Etude des mécanismes de haute pathogénicité des Henipavirus

Study on mecanisms of high pathogenicity of Henipaviruses

• Auteur / Autrice : Kévin Dhondt
• Direction : Branka Horvat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Vie
• Date : Soutenance le 21/11/2014
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre International de Recherche en Infectiologie (Lyon ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Renaud Mahieux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Branka Horvat, Renaud Mahieux, Bernard Delmas, Daniel Gonzalez-Dunia, Laurence Garnier, Sonia Longhi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernard Delmas, Daniel Gonzalez-Dunia

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles animaux

Immunologie

Virus Nipah

Zoonoses

Maladies infectieuses émergentes

Mots clés libres

Maladie infectieuse

Zoonose

Virus Nipah

Pathogène émergent

Modèle animal

Immunologie

Infectious disease

Zoonosis

Emerging pathogen

Virus

Animal model

Immunology

Résumé

Les Henipavirus sont des paramyxovirus zoonotiques émergents hautement pathogènes. Ils sont capables d’infecter un large spectre d’hôtes incluant notamment la chauve-souris frugivore (réservoir naturel), le porc et l’homme. Etant donné leur très grande dangerosité et en l’absence de traitements curatifs ou prophylactiques efficaces, ces virus doivent être manipulés dans un laboratoire de classe P4. Dans une première partie, nous étudions l’effet de composés glyco-amino-glycanes sur l’infection par les Henipavirus ainsi que leur potentielle application en tant que traitement. Dans une seconde partie, nous nous attachons à comprendre les interactions entre le système immunitaire de l’hôte et le virus. Afin de mieux comprendre ces interactions, nous avons utilisé une approche basée sur l’utilisation de souris déficientes pour certaines voies de l’immunité. En effet, bien que les récepteurs cellulaires au virus (EFN B2 et B3) soient fonctionnels chez la souris, celle-ci est résistante à l’infection par voie intrapéritonéale. Nous avons analysé la susceptibilité au virus Nipah (NiV) de souris privées de différentes voies du système immunitaire inné et adaptatif. Les résultats obtenus permettent d’envisager certaines lignées de ces souris comme nouveaux modèles animaux pour l’étude de l’immunopathogénèse du NiV. Cette étude suggère aussi que le système interféron de type I joue un rôle crucial dans la limitation de la propagation virale vers le cerveau et que les lymphocytes T sont nécessaires à la complète élimination du virus. Les macrophages jouent, quant à eux, un rôle central et indispensable, à l’interface entre système inné et adaptatif. Enfin, nous abordons les prémices d’un projet visant à identifier les différences d’interactions au niveau moléculaire entre les protéines non-structurales du virus et les protéines du système immunitaire inné chez l’Homme et la souris afin de voir s’il se dégage des différences d’interactions pouvant expliquer les différences de pathogénie. Ces travaux ont donc permis d’identifier de nouveaux modèles animaux et de mieux caractériser les interactions entre le pathogène et le système immunitaire de l’hôte, de l’échelle moléculaire à l’échelle de l’organisme entier. Néanmoins, les mécanismes précis de ces interactions restent à élucider et permettront certainement de mieux comprendre la grande diversité de pathogénie des Henipavirus.

Henipaviruses are highly pathogenic emerging zoonotic paramyxoviruses. They can infect a broad spectrum of mammals including flying foxes (Pteropus fruit bats), its reservoir, pigs and humans. As there are neither therapeutic drugs nor efficient prophylactic treatment towards these highly lethal viruses, they have to be manipulated in biosafety level-4 laboratories. In the first part of this thesis, we study the role of glyco-amino-glycans on Henipavirus infection and their potential use as treatment. In the second part, we describe the interaction between the host immune system and the pathogen. To investigate these interactions, we took advantage of different transgenic mouse models deficient for some immune pathways. Indeed, although mice possess the viral entry receptor for Henipaviruses, they do not succumbed to intraperitoneal infection. We analyzed the susceptibility to Nipah virus (NiV) infection of mice deleted for different components of innate and adaptive immune systems. Obtained results showed that some of these mice can be used as new models for NiV immunopathogenesis study. This study also suggests that type I interferon system plays a major role in limitation of viral spreading to the brain and that T cells are necessary for full viral clearance. Macrophages act at the crossroad of immunity, between innate and adaptive system. Finally, we deal with the preliminary phases of a project which aims to identify the differences, at a molecular level, of interaction between non-structural viral proteins and innate immunity proteins in mice and human. Such differences could explain the different clinical patterns that are observed in these species. In conclusion, this thesis allowed to identify new animal models and to better characterize host-pathogen interactions, from molecular to whole organism level. However, the precise mecanisms of these interactions remain to be elucidated and would probably help to understand the great diversity of pathogeny of Henipaviruses.