Chapitre 1- SIDA et système immunitaire
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Chapitre 1- SIDA et système immunitaire TS1- SVT 2011 Structure du Virus HIV (ou VIH) (Virus de l immunodéficience humaine) Protéines de l enveloppe Enveloppe Capside Matériel génétique formé de deux brins d ARN (en jaune) recouverts de protéines (en violet). L ensemble forme ce qu on appelle une nucléocapside. Structure du Virus HIV (ou VIH) (Virus de l immunodéficience humaine) GENOME DU VIH 2 MOLECULES D ARN BICOUCHE LIPIDIQUE + PROTEINE DE SURFACE GP41 + PROTEINE DE SURFACE GP120 ENVELOPPE DU VIH EQUIPEMENT ENZYMATIQUE TRANSCRIPTASE INVERSE ET INTEGRASE 2 CAPSIDES PROTEIQUES PROTECTION STRUCTURE DU VIH TAILLE DE 90 à 120 nm Structure du Virus HIV (ou VIH) (Virus de l immunodéficience humaine) On dit que c'est un virus " rétrovirus " ? Pourquoi ? C est un virus renfermant de l ARN et une enzyme la transcriptase inverse qui rétrotranscrit l ARN en ADN Les cellules cibles du VIH . Quelles sont les cellules cibles du VIH ? LES CELLULES LT4 ET LES MACROPHAGES . Quelles caractéristiques doivent posséder ces cellules pour être qualifier de cellules cibles ? LES CELLULES POSSEDANT DES RECEPTEURS CD4 . Le VIH ne possède ni ribosomes, ni mitochondries, que vous apportent ces informations ? IL NE REALISE NI LA SYNTHESE DES PROTEINES, NI LA RESPIRATION DONC NE DISPOSE PAS D ENERGIE. IL EST INERTE SUR LE PLAN METABOLIQUE. IL N EST PAS VIVANT. C EST UN PARASITE INTRACELLULAIRE OBLIGATOIRE Protéines de l'enveloppe pouvant se lier à des protéines spécifiques de la cellule parasitée. Seules les cellules possédant les protéines auxquelles les protéines du virus peuvent se lier peuvent être infectées par le virus. Virus HIV ( VIH en français, virus de l’immunodéficience humaine ) Responsable du SIDA (syndrome de l’immunodéficience acquise) Les cellules cibles du VIH Récepteur Cellule cible Les cellules cibles du VIH Liaison entre une protéine du virus du HIV et son récepteur sur un globule blanc (lymphocyte T helper). Seuls les globules blancs du type CD4 ont le récepteur (récepteur CD4, d'où le nom de ce type de globule blanc) auquel peut se lier le virus du HIV Les cellules cibles du VIH Fixation de la particule virale par interaction entre la molécule de l enveloppe GP120 et de la molécule de la membrane de la cellule cible CD4. - Fusion des 2 membranes - Le génome viral pénètre dans la cellule cible Les cellules cibles du VIH FIXATION GP41 GP120 PROTEINE CD4 ZONE D INTERACTION AVEC LA PROTEINE CD4 Changement de configuration permettant la Fusion de l enveloppe virale avec la membrane cytoplasmique = CELLULE CIBLE Pénétration de la capside du virus dans la cellule cible Le cycle rétroviral 1. INFECTION 2. RECONNAISSANCE DE LA CELLULE CIBLE Fixation CD4/gp120 + fusion grâce gp41 et pénétration de la capside Enzyme : transcriptase inverse 3. RETROTRANSCRIPTION DE L ARN EN ADN ADN proviral 4. INTEGRATION DE L ADN VIRAL DANS L ADN DE LA CELLULE CIBLE Enzyme : integrase Transcription de l ADN ARN messager 5. SYNTHESE DES PROTEINES VIRALES ARN viral Traduction (ribosomes) Protéines virales ARN viral 6. ASSEMBLAGE DES MOLECULES VIRALES ET BOURGEONNEMENT DU VIH 7. LIBERATION DU VIH DANS LE SANG Exocytose Exocytose : la portion de membrane cellulaire emportée par le virus forme l’enveloppe virale Phagocytose d’un virus Attention!! Ne pas confondre Reproduction du VIH Chez un malade atteint du sida (virus HIV), chaque jour : • 1,8 milliards de lymphocytes T4 sont détruits (~ 5% du total) • 10 milliards de virus sont produits (parfois 100 à 1000 fois plus) • Survie des virus dans l’organisme ~ 6 heures • ~ 1 virus sur 1000 parvient à infecter une nouvelle cellule Chiffres Adultes et enfants infectés par le virus du sida (2003) Chiffres et carte provenant de UNAIDS (ONUSIDA), le programme de lutte contre le sida des Nations Unies Environ 3 millions d enfants de moins de 15 ans Chiffres Chiffres Nombre d adultes et d enfants qui ont été infectés dans l année 2003 Environ 800 000 enfants de moins de 15 ans Chiffres Nombre de décès causés par le sida en 2003 Environ 500 000 enfants de moins de 15 ans Dépistage: 9ème semaine LYMPHOCYTES T CYTOTOXIQUES LYMPHOCYTES T4 ANTICORPS VIH 1 6 12 18 24 Temps (semaines) 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Temps (années) CONTAMINATION Augmentation de la charge virale, c est-à-dire augmentation de la [particules virales ] dans le sang à le virus se multiplie et se dissémine dans l organisme. En même temps, les LT4 diminuent car ce sont les cellules cibles du virus. Le parasitage