L`autophagie et les infections virales
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revue Virologie 2009, 13 (1) : 37-51 L’autophagie et les infections virales Vincent Miazza Laurent Roux Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. Département de microbiologie et médecine moléculaire, Faculté de médecine, Université de Genève, Genève, Suisse <[email protected]> Résumé. L’autophagie est une réponse cellulaire à divers stress auxquels une cellule eucaryote peut être soumise. Elle permet de circonscrire un volume cytoplasmique par une vésicule à double membrane en vue de la dégradation de son contenu. Ce contenu peut comprendre des pathogènes dont la cellule veut se débarrasser. En cela l’autophagie participe au mécanisme de défense de la cellule infectée. Dans le cas des virus, comme on pouvait s’y attendre, ce mécanisme tend à provoquer des réactions de détournement ou de neutralisation de cette défense. Par ailleurs, certains virus ont évolué pour prendre appui sur l’autophagie dans le but d’optimiser leur potentiel de multiplication. La description des relations complexes entre multiplication virale et autophagie n’en est qu’à ses débuts. Cette revue tente ainsi de faire le point sur le sujet à un moment où elle peut jouer le rôle de déclencheur de nouvelles pistes d’explorations. Mots clés : autophagie, virus, relations hôte-pathogène Abstract. Autophagy is a cellular response to various stresses under which a eukaryotic cell can be put. It involves the engulfment of a cytosolic volume by a double membrane vesicle in order to degrade its content. This content can comprise pathogens that the cell wants to get rid of. In that, autophagy is part of the defense mechanism of an infected cell. For viruses, as expected, this defense mechanism leads to escape or neutralization reactions. Furthermore, some viruses have evolved to hijack autophagy in order to optimize their multiplication potential. The description of the complex interactions between viral multiplication and autophagy is only at its start. This review attempts to update the field at a time when it can give rise to new exploration avenues. Keywords: autophagy, virus, host-pathogen-interactions1 doi: 10.1684/vir.2009.0227 Généralités L’autophagie (ou autophagocytose) est une réponse cellulaire à divers stress auxquels une cellule eucaryote peut être soumise. L’autophagie permet de circonscrire un volume cytosolique dans une vésicule puis de dégrader son contenu après fusion avec le lysosome. La vésicule d’autophagie peut contenir des organelles, des protéines à longue durée de vie ou des agents pathogènes. Il est important de distinguer l’autophagie de la voie protéolytique qui concerne les protéines à courte durée de vie dégradées par le protéasome [1]. Notons que l’autophagie est impliquée dans plusieurs maladies humaines (maladie de Parkinson, maladie d’Alzheimer, maladie de Hungtington, myopathie) [2]. On distingue généralement l’autophagie assistée (chaperone-mediated autophagy), la microautophagie et la macroautophagie [3] : Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 – l’autophagie assistée fait intervenir la protéine chaperone Hsc70 qui reconnaît un motif KFERK-like sur la protéine cible. Le complexe protéine-Hsc70 se lie à LAMP-2A, une protéine lysosomale transmembranaire responsable du transfert de la protéine dans la lumière du lysosome où elle est dégradée [4] ; – la microautophagie voit la membrane lysosomale s’invaginer et circonscrire des petits volumes de cytoplasme qui sont amenés dans la lumière du lysosome où leur contenu est dégradé ; – la macroautophagie (communément appelée autophagie) est la voie principale de dégradation de constituants cytoplasmiques. Elle se caractérise par la formation d’une vésicule à double membrane (autophagosome) qui finit par fusionner avec le lysosome. Suite à la dégradation par les hydrolases lysosomales, le contenu peut être recyclé. Dans cette revue, nous nous focaliserons uniquement sur le processus de macroautophagie dans la cellule de mam37 revue mifère, que nous appellerons plus simplement « autophagie ». De plus, il est à noter que cette revue n’a pas la prétention d’être exhaustive. Elle se concentre sur l’autophagie en relation avec les infections virales. Formation et régulation de l’autophagie Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. De nombreux gènes impliqués dans la formation et la régulation de l’autophagie ont été décrits qui portent le nom de Abréviations Virus CV EBV FMDV HCMV HCV VIH-1 HBV HRV HSV-1 KSHV PV MHV TMV VSV γHV68 Protéines Atg eIF2α Hsc70 ICP34.5 LAMP LC3 LMP1 CMH-II Mtor PKR pp1α RIG-I SKD1 (Vps4A) TLR7 UVRAG Vps Divers 3-MA CMA ESCRT HR MVB PCD PtIns3P 38 Coxsackie virus Virus d’Epstein-Barr Virus de la fièvre aphteuse Cytomégalovirus humain Virus de l’hépatite C Virus de l’immunodéficience humaine 1 Virus de l’hépatite B Human Rhinovirus Herpes Simplex Virus 1 Kaposi’s Sarcoma-associated HerpesVirus Polio virus Virus de l’hépatite murine Virus de la mosaïque du tabac Virus de la stomatite vésiculaire Murine γ-Herpes Virus-68 Autophagy-related genes eukaryotic Initiation Factor 2α Heat shock cognate 70 protein Infected cell protein 34.5 Lysosome-associated membrane protein Microtubule-associated protein 1 light chain 3 Latent membrane protein 1 Complexe majeur d’histocompatibilité de classe II mammalian target of rapamycin Protein kinase R protein phosphatase 1α Retinoic acid inducible gene-I Suppressor of K(+) transport growth defect1 Toll like receptor 7 UV irradiation resistance–associated gene Vacuolar protein sorting 3-methyl adenine Chaperone-mediated autophagy Endosomal sorting complex required for transport Réponse hypersensitive MultiVesicular Bodies Programmed cell death Phosphatidylinositol 3-phosphates gènes atg (autophagy-related genes). Ces gènes sont particulièrement bien décrits chez la levure où on en dénombre au moins une vingtaine [3]. Formation de l’autophagosome La formation de l’autophagosome peut être subdivisée grossièrement en étapes distinctes (figure 1b, c, d). Dans la phase précoce d’induction (formation de la membrane d’isolation, figure 1b) intervient le complexe protéique Beclin1/hVps34. Beclin1 joue un rôle de plateforme d’assemblage. Elle affiche un domaine de liaison à Bcl-2, un domaine coil-coiled, un domaine d’évolution conservée (ECV) et un signal d’exportation