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Relation entre l'activité de la cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps (ADCC) et la diversité génétique virale: cohorte croisée de patients à différents stades de l'infection au VIH-1

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Merzouki, Abderrazzak (1996). Relation entre l'activité de la cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps (ADCC) et la diversité génétique virale: cohorte croisée de patients à différents stades de l'infection au VIH-1 Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en virologie et immunologie, 267 p.

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Résumé

La variabilité génétique du gène env du VIH-1, et en particulier celle de la région V3, est directement impliquée dans le contrôle du phénotype viral. Le domaine V3 est en fait impliqué dans le contrôle de nombreuses propriétés biologiques du virus, incluant le tropisme cellulaire, l'infectivité et la cytopathogénicité. Certains changements d'acides aminés au niveau du domaine V3 ont été associés à l'émergence de souches de virus inductrices de syncitia qui sont en corrélation avec le déclin rapide des cellules CD4+ et la progression de la maladie. En plus, cene région renferme des déterminants antigéniques majeurs pour la réponse immunitaire humorale et cellulaire, dont la cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps (ADCC).

L'ADCC est une composante importante de la réponse immunitaire qui, durant l'infection au VIH-1, aide à éliminer les cellules infectées autologues et allogéniques. Cependant, le niveau d'implication de I'ADCC dans le maintien de l'état asymptomatique et son rôle à différents stades de l'infection sont encore mal définis, d'où notre travail dont le but était d'évaluer, dans un premier temps, le niveau de l'activité ADCC (titres d'anticorps ADCC) chez 33 patients à différents stades de l'infection au VIH-1. Ensuite, étudier la diversité génétique des quasi-espèces provirales présentes chez ces mêmes patients afin d'établir, dans un deuxième temps, une corrélation (si corrélation existe) entre la diversité génétique virale et l'activité ADCC à différents stades de l'infection.

L'approche expérimentale consistait en l'établissement de cellules exprimant à leur surface, de façon stable, les glycoprotéines de l'enveloppe du VIH-1 NL4.3 dont l'intégrité structurale et fonctionnelle sont intactes. Ces cellules, en plus de garder leur résistance à la lyse spontanée par les cellules NK (PBMC) (p>O,O5), comparées à la lyse des cellules CEM.NKR, montraient une susceptibilité significative (p≤O,O5) à la lyse par le mécanisme ADCC en présence de sérum anti-VIH-1 de donneurs séropositifs, en comparaison avec la lyse en présence de sérum normal de donneurs séronégatifs.

L'utilisation de ces cellules pour déterminer les titres d'anticorps AOCC dans les sérums de patients à différents stades de l'infection (étude croisée) a permis de montrer une altération profonde des titres d' anticorps ADCC et de l'activité ADCC avec la progression de l'infection. La moyenne des niveaux ADCC (en pourcentage de lyse spécifique) dirigés par les sérums de patients, a chuté de 25, 7±11,5% au stade TI de l'infection, à 10,3±8,5% au stade III et à 6,4±8,5% au stade IV. Au niveau des titres d'anticorps ADCC, 82% (9/11) des sérums de patients au stade II de l'infection présentaient des titres supérieurs à 104 comparativement à 30% (3110) au stade rn et 25% (3/12) au stade IV.

La chute des titres d'anticorps ADCC qui coïncidait avec la chute du nombre de cellules CD4 (799±267 au stade II de l'infection, 515±236 au stade III et 37 ,25±44 au stade IV) ne semble pas, par contre, en relation directe avec la diversité génétique arborée par la population des quasi-espèces provirales isolées à partir des cellules de ces mêmes patients. En effet, l'étude de la diversité génétique des régions de l'enveloppe renfermant les épitopes ADCC (boucle V3, domaine de fixation de la gp120 au récepteur CD4, et la région immunodominante de la gp41) a montré une variabilité génétique intrapatient et interpatients comparable, et ce indépendamment du stade de l'infection. La diversité génétique intra·Jinter-patient au niveau de la boucle V3 était de l'ordre de 6,1 ±3,9% (de 0 à 15,2%)/ 12,2±2,1% (de 9,1 à 15,7) chez les individus au stade II de l'infection, par rapport à 6,4±1,7% (de 2,9 à 9,0)/12,5±2,0 (de 10,0 à 16,0) au stade III et 8,8±4,7% (de 2,9 à 19,0)/12,4±2,0 (10,9±17,3) au stade IV. Pour les régions C4 et C5, la diversité génétique intrapatient, très similaire, n'a jamais dépassé 4% (de 1,8 à 4,0), et ce, peu importe le stade de l'infection, alors que la diversité interpatient variait entre 5,3 à 8,6%.

