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  Neuvir


  Responsable : DUBOIS-DALCQ Monique (mdalcq@pasteur.fr)


  resume

 

Nous étudions

(1) l'infection persistante par le poliovirus dans la moelle spinale de souris dont les neurones infectés meurent par apoptose; in vitro, les mutants persistants montrent des altérations de l'entrée du virus dans la cellule

(2) l'origine et le développement des oligodendrocytes qui synthétisent la myéline dans le système nerveux central ainsi que leur régénération au cours des maladies démyélinisantes. En particulier, nous analysons les signaux qui induisent la genèse des oligodendrocytes à partir des cellules souches neurales et leur migration.

(3) les connexines, une famille multigénique de protéines qui forment les canaux intercellulaires responsables de la communication directe entre cellules. En particulier, on s'attache à définir les mécanismes cellulaires et moléculaires des maladies associées aux mutations des connexines. Les connexines exprimées dans la rétine sont aussi caractérisées sur le plan moléculaire et fonctionnel.



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L'infection persistante du poliovirus (F. Colbère-Garapin, I. Pelletier, K. Labadie)

Le poliovirus (PV) est l'agent étiologique de la poliomyélite paralytique. C'est l'entérovirus humain le mieux caractérisé au niveau de sa structure, de son génome et de son mode de multiplication. Il est donc utilisé comme modèle des entérovirus. Des études récentes ont montré que certains individus immunodéficients peuvent être porteurs asymptomatiques du PV et l'excréter pendant plus de dix ans. Après avoir montré que le PV peut établir une infection persistante dans des cellules humaines d'origine neuronale en culture, nous avons développé différents modèles d'infections persistantes dans des cellules nerveuses ou non-nerveuses, et poursuivons l'étude de leurs mécanismes moléculaires.

Au cours de l'infection persistante des cellules humaines de neuroblastome IMR-32 par le PV, des virus mutés (PVpi) sont sélectionnés. Certaines mutations affectant la capside des PVpi sont localisées dans des régions d'interaction avec le récepteur cellulaire (PVR, ou CD155), une protéine de la superfamille des immunoglobulines, dont le premier des trois domaines extracellulaires se lie au PV. Les PVpi sélectionnés dans les cellules neuronales humaines sont, contrairement à leurs souches parentales, capables d'établir des infections persistantes dans des cellules non-nerveuses. Nous avons identifié les déterminants viraux impliqués dans ce phénotype. Un seul déterminant est parfois suffisant pour conférer à un virus lytique la capacité d'établir des infections persistantes dans des cellules épidermoïdes, mais l'association de plusieurs mutations a un effet synergique. Après l'adsorption à froid sur le récepteur, les particules virales de certains mutants persistants ont un coefficient de sédimentation en gradient de saccharose qui est plus faible que celui du virus (147S au lieu de 160S). Ces études des premières étapes de l'infection cellulaire ont été approfondies en utilisant du récepteur soluble purifié (collaboration avec A. Nomoto et M. Arita (Tokyo)) afin de caractériser la nature des particules 147S. Nos résultats suggèrent que les particules 147S représentent un intermédiaire au cours de la décapsidation du virus, et nous conduisent à proposer un modèle pour celle-ci.

La persistance in vivo du PV a été étudiée, entre autres, par J. Martin et coll. (N.I.B.S.C., Angleterre), qui ont fait une première caractérisation de souches de poliovirus ayant persisté deux ans chez une femme hypogammaglobulinémique (J. Virol. 2000, 74, 3001-3010). La persistance du PV n'a jamais été étudiée dans un système in vitro de cellules intestinales humaines. Pour comprendre les mécanismes de persistance du PV dans l'intestin humain, nous développons un modèle en collaboration avec Javier Martin, utilisant les isolats de la patiente hypogammaglobulinémique et des cellules humaines différenciées en entérocytes polarisés. Ces travaux mettent en évidence la double importance des déterminants viraux et des déterminants cellulaires dans l'infection persistante.

