Mécanismes de reconnaissance des cellules infectées par le VIH-1par l'immunité innée

Mechanisms of innate recognition of HIV-infected cells

• Auteur / Autrice : Alice Lepelley
• Direction : Olivier Schwartz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Virologie
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interféron de type I

Récepteur de type Toll-7

Immunité innée

Cellules dendritiques

Infections à VIH

Résumé

L'activation inadaptée des réponses immunitaires de l'hôte aux pathogènes détermine souvent la sévérité d'une infection. La détection des pathogènes par des récepteurs de l'immunité innée conduit à la production de cytokines antivirales, parmi lesquelles les interférons (IFN) de type I. Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs) sont les principales cellules productrices d'IFN de type I. Chez les personnes infectées par le Virus de Plmmunodéfîcience Humaine (VIH-1), le nombre de pDCs circulantes diminue fortement. In vitro l'incubation de pDCs avec des virions VIH-1 induit leur maturation. Les pDCs et d'autres types cellulaires sont capables de produire des IFN lorsqu'elles entrent en contact avec le VIH-1, en partie par la détection des ARNs viraux par des récepteurs Toll-like (TLRs) dans les endosomes. Le rôle d'autres voies de reconnaissance du VIH-1 par l'immunité innée reste encore peu connu. Nous avons étudié la détection de cellules infectées par le VIH-1 par les pDCs et d'autres types cellulaires. Nous montrons que les lymphocytes infectés stimulent les pDCs bien plus efficacement que les particules virales seules. Nous avons recherché quelles protéines et activités virales étaient importantes pour stimuler l'immunité innée. Nous avons aussi caractérisé les récepteurs cellulaires impliqués dans la détection des cellules infectées. Dans les pDCs primaires et une lignée de pDCs, la reconnaissance passe surtout par TLR7. Des cellules produisant des virus non réplicatifs, portant des mutations dans la transcriptase inverse, l'intégrase ou la nucléocapside induisent autant d'IFN que le virus sauvage. À l'inverse, des mutants sans enveloppe ou avec une enveloppe non fusogène stimulent moins les cellules cibles. Ceci suggère qu'en plus de TLR7 des protéines cellulaires cytosoliques pourraient participer à la détection. Nous montrons également que les mécanismes de reconnaissance des cellules infectées varient en fonction de la cellule cible utilisée. Des cellules n'exprimant pas TLR7 sont aussi capables de détecter des cellules infectées. Ce processus nécessite l'accès des éléments viraux au cytoplasme des cellules cibles. Il met enjeu la voie de reconnaissance cytosolique des virus, par l'activation d'IRF3. Nous souhaitons poursuivre l'étude des mécanismes de reconnaissance du VIH-1 par des cellules n'exprimant pas TLR7 en caractérisant plus précisément les récepteurs cellulaires et les éléments viraux impliqués. L'identification des mécanismes de reconnaissance du VIH-1 devrait permettre de mieux comprendre les événements immunitaires associés aux phases précoces et chroniques de l'infection.

Inappropriate activation of host immune responses to pathogens often defines the severity of an infection. Detection of pathogens by innate immunity receptors leads to antiviral cytokines production, including type I interferons (IFN). Plasmacytoid dendritic cells (pDCs) are the main type I IFN producer cells. In Human Immunodeficiency Virus 1 (HlV-l)-infected patients, circulating pDC numbers are strongly decreased. In vitro, incubation of pDCs with HIV-1 virions triggers their maturation. PDCs and other cell types are able to produce type I IFN when exposed to HIV-1, in part through the detection of viral RNA by Toll-like receptors (TLRs) in endosomes. The role of other récognition pathways in HIV-1 sensing by the innate immunity is still poorly known. We studied the recognition of HIV-1-infected cells by pDCs and other cell types. We show that infected lymphocytes are much more potent in pDCs stimulation than cell-free viral particles. We looked for viral proteins and activities required for innate immunity triggering. We also characterized cellular receptors involved in the detection of infected cells. In primary pDCs and a pDC cell line, TLR7 is mainly responsible for the recognition. Cells producing non-replicative HIV-1, mutated in the reverse transcriptase, the integrase or the nucleocapsid, induce as much IFN as wild type virus. On the contrary, mutants with no envelope or a non-fusogenic envelope activate less target cells. This suggests that, in addition to TLR7, cellular cytosolic proteins could take part in the detection. We also show that mechanisms of infected cells recognition vary depending on the target cell. TLR7 negative cells are able to sense infected cells. This process requires access of viral material to the cytoplasm of target cells. It involves the cytosolic recognition pathway of viruses through IRF3 activation. We want to pursue the study of HIV-1 recognition mechanisms by TLR7 negative cells by the precise characterization of cellular receptors and viral components involved. The identification of HIV-1 detection mechanisms will allow a better understanding of the immunologic events associated with the early and chronic phases of the infection.