Caractérisation du virus BK et rôle des vésicules extracellulaires sur sa pathogénicité

Characterization of the BK virus and role of the extracellular vesicles on its pathogenicity

• Auteur / Autrice : Lynda Handala
• Direction : François Helle, Étienne Brochot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé. Virologie
• Date : Soutenance le 17/06/2020
• Etablissement(s) : Amiens
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, technologie et santé (Amiens)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Agents infectieux, résistance et chimiothérapie (Amiens)
• Jury : Président / Présidente : Antoine Galmiche
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Helle, Flore Rozenberg, Dorian Mcilroy, Antoine Touzé, Céline Bodin-Bressollette
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Flore Rozenberg, Dorian Mcilroy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vésicules extracellulaires

Prévention

Complications (médecine)

Rein -- Transplantation

Virus BK

Mots clés libres

BK polyomavirus

Relargage viral

Rein

BK polyomavirus

Viral shedding

Extracellular vesicles

Kidney

Résumé

Au cours de ces dernières années, le développement de nouveaux protocoles de traitements immunosuppresseurs de plus en plus puissants en transplantation rénale a permis une meilleure prévention des rejets d'allogreffes. Cependant, l'immunodéficience induite conduit à la réactivation de multiples agents viraux responsables de pathologies aux conséquences graves comme un rejet du greffon. Le virus BK (BKPyV) est un de ces virus opportunistes. Il se réplique chez un patient greffé sur deux au cours de la première année post-greffe tandi’s que plus de 80% de la population générale est porteuse asymptomatique. Malheureusement, ses mécanismes de persistance et d'échappement au système immunitaire demeurent encore incompris. En purifiant le virus, nous avons constaté que les cellules infectées relarguaient deux populations infectieuses de densités différentes, dont l'une co-sédimente avec les vésicules extracellulaires (VE). Cette population est par ailleurs moins sensible à l'action de protéases et, sous l'action du chloroforme, retrouve une densité similaire à celle des virions nus. La microscopie électronique nous a permis de confirmer que des VE pouvaient transporter une dizaine de virions. Nous avons alors constaté que les particules comprises dans les VE (eBKPyV), contrairement aux particules nues, ne sont plus hémagglutinantes et n'ont pas besoin des groupements de glycanes sialylés pour entrer dans les cellules. Cette dualité de formes permet donc une diversification des modes d'entrée. Nous avons aussi observé que virus nu et eBKPyV étaient sensibles à la neutralisation par des anticorps de patient infecté et par des immunoglobulines polyvalentes et que cette neutralisation avait lieu après endocytose. La présence du BKPyV au sein de VE, phénomène portant le nom de ''transmission en bloc'', pourrait finalement jouer un rôle critique au cours de l'infection primaire, de la persistance, mais aussi de la réactivation du virus et offrir une nouvelle cible dans le développement de nouvelles thérapies

During the last years, development of new strong immunosuppressive treatment protocols used in renal transplantation has allowed a better prevention of allograft rejection. However, the induced immunodeficiency leads to the reactivation of multiple viral agents, causative of pathologies with potentially serious consequences such as transplant rejection. The BK virus (BKPyV) is one of these opportunistic viruses. It replicates among one in two transplant patients during the first year post-transplant while more than 80% of the general population is asymptomatic carrier. Unfortunately, its mechanisms of persistence and immune evasion remain misunderstood today. We purified the virus produced in cell culture on a iodixanol gradient and we found that infected cells released two infectious populations of different densities. One of them co-sedimented with extracellular vesicles (EV). This population was less sensitive to protease digestion and its treatment by chloroform leads to the the disappearance of the low-density BKPyV population whereas it increases the high-density population. Electron microscopy allowed us to confirm that EV could transport about ten virions. We also found that the particles included in the EV (eBKPyV), unlike naked particles, are no longer able to agglutinate red blood cells and don’t need sialylated glycan groups to infect cells. The existence of two BKPyV forms could allow diversification of its infection modes. Furthermore, we also observed that naked virus and eBKPyV were both sensitive to neutralization by antibodies from an infected patient and by polyvalent commercial immunoglobulins, with no significant difference, and that this neutralization occured after endocytosis. The presence of BKPyV in extracellular vesicles, a phenomenon called ''transmission en bloc'', could have a critical incidence during primary infection, persistence but also reactivation of the virus and could be a new target in the development of new therapies