Leucoencéphalopathie multifocale progressive
Cours de Neurologie
Physiopathogénie de l’infection
par le virus JC
:
La leucoencéphalopathie multifocale progressive (LEMP) était
connue avant l’épidémie à virus de l’immunodéficience humaine
(VIH).
Identifiée d’abord comme une complication rare des
hémopathies malignes, ses caractéristiques furent décrites dès 1958
par Aström et al.
L’implication virale fut démontrée dès 1965 et
le virus JC isolé en 1971.
Cette infection survenant à l’occasion
d’une dépression de l’immunité cellulaire, l’utilisation croissante
d’immunosuppresseurs (par exemple dans le traitement des
maladies auto-immunes ou pour éviter le rejet dans les greffes
d’organes) a eu pour corollaire l’apparition de cas de LEMP dans
d’autres pathologies que les lymphoproliférations malignes.
Cependant, elle restait une complication exceptionnelle jusqu’à ce
que le premier cas de LEMP survenant au cours de l’infection par le
VIH soit décrit en 1982 et reconnu comme une infection
opportuniste définissant le syndrome immunodéficitaire acquis
(sida).
Les séries autopsiques et épidémiologiques montrent que son
incidence est d’environ 5 à 7% dans l’infection par le VIH.
Le
suivi épidémiologique de l’infection par le VIH par l’Institut de
veille sanitaire montre que la LEMP représente 3,5 % des diagnostics
inauguraux de sida en 1998 en France.
Deux revues récentes font un point très détaillé sur la biologie des polyomavirus.
Le virus JC est un polyomavirus humain
appartenant à la famille des Papovaviridae.
Il s’agit d’un virus à acide
désoxyribonucléique (ADN) ayant une grande homologie de
séquence avec le deuxième polyomavirus humain, le virus BK, et avec le polyomavirus simien SV40.
Il possède trois protéines de
capside.
La VP1 est la protéine majeure car elle participe à la
fixation du virus sur son récepteur cellulaire et porte les
déterminants antigéniques qui sont reconnus par les anticorps.
Les
cellules infectées contiennent aussi deux protéines virales non
structurales, l’antigène t et l’antigène T.
Seule la fonction de ce
dernier est connue et est impliquée dans la régulation de la
transcription et de la réplication de l’ADN.
Le virus JC est ubiquitaire dans la population générale et l’infection
survient tôt dans la vie. Les études sérologiques ont ainsi montré
que plus de 75 % de la population adulte est infectée.
La primoinfection
est silencieuse et le virus JC n’est pas, en règle, responsable
de maladie chez les sujets en bonne santé.
La transmission et le
mode de pénétration de ce virus demeurent encore inconnus.
Ce
virus reste ensuite latent dans l’organisme, dans un site qui est
l’objet de controverse (rein, lymphocytes B dans la moelle osseuse
ou la rate), mais a priori extracérébral, même si une étude a retrouvé
ce virus dans le cerveau d’un petit nombre de sujets âgés, VIHnégatifs,
morts d’une autre cause.
Le rein semble largement
impliqué comme réservoir de virus car l’ADN du virus JC est trouvé
dans le tissu rénal de 10 à 50 % des personnes saines et dans les
urines de greffés de moelle osseuse, de sidéens, mais aussi de
femmes enceintes et de personnes immunocompétentes.
La
fréquence de la virurie ne semble pas être corrélée avec le degré
d’immunodépression et elle augmente progressivement avec l’âge
des sujets immunocompétents.
À la faveur d’un déficit
immunitaire, plus particulièrement à médiation cellulaire, le virus
JC est réactivé et essaimerait jusqu’au système nerveux central
(SNC) à partir d’organes périphériques (tels le rein, la moelle
osseuse, les ganglions ou la rate) par voie sanguine, via les
lymphocytes B infectés.
L’absence d’anticorps IgM contre le virus
JC, chez les personnes atteintes de LEMP, est en faveur de
l’hypothèse de la réactivation d’une infection latente par le virus JC.
La dissémination hématogène est confortée par la nature multifocale
ainsi que la localisation des lésions de démyélinisation près de la jonction substance blanche-substance grise, où se trouvent les
artérioles terminales de la vascularisation cérébrale.
L’hypothèse
d’une réactivation intracérébrale est encore soutenue par certains
auteurs.
Une fois dans le cerveau, le virus infecte et lyse les oligodendrocytes, entraînant une démyélinisation vraie.
Une étude
récente a montré une co-infection JC-human herpes virus type 6 (un
autre virus associé à des lésions démyélinisantes du SNC) au sein
des lésions de LEMP.
