ARTICLE
Les infections virales constituent des facteurs importants de morbidité
et de mortalité lors des greffes de cellules souches hématopoïétiques
(CSH). À côté du cytomégalovirus humain (CMVH),
des virus responsables d'infections respiratoires, ou encore des adénovirus,
le sixième et le septième herpèsvirus humains (HVH6
et HVH7) sont à ce jour considérés comme des agents
pathogènes responsables de certaines complications cliniques post-greffe
de CSH [1]. Cette revue a pour objectif de rassembler les connaissances
dans ce domaine, et de définir plus précisément le
rôle pathogène de ces deux virus en matière de greffe
de CSH.
Généralités sur les
Roseolovirus
Le HVH6 et le HVH7, découverts respectivement en 1986 [2] et
en 1990 [3], comptent parmi les membres de la sous-famille des Betaherpesvirinae,
dont le prototype est le CMVH. Ils constituent les virus types du genre
Roseolovirus. Deux variants, A et B, du HVH6 sont définis
sur des bases phénotypiques et génotypiques [4]. Il existe
aussi un polymorphisme génétique, a priori plus restreint,
pour le HVH7 [5]. Le HVH6 utilise la molécule de surface cellulaire
CD46 pour entrer dans une cellule cible, et le HVH7 la molécule
CD4. Les Roseolovirus sont des virus ubiquitaires. La salive constitue
le principal vecteur de la transmission virale interhumaine. La primo-infection
à HVH6 ou HVH7 survient généralement très
tôt dans l'enfance, et sa séroprévalence est très
élevée dans la population générale adulte.
De plus, la détection des génomes viraux par amplification
génique (PCR) est fréquente dans la salive ou les cellules
mononucléées sanguines (PBMC) des individus immunocompétents
[6, 7]. Néanmoins, chez ces derniers, les Roseolovirus sont
peu pathogènes. Le HVH6 est l'agent étiologique majeur de
l'exanthème subit [8]. En dehors de quelques cas d'exanthème
subit et d'un rôle controversé dans le pityriasis rosé
de Gibert [7], aucune pathologie humaine n'est à ce jour formellement
associée au HVH7. En revanche, chez les patients immunodéprimés,
ces virus se comportent comme des agents pathogènes opportunistes.
La pathogénicité des Roseolovirus a notamment été
étudiée chez les patients recevant une greffe de CSH.
Relations entre Roseolovirus
et cellules hématopoïétiques
In vivo, les Roseolovirus ont un tropisme préférentiel
pour les cellules mononucléées du système hématopoïétique.
Les lymphocytes T CD4+ circulants constituent le site majeur
de la réplication virale au cours des infections actives. Par ailleurs,
ces mêmes lymphocytes T constituent un bon site candidat de latence
virale dans la mesure où les génomes du HVH6 et du HVH7
y sont fréquemment détectés par PCR, et que l'isolement
viral à partir de ces cellules nécessite certaines conditions
d'activation. Des auteurs ont proposé les monocytes circulants
comme site de latence du HVH6 [9]. Le génome de ce virus peut d'ailleurs
s'intégrer dans l'ADN génomique cellulaire, au niveau du
chromosome 17 [6]. De plus, l'acide ribonucléique (ARN) messager
correspondant au gène très précoce U94 du HVH6, qui
est détecté dans les PBMC d'individus sains, est capable
d'inhiber toute expression virale in vitro, ce qui laisse supposer
que ce transcrit peut jouer un rôle dans le contrôle de la
latence virale en régulant l'expression de certains gènes
viraux [6]. Les Roseolovirus ont aussi un tropisme pour les précurseurs
hématopoïétiques de la moelle osseuse. Nous avons en
effet retrouvé les génomes du HVH6 et du HVH7 dans les cellules
médullaires chez respectivement 28 et 50 % des sujets sains étudiés
[10]. Mirandola et al. [11] ont pour leur part montré que
le HVH7 est capable d'infecter les cellules souches hématopoïétiques
totipotentes qui expriment la molécule CD34. Néanmoins,
le caractère réplicatif ou latent de ces virus dans les
cellules médullaires reste mal défini. Cependant, Luppi
et al. [12] suggèrent que ces cellules peuvent constituer
un site de latence virale.
