Modèle d’infection virale persistante:

L’infection par EBV: aspects moléculaires

Laboratoire de Virologie, Inserm U748, Université de Strasbourg, Hôpitaux Universitaires de Strasbourg,

Strasbourg, France

Dr. Samira FAFI-KREMER

Le virus : classification

Famille des herpesviridae

Sous-famille des Gammaherpesvirinae

HHV8

EBV

CMVHHV6

HHV7

HSV2

HSV1

VZV

α- herpesvirinaeγ- herpesvirinae

β- herpesvirinae

Virus d’Epstein-Barr

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

Organisation génomique et structurale des herpesvirus

200nm

contamination

incubation

Primo-infection asymptomatique ousymptomatique (infection aiguë) avec séroconversion

Persistance toute la vie : Latence - Réactivation

Histoire naturelle des infections à herpes virus

HSV1, HSV2, VZV, EBV, CMV, HHV6, HHV7, HHV8

Réactivation replication virale

Latence : Pas de réplication virale

Réplication 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

Réussir son entrée

Assurer sa progéniture

choisir son usine de fabrication

Assurer sa survie

choisir son logement

rester discret

mais dynamique et réactif au changement

Avoir les moyens de le faire

Persistance de l’EBV: un mode de vie équilibré

Réussir son entrée : transmission efficace

transmission salivaire

transmission d’une population de virus

reconaissance des récepteurs (CD21 pou LyB)

“kissing disease”

Choisir son usine de fabrication: site de réplication

Cellule facilement accessible (Compartiment oropharyngé)

localisation cellulaire stratégique (amygdale)

Cellule capable de produire des millions de virus

Cellule capable de produire des virus « plus

efficaces »

Persistance de l’EBV: assurer sa progéniture

Cellules épithéliales: l’EBV s’y réplique et entraine lyse cellulaire – cycle lytique réplicatif

Débris cellulaires Virions EBVGénome viral linéaire

Cellule épithéliale

Persistance de l’EBV: assurer sa survie

Choisir son logement: site de latence

Cellule à longue demi-vie (lymphocyte B mémoire – 40 ans)

Cellule « mobile » (différenciation)

Cellule à fonction vitale (cellule immunitaire)

Lymphocytes B:

EBV les immortalise – prolifération lymphocytaire

cellulaire

EBV s’y cache - cycle latent non productif

Génome viral épisomal

Lymphocyte B

Prolifération lymphocytaire

Transmission inter-individuPersistance

- 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

Persistance de l’EBV: avoir les moyens de le faire

Protéome EBVKieff et al., PNAS 2004

Gènes du cycle lytique:

• Très précoces:BZLF1 (zebra)

• Précoces:BMLF1 (EB2)BALF5 (ADN pol)BXLF1 (TK) …

• Tardives:BcLF1 (VCA)BLLF1 (gp350/220)BDLF2 (protéase)BDLF3 (gp42)…

EBV: organisation génomique

La réplication virale de l’EBV

Gènes de latence: persistance,immortalisation Ly B

Young, Oncogene 2003

EBV: organisation génomique

fonction de la localisation et de la différentiation des lymphocytes :

EBER (ARN)

Prog. de croissance

Latence III

Prog. incomplet (default program)

Latence I/II

Prog. de latenceLatence 0

EBNA 1

EBNA 2-6

LMP1

LMP2-A,

+

-

++

++

+

+

+

+

-+

+

-

+

AmygdaleLymphoblastes

Amygdale centroblastescentrocytes

Lympho.mémoires circulants

3 profils d’expression associés à l’infection latente des lympho. B:

LMP2-B + - -

EBV dans l’organisme: Mécanismes de persistance

• Interactions complexes entre les tissus

lymphoépithéliaux de l’oropharynx (amygdales), le sang

et les autres tissus lymphoïdes ?

• 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

des protéines de latence dans la cellule infectée.

Thorley Lawson, New Engl J Med 2004

Lymphoblaste

Centroblaste

Centrocyte

Cell. B mémoire

Virus

Antigène

Division cellulaire

Signaux de survie

Lymphocytes T Helper + Antigène

Latence 0Programme par défautLatence II

Programme de croissance Latence III

EBNA 1 seule

Cellule B native

Amygdale Sang periph

Organisation des programmes de latence EBV

Organisation médiée par CTCF : facteur délimitant la chromatine

Prolifération

Maintien forme épisomale: persistance

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

- EBNA1

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

EBNAsLMPsARN non codants EBER

In vivo

primo-infection et persistance le plus souvent asymptomatique

parfois :maladie infectieuse : Mononucléose infectieuse association à des cancers

Vaisseaux lymphatiques

Sang circulant

Oropharynx

Crypte de l’amygdale

Transmission salivaire

La primo-infection à EBV

Prolifération LyB (LIII)

(1/104)

Contrôle immunitaire

Persistance

(1/106)

Mononucléose infectieuse (MNI)- Primo-infection parfois symptomatique : Mononucléose Infectieuse 12-25 ans

Transmission salivaire kissing disease

Syndrome mononucléosique

Primo-infection asymptomatique ou symptomatique: pourquoi?

Quantité de virus transmis?

• Peu de virus transmis• Rapidement contrôlé

• Infection inaperçue

asymptomatique Symptomatique: MNI

• Quantité importante de virus transmis • Difficilement contrôlable• Hyperstimulation immunitaire

• Symptômes cliniques

Primo-infection asymptomatique ou symptomatique: pourquoi?

Immunité hétérologue

• Ly T naïfs• facilement stimulables• contrôle rapide et efficace

• Infection inaperçue

asymptomatique 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

Post transplant lymphoproliferative disorders

CNS-AIDS associated lymphoma

En résumé:

EBV exploite la biologie naturelle des lymphocytes B

persiste dans le pool des LyB mémoires

Les protéines de latence induisent la prolifération des LyB

modulent la transcription des gènes

activent les voies de signalisation cellulaire

EBV impliqué dans l’étiologie de différents cancers

différents profils d’expression des gènes de latence

physiopathologie complexe impliquant d’autres facteurs?