Modle dinfection virale persistante Linfection par EBV aspects

Modèle d’infection virale persistante: L’infection par EBV: aspects moléculaires Dr. Samira FAFI-KREMER Laboratoire de Virologie, Inserm U 748, Université de Strasbourg, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg, France

Le virus : classification γ- herpesvirinae HHV 8 α- herpesvirinae HSV 1 HSV 2 EBV VZV HHV 7 CMV HHV 6 β- herpesvirinae Virus d’Epstein-Barr Famille des herpesviridae Sous-famille des Gammaherpesvirinae

Organisation génomique et structurale des herpesvirus La particule virale de l’intérieur vers l’extérieur : 1. génome à ADN bicaténaire (centaine de protéines) 2. Capside icosaédrique 3. Tégument 4. enveloppe dérivée de la membrane nucléaire 200 nm

Histoire naturelle des infections à herpes virus HSV 1, HSV 2, VZV, EBV, CMV, HHV 6, HHV 7, HHV 8 contamination incubation Réplication virale Primo-infection asymptomatique ou symptomatique (infection aiguë) avec séroconversion Persistance toute la vie : Latence - Réactivation Latence : Pas de réplication virale Réactivation replication virale

EBV: Epidémiologie - Prévalence : § pays en développement : >90% des enfants sont séro + avant 5 ans § pays développés : >90 % de séro+ à l’âge adulte

Persistance de l’EBV: un mode de vie équilibré v Réussir son entrée v Assurer sa progéniture v choisir son usine de fabrication v Assurer sa survie v choisir son logement v rester discret v mais dynamique et réactif au changement E Avoir les moyens de le faire

Persistance de l’EBV: un mode de vie équilibré v Réussir son entrée : transmission efficace v transmission salivaire v transmission d’une population de virus v reconaissance des récepteurs (CD 21 pou Ly. B) “kissing disease”

Persistance de l’EBV: assurer sa progéniture v Choisir son usine de fabrication: site de réplication v Cellule facilement accessible (Compartiment oropharyngé) v localisation cellulaire stratégique (amygdale) v Cellule capable de produire des millions de virus v Cellule capable de produire des virus « plus efficaces » E Cellules épithéliales: l’EBV s’y réplique et entraine lyse cellulaire – cycle lytique réplicatif Cellule épithéliale Génome viral linéaire Débris cellulaires Virions EBV

Persistance de l’EBV: assurer sa survie v. Choisir son logement: site de latence v Cellule à longue demi-vie (lymphocyte B mémoire – 40 ans) v Cellule « mobile » (différenciation) v Cellule à fonction vitale (cellule immunitaire) E Lymphocytes B: EEBV les immortalise – prolifération lymphocytaire cellulaire EEBV s’y cache - cycle latent non productif Lymphocyte B Prolifération lymphocytaire Génome viral épisomal

Persistance de l’EBV: avoir les moyens de le faire - EBV code pour environ 100 genes - 1 profil associé à la production de nouveaux virus dans les tissus oro-pharyngé : - génome linéaire - cycle lytique - lyse cellulaire - 3 profils associés à l’infection latente : - génome épisomal sans production de virion - expression variable des 9 protéines de latence EBNAs et LMP - expression constante d ’ARN non codants EBERs ETransmission inter-individu EPersistance

EBV: organisation génomique Gènes du cycle lytique: • Très précoces: BZLF 1 (zebra) • Précoces: BMLF 1 (EB 2) BALF 5 (ADN pol) BXLF 1 (TK) … • Tardives: Bc. LF 1 (VCA) BLLF 1 (gp 350/220) BDLF 2 (protéase) BDLF 3 (gp 42)… Protéome EBV Kieff et al. , PNAS 2004

La réplication virale de l’EBV

EBV: organisation génomique Gènes de latence: persistance, immortalisation Ly B Young, Oncogene 2003

