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Le sida, une maladie du système immunitaire

Les organismes sont en permanence exposés aux agressions de multiples agents infectieux – virus, bactéries, champignons et parasites animaux – mais le système immunitaire permet en général de les éliminer. En outre, les vaccins augmentent son efficacité en le stimulant artificiellement.
Cependant, l'exemple du virus de l'immunodéficience humaine (VIH) montre que le système immunitaire n'est pas infaillible puisque ce virus est responsable du syndrome d'immunodéficience acquise (SIDA ou sida), une maladie mortelle pour laquelle il n'existe encore aucun vaccin efficace.
1. Qu'est-ce qu'un virus ?
• Un virus est un parasite intracellulaire obligatoire. Il est formé d'un acide nucléique (ADN ou ARN), entouré d'une enveloppe protéique et parfois d'une membrane plasmique provenant de la cellule hôte. Tous les virus sont de très petite taille, de quelques nm pour les plus petits à 200 nm environ, pour les plus grands.
• Dépourvus d'organites et de métabolisme, les virus ne sont pas considérés comme des êtres vivants : ce sont des acaryotes. Ils ne peuvent donc pas se multiplier par eux-mêmes et détournent à leur profit le fonctionnement de la cellule hôte. Leur information génétique est transcrite puis traduite en protéines virales par la cellule infectée. En s'assemblant, ces protéines donnent naissance à des particules virales, les virions, qui peuvent infecter de nouvelles cellules.
• De nombreux virus sont à l'origine de maladies humaines, souvent épidémiques. Ainsi, à la fin du vingtième siècle, plus de 33 millions d'êtres humains dans le monde, dont plus de 95 % vivant dans des pays en voie de développement, étaient porteurs du VIH, et plus de 16 millions de personnes étaient décédées du sida depuis le début de l'épidémie. En France, plus de 50 000 cas de sida ont été déclarés dans la même période et entre 21 000 et 23 000 personnes vivent aujourd'hui avec l'infection.
Exercice n°1
2. Quelles sont les caractéristiques du VIH ?
• Le VIH (Virus de l'immunodéficience humaine) est un rétrovirus, c'est-à-dire un virus dont l'acide nucléique est un ARN. Les virions du VIH ont une forme sphérique dont le diamètre mesure environ 100 nm. Chaque virion comporte deux molécules d'ARN identiques qui portent l'information génétique du virus, des enzymes nécessaires à l'expression de cette information (transcriptase inverse, protéase, intégrase) et diverses protéines de structure qui constituent la capside (contenant l'ARN et la transcriptase inverse) et la matrice qui l'entoure.
• La matrice est enveloppée par une membrane plasmique provenant de la cellule hôte et dans laquelle sont ancrées des protéines gp120. C'est l'adhésion de ces protéines aux cellules cibles, comme les lymphocytes T4, qui permet la pénétration du virus.
Exercice n°2
3. Comment le VIH se multiplie-t-il ?
• Le VIH peut pénétrer dans les cellules cibles lorsqu'il se lie par sa protéine de surface gp120 au récepteur CD4, une protéine membranaire notamment présente à la surface des lymphocytes T4, des monocytes et des macrophages. Cependant, l'action d'autres protéines est requise pour que l'enveloppe virale puisse fusionner avec la membrane plasmique de la cellule et que le virus puisse entrer. L'ARN du VIH, libéré dans le cytoplasme, est rétrotranscrit en ADN par l'enzyme virale nommée transcriptase inverse. Le transcrit passe ensuite dans le noyau où il s'intègre à l'ADN de la cellule hôte sous l'action de l'enzyme virale appelée intégrase. Il peut dès lors rester intégré pendant plusieurs années dans l'ADN hôte sous forme de provirus.
