104 - Maladies infectieuses et immunitaires

Salmonella est une bactérie Gram-négative ubiquitaire qui cause des maladies d'origine alimentaire. La manifestation clinique de l'infection varie entre individus et comprend deux principaux types d’affections: une simple gastroentérite et la fièvre typhoïde. La forme systémique de la fièvre typhoïde est la plus sévère avec la dissémination et la réplication bactérienne dans les tissus périphériques. Chez les souris, l'infection à Salmonella Typhimurium provoque une maladie systémique accompagnée de manifestations cliniques et pathologiques semblables à celles observées chez les humains atteints de la fièvre typhoïde. La susceptibilité à l'infection à Salmonella est en partie déterminée par le contexte génétique de l'hôte. Notre hypothèse est que la composante génétique de la susceptibilité à l'infection à salmonelles bien qu’évidente, n’est pas complètement connue. Pour identifier de nouveaux gènes jouant un rôle important dans la réponse de l'hôte à l'infection, nous avons utilisé une approche par mutagénèse ENU. Nous avons examiné un grand nombre de souris portant des mutations aléatoires afin d'identifier de nouveaux phéno-variants. Nous avons identifié et caractérisé les mutations causales chez les phéno-variants Ity14 et Ity17. Les gènes porteurs de mutations délétères ont été identifiés comme étant Stat4 (Ity14) et Ncoa7 (Ity17). Nos travaux participent à l’élucidation de nouveaux mécanismes impliqués dans la pathogénèse de la résistance à l’infection à salmonelles.

Le Swaziland possède une des prévalences du VIH les plus élevées au monde estimée à 31%, et une incidence de nouvelles infections adultes toujours à 2.38%. Médecins Sans Frontières (MSF) oeuvre dans la région du Shiselweni depuis 2007 pour assister dans le combat contre l'épidémie VIH. Dès 2014 l'ONUSIDA ne projette plus "simplement" d'atteindre une meilleure couverture antirétrovirale dans les populations atteintes. En effet, la cible de traitement 90-90-90 ambitionne de freiner la transmission du VIH, voire même de mettre fin à l'épidémie du SIDA. Pour ce faire il faut diagnostiquer 90% des personnes VIH+, et pouvoir distribuer le TAR à 90% d'entre eux. Au Swaziland 90 000 patient bénéficient actuellement du TAR. Dès décembre 2015 les structures sanitaires ont déjà été mises à l'épreuve avec la levée du seuil de traitement de 350 à 500 CD4, puis en Octobre 2016 le gouvernement a annoncé sa stratégie "Tester et Traiter" qui offre le TAR à tout patient VIH+, présageant d'un afflux de patients encore plus important. Les nouveaux modèles de distribution du TAR sont des stratégies innovantes qui simplifient la distribution aux patients stables, en rendant accessible le TAR au plus grand nombre de patients possible tout en n'engorgeant pas les structures de santé. En 2015 MSF a piloté trois de ces modèles en milieu rural au Shiselweni, et tous les trois modèles ont pu co-exister dès 2016 dans la zone de santé de Matsanjeni.

Le cytomégalovirus humain (HCMV) est un Herpèsvirus causant une infection latente chez 60% des nord-américains. Sa primo-infection chez les nouveaux-nés et sa réactivation chez les individus immunodéprimés provoquent un impact clinique important. Plusieurs souches résistantes aux antiviraux utilisés sont retrouvées chez certains patients infectés. Ces souches présentent des mutations au niveau du gène viral encodant l’ADN polymérase UL54 du HCMV. L’hypothèse de recherche est que ces mutations affectent la liaison des antiviraux à UL54, les rendant ainsi inefficaces contre le virus. Cette recherche vise à élucider le mécanisme moléculaire de résistance aux antiviraux chez ce pathogène.

