Réponse Innée des cellules dendritiques plasmacytoïdes lors de stimulations rétrovirales (HTLV-1, VIH-1) - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2011

Innate immune response of plasmacytoid dendritic cells during retroviral stimulation (HTLV-1, HIV-1).

Réponse Innée des cellules dendritiques plasmacytoïdes lors de stimulations rétrovirales (HTLV-1, VIH-1)

Lucie Barblu
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 915291

Résumé

Innate immune response is caracterized by antiviral cytokines production such as interferonalpha (IFN-α). Plasmacytoid dendritic cells (pDC) are very rare cells (0,5% of blood leukocytes) that have the ability to produce more than 1000 time folder IFN-α than others cells types, leading them as main cells of antiviral response. We demonstrated that HTLV-1 free viruses induced a strong IFN-α production by pDC. The three dimensional (3D) microscopic analysis revealed that unstimulated pDC were in fact dormant cells stocking intracellular proapoptotic ligand TRAIL (TNF-Related Apoptosis Inducing Ligand), which was quickly mobilized at the cell surface of pDC after Toll-like receptor 7 activation. Then, pDC acquire a new killer phenotype, the IKpDC (Interferon producing killer pDC). This is the first demonstration that HTLV-1 free viruses can induce an innate immune response by pDC. Plasma levels of IFN-α have been found in HIV-1-infected patients, suggesting a role of IFN-α in HIV-associated disease. We hypothesized in our HIV in vitro model the implication of TRAIL/DR5 pathway in CD4 T cells massive depletion observed in HIV-1-infected patients. We demonstrated that IFN-α produced by HIV-stimulated pDC induced the expression of TRAIL at the cell surface of pDC (transforming them into IKpDC) and CD4 T cells. Simultaneously, the binding of HIV-1 gp120 to its cellular receptor CD4 induces membrane expression of the TRAIL death receptor 5 (DR5) at the cell surface of CD4 T cells leading to apoptosis of DR5-expressing CD4 T cells. A population of HIV-infected patients, called " HIV Controllers " (HIC), do not progress to AIDS despite HIV infection, control their viral load and their CD4 T cells depletion. We have then study IFN/TRAIL/DR5 pathway of these patients. Our study revealed any quantitative nor qualitative default from HIV-Controllers pDC, excluding a potential role of these cells in the observed phenomen. Nevertheless, our proteomic and genomic analysis revealed a default of DR5 expression at the cell surface of CD4 T cells from HIV controllers in contrast to progressor patients. DNA sequencing revealed a homozygous substitution in the exon 1 of DR5 gene from HIC. The consequence of this substitution is the change of one amino-acid in the leader region of DR5 protein. Thus, DR5 is uncleaved and is sequestrated in the intracellular copartements in CD4 T cells. The lack of DR5 cell surface expression in HIV Controllers may explain the maintain of CD4+ T cells count and thus the non progression to AIDS.
La réponse innée est caractérisée notamment par la production de cytokines antivirales, les interférons-alpha (IFN-α). Les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC) sont des cellules rares (0,5% des leucocytes sanguins) qui ont la capacité de produire jusqu'à 1000 fois plus d'IFN-α que les autres types cellulaires, les plaçant ainsi comme les cellules centrales de la réponse antivirale. Nous avons montré que les virus libres d'HTLV-1 induisaient une réponse innée se traduisant par une forte production d'IFN-α. L'analyse par microscopie en 3 dimensions (3D) a révélé que les pDC non stimulées étaient dans un état de quiescence avec des taux du ligand pro-apoptotique TRAIL (TNF-Related Apoptosis Inducing Ligand) intracellulaire très élevés, rapidement mobilisés à la surface des pDC après l'activation de la voie du Toll-like receptor 7. Les pDC acquièrent alors un phénotype de cellules tueuses, les IKpDC (Interferon producing killer pDC). C'est la première fois qu'une réponse innée induite par les particules libres d'HTLV-1 a été mise en évidence. Il a été montré que des taux sériques d'IFN-α apparaissaient dans les phases tardives du SIDA, suggérant un rôle de l'IFN-α dans la pathologie du VIH. Nous émettons l'hypothèse de l'implication de la voie TRAIL/DR5 dans la déplétion massive des LTCD4+ des patients infectés par le VIH. Il a été démontré que l'IFN-α produit par les pDC exposées au VIH induit leur transformation en IKpDC et TRAIL à la surface des LTCD4+. De plus, la fixation de la gp120 virale à son récepteur cellulaire CD4 induit l'expression membranaire du récepteur de mort DR5 à la surface des LTCD4+, conduisant ainsi à leur apoptose. Les patients " HIV Controllers " (HIC) sont des patients infectés par le VIH mais qui contrôlent la charge virale et la mort des LTCD4+. Nous avons alors étudié la voie IFN/TRAIL/DR5 chez ces patients. Notre étude n'a décelé aucun défaut quantitatif ni qualitatif des pDC chez les HIC, excluant le rôle des pDC dans le phénomène observé. Néanmoins, notre analyse protéique et génomique de DR5 a révélé un défaut d'expression de DR5 à la surface des LTCD4+ des patients HIC par rapport aux patients virémiques. Le séquençage du gène DR5 a révélé l'existence d'une substitution homozygote dans l'exon 1 du gène des HIC. Cette substitution génomique a pour conséquence le changement d'un acide aminé dans la région leader de la protéine DR5 entrainant le non-clivage de cette séquence et la séquestration intracellulaire de DR5. Cette mutation associée au profil des patients HIC pourrait expliquer le maintien du nombre de leurs LTCD4+, ainsi que la non-progression vers la phase SIDA.
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Dates et versions

tel-00648421 , version 1 (05-12-2011)
tel-00648421 , version 2 (18-12-2012)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00648421 , version 1

Citer

Lucie Barblu. Réponse Innée des cellules dendritiques plasmacytoïdes lors de stimulations rétrovirales (HTLV-1, VIH-1). Biologie cellulaire. Université Paris Sud - Paris XI, 2011. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00648421v1⟩
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