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HBV hépatite B

Hépatite B


1. le virus

Il appartient à la famille des Hepdnaviridae (pour Hepatotrophic DNA Viruses) qui rassemble des virus d'hépatites.
Virus enveloppé classique contenant une nucléocapside qui renferme
  • un DNA partiellement bicaténaire circulaire (1,6 Mg.mol-1 soit 3200 nucléotides)
  • une DNA polymérase ARN ADN dépendante possédant donc une activité transcriptase reverse et proche de celle du HIV.

Le virion est encore appelé Particule de Dane. (43 nm de diamètre)
Les Ag constitutifs du virus sont :

  • l'Ag d'enveloppe = Ag HBs = Ag Australia = Ag de surface. Il est constitué d'une protéine majeure s (226 AA, 200 protéines par virus), d'une protéine moyenne incluant la région pré S2 (10 par virus) et d'une grande protéine incluant pré S2 et pré S1. Le DNA codant pour ces trois protéines est en partie commun !
  • l'Ag de la nucléocapside = Ag HBc, protéine c, (184 AA).
  • l'Ag HBe, protéine soluble. (On pensait que le clivage de la protéine HBc donnait l'antigène HBe mais cette hypothèse est aujourd'hui abandonnée)

C'est un virus TRÈS RÉSISTANT.

(La Recherche n°72 de novembre 1976)

Schéma du virus

organisation du DNA

Le cercle central gradué constitue une échelle de positionnement, par rapport au point origine (déterminé ici comme le point de coupure du DNA par l'enzyme de restriction Eco R1)

Le DNA du virus étudié est formé :

  • d'une longue molécule de DNA (brin L) de 3182 nucléotides, interrompue seulement en position 1827
  • d'un brin court (brin S) de longueur variable. L'une des extrémités est en position fixe en 1601

Les mRNA produits sont globalement plus longs que le génome car il existe des régions traduites selon deux cadres de lecturesÉ

  • un mRNA code pour une grande protéine S coupée ensuite : préS1-préS2-gène S
  • un mRNA, plus grand que le génome (3500 bases) code pour
    • la DNA polymérase (gène P)
    • la protéine de capside C : gène C
    • une protéine identifiée mais de rôle inconnu : gène X (code pour un facteur de régulation, activateur de la transciption virale par son interaction avec une séquence " exhancer " située dans la région 3' du gène de la polymérase entre les gènes S et X. Propriétés transactivatrices aux systèmes de régulation de la cellule humaine infectée, et pouvoir oncogène possible.
    • Il sert de plus à la réplication virale

Sur le schéma sont indiqués les codons AUG, codons d'initiation.

 

On remarquera donc l'extrème complexité du fonctionnement de ce virus du point de vue génomique.

Il existe bien évidemment des variants du virus. En 1999, six génotypes sont identifiés classés de A à F, avec des sous-catégories et quatre sous-types par variation de HBs. En Europe de l'Ouest on rencontre surtout A (deux sérotypes adw2 et aym1) tandis que D et E sont plus présents en Asie et dans le bassin méditerranéen.

Conséquence importante : ces mutants peuvent présenter des variations antigéniques : modifications des épitopes de HBs, perte de l'AgHBe. La virulence peut être liée à des modifications génétiques. Le diagnostic immunologique peut donc être faussé et la protection vaccinale peut être nulle ou réduite pour les virus variants. Le traitement même peut poser problèmes. (voir OptionBio n°239 12/11/1999)

2. le cycle de multiplication

La pénétration du virus est très classique pour un virus enveloppé : il est phagocyté (le récepteur cellulaire est inconnu), puis la vacuole migre vers le noyau. L'enveloppe virale s'unit à la membrane de la vacuole et exocyte la nucléocapside qui entre dans le noyau. Le DNA viral est donc dans le noyau cellulaire.

Il est transcrit par une RNA polymérase cellulaire(?) en RNA. Ce RNA est messager donc permet la synthèse de protéines virales précoces et tardives.