Jusqu’à maintenant, l’optimisation de l’expression et de la purification de la protéine recombinante UL54 de type sauvage et des diverses versions mutées associées à la résistance aux antiviraux a été réalisée. Par spectrofluorimétrie, il a été possible d’observer que l’affinité d’UL54 de type sauvage et des mutants est similaire pour l’ADNsb. Par contre, l’affinité des mutants pour le dATP est différente si on la compare avec celle d’UL54 de type sauvage. Des résultats préliminaires de l’interaction de l’antiviral foscarnet aux diverses formes d’UL54 ont été obtenus aussi par spectrofluorimétrie. Ceux-ci semblent indiquer que les mutants d’UL54 associés aux résistances lient peu ou pas l’antiviral. L’utilisation d’un microcalorimètre permettra d’étudier plus précisément cette interaction.

L'antibiorésistance est une menace pour la médecine classique (OMS, 2014) et pourrait représenter un danger pour le bien-être des chevaux et la santé publique. Notre objectif est de documenter l'antibiorésistance chez le cheval au Québec. Une étude préliminaire, réalisée en 2015 sur 68 chevaux en Montérégie, a révélé que 21% (IC95% 14-41) de ces chevaux excrétaient des organismes multirésistants. 4% (IC95% 0-11) de ces chevaux excrétaient des E. coli potentiellement producteurs de β-lactamases à spectre étendue (ESBL) et/ou AmpC β-lactamases (AmpC). Les gènes correspondant étaient bla_CMY-2, bla_TEM, et bla_SHV. Par la suite, nous avons prélevé 152 chevaux adultes sains (échantillons rectaux) dans 22 écuries sur le territoire Québécois durant l’année 2016. Nous effectuerons un antibiogramme par la méthode de diffusion des disques pour 11 classes d’antibiotiques, sur trois isolats sélectionnés au hasard sur chaque échantillon, afin de quantifier les résistances. Nous réaliserons aussi une culture en enrichissement (ceftriaxone) pour détecter les microorganismes potentiellement producteurs de ESBL/AmpC. Ce type de données est pour l’instant indisponible pour le Canada et serait nécessaire pour déterminer si la population équine du Québec représente un danger pour le bien-être des chevaux ainsi que pour la santé publique, compte tenu des contacts directs qui existent entre les chevaux et leurs propriétaires.

Le réovirus de mammifères est à l’étude comme virus oncolytique pouvant détruire de manière préférentielle les cellules cancéreuses. Bien que les déterminants viraux et cellulaires responsables soient mal connus, les voies de signalisation reliées à l’interféron sont probablement impliquées. Des mutants viraux différant dans leur sensibilité à l’interféron ont été sélectionnés et leur séquence nucléotidique a été déterminée. Afin d’établir l’importance des mutations, les plasmides portant chacun des gènes viraux correspondants ont été mutés et combinés individuellement avec les 9 autres plasmides de type sauvage. Les virus mutants ont ensuite été récupérés par transfection de cellules par la technique dite de « génétique inverse ». Les résultats ont démontré que les phénotypes d’induction et de sensibilité à l’interféron peuvent dépendre de plusieurs déterminants viraux. De plus, l’induction des voies de l’interféron et la sensibilité du virus à celle-ci sont des propriétés dissociables génétiquement. Des études ont aussi été initiées afin de d’examiner certains déterminants cellulaires induits ou réprimés par les différents virus mutants. L’infection de fibroblastes murins parentaux ou transformés sera ensuite examinée par titrage de virus et par des tests de viabilité cellulaire. Ceci permettra de déterminer si une corrélation existe entre l’induction de la réponse antivirale, la sensibilité du virus à celle-ci et l’oncotropisme viral.

Le virus du Nil occidental, tout comme le virus de la fièvre jaune et le virus Zika, est un virus d'ARN simple-brin transmis par des moustiques. Ces virus font partie des Flavivirus qui causent des maladies neurologiques graves et qui entraînent des dizaines de milliers de décès par année à l’échelle mondiale. Actuellement, il n’y a pas de traitement antiviral disponible malgré de nombreux efforts de recherche pour développer des inhibiteurs d’enzymes virales. Ici nous cherchons à caractériser l'interaction entre les protéines NS3 et NS5 qui forment le complexe de réplication virale en vue de cibler cette interaction pour la découverte de nouveaux composés antiviraux.

