Systems analysis of MVA-C induced immune response reveals its significance as a vaccine candidate against HIV/AIDS of clade C.

Based on the partial efficacy of the HIV/AIDS Thai trial (RV144) with a canarypox vector prime and protein boost, attenuated poxvirus recombinants expressing HIV-1 antigens are increasingly sought as vaccine candidates against HIV/AIDS. Here we describe using systems analysis the biological and immunological characteristics of the attenuated vaccinia virus Ankara strain expressing the HIV-1 antigens Env/Gag-Pol-Nef of HIV-1 of clade C (referred as MVA-C). MVA-C infection of human monocyte derived dendritic cells (moDCs) induced the expression of HIV-1 antigens at high levels from 2 to 8 hpi and triggered moDCs maturation as revealed by enhanced expression of HLA-DR, CD86, CD40, HLA-A2, and CD80 molecules. Infection ex vivo of purified mDC and pDC with MVA-C induced the expression of immunoregulatory pathways associated with antiviral responses, antigen presentation, T cell and B cell responses. Similarly, human whole blood or primary macrophages infected with MVA-C express high levels of proinflammatory cytokines and chemokines involved with T cell activation. The vector MVA-C has the ability to cross-present antigens to HIV-specific CD8 T cells in vitro and to increase CD8 T cell proliferation in a dose-dependent manner. The immunogenic profiling in mice after DNA-C prime/MVA-C boost combination revealed activation of HIV-1-specific CD4 and CD8 T cell memory responses that are polyfunctional and with effector memory phenotype. Env-specific IgG binding antibodies were also produced in animals receiving DNA-C prime/MVA-C boost. Our systems analysis of profiling immune response to MVA-C infection highlights the potential benefit of MVA-C as vaccine candidate against HIV/AIDS for clade C, the prevalent subtype virus in the most affected areas of the world.

Silencing of both beta-TrCP1 and HOS (beta-TrCP2) is required to suppress human immunodeficiency virus type 1 Vpu-mediated CD4 down-modulation.

The human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) Vpu protein interacts with CD4 within the endoplasmic reticula of infected cells and targets CD4 for degradation through interaction with beta-TrCP1. Mammals possess a homologue of beta-TrCP1, HOS, which is also named beta-TrCP2. We show by coimmunoprecipitation experiments that beta-TrCP2 binds Vpu and is able to induce CD4 down-modulation as efficiently as beta-TrCP1. In two different cell lines, HeLa CD4+ and Jurkat, Vpu-mediated CD4 down-modulation could not be reversed through the individual silencing of endogenous beta-TrCP1 or beta-TrCP2 but instead required the two genes to be silenced simultaneously.

Deletion of the Vaccinia Virus Gene A46R, Encoding for an Inhibitor of TLR Signalling, Is an Effective Approach to Enhance the Immunogenicity in Mice of the HIV/AIDS Vaccine Candidate NYVAC-C.

Viruses have developed strategies to counteract signalling through Toll-like receptors (TLRs) that are involved in the detection of viruses and induction of proinflammatory cytokines and IFNs. Vaccinia virus (VACV) encodes A46 protein which disrupts TLR signalling by interfering with TLR: adaptor interactions. Since the innate immune response to viruses is critical to induce protective immunity, we studied whether deletion of A46R gene in a NYVAC vector expressing HIV-1 Env, Gag, Pol and Nef antigens (NYVAC-C) improves immune responses against HIV-1 antigens. This question was examined in human macrophages and in mice infected with a single A46R deletion mutant of the vaccine candidate NYVAC-C (NYVAC-C-ΔA46R). The viral gene A46R is not required for virus replication in primary chicken embryo fibroblast (CEF) cells and its deletion in NYVAC-C markedly increases TNF, IL-6 and IL-8 secretion by human macrophages. Analysis of the immune responses elicited in BALB/c mice after DNA prime/NYVAC boost immunization shows that deletion of A46R improves the magnitude of the HIV-1-specific CD4 and CD8 T cell immune responses during adaptive and memory phases, maintains the functional profile observed with the parental NYVAC-C and enhances anti-gp120 humoral response during the memory phase. These findings establish the immunological role of VACV A46R on innate immune responses of macrophages in vitro and antigen-specific T and B cell immune responses in vivo and suggest that deletion of viral inhibitors of TLR signalling is a useful approach for the improvement of poxvirus-based vaccine candidates.