In vitro, l'infection de lymphocytes et de monocytes par les
Roseolovirus s'accompagne d'effets immunomodulateurs (figure
1). Cela peut s'avérer d'un grand intérêt dans
la compréhension du rôle de ces virus chez les patients immunodéprimés
recevant une greffe de CSH. L'infection de PBMC par le HVH6 induit la
sécrétion de certaines cytokines : cytokines pro-inflammatoires
telles que l'IL1beta, le TNFalpha [13] et l'IFNalpha [14], ou encore l'IL10
et l'IL12 [15]. De plus, ce virus possède des gènes codant
une chimiokine et un récepteur de chimiokines fonctionnels [6].
L'infection par le HVH6 ou le HVH7 provoque une augmentation de la cytotoxicité
des cellules NK via l'induction de l'IL15 [16, 17]. L'expression
de certaines molécules de surface des cellules infectées
par les Roseolovirus est aussi modifiée. Ainsi, l'infection
par le HVH6 entraîne une diminution de l'expression du CD46 [18]
et du CD3 [19] à la surface des lymphocytes T, et l'expression
de novo de la molécule CD4 à la surface des lymphocytes
T CD8+ et des cellules NK [20, 21]. Une diminution de l'expression
de la molécule CD4 est par ailleurs observée à la
surface des lymphocytes T auxiliaires infectés par le HVH7 [22].
De plus, l'infection des lymphocytes T CD4+ par les Roseolovirus
induit une diminution de l'expression du récepteur cellulaire
de chimiokines CXCR4 [23]. Enfin, le variant A du HVH6 provoque une diminution
de l'expression des molécules de classe I du complexe majeur d'histocompatibilité
à la surface des cellules dendritiques [24]. Par ailleurs, les
Roseolovirus possèdent un véritable effet immunosuppresseur.
Le HVH6 entraîne une diminution de la synthèse d'IL2 et de
la prolifération des lymphocytes T [25]. Le HVH6 et le HVH7 provoquent
l'apoptose des lymphocytes T [26]. De plus, Burd et al. [27] ont
montré que le HVH6 peut inhiber l'activation des monocytes.
En résumé, ces différentes études indiquent
que les infections in vivo par le HVH6 et/ou le HVH7 pourraient
aboutir à la perturbation des défenses immunitaires cellulaires
de l'hôte, notamment par induction de la mort des cellules et par
interférence avec certaines voies cellulaires d'activation et de
synthèse de cytokines ou de marqueurs de surface. De plus, la stimulation
de la sécrétion des cytokines de l'inflammation par le HVH6
pourrait, non seulement jouer un rôle dans la régulation
du cycle réplicatif viral et du chimiotactisme cellulaire, mais
aussi avoir des conséquences en termes de contrôle de la
réponse inflammatoire de l'hôte, notamment lors des allogreffes.
Fréquence des infections à Roseolovirus
chez les patients recevant une greffe de CSH
Méthodes de diagnostic
À l'instar des autres membres de la famille des Herpesviridae,
la distinction entre infection active et infection latente à HVH6
ou à HVH7 est essentielle, notamment chez les patients greffés.
