Virus de l'hépatite B

L'hépatite B est une maladie infectieuse humaine caractérisée par des lésions sélectives du foie causées par un virus. Parmi toutes les formes d'hépatite virale connues, cette forme d'hépatite est la plus dangereuse par ses conséquences. Son agent causal est le virus de l'hépatite B (VHB).

L'antigène du virus de l'hépatite B a été découvert pour la première fois par B. Blumberg en 1964 dans le sérum sanguin d'un aborigène australien. L'agent pathogène lui-même a été découvert en 1970 par D. Dane (et al.) et a été appelé particules de Dane, car il n'existait aucune certitude absolue qu'il s'agissait bien d'un virus et non de ses composants. Par la suite, tous les doutes ont été dissipés, car de l'ADN génomique et de l'ADN polymérase ADN-dépendante virale ont été découverts dans la composition des particules de Dane. Le virion contient trois antigènes principaux, pour lesquels les désignations suivantes ont été introduites en 1974:

• HBsAg - antigène superficiel, ou soluble, ou australien.
• HBcAg - antigène de base (cor-antigène).
• L'HBeAg est un antigène E localisé au cœur du virion et, contrairement à l'HBcAg, il est non seulement présent dans le virion, mais circule également dans le sang sous forme libre ou sous forme de complexe avec l'anticorps anti-HBeAg. Il est libéré dans le sang par les hépatocytes lors de la réplication active du VHB.

L'antigène de surface, HBsAg, existe sous trois variantes morphologiquement distinctes: 1) il s'agit d'une supercapside du virion entier; 2) il est présent en grande quantité sous forme de particules sphériques de 20 nm de diamètre; 3) il se présente sous forme de filaments de 230 nm de long. Ils sont chimiquement identiques. HBsAg contient un antigène commun, a, et deux paires de déterminants spécifiques de type mutuellement exclusifs: d/y et w/r, ce qui explique l'existence de quatre principaux sous-types d'HBsAg (et, par conséquent, de VHB): adw, adr, ayw et ayr. L'antigène a assure la formation d'une immunité croisée générale contre tous les sous-types du virus.

Le virion lui-même, la particule de Dane, est sphérique et mesure 42 nm de diamètre. La supercapside du virion est constituée de trois protéines: la principale (basique), la grande et la moyenne. Le génome est enfermé dans la capside et est représenté par un ADN circulaire double brin d'un poids moléculaire de 1,6 MD. L'ADN est composé d'environ 3 200 nucléotides, mais son brin « plus » est 20 à 50 % plus court que le brin « moins ». La protéine spécifique du virus est liée covalentement à l'extrémité 5' du brin long. Les extrémités 5' des deux brins sont complémentaires et forment des séquences « collantes » de 300 nucléotides, ce qui permet aux brins de se refermer en anneau. La teneur en G + C de l'ADN du virion est de 48 à 49 mol %. Au cœur du virion, outre l'ADN génomique, se trouve l'ADN polymérase virale ADN-dépendante. Le brin négatif de l'ADN du VHB ne contient que quatre gènes (S, C, P et X), mais ils sont organisés de manière très compacte. Les gènes S, C, P et X se chevauchent significativement et contrôlent la synthèse des produits suivants. Le gène S code pour la synthèse de la protéine d'enveloppe principale et contient toutes les informations sur l'antigène de surface HBsAg. De plus, il code pour la synthèse des protéines d'enveloppe moyenne et grande. Ces protéines possèdent une extrémité COOH commune, mais leur traduction commence par trois codons initiateurs différents. Le gène C code pour la synthèse des protéines de capside (HBcAg et HBeAg); bien que ces protéines soient codées par un seul gène, leurs voies de traduction sont différentes. Le gène P est le plus volumineux. Il inclut une partie des trois autres gènes et code des enzymes nécessaires à la réplication virale. Il code notamment la transcriptase inverse, le domaine enzymatique de la RNase H et la protéine 5'-terminale du brin négatif. Le gène X code des protéines qui régulent l'expression de tous les gènes viraux, en particulier une protéine de 17 kD qui est un transactivateur de la transcription des gènes.

Les protéines qui forment l'antigène de surface existent sous forme glycosylée (gp) et non glycosylée. Les glycosylées sont gp27, gp33, gp36 et gp42 (les nombres indiquent le poids moléculaire en kDa). La supercapside du VHB est constituée de la protéine S principale (92 %), de la protéine M centrale (4 %) et de la protéine L longue (1 %).