Clustering of HCV coinfections on HIV phylogeny indicates domestic and sexual transmission of HCV.

BACKGROUND: HCV coinfection remains a major cause of morbidity and mortality among HIV-infected individuals and its incidence has increased dramatically in HIV-infected men who have sex with men(MSM). METHODS: Hepatitis C virus (HCV) coinfection in the Swiss HIV Cohort Study(SHCS) was studied by combining clinical data with HIV-1 pol-sequences from the SHCS Drug Resistance Database(DRDB). We inferred maximum-likelihood phylogenetic trees, determined Swiss HIV-transmission pairs as monophyletic patient pairs, and then considered the distribution of HCV on those pairs. RESULTS: Among the 9748 patients in the SHCS-DRDB with known HCV status, 2768(28%) were HCV-positive. Focusing on subtype B(7644 patients), we identified 1555 potential HIV-1 transmission pairs. There, we found that, even after controlling for transmission group, calendar year, age and sex, the odds for an HCV coinfection were increased by an odds ratio (OR) of 3.2 [95% confidence interval (CI) 2.2, 4.7) if a patient clustered with another HCV-positive case. This strong association persisted if transmission groups of intravenous drug users (IDUs), MSMs and heterosexuals (HETs) were considered separately(in all cases OR>2). Finally we found that HCV incidence was increased by a hazard ratio of 2.1 (1.1, 3.8) for individuals paired with an HCV-positive partner. CONCLUSIONS: Patients whose HIV virus is closely related to the HIV virus of HIV/HCV-coinfected patients have a higher risk for carrying or acquiring HCV themselves. This indicates the occurrence of domestic and sexual HCV transmission and allows the identification of patients with a high HCV-infection risk.

Nonrandom Distribution of Cryptic Repeating Triplets of Purines and Pyrimidines (RNY)(n) in gp120 of HIV Type1.

Abstract We have analyzed purine (R) and pyrimidine (Y) codon patterns in variable and constant regions of HIV-1 gp120 in seven patients infected with different HIV-1 subtypes and naive to antiretroviral therapy. We have calculated the relative frequency of each in-frame codon RNY, YNR, RNR, and YNY (N=any nucleotide) in variable and constant regions of gp120, in the sequence within indels and at indels' flanking sites. Our data show that hypervariable regions V1, V2, V4, and V5 are characterized by the presence of long stretches of RNY codons constituting the majority of the sequence portion within insertions/deletions. In full-length gp120 and within inserted/deleted fragments the number of AVT (V=A, C, G) codons did not exceed 50% of the total RNY codons. RNY strings in variable regions spanned up to 21 codons and were always in frame. In contrast, RNY strings in constant regions were mostly out of frame and their length was limited to five codons. The frequency of the codon RNY was found to be significantly higher in variable regions (p<0.0001; t-test), within indels, and at indels' flanking sites (p<0.0001; χ(2) test). Analysis of the distribution of RNY strings equal to or longer than five codons in the full genome of HXB2 also shows that these sequences are mostly out of frame, unless they contain a potential N-glycosylation site or an asparagine. These data suggest that cryptic repeats of RNY may play a role in the genesis of multiple base insertions and deletions in hypervariable regions of gp120.

Impact of phenotype definition on genome-wide association signals: empirical evaluation in human immunodeficiency virus type 1 infection.

Discussion on improving the power of genome-wide association studies to identify candidate variants and genes is generally centered on issues of maximizing sample size; less attention is given to the role of phenotype definition and ascertainment. The authors used genome-wide data from patients infected with human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) to assess whether differences in type of population (622 seroconverters vs. 636 seroprevalent subjects) or the number of measurements available for defining the phenotype resulted in differences in the effect sizes of associations between single nucleotide polymorphisms and the phenotype, HIV-1 viral load at set point. The effect estimate for the top 100 single nucleotide polymorphisms was 0.092 (95% confidence interval: 0.074, 0.110) log(10) viral load (log(10) copies of HIV-1 per mL of blood) greater in seroconverters than in seroprevalent subjects. The difference was even larger when the authors focused on chromosome 6 variants (0.153 log(10) viral load) or on variants that achieved genome-wide significance (0.232 log(10) viral load). The estimates of the genetic effects tended to be slightly larger when more viral load measurements were available, particularly among seroconverters and for variants that achieved genome-wide significance. Differences in phenotype definition and ascertainment may affect the estimated magnitude of genetic effects and should be considered in optimizing power for discovering new associations.

