Cinétique des effecteurs immunologiques impliqués dans la protection contre le virus Herpès simplex type 1 (HSV1) après primo-infection par une autre souche non neurovirulente : vers un modèle vaccinal

Kinetics of immune effectors involved in protection against HSV1 after a primary infection by a non-virulent strain : toward a vaccinal model

• Auteur / Autrice : Antoine Rousseau
• Direction : Marc Labetoulle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 03/10/2019
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Immunologie des maladies virales, auto-immunes, hématologiques et bactériennes (Fontenay-aux-Roses, Hautes-de-Seine ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Paris-Sud (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Cécile Goujard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marc Labetoulle, Cécile Goujard, Françoise Brignole-Baudouin, Vincent Vieillard, Christophe Baudouin, David Boutolleau, Catherine Creuzot-Garcher, Roger Le Grand
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Françoise Brignole-Baudouin, Vincent Vieillard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Herpès oculaire

Immunité

Herpèsvirus humain 1

Mots clés libres

Immunité

Primo-Infection

Latence

Hsv1

Primary infection

Immunity

Latency

Hsv1

Résumé

Chez l’homme, la primo-infection par le vírus Herpès simplex de type 1 (HSV-1) a lieu au niveau de la muqueuse oro-pharyngée. Après une phase de réplication, les virions pénètrent les terminaisons axonales et migrent vers le ganglion trijumeau ipsilatéral (TG), puis vers le TG controlatéral. Le virus entre alors dans un état de latence dans les 2 TG. Les réactivations d’HSV-1 dans ces neurones sont responsables des kératites herpétiques (KH), unilatérales et survenant toujours du même côté chez un patient donné.En utilisant un modèle murin oro-oculaire, qui reproduit les aspects essentiels de la maladie chez l’homme, nous avons précédemment démontré que l’inoculation virale latéralisée d’un côté de la bouche entraine une réplication virale dans la lèvre, suivie d’une KH ipsilatérale à l’inoculation 6 jours plus tard. De manière concomitante, le virus se propage aux 2 TG, mais les réactivations ne surviennent que du côté ipsilatéral à l’inoculation. Nous avons également observé qu’après une primo-infection dans une lèvre avec une souche d’HSV-1 non-neurovirulente, les souris étaient protégées contre les signes de la maladie et contre la réactivation d’une souche sauvage pleinement virulente inoculée secondairement dans l’autre lèvre (souche ré-infectante). Afin de comprendre les mécanismes immunitaires en jeu dans cet état de protection, nous avons combiné une analyse en cytométrie en flux multiparamétrique à des tests immunologiques, pour quantifier et définir l’infiltrat immunitaire hématopoïétique et les chémokines inflammatoires au site d’inoculation et dans les TG. Nous avons démontré qu’après une inoculation unique avec la souche sauvage virulente, un infiltrat immun riche en cellules pro-inflammatoires, survenaient de manière retardée dans les lèvres inoculées, et persistaient dans les TG. A l’opposé, l’infiltrat immunitaire était plus précoce dans les tissus réinfectés (après une primo-infection par la souche non neurovirulente), plus riche en cellules de l’immunité adaptative, et associé à des concentrations moindres de chémokines inflammatoires. En outre, cet infiltrat s’estompait plus rapidement, avec une disparition concomitante des chémokines inflammatoires. Ces données permettent de mieux comprendre la nature et la cinétique de la réponse immunitaire anti-HSV-1, et pourront être utiles pour le développement futur de stratégies vaccinales anti-HSV-1.

In humans, Herpes simplex virus type 1 (HSV-1), primary infection occurs in the oral mucocutaneous tissues. Virions replicated here penetrate sensitive neuronal axons, migrate to both trigeminal ganglion (TG) where it established a lifelong latency. Reactivations of HSV-1 in the TG neurons induce clinical recurrences in the connected peripheral tissues. This process is involved in herpes simplex keratitis (HSK), a condition that, strikingly, occurs almost exclusively in the same eye for a given patient. Based on an experimental oro-ocular (OO) model of HSV-1 infection, that recapitulates most of these human clinical features, we previously demonstrated that a virus inoculation on one side of the mouth, leads to viral replication in the lip, followed by HSK. Virus concomitantly disseminates to both TG, but reactivation only occurs in the TG ipsilateral to the inoculation site. We also observed that after a primary inoculation with a non-neurovirulent strain of HSV-1 in one lip, mice are protected against both acute phase disease and reactivation after a superinfection with a fully virulent wild-type strain of HSV-1 in the contralateral lip.In order to understand the underlying mechanisms involved in this state of protection, we combined high resolution flow cytometry and bead-based immunoassays, to quantify hematopoietic subsets and inflammatory chemokines in the site of inoculation and in the TG. We demonstrated that after a single inoculation with the wild-type strain, a delayed immune infiltrate, boasting more proinflammatory subsets, occurred in the lip and persisted in the TG. In contrast, the immune infiltrate occurred earlier in the superinfected lip and ipsilateral TG, with less inflammatory chemokines but more adaptive immune subsets. Moreover, cellular infiltrate resolved faster, correlating with nullification of inflammatory chemokines locally. These data show that immune response kinetics influence the development of natural immunity to HSV-1, and can be harnessed to protect against disease and reactivations.