Etude de la transmission intercellulaire du VIH-1 vers les macrophages par fusion cellule-cellule
Auteur / Autrice : | Remi Mascarau |
Direction : | Christel Vérollet, Brigitte Raynaud-Messina |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Immunologie |
Date : | Soutenance le 14/10/2022 |
Etablissement(s) : | Toulouse 3 |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Biologie Santé Biotechnologies (Toulouse) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de pharmacologie et de biologie structurale (Toulouse ; 1996-....) |
Jury : | Président / Présidente : Denis Hudrisier |
Examinateurs / Examinatrices : Philippe Benaroch | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Clare Jolly, Mickaël Ménager |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Malgré les avancées réalisées dans le traitement de l'infection par le VIH, il est toujours impossible d'éradiquer le virus chez les patients infectés. Ceci est en partie dû à l'infection des macrophages qui sont une cible d'importance pour le virus puisqu'ils sont impliqués dans la transmission, sa dissémination et sa persistance. Il apparaît primordial de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans l'infection de ce type cellulaire ainsi que les fonctions des macrophages infectés. Concernant les mécanismes d'infection, les macrophages sont peu permissifs à l'infection par particules virales libres et les lymphocytes T CD4 représentent les principales cibles du virus. Nous avons émis l'hypothèse que la transmission intercellulaire du virus des lymphocytes T infectés aux macrophages est le mode d'infection prépondérant in vivo. Les travaux présentés ici montrent que le mécanisme de fusion des macrophages avec des lymphocytes T infectés est la voie la plus rapide et la plus efficace pour la propagation du virus in vitro. Ce processus a été validé avec l'utilisation de lymphocytes T primaires, ainsi que de macrophages résidents provenant de différents tissus. La capacité des macrophages à fusionner avec des lymphocytes T est régulée par l'état de polarisation des macrophages, avec une forte inhibition de celle-ci dans un contexte pro-inflammatoire. Une analyse en microscopie a permis de montrer l'établissement d'une structure d'adhérence spécifique entre les lymphocytes T infectés et les macrophages, avec un recrutement d'intégrines et d'actine. Sur le plan moléculaire, nous avons identifié de la tétraspanine CD81 des macrophages comme un inhibiteur de l'infection. Cette protéine initie une cascade d'événements qui active la GTPase RhoA et la myosine IIA. Ceci résulte en un réseau d'actomyosine cortical fort, défavorable à la fusion entre les deux types cellulaires. Cette partie de mes travaux met ainsi en lumière un modèle original d'infection des macrophages et sa régulation. Une des conséquences de l'infection par le VIH est l'apparition d'une fragilité osseuse chez les patients. Bien que cette tendance ostéoporotique soit multifactorielle, elle est notamment caractérisée par une augmentation de l'activité des ostéoclastes, des cellules myéloïdes responsables de la dégradation des matrices osseuses. Dans ce contexte, nous avons examiné la participation des macrophages infectés par le VIH dans l'augmentation de l'activité ostéolytique. Nos travaux ont montré que les macrophages infectés expriment certaines caractéristiques d'ostéoclastes telles que la multinucléation, l'expression de l'intégrine β3 et la GTPase RhoE, et la formation de structures spécifiques d'actine au contact de l'os. Cependant, ces cellules ne sont pas capables de dégrader la matrice osseuse. Nous avons également observé que ces cellules sécrètent des niveaux significatifs de RANKL, la principale cytokine promouvant la différenciation des ostéoclastes. Cette sécrétion est insuffisante pour stimuler la multinucléation des précurseurs d'ostéoclastes mais augmente leur capacité à migrer. Ainsi, nous proposons que, par leur sécrétion de cytokines, les macrophages infectés par le VIH-1 contribuent à créer un microenvironnement qui favorise le recrutement des précurseurs d'ostéoclastes et participent aux troubles osseux observés chez les patients infectés. Dans l'ensemble, les résultats générés permettent une meilleure compréhension des mécanismes promouvant l'infection des macrophages par le VIH et des répercussions de cette infection sur le phénotype observé chez les patients. A terme, ces éléments pourront être utilisés à des fins thérapeutiques pour limiter la propagation du virus et les conséquences de l'infection sur le long terme.