• L'activation de la transcription des gènes viraux est souvent liée à l'état d'activation de la cellule hôte. Les ARN messagers viraux passent alors dans le cytoplasme où la traduction en protéines virales se réalise aux dépens de la machinerie de protéosynthèse de la cellule hôte (ribosomes, ARNt, enzymes, etc.). La protéase du virus clive ensuite les protéines néoformées. Les protéines s'assemblent avec l'ARN viral pour former de nouveaux virions qui bourgeonnent et se détachent de la cellule hôte. Cette dernière finit par en mourir.
Exercice n°3Exercice n°4Exercice n°5Exercice n°6
4. Comment la primo-infection par le VIH se déroule-t-elle ?
• Le VIH se transmet uniquement par voies sexuelle et sanguine, y compris de la mère à son fœtus. Les principales cellules cibles du VIH – lymphocytes T4, monocytes et macrophages – appartiennent au système immunitaire et se concentrent dans les ganglions lymphatiques.
• Lorsqu'un agent infectieux comme un virus pénètre dans l'organisme, le système immunitaire produit des cellules et des molécules destinées à le neutraliser. Dans le cas du VIH, on observe une phase de latence de quelques jours, suivie de l'apparition et de la multiplication rapide des particules virales dans le sang.
• Cette augmentation de la concentration virale (virémie) révèle que la réplication du virus échappe au contrôle du système immunitaire ; il s'agit de la primo-infection. Cette phase ne se manifeste souvent que par de discrets symptômes cliniques évoquant une infection bénigne.
• Des anticorps apparaissent ensuite dans le sang avec un délai de deux à trois mois (séroconversion) et leur présence (séropositivité) permet de détecter la contamination. Des lymphocytes spécialisés dans la destruction des cellules infectées (lymphocytes T cytotoxiques) apparaissent également. L'activation du système immunitaire se traduit par un gonflement des ganglions lymphatiques. La concentration des anticorps anti-VIH augmente ensuite progressivement et se maintient à un taux élevé.
Exercice n°7
5. Comment l'infection évolue-t-elle au cours du temps ?
• Les réponses immunitaires déclenchées lors de la primo-infection font diminuer rapidement la virémie et conduisent à une phase asymptomatique de l'infection qui peut durer plusieurs années. Chez 5 % des personnes infectées, cette phase dure même plus de 10 ans.
• Toutefois, comme l'activation des cellules immunitaires dépend étroitement des messagers chimiques émis par les lymphocytes T4, la destruction de ces derniers par le virus entraîne une déficience progressive du système immunitaire. Si aucun traitement antirétroviral n'est entrepris, la concentration en lymphocytes T4 diminue tandis que la charge virale augmente. La phase symptomatique, ou sida déclaré, apparaît quand diverses maladies se développent en raison de la disparition des défenses immunitaires. Il s'agit d'infections opportunistes et d'affections cancéreuses qui conduisent à la mort des patients. Ainsi, le caractère essentiel des lymphocytes T4 dans les mécanismes immunitaires est révélé par les conséquences mortelles de l'infection par le VIH.
• Il est possible d'entraver la progression du virus par divers médicaments antirétroviraux (il en existe une vingtaine aujourd'hui) agissant sur des cibles variées du cycle viral. Actuellement, on utilise surtout des inhibiteurs des enzymes virales, notamment des inhibiteurs nucléosidiques et non nucléosidiques de la transcriptase inverse, et des inhibiteurs de la protéase, dont des combinaisons variées (trithérapies) permettent le plus souvent de limiter considérablement la réplication virale. De très nombreuses autres molécules sont également en cours de développement. En outre, les maladies opportunistes peuvent être combattues par les méthodes thérapeutiques classiques.
Exercice n°8
À retenir

Le saviez-vous ?
En l'an 2000, on dénombrait dans le monde plus de 33 millions d'êtres humains porteurs du VIH dont plus de 95 % vivant dans des pays en voie de développement. À cette date, plus de 16 millions de personnes étaient décédées du sida depuis le début de l'épidémie. En France, plus de 50 000 cas de sida ont été déclarés dans la même période et entre 21 000 et 23 000 personnes vivaient alors avec l'infection.
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