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     Virus entérotropes et Stratégies antivirales


  Responsable : Colbère-Garapin Florence (fcolbere@pasteur.fr)


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Le thème du laboratoire concerne les virus humains entérotropes (entérovirus et rotavirus) et les stratégies antivirales, en particulier l'interférence par l'ARN. Nous nous focalisons sur divers aspects de la réponse cellulaire à l'infection virale lors d'infections persistantes ou d'infections conduisant à l'apoptose cellulaire. Nous étudions également des virus circulants impliqués dans de récentes épidémies de poliomyélite (PTR 120 dirigé par Francis Delpeyroux, collaboration entre les IP de Paris et Madagascar).



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Infections persistantes de cellules intestinales humaines par un entérovirus, le poliovirus. Labadie, K., Pelletier, I., Saulnier, A., Martin, J. & Colbère-Garapin, F. Virology, 2004, 318, 66-78.

L'étude des infections persistantes par le poliovirus (PV) in vitro présente deux intérêts principaux : elle permet d'une part d'élucider certains mécanismes moléculaires par lesquels un virus à ARN positif peut persister dans l'organisme, et d'autre part elle permet d'analyser la capacité du PV d'établir des infections persistantes. En effet, certaines personnes immunodéficientes peuvent être porteuses asymptomatiques du PV au cours d'infections chroniques intestinales qui peuvent durer de nombreuses années, en excrétant du virus virulent, ce qui risque de compliquer l'éradication de la poliomyélite paralytique. Le laboratoire s'est récemment intéressé aux cellules intestinales humaines car ces cellules constituent la cible principale de ces infections chroniques et de manière générale, le tropisme intestinal est une caractéristique de tous les entérovirus.

Les isolats d'une patiente hypogammaglobulinémique dont l'intestin a été chroniquement infecté pendant 2 ans par le PV nous ont été aimablement fournis par J. Martin (N.I.B.S.C., Angleterre). Le premier isolat de la patiente est lytique, comme la souche Sabin 3, dans des cellules intestinales non différenciées ou différenciées en entérocytes polarisés, alors que 3 mutants du PV plus tardifs, isolés de quelques mois à environ un an et demi plus tard, sont capables d'établir des infections persistantes dans ces cellules, différenciées ou non. Ces résultats indiquent que des déterminants viraux impliqués dans le phénotype de persistance ont été sélectionnés au cours de l'infection chronique de l'intestin de la patiente. La comparaison des séquences des génomes des PV mutants suggère que ces déterminants affectent deux protéines de capside, VP1 et VP2. Les 3 PV persistants ont une adsorption réduite à la surface des cellules intestinales par rapport à la souche Sabin 3 et au virus de l'isolat précoce et lytique. Il est donc probable que cette adsorption réduite sur le récepteur cellulaire du virus, CD155, favorise l'établissement des infections persistantes dans les cellules intestinales. Les 3 PV mutants isolés plus tardivement établissent des infections persistantes avec une fréquence beaucoup plus élevée dans les entérocytes polarisés que dans les cellules non différenciées, ce qui suggère que des déterminants cellulaires liés à l'arrêt du cycle cellulaire et/ou à la différenciation en entérocytes polarisés jouent aussi un rôle dans l'établissement des infections persistantes.

Guérison, par des siRNA spécifiques, de cellules humaines infectées de manière persistante par le poliovirus. A. Saulnier, I. Pelletier, K. Labadie & F . Colbère-Garapin.

L'interférence post-transcriptionnelle par l'ARN est maintenant largement utilisée comme stratégie anti-virale dans des modèles in vitro et in vivo d'infections aiguës : des siRNA (courts duplex d'ARN) induisent la dégradation séquence-spécifique de l'ARNm ciblé. Des siRNA ciblant différentes régions du génome du PV réduisent d'un facteur 10 à 100 la récolte virale de cellules humaines infectées par une souche lytique de PV. L'inhibition de la multiplication virale est spécifique puisqu'elle n'a pas lieu sans siRNA ou avec un siRNA témoin non-spécifique. L'effet des siRNA a été essayé dans un modèle d'infection persistante développé au laboratoire. Des cultures de cellules humaines infectées de manière persistante depuis plusieurs mois par un PV mutant persistant ont été traitées par des siRNA anti-viraux spécifiques. La majorité des cultures infectées ne produit plus de virus infectieux plusieurs semaines après le traitement par les siRNA spécifiques, alors que les guérisons de cultures traitées par un siRNA non-spécifique sont rares. La guérison complète des cellules ayant reçu les siRNA spécifiques a été vérifiée par les techniques de biologie moléculaire les plus sensibles. Ces résultats démontrent que des siRNA antiviraux peuvent guérir des populations cellulaires infectées de manière persistante depuis plusieurs mois.

CD155 et apoptose viro-induite

A. Wirotius, A. Autret, S. Martin-Latil, I. Pelletier, F. Colbère-Garapin & B. Blondel. Collaboration avec J. Estaquier, F. Petit & D. Arnoult.

Nous avons précédemment montré dans un modèle murin d'infection expérimentale par le PV que le virus persiste dans le système nerveux central des animaux paralysés. La persistance du PV pourrait être due, au moins en partie, à une inhibition de la synthèse du génome viral dans le système nerveux central (Girard S. et col., J. Gen. Virol., 2002, 83, 1087). 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 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 (Couderc T. et col., J. Gen. Virol., 2002, 83 1925). Nous avons montré que l'apoptose induite par le poliovirus implique, à la fois, l'activation de caspases initiatrices et un dysfonctionnement mitochondrial associé à une perte du potentiel membranaire mitochondrial, et à une libération dans le cytosol des principaux effecteurs mitochondriaux apoptogènes, dont le Cytochrome c. Nos résultats indiquent aussi que les interactions du poliovirus avec son récepteur cellulaire, CD155, peuvent moduler l'apoptose selon la forme allélique de CD155 exprimée à la surface des cellules (Gosselin A. S., Simonin Y. et col., Journal of Virology, 2003, 76, 790). Cette modulation pourrait jouer un rôle dans l'infection persistante du PV dans des cellules d'origine nerveuse.

Nous étudions actuellement les voies de signalisation mises en oeuvre par ce processus dans un modèle de cellules neuronales humaines. Dans les cellules saines, la molécule pro-apoptotique Bim (Bcl-2 interacting mediator of cell death) est séquestrée par son interaction avec la dynéine au niveau du cytosquelette. Nous avons montré que Bim est libérée dans le cytosol suite à l'infection par le PV. Ce résultat est particulièrement intéressant car la dynéine interagit également avec la région intracytoplasmique de CD155. Nous pouvons donc émettre l'hypothèse que Bim pourrait être libérée dans le cytosol suite à l'interaction du poliovirus avec CD155, et pourrait ainsi inactiver la molécule anti-apoptotique Bcl-2 et induire l'apoptose. Cette hypothèse est en cours d'étude.

Mots-clés: entérovirus, rotavirus, siRNA, antiviral, apoptose, infection persistante



  publications

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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
  BARAN Corinne, (cbaran@pasteur.fr) Colbère-Garapin Florence (Chef de laboratoire IP, fcolbere@pasteur.fr)

Blondel Bruno (Chef de laboratoire IP, bblondel@pasteur.fr)

Martin-Latil Sandra (post-doc, smartin@pasteur.fr)

Saulnier Aure (étudiante en thèse, saulnier@pasteur.fr)

Autret Arnaud (étudiant en Master 2, autret@pasteur.fr)

Pelletier-Doucement Isabelle (ingénieur de recherche, ipelleti@pasteur.fr)

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