nucléaire. hVps34, est une phosophatidylinositol 3-kinase de classe III [3]. En se fondant sur des données chez la levure, on peut supposer que ce complexe permet le recrutement des protéines Atg ainsi que la production de phosphatidylinositol 3-phosphates [PtdIns(3)P] [6]. De nombreuses protéines régulatrices interviennent dans ce complexe. Bcl-2, protéine anti-apoptotique, lie directement Beclin1 via le domaine éponyme (figure 1b) et a un effet inhibiteur sur l’autophagie [7]. La seconde, UVRAG (pour UV irradiation resistance–associated gene) a, contrairement à Bcl-2, une fonction activatrice de l’autophagie [8]. UVRAG régule également le complexe en se liant directement à Beclin1 via le domaine coil-coiled (figure 1b), renforçant de ce fait, l’association entre Beclin1 et hVps34 [5]. Il est pourtant à noter que, très récemment, deux travaux remettent en question le rôle de UVRAG dans le processus d’autophagie au profit d’un rôle dans le trafic vésiculaire [9, 10]. Plusieurs protéines Atg sont impliquées dans la suite des événements. Ces protéines pourraient servir en partie au recrutement des membranes ainsi qu’à leur incurvation nécessaire à la formation des vésicules à double membrane que sont les autophagosomes. Il est à noter que l’origine de ces membranes est sujette à controverse. Elles pourraient provenir du reticulum endoplasmique, du Golgi ou être synthétisée de novo. La protéine LC3 (microtubuleassociated protein 1 light chain 3, Atg8 chez la levure) revêt une importance particulière dans la formation de l’autophagosome. Suite à l’induction de l’autophagie, le précurseur LC3-I est clivé dans sa partie C-terminale par des autophagines (Atg4 chez la levure). Ce clivage permet la liaison covalente d’un phosphatidyl-éthanolamine favorisant l’attachement aux membranes de cette forme lipidée, appelée LC3-II [3] (figure 1c). LC3 est par ailleurs la seule protéine Atg encore associée à l’autophagosome mature. Deux autres protéines, Atg5 et Atg12, jouent un rôle clé dans la formation de l’autophagosome. Ces deux protéines, liées l’une à l’autre de manière covalente, forment un complexe qui s’associe également à la membrane d’isolation [11] (figure 1c). Au contraire de LC3, les protéines Atg5 Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 revue Autophagines PKR LC3-I LC3-II c eIF2α−P Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. a mTOR Autophagie ATG12/ATG5 d SKD1 Rab7 b membrane d’isolation Beclin1/hVPS34 Bcl-2 autophagosome fusion au lysosome UVRAG Rapamycine e autophagolysosome TLR7 CMH-II Figure 1. Événements moléculaires de l’autophagie chez les mammifères. Les protéines cellulaires impliquées dans les différentes étapes de l’autophagie sont présentées. a) Deux voies régulatrices nous intéressent dans cette revue, mTOR (inhibitrice de l’autophagie) et eIF2α (activatrice de l’autophagie). Il est à noter que la Rapamycine, en inhibant mTOR, induit l’autophagie. b) Le complexe Beclin1/hVPS34 est crucial pour la formation de la membrane d’isolation. Ce complexe est régulé par les protéines cellulaires Bcl-2 et UVRAG. c) LC3-I est clivée par les autophagines, ce qui permet d’ajouter un phosphatidyl-éthanolamine pour donner la forme lipidée, appelée LC3-II. LC3-II et le complexe Atg12/Atg5 sont impliqués dans les événements qui permettent l’élongation et la maturation de l’autophagosome. d) Les protéines SKD1 et Rab7 sont impliquées dans la fusion de l’autophagosome au lysosome. e) La fusion au lysosome permet la dégradation de son contenu ainsi que l’activation de TLR7 ou la présentation de peptides par MHCII. En vert, les partenaires activateurs et en rouge les partenaires inhibiteurs de l’autophagie. et Atg12 se détachent de l’autophagosome mature. Il est à noter que des cellules privées de Atg5 (atg5-/-) ne sont pas compétentes pour l’autophagie [6]. Une fois arrivé à maturation l’autophagosome fusionne avec le lysosome. Cette fusion passe fréquemment, dans les cellules de mammifères, par l’intermédiaire d’une fusion avec un endosome avant d’aboutir finalement à un autophagolysosome (figure 1d, e). Cette fusion implique les protéines, SKD1 AAA ATPase (homologue de Vps4B chez la levure, [12, 13] et Rab7 [14] (protéine GTPase). Un arrêt de cette fusion par expression de dominants négatifs de ces protéines provoque l’accumulation d’autophagosomes. Régulation de l’autophagie Deux systèmes de régulation de l’autophagie sont décrits, l’un (mTOR) pour inhiber sa formation et l’autre (eIF2α) pour l’induire. mTOR (mammalian target of rapamycin) est une sérine/ thréonine kinase jouant le rôle de senseur des conditions environnementales. Lorsqu’elle est activée, par exemple Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 en conditions riches en nutriments, elle inhibe l’autophagie (figure 1a, [15]). Bien que très peu d’études soient centrées sur ce sujet dans les cellules de mammifères, on peut néanmoins supposer que mTOR agisse directement sur les protéines Atg. Chez la levure, TOR phosphoryle Atg13 et empêche la formation du complexe Atg13/Atg1, essentiel pour le recrutement des protéines Atg à la membrane d’isolation. En conditions de privation de nutriments, provoquant l’inactivation de TOR, Atg1 et Atg13 seraient hypophosphorylées, conditions qui favoriseraient l’autophagie [16]. De la même manière, la rapamycine, une substance inhibant TOR/mTOR, favoriserait l’état hypo-phosphorylé des Atg13/Atg1, induisant l’autophagie [15, 17]. Chez la levure, il a été clairement démontré que la phosphorylation d’eIF2α (un facteur d’initiation de la traduction) effectuée par la kinase GCN2, est essentielle pour l’activation de l’autophagie lors de la carence en nutriments. Dans les cellules de mammifères, c’est PKR (également une kinase impliquée dans la phosphorylation d’eIF2α) qui est importante pour l’induction de l’autophagie [18] (figure 1a). Il est important de remarquer que 39 revue Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. PKR joue un rôle majeur dans l’immunité innée ; elle est activée suite à l’infection virale. Ainsi, dans ces cellules, la phosphorylation d’eIF2α entraine une stimulation de l’autophagie aussi bien après carence de nutriments qu’après stimulation de PKR par une infection virale. Ces deux systèmes viennent en fait compléter la régulation par le complexe Beclin/hVps34. Leur action est vraisemblablement liée, mais on ne connait pas du tout