Infection des macrophages par le VIH-1 : facteurs moléculaires impliqués dans la production virale et dans le développement de bactéries opportunistes
Infection of macrophages with HIV-1 : molecular factors involved in viral production and the development of opportunistic bacteria
par Gabrielle LÊ-BURY sous la direction de Florence NIEDERGANG
Thèse de doctorat en Infectiologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le Wednesday 24 October 2018 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Infections
  • Macrophages
  • VIH (virus)
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Mots clés
Macrophage, Phagocytose, VIH-1 (Virus de l'Immunodéficience Humaine de type 1), VCC (Virus Containing Compartment), SLC (Solute Carrier), Salmonella typhimurium, Pyroptose, Inflammasome
Resumé
Le Virus de l'Immunodéficience Humaine de type 1 (VIH-1) infecte les macrophages. Contrairement aux lymphocytes T CD4+, les macrophages résistent aux effets cytotoxiques du virus et représentent un réservoir pour ce pathogène. Dans ces cellules, le virus est produit et stocké dans un compartiment intracellulaire spécifique appelé VCC (Virus-Containing Compartment). Ce compartiment à pH neutre, transitoirement connecté à la membrane plasmique, reste cependant très peu caractérisé. Par ailleurs, le VIH-1 induit une perturbation des fonctions des macrophages, permettant ainsi le développement de bactéries opportunistes, telles que des souches particulières de Salmonella Typhimurium. Nous avons étudié en particulier des souches de Salmonella Typhimurium invasives non typhiques qui se sont développées, chez des patients séropositifs. Les objectifs de ma thèse ont donc été d'étudier, dans les macrophages primaires humains, les facteurs moléculaires impliqués dans la production du VIH-1 et le développement de souches invasives de Salmonella Typhimurium. Dans un premier temps, j'ai contribué à étudier les effets de l'infection par le VIH-1 sur les fonctions des macrophages. Leur fonction majeure est la phagocytose qui est un mécanisme de défense contre les pathogènes permettant leur internalisation et leur dégradation. Il avait déjà été montré au laboratoire que l'étape d'internalisation était en partie inhibée par le facteur de virulence Nef dans les macrophages infectés. Dans ce travail, nous avons montré que l'infection de ces cellules par le VIH-1 inhibe également la maturation des phagosomes, mais via la protéine virale Vpr. Nous avons aussi mis en évidence que le VIH-1 conduit le macrophage dans en état de pré-activation, mais empêche la cellule de répondre à un stimulus ultérieur comme une surinfection bactérienne. Dans un second temps, j'ai participé à l'étude des coinfections entre VIH-1 et les bactéries Salmonella Typhimurium invasives, qui ont émergé avec l'infection par le virus, en comparaison avec des souches de référence. Ce travail nous a permis de montrer que les bactéries, pour leur survie, n'exploitent pas le compartiment viral dans les macrophages co-infectés. J'ai ensuite observé que la souche invasive de Salmonella Typhimurium induit moins de mort cellulaire par pyroptose qu'une souche de référence. J'ai alors déterminé les voies de signalisation en amont de cette mort cellulaire qui est associée à un mécanisme inflammatoire. Ainsi, j'ai mis en évidence que la souche invasive de Salmonella détourne les mécanismes de pyroptose et survit mieux dans les macrophages, ce qui pourrait expliquer la dissémination observée chez les patients. Enfin, j'ai initié l'étude de nouveaux facteurs cellulaires impliqués dans la production virale par les macrophages. À la suite d'une analyse transcriptomique sur des macrophages primaires humains infectés ou non par le VIH-1, nous avons identifié un nombre important de transporteurs membranaires appelés SLC (Solute Carrier) dont l'expression est modulée par l'infection. Après la sélection de candidats, j'ai pu mettre en évidence que certains de ces SLC étaient importants pour la production virale par les macrophages. En conclusion, l'ensemble de ces travaux contribue à définir comment le VIH-1 infecte les macrophages et diminue leurs fonctions d'activation et de clairance, et comment se développent des bactéries opportunistes pathogènes.