Identification d’échanges génétiques modulaires entre des populations d’ARN complets ou tronqués en région 5’non codante d’Entérovirus du groupe B dans des cardiomyocytes humains primaires : impact sur la pathogénèse des cardiomyopathies dilatées inexpliquées chez l’Homme

Identification of modular genetic exchanges in the 5’untranslated region between deleted and complete group-B Enterovirus RNA populations in primary human cardiomyocytes : impact onto the pathogenesis of unexplained human dilated cardiomyopathy cases

• Auteur / Autrice : Paul-Antoine Gretteau
• Direction : Laurent Andreoletti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine
• Date : Soutenance le 13/12/2018
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences Fondamentales et Santé (Reims, Marne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Cardiovir - EA Virologie EPCH Etude des caractères génétiques et Phénotypiques des entérovirus responsables de pathologies Cardiaques Humaines aigues et chroniques
• Jury : Président / Présidente : Sophie Gangloff
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Andreoletti
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marie-Anne Rameix-Welti, Ali Amara

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cardiomyopathie dilatée

Entérovirus humain B

Mots clés libres

Enterovirus B

Cardiomyocytes humains primaires

Cardiomyopathie dilatée

Délétion génomique en extrémité 5'

Infection persistante

Recombinaison génomique

Enterovirus B

Human primary Cardiomyocytes

Dilated cardiomyopathy

5' terminal genomic deletion

Persistent infection

Genomic recombination

Résumé

Les entérovirus du groupe B (EV-B) sont une cause majeure de myocardite aiguë, précurseur de la myocardite chronique et de la cardiomyopathie dilatée (CMD) chez l’homme. Les mécanismes moléculaires viraux impliqués dans la progression de la myocardite aiguë vers la phase chronique et la CMD restent inconnus. En utilisant une approche NGS, nous avons détecté des populations persistantes majoritaires d’EV-B tronquées en extrémité 5’, associées à des formes complètes mineures dans des cas de CMD. Afin évaluer leur impact sur la fonctionnalité des cardiomyocytes, nous avons transfecté dans des cardiomyocytes primaires (HCM) des ARN viraux clonés et identiques à ceux détectés dans les cas de CMD. Les formes EV-B majoritaires tronquées en extrémité 5’, seules ou associées à des populations complètes « auxiliaires » pourraient altérer les fonctions des HCM par des activités de la P2A virale. L'existence de mécanismes de recombinaison génomique entre les populations virales persistantes tronquées et complètes a été étudiée par un test de recombinaison d’ARN EV-B défectifs transfectés dans des HCM. Cette approche in vitro a produit majoritairement des recombinants non-homologues caractérisés par des échanges génétiques dans la région 5’NC (spacer1/2). Nos résultats indiquent l’existence d’événements de recombinaison génomique en région 5’ entre les populations d’EV-B tronquées et complètes qui pourraient contribuer au développement de la CMD. Une meilleure compréhension des mécanismes de persistance virale permettra le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour lutter contre les infections chroniques par les EV-B.

Group-B Enteroviruses (EV-B) are a common cause of human acute myocarditis, a disease that is a precursor of chronic myocarditis and dilated cardiomyopathy (DCM). However, the viral molecular mechanisms involved in the progression of acute to chronic myocarditis and subsequently to DCM remain unknown. Using NGS approach, we detected persistent major EV-B populations characterized by 5’ terminal genomic deletions ranging from 17 to 50 nucleotides associated with minor complete viral forms in explanted hearts of DCM cases. To assess their impact on cardiomyocyte functions, we transfected viral RNA clones mimicking the viral genomes found in patients’ tissues into primary human cardiomyocytes (HCM). Our findings demonstrated that the major persistent 5’ deleted viral forms alone or associated with full-length populations of helper RNAs could impair cardiomyocyte functions by viral 2Apro activities in EV-DCM cases. To assess the existence of genomic recombination mechanisms between persistent deleted and full-length viral helper populations, we used a recombination assay based on the rescue of non-replicative EV-B RNAs transfected in HCM. This in vitro approach produced major (75%) non-homologous recombinants that nucleotides sequencing characterized modular exchanges into the spacers 1 & 2 of the 5’NC region. Our findings indicate the existence of genomic recombination events through which, 5’ deleted and complete collaborative EV-B populations could significantly contribute to the pathogenesis of unexplained DCM cases. A better understanding of these viral persistence mechanisms will stimulate new therapeutic strategies research for chronic infections caused by EV-B.