Etude de la différence de susceptibilité des lentivirus de primates aux interférons de type I

Study of the different susceptibility of primate lentiviruses to type I Interferons

• Auteur / Autrice : Stéphanie Cordeil
• Direction : Andrea Cimarelli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 11/12/2012
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Jury : Président / Présidente : Renaud Mahieux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Andrea Cimarelli, Renaud Mahieux, Fabrizio Mammano, Jean-Philippe Herbeuval, Nathalie Bendriss-Vermare, Stéphane Emiliani
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Fabrizio Mammano, Jean-Philippe Herbeuval

Mots clés

Mots clés contrôlés

Virus immunodéficience primates

Macrophages

Interférons

VIH (virus)

Mots clés libres

Lentivirus de primate

Interférons

Pathogenèse lentivirale

Macrophages

Primate lentiviruses

Interferons

Lentiviral pathogenesis

Macrophages

Résumé

Les IFN-I (interférons de type I), principalement IFN et , constituent un mécanisme de défense primordial de l’hôte contre les pathogènes. Pourtant, dans le cas du VIH-1 (virus de l’immunodéficience humaine), la relation entre les IFN-I et la réplication virale apparaît plus complexe. En effet, si les IFN-I inhibent la réplication du VIH-1 ex vivo, un état d’hyperactivation permanent de la réponse IFN-I a été récemment associé à la progression vers le SIDA ainsi qu’à une forte virémie chez les patients infectés par le VIH-1. De même, la dérégulation de la réponse IFN-I est un critère déterminant dans l’issue pathogénique de certains modèles d’infection virale chez le singe. Si l’hypothèse du rôle pathogénique des IFN-I s’avère correcte, le VIH-1 pourrait avoir évolué afin de se répliquer même en présence d’une telle réponse, qui semble être au final, plus délétère pour l’hôte que pour le virus. L’objectif de ce travail a été d’évaluer la résistance du VIH-1 aux IFN. Dans ce contexte, le VIH-1 a été comparé au VIH-2 et au SIVmac (virus de l’immunodéficience simienne), virus phylogénétiquement proches mais peu ou pas pathogènes pour l’homme, lors de l’infection de plusieurs types cellulaires tels que des lymphocytes, des macrophages et des cellules dendritiques. En accord avec l’hypothèse initiale de travail, les expériences réalisées ont montré que le VIH-1 est capable de se répliquer dans les cellules primaires prétraitées avec des doses d’IFN comparables à celles mesurées in vivo, alors que la réplication des virus VIH-2/SIVmac est complètement bloquée, même à des concentrations très faibles d’IFN. Ce travail a permis de démontrer que le blocage induit par l’IFN s’exerce au niveau des phases précoces de l’infection et plus précisément à l’étape de la transcription inverse. En effet, les données obtenues suggèrent que l’IFN induit l’expression d’un effecteur cellulaire qui affecte différentiellement la stabilité des complexes viraux, ce qui se traduit par un défaut d’accumulation de l’ADN viral plus important pour le VIH-2 et le SIVmac, que pour le VIH-1. La différence de susceptibilité des lentivirus de primates aux IFN-I pourrait ainsi expliquer en partie, les différents niveaux de réplication de ces virus, associés à leurs degrés de pathogénicité in vivo.

Type I Interferons (IFN-α/β, herein IFNs) provide an important mechanism of defense against pathogens and regulate in a paracrine and autocrine manner both intrinsic and adaptive immune responses. In the case of HIV-1 however, the relationship between IFNs and viral replication appears more complex. Indeed, if IFNs have been described to interfere with HIV-1 at basically all phases of its life cycle ex vivo, an IFN-induced state is linked to AIDS progression and to high viral loads in HIV-1 infected individuals. Similarly, a deregulated and prolonged IFN production/state seems one of the main distinguishing features between pathogenic and non-pathogenic SIV infection in primate animal models, suggesting that a deregulated IFN-state may be more detrimental to the host than to the virus itself in vivo.If this hypothesis is correct and if HIV-1 plays an active role in the perpetration of this antiviral state, it is possible that HIV-1 may have overall evolved to cope with this environment, remaining able to replicate despite it.To determine whether HIV-1 was better armed to replicate in the presence of an IFN-state environment than other primate lentiviruses, we compared HIV-1 to SIVmac and more importantly to HIV-2 that albeit capable of inducing AIDS in humans does so in a much less aggressive manner. In agreement with the initial hypothesis, our results indicate that HIV-1 is better fit to replicate in primary cells in the presence of amounts of IFN comparable to the ones measured in vivo, while the replication of HIV-2/SIVmac viruses is completely blocked even in the presence of low levels of IFN. By decorticating the effects of IFNs on the early and late phases of the viral life cycle in primary macrophages, we show here that the main target of the differential action of IFNs are the early phases of infection. More specifically, with time kinetics that we determine herein, IFNs induce cellular factor/s that differentially affect the stability of pre-reverse transcription complexes of HIV-2, but not of HIV-1. Our results could underlie a different evolutionary adaptation of primate lentiviruses to interferons that might be responsible for their different pathogenicity in vivo.