissulaires, comment trancher entre l’hypothèse d’un « virus de passage » réactivé localement et celle d’un virus inducteur des lésions observées ? — Quel est le pouvoir pathogène du virus pour le fœtus lors de la transmission in utero et chez le nouveau-né au cours d’une transmission per partum ? — Comment établir de façon non ambiguë la responsabilité du HHV-6
Pathologie infectieuse
dans certaines maladies de système en relation avec un dysfonctionnement immunitaire ? Beaucoup de ces questions ont perduré du fait d’une insuffisance des moyens diagnostiques et d’un relatif manque d’intérêt de la communauté médicale. L’apport des méthodes de biologie moléculaire en virologie médicale tend à modifier cette perspective et à favoriser la recherche de réponses claires, exploitables en pratique quotidienne. Cette nouvelle impulsion est sous-tendue par les possibilités thérapeutiques puisque l’utilisation en clinique de molécules anti-herpétiques a conduit à d’indéniables succès dans la maîtrise des infections graves à HHV-6.
Progrès des techniques diagnostiques DIAGNOSTIC INDIRECT
La contribution des méthodes directes et indirectes au diagnostic des infections à HHV-6 est inégale (tableau 2). Le diagnostic indirect ou sérologique se fonde sur la détection des anticorps dans le sérum du sujet infecté pour détecter et caractériser l’infection. Les tests sérologiques utilisent une technique d’immunofluorescence indirecte pratiquée sur des cellules infectées et fixées ou une technique immuno-enzymatique de type ELISA pratiquée sur des extraits de cellules infectées ou des protéines purifiées.
Tableau 2 Méthodes de diagnostic virologique des infections à HHV-6. Methods for the viral diagnosis of HHV-6 infections.
Type de diagnostic
Technique Isolement viral en culture cellulaire
Diagnostic direct
Diagnostic indirect
Avantages
Inconvénients
— Témoin de l’infectiosité virale — Obtention d’une souche pour étude ultérieure
— Faible sensibilité — Coût en personnel, réactifs et équipements
Détection des antigènes viraux par immunofluorescence ou immunohistochimie
— Relative facilité de réalisation — Identification des cellules activement infectées
— Faible sensibilité — Nécessité d’une expérience préalable de cytologie et/ou d’histologie
Amplification génique (PCR)
— Sensibilité — Spécificité — Relative facilité de réalisation
— Risque de résultats faussement positifs par contamination — Pas de distinction entre infection latente et infection active
Amplification génique en temps réel
— Quantification (en particulier mesure de la charge virale) — Rapidité — Diminution du risque de contamination
— Équipement spécifique — Mise au point plus complexe que la PCR conventionnelle
Génotypage : caractérisation du variant en cause par amplification génique conventionnelle ou en temps réel
— Quantification sélective (si PCR en temps réel) — Détection des infections mixtes HHV-6A/HHV-6B
— Faible sensibilité de détection pour un variant très minoritaire (en PCR conventionnelle) — Indications encore mal définies
Détection des mutations de résistance aux antiviraux par amplification génique et détermination de séquence nucléotidique
— Pourrait remplacer l’isolement viral (faible efficacité) suivi d’un test phénotypique de résistance
— Faible sensibilité si virus résistant minoritaire — Indications encore mal définies
Immunofluorescence (ELISA)
— Facilité pour obtenir et conserver du sérum — Valeur diagnostique de la séroconversion lors de la primo-infection
— Manque de pertinence pour le diagnostic de réactivation ou réinfection, en particulier chez l’immunodéprimé — Réactions croisées avec le CMV et le HHV-7
Mesure de l’avidité des anticorps
— Permettrait de distinguer une infection récente d’une infection ancienne
— Technique non encore standardisée
Séroneutralisation
— Spécificité — Corrélation possible avec le degré de protection immunitaire
— Technique difficile et onéreuse, réservée en pratique à la recherche
127
Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer
128
Le diagnostic sérologique a un intérêt incontestable lors de la primo-infection dont témoigne une séroconversion [11]. Dans les autres situations, du fait de la grande séroprévalence dans la population, l’apport du diagnostic sérologique est beaucoup plus nuancé. L’augmentation du titre des anticorps n’a pas en effet de signification bien démontrée en terme de réactivation, de réinfection par un nouveau virus ou, a fortiori, de responsabilité dans la maladie observée. Il en est de même pour la présence des IgM qui, passée la primo-infection, accompagne ou non une authentique infection active à HHV-6. Une caractérisation plus précise des anticorps, soit en fonction des épitopes reconnus, soit en fonction de leur avidité, serait théoriquement possible et pourrait donner des informations de valeur mais peu de trousses diagnostiques sont disponibles pour cela. Les situations d’immunodépression sont par ailleurs susceptibles d’altérer notablement la réponse humorale et d’empêcher une interprétation correcte des résultats sérologiques. Enfin, dans l’état actuel des connaissances, la sérologie ne permet pas de reconnaître le variant du HHV-6 en cause, et sa spécificité vis-à-vis des deux autres bétaherpèsvirus humains connus, le CMV et le HHV-7, n’est pas absolue comme en témoigne l’observation fréquente de réactions croisées. DIAGNOSTIC DIRECT
