Caractérisation des étapes précoces de l'infection par le HIV-1 dans les monocytes, les macrophages et les lymphocytes

Characterizationof the early steps of HIV-1 infection in monocytes, macrophages and lymphocytes

• Auteur / Autrice : Vanessa Arfi
• Direction : Andrea Cimarelli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science de la vie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : École normale supérieure (Lyon ; 1987-2009)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Macrophages

Lymphocytes

Monocytes

Mots clés libres

Etapes précoces de l’infection

Hiv-1

Résumé

Le Virus de l’Immunodéficience Humaine de type 1 (HIV-1) cible principalement les lymphocytes T, les monocytes, les macrophages et les cellules dendritiques. L'infection de ces cellules débute par une série d’événements définis comme les étapes précoces du cycle viral. Notre objectif était de caractériser les effets des facteurs clés viraux et cellulaires intervenant lors de ces étapes, et d’étudier le comportement encore peu caractérisé des génomes viraux infectieux. Nous avons exploré les étapes précoces de l’infection dans les cellules cibles du HIV-1 en établissant de manière systématique les cinétiques de décapsidation, de synthèse et d’intégration de l’ADN viral, ainsi que la cinétique de stabilité fonctionnelle des complexes de transcription inverse (RTC). Contrairement aux précédentes études, nous avons montré que les monocytes supportent l’infection par le HIV-1, même si celle-ci est beaucoup plus lente que dans les autres types cellulaires. Pour les types cellulaires plus permissifs, nous avons montré que l’infection était caractérisée par des événements spécifiques à chaque type cellulaire. Ainsi, notre analyse a révélé l’existence d’un délai constant entre les étapes de transcription inverse et d’intégration. Ce délai reflète probablement le temps nécessaire à l’import nucléaire, et non au trafic des RTC par le cytosquelette qui ne semble pas avoir de rôle majeur lors des étapes précoces de l’infection. De plus, nous avons montré que les processus de décapsidation et de transcription inverse s’effectuent en parallèle, et non de manière séquentielle comme proposé précédemment. Enfin, de grandes différences existent entre les différents types cellulaires en ce qui concerne la stabilité fonctionnelle des RTC. Toutes ces données suggèrent que la susceptibilité des cellules à l’infection résulte d’une balance entre vitesse de transcription inverse et stabilité fonctionnelle des RTC, caractéristique de chaque type cellulaire.

The Human Immunodeficiency Virus Type I (HIV-1) preferentially targets T cells, monocytes, macrophages and dendritic cells. The infection of these cells begins with a series of events defined as the early steps of the viral life cycle. Our objective was to characterize these steps by characterizing the behaviour of infectious viral genomes that, for reasons yet unknown, constitute only a minor fraction of the total. We explored the early steps of viral infection in HIV-1 target cells by determining systematically the kinetics of viral DNA synthesis, integration, uncoating, as well as by introducing and measuring a novel parameter in the stability of viral complexes at their pre-RT state. In contrast to previous reports, we have shown that non-stimulated monocytes support HIV-1 infection instead of restricting it, although the early steps of infection proceed with extremely long kinetics compared to the other cell types. In cells more permissive to HIV-1 infection, our analysis revealed that infection is characterized by a series of parameters that are specific to a given cell type. Overall, our results indicated the existence of a constant delay between the end of reverse transcription and integration, even in the absence of an intact cytoskeleton. Moreover, we have shown that uncoating proceeds together with but not after reverse transcription. Finally, there are significant differences between the different cell types, in terms of functional stability of RTCs Our comparative analysis indicates that the success of HIV-1 infection may be governed by a cell type specific balance between the speed of reverse transcription and the stability of functional RTCs.