Gender inequalities in the response to combination antiretroviral therapy over time: the Swiss HIV Cohort Study.

OBJECTIVES: Gender-specific data on the outcome of combination antiretroviral therapy (cART) are a subject of controversy. We aimed to compare treatment responses between genders in a setting of equal access to cART over a 14-year period. METHODS: Analyses included treatment-naïve participants in the Swiss HIV Cohort Study starting cART between 1998 and 2011 and were restricted to patients infected by heterosexual contacts or injecting drug use, excluding men who have sex with men. RESULTS: A total of 3925 patients (1984 men and 1941 women) were included in the analysis. Women were younger and had higher CD4 cell counts and lower HIV RNA at baseline than men. Women were less likely to achieve virological suppression < 50 HIV-1 RNA copies/mL at 1 year (75.2% versus 78.1% of men; P = 0.029) and at 2 years (77.5% versus 81.1%, respectively; P = 0.008), whereas no difference between sexes was observed at 5 years (81.3% versus 80.5%, respectively; P = 0.635). The probability of virological suppression increased in both genders over time (test for trend, P < 0.001). The median increase in CD4 cell count at 1, 2 and 5 years was generally higher in women during the whole study period, but it gradually improved over time in both sexes (P < 0.001). Women also were more likely to switch or stop treatment during the first year of cART, and stops were only partly driven by pregnancy. In multivariate analysis, after adjustment for sociodemographic factors, HIV-related factors, cART and calendar period, female gender was no longer associated with lower odds of virological suppression. CONCLUSIONS: Gender inequalities in the response to cART are mainly explained by the different prevalence of socioeconomic characteristics in women compared with men.

Abacavir/Lamivudine Versus Tenofovir/Emtricitabine in Virologically Suppressed Patients Switching from Ritonavir-Boosted Protease Inhibitors to Raltegravir

There are few clinical data on the combination abacavir/lamivudine plus raltegravir. We compared the outcomes of patients from the SPIRAL trial receiving either abacavir/lamivudine or tenofovir/emtricitabine at baseline who had taken at least one dose of either raltegravir or ritonavir-boosted protease inhibitors. For the purpose of this analysis, treatment failure was defined as virological failure (confirmed HIV-1 RNA ≥50 copies/ml) or discontinuation of abacavir/lamivudine or tenofovir/emtricitabine because of adverse events, consent withdrawal, or lost to follow-up. There were 143 (72.59%) patients with tenofovir/emtricitabine and 54 (27.41%) with abacavir/lamivudine. In the raltegravir group, there were three (11.11%) treatment failures with abacavir/lamivudine and eight (10.96%) with tenofovir/emtricitabine (estimated difference 0.15%; 95% CI -17.90 to 11.6). In the ritonavir-boosted protease inhibitor group, there were four (14.81%) treatment failures with abacavir/lamivudine and 12 (17.14%) with tenofovir/emtricitabine (estimated difference -2.33%; 95% CI -16.10 to 16.70). Triglycerides decreased and HDL cholesterol increased through the study more pronouncedly with abacavir/lamivudine than with tenofovir/emtricitabine and differences in the total-to-HDL cholesterol ratio between both combinations of nucleoside reverse transcriptase inhibitors (NRTIs) tended to be higher in the raltegravir group, although differences at 48 weeks were not significant. While no patient discontinued abacavir/lamivudine due to adverse events, four (2.80%) patients (all in the ritonavir-boosted protease inhibitor group) discontinued tenofovir/emtricitabine because of adverse events (p=0.2744). The results of this analysis do not suggest that outcomes of abacavir/lamivudine are worse than those of tenofovir/emtricitabine when combined with raltegravir in virologically suppressed HIV-infected adults.