À l’opposé, des progrès importants ont été observés dans le domaine du diagnostic direct dont le but est de détecter le virus lui-même ou certains de ses composants. L’isolement du virus en culture de cellules lymphocytaires est historiquement une méthode de référence [1] mais la sensibilité de cette approche n’est pas optimale. La détection des antigènes viraux est possible directement dans les cellules ou les tissus infectés par immunofluorescence ou immunohistochimie, grâce à des anticorps monoclonaux. Il faut s’assurer au préalable de la bonne spécificité de ces anticorps, en particulier vis-à-vis des deux variants A et B du HHV-6. La détection des antigènes est en règle synonyme d’une infection virale active et a le mérite de pouvoir caractériser la cellule cible de l’infection. Par exemple, lors de l’atteinte d’un organe, la localisation des antigènes
viraux dans les cellules épithéliales et non pas seulement dans les cellules mononucléées telles que les lymphocytes ou les macrophages, incite à mieux prendre en compte la pathogénicité du virus. Cependant, cette approche très pertinente peut manquer de sensibilité. Par ailleurs, la batterie des anticorps monoclonaux actuellement disponibles est très limitée. La détection des ADN génomiques et des ARN messagers par PCR est actuellement la technique la plus accessible, la plus sensible et la plus évolutive. De nombreux systèmes d’amorces et de sondes de détection des produits amplifiés ont été décrits [2, 20]. En dépit des grandes précautions qui doivent être prises pour éviter les contaminations à l’origine de résultats faussement positifs, la pratique de la PCR s’est élargie et a facilité le diagnostic des infections à HHV-6. Plus encore, l’avènement des techniques d’amplification en temps réel a permis tout à la fois de quantifier le virus dans les échantillons biologiques et de réduire les risques de contamination [21]. Alors que la détection qualitative ne permet pas de distinguer une infection active d’une infection latente, la quantification virale peut opérer cette distinction et, à partir de seuils de charge virale ou des variations de ce paramètre dans le temps, prédire la survenue d’un évènement clinique. Après l’institution d’un traitement antiviral spécifique, elle montre le parallélisme entre la régression des signes cliniques et la diminution de la charge virale, conséquence de l’inhibition de la réplication du virus. Dans une étude portant sur des greffés de cellules souches hématopoïétiques, la charge virale médiane de HHV-6 dans le sang était significativement plus élevée après qu’avant la greffe et les pics de réactivation s’associaient, pour certains malades, à la survenue de symptômes cliniques (figure 2) [22]. De tels résultats permettent d’envisager un suivi séquentiel de la charge virale du HHV-6 dans les situations d’immunodépression afin d’anticiper et, si possible, prévenir par un traitement spécifique certaines complications cliniques. La PCR en temps réel permet aussi la quantification spécifique de chacun des deux variants [23] et les données issues d’études en cours permettront probablement de mieux comprendre la physiopathologie de l’infection pour chacun
H. Agut et al.
d’entre eux. Ainsi, si le variant B est le plus fréquemment détecté dans le sang circulant, le variant A paraît plus fréquemment détecté dans les atteintes du système nerveux central, ce qui est en accord avec le tropisme expérimental de ce variant pour les cellules nerveuses. Cette approche permet aussi de mieux caractériser les co-infections par les deux variants et de préciser la chronologie de leurs primo-infections respectives. Il est donc légitime de penser que l’utilisation élargie de ces techniques moléculaires dans le cadre de protocoles d’étude, de suivis systématiques de malades ou de procédures diagnostiques ponctuelles permettra de progresser dans la prise en charge des infections à HHV-6. Cependant, du fait des difficultés d’interprétation liées à la grande fréquence de l’infection à HHV-6, tout progrès des connaissances devra s’appuyer sur des études bien construites, incluant en particulier de nombreux groupes témoins.