• La protéine principale, p24/gp27, ou protéine de base (protéine S), est le composant majeur de l'enveloppe du VHB. En l'absence d'autres protéines d'enveloppe, elle polymérise pour former des particules sphériques de 20 nm de diamètre composées de 100 molécules polypeptidiques.
• La grande protéine, p39/gp42, ou protéine longue (protéine L), est présente dans les trois formes d'HBsAg. Elle joue un rôle important dans la morphogenèse des virions et leur sortie de la cellule. La protéine L contient la séquence de la protéine M, complétée à l'extrémité N-terminale par des séquences de 108 (ayw) ou 119 (adw, adr, ayr) acides aminés codés par la région npe-Sl du gène S.
• La protéine centrale, gp33/gp36, ou protéine M, est également présente dans les trois formes morphologiques de l'HBsAg. La protéine M contient à son extrémité N-terminale une région de 55 acides aminés codée par la région pré-52 du gène S. On suppose que cette région joue un rôle important dans la reconnaissance des cellules hépatiques d'un nombre limité d'hôtes (humains, singes et chimpanzés) par le virus de l'hépatite B. Les séquences de protéines codées par les régions npe-S du gène S sont hautement immunogènes et leurs déterminants sont situés à la surface du virion. Par conséquent, les anticorps dirigés contre ces antigènes jouent un rôle important dans la formation de l'immunité contre l'hépatite B.

La synthèse des protéines virales est étroitement contrôlée au niveau de la transcription et de la traduction. Lors de la transcription du génome viral, deux types d'ARNm sont synthétisés:

• le plus petit - 2100 nucléotides - code les protéines principales et moyennes de la membrane;
• grand - 3 500 nucléotides, c'est-à-dire plus long que l'ADN génomique lui-même; il contient des répétitions terminales de 100 nucléotides de long.

Ce type d'ARNm code pour la protéine de capside et les produits du gène P. Il sert également de matrice pour la réplication de l'ADN viral. Le génome contient des amplificateurs de transcription, des éléments régulateurs qui activent l'expression de tous les gènes viraux et agissent principalement dans les cellules hépatiques. En particulier, le gène S est exprimé à un niveau très élevé uniquement dans les cellules hépatiques et sous l'influence des hormones stéroïdes. Cela explique pourquoi l'hépatite B chronique et le cancer du foie (hépatome) sont plus fréquents chez les hommes que chez les femmes, dont les taux d'hormones stéroïdes sont plus faibles.

D'autres éléments régulateurs du virus de l'hépatite B modulent (contrôlent) la synthèse de protéines individuelles. Par exemple, la grande protéine n'est synthétisée qu'en petites quantités. La majeure partie se trouve à la surface des virions infectieux. En revanche, la protéine principale et, dans une moindre mesure, la protéine médiane sont synthétisées en quantités importantes et quittent les cellules sous forme de particules d'antigène de surface, bien plus abondantes dans le sérum sanguin que les virions matures. Le nombre de particules d'antigène de surface peut atteindre 1011-1013 par ml de sang (plusieurs centaines de μg).

Le virus de l'hépatite B a été isolé dans une nouvelle famille de virus: les Hepadnaviridae, genre Orthohepadnavirus. Des hépadnavirus similaires ont été découverts chez divers animaux (écureuils terrestres, marmottes, tamias, canards de Pékin).

Les hépadnavirus se reproduisent de manière quelque peu inhabituelle. En particulier, la réplication de l'ADN génomique se fait via un lien intermédiaire, l'ARN, c'est-à-dire par le biais d'un mécanisme de transcription inverse.

Cycle de vie du virus de l'hépatite B.

• Adsorption sur la cellule.
• Pénétration dans la cellule via le mécanisme d'endocytose médiée par récepteur (fosse recouverte -> vésicule recouverte -> lysosome -> libération de la nucléocapside et pénétration du génome viral dans le noyau de l'hépatocyte).
• Reproduction intracellulaire.