 

Etude de la transcytose du poliovirus dans un modèle de la barrière intestinale (F. Colbère-Garapin, L. Ouzilou)

Il est admis depuis les années 50 que le PV franchit la barrière intestinale au niveau des plaques de Peyer. Cependant, depuis lors, la transcytose du PV via les cellules M des plaques de Peyer, n'a pas été étudiée. Un modèle de différenciation de cellules M a été développé à partir de cellules intestinales humaines polarisées par Kerneis et coll. (Science, 1997, 277, 949). Ce modèle qui mime la barrière intestinale in vitro est particulièrement approprié pour étudier l'implication des cellules M dans le franchissement de cette barrière par les entérovirus. Les résultats obtenus en collaboration avec l'équipe d'E. Pringault, montrent que la transcytose du PV est 4 à 20 fois plus efficace à travers la coculture comportant des cellules apparentées aux cellules M qu'à travers les entérocytes polarisés. Les résultats sont en faveur de l'hypothèse selon laquelle le PV franchit la barrière intestinale en traversant les cellules M.

 

Le poliovirus comme modèle d'étude des interactions virus-cellules nerveuses : apoptose et persistance (B. Blondel et T.Couderc)

Les virus neurotropes peuvent persister dans le système nerveux central après la phase aiguë de l'infection et engendrer de nouvelles pathologies plusieurs années après l'infection initiale. Le poliovirus, un des virus neurotropes les mieux caractérisés, en est un excellent exemple. Les patients ayant développé une poliomyélite paralytique présentent, plusieurs décennies après la phase aiguë de la maladie, une nouvelle pathologie appelée syndrome post-polio qui se caractérise notamment par de nouvelles atrophies musculaires lentement progressives. L'hypothèse d'une infection persistante de la moelle épinière par le poliovirus a été émise pour expliquer cette pathologie.

Nous avons précédemment développé un modèle murin d'infection expérimentale par le poliovirus qui nous a permis de montrer que le poliovirus persiste dans le système nerveux central des animaux paralysés. Nous avons également montré que la persistance du poliovirus pourrait être due, au moins en partie, à une inhibition de la synthèse du génome viral dans le système nerveux central. Par ailleurs, au cours de la phase aiguë de la poliomyélite, nous avons mis en évidence que les neurones moteurs sont détruits par un processus apoptotique.

Nous avons récemment développé un modèle de culture primaire, mixte, de cellules nerveuses murines nous permettant d'étudier les mécanismes moléculaires de l'apoptose induite par le poliovirus dans les cellules nerveuses (Fig. 1). Nous étudions à présent le rôle des interactions du poliovirus avec son récepteur cellulaire (CD155) et celui des signaux de transduction dans l'induction de l'apoptose versus la persistance. Nous analysons notamment l'activation des caspases et les dysfonctionnements mitochondriaux ainsi que l'activation de NF-k B suite aux interactions poliovirus/CD155.

Enfin, les souris paralysées suite à l'infection par le poliovirus sont un modèle pertinent pour étudier les processus conduisant à la régénération des muscles paralysés suite à une infection virale des neurones moteurs.

Développement et régénération de la myéline (M. Dubois-Dalcq et al)

La myéline permet la conduction rapide des influx nerveux le long des faisceaux axonaux et est essentielle à la plupart des fonctions motrices, sensorielles et intégratrices du système nerveux. Cette membrane multilamellaire est synthétisée par les oligodendrocytes dans le système nerveux central. La myéline est attaquée au cours des maladies démyélinisantes d'origine génétique, virale ou autoimmune.

Nous étudions comment les oligodendrocytes sont engendrés à partir des cellules souches du système nerveux central chez les rongeurs et l'homme. Pour ce faire, nous propageons les cellules souches neurales multipotentielles du cerveau qui peuvent engendrer des astrocytes, neurones et oligodendrocytes. Nous investiguons le contrôle moleculaire de la migration des cellules souches et de leur differentiation en oligodendrocytes. Ces processus sont importants aussi pour la régénération de la myéline chez l'adulte comme le montre des expériences de transplantation de précurseurs capables de réparer la myéline lésée.