Traitement In vitro, le HHV-6 est sensible à l’action inhibitrice de certains antiviraux tels que le ganciclovir (GCV), le foscarnet (PFA) et le cidofovir (CDV) qui bloquent l’activité de synthèse de l’ADN polymérase virale [24, 25]. Ces molécules, déjà très utilisées pour le traitement des infections à CMV chez l’homme, ont été administrées à des patients victimes d’infections graves à HHV-6, notamment des encéphalites survenant dans le contexte d’une immunodépression [26]. Bien que cette administration soit le résultat de décisions ponctuelles et n’ait pas fait l’objet d’études sous protocole thérapeutique, de nombreux arguments, virologiques et cliniques, plaident pour une efficacité de ces médicaments dans la maîtrise des infections à HHV-6. Cependant, les indications de tels traitements sont encore imprécises, faute de connaître suffisamment bien le pouvoir pathogène du virus et savoir prédire, avec une bonne marge de sécurité, la survenue de complications graves. Il est vrai que les médicaments mentionnés ont d’importants effets secondaires et que leur utilisation nécessite une évaluation précise du bénéfice escompté par rapport aux risques encourus. D’autres composés qui ont également démon-
ANTIBIOTIQUES, 2006 ; 8 : 123-130 © 2006. ELSEVIER MASSON SAS. TOUS DROITS RÉSERVÉS
Pathologie infectieuse
Tableau 3 Similitude des mutations de résistance au ganciclovir du HHV-6 et du CMV (d’après [27]). Similar mutations inducing resistance to ganciclovir in the case of HHV-6 and CMV (from [27]).
Virus
Gène
HHV-6
U69
CMV
UL97
Domaine protéique
Codons impliqués
Souche virale
Susceptibilité au ganciclovir
Séquence protéique*
Domaine VI
312-319
HST GCVR1
Sensibilité Résistance
HFDISPMN HFDISPVN
Domaine VI
454-461
AD169 R6HS C9209
Sensibilité Résistance Résistance
HFDITPMN HFDITPIN HFDITPVN
* les acides aminés 318 et 460 sont soulignés dans le cas du HHV-6 et du CMV respectivement
CMV à ce médicament. La mutation M318V du HHV-6 est d’ailleurs homologue de la mutation M460I/V du CMV, mutation impliquée dans la résistance au GCV et localisée dans un motif protéique très conservé que l’on pense être un des éléments du site catalytique de l’enzyme (tableau 3). À partir de tels résultats, il est possible d’envisager une analyse génétique directe après amplification génique de l’ADN du HHV-6, analyse qui pourra se substituer à l’analyse phénotypique de la résistance. Il importe auparavant d’avoir dressé un inventaire des mutations du HHV-6 responsables de résistance en étudiant en parallèle le phénotype et le génotype de souches de référence sensibles et résistantes. Dans cette démarche, des tests de sensibilité in vitro fondés sur l’inhibition de la réplication de l’ADN viral sous différentes concentrations d’antiviral sont particulièrement utiles [30].
Conclusion
FIG. 2. — Suivi de la charge virale sanguine du HHV-6 chez un patient après greffe de cellules souches hématopoïétiques (d’après [22]). La charge virale a été mesurée par PCR en temps réel dans les cellules mononucléées sanguines et exprimée en copies de génome par million de cellules (CGM). RGCH : réaction du greffon contre l’hôte. FIG. 2. — Follow up of peripheral blood HHV-6 load in a patient after hematopoietic stem cell transplantation (from [22]).
