Les macrophages sont une cible cellulaire importante du VIH-1 et sont impliqués dans la propagation virale et la constitution du réservoir. Les patients infectés par le VIH-2 présentent un contrôle naturel de l'infection qui est généralement absent chez les patients infectés par le VIH-1. Nous avons étudié ici la relation entre les macrophages et le VIH-2 afin d'évaluer leur contribution à la physiopathologie de l'infection. L'assemblage de particules virales dans des macrophages dérivés de monocytes (MDM) infectés par le VIH-2 se fait au niveau de la membrane de compartiments internes semblables aux VCC documentés dans les MDM infectés par le VIH-1. Les VCC des MDM infectés par le VIH-1 et le VIH-2 partagent la même composition protéique, et la même morphologie. Contrairement à Gag du VIH-1, la protéine Gag du VIH-2 est absente du cytosol et presque exclusivement localisée dans les VCC, ce qui suggère que Gag du VIH-2 est rapidement transportée vers le VCC une fois synthétisée dans le cytosol. Les particules de VIH-2 produites de novo par les MDM peuvent mûrir, mais sont faiblement infectieuses et se transmettent inefficacement aux cellules T activés. Cette faible infectiosité n'est pas associée avec l'expression du facteur de restriction BST-2 et n'est pas non plus améliorée par une baisse des niveaux d'expression de BST-2 induite par Vpu. Nos données suggèrent que les macrophages infectés par le VIH-2 ne contribuent probablement pas à la production et à la dissémination du virus in vivo. Cependant, les macrophages infectés par le VIH-2 peuvent représenter une source potentielle d'antigènes viraux qui pourraient stimuler les réponses des cellules T spécifiques du virus. / Macrophages are an important cellular target of HIV-1 and are potentially involved in viral spreading and constitution of the viral reservoir. HIV-2-infected patients exhibit a natural virological control of the infection that is generally absent from HIV-1-infected patients. Here, we studied the relationship between macrophages and HIV-2 to approach their potential contribution to the physiopathology of HIV-2 infection. Viral particles assembly in HIV-2-infected monocyte-derived macrophages (MDMs) occurred at the limiting membrane of internal compartments similar to virus-containing compartments (VCCs) documented in HIV-1-infected MDMs. Indeed, VCCs from HIV-1 and HIV-2-infected MDMs shared protein composition, as seen by confocal microcopy, and morphology, as seen by electron microscopy. Strikingly, HIV-2 Gag was mostly absent from the cytosol and almost exclusively localized to the VCCs, whereas HIV-1 Gag was distributed in both locations, suggesting that HIV-2 Gag is rapidly transported to the VCC membranes once synthesized in the cytosol. HIV-2 particles produced de novo by MDMs can mature, but are poorly infectious and inefficiently transmitted to activated T cells. This low infectivity neither correlate with expression of the restriction factor BST-2, nor was improved by Vpu-induced down-modulation of BST-2 levels. Our data suggest that, HIV-2-infected macrophages are unlikely to contribute to viral production and dissemination in vivo. However, HIV-2-infected macrophages accumulate large amounts of intracellular virus that may represent a potential source of viral antigens that could stimulate virus specific T cell responses.

Contexte : L’infection par le VIH-2 touche un à deux millions de personnes en Afrique de l’Ouest et sa prise en charge se heurte à de nombreuses difficultés. En plus des erreurs diagnostiques observées avec les tests VIH, la résistance intrinsèque du VIH-2 aux Inhibiteurs non nucléosidiques de la transcriptase inverse et sa moindre sensibilité à certains inhibiteurs de protéase, rendent complexe le traitement de l’infection. A cela vient s’ajouter l’absence de données sur la mortalité et la rétention dans les soins,dans un contexte d’émergence de résistances aux différentes classes d’ARV. Méthode : Le présent travail de thèse, s’appuie sur la cohorte ouest africaine IeDEA-VIH-2 et la biothèque qui lui est rattachée, de même que l’essai ANRS 12294 FIT-2, pour décrire les modalités diagnostiques, explorer la réponse thérapeutique et décrire la mortalité et les perdus de vue, parmi les patients vivant avec le VIH-2 en Afrique de l’Ouest.Résultats : Un quart des patients VIH-2 ou doublement infectés, testés de novo avec les algorithmes nationaux, étaient en réalité monoinfectés par le VIH-1. Les tests GenieIII et ImmunoCombII se sont avérés être de bons candidats pour un algorithme d’identification des patients VIH-2. Pour ce qui est du traitement, les patients vivant avec le VIH-2 initiaient principalement des régimes ARV à base d’IP boostés, avec une bonne réponse immunologique et virologique. Les régimes à base de trois INTI produisaient une réponse inférieure à celles des IP, tandis que les régimes à base d’IPnon boosté produisaient une moins bonne réponse. Il existe chez les patients VIH-2,une mortalité sous traitement ARV qui était précoce et élevée (5,2 /100 patient-année),associée à l’anémie et à des CD4 bas (<100/mm3) à l’initiation des ARV. L’essai FIT-2 actuellement en cours permettra d’identifier les meilleures séquences d’initiation