L’augmentation des cas de LEMP au cours du sida pourrait
s’expliquer par :
– l’augmentation du nombre de patients VIH-positifs survivant avec
une atteinte sévère de l’immunité cellulaire ;
– la constatation que la protéine Tat du VIH-1 semble augmenter la
transcription du virus JC ;
– la constatation que le cytomégalovirus pourrait exercer un
rétrocontrôle positif sur la réplication du virus JC in vitro ;
– la réaction immunitaire dans le SNC secondaire au VIH favorisant
la pénétration des lymphocytes B infectés par le virus JC.
Anatomopathologie
:
La LEMP réalise classiquement une atteinte bilatérale volontiers
asymétrique de la substance blanche hémisphérique et/ou
cérébelleuse. Les lésions peuvent aussi siéger dans le tronc cérébral
ou les noyaux gris.
Macroscopiquement, les lésions caractéristiques
sont des plages grisâtres déprimées, de consistance molle,
intéressant avec prédilection la substance blanche pariéto-occipitale
.
Il n’y a pas d’effet de masse.
Ces lésions, de taille variée, ont
des limites nettes et sont souvent confluentes.
Au maximum, elles
peuvent réaliser des lésions étendues, nécrotiques, voire cavitaires.
Les lésions débutantes forment de petits foyers grisâtres dans l’axe
blanc des circonvolutions cérébrales, parfois à la jonction cortico-sous-corticale.
Microscopiquement, les lésions correspondent à des plages de
démyélinisation, bien visibles sur les colorations myéliniques
(l’imprégnation argentique de Bodian Luxol en paraffine et la laque
hématoxylique de Loyez en celloïdine) avec un respect relatif des
axones.
Il s’y associe une gliose astrocytaire comportant des
astrocytes « bizarres », volumineux, voire monstrueux.
C’est
surtout en périphérie des lésions que l’on note des inclusions
intranucléaires dans les oligodendrocytes, réalisant l’aspect
d’« oligodendrocytes modifiés ».
Quelques infiltrats mononucléés lymphoplasmocytaires périvasculaires peuvent être
observés.
Les lésions nécrotiques ou cavitaires et les lésions récentes
comportent de très nombreux macrophages à cytoplasme spumeux.
L’immunohistochimie, l’hybridation in situ ou la microscopie
électronique permettent de mettre en évidence le virus dans le
noyau de ces oligodendrocytes.
L’examen ultrastructural montre
les particules virales caractéristiques d’environ 45 nm de diamètre,
rondes ou allongées.
Au cours du sida, des lésions limitées, intéressant la jonction corticosous-corticale et le cortex, ont été décrites. Plus souvent, les
lésions démyélinisantes sont étendues, nécrotiques.
L’atteinte
des noyaux gris, du cervelet et du tronc cérébral y serait
prédominante.
Les inclusions virales sont souvent abondantes.
Le
virus a dans certains cas été trouvé aussi dans le cytoplasme des astrocytes.
En microscopie électronique, des formations cylindriques
d’environ 300 nm de diamètre et des inclusions tubuloréticulaires
ont été décrites.
Ces dernières, dans le cytoplasme des cellules
endothéliales, pourraient être liées au taux élevé d’interféron chez
ces patients.
Des cellules géantes multinucléées exprimant les
protéines du VIH dans leur cytoplasme sont fréquemment observées
au sein ou en périphérie des plages de démyélinisation, au contact
des oligodendrocytes modifiés.
La co-infection d’une même cellule
par le VIH et le virus JC n’a jamais été rapportée.
Exceptionnellement ont été rapportées des tumeurs gliales malignes
chez des patients ayant une LEMP.
Ces observations ont fait évoquer la possibilité d’une transformation maligne des cellules
gliales sous l’influence du virus JC.
En effet, les virus de ce groupe
sont oncogènes chez l’animal.
Cependant, dans aucun de ces cas il
n’a été observé de particules virales dans les astrocytes anormaux.
Clinique
:
La LEMP est le résultat de l’infection lytique des oligodendrocytes
conduisant à une démyélinisation vraie et à la perte contingente de
la fonction neuronale.
Elle se caractérise donc par une altération de
la substance blanche, même si quelques cas d’atteinte localisée à la
substance grise ont été rapportés.
Les régions pariéto-occipitales
sont classiquement plus fréquemment concernées par le processus
de démyélinisation que les autres régions du SNC.
Cependant,
chez les patients infectés par le VIH, la LEMP revêt souvent un
aspect atypique.
