Étude de la pathogénicité des virus Influenza A/H1N1

Pathogenesis of A/H1N1 influenza virus

• Auteur / Autrice : Jean-Sébastien Casalegno
• Direction : Bruno Lina, Gérard Lina
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Virologie
• Date : Soutenance le 28/03/2014
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de Biologie Moléculaire Intégrative et Cellulaire (Lyon)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire virologie et pathologie humaine
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Claude Manuguerra, Michèle Ottmann
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sophie de Bentzmann, Xavier de Lamballerie

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pneumonie

Oseltamivir

Virus H1N1

Grippe

Mots clés libres

Influenza

A(H1N1)

Résistance Oseltamivir

Pneumonie

Satphylococcus aureus

Leucocidine de Panton-Valentine

Influenza

A(H1N1)

Oseltamivir Resistance

Pneumonia

Satphylococcus aureus

Panton- Valentine Leucocidin

Résumé

La grippe est une infection respiratoire aiguë, due au virus Influenza, qui touche en moyenne chaque hiver 2,5 millions de personnes. C'est un enjeu de santé publique majeur par son impact économique et en santé humaine. Les traitements actuellement disponibles contre le virus Influenza repose sur des antiviraux ciblant la neuraminidase (inhibiteur de la neuraminidase). Jusqu'en 2007 moins de 5% des souches de virus Influenza circulantes dans le monde étaient résistantes à ces INA. Contre toute attente, l'hiver 2007/2008 a été marqué par l'émergence simultanée d'une nouvelle souche apparentée au virus A/Brisbane/59/2007(H1N1) et d'une augmentation massives des résistances à l'Oseltamivir. Nous avons caractérisés les propriétés enzymatiques des souches sensibles et résistantes isolées dans la communauté au cours des saisons 2007/2008, 2008/2009 pour les comparer à un panel de souches de référence des virus A(H1N1). Les résultats obtenus soulignent la particularité des propriétés enzymatiques de la NA de A/Brisbane/59/2007(H1N1) et le rôle de la balance HA-NA dans la diffusion mondiale de cette souche résistante en l'absence de pression de sélection La pandémie de 2009 au virus A(H1N1)pdm09 a été l'occasion de décrire le rôle de l'infection respiratoire basse, virale isolée ou dans le cadre d'une co-infection bactérienne, dans les patients décédés d'un syndrome de détresse respiratoire. La forte proportion de pneumonies virales observées dans les études épidémiologiques réalisées au cours de la pandémie de 2009/2010 et de la saison 2010/2011 suggère la présence de facteurs de virulence permettant au virus A(H1N1)pdm09 de se lier aux récepteurs présents au niveau de l'appareil respiratoire bas. Nous avons étudié l'impact du polymorphisme en position 222 de la HA du virus A(H1N1)pdm09 sur les propriétés de liaison de la HA à son récepteur, sur la balance HA-NA et, in fine, sur le phénotype des virus in vitro et in vivo. Nos résultats montrent que les substitutions D222G, D222E et D222N de la HA du virus A(H1N1)pdm09 favorisent la liaison aux acides sialiques présents au niveau de l'alvéole pulmonaire. Cette propriété pourrait expliquer la plus forte pathogénicité pulmonaire de ce virus. Par ailleurs nos résultats montrent également une association entre l'équilibre de la balance HA-NA et le profil de réplication de ces souches in vitro

Influenza is responsible of 2,5 million cased of respiratory infection, each winter, in France. It is a main human health threat and a main public health concern. The current treatment of flu relies on antiviral drug targeting viral proteins that can induce the appearance of resistant virus. Until 2007, less than 5% of all circulating Influenza strains were resistant to neuraminidase inhibitors. Against all odds, Oseltamivir resistant A/Brisbane/59/2007(H1N1) emerged and spread during 2007/2008 and 2008/2009 season. To understand the driving force of this emergence we tested clinical strains from 2007 to 2011 for Oseltamivir and Zanamivir resistance, sequenced their HA and NA gene, and compared their NA enzymatic properties with A(H1N1) reference strain from 1977 to 2007. Our results showed that A/Brisbane/59/2007 displayed a high affinity compare with NA of previous A(H1N1) reference strains. Moreover these results suggested that HA-NA balance underlie the worldwide emergence of the Oseltamivir resistance without any selection pressure. The A(H1N1)pdm09 pandemic highlighted the importance of lower tract respiratory infection in the severe influenza case. The high proportion of viral pneumonia observed during the 2009 pandemic and the following season suggest that A(H1N1)pdm harbored a virulence factor that allowed the virus replication in the lower respiratory tracts. We studied the effect of HA 222 polymorphism on HA properties, HA-NA balance and in vitro and in vivo Influenza phenotype. Our results demonstrated that G222, E222 or N222 HA mutation increased the binding of A(H1N1)pdm09 mutation to the lower respiratory tract receptor. This may explain the A(H1N1)pdm09 increase pathogenicity. Moreover our results show than an optimal HA-NA balance is link to an efficient replication profile in vitro