Le cerveau est placé dans la boîte crânienne où il baigne totalement dans le liquide cérébro-spinal, on parle aussi de liquide céphalo-rachidien. Il a une forme générale ovoïde composée de deux hémisphères séparés par un profond sillon médian.
Vue d’ensemble
La surface des hémisphères est constituée d’un «manteau» de substance grise qui constitue l’écorce cérébrale ou cortex. Il est formé de neurones et de cellules de soutien appelées cellules gliales. Sous le cortex se trouve la substance blanche centrale ; elle contient, entre autres, des fibres nerveuses myélinisées (lire plus bas) issues des cellules du cortex ou y parvenant. Au sein de la substance blanche sont situés de volumineux noyaux gris. Ce sont des centres sous-corticaux appelés noyaux gris centraux. Ils sont composés des corps striés et de la couche optique ou thalamus.
Le neurone : cellule nerveuse
Le cerveau est un réseau complexe constitué de dizaines de milliards de neurones. Un neurone est au cerveau ce que l’hépatocyte est au foie, ou les globules blancs, rouges, etc. au sang, c’est-à-dire une cellule spécialisée propre au tissu nerveux. Un neurone présente deux types de prolongements, appelés dendrites et axone ; les premiers sont chargés de recevoir l’influx nerveux, le second ayant pour rôle de le transmettre à un autre neurone. La transmission de l’influx nerveux est rendue possible grâce à la présence de myéline : il s’agit d’une substance « grasse » qui isole l’axone en l’entourant, à la manière d’une gaine plastique autour d’un fil électrique.
La barrière hémato-encéphalique
Du fait de son rôle fondamental, le cerveau est un tissu particulièrement bien protégé des agressions externes, par la boîte crânienne. Il est aussi mis à l’abri des agressions internes par une structure particulière qui s’appelle la barrière hémato-encéphalique (BHE). La BHE est formée par les cellules endothéliales des capillaires cérébraux, chaque cellule étant soudée aux autres par des jonctions intercellulaires parfaitement jointives. La BHE s’organise en un réseau complexe de vaisseaux sanguins qui irriguent, et par conséquent alimentent en oxygène et nutriments, le cerveau. Cette barrière contrôle strictement les échanges entre le sang et le cerveau et limite en particulier l’infiltration intracérébrale par des leucocytes ou des bactéries pathogènes. Sachez aussi qu’une augmentation de la perméabilité de la BHE vis-à-vis de facteurs circulants, de leucocytes ou de bactéries est associée à plusieurs pathologies du SNC, telles que tumeurs cérébrales, sclérose en plaques, infections virales ou bactérienne. La BHE joue un rôle pivot dans l’infection du SNC par le VIH. D’un côté celui-ci est capable de la détériorer avec toutes les conséquences néfastes que cela peut avoir ; d’un autre côté, en jouant son rôle de barrière, la BHE limite l’entrée des antirétroviraux, faisant du système nerveux un réservoir du VIH. Pour compliquer encore la situation, il y a fort à parier que les antirétroviraux sont eux-même capables d’altérer la BHE !
Le VIH et le système nerveux central
L’infection du SNC par le VIH se produit entre quelques heures et quelques jours après la pénétration du virus dans l’organisme. Peu après l’infection et une fois dans le SNC, le virus devient latent, c’est-à-dire qu’il ne se multiplie pas ; il n’est alors présent dans ce tissu qu’en très faible quantité. Les troubles neurologiques, notamment la démence associée au VIH n’interviendront que plusieurs années plus tard et nécessitent, semble-t-il, la présence et la multiplication du VIH. De plus, l’accumulation de macrophages dans le SNC, dont certains infectés par le VIH, est nécessaire à la survenue de troubles cliniques neurologiques caractéristiques. D’ailleurs, la présence de VIH dans le SNC et la moelle osseuse, tissus au niveau desquels les macrophages sont une cible majeure de l’infection, est toujours associée aux signes cliniques du sida.
Monocytes/macrophages et cheval de Troie
Bien qu’il soit possible que le VIH pénètre le SNC sous forme « libre », il est plus probable que les macrophages, présents dans la circulation sanguine et cibles importantes du virus, jouent le rôle de «cheval de Troie». Ce phénomène est d’autant plus important que la migration de monocytes de la moelle osseuse vers le SNC, et par conséquent le renouvellement des macrophages dans le cerveau, est accrue lors de l’inflammation liée à l’infection par le VIH.
L’interaction des cellules sanguines, les monocytes, infectées par le VIH avec les cellules endothéliales constitutives de la BHE altère sa perméabilité. Elle augmente aussi l’expression dans le cerveau de molécules impliquées dans les processus inflammatoires : les cytokines et les chémokines. L’ensemble de ces phénomènes favorise la migration de cellules sanguines dans le SNC et, par un processus complexe, l’altération d’un grand nombre de neurones, avec à la clef la survenue des troubles neurologiques associés au sida, dont l’encéphalite à VIH, la neurodégénérescence et les infections opportunistes du SNC.
Et la moelle osseuse ?
Alors que la moelle osseuse est l’organe majeur qui produit les différentes cellules sanguines chez l’adulte, on ne sait pas grand chose sur la conséquence qu’a l’infection par le VIH sur la production de ces différents types de cellule. Cependant, il est intéressant de noter que la prévalence d’une anémie est le meilleur facteur prédictif de la démence associée au VIH. Par ailleurs, il est possible que l’infection des monocytes/macrophages présents dans la moelle osseuse soit le fait d’une redistribution du virus à partir du système immunitaire.
A retenir
Les macrophages destinés à rejoindre le SNC constituent une cible majeure de l’infection par le VIH. Ces cellules sanguines s’accumulent dans le SNC très tôt après l’entrée du virus, elles y restent en très petit nombre durant la période asymptomatique de l’infection, mais sont présentes en quantité importante lors du développement d’un sida, d’une encéphalite ou de la démence associée au VIH.