Lors de la pénétration dans la cellule, la courte chaîne d'ADN (« plus ») s'allonge (se complète). Dans le noyau, l'ARN polymérase ADN-dépendante cellulaire synthétise de l'ARN de 3 500 nucléotides (prégénome) et de l'ARNm, de plus petite taille, pour la synthèse des protéines virales. Le prégénome et l'ADN polymérase virale sont ensuite encapsulés dans une capside nouvellement synthétisée, qui est transférée dans le cytoplasme. La transcription inverse du prégénome a alors lieu. Un nouveau brin d'ADN « moins » est synthétisé sur ce brin. Une fois la synthèse du brin « moins » terminée, l'ARN prégénomique est détruit. L'ADN polymérase du virion synthétise un brin « plus » sur le brin « moins ». L'ADN viral, désormais double brin, peut survivre assez longtemps dans la cellule et retourner au noyau pour le cycle de réplication suivant. Si la nouvelle particule virale ne subit pas de réplication supplémentaire, la nucléocapside formée, traversant la membrane cellulaire, est recouverte d'une supercapside, se détache de la cellule et l'élongation de la courte chaîne d'ADN « plus » s'arrête immédiatement. C'est pourquoi la longueur de ce fil varie. Dans une forme aiguë typique d'hépatite B, les marqueurs sérologiques suivants apparaissent séquentiellement dans le sang: HBsAg, HBeAg et anticorps (IgM, IgG): anti-HBcAg, anti-HBeAg et anti-HBsAg.

Le virus de l'hépatite B ne contient pas d'oncogène, mais il a été établi que, lorsqu'il est introduit dans un chromosome cellulaire (dans différentes parties de celui-ci), l'ADN viral peut y induire divers réarrangements génétiques - délétions, translocations, amplifications, qui peuvent provoquer le développement d'un cancer du foie - l'une des conséquences les plus graves de l'hépatite virale B.

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Résistance au virus de l'hépatite B

Le virus de l'hépatite B est très résistant. Il reste viable 3 mois à température ambiante et plusieurs années congelé. Il est complètement inactivé par autoclavage (120 °C), ébullition pendant 30 minutes, chaleur sèche à 180 °C pendant 60 minutes et à 60 °C pendant 10 heures. Il est résistant en milieu acide, mais détruit en milieu alcalin. Le virus meurt lorsqu'il est traité avec de l'eau, de la chloramine, du formol, du phénol et des rayons UV.

Pathogénèse et symptômes de l'hépatite B

Le virus est transporté directement vers le foie par voie hématogène. Les réactions auto-immunes humorales et cellulaires jouent un rôle important dans la pathogenèse de l'hépatite. On suppose que les lésions hépatocytaires ne sont pas tant liées à l'action directe du virus lui-même, mais aux réactions immunologiques de l'hôte, liées à la modification de la membrane cellulaire par des protéines virales, qui induisent l'apparition d'auto-anticorps dirigés contre les cellules hépatiques. Par conséquent, le développement d'une hépatite chronique et d'une cirrhose du foie peut être considéré comme une maladie auto-immune.

Les réactions auto-immunes cellulaires aux protéines virales contenues dans la membrane hépatocytaire sont médiées par les lymphocytes T cytotoxiques et d'autres cellules tueuses du foie. Par conséquent, la dystrophie hépatique aiguë peut être considérée comme une réaction de rejet d'une forme d'hétérotransplantation.

La période d'incubation dure de 45 à 180 jours, en moyenne de 60 à 90 jours. L'évolution clinique de l'hépatite B est très diversifiée; la maladie peut évoluer sous une forme latente, détectée uniquement par des méthodes de laboratoire, sous une forme ictérique typique et sous une forme maligne, mortelle. La durée du stade pré-ictérique varie d'un jour à plusieurs semaines. La période ictérique est généralement longue et caractérisée par des symptômes bien définis (ictère, hyperbilirubinémie, urines foncées, jaunissement de la sclérotique). La forme prolongée est observée chez 15 à 20 % des patients, et 90 % d'entre eux développent une hépatite B chronique. Les patients atteints d'une forme prolongée présentent souvent des processus auto-immuns, accompagnés d'une augmentation du taux d'anticorps antihépatiques, détectés par dosage immuno-absorbant (IFM). Chez les enfants, l'hépatite B évolue sous une forme plus légère et souvent sans développement d'ictère, chez les enfants plus jeunes, elle est généralement asymptomatique.

L'immunité post-infectieuse (humorale et cellulaire) est durable et permanente. Elle est due à la présence d'anticorps neutralisant le virus (anti-HBsAg) en l'absence d'antigène de surface dans le sang. Une immunisation latente est souvent observée suite à des contacts répétés avec le VHB, ce qui explique l'immunité généralisée au virus au sein de la population. En général, les patients atteints d'hépatite B aiguë guérissent complètement grâce à l'accumulation d'anticorps. Cependant, dans certains cas, malgré un taux élevé d'antigène viral dans le sang (ce qui explique la fréquence des infections parentérales), les anticorps ne sont pas produits. Le virus persiste dans le foie et la personne devient porteuse chronique pendant longtemps, parfois à vie. Cette situation est évidemment associée à une faible réponse immunitaire. L'une des conséquences les plus fréquentes de l'hépatite B chronique est la cirrhose et le cancer du foie, qui se développent après une période de latence pouvant aller jusqu'à 30 à 50 ans.