À l'heure actuelle, il n'existe pas de méthode consensuelle
pour le diagnostic des infections virales actives à Roseolovirus
(tableau 1). La sérologie
apparaît dans ce domaine peu contributive, en particulier chez des
patients qui reçoivent des traitements immunomodulateurs. Néanmoins,
certains auteurs retiennent comme critère sérologique d'infection
active à HVH6 l'augmentation significative du titre d'immunoglobulines
d'isotype G (IgG) spécifiques (tableau
2). En revanche, les tests sérologiques, par immunofluorescence
ou immuno-enzymologie, sont très utiles pour les études
de prévalence virale prégreffe, dans le but d'évaluer
le risque éventuel d'infection post-greffe. L'isolement viral in
vitro à partir des PBMC du patient, par coculture avec des
lymphocytes primaires de sang périphérique de sujets sains
ou de sang de cordon activés par la phytohémagglutinine
et en présence d'IL2, constitue a priori la preuve indiscutable
d'une infection virale active. Cependant, cette technique est lourde de
mise en uvre, et l'apparition d'un effet cytopathique peut prendre
plusieurs semaines [28]. Par comparaison, les techniques de biologie moléculaire
constituent un outil de diagnostic rapide et sensible. De nombreux systèmes
de PCR qualitative ont été développés tant
pour le HVH6 que pour le HVH7 [28]. Néanmoins, l'amplification
du génome viral dans les PBMC d'un patient ne préjuge en
rien du caractère latent ou réplicatif du virus, et il est
donc difficile dans ces conditions de poser le diagnostic d'infection
active. En revanche, certains auteurs ont montré que la positivité
de la PCR HVH6 dans le sérum ou le plasma est un bon indicateur
de la réplication virale [29]. Le caractère réplicatif
des Roseolovirus détectés dans un échantillon
biologique peut aussi être évalué grâce à
de nouveaux outils. Il s'agit notamment de la PCR quantitative en temps
réel par technologie TaqMan® [30, 31]. Ohyashiki
et al. [32] ont mis au point une technique rapide et sensible de
PCR quantitative pour le HVH6 en utilisant le système LightCycler.
Secchiero et al. [33] ont développé une méthode
de quantification des génomes des Roseolovirus par PCR compétitive
avec étalon interne. Enfin, d'autres équipes utilisent la
détection de certains ARN messagers viraux tardifs, transcrits
uniquement en cas de réplication virale complète [34].
Fréquence
L'origine des Roseolovirus lors des infections survenant pendant
la période post-greffe de CSH peut être multiple. Étant
donné la forte prévalence de ces virus dans la population
générale, il s'agit majoritairement de la réactivation
du virus endogène présent à l'état latent,
suite à l'immunodépression iatrogène. Ce mécanisme
a d'ailleurs été démontré pour le HVH6 chez
des patients greffés de CSH par analyse génomique des souches
virales isolées avant et après transplantation [35]. Néanmoins,
la surinfection du receveur par une souche virale exogène provenant
du donneur et transmise via le greffon est aussi envisageable,
étant donné le tropisme des Roseolovirus pour les
cellules hématopoïétiques. Enfin, un cas de primo-infection
à HVH6 survenant chez un patient séronégatif avant
greffe a été rapporté au décours d'une transplantation
médullaire [36].
Les infections à HVH6 pendant la période post-greffe de
CSH sont fréquentes. En effet, quelle que soit la méthode
de diagnostic retenue, la fréquence est de l'ordre de 48 % [26-91
%] (tableau 2) [37-51].
Le type de greffe de CSH, allogénique ou autologue, ne semble pas
influencer cette fréquence. L'identification des variants du HVH6
impliqués dans la survenue des infections chez les patients greffés
de CSH conduit à des résultats variables. Néanmoins,
dans la majorité des cas, c'est le variant B qui est retrouvé.
Les études concernant les infections à HVH7 sont encore
peu nombreuses. La prévalence des infections virales chez les patients
greffés de CSH varie de 36 à 67 % (tableau
3). L'influence du type de greffe n'est pas parfaitement élucidée.
Les infections à HVH7 semblent plus fréquentes chez les
patients allogreffés pour Chan et al. [44] et chez les patients
autogreffés pour Miyoshi et al. [51], mais ces différences
ne sont pas statistiquement significatives. Au cours de l'étude
que nous avons menée, en collaboration avec le laboratoire de virologie
du centre hospitalo-universitaire de Nantes, chez 52 patients greffés
de CSH (26 allogreffés et 26 autogreffés), la prévalence
des infections à HVH7 est identique parmi les deux types de greffés,
à savoir 50 % [résultats soumis pour publication].