L’impact de la grossesse sur l’amplitude et la diversité de la reconnaissance antigénique des lymphocytes T cytotoxiques dirigés contre le VIH-1

La transmission mère-enfant (TME) du VIH-1 est un des enjeux majeurs de la pandémie. Une meilleure compréhension de la réponse des lymphocytes T cytotoxiques CD8+ (LTC) VIH-spécifiques lors de la grossesse facilitera le design de stratégies optimales pour diminuer la TME. Notre objectif est donc de caractériser l’amplitude et la diversité de la reconnaissance antigénique des LTC VIH-spécifiques avant, pendant et après la grossesse chez des femmes infectées par le VIH-1. Nos résultats montrent pour la première fois que l’initiation et la progression de la grossesse, à elles seules, n'ont que peu d’influence sur l’amplitude et la diversité de la reconnaissance antigénique des réponses LTC en termes de production d’IFN‐. Ces résultats indiquent que les femmes infectées par le VIH conservent une immunocompétence durant leur grossesse, du moins dans le contexte d’un traitement antirétroviral efficace. Ceci pourrait éventuellement aider à promouvoir l’immunisation comme stratégie pour prévenir la TME du VIH‐1.

Rôle des macrophages contre Candida albicans chez la souris transgénique exprimant le génome du VIH-1

La candidose oropharyngée (COP) constitue l’infection fongique opportuniste la plus fréquente chez les patients infectés au VIH-1. Malgré la profonde immunosuppression causée par le VIH-1, l’infection à Candida albicans demeure confinée au niveau de la muqueuse buccale sans dissémination aux organes profonds. La souris transgénique (Tg) CD4C/HIVMut exprimant le génome tronqué du VIH-1 présente, suite à l’inoculation orale de C. albicans, une COP chronique reproduisant fidèlement l’infection chez les patients séropositifs. Cette souris Tg a donc été utilisée afin de déterminer si les macrophages contribuent au confinement de C. albicans à la muqueuse buccale. Cette étude a permis de démontrer que i) les macrophages sont recrutés aux muqueuses buccale et gastrique en réponse au champignon malgré l’expression du transgène, ii) les macrophages de ces souris Tg présentent une polarisation vers un phénotype d’activation alternative et iii) la production de monoxyde d’azote par les macrophages des souris Tg n’est pas requise pour limiter la prolifération de Candida à la muqueuse buccale et pour restreindre sa dissémination aux organes profonds. Les macrophages ne semblent donc pas directement responsables de l’établissement de l’infection chronique à Candida chez la souris Tg CD4C/HIVMut.

Études sur la dérégulation des cytokines et des cellules Natural Killer chez les patients infectés par le VIH-1

