Polarization of Hepatic Macrophages by HBsAg : a means to an end for viral maintenance
La polarisation des macrophages hépatique par HBsAg comme moyen de maintenance virale
Résumé
Liver macrophages can be both involved in pathogen clearance and/or pathogenesis. To get further insight on their role during chronic hepatitis B virus (HBV) and hepatitis delta virus (HDV) infections, our aim was to phenotypically and functionally characterize in vivo and ex vivo the interplay between HBV, primary human liver macrophages (PLM) and primary blood monocytes differentiated into pro-inflammatory or anti-inflammatory macrophages (M1-MDM or M2-MDM, respectively). PLM or primary blood monocytes either ex-vivo differentiated into M1-MDM or M2-MDM were exposed to HBV from different genotype and their activation followed by ELISA or RT-qPCR. Liver biopsies from HBV infected patients were analysed by RT-qPCR or immunohistochemistry. Viral parameters in HBV-infected primary human hepatocytes (PHH) and differentiated HepaRG cells were followed by ELISA, qPCR and RT-qPCR analyses. We evidenced the presence of HBc protein within macrophages in liver biopsies from HBV-infected patients and higher levels of anti-inflammatory macrophages markers, compared to non-infected ones. Ex vivo exposure of naive PLM to HBV led to a reduced secretion of pro-inflammatory cytokines. Upon exposure to HBV (from genotype C and D) during differentiation and activation, M1-MDM secreted less IL-6 and IL-1β, whereas M2-MDM secreted more IL-10 when exposed to HBV (from genotype B, C or D) during activation. Using a co-culture approach, we identified HBV envelope particle (HBsAg) as being responsible for the aforementioned modulations of M1-MDMs. As expected, HDV virions, which also display HBsAg, behaved similarly. We also showed that cytokines produced by M1-MDM, but not those produced by HBV-exposed M1-MDM, decreased HBV establishment in hepatocytes. Besides, we observed a strong dose-dependent decrease of HBV RNAs (from genotypes A to E) and HDV RNAs maintenance upon treatment of infected hepatocytes with recombinant IL-1β. This inhibition was shown to be dependent on the activation of the NFkB pathway and would at least involved mechanism targeting HBV RNAs stability. Altogether, our data strongly suggest that HBV modulates liver macrophage functions to favor its establishment and persistence.
Les macrophages hépatiques sont impliqués à la fois dans des mécanismes de tolérances et de clairances des pathogènes. Afin de mieux comprendre leur rôle dans les infections chroniques du Virus de l’Hépatite B (VHB) et de l’Hépatite Delta (VHD), nous avons caractérisé phénotypiquement l’interaction existant in vivo et ex vivo entre le VHB et macrophages primaires humains (MPH) ou des monocytes primaires, différentiés en macrophages pro- ou anti-inflammatoires (M1-MDMs ou M2-MDMs respectivement). Les MPH ou MDMs ont été exposé à différents génotypes du VHB et leur activation a été étudié par ELISA ou RT-qPCR. Des biopsies hépatiques de patient chroniquement infectés par le VHB ont été analysé par RT-qPCR ou immunohistochimie. Les paramètres viraux du VHB et VHD dans des Hépatocytes Primaires Humains (HPH) et des HepaRG différentiées ont été suivi par ELISA, qPCR ou RT-qPCR. Dans des biopsies hépatiques de patients VHB, nous avons montré la présence de la protéine de capside du VHB (HBc) au contact des macrophages, associé à une augmentation des marques anti-inflammatoires de ces derniers. L’exposition ex vivo de PLMs au VHB entraine une diminution de leurs sécrétions de cytokines pro-inflammatoires. L’incubation de MDMs avec le VHB de génotype C et D entraine une diminution des sécrétions pro-inflammatoires des M1-MDMs (IL-6 et IL-1β) ainsi qu’une augmentation des cytokines anti-inflammatoires chez les M2-MDMs exposés au VHB-B, C et D. Des expériences de cocultures nous ont par la suite permis d’identifier la protéine d’enveloppe du VHB (HBsAg) comme étant la principale actrice des modulations observées. Le VHB et le VHD partageant la même protéine d’enveloppe, des modifications similaires sont observées en présence de virions de VHD. Aussi, nous avons montré que les cytokines produites par les M1-MDMs sont capable de diminuer l’établissement de l’infection VHB dans les hépatocytes, mais pas celles qui sont produites par des M1-MDMs exposés au VHB. De plus, une forte diminution dose dépendante de la maintenance des ARNs du VHB (génotype A à E) ainsi que du VHD a été observé dans des hépatocytes infectés, suite à un traitement avec de l’IL-1β recombinante. Cette inhibition semble dépendante de l’activation de la voie NFkB et impliquer, au moins en partie, la déstabilisation des ARNs viraux. En conclusion, nos données suggèrent que le VHB module les fonctions des macrophages hépatiques pour favoriser son établissement et sa persistance.
Origine : Version validée par le jury (STAR)