des régimes ARV disponibles dans les pays ouest africains. Conclusion De nombreuses questions restent encore en suspens concernant le VIH-2, les études épidémiologiques, immunologiques et génotypiques permettront d’améliorer la prise en charge des patients VIH-2 vivant en Afrique de l’Ouest. / Background : The holistic care of the one to two million HIV-2 infected individuals in West Africa remain a concern. The frequent misdiagnosis with rapid HIV tests, in addition to the intrinsic resistance of HIV-2 to non-nucleoside reverse transcriptase inhibitors, and its low susceptibility to some protease inhibitors, make the treatment of people living with HIV-2 very challenging. The lack of data on mortality and retention in care among people living with HIV-2, as well as the emergence of resistance to most ART drugs is a great concern for the West African ART program. Method : We relied on the WADA-HIV-2 cohort, its associated biobank and the ANRS 12294 FIT-2 trial, to describe challenges in diagnosis and treatment, as well as mortality and lost to follow up, among people living with HIV-2 in West Africa. Results : One quarter of HIV-2 or dually reactive individuals, according to the national algorithms for HIV diagnosis, were found infected by HIV-1 only, and the tests GenieIII® and ImmunoCombII® showed good performances for a more accurate algorithm. Considering treatment, HIV-2 patients often initiate boosted PI based regimen, with good immunologic and virologic response. A suboptimal response was obtained with either three NRTI based regimens and unboosted PI based regimen, however worse with the first one. HIV-2 infected individuals experienced early and relatively high mortality (5.2/100 person-years), that was associated with anemia and low CD4 count (<100/mm3) at ART initiation. The results of the ongoing ANRS 12294 FIT-2 trial are expected to identify the best strategy for the optimal use of available ART regimens in West African countries. Conclusion : Many questions remain unanswered regarding HIV-2. Epidemiologic, immunologic and genotypic resistances surveys will help improving the care of people living with HIV-2 the West African region.

Les cellules de la lignée myéloïde jouent un rôle majeur dans la pathogénèse du VIH, servant à la fois de réservoir viral et permettant la transmission du virus aux cellules T. Cependant, ces cellules sont relativement résistantes à l’infection lentivirale par comparaison aux cellules provenant d’autres lignées. Des études provenant de divers laboratoires, dont le notre, ont montré que les étapes précoces de l’infection semblent se dérouler beaucoup moins efficacement dans ces cellules. Nous avons donc cherché à identifier des facteurs spécifiquement exprimés dans ces cellules pouvant être à l’origine de ce blocage. Ainsi, nous avons pu identifier APOBEC3A (A3A), un membre de la famille des APOBEC3s. A3A est spécifiquement exprimée dans les cellules de la lignée myéloïde mais n’était pas connue pour bloquer la réplication du VIH. Nous avons pu montrer que le pool d’A3A présent dans les cellules cibles est capable de cibler les particules entrantes d’une manière dépendante de son activité enzymatique. Sa déplétion, au moyen d’ARNs interférents, permet d’augmenter l’accumulation de l’ADN viral. Nos données suggèrent donc que A3A induit la dégradation des génomes viraux et que son activité antivirale est dirigée plus généralement contre les lentivirus de Primates. Cependant, la protéine Vpx des membres de la famille VIH-2/SIVSM permet de protéger contre l’action de A3A en induisant sa dégradation via le protéasome.Nous avons mis à jour un nouveau rôle de A3A lors de l’infection lentivirale des cellules myéloïdes. Ces données remettent en question le mode de fonctionnement des membres de la famille des APOBECS et ouvrent de nouvelles questions sur leurs modes d’action et leurs régulations dans les cellules primaires. / Myeloid cells are important for HIV pathogenesis both for viral transmission to T cells and as a viral reservoir. Nonetheless, these cells are quite restrictive to HIV infection compared to established cell lines or primary T cells. Studies from our group as well as other laboratories suggest thatthe early steps of infection are particularly inefficient in these cells . We tried to identify cellular factors specifically expressed in myeloid cells that could be responsible for this block. We identified APOBEC3A as one of such factors. A3A is a member of the APOBEC3 family and is the sole specifically expressed in myeloid cells. We showed that A3A blocks HIV incoming viral particles and more generally primates lentiviruses specifically in myeloid cells in a cytidine deaminase dependant manner. Our data suggest that A3A decreases viral DNA accumulation by inducing the degradation of newly synthesized genome most probably after deamination. Among the proteins coded by primate lentivirus, the HIV-2/SIVsm Vpx protein interacts and degrades A3A thus providing partial protection against A3A.Overall, our data reveal a novel role for A3A in the infection of myeloid cells and raises important questions about the regulation of the cell type specific antiviral role of A3A in primary myeloid cells.