La prolifération, la différenciation ainsi que les fonctions des cellules du système immunitaire sont contrôlées en partie par les cytokines. Lors de l’infection par le VIH-1, les défauts observés dans les fonctions, la maintenance, ainsi que la consistance des cellules du système immunitaire sont en large partie attribués à une production altérée des cytokines et à un manque d’efficacité au niveau de leurs effets biologiques. Durant ces études, nous nous sommes intéréssés à la régulation et aux fonctions de deux cytokines qui sont l’IL-18 et l’IL-21. Nous avons observé une corrélation inversée significative entre les concentrations sériques d’IL-18 et le nombre des cellules NK chez les patients infectés par le VIH-1. Nos expériences in vitro ont démontré que cette cytokine induit l’apoptose des cellules NK primaires et que cette mort peut être inhibée par des anticorps neutralisants spécifiques pour FasL et TNF-α. Cette mort cellulaire est due à l’expression de FasL sur les cellules NK et à la production de TNF-α par ces cellules. L’IL-18 augmente aussi la susceptibilité à la mort des cellules NK par un stimulus pro-apoptotique, en diminuant l’expression de la protéine anti-apoptotique Bcl-XL. Nous démontrons aussi que, contrairement à l’IL-18, les niveaux d’IL-18BP sont plus faibles dans les sérum de patients infectés. Ceci résulte sur une production non coordonnée de ces deux facteurs, aboutissant à des niveaux élevés d’IL-18 libre et biologiquement active chez les patients infectés. L’infection de macrophages in vitro induit la production d’IL-18 et réduit celle d’IL-18BP. De plus, l’IL-10 et le TGF-β, dont les concentrations sont élevées chez les patients infectés, réduisent la production d’IL-18BP par les macrophages in vitro. Finalement, nous démontrons que l’IL-18 augmente la réplication du VIH-1 dans les lymphocytes T CD4+ infectés. Les niveaux élevés d’IL-18 libres et biologiquement actives chez les patients infectés contribuent donc à l’immuno-pathogénèse induite par le VIH-1 en perturbant l’homéostasie des cellules NK ainsi qu’en augmentant la réplication du virus chez les patients. Ces études suggèrent donc la neutralisation des effets néfastes de l’IL-18 en utilisant son inhibiteur naturel soit de l’IL-18BP exogène. Ceci permettrait de moduler l’activité de l’IL-18 in vivo à des niveaux souhaitables. L’IL-21 joue un rôle clef dans le contrôle des infections virales chroniques. Lors de ces études, nous avons déterminé la dynamique de la production d’IL-21 lors de l’infection par le VIH-1 et sa conséquence sur la survie des cellules T CD4+ et la fréquence des cellules T CD8+ spécifiques au VIH-1. Nous avons démontré que sa production est compromise tôt au cours de l’infection et que les concentrations d’IL-21 corrèlent avec le compte de cellules T CD4+ chez les personnes infectées. Nos études ont démontré que le traitement antirétroviral restaure partiellement la production d’IL-21. De plus, l’infection par le VIH-1 de cellules T CD4+ humaines inhibe sa production en réduisant l’expression du facteur de transcription c-Maf. Nous avons aussi démontré que la fréquence des cellules T CD4+ spécifiques au VIH-1 qui produisent de l’IL-21 est réduite chez les patients virémiques. Selon nos résultats, l’IL-21 empêche l’apoptose spontanée des cellules T CD4+ de patients infectés et l’absence d’IL-21 réduit la fréquence des cellules T CD8+ spécifiques au VIH-1 chez ces patients. Nos résultats démontrent que l'IL-21R est exprimé de façon égale sur tous les sous-types de cellules NK chez les donneurs sains et chez les patients infectés. L’IL-21 active les protéines STAT-3, MAPK et Akt afin d'augmenter les fonctions effectrices des cellules NK. L'activation de STAT-3 joue un rôle clef dans ces fonctions avec ou sans un traitement avec de l'IL-21. L'IL-21 augmente l'expression des protéines anti-apoptotiques Bcl-2 et Bcl-XL, augmente la viabilité des cellules NK, mais ne possède aucun effet sur leur prolifération. Nous démontrons de plus que l'IL-21 augmente l'ADCC, les fonctions sécrétrices et cytotoxiques ainsi que la viabilité des cellules NK provenant de patients chroniquement infectés par le VIH-1. De plus, cette cytokine semble présenter ces effets sans augmenter en contrepartie la réplication du VIH-1. Elle permet donc d'inhiber la réplication virale lors de co-cultures autologues de cellules NK avec des cellules T CD4+ infectées d'une manière dépendante à l'expression de perforine et à l'utilisation de la protéine LFA-1. Les niveaux d’IL-21 pourraient donc servir de marqueurs biologiques pour accompagner les informations sur le taux de cellules T CD4+ circulantes en nous donnant des informations sur l’état de fonctionnalité de ce compartiment cellulaire. De plus, ces résultats suggèrent l’utilisation de cette cytokine en tant qu’agent immunothérapeutique pour restaurer les niveaux normaux d’IL-21 et augmenter la réponse antivirale chez les patients infectés par le VIH-1.

Effect of calcium-modulating cyclophilin ligand on human immunodeficiency virus type 1 particle release and cell surface expression of Tetherin

The HIV-1 accessory protein Vpu enhances virus particle release by counteracting a host factor that retains virions at the cell surface of infected cells. It was recently demonstrated that cellular protein BST2/CD317/Tetherin restricts HIV-1 release in a Vpu-dependent manner. CAML was also proposed to be involved in this process. We investigated whether CAML is involved in Tetherin cell-surface expression. Here, we show that CAML over-expression in permissive Cos-7 cells or CAML depletion in restrictive HeLa cells has no effect on HIV-1 release nor on Tetherin surface expression, indicating that CAML is not required for Tetherin-mediated restriction of HIV-1 release.