Épidémiologie de l'hépatite B

La source d'infection par le virus de l'hépatite B est exclusivement humaine. Contrairement aux idées reçues selon lesquelles l'infection par le virus de l'hépatite B se produit exclusivement par voie parentérale, il est désormais prouvé qu'il est présent dans diverses sécrétions et excrétions: salive, sécrétions nasopharyngées, selles, liquide lacrymal, sperme, sang menstruel, etc. Ainsi, l'infection se produit non seulement par voie parentérale, mais aussi par voie sexuelle et verticale (de la mère au fœtus), ce qui signifie que l'infection par le virus de l'hépatite B est pratiquement possible de différentes manières.

L'hépatite B a tué autant de personnes dans le monde que durant toute la Seconde Guerre mondiale. Selon l'OMS, le nombre de porteurs du VHB varie de 0,1 à 20 % de la population de différents pays ou régions.

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Diagnostic de l'hépatite B

Actuellement, la principale méthode de diagnostic de l'hépatite B est le test d'hémagglutination passive inverse (RPHA) pour détecter le virus ou son antigène de surface, l'AgHBs. Comme indiqué précédemment, le sang contient beaucoup plus d'antigènes de surface que le virus lui-même (100 à 1 000 fois). Pour la réaction RPAHA, des érythrocytes sensibilisés par des anticorps contre le virus de l'hépatite B sont utilisés. Si l'antigène est présent dans le sang, la réaction d'hémagglutination se produit. La RPAHA est simple, pratique et très spécifique. Diverses méthodes immunologiques (RSK, RPHA, IFM, RIM, etc.) sont utilisées pour détecter les anticorps dirigés contre l'antigène viral HBsAg. De plus, des variantes de la PCR sont utilisées pour détecter le VHB et ses antigènes.

Pour détecter les anticorps dirigés contre l'antigène viral (HBsAg) dans le sérum du patient, différentes méthodes immunologiques peuvent être utilisées (CSC, RPGA, réaction de précipitation, IFM, RIM, etc.).

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Prophylaxie spécifique de l'hépatite B

Compte tenu de la forte incidence de l'hépatite B et du grand nombre de porteurs du VHB dans le monde, l'OMS recommande que la vaccination contre l'hépatite B soit obligatoire et administrée dès la première année de vie. Deux types de vaccins sont proposés. Pour la préparation de l'un d'eux, le plasma de porteurs du virus est utilisé comme matière première, car il contient l'antigène viral en quantité suffisante pour la préparation du vaccin. La principale condition pour la préparation de ce type de vaccin est son innocuité totale, c'est-à-dire l'inactivation complète du virus, garantie par la technologie de préparation du vaccin. Pour la préparation d'un autre type de vaccin, des méthodes de génie génétique sont utilisées, notamment un clone recombinant de levure produisant l'antigène de surface du virus de l'hépatite B pour obtenir le matériel antigénique.

Les deux vaccins sont très efficaces (ils protègent 95 % des personnes vaccinées). La durée de l'immunité post-vaccinale est d'au moins 5 à 6 ans. Des vaccins ont été créés pour les adultes, les nouveau-nés et les jeunes enfants – l'élément le plus important de la lutte contre l'hépatite B à l'échelle mondiale. Le schéma vaccinal complet comprend trois injections:

1re dose - immédiatement après la naissance; 2e dose - après 1 à 2 mois; 3e dose - jusqu'à la fin de la première année de vie.

Ces vaccinations sont incluses dans le programme élargi de vaccination de l'OMS et sont combinées à son calendrier de mise en œuvre (selon les recommandations de l'OMS, les vaccinations contre la tuberculose, la poliomyélite, l'hépatite B, la rougeole, le tétanos, la diphtérie et la coqueluche sont administrées au cours de la première année de vie).

Les anticorps contenant des gammaglobulines contre le VHB sont utilisés pour l’immunoprophylaxie passive d’urgence des personnes ayant été en contact avec un patient atteint d’hépatite B.

L'interféron et l'amixine (pour induire sa synthèse endogène) sont utilisés pour traiter l'hépatite B (formes aiguë et chronique). La lamivudine (nucléoside synthétique), un nouveau médicament, est efficace dans le traitement de l'hépatite B chronique.