à ce point le mécanisme par lequel eIF2α stimule l’autophagie. Autophagie et réponses de défense contre l’infection La réponse innée Lors d’infections virales, l’autophagie est clairement liée à l’immunité innée, non seulement via la protéine PKR (cf. cidessus), mais également par l’intermédiaire de plusieurs autres protéines. C’est le cas de TLR7 (Toll Like Receptor 7), un récepteur transmembranaire présent dans les endosomes. Les TLR, de manière générale, reconnaissent les acides nucléiques des virus qui ont été endocytosés [19]. Dans des cellules dendritiques plasmacytoïdes, la voie de l’interféron est activée via TLR7 lors d’une infection par VSV (vesicular stomatitis virus) et l’activation de TLR7 est dépendante de l’autophagie. En effet, la production d’interféron-α n’est pas induite dans des cellules atg5-/- [20]. Une deuxième étude met en relation l’autophagie avec une autre protéine impliquée dans l’immunité innée, RIG-I. RIG-I est une hélicase cytoplasmique qui détecte des ARN viraux possédant une extrémité 5’-triphosphate, ou des ARN double brin [21]. L’activation de l’immunité innée via RIG-I, après infection de cellules MEFs (murine embryonic fibroblasts) par VSV, est dépendante du complexe Atg5-Atg12 [22]. Cette fois, pourtant, la production d’interféron augmente en réponse à l’infection par VSV dans des cellules MEF atg5-/-. De façon intéressante, l’effet semble contraire lorsque l’infection se passe dans des cellules dendritiques ou dans des fibroblastes. Toutefois, dans les deux cas la production d’interféron semble être liée à l’autophagie. Le but ultime de la cellule infectée étant de se débarrasser de « l’intrus », on peut également citer le processus dit de « xénophagie » comme faisant partie de l’immunité innée. En effet, la xénophagie est le processus qui permet la dégradation du pathogène par la voie lysosomale (figure 1e). La réponse de l’immunité adaptative Il semble de plus en plus évident que l’autophagie joue un rôle dans la présentation de peptides par le complexe majeur d’histocompatibilité de classe II (CMH II) [23]. Il existe notamment une publication démontrant l’impor40 tance de la macroautophagie dans la présentation d’une protéine virale, EBNA-1 (virus d’Epstein-Barr), par le complexe CMH II [24]. La mort cellulaire Bien que l’autophagie permette la survie des cellules dans le cas de la carence en nutriments (cf. ci-dessus), elle peut également induire la mort cellulaire. Ce type de mort cellulaire s’appelle PCD de type II (type II programmed cell death) [25, 26] au contraire de l’apoptose qui est une PCD de type I. L’importance de l’apoptose dans la défense contre les infections virales a déjà largement été étudiée [27]. Comme nous le verrons plus tard, la PCD de type II est également impliquée dans les infections virales, conditions où elle peut être connectée à l’apoptose. Les virus et l’autophagie Au vu de la nature, des fonctions et des implications de l’autophagie, on comprend que les virus aient développé, au cours de l’évolution, des stratégies de « maîtrise » du processus. Certains virus bloquent l’autophagie, d’autres la détournent à leur profit, comme pour d’autres machineries cellulaires [corps multi-vésiculaires (MVB), cytosquelette, apoptose, machinerie de traduction…]. Les virus ne sont, d’ailleurs, pas les seuls pathogènes à devoir composer avec l’autophagie. Plusieurs bactéries [28, 29] et parasites [30, 31] ont également été décrits en étroite liaison avec ce processus cellulaire. La suite de cette revue va voir des virus de différents types présentés dans leur implication avec l’autophagie : des virus à ADN, à ARN, et des rétrovirus. Les virus à ADN Les Herpesviridae Les virus de la famille des Herpesviridae ont des génomes composés d’ADN double brin de grande taille. Ces génomes peuvent coder pour plus d’une centaine de protéines, dont près de la moitié ne sont pas essentielles pour le cycle de multiplication : elles sont dévolues à la relation avec la cellule hôte ou plus largement avec les réactions de l’hôte infecté. Herpes simplex virus 1 (HSV-1) HSV-1 possède une protéine neurovirulente, ICP34.5 (infected cell protein 34.5), qui joue un rôle fondamental dans l’autophagie dans la mesure où elle permet au virus de la contourner de deux manières différentes. La première consiste à contrecarrer l’effet activateur de PKR sur l’autophagie [18] (figure 2). ICP34.5 recrute une protéine phosphatase 1α (pp1α) qui dé-phosphoryle eIF2α−P, empêchant ainsi l’induction de l’autophagie tout Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 revue HSV-1 vICP34.5 eIF2α Beclin1 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. pp1α eIF2α-P Autophagie Dégradation virale Figure 2. HSV-1 et l’autophagie. Les protéines en vert sont celles impliquées dans la voie de l’autophagie. Les protéines en noir produites (v = virales), activées ou recrutées dans le cadre de l’infection interviennent pour moduler l’étendue de l’autophagie. pp1α : phosphatase cellulaire recrutée par la protéine virale ICP34.5. En jaune, effet biologique sur le cours de l’infection virale : ici, l’autophagie est inhibée, ce qui équivaut à une diminution de la dégradation des composants viraux. La flèche verte en trait tillé indique une diminution du pouvoir inducteur de eIF2α-P, du fait de sa déphosphorylation induite indirectement par la protéine virale. Voir également le texte pour plus de détails. en restaurant la traduction cellulaire [32]. L’antagonisme d’ICP34.5 sur PKR est déterminant pour éviter la dégradation du virus, une démonstration faite en utilisant des cellules PKR-/- et une souche virale déficiente pour le gène ICP34.5 [33]. Cette conclusion doit être tempérée par le fait que l’élimination de l’autophagie dans des cellules primaires Atg5-/- n’affecte pas significativement la multiplication de HSV-1 [34]. Les auteurs en concluent que si ICP34.5 est bien impliquée dans la régulation de l’autophagie, c’est la prévention par cette protéine de l’arrêt de la traduction plutôt que son contrôle sur l’autophagie qui représente l’élément déterminant l’efficacité de multiplication de HSV-1 dans des cultures de cellules primaires. La seconde manière de contourner l’autophagie est liée à la protéine Beclin1, avec laquelle ICP34.5 peut également Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 interagir (figure 2). Reste pourtant à préciser à ce jour le