Manifestations cliniques et biologiques
des infections à Roseolovirus pendant la période
post-greffe de CSH
Les patients recevant une greffe de CSH, d'origine médullaire
ou périphérique, semblent constituer la cible privilégiée
des infections à HVH6. C'est en tout cas chez ces patients que
les complications post-greffe potentiellement liées à ce
virus sont les plus documentées. Les conséquences cliniques
et biologiques des infections à HVH6 peuvent être divisées,
peut-être un peu artificiellement, en deux catégories : d'une
part, les véritables infections opportunistes, conséquences
directes de la multiplication virale, analogues à ce qui se passe
pour le CMVH, et, d'autre part, les conséquences plus indirectes,
qui pourraient résulter de troubles immunologiques ou de l'interaction
avec d'autres Betaherpesvirinae, comme le CMVH. Pour ce qui est
du HVH7, les études sont encore peu nombreuses, et son pouvoir
pathogène est encore incertain.
Maladies opportunistes
* Pneumopathie
Chez les adultes recevant une greffe de CSH, l'infection à HVH6
a en premier lieu été associée à des pneumopathies
interstitielles. Cone et al. [52] ont montré qu'une forte
quantité d'ADN viral dans le tissu pulmonaire est corrélée
à l'existence d'une pneumopathie sans autre étiologie retrouvée.
De même, Knox et al. [53] ont montré l'existence d'une
corrélation entre la densité de cellules productrices de
HVH6 et la sévérité de l'atteinte pulmonaire. Cependant,
le rôle exact du HVH6 dans le développement d'une pneumopathie
et la signification de sa détection dans le liquide de lavage broncho-alvéolaire
(LBA) restent à préciser. En effet, Ragona et al.
[54] ont montré que la détection du HVH6 par PCR qualitative
dans le liquide broncho-alvéolaire de deux patients greffés
n'est pas prédictive de la survenue d'une pneumopathie interstitielle.
* Encéphalite
L'encéphalite est une autre complication post-greffe associée
au HVH6. Drobyski et al. [55] ont décrit le premier cas
d'encéphalite fatale. Le HVH6, détecté par immunohistochimie
et PCR dans les astrocytes de la substance blanche et dans les cellules
neuronales de la substance grise, a été considéré
comme l'agent responsable de l'encéphalite, aucune autre étiologie
n'ayant été retrouvée. Singh et al., en 2000
[56], ont recensé dans la littérature 11 cas documentés
d'encéphalite à HVH6 chez des patients recevant une greffe
de CSH. Les symptômes les plus fréquemment rencontrés
sont la fièvre, la confusion, les céphalées, les
troubles de l'élocution, les convulsions et le coma. La mortalité
globale atteint près de 60 %. Le diagnostic est posé suite
à la détection du génome du HVH6 par PCR dans le
liquide céphalorachidien (LCR). La cellularité du LCR est
généralement peu augmentée (¾ 5 cellules/mm3
pour 8 patients sur 11). Wang et al. [57] ont montré que
la greffe de CSH à partir d'un donneur non apparenté constitue
un facteur de risque de développer une encéphalite à
HVH6. Parmi les 22 cas d'encéphalite post-allogreffe de moelle
osseuse de cette étude, aucun n'est associé à la
détection du génome du HVH7 dans le LCR. Chan et al.
[44] ont en revanche décrit un cas d'encéphalite post-greffe
associé à la détection plasmatique du génome
du HVH7.
* Fièvre et éruption cutanée
Les premiers cas d'infections à HVH6 post-greffe de CSH ont été
décrits chez des enfants. Entre la deuxième et la troisième
semaine post-greffe, Asano et al. [58] ont mis en évidence,
par isolement viral, une infection à HVH6 contemporaine d'une fièvre
et d'un rash cutané. L'examen clinique a conduit à poser
le diagnostic de maladie du greffon contre l'hôte (GvHD), mais l'examen
anatomopathologique des biopsies cutanées a rejeté ce diagnostic
dans la majorité des cas. L'éruption cutanée a donc
été attribuée à l'infection virale. Michel
et al. [59] ont détecté le génome du HVH6
dans des biopsies cutanées d'enfants présentant un rash
cutané en post-greffe. Comme chez les enfants, les infections à
HVH6 chez les adultes greffés de CSH sont associées à
la survenue de fièvre et de rash cutané [60].