Connexines et communication cellulaire (Bruzzone et al )

L'activité du laboratoire est centrée sur l'étude des connexines, une famille multigénique de protéines qui forment les canaux intercellulaires responsables de la communication directe entre cellules. Notre recherche s'articule en trois parties principales.

Etude des mécanismes cellulaires et moléculaires des maladies associées à des mutations de connexines. Au cours des dernières années des associations entre connexines mutées et pathologie humaine ont été mises en évidence. Nous analysons les conséquences fonctionnelles de différentes mutations humaines à former des canaux intercellulaires. Ces expériences devraient nous permettre de mieux comprendre les mécanismes pathophysiologiques de ce groupe de canalopathies.

Identification de connexines dans le système nerveux central et étude de leur rôle dans la différenciation des progéniteurs neuraux. Notre hypothèse est que le passage de signaux par le biais des connexines est crucial pour coordonner la différenciation de groupes de cellules progénitrices neurales. Cette approche devrait nous permettre de caractériser de nouvelles connexines, dont le rôle sera établi par l'inactivation du gène chez la souris.

Synapses électriques et vision: caractérisation moléculaire et fonctionnelle de connexines exprimées dans la rétine. La rétine de mammifère est formée d'un ensemble de cellules neuronales diverses dont la plupart sont reliées par les canaux intercellulaires, véritables synapses électriques localisés dans les jonctions gap. Ces canaux participent aux connexions latérales entre les cellules de même type ou de type différent constituant ainsi un réseau dans lequel le signal peut diffuser largement. Nous avons cloné et caractérisé fonctionnellement de nouvelles connexines exprimées préférentiellement dans la rétine. Notre but est de caractériser toutes les connexines rétiniennes chez les mammifères, d'étudier leur expression et adressage cellulaire et d'établir une carte fonctionnelle des canaux intercellulaires qui relient les neurones de la rétine.

Fig. 1 Apoptose dans les neurones de souris en culture infectés par le poliovirus. (Les antigènes spécifiques des neurones (vert) et les antigènes viraux (rouge) sont détéctés par immunofluorescence. L'apoptose est révélée par marquage TUNEL (bleu))



  publications

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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
 

BARAN Corinne (cbaran@pasteur.fr)

DEMOND Anne (admond@pasteur.fr) a quitté l'unité en septembre 2001

DUBOIS-DALCQ Monique Professeur, Chef d'Unité mdalcq@pasteur.fr

BLONDEL Bruno Chargé de Recherche bblondel@pasteur.fr

BRUZZONE Roberto Chef de Laboratoire bruzzone@pasteur.fr

COLBERE-GARAPIN Florence Chef de Laboratoire fcolbere@pasteur.fr

COUDERC Thérèse Chargée de Recherche tcouderc@pasteur.fr

DUVAL Nathalie Assistante IP natoche@pasteur.fr

HARROCH Sheila Chargée de Recherche sharroch@pasteur.fr

BAULAC Stéphanie, en thèse

FRANCESCHINI Isabelle, en CDD

GOSSELIN Anne-Sophie, en thèse

LABADIE Karine, en thèse

LAZARINI Françoise, en CDD

MITROPOULOU Georgia, en thèse

OUZILOU Laurent, en thèse

SAULNIER Aure, en DEA

SIMONIN Yannick, en thèse

VACARESSE Nathalie, en CDD

VITRY Sandrine, postdoctorante

THAM to Nam , Ingénieur, ttham@pasteur.fr

GABELLEC Marie-Madeleine, Ingénieur, (a quitté en septembre 2001), mmg@pasteur.fr

PELLETIER Isabelle, Ingénieur, ipelleti@pasteur.fr

CASANOVA Philippe, technicien, pcasanov@pasteur.fr

GOMES Danielle, technicienne, dgomes@pasteur.fr

GUIVEL-BENHASSINE Florence, technicienne, fguivel@pasteur.fr

MURRAY Kerren, technicienne, kmurray@pasteur.fr

BELLANCE Edmond, aide de laboratoire


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