mécanisme par lequel ICP34.5 inhibe la fonction de Beclin1 [35]. Cytomégalovirus humain (HCMV) HCMV inhibe la formation d’autophagosomes dans des fibroblastes primaires humains (MRC5) [36]. Le virus a un effet sur la redistribution de la protéine de fusion GFPLC3. Lors d’induction d’autophagie GFP-LC3 présente une distribution ponctiforme, alors qu’en conditions d’inhibition cette distribution est diffuse dans le cytoplasme. C’est cette distribution diffuse qui est observée dans les cellules infectées par HCMV. Il semblerait que le niveau de LC3-II augmente après infection, mais que cette augmentation ne soit pas suivie de formation d’autophagosome (distribution ponctiforme). Ainsi, l’inhibition par HCMV de l’autophagie arriverait après la lipidation de LC3-I. De plus, HCMV active la voie mTOR, ce qui pourrait participer à l’inhibition de l’autophagie (figure 3). Cela a pour résultat de rendre les cellules infectées résistantes à la rapamycine. Par ailleurs, deux protéines virales pTRS1 et pIRS1 peuvent bloquer la phosphorylation de eIF2α [37, 38]. La conséquence en est bien sûr la levée de l’arrêt de synthèse de protéines, mais également la réduction possible d’un effet inducteur de l’autophagie par eIF2α-P. Quant au bénéfice que HCMV tire de l’inhibition de l’autophagie, on peut imaginer, comme pour HSV-1, qu’il se situe au niveau du contrôle de la dégradation des particules virales, mais un tel gain n’a pas été démontré. KSHV et γHV68 Le virus du sarcome de Kaposi (Kaposi’s sarcomaassociated herpesvirus, KSHV) et le virus murin γherpes-68 (γHV-68) codent pour une protéine homologue de Bcl-2 (viral Bcl-2, vBcl-2). Comme la protéine Bcl-2 cellulaire, ces protéines virales interagissent directement avec Beclin1 et sont en mesure d’inhiber l’autophagie grâce à cette interaction (figure 4) [7, 39]. Le rôle de cette inhibition pour l’infection virale reste toutefois à déterminer. vBcl-2 semble être importante pour l’établissement de l’infection chronique. Il serait dès lors aussi important de neutraliser l’autophagie que d’empêcher l’apoptose, un rôle attribué également à vBcl-2. Le virus d’Epstein-Barr (EBV) EBV exprime une protéine oncogène LMP1, nécessaire à la prolifération des lymphocytes B infectés. LMP1 induit l’autophagie de manière dose-dépendante. À faible niveau de LMP1 les cellules affichent un grand nombre d’autophagosomes, elles se trouvent dans un état d’autophagie précoce. À haut niveau LMP1, en revanche il y a accumulation d’autolysosomes [40]. La quantité de LC3-II varie également selon la quantité de LMP1, le rapport LC3-II/LC3-I augmentant dans les cellules où LMP1 est le plus fortement 41 revue HCMV vpTRS1,vpIRS1 KSHV, γ HV68 LC3-I mTOR eIF2 α Beclin1 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. LC3-II vBcl-2 eIF2 α-P Autophagie Autophagie ? ? ? ? Figure 3. HCMV et l’autophagie. Cf. légende de la figure 2 et le texte correspondant. Ici, l’absence de démonstration directe de l’effet inhibiteur de mTOR, induite par le virus, sur l’autophagie est indiquée par un signal de blocage en trait tillé. Figure 4. KSHV et γ-HV68 et l’autophagie. Cf. légendes des figure 2 et 3 et texte correspondant. vBcl-2 est une protéine virale analogue de Bcl-2 cellulaire. exprimée. Par ailleurs, lorsque l’autophagie est restreinte, après suppression de Beclin1 et Atg7 par siARN, LMP1 s’accumule ce qui produit un arrêt de croissance cellulaire et/ou une diminution de survie. Il semblerait donc que l’autophagie soit nécessaire à la régulation du niveau de LMP1 dont le niveau (faible) serait déterminant pour la survie optimale et la prolifération des cellules infectées par EBV (figure 5). Comme mentionné précédemment, l’autophagie intervient d’une autre manière dans l’infection à EBV. La protéine virale EBNA-1 représente l’antigène principal reconnu dans le contexte du CMH-II, dans lequel sa présentation passe par la voie de l’autophagie. L’inhibition de l’autophagie aboutit ainsi à la diminution de présentation d’EBNA-1. Dans ce contexte, les cellules infectées de façon latente par EBV, dans lesquelles EBNA-1 représente l’unique protéine virale exprimée, échappent d’autant mieux à la surveillance immunologique [24]. Les relations de l’EBV avec l’autophagie doivent ainsi prendre en compte l’ajustement du niveau de vLMP1, processus dans lequel l’autophagie exerce un effet positif pour le virus en limitant vLMP1, et la présentation de vEBNA1, à laquelle l’autophagie participe, ce qui nécessite son inhibition par le virus pour rendre l’infection invisible au système de défense. Il est à noter que ces deux effets, en apparence contradictoires, n’arrivent vraisemblablement pas au même moment dans le cycle d’infection virale. La régulation de vLMP1 intervient lors de la phase d’établissement de la latence, alors que vEBNA1 est la seule protéine exprimée lorsque cette latence est établie. 42 Autres virus à ADN Adénovirus Un adénovirus oncolytique, Δ-24-RGD, induit, à la fin du cycle de multiplication virale aboutissant à la mort cellulaire, une forte augmentation du complexe Atg5-Atg12 accompagnée par une autophagie prédominante dans des cellules souches tumorales de cerveau. Cette autophagie résulte dans la perturbation des structures cytoplasmiques et la rupture de la continuité de la membrane cellulaire. Les auteurs spéculent que cette autophagie induite par le virus faciliterait la libération des particules virales en fin de cycle de multiplication [41, 42]. Les mécanismes responsables de l’augmentation du complexe Atg5-Atg12 et de l’autophagie restent à préciser. Virus de la vaccine Comme ce virus se multiplie exclusivement dans le cytoplasme et que les particules possèdent une double membrane d’origine inconnue, il a été pressenti comme pouvant détourner à son profit la machinerie autophagique. Pourtant, une infection de cellules atg5-/- (MEF) ou de cellules Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 revue EBV vEBNA1 vLMP1 LC3-I Autophagie vLMP1 LC3-II Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. CMH-II[vEBNA1] Autophagie Présentation de vEBNA1 Survie des cellules infectées Figure 5. EBV et l’autophagie. vLMP1 est une protéine virale impliquée dans la survie de la cellule infectée. Son niveau cellulaire est régulé par l’autophagie, elle-même favorisée par l’infection via LC3-II. Par ailleurs, EBV doit limiter l’autophagie pour annuler la présentation de vEBNA1, de