Mais ce RNA est aussi le siège de la synthèse d'un DNA monocaténaire par la DNA polymérase DNA-RNA dépendante du virus (équivalent ici à une transcriptase réverse). Cette enzyme permet la synthèse du brin complémentaire du DNA. On obtient donc un DNA bicaténaire.

La différence avec les rétrovirus est l'absence d'intégration du DNA viral dans le génome cellulaire pour sa reproduction.

L'assemblage des virions peut ensuite avoir lieu avec les protéines virales et le DNA produit. Il n'y a pas de lyse de la cellule : le virus est peu cytolytique.


3. la maladie et son diagnostic

3.1 la maladie

a. géographie

La prévalence est estimée à 2 milliards de personnes, l'incidence à 600 millions (???), et le nombre de porteurs chroniques à 350 millions. L'HBV est la 9° cause de mortalité dans le monde avec 1 million de morts par an, par hépatite fulminante, cirrhose ou cancer hépatique.

(toutes ces données sont discutables, et proviennent de l'OMS par Web sauf 600 millions qui paraît excessif par rapport à la prévalence)

Trois zones géographiques sont définies :

  • Zones à Haute endémicité concernant 45 % de la population mondiale : Afrique subsaharienne, Asie du Sud-Est et Chine méridionale, bassin amazonien. La prévalence est estimée de 8 à 20 %. En Afrique : 12 % de porteurs chroniques.
  • Zones à Moyenne endémicité concernant 4 % de la population mondiale : Proche-Orient, Amérique latine, Asie centrale, péninsule indienne, Europe de l'Est. La prévalence est entre 2 et 7 %.
  • Zones de Faible endémicité concernant 12 % de la population mondiale : Europe de l'Ouest, Amérique du Nord, Australie). La prévalence est inférieure à 2 %. En France : 3 pour mille, avec 100 000 porteurs chroniques (2000) réévalués à 300 000 en 2005 soit une prévalence de 5/1000 (0,5 %). Le RNSP estime, en 2000, le nombre de cas inférieur à son seuil de détection. OptionBio 296 estime l'incidence à 1500 - 6000 par an.

b. évolution

    L'évolution des personnes contaminées est résumée dans le schéma suivant :

    Remarques : le passage à la chronicité est très élevé chez l'enfant de 0 à 12 mois sans forme aiguë symptomatique (de 90 % à 50% en fonction de l'âge). Entre 1 et 4 ans, les formes aigues sont à 10 % et le passage à la chronicité de 30 % à comparer ensuite avec les enfants de plus de 5 ans où les formes aigues sont à 40 % et le passage à la chronicité de 8 %. (Option Bio 320 déc 2003)

    On estime le nombre de décès liés à l'hépatite B à 1327 en France en 2001.

c. entrée du virus

Le virus est présent dans toutes les sécrétions (sexuelles, urine, lait maternel...) à des concentrations variables (sang : 100 à 1000 M/mL, sperme et sécrétion vaginale 1 à 10 M/mL, salive 0,1 à 10 M/mL).

Le mode d'infection, très proche de celui du SIDA, peut être :

  • Voie sexuelle car les virus sont excrétés dans le sperme et présents dans les sécrétions cervi-vaginales. Le foetus et est très rarement contaminé mais le nouveau-né est contaminé lors de l'accouchement ou dans les premiers jours de la vie ou encore par l'alaitement (En France, 2% des femmes enceintes sont porteuses du virus. Il est transmis à 90 % si le virus est en phase multiplicative et 30 % sinon.)
  • Voie parentérale :
    • par injection de sang ou de dérivés sanguins contaminés ou bien par piqûre avec du matériel contaminé d'où notamment les hépatites du personnel de laboratoire, des transfusés, des toxicomanes, et des hémodialysés.
    • ou par simple contact avec le virus au niveau de la muqueuse buccale ou oculaire ou encore d'une égratignure.

La pénétration du virus HBV est donc percutanée ou muqueuse.
On considère que les Poignées de main, les étreintes et le partage de nourriture sont sans risques.

d. les troubles

Seuls 20 % des infectés vont présenter la maladie hépatique (40 % selon la source précédente).
Dans 1 % des cas survient une hépatite fulminante généralement mortelle (0,2 % selon la source précédente).
Dans 19 % des cas la maladie se développe puis guérit spontanément à 90 %. Les 10 % restant font une hépatite chronique.