tré une activité expérimentale contre le HHV-6 mais n’ont pas encore été administrés en clinique avec cette indication, tel que l’adéfovir, ont des effets secondaires comparables. Il importe donc de disposer de marqueurs virologiques pertinents de l’infection pour piloter ces thérapeutiques. Un risque particulier est l’émergence d’une résistance du HHV-6 aux antiviraux, facilitée par les états d’immunodépression et l’exposition prolongée du virus aux antiherpétiques dans le contexte de la prévention et/ou du traitement des infections à CMV. Les mécanismes de cette résistance ont déjà été
bien étudiés pour le CMV lui-même et les premiers résultats concernant la résistance du HHV-6 montrent qu’elle repose sur des processus comparables. Par exemple, une souche de HHV-6 résistante au GCV a été isolée et son analyse génétique a montré la présence d’une mutation M318V dans la protéine kinase codée par le gène U69 [27-29]. Cette protéine est homologue de la protéine kinase codée par le gène UL97 du CMV, protéine qui est impliquée dans la phosphorylation du GCV (étape indispensable pour que ce composé inhibe l’ADN polymérase) et dont certaines mutations sont responsables d’une résistance du
L’essor des techniques diagnostiques aussi bien que les possibilités thérapeutiques offertes par les médicaments anti-herpétiques justifient d’étudier de façon plus approfondie les infections à HHV-6. Bien que ce virus, largement répandu dans la population générale, ne doive pas être considéré comme un pathogène majeur, il est associé à la survenue de maladies aiguës et chroniques, parfois très graves, qui imposent d’être reconnues et prises en charge spécifiquement. Autour de quelques questions clés, des études bien structurées doivent être entreprises pour définir précisément les indications du diagnostic et du traitement des infections à HHV-6. : Les auteurs remercient Isabelle Cousin-Blanchard et Marie-Christine Papuchon pour la mise en forme de cet article. Ils expriment également leur reconnaissance au Ministère de la recherche, l’Association pour la recherche contre le cancer, à l’Agence nationale de recherche sur le SIDA, la HHV-6 Foundation pour leur soutien dans la recherche sur les infections à HHV-6. REMERCIEMENTS
Références 1
SALAHUDDIN SZ, ABLASHI DV, MARKHAM PD, et al. Isolation of a new virus, HBLV, in patients with lymphoproliferative disorders. Science 1986 ; 234 : 596-601.
2.
DE BOLLE L, NAESENS L, DE CLERCQ E. Update on human herpesvirus 6: biology, clinical
129
Les infections à herpèsvirus humain 6 (HHV-6) : un vaste domaine encore à explorer
features, and therapy. Clin Microbiol Rev 2005 ; 18 : 217-45. 3.
GOMPELS UA, NICHOLAS J, LAWRENCE G, et al. The DNA sequence of human herpesvirus6: structure, coding content, and genome evolution. Virology 1995 ; 209 : 29-51.
4.
DOMINGUEZ G, DAMBAUGH TR, STAMEY FR, et al. Human herpesvirus 6B genome sequence: coding content and comparison with human herpesvirus 6A. J Virol 1999 ; 73 : 8040-52.
5.
ISEGAWA Y, MUKAI T, NAKANO K, et al. Comparison of the complete DNA sequences of human herpesvirus 6 variants A and B J Virol 1999 ; 73 : 8053-63.
6.
SANTORO F, KENNEDY PE, LOCATELLI G, et al. CD46 is a cellular receptor for human herpesvirus 6. Cell 1999 ; 99 : 817-27.
7.
8.
9.
130
AHLQVIST J, FOTHERINGHAM J, AKHYANI N, et al. Differential tropism of human herpesvirus 6 (HHV-6) variants and induction of latency by HHV-6A in oligodendrocytes. J Neurovirol 2005 ; 11 : 384-94. DONATI D, MARTINELLI E, CASSIANI-INGONI R, et al. Variant-specific tropism of human herpesvirus 6 in human astrocytes. J Virol 2005 ; 79 : 9439-48. CLARK DA, FREELAND ML, MACKIE LK, et al. Prevalence of antibody to human herpesvirus 7 by age. J Infect Dis 1993 ; 168 : 251-2.
10. AUBIN JT, POIREL L, AGUT H, et al. Intrauterine transmission of human herpesvirus 6. Lancet 1992 ; 340 : 482-3. 11. YAMANISHI K, OKUNO T, SHIRAKI K, et al. Identification of human herpesvirus-6 as a causal agent for exanthema subitum. Lancet 1988 ; 1 : 1065-7. 12. CONE RW, HACKMAN RC, HUANG ML, et al. Human herpesvirus 6 in lung tissue from patients with pneumonitis after bone marrow transplantation. N Engl J Med 1993 ; 329 : 156-61.