manière à échapper à la réponse de défense immune. Voir texte pour plus d’explications. beclin1-/- (Embryonic Stem cells) n’affiche aucune différence morphologique dans la maturation des particules virales, dont la production n’est, d’ailleurs, pas affectée [43]. Il est donc peu vraisemblable que l’autophagie joue un rôle dans la multiplication de ce virus. Parvovirus Les Parvoviridae sont des virus à ADN simple brin. Parvovirus B19 semble induire l’autophagie, dans la mesure où le nombre d’autophagosomes augmente suite à l’infection. Il se pourrait que l’autophagie ainsi induite augmente la survie cellulaire, puisque le traitement des cellules infectées par un inhibiteur de l’autophagie, le 3-méthyl-adénine (3-MA), augmente la mort cellulaire de manière significative [44]. lysosomal. La protéine 2BC est capable d’induire la formation de LC3-II (figure 6) [47]. Il semble donc que dans le cas des virus de la poliomyélite, l’autophagie soit activée et qu’elle serve la réplication virale. Elle pourrait représenter également une voie de bourgeonnement non lytique comme décrit précédemment chez les adénovirus. PV v3A, v2BC Les virus à ARN Les Picornaviridae Les picornavirus sont des petits (pico) virus à ARN simple brin de polarité positive non enveloppés. Virus de la poliomyélite (PV) Dans des cellules HeLa, les drogues activatrices d’autophagie (tamoxifène et rapamycine) augmentent le titre intracellulaire de ces virus, alors que l’inhibiteur 3-MA le diminue. La suppression de LC3-I ou Atg12 diminue la production virale, tant intracellulaire qu’extracellulaire. Dans des cellules HeLa infectées, la protéine GFP-LC3-I se retrouve localisée à l’endroit où se trouve la protéine virale 3A [45]. Dans les cellules COS-1, les deux protéines virales 2BC et 3A semblent pouvoir induire la formation de vésicules à double membrane [46]. Dans les cellules 293T, l’expression des protéines virales 2BC et 3A induit la colocalisation de GFP-LC3-I et de LAMP1, un marqueur Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 LC3-I Autophagie LC3-II 3-MA Production virale Figure 6. PV et l’autophagie. Cf. légende de la figure 2. v2BC est une protéine virale qui active la transition de LC3-I en LC3-II, stimulant l’autophagie bénéfique pour la réplication virale. L’inhibiteur de l’autophagie 3-MA, diminue la production virale. 43 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. revue Les virus de Coxsackie (CV) L’infection par le virus de Coxsackie B3 (CVB3) de cellules HeLa ou HEK293A est associée à une forte augmentation du nombre de vésicules à double membrane, accompagnée par l’augmentation du rapport LC3-II/LC3-I [48]. Dans les HEK293A infectées, d’ailleurs, la protéine GFPLC3 est redistribuée de manière ponctiforme à l’intérieur du cytoplasme, un trait caractéristique d’une induction de l’autophagie. L’inhibition de l’autophagie (par 3-MA ou siARNs contre les gènes atg7, beclin1 et vps34) diminue la réplication virale, alors que son induction (par la rapamycine ou privation de nutriments) l’augmente. De façon intéressante, l’accumulation d’autophagosomes suite à la suppression de LAMP-2, cruciale pour la fusion de l’autophagosome au lysosome, augmente la multiplication virale. Enfin, l’infection par CVB3 induit la phosphorylation de eIF-2α, ce qui correspond à une induction de l’autophagie (figure 7). Dans ce cas comme dans celui des virus de la poliomyélite, les autphagosomes serviraient de plateforme pour favoriser la réplication des génomes viraux (formation du réseau de membranes intracytoplasmiques, membranous web). Rhinovirus Le cas des rhinovirus est moins consensuel. D’une part, le rhinovirus humain de type 14 (HRV14) semble capable d’induire l’autophagie dans les cellules MCF-7 où ce virus est détecté dans la lumière de vésicules bordées d’une double membrane [45]. De plus, dans les cellules HeLa, GFP-LC3 et LAMP1 co-localisent suite à l’infection CVB3 LC3-I eIF2α LC3-II eIF2α-P Autophagie atg7 beclin1 vps34 3-MA Production virale Figure 7. CVB3 et l’autophagie. Cf. légende de la figure 2. L’infection virale active la transition de LC3-I en LC3-II et la phosphorylation de eIF2α stimulant l’autophagie bénéfique pour la réplication virale. L’inhibition de l’autophagie par adjonction de 3-MA ou par suppression de gènes activateurs de l’autophagie diminue la production virale. 44 par HRV2 et HRV14. D’autre part et plus récemment, il a été démontré que le tamoxifène, la rapamycine ou le 3-MA n’ont pas d’influence significative sur la multiplication de HRV2 dans des cellules HeLa dans lesquelles l’infection ne semble d’ailleurs pas induire la formation d’autophagosomes [49]. Les Flaviviridae et Togaviridae Les Flavivirus et les Togavirus sont également des virus à ARN simple brin de polarité positive, mais ils possèdent une enveloppe bilipidique. Virus de l’Hépatite C (HCV) Les génotypes 1a et 2a de ce virus induisent l’autophagie dans, respectivement, des hépatocytes humains immortalisés (IHH) et des cellules dérivées d’hépatome humain (Huh7.5) [50]. Les cellules IHH présentent après infection des vacuoles autophagiques contenant la protéine virale de surface E1. D’autre part, la protéine GFP-LC3 exprimée transitoirement est redistribuée de manière ponctiforme à l’intérieur du cytoplasme dans ces mêmes cellules après infection. Les marqueurs autophagiques Beclin1 et Atg5 sont plus fortement exprimés au début de l’infection des cellules IHH par le génotype 1a. De façon similaire, l’augmentation de Beclin1 est vue après infection des cellules Huh7.5 par le génotype 2a. En revanche, aucune co-localisation n’a été observée entre les protéines virales C, NS3 ou NS4 et les marqueurs de l’autophagie que sont GFP-LC3 ou Atg5. La perplexité générée par ces observations quant au rôle de l’autophagie dans l’infection HCV a été effacée par les résultats d’une étude plus récente dans laquelle il est démontré que l’infection de Huh7.5 par HCV induit l’accumulation d’autophagosomes sans promouvoir la dégradation protéique liée à l’autophagie [51]. Cette autophagie, qui reste incomplète, est induite par la voie de la réponse aux protéines non repliées (unfolded protein response, UPR). La suppression d’UPR supprime la lipidation de LC3 induite par HCV. La suppression de l’expression de LC3 ou de Atg7, une protéine nécessaire à la lipidation de LC3, abaisse la réplication de HCV. En conclusion, HCV induit