L'évolution est la suivante : une fois le virus dans l'organisme , la survenue de l'hépatite, après une longue incubation de 2 à 3 mois, dépend :

  • de la multiplication du virus, qui a une forte affinité pour les hépatocytes soit avec une production abondante de virus donnant une infection aiguë commune, soit avec une réplication incomplète ou abortive conduisant à une production limitée de virus accompagnée de synthèse prolongée de divers constituants viraux donnant une infection chronique
  • de mécanismes immunitaires la lyse des hépatocytes ne découle pas de l'infection virale mais de l'action des lymphocytes TC ou des Natural Killers sur les cellules infectées qui présentent, en assocaition avec les molécules du CMH, les Ag viraux (HBe surtout, HBs un peu). L'ictère est donc lié à la destruction des hépatocytes par la réponse immunitaire cellulaire ce qui est un moyen NORMAL de défense contre les cellules infectées.

Dans certains cas, la "guérison" clinique n'empêche pas un portage continu du virus, apparent ou non, : c'est l'hépatite chronique qui parfois évolue lentement vers la cirrhose ou un hépatocarcinome. L'AgHBe jouerait dans l'établissement de la chronicité un rôle important, peut être en provoquant une toélrance immunitaire de l'individu vis-à-vis du virus.

D'autre part, le DNA du virus peut s'intégrer au DNA cellulaire et s'exprimer (Ag HBs).

3.2 diagnostic

a/ les examens permettant le diagnostic biologique

Le Diagnostic biologique repose sur :

  • la mesure du taux AlAT et AsAT renseignant sur la cytolyse hépatique
  • la détection des antigènes : (utilisant des techniques immunoenzymatiques)
    • Ag HBs, enveloppe virale, pouvant être produite sans production du virus;
    • Ag HBe, protéine de la capside, signant la présence du virus (l'Ag HBc ne peut être mis en évidence)
  • la mise en évidence dans le sérum des anticorps plus ou moins persistants:
    • Ac anti Ag HBs, enveloppe virale, pouvant être produite sans production du virus;
    • Ac anti Ag HBc, protéine de la capside non soluble, signant la présence du virus
    • Ac anti Ag HBe, protéine de la capside soluble, signant la présence du virus
  • détection du DNA viral :

Quelques remarques :

  •  l'AlAT signe l'HÉPATITE qui peut être en cours (aiguë) ou chronique
  •  si les anticorps sont présents, les antigènes sont absents...
  •  les Ag HBc ne sont pas recherchés probablement parce que non solubles et que l'immunité anti HBc est toujours présente donc que l'Ag devient alors absent. L'absence d'HBc n'empêche pas la présence d'HBe !!!!
  •  l'Ag HBs peut être présent en ABSENCE du virus car intégré au DNA de la cellule hôte, il peut y avoir production d'enveloppe virale sans intégration de son DNA, donc des particules déficientes. 

b/ les différents types de contact avec l'HBV ou ses antigènes

évolution des Ag et Ac en fonction du temps dans le cas d'un malade "normal"
(d'après document bioMérieux et document option Bio n°195)

c/ les différents types

    Le tableau suivant illustre les différents cas possibles :

Hépatite virale B : les marqueurs pour les différents types de patients

  ENZYME ANTIGÈNES ANTICORPS DNA
  AlAT Ag HBs Ag HBe Ac anti Ag HBs Ac anti Ag HBc Ac anti Ag HBe DNA du virus
hépatite aiguë début + + + - - - +
hépatite aiguë phase d'état +++ (+) (+) - + (IgM) - (+)
hépatite aiguë phase postictérique (+) V - V + (IgM) + V
guérison 0 - - + + (IgM) + -
hépatite chronique avec virus circulant + + (+) - + (-) +
hépatite chronique sans virus circulant (+++) + (-) - + (+) -
porteur asymptomatique avec virus circulant 0 + + - + - +
porteur asymptomatique sans virus circulant 0 + - - + + -
sujet vacciné 0 - - + - - -
(Virologie médicale EM Inter)

On peut distinguer différents types de situations :

Individu ni vacciné ni malade En absence de contage, aucun paramètre n'est positif.
Malade normal En cas de réaction immunitaire excessive, une hépatite fulminante tue le malade en général.

