Bourgade_Karine_PhD_2016

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Université de Sherbrooke
Propriétés anti-virales des peptides β-amyloïdes associés à la maladie d'Alzheimer :
implication dans le développement et la progression de la maladie
Par
KARINE BOURGADE
Programme d’Immunologie
Thèse présentée à la Faculté de médecine et des sciences de la santé
en vue de l’obtention du grade de philosophiae doctor (Ph.D.)
en Immunologie
Sherbrooke, Québec, Canada
Janvier, 2016
Membres du jury d’évaluation
Pr Denis Gris, Directeur du jury, membre interne au programme d’Immunologie
Pr Tamàs Fülöp, Directeur de recherche, programme d’Immunologie
Pr Gilles Dupuis, co-Directeur de recherche, programme d’Immunologie
Pr Eric H Frost, co-Directeur de recherche, programme de Microbiologie et d’Infectiologie
Pr François Boudreau, membre externe, programme de Biologie Cellulaire
Pr Georges Lévesque, membre externe, Université Laval, Québec
© [Karine Bourgade, 2015]

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À Emie-Rose

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1RÉSUMÉ
Propriétés antivirales des peptides β-amyloïdes associés à la maladie d'Alzheimer :
implication dans le développement et la progression de la maladie
KARINE BOURGADE
Thèse présentée à la Faculté de médecine et des sciences de la santé en vue de l’obtention
du diplôme de philosophiae doctor (Ph.D.) en Immunologie, Faculté de médecine et des
sciences de la santé, Université de Sherbrooke, Sherbrooke, Québec, Canada, J1H 5N4
Les plaques amyloïdes sont l’une des principales caractéristiques pathologiques de
la maladie d’Alzheimer (MA). Elles sont composées de peptides amyloïdes-β (Aβ) 1-40 et
1-42 fibrillaires et ont été décrites comme responsable de la réponse inflammatoire et de la
neurodégénérescence. L’Herpès simplex virus 1 (HSV-1) a été impliqué comme facteur de
risque de la MA et retrouvé à l’intérieur des plaques amyloïdes. Des données récentes
suggèrent que les peptides Aβ possèdent une activité antimicrobienne et antivirale in vitro.
La première partie des travaux décrits dans cette thèse concerne l’étude du rôle antiviral des
peptides Aβ contre les virus HSV-1. Pour cela, des cellules fibroblastiques, épithéliales et
neuronales ont été exposées aux peptides Aβ40 et Aβ42 et infectées avec le virus HSV-1.
L’analyse quantitative par PCR a montré que les peptides Aβ40 et Aβ42 inhibent la
réplication des virus HSV-1, qui possèdent une enveloppe mais n’inhibent pas l’infection
par les adénovirus-5 qui n’en possèdent pas. Nos résultats ont aussi montré que les peptides
interagissent directement avec les virus HSV-1 dans un modèle acellulaire et inhibent leur
entrée dans les cellules. Dans une deuxième partie de l’étude, nous avons utilisé un modèle
de cocultures de lignées cellulaires de neuroblastomes (H4) et microgliales (U118-MG) en
tant que modèle minimal in vitro afin de déterminer si les cellules H4 produisent des
peptides Aβ et si cette production induit une protection antivirale contre le virus HSV-1.
Les résultats ont montré que les cellules H4 sécrètent Aβ42 en réponse à une infection par
les virus HSV-1 et que les cellules U118-MG internalisent le peptide Aβ42. De plus, le
peptide Aβ42 exogène induit une forte production de cytokines pro-inflammatoires mais
l’infection des cellules par les virus HSV-1 n’augmente pas significativement cette
production. Par ailleurs, la protection antivirale du peptide Aβ42 a été confirmée lors
d’expériences de transferts impliquant des milieux de cultures conditionnés provenant de
cellules H4 infectées par le virus HSV-1. Ces milieux confèrent une protection Aβ-
dépendante, contre les infections par les virus HSV-1 dans des essais de nouvelles cultures
de cellules H4. Dans le but de mettre en évidence le mécanisme responsable de l’effet
antiviral des peptides Aβ, nous avons proposé que l’homologie de séquence entre les
peptides Aβ et la région proximale transmembranaire de la glycoprotéine de fusion B (gB)
du virus HSV-1 pourrait être responsable de l’interférence des peptides Aβ avec la
réplication des virus HSV-1 en s’insérant dans l’enveloppe externe des virus. Cette
explication a été appuyée par des expériences de FRET. Les résultats ont montré que
l’interaction peptide Aβ42 et gB-GFP implique une distance de 10 nm ou moins, suggérant
que le peptide Aβ42 peut s’insérer dans l’enveloppe virale. L’ensemble de nos données
suggère qu’une production de peptides Aβ par les neurones pourrait les protéger lors d’une
infection par les virus HSV-1 latents et, contre d’autres pathogènes. Par contre, une
surproduction pourrait contribuer à la formation des plaques amyloïdes, expliquant ainsi
pourquoi les infections ont un rôle dans la pathogénicité de la forme sporadique de la MA.
Mots clés : maladie d’Alzheimer, amyloïde-β, virus Herpes, peptides antimicrobiens.

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2TABLE DES MATIÈRES
Pages
1 Résumé .............................................................................................................................. iii
2 Table des matières ............................................................................................................ iv
3 Liste des figures ................................................................................................................. vi
4 Liste des tableaux ........................................................................................................... viii
5 Liste des abréviations ....................................................................................................... ix
1 Introduction ........................................................................................................................ 1
I. Maladie d’Alzheimer ............................................................................................ 1
I.1. Caractéristiques cliniques ......................................................................................... 1
I.1.1. Symptômes cliniques et stades de la maladie d’Alzheimer ............................... 1
I.1.2. Diagnostics ........................................................................................................ 2
I.2. Formes génétiques ou EOFAD ................................................................................. 3
I.3. Forme sporadique ou LOAD .................................................................................... 4
I.4. Modifications morphologiques ................................................................................. 6
I.4.1. Atrophie corticale .............................................................................................. 6
I.4.2. Plaques séniles .................................................................................................. 6
I.4.3. Dégénérescence neurofibrillaire ..................................................................... 15
I.4.4. Relation entre la protéine tau et les peptides Aβ ............................................. 16
I.5. Traitements actuels ou en cours d’études cliniques ............................................... 16
I.6. Inflammation du cerveau associée à la maladie d’Alzheimer ................................ 19
II. Virus Herpesviridae ............................................................................................. 22
II.1. Herpes Simplex virus 1 ......................................................................................... 23
II.2. Cytomégalovirus ................................................................................................... 28
III. Revue de la littérature sur les propriétés antimicrobiennes des peptides Aβ28
III.1. Les pathogènes dans la maladie d’Alzheimer ...................................................... 28
III.2. Aβ sont des peptides possédant une activité antimicrobienne ............................. 30
2 Hypothèse et objectifs ...................................................................................................... 32
Hypothèse ........................................................................................................................ 32