Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 101-110. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Lorsque le lymphocyte B entre en contact avec son antigène, plusieurs interactions sont essentielles. Parmi celles-ci, l'engagement de son récepteur CD40 avec le ligand CD154 d'un lymphocyte T activé est primordial. Des études réalisées in vitro ont démontré que l'intensité et la durée de l'interaction CD40-CD154 entraînent différentiellement l'évolution des lymphocytes B matures naïfs et à mémoire. En conséquence, une source de CD 154 soluble pour stimuler les lymphocytes B a été utilisée dans le but de vérifier comment la modulation de l'interaction modifiait les caractéristiques des populations de lymphocytes B par la transmission intracellulaire du signal, de CD40 au noyau. Les résultats obtenus lors de cette étude suggèrent que certaines voies de signalisation, principalement de la famille des MAPK soit, ERK.1/2 et p38, pourraient être empruntées différemment lors de la liaison de CD40 avec CD154. L'activation modulée des voies de signalisation pourrait participer à la régulation de la réponse immunitaire.

Les populations CD19+CD27+ et CD19+CD27+ de lymphocytes B cultivées dans le système CD40-CD154 évoluent différemment selon l'intensité de cette interaction. Les cellules CD27+ prolifèrent bien en présence d'une forte interaction CD40-CD154 lorsqu'elles sont cultivées seules, mais disparaissent lorsque les cellules CD27" sont présentes. Des facteurs solubles ou des interactions membranaires pourraient être la cause de l'évolution différente des populations. L'étude des facteurs solubles a démontré qu'ils n'étaient pas la cause du changement d'équilibre des populations. Ils avaient une certaine influence, mais ne pouvaient pas à eux seuls changer cette évolution. Ce qui suggérait que les interactions membranaires entre les cellules étaient impliquées. En effet, certains marqueurs de surface, comme CD54, CD38 et CD70, étaient différemment exprimés au sein des populations CD27" et CD27+ . Par conséquent, CD70, le ligand de CD27, devenait un acteur intéressant. Effectivement, lorsque l'interaction CD70-CD27 était bloquée, la prolifération était ralentie et les cellules CD27+ étaient maintenues en plus grande proportion. L'interaction CD27- CD70 pourrait donc avoir un rôle dans l'évolution des populations de lymphocytes B suite à leur activation via CD40.

Bien que plus de 40 millions d'individus aient été infectés depuis la description du virus en 1983, aucun vaccin efficace n'a encore été développé contre l'agent étiologique du syndrome d'immunodéficience acquise (SIDA). Les échecs encourus lors des essais cliniques antérieurs résultent, entre autres, de la présence de réservoirs viraux, de la grande diversité du virus de l'immunodéficience de type 1 (VIH-1) et de sa capacité à s'évader de la réponse immunitaire. Mon projet de recherche vise à analyser la capacité d'une nouvelle préparation vaccinale à générer une réponse humorale anti-VIH. Cette stratégie est basée sur l'utilisation de pseudoparticules virales (VLPs, Virus-like particles) du VIH-1 constituées des polyprotéines virales Gag et Pol, de la protéine d'enveloppe virale, la gpl20 et de la protéine d'origine humaine CD40 ligand (CD40L). Le concept de cette nouvelle stratégie vaccinale est fondé sur des études antérieures démontrant l'efficacité de la molécule CD40L, lorsqu'additionnée au virus de l'immunodéficience simienne, à stimuler la production d'anticorps neutralisants et la sécrétion d'interleukine-12 (IL-12) laquelle induit l'activation des cellules dendritiques. L'hypothèse principale de ce projet est que l'incorporation de la molécule CD40L à la surface des VLPs du VIH-1 induit une réponse immunitaire spécifique plus forte contre le virus que les préparations vaccinales utilisant des pseudoparticules virales classiques. Les objectifs sont de produire efficacement des VLPs de VIH-1 ayant incorporées, ou non, le CD40L et d'analyser la capacité de ces différents types de pseudoparticules virales à stimuler les lymphocytes B. Malgré que la théorie sur laquelle est basé le projet supporte l'idée que les VLPs porteuses de CD40L stimulent efficacement la voie humorale de l'immunité en activant les lymphocytes B, les résultats obtenus n'ont pas permis de supporter cette hypothèse. En effet, les VLPs produites par transfection calcium-phosphate en cellules 293T n'ont pas incorporé de façon optimale la molécule CD40L à leur surface vu un assemblage intracellulaire déficient probable et n'ont subséquemment pas permis une stimulation efficace des lymphocytes B.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Titre de l'écran-titre (visionné le 12 janvier 2009). Bibliogr.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2007. / Titre de l'écran-titre (visionné le 9 mai 2008). Bibliogr.

