Le sperme est le vecteur principal de dissémination du VIH. Des travaux récents indiquent la présence de facteurs dans le liquide séminal (LS) des hommes non infectés qui modulent l'infectivité par le VIH de cellules in vitro. Nous avons préalablement montré que les principaux organes génitaux mâles qui contribuent à l'élaboration du sperme sont infectés par le VIH, ce qui modifie probablement la composition du LS des hommes VIH+. Pour preuve, des différences significatives dans les profils cytokiniques ont été mises en évidence dans le LS d'hommes VIH+ par rapport à celui d'hommes sains. Dans ce contexte, mes travaux de thèse se sont articulés autour de 3 axes : Effet du sperme d'hommes infectés par le VIH-1 sur l'infection des lymphocytes T CD4+ : nous avons comparé, pour la première fois à notre connaissance, l'effet du LS d'hommes infectés versus celui d'hommes sains sur l'infectivité par le VIH dans des modèles cellulaires. Nous avons mis en évidence un effet différentiel du LS d'hommes séropositifs par rapport au LS d'hommes séronégatifs. L'effet stimulateur observé du LS d'hommes VIH-non-infectés sur l'infection par le VIH-1 des cellules T CD4+ est significativement diminué pour les LS d'hommes VIH+. Cet effet différentiel serait au moins en partie lié à la surexpression de certaines cytokines dont RANTES et à la sous expression à la membrane du corécepteur CCR5. Effet du LS sur l'infection d'explants cervicaux et colo-rectaux : les muqueuses cervivo-vaginale et colorectale représentent des portes d'entrée majeures du virus dans l'organisme et sont donc des modèles particulièrement physiologiques. Nous avons montré que le LS induit une diminution de l'infection ex vivo des tissus exocervicaux alors qu'aucun effet n'est observé sur l'infection des tissus colorectaux. Fractionnement du liquide séminal et identification des facteurs à activité biologique sur l'infection par le VIH-1 : nous avons débuté une approche protéomique qui nous a permis de décomplexifier le LS par fractionnement grâce à des HPLC successives, de sélectionner des fractions biologiques actives et d'identifier des protéines candidates, par spectrométrie de masse, potentiellement responsables d'un effet inhibiteur sur l'infection par le VIH-1. Sur la base de la littérature et de nos résultats, il apparaît clairement que le LS est un fluide biologique complexe dont l'effet global sur l'infection résulte de la somme des activités biologiques de facteurs stimulateurs et inhibiteurs. En outre, l'effet du sperme sur l'infection est dépendant du modèle d'étude cellulaire ou tissulaire, et du statut sérologique du donneur. En effet, les différences de composition (cytokines, peptides antimicrobiens…) entre les spermes d'hommes infectés ou non aboutissent à des modifications dans la modulation de l'infection VIH-1 par le sperme via des mécanismes directs ou indirects qui ouvrent de nombreuses perspectives d'études. / Semen represents the main vector of HIV transmission. Several studies have recently shown that, in addition of being a carrier of HIV particles and infected cells, seminal fluid (SF) could modulate the efficiency of HIV infection of target cells through its intrinsic properties. These studies were all performed with SF from uninfected donors. But the composition of SF from HIV-infected men significantly differs from that of HIV-infected men, as demonstrated by studies on SF cytokines content, and microbiome. In addition, we showed that semen-producing organs are infected by HIV which most probably influences their seminal secretions. As a matter of fact, the volume of the ejaculate of HIV+ donors is generally less than that of uninfected men. In this context, my thesis was articulated around 2 axes: Effect of SF from HIV infected men on HIV-1 infection of Lymphocytes T CD4+: the effect of SF from HIV-infected men (HIV+SF) versus SF from uninfected donors (SF) on HIV infectivity of CD4+ T cells. We observed a significantly reduced infection of CD4+T cells by HIV-1 R5 in presence of HIV+SF as compared with SF, the latter displaying enhancing activity. This differential effect was not observed on the infectivity of the CD4+ cell line TZM-bl, or on PBMC infection by HIV-1 X4. We compared the composition of HIV+SF versus SF in terms of enhancing peptides, cytokines and prostaglandins, and investigated the impact of SF from both HIV-infected and uninfected men on CD4+T cell HIV receptors expression, activation and proliferation. HIV+SF vs HIV-SF was found to induce a significantly higher downmodulation of CCR5 expression shortly after exposure, which correlated with the concentrations of CCR5 ligands in semen. Effect of SF on HIV infection of cervix and colorectal tissues: the cervix and colorectal mucosa represent major front doors of the virus in the body and are thus particularly physiological models. We showed that the SF leads to a decrease of the infection ex vivo in exocervix tissues while no effect is observed on the infection of colorectal tissues. Fractionation of the seminal fluid and identification of factors with biologic activity on the HIV-1 infection : we had beginning a proteomic approach which allowed to decomplexified SF by successive HPLC, to select active biological fractions and to identify candidate proteins, by mass spectrometry, potentially responsible for an inhibitory effect on the infection by the HIV 1. Based on the literature and on our results, it clearly appears that SF is a complex biological fluid. Moreover, the effect of the semen on HIV-1 infection is dependent on the cellular or tissular model and on the HIV status of the donor. Indeed, the differences of composition (cytokines, antimicrobial peptides) between semen from infected men or SF from uninfected men lead to modifications of the modulation of HIV-1 infection by semen via direct or indirect mechanisms which which pave the way for further investigations.

