Mécanismes physiopathologiques des arthrites chroniques induites par le virus de chikungunya : rôle immuno-modulateur du méthotrexate

par Yosra Bedoui

Thèse de doctorat en Biologie médecine santé

Sous la direction de Philippe Gasque et de Stéphane Ralandison.

Le président du jury était Marie-Paule Gonthier.

Le jury était composé de Christine Robert, Ahcène Boumendjel, Serge Nataf.


  • Résumé

    Le virus Chikungunya (CHIKV) est un alphavirus transmis par les moustiques du genre (Aedes). Il s‘agit d‘un virus ré-émergent à l‘origine d‘épidémies majeures de rhumatismes inflammatoires chroniques (RIC) d‘origine infectieuse. Le méthotrexate (MTX), premier traitement de fond recommandé dans la polyarthrite rhumatoïde, a suscité beaucoup d‘intérêt dans la prise en charge des arthrites chroniques induites par le CHIKV, bien qu‘il existe un risque potentiel d‘atténuation des mécanismes de surveillance immunitaire de l‘hôte. Nous avons mis au point un modèle in vitro de cultures primaires de fibroblastes synoviaux humains (HSF) que nous avons infectées avec le CHIKV ou stimulées par la molécule synthétique acide polyinosinique-polycytidylique (PIC), pour mimer le contexte de persistance chronique virale dans les articulations des patients infectés. Nous avons étudié les réponses cellulaires immunitaires innées et inflammatoires antivirales après le traitement par le MTX. Par RT-PCR quantitative, nous avons montré que les HSF répondent fortement à la stimulation par le CHIKV et le PIC en augmentant les niveaux d‘expression des ARNm codants pour les protéines antivirales de type interféron β (IFNβ) et ISG15 (IFN-stimulated gene 15). Le MTX n‘augmente pas la capacité de réplication du CHIKV dans les HSF et ne diminue pas la capacité des HSF à exprimer les ARNm des protéines de l'immunité innée antivirale (IFN β et ISG15) en réponse à l'infection par le CHIKV ou la stimulation par le PIC. Les explorations immuno-histologiques du tissu synovial provenant d‘un patient chronique 18 mois après l‘infection par le CHIKV, nous ont permis de détecter une forte expression de la protéine cyclo-oxygénase 2 (COX-2) qui est une enzyme clé dans la synthèse du médiateur majeur de l‘inflammation la prostaglandine E2 (PGE2). Nous avons pu montrer que les HSF sont capables d‘augmenter les niveaux d‘expression des ARNm codant pour la COX-2 mais aussi pour d‘autres enzymes impliquées dans la synthèse de la PGE2, notamment la PGE synthase microsomale (mPGES-1) et la phospholipase A2 cytosolique (cPLA2α), en réponse au traitement par le PIC. Le MTX ne module pas l‘expression des ARNm codant pour les enzymes de synthèse de la PGE2. Ces résultats permettent une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques des atteintes articulaires chroniques post-CHIKV et apportent des arguments en faveur de la sécurité d‘utilisation du MTX dans les RIC associés au CHIKV.

  • Titre traduit

    Physiopathological mechanisms of chronic arthritis induced by chikungunya virus : immunomodulatory role of Methotrexate


  • Résumé

    Chikungunya virus (CHIKV) is a mosquito-transmitted alphavirus causing major outbreaks of infectious chronic inflammatory rheumatisms (CIR).Methotrexate (MTX), the first line disease modifying anti-rheumatic drug in rheumatoid arthritis, has been found of great interest in the management of chronic CHIKV-induced arthritis, although with the potential risk of attenuating patients‘ immune surveillance capacities.We used an in vitro model of primary human synovial fibroblasts (HSF) infected with CHIKV or stimulated with the synthetic molecule polyriboinosinic: polyribocytidylic acid (PIC) to mimic chronic infectious settings as described in the joints of CHIKV infected patients. The innate antiviral immune and inflammatory responses were investigated in response to MTX treatment.By quantitative RT-PCR, we observed that HSF responded robustly to PIC and CHIKV by increasing IFNβ (Interferon β) and ISG15 (IFN-stimulated genes 15) mRNA levels. MTX did not impact the antiviral response of PIC or CHIKV on ISG15 and IFNβ mRNA expressions. Furthermore, MTX did not increase the capacity of CHIKV to infect and replicate in HSF.We performed immunohistological assessments of a synovial biopsy obtained from a patient suffering from chronic arthralgia 18 months after CHIKV infection. We detected a strong expression of the cyclooxygenase 2 (COX-2), a major prostaglandin E2 (PGE2) biosynthetic enzyme. PGE2 is an important mediator of inflammation. In vitro, HSF were able to increase not only COX-2 mRNAs levels but also mRNA levels of other enzymes involved in PGE2 biosynthesis (microsomal PGE synthase (mPGES-1) and cytosolic phospholipase A2 (cPLA2α), in response to viral RNA (PIC) stimulation. Interestingly, MTX did not modulate the mRNA expressions of the all PGE2 biosynthetic enzymes. Our results provide a better understanding of the physiopathological mechanisms of CHIKV-induced chronic arthropathies and revealed for the first time that MTX treatment is likely to be safe in CHIKV-induced CIR on the ground that it did not affect the antiviral immune and inflammatory responses of HSF.

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