Les traitements antirétroviraux combinés limitent la morbidité et la mortalité liées au SIDA après l'infection par le VIH, mais une hyperactivation du système immunitaire persiste, notamment au niveau des cellules myéloïdes, en corrélation avec une morbidité et une mortalité métabolique et cardio-vasculaire plus précoces que celles de la population générale. Il existe deux types de VIH ; l'infection par le VIH-2, prévalente en Afrique de l'Ouest et dans des communautés émigrées de cette région, conduit moins rapidement et moins fréquemment au SIDA que l'infection par le VIH-1, pour des raisons de relation hôte-virus encore à élucider. Lors de l'infection aigüe par le VIH-1, un pic sérique d'interféron (IFN) de type I et d'autres cytokines est observé, puis régulé négativement. Il est accompagné d'une forte réponse des gènes stimulés par l'IFN, qui persiste lors du passage à l'infection chronique, avec hyperactivation du système immunitaire. Les IFN de type I sont produits par toutes les cellules, mais en particulier par les cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDC). Les IFN de type III (lambda) sont liés à la résolution de l'infection par le VHC, mais leur production en réponse au VIH reste à explorer. Durant mon doctorat, j'ai montré pour la première fois qu'in vitro, le VIH-1 et le VIH-2 stimulent la production d'IFN-lambda par les PBMC de donneurs sains de façon comparable. Chez des donneurs sains, les pDC produisent ces IFN de façon intrinsèque, mais pas les autres DC myéloïdes. Les pDC ont également un rôle dans la réponse immunitaire adaptative contre le VIH. L’équipe a en effet montré qu’elles peuvent effectuer la présentation croisée d’antigènes de cellules mortes infectées par le VIH, comme le font les autres DC. Elles peuvent ainsi activer des réponses T cytotoxiques spécifiques qui vont éliminer les cellules infectées. J’ai étudié ce mécanisme et montré que l’activation spécifique des lymphocytes T par les pDC est potentialisée par une pré-activation non-spécifique. En effet, les pDC s’activent en présence du virus et sécrètent des cytokines qui pré-activent une production intracellulaire d'IFN-gamma par les lymphocytes T CD8. Ces lymphocytes ne relarguent l'IFN-gamma qu'après reconnaissance spécifique par leur récepteur T d'un complexe peptide-CMH. Les résultats de cette thèse pourraient donner une place aux IFN-lambda ou à leur inhibition dans l'arsenal thérapeutique contre le VIH, ainsi qu'à l'activation des pDC pour conduire à une meilleure détection et élimination des réservoirs viraux par présentation croisée. / Combined antiretroviral treatments limit AIDS-related morbidity and mortality after HIV infection. But hyperactivation of the immune system persists, notably within the myeloid cell compartment, in correlation with metabolic and cardiovascular morbidity, which occurs earlier than in the general population. Two types of HIV have been described: HIV-2 infection, prevalent in West Africa and in emigrated communities originating from this area, leads less frequently and less rapidly to AIDS compared to HIV-1 infection, because of host-virus, which still need to be characterized. During acute HIV-1 infection, in the plasma, peak levels of type I Interferon (IFN) and other cytokines are observed, then they are down-modulated. A strong IFN stimulated gene (ISG) response is also observed. During chronic infection, the ISG response persists, with hyperactivation of the immune system. Type I IFN are produced by all cell types, but more specifically by plasmacytoid Dendritic Cells (pDC). Certain type III IFN (lambda) gene variants correlate with clearance of HCV infection, but IFN-lambda production in response to HIV remained to be studied. During my PhD, I showed for the first time that, in vitro, HIV-1 and HIV-2 induce IFN-lambda production by healthy donors PBMC at comparable levels. Plasmacytoid DC from healthy donors produce these IFN intrinsically, but not conventional DC. Plasmacytoid DC also have a role in the induction of adaptive immune responses against HIV. Our team demonstrated that they can crosspresent antigens from HIV infected apoptotic cells, like other DC. They can therefore activate specific cytotoxic T cell responses which eliminate infected cells. I studied this mechanism and showed that the activation of specific T cell by pDC is potentiated by non-specific pre-activation. Indeed, pDC become activated in the presence of virus and secrete cytokines which pre-activate intracellular IFN-gamma production by CD8 T cells. IFN-gamma is then secreted only after cognate MHC-peptide-T cell receptor interaction. The results of this thesis potentially give a role to IFN-lambda or their blockade in HIV treatment, and to the activation of pDC to induce better detection and elimination of HIV reservoirs through crosspresentation.