la formation de vacuoles d’autophagie, tout en arrêtant le processus autophagique qui ne semble pas accomplir son rôle de dégradation. On doit, à ce point, évoquer le mode de multiplication de HCV (comme de tous les Flaviviridae) qui voit toutes les protéines virales être synthétisées et s’organiser en relation étroite avec les membranes cytoplasmiques, participant en fin de compte à l’assemblage des particules virales. On pourrait ainsi se trouver dans une situation semblable à celle des Picornavirus qui génèrent un réseau de membranes intracellulaires (membranous web) nécessaire à la réplication de leur génome. Virus de la Dengue Suite à l’infection par le virus de la Dengue l’autophagie apparaît induite dans les cellules Huh7 [52] : GFP-LC3 Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. revue affiche une distribution plus ponctiforme et le niveau de LC3-II est augmenté. Ces deux paramètres sont effacés par addition de 3-MA, inhibiteur de l’autophagie. La production de particules virales est augmentée par traitement des cellules infectées à la rapamycine, alors que l’addition de 3-MA provoque sa diminution. Enfin cette production virale est significativement moindre après infection de cellules MEF atg5 -/-, cela en comparaison des cellules MEF de contrôle. Quoique ces données montrent, en général, des différences peu marquées en fonction des conditions, elles vont néanmoins dans le sens d’un effet positif de l’autophagie sur la multiplication du virus de la Dengue. Ler virus de Sindbis Le virus de Sindbis, qui appartient à la famille des Togaviridae, provoque des encéphalites. La protéine Bcl-2 protège les neurones de la mort cellulaire induite par l’infection du virus de Sindbis et son expression diminue la réplication virale [53]. Un criblage par double-hybride a permis d’identifier Beclin1 comme un partenaire de Bcl2. Pour définir le rôle de Beclin1 lors de l’infection par le virus de Sindbis, trois virus recombinants ont été préparés. Le premier exprimant Beclin1 (SIN/beclin), le deuxième exprimant une Beclin1 privée du domaine interagissant avec (SIN/beclinΔBcl-2-DB), et le troisième exprimant une Beclin1 tronquée par la présence d’un codon stop au début de la région codante (SIN/beclinstop). Les cerveaux de souris infectés par SIN/beclin affichent moins de cellules positives à l’ARN viral, moins de cellules apoptotiques et contiennent un titre viral inférieur à ceux trouvés dans les cerveaux infectés par les deux autres virus recombinants [54]. La relation entre expression de Beclin1 et l’autophagie n’a pas été étudiée dans ce contexte. Ces résultats suggèrent pourtant que l’autophagie joue ici un rôle anti-viral. Autres virus à ARN Virus de l’influenza L’infection de cellules MDCK par des virus de l’influenza de type A promeut l’apparition d’autophagosomes observés par microscopie électronique [55]. Cette observation est confirmée par l’apparition de LC3-II qui s’accumule en présence d’un inhibiteur de protéase lysosomiale. Cette même observation est faite après traitement à la rapamycine, ce qui fait penser que le flux de LC3-II est augmenté après infection. L’inhibition de la formation d’autophagosomes par le 3-MA ou la wortmanine résulte en une diminution de la production de particules virales de 2-3 fois. Une diminution légèrement supérieure (4-6 fois) et observée après traitement des cellules infectées avec des siARN dirigés contre la Becline1 ou le LC3. Il est noté que ni les inhibiteurs, ni les siARN n’ont d’effet sur la viabilité cellulaire. Les deux inhibiteurs n’ont de plus pas d’effet sur la capacité du virus à entrer dans les cellules. Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 En revanche, les inhibiteurs de l’autophagie, comme la suppression de Becline1 ou de LC3, induisent une diminution du niveau des protéines virales M1 et M2, impliquées respectivement dans l’assemblage de nouveaux virus, et la maturation de la principale glycoprotéine virale ainsi que la libération du génome viral dans le cytoplasme au moment de l’infection. Ces conditions (suppression de Becline1 ou de LC3) n’affectent en rien le niveau de NP, une autre protéine virale. Il semblerait donc que l’autophagie intervienne dans la formation et/ou la production des particules virales de l’influenza. Virus de l’hépatite murine (MHV) MHV appartient à la famille des Coronaviridae, une famille de virus enveloppés contenant un ARN simple brin de polarité positive de grande taille (entre 20-30 Kb). Selon le type cellulaire utilisé, des résultats contradictoires ont été produits suite à l’infection par ce virus. Une première étude montre que le virus utilise des composants de la machinerie autophagique dans des cellules DBT (delayed brain tumour) et des cellules souches embryonnaires [56]. Dans les cellules DBT, où l’autophagie est induite suite à l’infection, les protéines virales N et p22 co-localisent avec LC3 et Atg12. Dans les cellules souches embryonnaires atg5-/-, la production extracellulaire de MHV est fortement diminuée, mais restaurée après transfection d’un plasmide exprimant la protéine Atg5. Selon cette étude, l’autophagie est induite et participe à la multiplication virale. Elle serait même impliquée dans la formation des double-membranes caractéristiques nécessaires aux complexes de réplication. Une deuxième étude plus récente [57] démontre au contraire que le gène atg5 n’est pas nécessaire pour la réplication de MHV. En effet, des cellules BBM (Bone Marrow Derived Macrophages) ou pMEFs (low passage primary mouse embryonic fibroblasts) ont été construites qui n’expriment pas Atg5 (cellules atg5-/-). Dans un tel système, il a clairement été établi que la production extracellulaire de MHV n’est nullement affectée par l’absence ou la production d’Atg5. Ces résultats contradictoires ont rendu les chercheurs attentifs à l’adéquation des types cellulaires utilisés. Dans le cas du MHV, les BBM et pMEFs pourraient représenter des cellules pertinentes, au contraire des DBT. Rotavirus Les Rotavirus appartiennent à la famille des Reoviridae et ont un génome à ARN double brin. Ces virus codent pour une protéine non structurale NSP4, qui exprimée transitoirement dans des cellules HEK 293T en fusion avec EGFP (NSP4-EGFP), co-localise partiellement avec le marqueur d’autophagie LC3 [58]. Une telle co-localisation est observée également dans les cellules MA104 infectées, dans des régions appelées “viroplasmes” au sein desquels le virus se réplique. Le rôle biologique de l’autophagie dans la multiplication des rotavirus reste encore à déterminer. 