* Retard à la sortie d'aplasie et aplasie médullaire
transitoire
Des anomalies de la reprise de l'hématopoïèse suite
à la greffe de CSH semblent constituer une des manifestations cliniques
particulières aux infections à HVH6. Plusieurs auteurs ont
en effet permis d'établir un lien entre l'infection virale et la
survenue soit d'un retard à la sortie d'aplasie, soit d'une insuffisance
médullaire transitoire à distance de la reprise normale
de l'hématopoïèse [57, 61, 62]. Le HVH7, quant à
lui, est associé à un retard à la sortie d'aplasie
chez un patient de l'étude menée par Chan et al.
[44]. En revanche, à l'instar de Wang et al. [61], nous
ne retrouvons pas une telle association dans notre étude.
Afin de mieux comprendre le rôle éventuel du HVH6 dans
la survenue de ces troubles de l'hématopoïèse pendant
la période qui suit la greffe de CSH, plusieurs équipes
ont étudié in vitro les conséquences de l'infection
virale de précurseurs de la moelle osseuse (figure
2). Knox et al. [63] ont montré que l'infection de cellules
mononucléées médullaires, provenant de sujets sains,
par un variant B du HVH6 (souche KF) provoque une diminution de la prolifération
à la fois des cellules souches pluripotentes CFU-GEMM, des progéniteurs
érythroblatiques (BFU-E) et granulo-monocytaires (CFU-GM), et des
cellules médullaires stromales, de l'ordre de 71, 73, 43 et 74
% respectivement. La très faible proportion de cellules médullaires
infectées laisse supposer la mise en jeu d'un mécanisme
indirect. Les auteurs ont d'ailleurs montré que cet effet myélosuppresseur
du HVH6B est en partie médié par l'IFNalpha. Par ailleurs,
le maintien de cet effet après inactivation du stock viral par
la chaleur fait supposer aux auteurs l'intervention d'un facteur soluble.
La même équipe, en 1995, a réitéré ces
expériences avec les variants A et B du HVH6 (souche GS et KF),
et a conclu à un effet myélosuppresseur supérieur
du HVH6A par rapport au HHV6B [64]. Par ailleurs, le HVH6 inhibe la maturation
des macrophages médullaires induite par le facteur de croissance
des précurseurs granulo-monocytaires (GM-CSF) [65]. De nouveau,
cet effet ne nécessite pas de réplication complète
du virus puisqu'il est observé après inactivation virale
par la chaleur ou en présence d'un antiviral comme le foscarnet.
Une équipe japonaise s'est aussi intéressée au rôle
myélosuppresseur des Roseolovirus in vitro sur des progéniteurs
médullaires obtenus à partir de sang de cordon [66]. Ces
auteurs ont pour leur part montré que le variant B du HVH6 possède
un effet suppresseur plus important que le variant A sur les progéniteurs
médullaires de toutes les lignées (BFU-E, CFU-GM et CFU-Méga).
Ils privilégient l'hypothèse d'un mécanisme direct
de destruction des cellules par le virus. Le HVH7, quant à lui,
n'a aucun effet myélosuppresseur. Mirandola et al. [11]
ont montré que le HVH7 est capable d'infecter des cellules souches
hématopoïétiques totipotentes CD34+ provenant
de sang de cordon et de perturber leur renouvellement et leur différenciation.
Conséquences indirectes
* Maladie du greffon contre l'hôte (GvHD)
Plusieurs auteurs ont mis en évidence une relation entre GvHD
et infection à HVH6 au cours de la période suivant une allogreffe
de CSH. En fait, la détection de ce virus est plutôt associée
au degré de sévérité de la GvHD. Pour Cone
et al. [52], la survenue d'une GvHD sévère est corrélée
à une forte quantité d'ADN viral dans le tissu pulmonaire.
D'autres auteurs [62] ont également mis en évidence une
association entre la détection du génome du HVH6 dans les
PBMC des patients et la sévérité de la GvHD. Cependant,
au-delà de ces données statistiques, certaines questions
subsistent. En particulier, il reste difficile de déterminer si
l'infection à HVH6 est réellement la cause ou au contraire
la conséquence de la GvHD. Aucune association n'a été
retrouvée entre la survenue d'une GvHD et la détection du
HVH7 [44, 51, 61].