Les lésions sont plus rapidement évolutives,
asymétriques, plus étendues, atteignant des régions habituellement
épargnées, comme le cervelet et le tronc cérébral, voire la moelle
épinière.
Ainsi, les atteintes très prédominantes de la fosse
postérieure, exceptionnelles jusqu’alors, sont maintenant considérées
comme « classiques » au cours du sida et surviendraient dans près
d’un tiers des cas.
Dans une étude radiologique, l’atteinte de la
substance grise est elle-même décrite chez 56,3 % des sidéens ayant
une LEMP.
La LEMP réalise une atteinte insidieuse, souvent au début seulement
« monofocale » et qui évolue sans rémission vers l’aggravation en
une atteinte multifocale du SNC. Les signes initiaux dépendent du
site de la première lésion démyélinisante, qui est habituellement,
mais pas nécessairement, postérieure.
Les troubles visuels sont ainsi
le symptôme révélateur dans 30 à 45 % des cas : quadranopsie ou
hémianopsie latérale, agnosie visuelle, simultagnosie, syndrome de
Balint, cécité corticale, etc.
Les déficits moteurs sont
également très fréquents (26 % des cas), de topographie variable
(monoparésie, hémiparésie, hémiplégie, etc), parfois
pseudopériphériques (simulant une paralysie radiale par exemple).
Les troubles cognitifs (35 % des cas) sont variés : modification de la
personnalité, confusion mentale, troubles mnésiques ou troubles de
l’attention, impersistance motrice, aphasie, agraphie, dyscalculie,
syndrome « de la main étrangère », etc.
Certaines LEMP peuvent
prendre le masque d’une démence dégénérative ou d’une
démence liée au VIH chez les sidéens.
Des troubles sensitifs (de
10 à 20 % des cas) et une atteinte cérébelleuse (de 10 à 15 % des cas),
plus fréquente dans l’infection par le VIH (près d’un tiers des cas),
sont également décrits.
Les crises d’épilepsie (de 5 à 7% des cas)
sont parfois inaugurales et compliquent plus souvent les
formes évoluées de la maladie.
Plus rarement, un syndrome
parkinsonien, un tableau évocateur d’une paralysie supranucléaire progressive, voire des mouvements choréiques,
ont été rapportés.
Les signes négatifs sont tout aussi importants : il n’existe pas de
céphalées, pas de fièvre et encore moins d’hypertension
intracrânienne.
Examens complémentaires
:
A - IMAGERIE CÉRÉBRALE :
Le scanner est souvent normal au début de la maladie.
La
discordance entre une imagerie normale et des symptômes et signes
neurologiques centraux focaux est déjà évocatrice du diagnostic.
L’imagerie par résonance magnétique (IRM) cérébrale est l’examen
de choix pour déceler la LEMP et est fortement évocatrice
lorsqu’elle montre :
– sur les séquences en T1, des lésions de la substance blanche pariéto-occipitale sous-corticale étendues aux fibres en « U » (ou
arquées), à limites très nettes suivant le tracé des circonvolutions,
hypo-intenses, le plus souvent multifocales, sans oedème
périlésionnel, ni effet de masse, ni prise de contraste ;
– sur les séquences en T2, les mêmes lésions, hyperintenses, à
prédominance sous-corticale, proches des sillons qu’elles soulignent,
respectant la substance grise.
Beaucoup plus rarement, on peut observer une très discrète prise de
contraste en périphérie des lésions, qui pourrait témoigner
d’une meilleure réaction immunitaire, mais dont le caractère
pronostique est débattu.
On peut tout aussi exceptionnellement
observer un effet de masse périlésionnel.
Aucun des signes en IRM n’a de valeur prédictive sur la survie des
patients, pas même l’étendue ni le nombre des lésions. Seule la
présence d’un effet de masse est statistiquement associée à un moins
bon pronostic.
L’intérêt du transfert de magnétisation et de la spectroscopie par
résonance magnétique nucléaire (RMN) dans le diagnostic positif
et le suivi évolutif des LEMP mérite d’être confirmé car ces
techniques n’ont fait l’objet que d’un nombre limité d’études.
Le
taux du transfert de magnétisation est beaucoup plus faible dans la LEMP que dans l’encéphalite à VIH par exemple et peut être un appoint diagnostique pour différencier ces deux pathologies chez
un patient sidéen.
Le profil métabolique de la LEMP en
spectroscopie RMN est caractérisé par une diminution du signal du
N-acétyl-aspartate (reflétant la souffrance neuronale), une
augmentation de la résonance des composés contenant de la choline
(démyélinisation), une diminution du signal de la créatine totale
(perte cellulaire) et la présence de lactate.
