Thèse soutenue

Le virus de l'hépatite delta : implication du stress oxydant, de STAT-3 et de NF-kappaB dans la pathogénèse virale

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Auteur / Autrice : Ségolène Brichler
Direction : Dina KremsdorfNerville Emmanuel Gordien
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Virologie
Date : Soutenance en 2011
Etablissement(s) : Paris 5

Résumé

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Le virus de l'hépatite delta (VHD) est un satellite du virus de l’hépatite B (VHB). Il utilise les protéines d’enveloppe de ce dernier pour former ses particules virales. Le génome du VHD code deux protéines, p24 (ou petite protéine sHDAg) et p27 (ou grande protéine LHDAg), à partir d’une seule phase de lecture ouverte située sur l’antigénome, et ce, grâce à un mécanisme d’édition de l’ARN messager. P24 et p27 sont strictement identiques, exceptés pour les 19 acides aminés additionnels en C-terminal de p27, qui contiennent un site d'isoprénylation sur le résidu cystéine en position 211 (C211). Cette isoprénylation est critique pour l’adressage de la ribonucléoprotéine delta à la membrane du réticulum endoplasmique (RE), pour son interaction avec les protéines d'enveloppe du VHB et pour l’assemblage et la sécrétion des virions delta. Au cours de l’infection VHB/VHD, on observe en règle générale une inhibition de la réplication du VHB. Cependant, la maladie hépatique qui en résulte est beaucoup plus grave, avec une plus grande fréquence des formes fulminantes, et surtout une progression accélérée vers la cirrhose et le carcinome hépatocellulaire. Les mécanismes de cette aggravation ne sont pas élucidés, mais suggèrent une pathogenèse spécifique liée au VHD. Afin d’explorer ces questions, nous avons utilisé un modèle de transfection transitoire de cellules hépatocytaires Huh7, à l’aide de plasmides codant les protéines delta p24 et p27. Dans une première étude, nous montrons que p27, et p24 dans une moindre mesure, inhibent la réplication du VHB, en bloquant l’activation des enhancers 1 et 2 responsables du haut niveau de réplication du VHB et de la spécificité hépatocytaire de cette réplication. De plus, nous montrons que p27 est capable d’activer le promoteur du gène codant la protéine antivirale MxA inductible par les interférons de type I (IFNa/b) et de potentialiser l’effet des IFNa/b sur ce promoteur MxA. Dans une seconde étude, nous avons recherché des mécanismes de pathogenèse spécifique liés au VHD, responsables de l’aggravation de la maladie hépatique au cours de l’infection VHB/VHD. L’activation des voies du stress oxydant semble être un mécanisme électif dans la pathogénicité des virus des hépatites B et C (VHC). En effet, les protéines non structurales, NS5A notamment, et la capside du VHC, ainsi que la protéine HBx et les protéines d’enveloppe du VHB, sont capables d’induire un stress oxydant au sein de la cellule. De nombreux facteurs de transcription impliqués dans diverses voies de signalisation cellulaire sont ainsi activés. Parmi ceux-ci, on distingue STAT-3, considéré comme un véritable oncogène, et NF-kB, deux facteurs clefs de la régulation de la prolifération et de la mort cellulaire, dont l’activation a été retrouvée dans de nombreux types de cancers dont l’hépatocarcinome cellulaire. Nos résultats montrent que p27 induit de façon significative un stress du RE, ainsi qu’une augmentation de la synthèse de l’enzyme NADPH oxydase 4 (Nox4), impliqués dans la production en excès de radicaux oxygénés (ROS) dans la cellule et la phosphorylation sur sérine ou thréonine de nombreux facteurs de transcription. Nous montrons en effet dans notre modèle, une production de ROS significativement plus élevée dans les cellules exprimant p27, de même que la phosphorylation et la translocation nucléaire de STAT-3 et de NF-kB. Ces résultats sont confirmés par l’utilisation d’antioxydants et d’inhibiteurs calciques qui inhibent cette activation. De même, en utilisant un plasmide p27 où la C211 est mutée en Sérine, nous avons obtenu une diminution de 50% de l’activation de STAT-3 et de NF-kB confirmant le rôle de l’isoprénylation dans les effets observés. Ainsi, en conclusion, nos résultats constituent une première approche de la compréhension des mécanismes de la pathogenèse hépatique spécifique liée au VHD.