Influenza viral infection consequences on endomembrane dynamics and stress signaling
Conséquences de l'infection des virus influenza sur l'appareillage membranaire et la signalisation de stress cellulaire
par Irene PILA CASTELLANOS sous la direction de Etienne MOREL
Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et moléculaire
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le lundi 22 juin 2020 à Université Paris Cité

Sujets
  • Influenzavirus
  • Mitochondries
  • Résistance aux maladies

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Mots clés
Influenza, Morphodynamique mitochondriale, Sites de contact réticulum endoplasmique-mitochondries, Immunité innée, Médicaments antiviraux, Protéines NEET
Resumé
Les virus influenza constituent une menace majeure pour la santé publique. Lors de l'internalisation et de la réplication du virus, les cellules hôtes subissent des modifications au niveau des endomembranes, notamment compris celles utilisés pour le trafic intracellulaire et la réplication du virus. Le but de mon projet doctoral fut de comprendre l'importance de potentiels changements morphologiques au niveau des organelles intracellulaires et de leur implication dans la réplication de certains virus. J'ai ainsi pu montrer que l'infection par le virus de la grippe modifie la morphodynamique des mitochondries en favorisant leur élongation et en altérant les contacts membranaires entre réticulum endoplasmique (RE) et mitochondries dans les cellules hôtes. L'hyper-élongation des mitochondries induit par le virus est favorisée par la relocalisation de la protéine de fission DRP1 dans le cytosol, ce qui suggère un statut pro-fusion mitochondrial. De plus, nous avons pu identifier une molécule (Mito-C) qui est adressée aux mitochondries et provoque rapidement la fragmentation du réseau mitochondrial. Les analyses biochimiques révèlent que Mito-C cible la famille des protéines NEET, décrites pour avoir un rôle sur l'homéostasie du fer et des ROS au niveau mitochondrial. L'une de ces protéines, NAF-1, est ici pour la première fois suggérée de jouer un rôle comme régulateur de la morphodynamique des mitochondries. Enfin j'ai pu montrer que la modification de l'hyperfusion mitochondriale et la restauration de sites de contact RE-mitochondrie avec le traitement Mito-C est suffisante pour réduire considérablement la réplication de la grippe (et de la dengue, également connu pour provoquer une élongation de la mitochondrie) et pour restaurer la morphodynamique mitochondriale dans les cellules infectées. Nous proposons que l'effet antiviral est directement lié à la régulation de l'immunité innée, via la voie de signalisation RIG-I. En conclusion, mon travail de thèse a permis de souligner l'importance du dialogue entre la morphodynamique mitochondriale, les sites de contact RE-mitochondrie et l'immunité innée dans le contexte de l'infection par le virus de la grippe. De plus, NAF-1 peut désormais être identifiée comme une nouvelle cible thérapeutique dans la recherche de drogues antivirales et dans d'autres pathologies où l'altération de la dynamique des mitochondries fait partie de l'étiologie de la maladie.