L'Organisation Mondiale de la Santé définit l'infertilité comme une maladie et un échec de l'appareil reproducteur à parvenir à une grossesse après 12 mois ou plus de rapports sexuels réguliers non protégés. De nos jours, l'infertilité est devenue un phénomène commun affectant 1 couple en âge de procréer sur 5. Une origine idiopathique est le plus souvent associée à un système immunitaire actif qui pourrait produire des niveaux élevés d'anticorps anti-liquide séminal ou anti-sperme. L'auto-immunisation, aussi bien que l'iso-immunisation, joue un rôle significatif dans jusqu'à 30% des cas signalés. Le liquide séminal, qui est défini comme un fluide complexe contenant le sperme, les vésicules cellulaires et autres cellules et composantes, pourraient immuniser l'appareil génital féminin. Cette thèse est liée à l'infertilité féminine immune, en particulier à l'iso-immunisation féminine. Une meilleure compréhension de cette manifestation physiopathologique consiste en (1) la détermination des isotypes d'anticorps jouant un rôle significatif dans cette maladie, puis en (2) la caractérisation et l'identification des antigènes de liquide séminal ou de sperme reconnus par ces anticorps, (3) la proposition de marqueurs diagnostiques potentiels afin d'adapter des thérapies spécifiques, et, en outre, la conception d'un outil de diagnostic miniaturisé basé sur les marqueurs sélectionnés, (4) la suggestion d'une éventuelle immuno-intervention. En se fondant sur la distribution des isotypes d'anticorps spécifiques au liquide séminal/sperme, nous suggérons que les immunoglobulines E, M, A1,2, et G3 ne sont pas impliquées dans la sensibilisation physiopathologique chez les femmes. Les IgG4, semblent constituer la sous classe majeure interagissant avec les protéines de sperme. A l’inverse, les IgG1 semblent être principalement impliquées dans la réactivité vis-à-vis des protéines séminales. Nous avons également élargi le groupe déjà existant d’IgGs liés aux protéines de sperme à d’autres protéines, parmi lesquelles la protéine de choc thermique 70 1A/1B, la protéine apparentée aux protéines de choc thermique 71kDa et l’alpha-énolase ont été reconnues, pour la première fois, être liés à l’iso-immunisation féminine. Nous avons mis en évidence le rôle des protéines séminales dans l’iso-immunisation et pas seulement dans l’hypersensibilité au sperme par l’intermédiaire d’IgE. En particulier, l’antigène spécifique de la prostate, la phosphatase acide prostatique et la protéine à doigt de zinc 778 ont été décrites comme immuno-dominants parmi les protéines séminales reconnues par des IgGs liés aux protéines de sperme. La détermination des sous classes d’IgG de sérum féminin, spécifiques au liquide séminal/sperme, pourrait rendre le diagnostic des patients plus complet. Les IgG1 et IgG4 anti-liquide séminal/sperme pourraient présenter un intérêt pour l’immunothérapie. Par ailleurs, les protéines décrites, dans notre étude, pourraient se révéler être des bio marqueurs utiles pour de telles pathologies. Le dispositif miniaturisé pourrait être de type LFIA (Lateral Flow Immuno Assay), se basant sur la détection immuno-chimique d’anticorps spécifiques. L’immuno-intervention envisagée pourrait reposer sur l’effet d’immunoglobulines intraveineuses. / The World health Organization reports infertility as a disease and a failure of reproductive tract to achieve pregnancy after 12 months or more of regular unprotected sexual intercourse. Nowadays, infertility has become a common life phenomenon affecting 1 out of 5 couples at reproductive age. Idiopathic cause is mostly associated with active immune system which may produce high levels of anti-seminal and/or anti-sperm antibodies. Auto-immunization as well as iso-immunization has a significant role in up to 30% of reported cases of infertility. Semen that is defined as a complex fluid containing sperm, cellular vesicles and other cells and components, could immunize the female genital tract. This thesis is related to female immune infertility, in particular to female iso-immunization. The better understanding of this pathophysiological event consists of (1) the determination of antibody isotype playing a significant role in this disease, then (2) the characterization and identification of semen antibody-binding proteins, seminal and/or sperm, (3) the proposal of potential diagnostic markers to adapt specific therapy and, in addition, the design of miniaturized diagnostic tool based on the selected markers, (4) the suggestion of potential immuno-intervention. Based on the distribution of seminal/sperm-specific antibody isotypes, we suggest that immunoglobulins E, M, A1,2, G3 are not involved in the primary pathophysiological female sensitization. IgG4 appears to be the major subclass interacting with sperm proteins. On a contrary, IgG1 seems to be the one mainly involved in the reactivity towards seminal proteins. We have also extended the existing group of IgG-binding sperm proteins, among which heat shock protein 70 1A/1B, heat shock cognate protein 71 kDa and alpha-enolase have been shown, for the first time, to be related to female iso-immunization. We have put the emphasis on the role of seminal proteins in iso-immunization and not only in the IgE-mediated semen hypersensitivity as known so far. In particular, prostate-specific antigen, prostatic acid phosphatase and zinc finger protein 778 have been determined as immunodominant among IgG-binding seminal proteins. The determination of female serum seminal/sperm-specific IgG subclasses could make the patient diagnoses more comprehensive. Anti-seminal/sperm IgG1,4 might be of interest for immunotherapy. Furthermore, the herein described proteins could be useful biomarkers of such pathology. The miniaturized chip could be a lateral flow immunoassay-based device acting on the immunochemical detection of specific antibodies. The intended immuno-intervention could consist of the effect of intravenous immunoglobulins.