Contribution des protéines d’autophagie dans la séquestration et persistance du VIH-1 dans les macrophages
Les macrophages sont l’une des cibles de l’infection du virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1). Ces cellules jouent à ce titre un rôle majeur dans la physiopathologie de l’infection en favorisant la dissémination du virus lors de contacts cellule à cellule ainsi qu’en constituant l’un des réservoirs viraux chez l’individu infecté même sous traitement antirétroviral hautement actif. Les macrophages infectés produisent également des particules virales sur une période de temps élevée et les séquestrent dans des compartiments intracellulaires spécifiques appelés VCC, issus de l’invagination de la membrane plasmique. Dans ces compartiments, les virus restent pleinement infectieux et sont libérés ultérieurement lors des contacts cellules à cellules. Ces particules virales séquestrées échappent ainsi à la surveillance du système immunitaire des patients infectés et aux traitements antirétroviraux. Bien que la présence de ces compartiments chargés de virus ait été rapportée dès 1988 , les mécanismes moléculaires participant à l’établissement de ces sanctuaires viraux sont encore peu décrits. Comprendre comment les particules virales sont séquestrées et persistent dans les macrophages est donc un enjeu majeur pour progresser dans l’éradication de ces sanctuaires viraux.
Nos données récemment publiées montrent que le facteur de restriction BST2/Tetherin est présent dans les VCC et le volume des VCC au cours de l’infection dépend de l’expression de BST2 (Leymarie, J. Virol 2020). Acteur de l’immunité innée, BST2 restreint la dissémination de virus enveloppés et notamment du VIH-1. La protéine Vpu du VIH-1 est l’un des acteurs viraux capable de contrer cette restriction. De manière intéressante, nos études révèlent que, dans les cellules HeLa, le VIH-1 est capable d’engager un mécanisme de d’autophagie non canonique, semblable à la LC3-associated phagocytosis (LAP-like) pour contrer la restriction BST2. Ce mécanisme favorise la dissémination du virus. Au cours de ce processus, Vpu recrute la protéine d’autophagie LC3C et engage un mécanisme de LAP-like accélérant la phagocytose des molécules de BST2 associées aux virus, présentes au site de bourgeonnement (Madjo et al. Cell report 2016).
Dans ce projet, nous émettons l’hypothèse que les VCC seraient le résultat d’une LAP abortive en réponse à la restriction imposée par BST2 sur la production de particules virales. A la différence de ce que nous avons pu décrire dans les cellules HeLa, dans les macrophages, ce processus débuterait mais n’aboutirait pas/ou moins efficacement à la dégradation du contenu des LAPosomes, ces LAPosomes devant alors des VCC. Les virions persisteraient intracellulairement dans les VCC, faute d’une fusion efficace ou plus lente entre VCC et lysosomes.
L’objectif de ce projet est donc de définir les mécanismes moléculaires qui conduisent à la séquestration et à la persistance du VIH-1 dans les macrophages, et plus particulièrement la contribution de la LAP dans ce processus.
Aussi, proposons-nous dans ce projet de définir, lors d’une infection de macrophages primaires par le VIH-1,
- Si les VCC sont des LAPosomes induits par l’infection VIH-1 par des approches d’imagerie et biochimiques.
- La contribution de la LAP dans la séquestration des virions dans les VCC, en utilisant dans nos essais virologiques des approches d’ARN interférence et Crispr/Cas9.
- Les mécanismes cellulaires empêchant la fusion des VCC avec les lysosomes, en analysant notamment la phosphorylation des protéines autophagiques LC3.
Ce programme de recherche permettra de déterminer les acteurs de la LAP indispensables au développement et au maintien des VCC dans le macrophage , mais aussi d’identifier les protéines virales qui contrôlent ces processus. Ce travail apportera également des connaissances nouvelles quant à la régulation de la production du VIH-1 dans le macrophage, ouvrant le champ à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour contrôler la réplication du virus et l’éradiquer.
Demandeur
BERLIOZ-TORRENT Clarisse
Type de financement
Projet de recherche
COURAUD Pierre-Olivier | Inserm U1016 - CNRS UMR8104 Institut Cochin COURAUD Pierre-Olivier
Inserm U1016 - CNRS UMR8104
Institut Cochin
Institut Cochin
27 rue du Faubourg Saint Jacques
75014
Paris