Le spectre paraît assez
homogène et pourrait aider au diagnostic de LEMP sans avoir
recours à la biopsie cérébrale.
Cependant, ces nouvelles techniques
sont encore très récentes et s’adressent essentiellement aux études
cliniques comme le suivi des lésions sous traitement.
L’analyse
du signal du myo-inositol a en effet été proposée comme un
indicateur de rémission de la LEMP.
La spectroscopie monophotonique au thallium-201 (Tl-201 SPECT) pourrait être un
autre examen non invasif utile pour le diagnostic différentiel
d’autres lésions, notamment chez les sidéens.
Ainsi, l’absence de
fixation du radioligand est habituelle dans la LEMP, mais un cas
récent prouvé histologiquement remet en question cette
affirmation.
L’objectif de ces examens couplés à la polymerase chain
reaction (PCR) JC dans le liquide cérébrospinal (LCS) est de pouvoir
éviter la biopsie cérébrale.
Elle reste cependant encore aujourd’hui
indispensable pour le diagnostic de certitude et pour les essais
thérapeutiques.
Bien qu’exceptionnellement proposée dans ce cas, l’artériographie
cérébrale réalisée chez quatre sur six patients VIH ayant une LEMP
prouvée par biopsie cérébrale a montré l’existence de blushs
parenchymateux et de shunts artérioveineux, non corrélés à la
présence ou non d’une prise de contraste à l’IRM.
Ces anomalies
reflètent la prolifération capillaire et la réaction inflammatoire périvasculaire observée autour des oligodendrocytes infectés.
B - BIOLOGIE :
La ponction lombaire n’apporte pas en soi d’éléments positifs en
faveur de la LEMP.
Le diagnostic sérologique de la LEMP n’a pas
d’intérêt en raison de la prévalence élevée des anticorps anti-JC virus
dans la population adulte et de la perturbation de la réponse
immunitaire fréquente chez ces malades pour la plupart
immunodéprimés.
Les techniques de PCR apparaissent intéressantes
car, appliquées à l’étude du LCS de patients atteints de LEMP, leur
sensibilité est de 74 à 92 % et leur spécificité de 92 à 100 %.
La
valeur prédictive d’une PCR JC positive dans le LCS sans signe
clinique et radiologique est encore inconnue.
Certains auteurs
estiment que, dans le cadre de l’infection par le VIH notamment, ces
patients doivent être étroitement surveillés.
C
- HISTOLOGIE :
Le diagnostic de certitude de la LEMP repose sur l’examen
histologique de tissu nerveux central infecté.
Celui-ci peut être
obtenu, soit par biopsie, le plus souvent en condition stéréotaxique,
soit en post mortem lors de la nécropsie.
Seul un diagnostic de
certitude doit être envisagé dans l’évaluation de l’efficacité d’une
nouvelle molécule.
Si aucun essai thérapeutique n’est envisagé, ou
en cas d’impossibilité de réaliser une biopsie cérébrale, des critères clinico-radio-biologiques peuvent suffire.
Causes
:
En l’an 2000, l’infection par le VIH est responsable de plus de 60 %
des cas de LEMP et doit être systématiquement recherchée quand le
diagnostic est évoqué.
Il s’agit d’une infection opportuniste
survenant en général à un stade avancé de l’immunodépression
(CD4 < 200/mm3) mais pas uniquement.
Elle est la complication
définissant le sida dans 1 % des cas.
Une revue de 230 cas colligés avant l’épidémie du sida montrait
que la LEMP était associée dans 62 % des cas à une maladie
lymphoproliférative, leucémie lymphoïde chronique et maladie de
Hodgkin surtout.
La LEMP est aussi une complication des déficits de l’immunité cellulaire, qu’ils soient iatrogènes (traitements
corticoïdes prolongés, immunosuppresseurs utilisés pour une
maladie systémique [lupus, Wegener, etc] ou dans le cadre d’une
transplantation d’organe ou de moelle osseuse) ou non
(sarcoïdose, tuberculose, etc).
Plus exceptionnellement, des cas de LEMP ont été rapportés pendant
la grossesse et chez des patients non immunodéprimés.
Le
pronostic est alors classiquement meilleur mais pas nécessairement.
Évolution
:
L’évolution de la LEMP est variable selon les individus, peut-être
parce qu’il existe des souches virales plus ou moins virulentes.