Exploration pathologique des souris transgéniques porteuses du gène VPU de VIH-1

L‟infection par le VIH-1, chez les patients, affecte principalement le système immunitaire et conduit à une destruction graduelle des lymphocytes T CD4 et, par conséquent, entraîne un état d‟immunodéficience. Cette immunodéficience permet l'établissement d‟infections opportunistes qui sont responsables de manifestations cliniques associées au Sida. Ces patients peuvent aussi développer des lymphomes, lésions du système nerveux central et une atteinte rénale. L'ampleur et la sévérité des conditions associées observées chez les patients infectés par le VIH-1 ne peuvent être imputées seulement au processus infectieux et à la déplétion des cellules T CD4+. Ceci suggère que les produits des gènes de régulation pourraient avoir des effets cytopathogènes. Cependant, les études sur la physiopathogenèse induite par le VIH ou ses différents gènes ont été difficiles à mener en raison de l'absence d'animaux de laboratoire infectés par ce virus. Ceux-ci auraient pu aider à disséquer le rôle des différents composants du génome viral et les mécanismes pathogénétiques impliqués. Pour pallier cette contrainte, nous avons produit le premier modèle de souris transgéniques pour le gène vpu. Vpu code pour une phosphoprotéine membranaire avec plusieurs fonctions connues. Elle participe au relargage des virions à la surface cellulaire, induit la dégradation des CD4, induit la régulation négative des CMH-1, augmente la susceptibilité à la mort cellulaire des lymphocytes T infectés par le VIH et favorise la réplication virale en empêchant les mécanismes antiviraux cellulaires. Dans ce travail, nous avons caractérisé pathologiquement un modèle de souris transgéniques porteuses du gène vpu du VIH-1. Nos résultats démontrent que l‟expression de vpu chez les souris transgéniques induit le développement spontané d‟une hyperplasie lymphoïde pansystémique, une splénomégalie avec une hyperplasie lymphoïde folliculaire évoluant en lésions prémalignes et malignes qui présentent certaines similarités avec la maladie de Castleman et une iv glomérulonéphrite mesangioproliférative qui rappelle certaines altérations de néphropathie associée au VIH chez les patients infectés. L‟ensemble des altérations démontre que les souris Tg/vpu développent une activation chronique et non spécifique du système immunitaire. Dans cette activation immunitaire, une dérégulation de l‟IL-6 et une hyperplasie du réseau de cellules métallophiliques pourraient être impliquées. D‟autres résultats obtenus sur les évaluations du fonctionnement du système immunitaire de la rate et du thymus mettent en évidence une susceptibilité augmentée des lymphocytes des tissus lymphoïdes aux effets apoptotiques de la dexaméthasone et des lipopolysaccharides et un retard dans le repeuplement par les cellules d‟organes lymphoïdes ainsi qu‟une réaction inflammatoire (Schwartzman) exacerbée et des anomalies dans la réaction d‟hypersensibilité retardée expérimentale. Ce modèle transgénique reproduit plusieurs anomalies rencontrées chez les patients infectés par le VIH et ouvre de nouvelles hypothèses sur la pathogenèse de l‟infection par le VIH.

Étude du mécanisme d’augmentation de la relâche virale par la protéine Vpu du VIH-1

Les différentes protéines accessoires du VIH-1, l’agent étiologique du SIDA, optimisent la réplication et la propagation du virus in vivo. Parmi ces dernières figure Vpu, l’antagoniste du facteur de restriction nommé Tetherin qui prévient la relâche des particules virales à partir de la surface de cellules infectées. En diminuant son expression de surface, Vpu prévient l’incorporation de ce facteur de restriction dans la particule virale en formation et conséquemment, empêche la formation d’une ancre protéique reliant le virus mature à la membrane plasmique de la cellule infectée. La mécanistique sous-jacente n’était cependant pas connue. Cette présente thèse relate nos travaux exécutés afin d’élucider la dynamique des mécanismes cellulaires responsables de cet antagonisme. Une approche de mutagénèse dirigée a d’abord permis d’identifier deux régions contenant des déterminants de la localisation de Vpu dans le réseau trans-Golgi (RTG), puis de démontrer la relation existante entre cette distribution et l’augmentation de la relâche des particules virales. Des expériences subséquentes de marquage métabolique suivi d’une chasse exécutées dans des systèmes cellulaires où Tetherin est exprimée de façon endogène ont suggéré le caractère dispensable de l’induction par Vpu de la dégradation du facteur de restriction lors de son antagonisme. En revanche, une approche de réexpression de Tetherin conduite en cytométrie en flux, confirmée en microscopie confocale, a mis en évidence une séquestration de Tetherin dans le RTG en présence de Vpu, phénomène qui s’est avéré nécessiter l’interaction entre les deux protéines. L’usage d’un système d’expression de Vpu inductible conjugué à des techniques de cytométrie en flux nous a permis d’apprécier l’effet majeur de Vpu sur la Tetherin néo-synthétisée et plus mineur sur la Tetherin de surface. En présence de Vpu, la séquestration intracellulaire de la Tetherin néo-synthétisée et la légère accélération de l’internalisation naturelle de celle en surface se sont avérées suffisantes à la réduction de son expression globale à la membrane plasmique et ce, à temps pour l’initiation du processus de relâche virale. À la lumière de nos résultats, nous proposons un modèle où la séquestration de la Tetherin néo-synthétisée dans le RTG préviendrait le réapprovisionnement de Tetherin en surface qui, combinée avec l’internalisation naturelle de Tetherin à partir de la membrane plasmique, imposerait l’établissement d’un nouvel équilibre de Tetherin incompatible avec une restriction de la relâche des particules virales. Cette thèse nous a donc permis d’identifier un processus par lequel Vpu augmente la sécrétion de virus matures et établit une base mécanistique nécessaire à la compréhension de la contribution de Vpu à la propagation et à la pathogénèse du virus, ce qui pourrait mener à l’élaboration d’une stratégie visant à contrer l’effet de cette protéine virale.