Pendant la phase active, il présente successivement les Ag viraux puis les Ac, IgM puis IgG.

Après guérison, il présente des Ac contre HBs, HBc et HBe, n'a plus ni Ag viraux, ni DNA viral circulant, ni hépatique. Les AlAT sont normales.

Individu vacciné Il n'a que des Ac anti HBs puisque le vaccin ne contient que de l'AgHBs de synthèse.
Malades présentant une certaine immuno-incompétence.

(cette immunoincompétence serait due à une déficience de production d'interféron par des cellules lymphocytaire ou monocytaire, déficience déclenchée par le virus)

Il s'agit d'individus ayant eu une hépatite active aigue qui sont :
  • en hépatite chronique avec ou sans virus avec un taux d'AlAT élevé ou
  • porteurs asymptomatiques avec ou sans virus et un un taux d'AlAT normal.

Ils sont définis par la présence d'AgHBs donc l'absence d'Ac antiHBs et la présence constante d'Ac anti HBc (nucléocapside) montrant le contact avec le virus. L'Ag HBs provient soit de particules virales, soit de l'excrétion d'enveloppes vides fabriquées par le foie du malade.

Le portage viral sérique est détecté par la présence de DNA circulant ou la présence d'AgHBe issu du virus. Il n'y a alors pas d'Ac anti HBe et les particules virales sont des virus complets : une réplication virale a donc lieu dans le foie.
L'absence d'Ac anti HBe définit donc l'absence du portage viral circulant mais la présence d'AgHBs montre que des particules virales incomplètes circulent, donc qu'elles sont synthétisées dans le foie où le virus persiste donc.

Hépatite virale B : Représentation des marqueurs pour les différents types de patients en fonction du temps

d/ comment conclure ?

Si l'Ag HBs est présent (donc Ac anti Ag HBs absents) : malade
porteur asymptomatique (avec ou sans virus)
hépatite chronique (avec ou sans virus)
Si l'Ag HBe est présent (donc Ac anti Ag HBe absents, et virus présent) malade préictérique ou ictérique
hépatite chronique avec virus
porteur asymptomatique avec virus
Si l'Ag HBe est absent et Ag HBs présent et Ac anti Ag HBe présents hépatite chronique sans virus
porteur asymptomatique sans virus

e/ quelques informations sur les techniques particulière

 Il est possible de mettre en évidence le génome de HBV dans les cellules hépatiques par une technique de transfert hydridation :

  • le DNA total de cellules hépatiques est extrait. Il peut contenir :
  • du DNA viral intégré dans le DNA cellulaire
  • du DNA viral non intégré en cours de multiplication ou non
  • l'action d'enzymes de restriction permet des coupures spécifiques dans le DNA cellulaire
  • une électrophorèse sépare les différentes fragments de DNA selon leur masse molaire.
  • les fragments monocaténaires sont transférés sur une feuille de nitrocellulose
  • on ajoute une sonde radioactive monocaténaire qui se fixe sur les brins complémentaires. Cette sonde est obtenue par clonage du DNA de l'HBV dans E. coli.
  • l'autoradiographie est réalisée, révélant la radioactivité par des bandes noires.

Résultats :

Dans la figure B : on observe à gauche une bande de 3,2 kbases : c'est le DNA viral libre

Dans la figure B : on observe à droite :

  • Sans coupure : le DNA cellulaire n'a pas été fragmenté
  • Action de Hin : le DNA cellulaire a été fragmenté par HindIII : une seul bande de masse molaire plus élevée que le virus .Le génome viral est donc intégré dans le génome cellulaire
  • Action de Eco R1 : le DNA cellulaire a été fragmenté par Eco R1 : deux bandes de masse molaire supérieure ou inférieure à celle du virus. Le DNA viral a donc été coupé en deux parties fixées à des parties du génome cellulaire.