3 profils d’expression associés à l’infection latente des lympho. B: fonction de la localisation et de la différentiation des lymphocytes : Prog. de croissance Latence III Prog. incomplet (default program) Latence I/II EBNA 1 + + EBNA 2 -6 + + + + LMP 1 LMP 2 -A, LMP 2 -B EBER (ARN) Amygdale Lymphoblastes Amygdale centroblastes centrocytes Prog. de latence Latence 0 + + + Lympho. mémoires circulants

EBV dans l’organisme: Mécanismes de persistance • Interactions complexes entre les tissus Division cellulaire Lymphocytes T Helper + Antigène lymphoépithéliaux de l’oropharynx (amygdales), le sang Signaux de survie et les autres tissus lymphoïdes ? Cellule B native Lymphoblaste Centrocyte Cell. B mémoire • La biologie normale ( activation- différenciation… ) des ly B permet à la fois la persistance du virus et sa transmission grâce à différents programmes d’expression Virus Programme de croissance Latence III Programme par défaut Latence II Latence 0 EBNA 1 seule des protéines de latence dans la cellule infectée. Amygdale Sang periph Thorley Lawson, New Engl J Med 2004

Organisation des programmes de latence EBV Prolifération Maintien forme épisomale: persistance Organisation médiée par CTCF : facteur délimitant la chromatine

Comment les lymphocyte B infectés survivent-ils ?

Comment les lymphocyte B infectés survivent-ils ?

Comment les lymphocyte B infectés survivent-ils ? Thorley- Lawson, Nature Rev immunol, 2001

Comment le génome persiste-t-il sous forme épisomale dans le lymphocyte B ? - origine de replication virale - EBNA 1 maintien de la forme épisomale et replication de l’episome à chaque division cellulaire Deng Z, Mol Cell 2002

EBV Un herpes virus humain particulier ? in vitro: - Immortalisation des lympho B -Transformation cellulaire - Lymphomatogénèse et carcinogénèse expérimentale dues a l’expression de certains genes viraux EBNAs LMPs ARN non codants EBER In vivo primo-infection et persistance le plus souvent asymptomatique parfois : maladie infectieuse : Mononucléose infectieuse association à des cancers

La primo-infection à EBV Transmission salivaire Oropharynx Prolifération Ly. B (LIII) (1/104) Crypte de l’amygdale Persistance Vaisseaux lymphatiques (1/106) Sang circulant Contrôle immunitaire

Mononucléose infectieuse (MNI) - Primo-infection parfois symptomatique : Mononucléose Infectieuse 12 -25 ans Transmission salivaire kissing disease Syndrome mononucléosique

Primo-infection asymptomatique ou symptomatique: pourquoi? v Quantité de virus transmis? asymptomatique • Peu de virus transmis • Rapidement contrôlé • Infection inaperçue Symptomatique: MNI • Quantité importante de virus transmis • Difficilement contrôlable • Hyperstimulation immunitaire • Symptômes cliniques

Primo-infection asymptomatique ou symptomatique: pourquoi? v Immunité hétérologue asymptomatique • Ly T naïfs • facilement stimulables • contrôle rapide et efficace • Infection inaperçue MNI • répertoire immunitaire saturé • Ly T difficilement stimulables • Hyperactivation immunitaire • Emballement • Symptômes cliniques

EBV et cancers associés - in vivo : expression des protéines de latence associées à la transformation cellulaire

Endemic Burkitt lymphoma CNS-AIDS associated lymphoma Post transplant lymphoproliferative disorders

En résumé: v EBV exploite la biologie naturelle des lymphocytes B v persiste dans le pool des Ly. B mémoires v Les protéines de latence induisent la prolifération des Ly. B v modulent la transcription des gènes v activent les voies de signalisation cellulaire v EBV impliqué dans l’étiologie de différents cancers v différents profils d’expression des gènes de latence v physiopathologie complexe impliquant d’autres facteurs?