Leongson_Kassandre_2011_memoire

Université de Montréal
Étude de l’infection au Cryptococcus chez la souris transgénique exprimant le
génome du VIH-1
par
Kassandre Leongson
Département de microbiologie et immunologie
Faculté de médecine
Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures
en vue de l’obtention du grade
de Maître ès sciences (M.Sc)
en microbiologie et immunologie
2011
© Kassandre Leongson, 2011

Université de Montréal
Faculté des études supérieures
Ce mémoire intitulé :
Étude de l’infection au Cryptococcus chez la souris transgénique exprimant le
génome du VIH-1
Présenté par :
Kassandre Leongson
A été évalué par un jury composé des personnes suivantes :
Dr. Carolina Alfieri
Président-rapporteur
Dr. Louis de Repentigny
Directeur de recherche
Dr. Petronela Ancuta
Membre du jury

RÉSUMÉ
Cryptococcus neoformans var. grubii est responsable de la majeure partie des
infections au Cryptococcus chez les individus infectés au VIH-1. Cryptococcus gattii
infecte généralement les personnes immunocompétentes. Afin de comprendre les
mécanismes responsables de la susceptibilité différentielle de ces espèces lors de
l’infection au VIH-1, nous avons établi et caractérisé un modèle novateur de la
cryptococcose chez des souris transgéniques (Tg) CD4C/HIVMutA exprimant des
gènes du VIH-1, et qui développent une maladie similaire au SIDA. Les objectifs
sont de démontrer une différence significative au niveau de la survie, de la réponse
inflammatoire et du recrutement cellulaire pulmonaire en fonction de la présence du
transgène et de l’espèce de Cryptococcus inoculée. Des analyses de survie,
d’histopathologie et de cytométrie en flux sur les populations cellulaires pulmonaires
ont été effectuées. Les souris Tg infectées avec C. neoformans H99 ou C23 ont
démontré une survie réduite et une augmentation de la dissémination
comparativement aux souris non-Tg, contrairement aux souris Tg infectées au C.
gattii R265 ou R272. L’examen histopathologique des poumons de souris Tg
infectées au H99 a montré une faible réponse inflammatoire, contrairement aux
souris non-Tg. Pour la souche R265, il y avait une très faible réponse inflammatoire
chez les deux types de souris. Enfin, l’étude des populations cellulaires du poumon a
révélé chez les souris Tg une augmentation des pourcentages de macrophages
interstitiels et de cellules polymorphonucléaires, ainsi qu’une diminution des
lymphocytes T CD4+ et CD8+, indépendamment de l’infection au Cryptococcus. Ce
modèle novateur représente donc un outil très pertinent pour l’étude de
l’immunopathogenèse de la cryptococcose dans le contexte du VIH.
MOTS CLÉS :
Cryptococcose
VIH-1
Modèle animal

SUMMARY
Cryptococcus neoformans var. grubii is the most frequent cause of AIDS-associated
cyptococcosis worldwide, in sharp contrast to Cryptococcus gattii which usually
infects immunocompetent individuals. To understand the mechanisms which cause
differential susceptibility to these cryptococcal species in HIV infection, we
established and characterized a novel model of cryptococcosis in CD4C/HIVMutA
transgenic (Tg) mice expressing HIV-1 gene products and developing an AIDS-like
disease. The objectives are to demonstrate significant differences in survival,
inflammatory response and lung cell recruitment in Tg mice compared to non-Tg
mice when inoculated with different species of Cryptococcus. Tg mice infected with
C. neoformans strains H99 or C23 consistently displayed reduced survival and an
increase of systemic dissemination compared to non-Tg mice, in contrast with Tg
mice infected with C. gattii strains R265 or R272. Histopathologic examination of
lungs of Tg mice infected with H99 showed a minimal inflammatory cell response, in
contrast with the non-Tg mice infected with H99. In the case of R265, both types of
mice failed to induce a strong inflammatory response. Finally, expression of the HIV-
1 transgene increased the percentage of pulmonary interstitial macrophages and
polymorphonuclear cells, while reducing CD4+ and CD8+ T-lymphocytes,
independently of cryptococcal infection. This model therefore provides a powerful
new tool to further investigate the immunopathogenesis of cryptococcosis in the
specific context of HIV-infection.
KEY WORDS
Cryptococcosis
HIV-1
Animal model

TABLE DES MATIÈRES
Liste des tableaux…………………………………………………………………. iv
Liste des figures……………………………………………………………………. v
Liste des sigles et abréviations…………………………………………………..... vi
Remerciements…………………………………………………………………....... x
Avant-propos………………………………………………………………………. 1
Chapitre 1 : Cryptococcus et la cryptococcose…………………………………… 2
1.1 Description de Cryptococcus neoformans et Cryptococcus gattii……… 2
1.2 Reproduction……………………………………………………………. 3
1.3 Épidémiologie…………………………………………………………... 6
1.4 Manifestations cliniques……………………………………………….. 12
1.5 Pathogenèse……………………………………………………………. 15
1.5.1 Mécanismes d’évitement de la phagocytose……….………... 17
1.5.2 Dissémination………………………………………………... 19
1.5.3 Facteurs de virulence……………………………………….... 21
1.5.3.1 Croissance à 37°C……………………………….... 21
1.5.3.2 Synthèse de mélanine…………………………….... 22
1.5.3.3 La capsule………………………………………….. 23
1.5.4 Autres facteurs de virulence importants…………………...… 27
1.5.5 Autres facteurs impliqués dans la virulence…………………. 29
1.6 Immunité contre Cryptococcus……………………………………...… 33
1.6.1 Macrophages alvéolaires…………………………………….. 34
1.6.2 Éosinophiles…………………………………………………. 36
1.6.3 Cellules dendritiques……………………………………….... 37
1.6.4 Cellules NK………………………………………………….. 39