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novembre/décembre 2011 

Le système immunitaire, le VIH et le rétrécissement du cerveau

Dans l'article précédent, nous avons fait état d'une étude menée à Londres lors de laquelle on a observé peu de changements dans le cerveau d'hommes séropositifs médicalement stables, comparativement à des hommes séronégatifs du même âge et du même niveau d’éducation. L'équipe londonienne a toutefois effectué des IRM sensibles à haute résolution qui ont révélé que certaines régions du cerveau des hommes séropositifs étaient plus petites que celles des hommes séronégatifs. L'équipe n'a pas cherché de raisons possibles pour cette différence dans le cadre de son étude. Cependant, une équipe américaine a mené une étude dans le but d'expliquer des différences semblables observées chez des hommes séropositifs aux États-Unis.

Les résultats préliminaires de cette étude américaine publiée dans la revue Cerebral Cortex laissent croire qu'il existe un lien entre la proportion de cellules infectées par le VIH circulant dans le sang et la réduction du volume de certaines régions du cerveau. Si ces résultats sont confirmés par des études futures, cela pourrait avoir des implications pour déterminer à quel moment de l'infection au VIH le traitement devrait commencer. De plus, il faudra peut-être mener des recherches afin de mettre au point des médicaments susceptibles de protéger les cellules cérébrales contre les effets toxiques des protéines du VIH et des signaux inflammatoires libérés par les cellules infectées par le VIH. Avant d'examiner en profondeur l'étude américaine, nous proposons à nos lecteurs quelques renseignements contextuels et leur rappelons que, à cause des limitations inhérentes à la conception de cette étude, ses résultats doivent être considérés comme préliminaires.

Cellules cérébrales et VIH

Le VIH n'infecte pas directement les cellules du cerveau (neurones). Il infecte toutefois les monocytes, soit des cellules du système immunitaire qui, une fois à maturité, s'appellent macrophages. Les monocytes/macrophages (m/m) se trouvent dans toutes les parties du corps, car ils se déplacent librement d'un endroit à l'autre, y compris dans le cerveau. Il existe aussi des cellules appelées microglies qui sont de proches parents des macrophages; les microglies résident en permanence dans le cerveau où elles ont pour rôle de protéger cet organe.

Contrairement aux cellules T, les m/m ne meurent pas rapidement après avoir été infectés par le VIH. En fait, le virus saisit le contrôle des m/m et les convertit en mini-usines productrices de VIH, de protéines virales et de signaux chimiques inflammatoires, autant d'éléments qui nuisent aux neurones. Les cellules T et les m/m en santé communiquent bien avec les cellules cérébrales, et chaque type de cellule libère les signaux chimiques et les protéines qui assurent le bon fonctionnement des autres cellules. Toutefois, lorsque les m/m sont infectés par le VIH, au lieu de libérer des signaux chimiques qui contribuent au bien-être des neurones, les m/m infectés libèrent des composés qui nuisent aux cellules du cerveau.

Lors de l'étude américaine déjà mentionnée, les chercheurs se sont concentrés sur les macrophages, partiellement en raison du lien déjà établi lors d'études antérieures entre les macrophages infectés par le VIH et la dégénérescence neurocognitive.

Détails de l'étude

Les chercheurs ont recruté 19 participants séropositifs sous multithérapie. La majorité d'entre eux avaient une charge virale sanguine inférieure à 50 copies/ml. Aucun des participants ne souffrait des problèmes suivants :

  • problème de santé mentale grave
  • traumatisme crânien
  • antécédents de toxicomanie

Les participants ont subi des évaluations neurocognitives limitées, et des techniciens ont effectué des IRM du cerveau. On a également effectué des épreuves de laboratoire spécialisées qui permettent de détecter la présence de monocytes infectés par le VIH dans les échantillons de sang. L'équipe s'est concentrée sur ces cellules parce que les résultats d'études antérieures avaient découvert un lien entre un niveau relativement élevé de monocytes infectés par le VIH dans le sang et un risque accru de déficience neurocognitive et de démence.

Spécifiquement, l'équipe a mesuré la quantité d'ADN VIH dans les monocytes. Les techniciens ont pu reconnaître les monocytes dans les échantillons parce que ces cellules expriment la protéine CD14 à leur surface. L'épreuve utilisée à cette fin avait une limite de détection plus basse, soit 10 copies par million de cellules. Cette épreuve est utilisée dans le cadre de recherches scientifiques seulement.

Le profil moyen des participants était le suivant :

  • 18 hommes, 1 femme
  • âge – 55 ans
  • compte de CD4+ – 500 cellules
  • nadir (niveau le plus bas) du compte de CD4+ – 170 cellules
  • 18 participants sur 19 avaient une charge virale de moins de 50 copies/ml; celle du dernier participant s'élevait à 158 copies/ml
  • durée de l'infection au VIH – 16 ans

Résultats

L'équipe a réussi à diviser les participants en deux groupes comme suit :

  • 10 participants sans cellules infectées par le VIH détectables dans le sang
  • 9 participants ayant de l'ADN VIH détectable dans le sang, soit 132 copies par million de cellules en moyenne

Des techniciens ont également effectué des examens IRM à haute résolution du cerveau des participants. Chez les personnes présentant des cellules infectées par le VIH détectables dans le sang, les chercheurs ont constaté un rétrécissement ou une atrophie cérébrale d'importance modérée. Chez les participants sans cellules infectées par le VIH détectables dans le sang, on n'a constaté aucune atrophie cérébrale remarquable. Cette différence entre les deux groupes est significative du point de vue statistique.