Un modèle d'interaction entre les protéines NS3 et NS5 du virus du Nil occidental a été créé par arrimage manuel et il a ensuite été soumis à des simulations de dynamique moléculaire. Des interactions potentielles entre les deux protéines ont été identifiées, et les résidus impliqués dans ces interactions ont été mutés. Les effets des mutations sur l’interaction protéine-protéine et sur le niveau de réplication virale ont été mesurés. Une région particulière sur la surface de la protéine NS3 a été identifiée comme jouant un rôle important dans la réplication virale. Un criblage virtuel pour des composés qui peuvent lier cette région sera effectué, et la capacité de ces composés à interférer avec la formation du complexe de réplication virale et donc avec la réplication du génome viral sera évaluée.

Les virus sont des experts pour modifier l’homéostasie cellulaire. Récemment, plusieurs groupes ont démontré que quelques virus pouvaient modifier l’épissage alternatif (ÉA) de certains transcrits cellulaires. Puisque l’ÉA possède un rôle important de régulation, nous avons émis l’hypothèse que ces changements d’épissage causés par des virus pourraient être beaucoup plus importants. Pour étudier la modulation de l’ÉA des transcrits cellulaires, des cellules L929 contrôles et infectées avec Réovirus ont été analysées par séquençage d’ARN à haut-débit pour caractériser l’ensemble des événements d’ÉA. Nos résultats ont permis d’identifier 240 événements d’ÉA modifiés de manière statistiquement significative (Q<0,05) touchant 194 gènes. Ces gènes sont enrichis dans les processus liés à la maturation des ARNs et l’épissage alternatif. Ensuite, nous avons investigué la cause de ces changements. Premièrement, nous avons regardé l’expression des facteurs d’épissage. ESRP1 est surexprimé au-delà de 40 fois suite à l’infection. Une expérience de co-culture a permis de déterminer que la surexpression d’ESRP1 ne nécessite pas la présence de Réovirus, mais plutôt la réponse immunitaire cellulaire liée à l’infection virale. Nous avons démontré que Réovirus induit des changements d’épissage alternatifs chez la cellule-hôte et que cette modulation pourrait provenir de la réponse immunitaire cellulaire déclenchée dans le cadre de l’infection virale.

Les horloges circadiennes contrôlent divers aspects de la réponse immunitaire chez les
mammifères. Des travaux du laboratoire ont montré que la réponse des lymphocytes T
(LT) à un antigène présenté par des cellules dendritiques (DC) dépend de l'heure du
jour. Afin de déterminer quelle horloge circadienne est responsable de ce rythme,
nous avons inactivé le gène de l’horloge Bmal1 dans les LT ou les DC, et mesuré la
réponse des LT spécifiques pour le peptide antigénique OVA 7 jours post-vaccination
avec des DC-OVA. Le rythme de la réponse des LT observé chez les souris WT a été
aboli chez les souris KO pour Bmal1 dans les LT, suggérant que l’horloge de ces
cellules est essentielle pour la rythmicité de cette réponse. En parallèle, nous avons
vacciné les souris WT avec des DC-OVA WT ou KO pour Bmal1, et avons trouvé une
réponse lymphocytaire diminuée en réponse aux DC-OVA KO pour Bmal1, entrainant
une absence de la différence jour-nuit observée chez les souris vaccinées avec des
DC-OVA WT. Ceci suggère un rôle important de ce gène dans la présentation
antigénique. Nous avons ensuite analysé la migration des DC-OVA WT ou KO pour
Bmal1, et avons trouvé que les DC-OVA sans horloge migrent deux fois moins vers la
rate que celles exprimant Bmal1, ce qui pourrait expliquer la diminution de réponse
des LT observée en utilisant ces DC. Ainsi, déterminer l’heure du jour où la réponse à
la présentation antigénique est la plus efficace permettrait d’optimiser le processus de
vaccination.