Le schéma c montre les coupures des enzymes de restriction.

Comment est réalisé le diagnostic ?

hépatite B aiguë : détection de l'Ag HBs et des IgM anti HBc (le DNA viral est indétectable en cas d'hépatite aiguë fulminante tandis qu'il l'ait au cours d'hépatite chronique montrant des IgM anti HBc traduisant la réactivation virale)

hépatite B chronique : détection de l'Ag HBs, de l'Ag HBe et des Ac anti HBe


4. traitement et prophylaxie

Un traitement est possible à l'aide d'interféron alpha pégylé et d'analogues de nucléotides (lamivudine, famciclovir, adéfovir) inhibiteurs de la DNA polymérase RNA/DNA dépendante comme d'ailleurs de la transcriptase réverse du HIV. On utilise en premier lieu l'interféron alpha, suffisant dans 1/3 des cas, puis la lamivudine et, en cas de résistance, l'adéfovir. Le suivi se fait par détection des Ac anti HBe, PCR. (voir Médecine et maladies infectieuses supp A mai 2003)

La Prévention est essentielle et repose fondamentalement sur :

  • la limitation des comportements à risque au niveau des rapports sexuels (préservatifs, abstinence) comme dans le cas du SIDA.
  • la détection des séropositifs (en particulier en transfusion) et la détection des mères séropositives (obligatoire en France au 6° mois de grossesse depuis le 14 février 1992). Dans le cas des nouveaux-nés, ceux-ci sont obligatoirement traités par sérothérapie et vacciné le jour de la naissance la transmission virale étant extrèmement importante et conduisant pratiquement toujours à une hépatite chronique.
  • la sérothérapie chez les malades
  • et surtout la VACCINATION.

Le vaccin est actuellement constitué d'Ag HBs obtenu par génie génétique par l'intégration du gène de l'antigène HBs à des cellules, soit, rarement, des cellules CHO (Cellules ovariennes de Hamster), soit des levures (Saccharomyces cerevisiae) depuis 1986. Les premiers vaccins étaient fabriqués à partir de sang de convalescents par extraction des enveloppes virales (1980) mais présentaient des risques majeurs... Il semble qu'il soit constitué de membrane unitaire sous forme de vésicule porteuse de l'Antigène HBs (transmembranaire ?).
Les sujets vaccinés synthétisent alors des Ac anti HBs qui les protègent de l 'apparition de l'hépatite B.
Cette vaccination s'adresse à tous les sujets exposés à la contamination par le virus de l'hépatite B :

  • les malades polytransfusés, les hémophiles et les hémodialysés,
  • les nouveaux-nés de femmes séropositives,
  • le personnel hospitalier et de laboratoire (obligatoire),
  • les personnes voyageant dans des zones géographiques à haute endémicité d'hépatite B.
  • les utilisateurs de drogues injectables,
  • les homosexuels masculins, et les multipartenaires (homosexuels ou non des deux sexes),
  • les personnes vivant avec un porteur chronique et les nouveaux-nés de mère infectée.

    Sa généralisation a permis la vaccination de plus de 28 millions de Français. À Taiwan, 10 ans après la mise en oeuvre d'un programme de vaccination systématique, le portage du HBV a été réduit de 80% et l'incidence du cancer primitif du foie de 75%. Le vaccin est donc "anticancéreux".

    Une grave polémique est apparue sur les risques de déclenchements de maladies neurologiques, et en particulier de la sclérose en plaques, par la vaccination contre l'hépatite B. Le ministre de la Santé, Bernard KOUCHNER, a même interrompu en France la vaccination systématique fin 1998.
    Il semble, au 12 mars 1999, injustifié d'arrêter de vacciner et encore plus en 2009.
    En effet, 187 cas de sclérose en plaques ont été déclarés entre 1990 et 1997 parmi les 22 313 000 personnes vaccinées. La relation entre la maladie et la vaccination n'est pas prouvée, la concommitance pouvant être un simple hasard. Les experts du RNSP estiment que le bénéfice de la vaccination est bien supérieur au risque hypothétique du vaccin. Il faut en effet prendre en compte la mortalité due au HBV : le vaccin a évité 29 hépatites fulminantes, 147 cirrhoses ou hépatocarcinomes (voir Le Monde du 12 mars 1999 en attendant le BEH).


