• Langue : Français
• Discipline : Virologie
• Identifiant : 2024ULILS055
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 18/12/2024

Résumé en langue originale

Le genre Enterovirus comprend de nombreux virus à ARN non enveloppés, notamment six sérotypes de coxsackievirus B (CVB1-6) et trois sérotypes de poliovirus (PV 1-3). Ce sont des virus d’environ 30 nm de diamètre dont la capside est constituée de 4 protéines (VP1-4). Les CVB et en particulier CVB4 sont associés au diabète de type 1 (DT1). La présence d’ARN et protéines entérovirales, a été mise en évidence dans le sang circulant et le pancréas de patients avec un DT1. Des anticorps sériques dirigés contre la protéine de capside VP4 sont capables de faciliter l’infection à CVB4 de monocytes ce qui provoque une production d’IFN-a par ces cellules. Les monocytes et les macrophages sont en mesure jouer un rôle dans la dissémination de CVB4 au pancréas. Les ressources pour lutter contre les entérovirus demeurent limitées. Les EV, et notamment PV1 sont des virus cytolytiques.Les objectifs de nos travaux étaient d’étudier i) le rôle des macrophages dans l’infection par CVB4 de cellules pancréatiques d’une part et dans l’altération de ces cellules d’autre part ii) le rôle de la protéine VP4 de CVB4 dans l’infection par ce virus in vivo iii) l’infection à PV1d’une lignée cellulaire tumorale humaine à l’aide de nanoparticules (NP). Des monocytes humains isolés du sang périphérique ont été cultivés en présence de M-CSF ou en présence de GM-CSF puis ont été inoculés avec CVB4. Des cellules 1.1B4 pancréatiques humaines ont été inoculées avec CVB4 issu de macrophages M-CSF ou ont été mises en coculture avec des macrophages M-CSF infectés par CVB4. Nos travaux montrent que CVB4 peut infecter les macrophages M-CSF, entraînant la libération d’IL-6 et de TNF-α, puis d’IFN-α. Le virus issu des macrophages M-CSF peut infecter les cellules 1.1B4, qui sont alors altérées. Cependant, lorsque ces cellules 1.1B4 sont cultivées dans un milieu contenant de l’agarose, qui limite la diffusion du virus dans la culture, les cellules ne sont pas altérées. La fluoxétine et CUR-N373 peuvent inhiber la réplication de CVB4 dans les cultures de macrophages M-CSF. Les macrophages M-CSF et GM-CSF ont été activés avec du LPS et de l’IFN-γ. Les macrophages activés d’une part et dans une moindre mesure les surnageants de culture de ces cellules d’autre part induisent la lyse des cellules 1.1B4 infectées par CVB4. Le sérum de souris exposées à des peptides de VP4 possède une activité facilitatrice de l’infection à CVB4 in vitro. Des quantités d’ARN viral élevées ont été détectées dans les organes de souris inoculées avec CVB4 incubé au préalable en présence de sérum de souris exposées aux peptides de VP4. L’infection à CVB4 de souris préalablement immunisées vis-à-vis de peptides de VP4 a provoqué l’apparition de lésions pancréatiques et une augmentation de la glycémie.Des particules de PV1 ont été adsorbées à la surface de NPL. Des cellules HEp-2 ont été inoculées avec la formulation PV1/NPL. Un effet cytopathique a été observé. Les titres infectieux des surnageants de culture, le taux d’ARN viral intracellulaire et la proportion de cellules VP1 positives étaient plus élevés que dans les cultures inoculées avec PV1 en l’absence de NPL.En conclusion, nos travaux mettent en évidence que les macrophages peuvent jouer un rôle dans la transmission de CVB4 aux cellules pancréatiques et provoquent la cytolyse de cellules 1.1B4infectées de manière persistante par CVB4. Nos résultats montrent que des molécules antivirales sont capables d’inhiber l’infection des macrophages par CVB4 in vitro, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour lutter contre ce virus. Les anticorps anti-VP4 peuvent jouer un rôle dans l’infection à CVB4 in vivo. Des NPL sont capables de faciliter l’infection à PV1 de cellules de la lignée HEp-2 suggérant que des NPL peuvent être utiles en virothérapie pour augmenter la lyse des cellules tumorales médiée par PV1.

Résumé traduit

The Enterovirus genus encompasses numerous non-enveloped RNA viruses, including six coxsackievirus B serotypes (CVB1-6) and three poliovirus (PV1-3) serotypes. These viruses are small (around 30 nm in diameter), with an icosahedral capsid consisting of 60 protomers,each comprising 4 viral proteins (VP1-4). CVBs, and in particular CVB4, are associated with type 1 diabetes (T1D). The presence of enteroviral RNA and proteins in the circulating blood and pancreas of patients with T1D has been reported. Serum antibodies directed against theVP4 capsid protein can enhance CVB4 infection of monocytes, resulting in the production of IFN-a by these cells. Monocytes and macrophages are able to play a role in the dissemination of CVB4 to the pancreas. Strategies to fight against enterovirus (EV) infections remain limited.EVs, and in particular PV1, are cytolytic viruses. Our main objectives were to study i) the role of macrophages in CVB4 infection of pancreatic cells and in the alteration of these cells ii) the role of the VP4 protein of CVB4 in the infection by this virus in vivo iii) the infection of a human tumor cell line with PV1 using lipid based nanoparticles(NPLs). Human monocytes isolated from peripheral blood were differentiated into macrophages in the presence of macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) or granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), then were inoculated with CVB4. Human pancreatic1.1B4 cells were inoculated with CVB4 derived from M-CSF macrophage infection or cocultured with CVB4-infected M-CSF macrophages. Our study shows that CVB4 can infect M-CSF macrophages, leading to the release of IL-6 and TNF-α, and later IFN-α. M-CSF macrophage-derived CVB4 can infect 1.1B4 cells, which were then altered. However, when these 1.1B4 cells were cultured in medium containing agarose, which limits the spread of cell freeviral particles in the culture, cell layers were not altered. Fluoxetine and CUR-N373 can inhibit CVB4 replication in M-CSF macrophage cultures. M-CSF and GM-CSF macrophages were activated with LPS and IFN-γ. Activated macrophages, and to a lesser extent supernatants from activated macrophage cultures induced lysis of CVB4-infected 1.1B4 cells. Serum from mice exposed to VP4 peptides showed enhancing activity for CVB4 infection in vitro. High levels of viral RNA were detected in the organs of mice inoculated with CVB4previously incubated with serum from mice immunized against VP4 peptides. CVB4 infection of mice previously immunized with VP4 peptides induced pancreatic alterations and an increase in blood sugar levels.PV1 particles were adsorbed on to NPL. When HEp-2 cells were inoculated with PV1 associated with NPLs, the cytopathic effect appeared obvious; the levels of infectious titer of culture supernatants, the proportion of VP1-positive cells and the level of intracellular RNA extracted from HEp-2 cells inoculated with PV1/NPL formulation were higher than in cultures inoculated with PV1 in absence of NPLs.In conclusion, our work highlights that macrophages can play a role in the transmission ofCVB4 to pancreatic cells and induce cytolysis of CVB4-persistently infected 1.1B4 cells.Antiviral molecules can inhibit CVB4 infection in human macrophage cultures, providing new perspectives to fight against this virus. Anti-VP4 antibodies may play a role in CVB4 infection in vivo. NPLs are able to enhance PV1 infection of HEp-2 cells, suggesting that NPLs may be used in virotherapy to increase PV1-mediated tumor cell lysis.