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  Responsable : BRAHIC Michel (mbrahic@pasteur.fr)


  resume

 

L'Unité étudie la pathogénie de la maladie démyélinisante de la souris due au virus de Theiler, un modèle de sclérose en plaques, et les mécanismes moléculaires responsables des troubles comportementaux du rat infecté par le Bornavirus. L'Unité a mis au point un virus chimérique pour étudier la pathogénie du HTLV-I chez la souris. Elle développe des virus rougeole recombinants destinés à immuniser contre le VIH.



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L'Unité des Virus Lents étudie la pathogénie de trois infections virales persistantes du système nerveux central (SNC) de l'animal ou de l'homme. Les virus étudiés sont: le virus de Theiler qui infecte la souris et cause une maladie neurologique chronique, modèle de la sclérose en plaques ; le Bornavirus qui entraîne des troubles du comportement chez le rat ressemblant par certains aspects aux troubles de l'humeur chez l'homme ; HTLV-I, un rétrovirus humain responsable d'une maladie neurologique chronique, la paraparésie spastique tropicale. Enfin, l'Unité tente de développer un vaccin contre le SIDA en utilisant le vaccin anti-rougeole comme vecteur pour des antigènes du VIH.


1- Pathogénie de l'infection par le virus de Theiler (Jean-François Bureau, Michel Brahic).

Le virus de Theiler, un picornavirus de la souris, cause une maladie neurologique biphasique. La première phase, ou maladie précoce, dure environ deux semaines et correspond à l'infection de neurones. Elle est suivie par une infection persistante des cellules gliales de la substance blanche, accompagnée d'inflammation chronique et de lésions démyélinisantes. Cette maladie tardive ressemble à la sclérose en plaques. Toutes les lignées de souris consanguines sont sensibles à la maladie précoce. Par contre, l'infection ne persiste que chez des lignées de souris génétiquement sensibles.

Depuis plusieurs années, le groupe de Jean-François Bureau cherche à identifier les gènes de sensibilité à l'infection persistante. La caractérisation de ces gènes permet de mettre à jour des étapes essentielles dans la pathogénie de cette maladie modèle et procure des gènes candidats pour des études chez l'homme. Le locus Tmevp1, localisé dans le CMH, a un effet majeur sur la sensibilité. Nous avons montré que toutes les propriétés de ce locus sont celles d'un gène de Classe I. Le gène H-2Db apporte la résistance de façon dominante par l'intermédiaire d'une réponse cytotoxique dirigée contre un épitope immunodominant. Par contre, le gène H-2Kb ne joue pas de rôle dans la résistance. Nous avons montré que cette différence était due à la partie de la protéine liant l'épitope peptidique.

Les souris SJL/J sont très sensibles à l'infection persistante alors que les souris B10.S sont résistantes. Toutes deux ont un CMH de même haplotype (s). Des locus de sensibilité ont été identifiés en criblant le génome de croisements entre ces souris et en construisant des souris congéniques. En particulier, deux gènes de sensibilité, Tmevp2 et Tmevp3, ont été localisés sur le chromosome 10, de part et d'autre du gène codant pour l'interféron gamma. La région pouvant contenir Tmevp3 a été séquencée et un gène candidat est en cours de caractérisation.

Des expériences d'irradiation et reconstitution de la moelle osseuse entre souris histocompatibles SJL/J et B10.S ont montré que les souris reconstituées avaient acquis le phénotype des souris donneuses de moelle osseuse. Bien que non liée au CMH, la différence de sensibilité entre les souris SJL/J et B10.S dépend donc de fonctions portées par les cellules hématopoïétiques.

Deux locus importants pour la pathogenèse ont été localisés. L'un, sur le chromosome 14, affecte l'étendue de la démyélinisation indépendamment de la quantité de virus qui persiste. L'autre, sur le chromosome 11, contrôle l'intensité de la maladie clinique chez les animaux ayant une charge virale élevée.

Chez la souris sensible SJL/J, le virus persiste majoritairement dans les cellules macrophagiques/microgliales du SNC. La réplication virale est restreinte dans ces cellules. La réplication du virus a été étudiée dans des cultures primaires de macrophages de souris SJL/J. Dans un premier temps, les cellules expriment des quantités importantes d'antigènes viraux. Ensuite, la réplication devient restreinte et la production de particules virales infectieuses diminue considérablement. Cette restriction est liée à la production par les cellules d'interféron de type I.


2- Pathogénie de l'infection du rat nouveau-né par le Bornavirus (Daniel Gonzalez-Dunia)

Le Bornavirus (BDV), un virus à ARN négatif simple brin non segmenté, infecte le SNC de façon persistante et induit des troubles du comportement. Le BDV possède un large spectre d'hôte et est associé à une grande diversité de signes cliniques. Des données séroépidémiologiques et moléculaires suggèrent que le BDV infecte l'homme et qu'il pourrait être impliqué dans certaines maladies psychiatriques.