* Interactions entre Betaherpesvirinae
Depuis la découverte du HVH6 et du HVH7, la pathogénicité
du CMVH chez les patients immunodéprimés est envisagée
différemment. En effet, les maladies à cytomégalovirus
ne seraient pas uniquement la conséquence d'une infection active
à CMVH, mais les infections à HVH6 et à HVH7 pourraient
aussi jouer un rôle, notamment en favorisant la survenue de certains
symptômes lors de la réactivation, initialement asymptomatique,
du CMVH. Ainsi, chez les patients recevant une greffe rénale, plusieurs
études ont clairement mis en évidence un lien entre la détection
du HVH6 ou du HVH7 et le risque accru de survenue d'une maladie à
CMVH [67]. Le tropisme des Betaherpesvirinae pour les monocytes
et les lymphocytes permet d'envisager des interactions virales comparables
chez les patients greffés de CSH. Néanmoins, peu d'équipes
ont obtenu des résultats dans ce sens. Dans l'étude de Chan
et al. [44], la détection des génomes du HVH6 et
du HVH7 précède toujours celle du génome du CMVH
dans les leucocytes de 61 patients greffés de CSH, et le HVH7 semble
constituer un cofacteur du CMVH de survenue d'une maladie à CMVH
(même si la corrélation n'est pas statistiquement significative).
La concomitance des infections à CMVH et à HVH6 a par ailleurs
été associée à la survenue d'une GvHD modérée
à sévère [68].
Traitement antiviral
Selon des études menées in vitro sur des lignées
lymphocytaires T ou des lymphocytes primaires, le spectre de sensibilité
des Roseolovirus aux antiviraux est similaire à celui du
CMVH. Globalement, le HVH6 et le HVH7 sont particulièrement sensibles
au foscarnet (PFA), mais aussi au cidofovir (CDV) et au ganciclovir (GCV),
et relativement résistants à l'aciclovir (ACV) [69]. Cependant,
l'efficacité de ces molécules anti-herpétiques reste
à démontrer in vivo. Seuls quelques cas de traitements,
instaurés notamment chez des greffés de CSH, ont été
rapportés. Étant donné les différences concernant
les protocoles utilisés (molécules, associations, posologie,
durée), il est difficile de tirer des conclusions claires. Néanmoins,
plusieurs équipes ont rapporté le bénéfice
clinique de l'instauration d'un traitement par GCV et/ou PFA lors d'encéphalites
à HVH6 post-greffe de CSH [69]. Dans une étude rétrospective,
Zerr et al. [70] ont montré que ce type de traitement entraîne
une réduction significative de la charge virale HVH6 dans le sérum
et le LCR de 4 patients sur 6 atteints d'encéphalite, coïncidant
avec la régression des symptômes. Chan et al. [44]
ont montré que l'instauration d'un traitement prophylactique par
GCV ou ACV à dose classique ne permet pas de réduire significativement
la réactivation post-greffe du HVH6. En revanche, un traitement
prophylactique par ACV à forte dose (800 mg x 4/j pendant 14 jours)
semble réduire efficacement la prévalence des infections
à HVH6 [61].
CONCLUSION
Le risque de réactivation des Roseolovirus est élevé
pendant la période post-greffe de CSH. Les cas de maladies opportunistes
graves directement liées à ces virus, comme les encéphalites
à HVH6, restent rares. En revanche, l'effet immunosuppresseur viral
et les interactions potentielles entre Betaherpesvirinae, qui pourraient
jouer un rôle important, restent mal connus in vivo et nécessitent
des investigations supplémentaires. Par ailleurs, des efforts de
recherche sont indispensables, non seulement afin de mettre en place des
outils diagnostiques performants pour une meilleure surveillance des infections
à Roseolovirus suite à une greffe de CSH, mais aussi
afin d'établir des recommandations précises en ce qui concerne
les traitements curatifs, voire prophylactiques, de ces infections virales.
Remerciements. Nous tenons à remercier l'Association pour
la recherche sur le cancer pour son soutien concernant notre projet d'étude
des infections à Roseolovirus chez les patients recevant
une greffe de CSH au cours des hémopathies malignes.
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