Variabilité génétique des souches virales HBV et HDV circulant dans la région du Sahara en Afrique et étude de la co-spéciation HBV/HDV

Genetic variability of HBV and HDV Flowing in Sahara region in Africa and the study of co-speciation HBV/HDV

• Auteur / Autrice : Mariama Abdou Chekaraou
• Direction : Paul Deny, Nerville Emmanuel Gordien
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 13

Mots clés

Mots clés contrôlés

Variabilité génétique

Ethnologie -- Sahara occidental

Ethnologie -- Niger

Génotype

Recombinaison génétique

Antigène delta

Virus de l'hépatite B

Résumé

L’infection par le virus de l’hépatite B (HBV) constitue en Afrique Subsaharienne un problème de santé publique majeur. Le taux de prévalence de la protéine d’enveloppe du virus, l’antigène HBs (AgHBs) peut atteindre jusqu’à 30% dans certains pays. De plus on estime entre 70 à 100 millions le nombre de porteurs chroniques de l’HBV avec une fréquence de décès annuels de l’ordre de 250 000. Les données concernant l’infection concomitante par le virus de l’hépatite D (HDV) virus satellite de l’HBV, sont très rares car très peu d’études ont été conduites. Les génotypes HBV/E, et l’HBV/A ont été identifiés en Afrique subsaharienne, le génotype D étant cantonné à l’Afrique du Nord. De plus, plusieurs souches recombinantes entre le génotype E et les génotypes, A et D ont aussi été décrit. Concernant l’HDV, 4 génotypes « africains », HDV 5, -6, -7 et -8 ont été caractérisés au laboratoire chez des patients africains immigrés en France, infectés dans leur pays d’origine. Au cours de cette étude nous avons voulu déterminer l’épidémiologie moléculaire des souches HBV et HDV circulant au Niger, et plus généralement dans la région du Sahara (Mali de Mauritanie et du Tchad). Au partir d’une cohorte de donneurs de sang du Niger porteurs de l’AgHBs, nous avons retrouvé que 80% des souches étudiées appartenaient au génotype E. Ces souches présentaient une variabilité génétique significativement plus différente que celle décrite pour les souches HBV/E de la littérature (p<0,005) suggérant une diffusion plus ancienne de l’infection au Niger. De plus, nous avons mis en évidence un nouveau recombinant HBV/D-E entre des souches HBV/D et HBV/E, représentant près de 20% des souches isolées de notre cohorte, présentant des points de cassures précis, situés dans des « points chauds » de recombinaison décrits dans la littérature. Ce recombinant HBV/D-E présentait un taux de divergence dans sa séquence nucléotidique complète de plus de 4% en par rapport aux sous génotypes HBV/D décrits à ce jour. Les analyses phylogénétiques extensives effectuées nous permettent de le classer clairement comme un nouveau sous génotype, nous avons proposé HBV/D8. De même, comme décrits aussi par d’autres équipes, nous avons mis en évidence d’autres recombinants HBV-E/D, à la fois au Niger, mais aussi en Mauritanie avec des profils différents les uns des autres, témoignant de la grande variabilité génétique des souches virales dans la région. En revanche, la prévalence de l’infection Delta au Niger semblait a priori faible. Quatre souches de notre cohorte (7,8%), toutes de génotype HDV-1 ont été isolées. L’étude de la co-spéciation HBV/HDV dans cette région de l’Afrique saharienne (Niger, Mali de Mauritanie et du Tchad) a été entreprise à partir de 82 échantillons de la collection des sérums HDV positifs du laboratoire. Le génotype E était associé à tous les génotypes delta présents HDV-1, -5 et -7. De même, une souche HBV/D était aussi capable de s’associer à l’HDV-1 et -5. Afin de tester si l’enveloppement de HDV par HBV était dépendant ou non des génotypes des souches virales, nous avons mis au point un modèle cellulaire in vitro de co-transfection transitoire de plasmides codant la protéine AgHBs et la grande protéine delta. La méthode de mesure consistait en l’évaluation de la formation de particules pseudo-virales. Les résultats préliminaires obtenus à l’aide de HBV/D co-transfecté avec les génotypes HDV-1, HDV-3, HDV-5 et HDV-6 et HDV-7, montrent que HDV-1, mais pas HDV-5, était enveloppé. Grâce à ce modèle, les études seront poursuivies afin d’analyser la capacité d’enveloppement des différents « génotypes delta africains » par le génotype E.

Infection with hepatitis B (HBV) in SubSaharan Africe is an issue of major public health. The prevalence of the envelope protein of the virus, HBs antigen (HBsAg) can reach up to 30% in some countries. In addition it is estimated between 70 to 100 million, the number of chronic carriers of HBV with an annual death rate of about 250 000. Data on coinfection with hepatitis D (HDV) virus satellite of HBV are very rare because very few studies have been conducted. In terms of molecular characterization of HBV and HDV circulating strains, studies, although partial and conducted with a small number of samples, have been reported. Two HBV genotypes, HBV/E, and HBV/A (with its sub genotypes A1, A2, A3, A4 and A5) have been mainly identified in sub-Saharan Africa. Genotype D is confined to North Africa. In addition, several recombinant strains between genotype E and genotypes A and/or D have also been described. Concerning the HDV, 4 ''African genotypes'', HDV-5, -6, -7 and -8 have been characterized in the laboratory from African patients immigrants in France, who had been infected in their country of origin. Two studies conducted in Gabon confirmed the presence of HDV genotype-7 and -8. In this study we wanted to determine the molecular epidemiology of HBV and HDV strains circulating in Niger and more generally in the Sahara region, in neighboring countries of Mali from Mauritania and Chad. In a cohort from blood donors in Niger HBsAg carriers, we found that 80% of the studied strains belonged to genotype E. These strains showed genetic variability significantly different from that described for HBV/E strains of the literature (p <0. 005) suggesting an ancient diffusion of infection in Niger. Furthermore, we identified a new recombinant HB /D-E between strains HBV/D and HBV / E, representing nearly 20% of strains isolated in our cohort, with the specific breakpoints located in hotspots recombination described elsewhere in the literature. The recombinant HBV/D-E showed a divergence in its complete nucleotide sequence of more than 4% as compared to HBV genotypes /D described to date. The extensive phylogenetic analyses carried out allow us to classify it as clear as a new genotype, we proposed HBV/D8. Similarly, as also described by other teams, we have highlighted other recombinant HBV/E-D, both in Niger, but also in Mauritania with profiles different from each other, reflecting the high genetic variability of viral strains in the region. In contrast, the prevalence of HDV infection in Niger seemed a priori low. Four strains in our cohort (7. 8%), all classified as genotype HDV-1 were isolated. The study of HBV / HDV co-speciation in this region of Saharan Africa (Niger, Mali, Mauritania and Chad) was undertaken from 82 samples from the laboratory collection of HDV positive serum. Genotype E was associated with all delta genotypes found, HDV -1, -5 and -7. Similarly, HBV/D strain was also able to envelope the HDV-1 and -5. To test whether the envelopment of HDV or HBV was dependent or not on genotypes of virus strains, we developed a cellular in vitro model of transient co-transfection of plasmids encoding the HBsAg protein and large delta protein. The measurement method consisted of evaluating the formation of viral like particles. Preliminary results obtained with HBV/D co-transfected with HDV-1, -3, -5, -6, and -7, showed that HDV-1, but not HDV-5, was wrapped. With this model, studies are continuing to analyze the ability of the genotype E to wrapping different ''Delta African genotypes''.