45 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. revue Les Retro et Para-Retrovirus Virus de l’immunodéficience humaine 1 (VIH-1) Une première étude [59] montre que des cellules infectées par la souche VIH-R4 (souche qui utilise CXCR4 comme co-récepteur pour infecter les cellules T CD4) induisent l’autophagie chez les cellules T CD4 voisines non infectées. Ces cellules accumulent Beclin1 et finissent par mourir par apoptose, mais de manière autophagie-dépendante. En effet, l’inhibition de l’autophagie par des drogues ou par siARN contre Beclin1, Atg6 et Atg7 inhibe également l’apoptose. En revanche, l’inhibition directe de l’apoptose (en inhibant les caspases) n’est pas suffisante pour empêcher la mort cellulaire et l’autophagie. L’autophagie serait ainsi un événement se situant en amont de l’apoptose, indiquant que les cellules pourraient mourir par deux types différents de mort cellulaire. Dans cette même étude, la glycoprotéine virale Env est identifiée comme l’inductrice de l’autophagie dans les cellules T CD4 voisines non infectées (démontré par transfection ou par infection nonréplicative). L’induction de cette autophagie est dépendante de la présence du co-récepteur CXCR4 qui doit se lier à la glycoprotéine Env. En regard de l’induction de l’autophagie destructrice des cellules voisines non infectées (bystander effect), HIV-1 paraît en mesure d’inhiber l’autophagie dans les cellules T CD4 infectées [60]. En effet, ces cellules présentent une quantité diminuée de protéines Beclin1 et LC3-II, une diminution qui est dite survenir également au niveau transcriptionnel (pour Beclin1). En conséquence, les cellules infectées présentent moins d’autophagosomes. Ainsi, si les cellules non infectées du système immun peuvent être détruites suite à l’induction de l’autophagie, cette induction ne concerne pas les cellules infectées. Dans ces dernières, sièges de la multiplication virale, l’autophagie est donc perçue comme contraire aux intérêts du virus. On pourrait y voir un effet concernant une meilleure survie des cellules infectées, un frein à la dégradation des composants viraux et/ou à leur présentation dans le cadre des CMH-II (figure 8). Virus de l’hépatite B (HBV) La protéine X du HBV (HBx) est considérée comme essentielle dans le développement de la pathogénèse et la carcinogénèse virale. Par ailleurs, Beclin1 est surexprimée dans VIH-1 T CD4 infectées T CD4 non infectées vEnv Beclin1 LC3-II Autophagie CXCR4 Beclin1 Autophagie ? Survie prolongée Mort cellulaire Frein à dégradation/présentation des composants viraux Figure 8. VIH-1 et l’autophagie. Cf. légende de la figure 2. VIH-1 bénéficie de l’autophagie de deux manières. Dans les cellules infectées, l’autophagie est inhibée, alors que dans les cellules T CD4 qui entrent en contact avec les cellules infectées, l’autophagie est induite fortement et conduit à leur destruction. Dans ces cellules, la protéine virale Env exprimée à la surface des cellules infectées se lie au récepteur viral CXCR4 aboutissant à l’accumulation de Beclin1 et à l’induction de l’autophagie. 46 Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. revue les cellules cancéreuses du foie infectées par VHB. Dans un souci de comprendre l’importance biologique de cette surexpression, la relation entre HBx et l’expression du gène becline1 a été étudiée dans des cellules hépatiques et dans des hépatomes [61]. Une surexpression de HBx est suivie d’une augmentation de la synthèse de l’ARNm de beclin1 endogène et du niveau de la protéine Beclin1. À l’aide d’un gène rapporteur exprimant la luciférase sous contrôle du promoteur du gène beclin1, il est montré que HBx transactive beclin1. De plus les cellules qui expriment de manière transitoire ou stable HBx affichent une quantité augmentée de vacuoles portant le marqueur d’autophagie LC3. Cette augmentation d’autophagie a été observée également dans des cellules qui supportent la multiplication de HBV (HepG2.2.15) ou dans celles transfectées par l’ADN génomique du HBV. Le traitement de ces cellules par des siARN anti Beclin1 bloque l’augmentation d’autophagie induite par HBx, démontrant que cette induction passe par Beclin1. Si ces observations décrivent une nouvelle fonction de HBx, elles n’éclairent pas vraiment le rôle que pourrait jouer l’autophagie dans la multiplication ou la pathogénèse du HBV. Les virus de plantes Virus de la mosaïque du tabac (TMV) Le virus TMV est un virus de plantes à ARN positif simple brin appartenant au genre Tobamovirus. Lorsque ce virus infecte la plante, il provoque une réponse d’hypersensibilité (HR) qui s’apparente à une mort cellulaire programmée (PCD). Cette réponse est normalement localisée dans la zone infectieuse. Après infection par TMV, l’autophagie serait activée non seulement dans la zone infectée par TMV, mais également dans les tissus adjacents. Elle servirait à restreindre la propagation du virus. En effet, dans des plantes déficientes en Beclin1, l’infection par TMV provoque une HR-PCD même dans des zones distales du site infectieux initial, mais n’est pas en mesure de restreindre l’infection. Ce scénario se répète également pour des plantes déficientes pour PI3K/VPS34, Atg3 et Atg7 [62]. Sur la base de cette étude, qui paraît être la seule dans le domaine, nous pouvons en tirer : i) que l’infection par TMV induit l’autophagie ; ii) que l’autophagie joue un rôle dans la régulation de la mort cellulaire induite par la réponse immune innée de la plante. Conclusion L’étude sur les relations entre l’autophagie et les infections virales n’en est encore qu’à son balbutiement. Les fréquentes données contradictoires ou peu convaincantes obtenues à ce jour reflètent la nécessité dans un futur proche de voir un grand nombre d’investigations supplémentaires dans le Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 domaine. Malgré cet état de fait, un certain nombre de points apparaissent clairement. L’autophagie est certainement un programme important qui permet de circonscrire et d’inhiber la propagation du virus, notamment en dégradant les composants du virion. Elle semble être également liée à certains senseurs de l’immunité innée (RIG-I, TLR7) et pourrait donc être partie intégrante de