Étude de la pathogenèse de la fièvre hémorragique Bolivienne chez le singe cynomolgus

Investigation into the pathogenesis of Bolivian hemorrhagic fever in cynomolgus monkeys

• Auteur / Autrice : Gustave Fourcaud
• Direction : Sylvain Baize
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance le 15/09/2023
• Etablissement(s) : Lyon, École normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre International de Recherche en Infectiologie (Lyon ; 2013-....) - Unité de biologie des infections virales émergentes (Lyon)
• Jury : Président / Présidente : Mathias Faure
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvain Baize, Mathias Faure, Grégory Jouvion, Jérôme Estaquier, Helena Païdassi, Anne-Sophie Beignon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Grégory Jouvion, Jérôme Estaquier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fièvres hémorragiques

Arénavirus

Mots clés libres

Arénavirus

Fièvre hémorragique Bolivienne

Virus Machupo

Primate non humain

Physiopathogénèse

Réponse humorale

Arenavirus

Bolivian hemorrhagic fever

Machupo virus

Non-human primate

Pathophysiology

Humoral response

Résumé

La fièvre hémorragique Bolivienne (FHB) est une maladie virale ayant fait depuis la première épidémie enregistrée en 1959 des milliers de cas, avec un taux de létalité avoisinant les 30%. L’agent étiologique de cette pathologie est le virus Machupo (MACV), un arénavirus du nouveau monde endémique de la Bolivie, qui partage de grandes similarités avec les autres arénavirus présents sur tout le continent américain. Les mécanismes pathologiques à l’origine des défaillances multi-viscérales observées lors de la FHB, ainsi que la réponse immunitaire de l’hôte sont à ce jour mal connus. Il est cependant admis qu’une réponse humorale forte, permettant la sécrétion d’anticorps neutralisants et la clairance du virus est impliquée dans la survie des patients atteints par la maladie.Grâce à l’utilisation de modèles de primates non humain, nous avons pu étudier les atteintes anatomopathologiques multi-viscérales au cours de la pathologie et éliciter de manière inédite les mécanismes impliqués dans la suppression de la réponse humorale. En effet, nous avons identifié des lésions histologiques majeures avec des signes hémorragiques dans les poumons, les reins, les glandes surrénales, le foie et les intestins. Une infiltration importante de cellules cytotoxique a également été observée dans ces organes. Le cerveau a également été identifié comme un site inflammatoire important. Les cibles cellulaires de MACV ont également pu être déterminé au cours de l’étude, nous avons notamment montré la présence de MACV dans le parenchyme cérébral. Enfin, de manière surprenante, et à la différence de son homologue de l’ancien monde le virus Lassa, le virus MACV infecte peu les cellules endothéliales. Notre étude suggère grâce à un modèle de cellules endothéliale et de virus chimériques que cette différence de tropisme est liée au mécanisme d’entrée du virus. D’autre part, nous avons également démontré avec des techniques de cytométrie, de transcriptomique et d’histo-cytologie une altération fonctionnelle des organes lymphoïdes secondaires. Des liaisons histologiques importantes ont été observées, avec une altération de la structure des follicules secondaires ainsi qu’une diminution significative de leur nombre. D’autres données ont également permis d’éliciter les mécanismes impliqués dans l’altération de la réponse humorale.

Bolivian Hemorrhagic Fever (BHF) is a viral disease that, since its first recorded outbreak in 1959, has caused thousands of cases with a fatality rate of around 30%. The causative agent of this illness is the Machupo virus (MACV), a New World arenavirus endemic to Bolivia, which shares significant similarities with other arenaviruses found throughout the Americas. The pathological mechanisms underlying the observed multi-organ failures in BHF, as well as the host's immune response, remain poorly understood to this day. However, it is widely accepted that a strong humoral response, leading to the secretion of neutralizing antibodies and virus clearance, is involved in the survival of patients afflicted by the disease.Through the use of non-human primate models, we have been able to study the multi-organ anatomopathological damage during the course of the disease and uniquely elucidate the mechanisms involved in suppressing the humoral response. Indeed, we have identified major histological lesions with hemorrhagic signs in the lungs, kidneys, adrenal glands, liver, and intestines. A significant infiltration of cytotoxic cells has also been observed in these organs. The brain has also been identified as a significant inflammatory site. The cellular targets of MACV have also been determined during the study, notably showing the presence of MACV in cerebral parenchyma. Surprisingly, and unlike its Old World counterpart, the Lassa virus, MACV infects endothelial cells to a lesser extent. Our study suggests, using an endothelial cell model and chimeric viruses, that this difference in tropism is linked to the virus's entry mechanism.Furthermore, we have also demonstrated through cytometry, transcriptomics, and histocytology techniques a functional alteration of secondary lymphoid organs. Significant histological associations have been observed, with an alteration in the structure of secondary follicles as well as a significant decrease in their number. Other data have also helped elucidate the mechanisms involved in the impairment of the humoral response.