Rôle différentiel des cellules épithéliales intestinales et pulmonaires dans le recrutement des cellules Th17 vers les sites de réplication du virus de l'immunodéficience humaine de type 1

L’infection à VIH-1 est associée à une forte déplétion des lymphocytes T CD4+ à polarisation Th17 au niveau des tissus lymphoïdes associés aux muqueuses intestinales (GALT, gut-associated lymphoid tissues). Ceci conduit à la translocation microbienne, qui est une cause d’activation immunitaire chronique et de progression de la maladie. Les cellules épithéliales (CE) jouent un rôle critique dans le maintien de l’intégrité et de l’homéostasie au niveau des muqueuses intestinales via le recrutement des cellules de l’immunité innée (e.g., neutrophiles) et adaptative (e.g., cellules Th17). Les neutrophiles produisent des molécules antivirales (e.g., défensines-) et ont la capacité de limiter la réplication virale au niveau des muqueuses. Les cellules Th17 jouent un double rôle lors de l’infection à VIH. Elles contribuent d’une part à la défense contre différents pathogènes opportunistes en augmentant, via la production d’IL-17, la capacité des CE à attirer les cellules Th17 et les neutrophiles. D’autre part, les cellules Th17 jouent un rôle délétère en tant que cibles de réplication virale et sources de cytokines pro-inflammatoires. La fréquence des cellules Th17 est diminuée dans les GALT mais pas dans les poumons des patients infectés par le VIH, suggérant qu’il existe des mécanismes différents par lesquels les cellules Th17 sont recrutées vers ces sites anatomiques. Nous avons testé l’hypothèse selon laquelle le VIH interfère avec la capacité des CE intestinales et non pas pulmonaires à produire des chimiokines (CK) responsables de l’attraction des cellules Th17 et des neutrophiles. Nous avons démontré que les CE intestinales et pulmonaires produisent des CK spécifiques pour les cellules Th17 (CCL20) et les neutrophiles (CXCL8) en réponse à des stimuli pro-inflammatoires tels que l’IL-1 et le TNF-. Le TNF- agit en synergie avec l’IL-17, un « signal de danger » récemment identifié, et augmente la capacité des CE intestinales mais pas pulmonaires à produire la chimiokine CCL20. Cette synergie s’explique par l’augmentation préférentielle de l’expression du récepteur à l’IL-17 à la surface des CE intestinales suite à la stimulation par le TNF-. L’exposition au VIH n’affecte pas la production de CCL20 et de CXCL8 par les CE intestinales, mais altère la capacité des CE alvéolaires à produire ces chimiokines en accord avec la permissivité sélective de ces dernières à l’infection par le VIH. En conclusion, nos résultats démontrent que (i) le VIH n’interfère pas directement avec la capacité des CE intestinales à recruter des cellules Th17 et des neutrophils et que (ii) la production de CCL20 par ces cellules est dépendantes de la synergie entre le TNF- et l’IL-17. Ainsi, la déplétion des cellules Th17 et la pénurie en IL-17 dans les GALT des sujets infectés pourrait causer de façon préférentielle des altérations fonctionnelles au niveau des CE intestinales, se traduisant par l’altération du recrutement des cellules Th17 en réponse au CCL20.