Historique de la vaccination en France contre le HBV (RFL mai 1997 n°293 et compléments)

  • 1976 Philippe MAUPAS puis Maurice R. HILLMENAN, mettent au point le premier vaccin par extraction d'HBs du sang de convalescents.
  • 1980 Pierre TIOLAIS met au point le vaccin sur cellules animales
  • 1981 vaccination avec Hevac B (Institut Pasteur) : pour les hémodialysés
  • 1982 vaccination des personnels de santé à haut risque
  • 1984 remboursement
  • 1989 vaccination des populations à risque
  • 1991 obligation vaccinale pour les personnels de santé
  • 1992 dépistage obligatoire de l'AgHBs pour les femmes enceintes, sérovaccination de l'enfant si mère AgHBs +
  • 1994 vaccination (obligatoire???) des nourrissons, adolescents et groupes à risques
  • 1995 calendrier vaccinal.


Statistiques Le Monde du 17 avril 1998 et 17 février 2005

  • nombre de vaccinés en France : 25 millions (car 75 millions de doses vendues dont 3 M préparées à partir de plasmas et le reste en génie génétique). 5 millions très environ d'enfants de moins de 15 ans vaccinés.
  • Avant 2005 : 3000 cas hépatite aigue, 1000 chroniques et 1000 décès liés à HBV par an. Prévalence 0,2 % (soit 100 000 p)
  • mais En 2005 : on estime le nombre de porteurs du virus à 300 000 (prévalence 0,7 %) et le nombre de séropositifs en Ac antiHBc à 8,18%
  • évolution de l'infection chronique vers cirrhose : 1/3 des cas
  • évolution de la cirrhose vers cancer du foie : 30 à 50 % des cas après 10 ans d'évolution


Nomenclature officielle des actes concernant l'hépatite B (à mettre à jour…)

 

 
    Le compte rendu des examens de cette rubrique destiné au prescripteur, doit comporter un commentaire interprétatif.
    À défaut de prescription explicite, le biologiste peut à son initiative choisir un des cadres nosologiques suivants :
 
4710 Diagnostic d'une infection récente (cytolyse aiguë)
antigène HBs par EIA
Ac anti-HBc IgM par EIA
B140
4711 Suivi d'une hépatite chronique
 antigène HBs par EIA
 antigène HBe par EIA
 Ac anti-HBe par EIA
B210
4712 Contrôle de guérison
 antigène HBs par EIA
Ac anti-HBs (IgG ou totales) par EIA
B140
4713 Contrôle de l'immunité , avant vaccination, d'une personne exposée
Ac anti-HBs (IgG ou totales) par EIA
Ac anti-HBc totaux par EIA
B140
4714 Contrôle de l'immunité, après vaccination : Ac anti-HBs (IgG ou totales) par EIA B70
4715 Surveillance de la grossesse conformément au décret n°92-143 du 14 février 1992 relatif aux examens prénuptial, prénatal et postnatal, au cours du 6° mois de grossesse : antigène HBs par EIA B70
  Les cotations 4710 à 4715 ne sont pas cumulables entre elles ni avec celles des actes isolés suivants 0322, 0323, 0351, 0352, 0353, 0354  
0322  antigène HBs par EIA B70
0323  Ac anti-HBs (IgG ou totales) par EIA B70
0353  antigène HBe par EIA B70
0354  Ac anti-HBe par EIA B70
0352  Ac anti-HBc IgM par EIA B70
0351  Ac anti-HBc totaux par EIA B70
  Note : En cas de résultat positif ou douteux pour l'antigène HBs, un contrôle doit être réalisé sur un deuxième prélèvement différent de celui qui a servi au dépistage et coté par le biologiste sur la référence 0322.