Elle se fait cependant dans l’immense majorité des cas vers
l’aggravation inéluctable et le décès survient en moyenne en 9 mois
chez les patients VIH négatifs et en 4 mois chez les sidéens.
Cependant, au-delà de l’anecdote, près de 9 % des sidéens ayant
une LEMP ont une survie supérieure à 1 an.
Enfin, les malades
non immunodéprimés auraient une survie prolongée (plusieurs
dizaines d’années pour certains).
Chez les patients infectés par le VIH, le pronostic serait meilleur quand le nombre de CD4 est
supérieur à 90/mm3 (médiane de survie à 9,4 mois au lieu de
3,6 mois) et lorsque la LEMP définit la maladie sida (7,5 mois) par
rapport aux patients déjà au stade de sida (3,2 mois).
Dans une
autre étude où le diagnostic de LEMP reposait sur la biopsie
cérébrale, les facteurs associés significativement à une survie
prolongée étaient : la LEMP comme première manifestation du sida ;
un nombre de lymphocytes T CD4 supérieur à 300/mm3 ; la prise
de contraste au scanner ou à l’IRM.
Ce dernier point n’est cependant
pas retrouvé dans une étude radiologique concernant 48 LEMP
prouvées histologiquement.
La PCR JC quantitative (charge virale) dans le LCS pourrait
également avoir une valeur pronostique.
Une évolution clinique
défavorable, malgré une thérapeutique highly active antiretroviral
therapy (HAART), serait probable quand la charge virale pour le
virus JC est supérieure ou égale à 5 log.
Une charge virale inférieure
à 50-100 copies/mL serait le seuil au-delà duquel le pronostic
évolutif est plus défavorable, sur une étude menée chez 15 patients
ayant une LEMP prouvée par biopsie cérébrale.
Cependant, une
étude montre que la PCR JC quantitative dans le LCS varie chez des
patients pourtant à des stades identiques de la maladie.
Thérapeutique
:
Aucun traitement spécifique n’a formellement fait la preuve de son
efficacité dans la LEMP.
Il a été signalé des cas isolés d’amélioration
ou de stabilisation clinique après traitement par la zidovudine à
fortes doses, la cytosine arabinoside, l’interféron alpha ou bêta, la
prednisone, la camptothécine, voire la vidarabine, mais aucune
étude d’envergure n’a démontré une réelle efficacité de telles
molécules.
Les travaux consacrés au traitement de la LEMP sont
plus nombreux dans l’infection par le VIH que dans les autres
formes d’immunodépression du fait même de la fréquence de la
maladie chez les sidéens.
L’efficacité des inhibiteurs de la topo-isomérase-I, comme le
topotécan qui inhiberait la réplication du virus JC in vitro à des
concentrations qui pourraient être atteintes dans les tissus humains,
et l’efficacité réelle du cidofovir sont en cours d’évaluation.
Bien que
des observations anecdotiques aient rapporté une certaine efficacité
de ces molécules, celle-ci ne semble malheureusement pas constante.
En revanche, plusieurs sources concordantes ont souligné l’efficacité
de la restauration d’une immunité cellulaire correcte.
Quand la LEMP survient en cas d’immunodépression iatrogène, l’arrêt (quand
il est possible) ou l’allègement du traitement suffit, en général, pour
stabiliser l’infection et parfois même entraîner la guérison.
Dans
l’infection par le VIH, les combinaisons thérapeutiques de type
HAART incluant en général au moins une antiprotéase apparaissent
être aujourd’hui le meilleur traitement de la LEMP.
La
survie médiane des patients ainsi traités est supérieure à
46 semaines.
De même, on observe une diminution de la PCR JC
dans le LCS parallèle à l’amélioration clinique.
Malheureusement, l’efficacité de ces multithérapies n’est pas
constante et certains travaux viennent obérer l’enthousiasme initial.
L’efficacité de ces thérapeutiques serait peut-être liée aussi à la
réponse sur la charge virale sérique du VIH.
D’autres auteurs ont
également rapporté le développement de cas de LEMP, soit à
l’instauration, soit malgré un traitement anti-VIH de type HAART
, soulevant la question de la durée de la réponse à de telles
thérapeutiques.
Les critiques principales de ces différentes études
sont qu’elles ne reposent pas, pour la plupart, sur une confirmation
histologique de la LEMP, qu’elles concernent presque toujours des
LEMP à PCR JC positive dans le LCS et qu’elles concernent un suivi
dépassant rarement 1 année, alors que 9 % des patients ayant une
LEMP au cours du sida ont déjà une survie supérieure à 1 an.