Impact des ARN génomiques des Entérovirus-B tronqués en région 5'non-codante sur l'activation de la réponse interféron de type I dans les cardiomyocytes humains

Impact of 5'terminally deleted Group-B Enterovirus genomic RNA forms on type I interferon pathway induction in human cardiomyocytes

• Auteur / Autrice : Marie Glenet
• Direction : Laurent Andreoletti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Médecine
• Date : Soutenance le 09/07/2020
• Etablissement(s) : Reims
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie, Chimie, Santé (Reims ; 2018-)
• 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 : Amélie Jeanne Servettaz
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Andreoletti, Alain Doglio, Jean-Claude Sirard, Anastassia V. Komarova
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Doglio, Jean-Claude Sirard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Immunité innée

Interféron de type I

Dissertation universitaire

Myocardite

Entérovirus humain B

Mots clés libres

Entérovrus du groupe B

Délétion génomique en région 5' NC

Myocardite aigüe

Interférons de type I

Récepteurs de type RIG-I

Immunité innée

Group-B Enterovirus

5'NC genomic deletions

Acute myocarditis

Type I interferon

RIG-I like-Receptors

Innate immunity

Résumé

Des ARN génomiques d’Entérovirus du groupe-B (EV-B)) tronquées en région 5’ non-codante ont été associés au développement de cardiomyopathies humaines. L’impact de ces ARN génomiques viraux sur l’activation de la réponse interféron (IFN) de type I dans les cellules cibles reste inconnu. Dans des cas de myocardite humaine ou expérimentale à EV-B, nous avons identifié par RACE-PCR différentes formes d’ARN tronquées dont les proportions étaient corrélées positivement ou négativement aux niveaux IFN-β dans les tissus cardiaques. Par transfection d'ARN synthétique complet (FL) ou tronquée en région 5’ (5’TD) CVB-3/28 seules ou dans des proportions similaires à celles observées dans le sang, nous avons démontré que la structure ''d'' du domaine I de l'ARN EV-B possède un motif immunomodulateur de cinq nucléotides responsable de l'induction de la voie IFN-β. En utilisant des cellules STING-37 knockdown pour chaque RLR (RIG-I ou MDA5), nous avons montré que la détection des formes d'ARN 5'TD caractérisées par la perte de ce motif nucléotidique était dépendante de RIG-I et associée à un rétrocontrôle négatif de LGP2, ce qui entraîne une diminution de la réponse IFN-β dans les cellules infectées. En revanche, la détection immunitaire innée des formes FL ou 5'TD avec une tige-boucle ''d'' conservée était dépendante de MDA5 et associée à des niveaux plus élevés d'IFN-β. Les délétions naturelles de nucléotides affectant le domaine I de la région 5'NC du génome EV-B modulent la détection immunitaire de l'ARN viral par les RLRs. Ces données ouvrent de nouvelles perspectives d’immunothérapie ciblées visant à induire une clairance des tissus cardiaques humains infectées par les EV-B.

Group-B Enterovirus (EV-B) genomic RNA forms with deletions in 5' non-coding region (5'NC) have been associated with the development of acute or chronic human cardiomyopathies. The impact of 5’terminally deleted (5’TD) viral genomic RNA populations on type I interferon response activation in target cells remains unknown. In human and murine cardiac biopsies collected during EV-B myocarditis, we identified by a RACE-PCR approach different natural 5’NC deleted RNA forms whose proportions were correlated positively or negatively to IFN-β levels in cardiac tissues. Through transfection of synthetic full-length (FL) or 5’TD CVB-3/28 RNA forms alone or in similar proportions to those observed in blood, we demonstrated that stem-loop ''d'' structure of EV-B RNA domain I possesses an immunomodulatory five nucleotide motif responsible for IFN-β pathway induction. Using STING-37 knockdown cells for each RLRs (RIG-I or MDA5), we evidenced that the sensing of 5’TD RNA forms characterized by the loss of this nucleotide motif was RIG-I-dependent and associated with an LGP2 negative feedback, resulting in IFN-β response decrease in infected cells. By contrast, the innate immune sensing of FL or 5’TD forms with conserved stem-loop “d” structure was MDA5-dependent sensing and associated with higher IFN-β levels. Natural nucleotide deletions affecting domain I of 5'NC region of EV-B genome modulate the immune sensing of viral RNA by RLRs. These data should stimulate the development of target immunotherapies to restore an efficient antiviral innate immune response and potentially to achieve a viral clearance of human EV-B infected heart tissues.