Chez le rat Lewis inoculé à la naissance, le virus persiste dans le SNC sans réaction inflammatoire. La persistance du virus s'accompagne de la perte sélective de certaines populations neuronales, en particulier dans l'hippocampe et le cervelet. Une étude séquentielle de l'expression de la synaptophysine et de la protéine GAP-43 (growth associated protein-43) a démontré que l'infection conduisait à des altérations de la densité et de la plasticité synaptique. Ces altérations pourraient jouer un rôle important dans les troubles cognitifs associés à l'infection par le BDV.

Les mécanismes de la pathologie neuronale causée par BDV sont mal compris, car le virus n'est pas cytopathique. Une hypothèse de travail est que l'infection interfère avec la réponse des neurones aux neurotrophines, protéines qui jouent un rôle majeur dans la survie, la prolifération et/ou la différenciation des neurones. Nous avons démontré que les cellules PC12 infectées par le BDV devenaient résistantes à la différenciation neuronale induite par le nerve growth factor (NGF). Ce phénotype est lié non seulement à la baisse de l'expression des récepteurs au NGF à la surface des cellules mais aussi à des défauts dans la cascade de signalisation MEK/ERK induite par le NGF.

Nous avons étendu ces observations à des cultures de neurones primaires d'hippocampe. Nous avons observé que ces neurones étaient permissifs à l'infection par le BDV et que l'infection ne s'accompagnait pas de changements notables dans la survie et la morphologie neuronale. L'infection entraîne cependant une baisse sélective de l'expression de protéines impliquées dans le remodelage et la plasticité synaptique, comme les protéines GAP-43, la synapsine, VAMP-2 et la synaptophysine. De plus, les neurones infectés présentent un défaut de réponse aux neurotrophines, en particulier pour BDNF et NT3, tant au niveau de la cascade de transduction du signal que dans le remodelage synaptique induit par le BDNF.

On ne connaît que peu d'agents capables de bloquer la multiplication du BDV. Or nous avons observé que le 1-ß-D-arabinofuranosylcytosine (Ara-C), un inhibiteur mitotique, était un inhibiteur puissant de ce virus dans les cellules Vero et dans les neurones en culture. Nous avons démontré que l'Ara-C inhibait partiellement la synthèse de l'ARN et des protéines virales et qu'il causait la localisation quasi exclusivement nucléaire des protéines virales. Cet effet s'accompagne d'une inhibition quasi totale de la dissémination du virus de cellule à cellule. L'effet semble être spécifique du BDV car d'autres virus à ARN négatif, comme le virus de la rougeole et celui de la grippe, ne sont pas sensibles à l'Ara-C.


3- Pathogénie de l'infection par HTLV-I (Frédéric Tangy).

Chez un petit nombre d'individus séropositifs, HTLV-I est responsable d'une maladie neurologique démyélinisante chronique, la paraparésie spastique tropicale. La pathogénie de cette maladie est mal comprise, entre autres à cause de l'absence d'un bon modèle animal. Un virus chimérique HTLV-I dont la protéine d'enveloppe a été remplacé par celle du virus écotrope de la leucémie murine de Moloney a été construit. Ce virus a acquis un tropisme pour les cellules murines et a perdu son tropisme pour les cellules humaines. Il se réplique, bien qu'à un niveau faible, dans les cellules murines. Nous espérons qu'il permettra de construire un modèle murin de l'infection par HTLV-I.


4- Mise au point de vaccins anti-rétroviraux (Frédéric Tangy).

Les souches atténuées du virus de la rougeole sont très largement utilisées en vaccinologie humaine. Il est maintenant possible d'utiliser ces souches comme vecteur pour exprimer des gènes étrangers. Des expériences pilotes utilisant un vecteur rougeole exprimant la bêta-galactosidase de E. Coli, ont montré que les singes saïmiri inoculés avec ce virus présentaient des anticorps et des CTL dirigés contre la bêta-galactosidase.

Des virus rougeole recombinants exprimant divers gènes des virus HTLV-I, SIV, et HIV ont été construits. Ces virus recombinants expriment fortement les transgènes. Ils sont stables et leur croissance n'est pas perturbée. Des singes saïmiri inoculés avec des virus rougeole exprimant les gènes gag, env et tax de HTLV-I ont développé de bonnes réponses anticorps contre les antigènes correspondants.

Plusieurs vaccins rougeole recombinants ont été construits pour exprimer différentes formes des protéines Gag, Pol et Nef du SIV ainsi qu'Env et Tat du HIV. Un modèle de souris transgéniques pour le récepteur du virus de la rougeole et pour le gène HLA A2.1 a été mis au point dans le but d'étudier l'immunogénicité de ces virus recombinants.


Légendes des photos :

Figure 1. Détection du Bornavirus par immunohistochimie dans le cerveau de rats infectés. L'antigène viral est présent dans les cellules de Purkinje du cervelet

Figure 2. Infection d'une culture primaire de neurones de l'hippocampe par le Bornavirus. Double marquage pour l'antigène viral (en vert) et pour la protéine MAP-2, un marqueur des neurones (en rouge)



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