Characterization of the antiviral properties and mode of action of FXR ligands in Hepatitis Delta Virus (HDV) infection - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2023

Characterization of the antiviral properties and mode of action of FXR ligands in Hepatitis Delta Virus (HDV) infection

Caractérisation des propriétés antivirales et du mode d'action des ligands de FXR dans l'infection par le virus de l'hépatite Delta

Résumé

Chronic hepatitis B virus (HBV) infection affects around 250 people worldwide. Of these HBV-infected patients, an estimated 5-10% are also co-infected with hepatitis delta virus (HDV), a defective virus that is a satellite of HBV. Chronic hepatitis delta (CHD) is considered the most aggressive form of chronic viral hepatitis and is associated with rapid progression to fibrosis and cirrhosis, as well as an increased risk of hepatocellular carcinoma and death. HDV does not code for enzymatic proteins and uses only cellular polymerases for replication, complicating the development of specific antiviral treatments. For the treatment of CHD, international guidelines recommend the use of pegylated IFN alpha (PEG-IFNα) in combination or not with nucleos(t)ides analogs that inhibit HBV reverse transcriptase. Nevertheless, these treatments give unsatisfactory results on HDV and are associated with side effects and relapses. This calls for the development of new antivirals. We have previously shown that certain ligands of the farnesoid-X alpha receptor (FXR), the main nuclear bile acid receptor (BA), are inhibitors of HBV replication. Apart from the role of NTCP, the hepatic bile acid transporter that is used as a cellular receptor by HBV and HDV to infect hepatocytes, the link between BA metabolism and the HDV life cycle has not yet been explored. In this work, we set out to determine whether the FXR nuclear receptor plays a role in HDV infection. To this end, HDV mono-infections or co-infections and superinfections with HBV and HDV were established in two relevant models, the differentiated cell line HepaRG (dHepaRG) and primary human hepatocytes (PHH). The effect of several FXR ligands on HDV infection was analyzed. We found that FXR ligand GW4064 significantly decreased HDV RNAs in HepaRG and PHH cells, by 44% and 60% respectively. The amount of delta antigens was also reduced. The decrease in these intracellular markers of HDV replication was associated with a 60% reduction in the secretion of HDV virions. In addition, the specific infectivity of HDV particles was reduced by over 95%, indicating that the infectious properties of secreted particles were profoundly altered by FXR ligand treatment.
L'infection chronique par le virus de l'hépatite B (VHB) touche environ 250 personnes dans le monde. Parmi ces patients infectés par le VHB, on estime que 5 à 10 % sont également co-infectés par le virus de l'hépatite Delta (VHD), un virus défectueux et satellite du VHB. L'hépatite delta chronique (CHD) est considérée comme la forme la plus agressive des hépatites virales chroniques et est associée à une progression rapide vers la fibrose et la cirrhose ainsi qu'à une augmentation du risque de carcinome hépatocellulaire et de décès. Le VHD ne code pas pour des protéines enzymatiques et n'utilise que des polymérases cellulaires pour sa réplication, compliquant le développement de traitements antiviraux spécifiques. Pour le traitement de la CHD, les directives internationales recommandent l'utilisation de l'IFN alpha pégylé (PEG-IFNα) en combinaison ou non avec des analogues de nucléos(t)ides qui inhibent la transcriptase inverse du VHB. Néanmoins, ces traitements donnent des résultats insatisfaisants sur le VHD et sont associés à des effets secondaires et à des rechutes. Le développement de nouveaux antiviraux est donc nécessaire. Nous avons montré précédemment que certains ligands du récepteur farnésoïde-X alpha (FXR), le principal récepteur nucléaire des acides biliaires (BA), sont des inhibiteurs de la réplication du VHB. Hormis le rôle de NTCP, le transporteur hépatique des acides biliaires qui est utilisé comme récepteur cellulaire par le VHB et le VHD pour infecter les hépatocytes, le lien entre le métabolisme des BA et le cycle de vie du VHD n'a pas encore été exploré. Dans ce travail, nous avons donc voulu déterminer si le récepteur nucléaire FXR jouait un dans l'infection par le VHD. Pour ce faire, des mono-infections par le VHD ou des co-infections et surinfections par le VHB et le VHD ont été établies dans deux modèles pertinents, la lignée cellulaire différenciée HepaRG (dHepaRG) et les hépatocytes humains primaires (PHH). L’effet de plusieurs ligands de FXR sur l'infection par le VHD ont été analysés. Nous avons constaté que le GW4064, ligand de FXR, diminuait de manière significative les ARN du VHD dans les cellules dHepaRG et PHH, de 44 % et 60 % respectivement. La quantité d'antigènes delta a également été réduite. La diminution de ces marqueurs intracellulaires de la réplication du VHD a été associée à une réduction de 60 % de la sécrétion des virions du VHD. En outre, l'infectivité spécifique des particules de VHD a été réduite de plus de 95 %, ce qui indique que les propriétés infectieuses des particules sécrétées ont été profondément altérées par le traitement aux ligands de FXR. L'activité antivirale des ligands du FXR a été confirmée comme étant dépendante du FXR. En conclusion, les ligands du FXR peuvent inhiber la réplication du VHD de manière dépendante du FXR, ainsi que la sécrétion des virions et l'infectivité spécifique. L'effet antiviral était supérieur à celui obtenu avec l'IFN-α in vitro, ce qui suggère que le ciblage du FXR est une approche thérapeutique prometteuse pour le traitement des patients infectés par le VHD.
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Citer

Anne Flore Legrand. Characterization of the antiviral properties and mode of action of FXR ligands in Hepatitis Delta Virus (HDV) infection. Agricultural sciences. Université Claude Bernard - Lyon I, 2023. English. ⟨NNT : 2023LYO10204⟩. ⟨tel-04708867⟩
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