entraîne leur mort. 12 Dépistage: 9ème sem. à 18 et 33 semaines PRIMO INFECTION LYMPHOCYTES T CYTOTOXIQUES Symptômes analogues à ceux d une grippe REPONSE IMMUNITAIRE INITIALE SPECIFIQUE LYMPHOCYTES T4 ANTICORPS VIH 6 12 18 24 30 La charge virale diminue 1 2 3 4 Le taux de LT4 augmente 5 6 7 8 9 10 11 12 L individu développe des REACTIONS IMMUNITAIRES SPECIFIQUES en réaction à cette infection par 2 moyens : - Un moyen moléculaire : l individu fabrique des anticorps spécifiques aux protéines virales. Les anticorps sont présents dans le sérum à faible quantité. L individu est dit SEROPOSITIF - Un moyen cellulaire : En réponse à l infection apparaissent des LTc qui vont détruire les cellules infectées Les anticorps et les LTc n existaient pas avant l infection, ils apparaissent en reponse à la pénétration du VIH Ce sont des éléments de l IMMUNITE ACQUISE. Dépistage PHASE ASYMPTOMATIQUE PAS DE SIGNES CLINIQUES DUREE VARIABLE MOYENNE 10 ANS ( de 2 à 15 ans) Mauvais RI qui limitent le développement du virus Fonctiont LYMPHOCYTES T CYTOTOXIQUES Du SI 1er SYMPTÔMES LYMPHOCYTES T4 ANTICORPS VIH 6 12 18 24 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 AU DEBUT : Taux de LT4 redevient normal Charge virale dans le sang est faible Les défenses immunitaires sont actives, elles limitent la prolifération du virus grâce : - l augmentation de la quantité d anticorps permet leur intervention sur les virus circulants - Le taux de LTc élevé permet la destruction des cellules infectées MAIS A LA FIN DE CETTE PERIODE : Forte de baisse des LT4, [LT4] Forte baisse des LTC Forte baisse de AC Le taux de virus augmente Les réactions immunitaires sont affaiblies. L organisme ne contrôle plus la prolifération du virus Dépistage PRIMO INFECTION PHASE DE SIDA DECLARE PHASE ASYMPTOMATIQUE PERIODE OU LE RISQUE DE CONTAMINATION EST LE PLUS GRAND LYMPHOCYTES T CYTOTOXIQUES 1er SYMPTÔMES DECES LYMPHOCYTES T4 ANTICORPS VIH 6 12 18 24 30 1 2 3 Temps (semaines) 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Temps (années) Quand les LT4 sont < 200 cellules/microlitres de plasma, il y a effondrement total du système immunitaire Les anticorps sont très bas Les LTc très faibles Donc il y a augmentation du taux de virus dans le sang Le malade rentre dans la phase symptomatique de la maladie ou SIDA déclaré. Les maladies opportunistes apparaissent. Il y a IMMUNODEFICIENCE car le virus attaque les LT4 et les macrophages indispensables à la réponse immunitaire. Ce qui induit la destruction des organes clés de l immunité : les ganglions lymphatiques Dépistage: Test ELISA Puits Dépistage: Test ELISA Explications Sérum du patient avec anticorps puits Protéine virale fixée au fond Sérum = liq. sanguin Absence de prot. de coagulation Présence d AC Dépistage: Test ELISA Lavage Sérum du patient avec anticorps puits Association Ac – Protéine virale Dépistage: Test ELISA Addition d anticorps anti-anticorps + enzyme puits Association Ac – Protéine virale Dépistage: Test ELISA Lavage Anticorps anti-anticorps + enzyme puits Fixation des ac- anti-anticorps AC + Protéine virale Dépistage: Test ELISA substrat puits AC + Protéine virale Dépistage: Test ELISA substrat Test positif puits Formation d un produit coloré AC + Protéine virale Dépistage: Test ELISA Sérum du patient avec anticorps puits Protéine virale Témoin Dépistage: Test ELISA Lavage Sérum du patient avec anticorps puits Protéine virale Témoin Dépistage: Test ELISA Addition d anticorps anti-anticorps + enzyme puits Protéine virale Témoin Dépistage: Test ELISA Anticorps anti-anticorps Lavage + enzyme puits Protéine virale Témoin Dépistage: Test ELISA substrat puits Protéine virale Témoin Dépistage: Test ELISA substrat Test négatif puits Pas de produit formé Protéine virale Témoin Dépistage: Test ELISA Sur quel principe est basé le test Elisa ? Détecter dans le sérum les AC anti-VIH en les fixant sur les AG de VIH. On repose donc sur la spécificité de la liaison entre l AC et l AG. AG est la molécule ayant déclenchée la production d AC et donc la formation du complexe AC/AG. Dépistage: Test WESTERN BLOT dépôt de protéines virales = antigènes migration SEPARATION DES PROTEINES VIRALES PAR ELECTROPHORESE Membrane de nitrocellulose TRANSFERT SUR UNE MEMBRANE DE NITROCELLULOSE (BLOT=EMPREINTE) Dépistage: Test WESTERN BLOT ADDITION DE SERUM D UN PATIENT PUIS LAVAGE FIXATION D ANTICORPS ANTIVIH TEST POSITIF AJOUT UN SUBSTRAT INCOLORE SUBSTRAT FIXE SUR L ENZYME : COLORATION ROUGE Apparition de bandes colorées AJOUT D UN ANTICORPS ANTI-ANTICORPS ET D UNE ENZYME LIEE Dépistage: Test WESTERN BLOT