13. DROBYSKI WR, KNOX KK, MAJEWSKI D, et al. Brief report: fatal encephalitis due to variant B human herpesvirus-6 infection in a bone marrow-transplant recipient. N Engl J Med 1994 ; 330 : 1356-60. 14. IMBERT-MARCILLE BM, TANG XW, LEPELLETIER D, et al. Human herpesvirus 6 infection after autologous or allogeneic stem cell transplantation: a single-center prospective longitudinal study of 92 patients. Clin Infect Dis 2000 ; 31 : 881-6. 15. FILLET AM, REUX I, JOBERTY C, et al. Detection of human herpes virus 6 in AIDS-associated retinitis by means of in situ hybridization, polymerase chain reaction and immunohistochemistry. J Med Virol 1996 ; 49 : 28995. 16. GAUTHERET A, AUBIN JT, FAUVEAU V, et al. Rate of detection of human herpesvirus-6 at different stages of HIV infection. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 1995 ; 14 : 820-4. 17. CHALLONER PB, SMITH KT, PARKER JD, et al. Plaque-associated expression of human herpesvirus 6 in multiple sclerosis. Proc Natl Acad Sci U S A 1995 ; 92 : 7440-4. 18. CLARK D. Human herpesvirus type 6 and multiple sclerosis. Herpes 2004 ; 11 : 112A9A. 19. RAZZAQUE A. Oncogenic potential of human herpesvirus-6 DNA. Oncogene 1990 ; 5 : 1365-70. 20. AUBIN JT, POIREL L, ROBERT C, et al. Identification of human herpesvirus 6 variants A and B by amplimer hybridization with variant-specific oligonucleotides and amplification with variant-specific primers. J Clin Microbiol 1994 ; 32 : 2434-40. 21. GAUTHERET-DEJEAN A, MANICHANH C, THIENAH-KOON F, et al. Development of a real-time polymerase chain reaction assay for the diagnosis of human herpesvirus-6 infection and application to bone marrow transplant patients. J Virol Methods 2002 ; 100 : 27-35.
H. Agut et al.
22. BOUTOLLEAU D, FERNANDEZ C, ANDRE E, et al. Human herpesvirus (HHV)-6 and HHV7: two closely related viruses with different infection profiles in stem cell transplantation recipients. J Infect Dis 2003 ; 187 : 17986. 23. BOUTOLLEAU D, DUROS C, BONNAFOUS P, et al. Identification of human herpesvirus 6 variants A and B by primer-specific realtime PCR may help to revisit their respective role in pathology. J Clin Virol 2006 (sous presse). 24. AGUT H, COLLANDRE H, AUBIN JT, et al. In vitro sensitivity of human herpesvirus-6 to antiviral drugs. Res Virol 1989 ; 140 : 21928. 25. MANICHANH C, GRENOT P, GAUTHERET-DEJEAN A, et al. Susceptibility of human herpesvirus 6 to antiviral compounds by flow cytometry analysis. Cytometry 2000 ; 40 : 135-40. 26. RIEUX C, GAUTHERET-DEJEAN A, CHALLINE-LEHMANN D, et al. Human herpesvirus-6 meningoencephalitis in a recipient of an unrelated allogeneic bone marrow transplantation. Transplantation 1998 ; 65 : 1408-11. 27. MANICHANH C, OLIVIER-AUBRON C, LAGARDE JP, et al. Selection of the same mutation in the U69 protein kinase gene of human herpesvirus-6 after prolonged exposure to ganciclovir in vitro and in vivo. J Gen Virol 2001 ; 82 : 2767-76. 28. DE BOLLE L, MICHEL D, MERTENS T, et al. Role of the human herpesvirus 6 u69-encoded kinase in the phosphorylation of ganciclovir. Mol Pharmacol 2002 ; 62 : 714-21. 29. SAFRONETZ D, PETRIC M, TELLIER R, et al. Mapping ganciclovir resistance in the human herpesvirus-6 U69 protein kinase. J Med Virol 2003 ; 71 : 434-9. 30. MACE M, MANICHANH C, BONNAFOUS P, et al. Real-time PCR as a versatile tool for investigating the susceptibility of human herpesvirus 6 to antiviral agents. Antimicrob Agents Chemother 2003 ; 47 : 3021-4.