Caractérisation in vivo de l'infection pulmonaire par le virus de grippe à l'aide de techniques d'imagerie innovantes

par Frederic Riviere

Projet de thèse en Immunologie

Sous la direction de Jean-Nicolas Tournier et de Emmanuelle Billon-denis.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....) , en partenariat avec Unité Interactions Hôte-agents pathogènes (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 30-09-2018 .


  • Résumé

    Le virus de la grippe est responsable d'épidémies annuelles touchant des millions de personnes à travers le monde. Cette maladie infectieuse est causée par des virus de la famille des orthomyxoviridae qui s'attaquent aux voies respiratoires. Dans certains cas les poumons sont atteints par l'infection ce qui entraîne des complications graves chez des individus affaiblis. Chaque année de très nombreux décès sont causés par la grippe. Les mécanismes cellulaires mis en jeu lors de l'infection pulmonaire par le virus de la grippe ne sont pas complètement caractérisés. La compréhension des processus cellulaires impliqués dans l'infection virale est cependant essentielle pour le développement de nouvelles stratégies vaccinales. Dans ce projet nous proposons d'exploiter des constructions fluorescentes des virus de la grippe afin de suivre l'infection virale in vivo par microscopie dans un modèle animal. Pour cela différentes lignées de souris, avec des populations cellulaires marquées spécifiquement, seront utilisées pour faire de l'imagerie dynamique. L'approche par microscopie multiphotonique nous permettra de travailler sur des animaux infectés vivants afin de suivre dans le temps la progression de l'infection. Cette technique d'imagerie est puissante, elle permet l'étude d'organes entiers tels que les poumons et la visualisation simultanée de différents types cellulaires directement dans les tissus. L'outil de fluorescence est intéressant car il permet une détection très sensible. Il est désormais possible de construire des virus avec différentes couleurs, ce qui permet de combiner les couleurs en fonction de la question scientifique. En complément de l'imagerie in vivo, des expériences de cytométrie en flux seront menées pour analyser finement la réponse immunitaire à l'infection pulmonaire par le virus de la grippe. L'utilisation de virus fluorescents sera un outil intéressant pour le marquage des cellules infectées. La RT-PCR en temps réel sera utilisée pour suivre de manière quantitative dans le temps l'infection et la persistance du virus dans différents organes de l'animal infecté. Le développement des techniques de transparisation des organes ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine de l'imagerie. Désormais il est possible d'imager des organes entiers après avoir marqué spécifiquement les zones et cellules d'intérêt. Cela permet de cartographier et visualiser précisément les organes étudiés. Les poumons de souris infectées par le virus de la grippe seront traités par la méthode de transparisation puis observés par microscopie confocale.

  • Titre traduit

    In vivo characterization of lung infection by influenza virus using innovative imaging techniques


  • Résumé

    The influenza virus is responsible for annual epidemics affecting millions of people around the world. This infectious disease is caused by viruses of the family Orthomyxoviridae that attack the respiratory tract. In some cases the lungs are affected by the infection which leads to serious complications in weakened individuals. Every year many deaths are caused by the flu. The cellular mechanisms involved in pulmonary infection with the influenza virus are not fully characterized. Understanding the cellular processes involved in viral infection is however essential for the development of new vaccine strategies. In this project we propose to exploit fluorescent constructs of influenza viruses in order to follow the viral infection in vivo by microscopy in an animal model. For this purpose, different mouse lines, with specifically labeled cell populations, will be used to make dynamic imaging. The multiphoton microscopy approach will allow us to work on live infected animals to monitor the progression of infection over time. This imaging technique is powerful, it allows the study of whole organs such as lungs and the simultaneous visualization of different cell types directly in the tissues. The fluorescence tool is interesting because it allows a very sensitive detection. It is now possible to build viruses with different colors, which makes it possible to combine the colors according to the scientific question. In addition to in vivo imaging, flow cytometry experiments will be conducted to finely analyze the immune response to pulmonary infection by the influenza virus. The use of fluorescent viruses will be an interesting tool for labeling infected cells. Real-time RT-PCR will be used to quantitatively monitor the infection and persistence of the virus in different organs of the infected animal over time. The development of organ transparency techniques opens new perspectives in the field of imaging. Now it is possible to image entire organs after specifically marking the areas and cells of interest. This makes it possible to map and visualize precisely the studied organs. The lungs of mice infected with the influenza virus will be treated by the transparent method and then observed by confocal microscopy.