Le CD154 joue un rôle crucial dans l’activation des cellules présentatrices d’antigènes. Il a été démontré que le CD154 est incorporé à la surface du VIH-1 et que de tels virus activent des lymphocytes B. Nous avons vérifié s’ils ont également la capacité d’activer des macrophages humains. Nous avons observé une augmentation de la production d’IL-8 par les macrophages dérivés de monocytes (MDM), mais celle-ci varie grandement en fonction des différentes productions virales et des donneurs utilisés. L’induction de la sécrétion d’IL-8 est spécifique au CD154 puisqu’une forme mutée ne l’induit pas et est indépendante de la gp120. L’expression des MMP-1 et -2 est influencée par le CD154 sur les cellules 293T, mais l’effet spécifique de CD154 est perdu lorsque des virus sont utilisés. L’ensemble de ces résultats suggère que l’incorporation de CD154 par le virus pourrait être un moyen additionnel d’attirer des cellules cibles au site d’infection et ainsi favoriser la réplication virale. / CD154 interacts with CD40 found on antigen-presenting cells such as macrophages and plays a crucial role in activating these cells and initiating immune responses. We have previously reported that CD154 is incorporated within HIV-1 envelope and is effective at activating primary B lymphocytes. In this study, we tested if such CD154-bearing virions are also effective in activating human monocyte-derived-macrophages (MDM). We observed an increase in IL-8 secretion, but it is highly variable depending on viral productions and donors used. The induction of IL-8 production is specific to CD154 since a mutant form does not induce it and is independent of gp120. The production of MMP-1 and -2 is influenced by CD154 on 293T cells but the specificity is lost when viral particles are used. These results suggest a possible way used by the virus to attract target cells to the site of infection and thereby favour its own replication.

Le virus de l’immunodéficience humaine (VIH) cause quotidiennement 14 000 nouvelles infections et 8 000 décès (1). Certes, les antirétroviraux actuels aident le système immunitaire des porteurs du VIH à contenir le virus. Néanmoins, ils sont inefficaces pour guérir l’infection vu l’intégration du génome viral dans celui de la personne infectée. Ainsi, la prévention de l’infection demeure, en ce moment, la meilleure arme dont nous disposions contre ce rétrovirus. La connaissance du cycle de réplication du VIH-1 constitue la pierre angulaire de la conception de médicaments et d’outils de prévention. C’est pourquoi nous en étudions des étapes encore peu définies comme le bourgeonnement, et plus particulièrement l’incorporation de molécules d’origine cellulaire dans l’enveloppe virale. Les résultats présentés dans cette thèse montrent que des isolats cliniques du VIH-1 acquièrent les molécules HLA-DR, ICAM-1, CD40, CD86 et CD40L des cellules qu’ils infectent dans des modèles de culture de cellules reflétant au mieux la réalité du corps humain, telles des cultures ex vivo de portions d’amygdales palatines. Par le fait même, nous sommes les premiers à mentionner la présence de CD40L dans l’enveloppe du VIH-1. Également, nos résultats relatifs à l’appropriation des protéines cellulaires HLA-DR et CD40L par ce virus prouvent que celle-ci découle d’un mécanisme indépendant des glycoprotéines de l’enveloppe virale. Nos résultats démontrent aussi que les lymphocytes B d’amygdales palatines sont activés suite à la sollicitation de leur récepteur CD40 par la molécule CD40L insérée dans l’enveloppe du VIH-1. Ainsi, la translocation de NF-κB au noyau de ces cellules est induite, de même que la sécrétion d’anticorps IgG et d’IL-6 et l’adhésion cellulaire homotypique. La molécule CD40L permet au virus de mieux se lier aux lymphocytes B qui le transmettent par ailleurs aux lymphocytes T CD4+. Enfin, caractériser davantage le mécanisme d’acquisition de molécules de l’hôte par le VIH-1 et son impact sur la pathogenèse associée au virus contribuera peut-être à identifier des molécules pouvant être ciblées par une nouvelle thérapie, voire une immunisation. / Ever since mankind faced human immunodeficiency virus (HIV), advances in research have been compromised by many difficulties, some of them being related to the complexity of the virus. Because HIV causes 14 000 new infections and 8 000 deaths daily (1), we must work intensely to fight this pathogen. Although antiretroviral drugs help the immune system of HIV-infected individuals to contain the virus, these drugs are ineffective to cure the infection, considering that the viral genome is integrated within the host genome. Thus, the best way to fight HIV infection at this point is to prevent it. The design of new therapies and prevention tools rely on our knowledge of the replication cycle of HIV. Therefore, we study steps of the viral cycle that are less defined, such as budding, and particularly the incorporation of molecules of cellular origin in the viral envelope. The results we present in this thesis show that host-derived HLA-DR, ICAM-1, CD40, CD86 and CD40L molecules are acquired by clinical isolates of HIV-1 produced in the most natural culture models, such as pieces of palatine tonsils cultured ex vivo. Moreover, we are the first to report the CD40L molecule as being part of HIV-1’s envelope. Also, our results indicate that incorporation of host HLA-DR and CD40L is independent of viral envelope glycoproteins. Furthermore, our results show that B lymphocytes from tonsils are activated following the binding of their CD40 receptor by the CD40L molecule inserted in the envelope of HIV-1. The translocation of NF-κB to the nucleus of cells is then induced, as for the secretion of IgG antibodies, production of IL-6 and homotypic cell-to-cell adhesion. The CD40L protein facilitates binding of virions to B lymphocytes which transfer them to T CD4+ lymphocytes. In the future, further investigation of the mechanism of HIV-1 host molecule incorporation and its impact on HIV-1 pathogenesis may help in the identification of new molecules being able to be targeted by a new therapy or immunization.