Cependant, l'absence de corrélation entre le taux de variabilité génétique et l'activité ADCC (titres d'anticorps ADCC) n'exclue pas l'émergence de quasi-espèces ayant dirigé des mutations spécifiques, en réponse à la pression sélective exercée par le système immunitaire, qui pourraient leur conférer une meilleure adaptation à 1' environnement immunitaire hôte. Ces formes adaptées de quasi-espèces peuvent causer plus de dommages au système immunitaire. Cet énoncé est supporté d'une part, par des taux de substitutions non-synonymes élevés au niveau de la boucle V3, renfermant plusieurs domaines fonctionnels, comparativement aux régions C4 et C5 dont les séquences montraient des taux de substitutions non-synonymes très bas. D'autres part, par l'apparition, chez 58% des patients, de quasi-espèces dont les séquences prédisaient un phénotype inducteur de syncitia, connues pour leur adaptation optimale à l'environnement immunitaire hôte et pour leur vitesse de réplication et leur cytopathogénicité élevée.

L'étude de la réplication virale à l'intérieur des cellules, en utilisant la technique de RT-qc-PCR pour la quantification des ARNm viraux a montré qu'en moyenne le ratio d'épissage (ratio ARNm régulateurs:ARNm structuraux) était 2,3 fois supérieur chez les patients au stade rn et IV comparativement à celui observé chez les patients au stade II de l'infection. Ces ratio, qui témoignent d'une plus grande production de virions durant les stades avancés de l'infection coïncident avec la chute de l'activité ADCC (chute des titres d'anticorps ADCC) et la dépletion des cellules CD4. Cette étude n'a cependant pas pennis d'établir une relation directe entre la cinétique de réplication des souches virales, leur diversité génétique et la chute des titres des anticorps ADCC. En effet, plusieurs patients, dont l'activité ADCC semblait intacte, montraient des ratio d'épissage comparables à ceux de patients dont l'activité ADCC était lourdement altérée. Par contre, les résultats de quantification des ARNm viraux nous ont confirmé un des faits les plus importants dans la pathogenèse associée à l'infection au VIH-1, à savoir que la réplication du virus est active et ce même durant la phase dite "quiescente" de l'infection (stade asymptomatique).

En conclusion, la diversité génétique du VIH-1 ne semble être ni la cause directe ni la conséquence de la perte de l'activité ADCC (chute des titres d'anticorps ADCC). En fait, la réponse immunitaire, avec l'ADCC en tête, semble bien s'adapter à la présence de souches de virus divergents et en particulier durant le stade asymptomatique de l'infection. Ainsi, nous croyons que la réponse ADCC, probablement comme la réponse CTL, est requise pour éliminer les cellules infectées et aider à maintenir la charge virale aussi basse que possible ainsi que l'état asymptomatique. La progression vers le SIDA pourrait être précipitée suite à des perturbations graduelles de l'immunité cellulaire après la chute du nombre de cellules-T CD4+ et suite à l'altération de la fonction des cellules T. Dans notre étude croisée, la chute des cellules-T CD4+ ne semble pas corréler avec la diversité génétique virale.

L'ensemble de ces résultats soulève de nouvelles questions, mais en particulier celles visant à comprendre les événements capables de perturber une infection au VIH-1 dans un état asymptomatique stable.

Type de document: Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Arella, Maximillien
Co-directeurs de mémoire/thèse: Patel, Pravin
Mots-clés libres: -
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 30 avr. 2018 00:37
Dernière modification: 30 avr. 2018 00:37
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/6668

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