Infection of the human testis by emergent viruses : the case of Zika virus and SARS-CoV-2
Infection du testicule humain par des virus émergents : le cas des virus Zika et SARS-CoV-2
Résumé
Sexual transmission of viruses is a major public health concern. Over 30 contemporary and emerging viruses have been reported in semen, and some are excreted in a prolonged manner despite systemic clearance. The testis, as an immuno-privileged organ, is suspected to be responsible for this prolonged shedding. To date, the tissue origin of most viruses excreted in semen, as well as the effect of these infections on male fertility and the endocrine system, remain poorly characterized. In a recent epidemic, Zika virus (ZIKV), an emerging arbovirus, was unexpectidely found excreted in semen of patients over a year post-symptoms onset (dps). Our team revealed that ZIKV replicates in the human testis. My work contributed to the identification of infected testicular germ cells in patients’ semen up to 160 dps, indicating that the testis is a reservoir for ZIKV. SARS-CoV-2, a novel betacoronavirus, is responsible for an ongoing pandemic. Its main entry receptor, ACE2, is highly expressed in the testis, and changes in hormonal production and sperm parameters have been observed in infected men. My work indicates that SARS-CoV-2 replicates in the human testis ex vivo and that it mainly targets Leydig and Sertoli cells, impacting the transcription of steroidogenic enzymes. The detection of infected Sertoli cells in a patient’s semen confirms testicular infection. Finally, to help predict the susceptibility of the human testis to other emerging viruses, I have compiled a list of viral receptors and analyzed their expression in testicular cells using single cell transcripomic data (scRNA-seq). Altogether, my PhD work has thus contributed to unveil the interactions between emerging viruses and the human testis.
La transmission sexuelle des virus est une préoccupation majeure de santé publique. Plus de 30 virus contemporains et émergents ont été retrouvés dans le sperme, et une partie d’entre eux sont excrétés de façon prolongée malgré une clairance systémique. Le testicule, en tant qu’organe immuno-privilégié, est suspecté être responsable de cette excrétion prolongée. A ce jour l’origine tissulaire de la plupart des virus excrétés dans le sperme, ainsi que l’effet de ces infections sur la fertilité masculine et le système endocrinien, restent mal caractérisés. Lors d’une récente épidémie, le virus Zika (ZIKV), un arbovirus en émergence, a été retrouvé de manière inattendue dans le sperme de patients plus d’un an après l’apparition des symptômes (dps). Notre équipe a révélé que le ZIKV se réplique dans le testicule humain. Mes travaux ont contribué à la mise en évidence de cellules germinales testiculaires infectées dans le sperme de patients jusqu’à 160 dps, indiquant que le testicule est un réservoir pour ZIKV. Le SARS-CoV-2, un nouveau beta coronavirus, est responsable d’une pandémie en cours. Son principal recepteur d’entrée, ACE2, est fortement exprimé dans le testicule et des modifications hormonales et des paramètres du sperme ont été observées chez les hommes infectés. Mes travaux indiquent que le SARS-CoV-2 se réplique dans le testicule humain ex vivo et qu’il cible principalement les cellules de Leydig et de Sertoli, impactant la transcription d’enzymes de la stéroïdogènese. La détection de cellules de Sertoli infectées dans le sperme d’un patient confirme l’infection du testicule. Finalement, afin d’aider à prédire la sensibilité du testicule humain à d’autres virus émergents, j’ai établi une liste de récepteurs viraux et analysé leur expression dans les celules testiculaires à partir de données de transcriptomique à l’échelle de la cellule unique (scRNA-seq). L’ensemble de mon travail de thèse a ainsi contribué à dévoiler les intéractions entre les virus émergents et le testicule humain.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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