L'analyse statistique n'a révélé aucune relation entre le rétrécissement du cerveau et les facteurs suivants :

  • âge
  • niveau de scolarité
  • compte de CD4+ actuel
  • nadir du compte de CD4+

Les participants dont le cerveau avait rétréci semblaient réussir moins bien lors des tests neurocognitifs. Mais il faut se rappeler qu'on a effectué un faible nombre de tests de ce genre au cours de cette étude.

Résultats mis en perspective

Les résultats de cette étude faisant un lien entre le nombre de monocytes infectés par le VIH dans le sang et la réduction modeste du volume du cerveau sont logiques, car les monocytes infectés par le VIH peuvent se déplacer et s'accumuler dans le cerveau. La présence d’un nombre plus grand de monocytes infectés dans le cerveau pourrait nuire à cet organe en l'exposant à de grandes quantités de VIH et de protéines virales. De plus, il est quelque peu préoccupant de constater que la perte de tissu cérébral s'est produite chez des personnes présentant une faible production de VIH dans le sang (c'est-à-dire une charge virale généralement inférieure à 50 copies/ml).

La disparition de tissu cérébral a été qualifiée d' « amincissement du cortex » par l'équipe américaine. Ce problème a été observé lors d'autres études menées auprès de personnes séropositives, mais celles-ci n'ont pas toujours tenu compte de la consommation d'alcool et de drogues, des problèmes de santé mentale et d'autres facteurs susceptibles de nuire à la santé cérébrale.

Quelles sont les implications?

Dans le cadre de la présente étude, l'amincissement du cortex le plus important s'est produit dans une région du cerveau appelée insula antérieur bilatéral (ou tout simplement insula). Ce tissu participe à de nombreuses fonctions supérieures comme :

  • contrôle des cordes vocales
  • traitement de l'information se rapportant au toucher et à la perception de la douleur et de la température
  • traitement de l'information se rapportant à l'orientation du corps
  • coordination œil-main
  • attention

Se référant à des expériences sur des souris et des personnes séronégatives, l'équipe américaine laisse entendre que les dommages à l'insula risquent d'entraîner les problèmes suivants :

  • problèmes de concentration
  • difficulté à évaluer les risques associés à différentes situations
  • perturbation de la mémoire visuelle

Les chercheurs américains ont souligné que l'insula est attaché à plusieurs autres régions cérébrales, telles que :

  • cortex cingulaire
  • cortex orbitofrontal
  • pôle temporal
  • sulcus temporal supérieur

Lors de la présente étude, les IRM ont révélé un certain degré de rétrécissement dans ces régions cérébrales chez les personnes ayant des monocytes infectés par le VIH détectables dans le sang. Selon les chercheurs, l'endommagement de ces autres parties du cerveau pourrait causer les problèmes suivants :

  • baisse du contrôle et de la coordination des muscles
  • perturbations du jugement et de la maîtrise des comportements impulsifs
  • affaiblissement de la capacité de se rappeler des images, des visages, des objets et peut-être certains mots

La présente étude a évalué principalement l'insula, mais beaucoup d'autres recherches seront nécessaires pour déterminer l'impact de l'infection au VIH sur d'autres régions du cerveau et les conséquences éventuelles pour la neurocognition et la personnalité, ainsi que pour trouver des moyens de ralentir ou de corriger les dommages causés.

Interprétation des données : prudence!

Cette étude comporte plusieurs limitations, dont les suivantes :

  • Il s'agit d'une étude transversale. En guise d'analogie, notons que cela équivaudrait à prendre une seule photo de quelqu'un afin de brosser son portrait intégral. Or, comme les gens changent au fil du temps, il faut faire de multiples IRM et évaluations neurocognitives sur une période de plusieurs années. Les études transversales coûtent moins cher et sont peut-être plus simples à mener que les études longitudinales. Toutefois, les études transversales ne fournissent que des données limitées.
  • Le nombre de participants était relativement faible.
  • On n'a effectué que des évaluations neurocognitives limitées.

Compte tenu de ces limitations, l'équipe américaine n'a pas été en mesure de prouver que la perte de tissu cérébral était causée directement par la présence de davantage de monocytes infectés par le VIH dans le cerveau. Cette étude jette toutefois les assises d'une étude plus grande, plus longue et plus intensive visant à déterminer l'impact du VIH sur différentes régions du cerveau.

Si une autre étude devait confirmer les résultats de cette étude américaine, cela pourrait souligner l'utilité de commencer le traitement anti-VIH aussitôt que possible après l'infection. L'amorce précoce du traitement pourrait aider à réduire la quantité de monocytes infectés par le VIH dans le cerveau et à préserver ainsi cet organe vital.

Plus loin dans ce numéro de TraitementSida, nous rendons compte d'un traitement potentiel visant à protéger le cerveau des effets de l'infection au VIH.

—Sean R. Hosein

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