celle-ci. Cet aspect particulier doit encore être éclairci. De plus, il est fort intéressant de constater que ce processus a probablement un rôle plus global dans la défense de l’organisme contre l’agression d’un pathogène, cela en rapport à la présentation de peptides par le système CMH-II. Enfin, l’autophagie est également très importante dans la survie de la cellule suite à l’infection d’un pathogène. Ce n’est donc pas un hasard si les virus ont appris à maîtriser tant bien que mal cette voie cellulaire. Certains d’entre eux ont simplement trouvé le moyen de l’inhiber. Cela est notamment le cas de HSV1 et probablement d’autres virus Herpétiques (à l’exception d’EBV) dont le but ultime est d’inhiber la dégradation du virion par la voie autophagique (tableau 1). Par ailleurs, les protéines virales impliquées dans l’inhibition de l’autophagie sont souvent connues et leur mode opératoire plutôt bien caractérisé, si l’on se réfère aux protéines ICP34.5 et vBcl-2. D’autres virus ont trouvé le moyen de détourner la voie autophagique à leur profit pour se répliquer de façon plus efficace (elle servirait dans ce cas de plateforme de réplication des génomes viraux) ou comme voie de sortie des particules virales sans qu’il y ait éclatement de la cellule infectée (voie non lytique). Les virus qui utilisent la machinerie autophagique pour créer des plateformes favorables à leur réplication sont pour l’essentiel des Picornavirus (Poliovirus, Coxsackievirus, FMDV, Rhinovirus). Ces virus voient leurs complexes réplicatifs associés à des réseaux de membranes (membranous web) générées en cours d’infection dont l’origine n’est pas encore bien définie. L’autophagie représenterait alors le moyen idéal de recrutement des membranes, créant de ce fait des niches concentrant les composants nécessaires à la réplication du virus. Certains virus pourraient bénéficier de l’autophagie la libération de particules virales (Adenovirus Δ-24-RGD, poliovirus). Dans ce contexte, un lien existe avec une autre machinerie cellulaire impliquée dans la voie de transport ESCRT (endosomal sorting complex required for transport) impliquée dans la formation de vésicules au niveau des compartiments tardifs de la voie d’endocytose, les corps multi vésiculaires (MVB). Or, cette machinerie est connue pour son implication dans la libération des particules virales, et elle est fréquemment détournée au profit des virus. Les protéines VPS4B (SKD1) et hVPS34 font le lien entre l’autophagie et la formation de MVB. VPS4B forme un complexe avec VPS4A qui est notoirement impliquée 47 48 non/oui non/oui non/oui ? non/oui non/oui non/oui non/oui non/oui ? non/? Poliovirus Rhinovirus Coxsackie-virus HCV Dengue virus Sindbis virus Influenza virus MHV Rotavirus non/oui non/oui ? Virus de la vaccine Adenovirus delta24-RGD Parvovirus B19 HBV TMV oui ? oui/oui EBV oui/oui ? oui/non oui/non oui/non HCMV KSHV γHV68 HIV ? oui/non HSV-1 oui ? ? oui oui ? oui ? oui oui non non non non Autophagie Autophagie inhibée/activée subvertie Virus Activation de l’autophagie Surexpression du complexe Atg5-Atg12 ? Antagonisation de PKR et Beclin1 Activation de la voie mTOR Antagonisation de Beclin1 Antagonisation de Beclin1 HBx Env ? Autophagie induite dans les T-CD4 non infectées Résultats contradictoires NSP4 ? Activation de l’autophagie Résultats contradictoires ? Phosphorylation d’eIF2α 2BC et 3A ? ? LMP1, EBNA1 ? vBcl-2 vBcl-2 ICP 34.5 Protéine virale Rôle de la protéine impliquée [45,49] [48] [50,51] [52] [53,54] [55] [56,57] [58] [45-47] [44] [41,42] [43] [24,40] [36-38] [7,39] [7,39] [18,32-35] Référence Plateforme de réplication ? Limitation de la réponse immune Allongement de la période de multiplication [59,60] virale ? [61] [62] Plateforme de réplication Plateforme de réplication ? Plateforme de réplication Contrôle de l’infection Production particules virales Survie des cellules infectées Plateforme de réplication Libération non lytique de virions Libération non lytique de virions Inhibition de la dégradation du virion ? ? Prolifération et survie des cellules infectées ? Inhibition de la dégradation du virion Relevance biologique Tableau 1. Liste récapitulative des différents virus connus ou suspectés réguler le processus d’autophagie (pour les détails voir le texte). Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. revue Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 revue LC3-I PV HSV-1 PKR EBV HCMV CVB3 eIF2α-P LC3-II VIH auto Autophagie Copyright © 2017 John Libbey Eurotext. Téléchargé par un robot venant de 88.99.165.207 le 24/05/2017. KSHV mTOR Beclin1 HSV-1 HCMV VIH para VIH auto Figure 9. Les virus et l’autophagie. En rouge les différents virus rapportés comme ayant un effet sur l’autophagie avec indication des effecteurs utilisés pour développer leurs effets. dans le recyclage du complexe ESCRT. Des dominants négatifs de VPS4A inhibent le bourgeonnement de nombreux rétrovirus, filovirus, paramyxovirus et arénavirus [63-67]. hVPS34 est également nécessaire à la formation de vésicules internes dans les MVB [68]. Il serait donc intéressant de vérifier si ces deux machineries pourraient être détournées de manière concertée par un virus pour optimiser son bourgeonnement. L’autophagie pourrait également être manipulée par un certain nombre de virus pour, soit promouvoir la survie cellulaire, soit provoquer la mort cellulaire (figure 9). Dans le premier cas, EBV et parvovirus B19 seraient en mesure de favoriser la prolifération et la survie des cellules infectées (ce qui est largement dans l’intérêt du virus). Dans le deuxième cas, HIV est en mesure d’induire la mort cellulaire de cellules T CD4 non infectées, ce qui représente une manière de se protéger contre le système immun. Enfin, il existe des virus qui semblent être insensibles à l’autophagie, tels que le virus de la vaccine et peut-être MHV et les Rhinovirus. Toutefois, il apparaît important dans chaque étude future de vérifier systématiquement les résultats obtenus en utilisant plusieurs types cellulaires (si possible biologiquement adéquates pour le pathogène). Références 1. Glickman MH, Ciechanover A. The ubiquitin-proteasome proteolytic pathway: destruction for the sake of construction. Physiol Rev 2002 ; 82 : 373-428. 2. Huang J, Klionsky DJ. Autophagy and human disease. Cell Cycle 2007 ; 6 : 1837-49. Virologie, Vol. 13, no 1, janvier-février 2009 3. Mizushima N, Klionsky DJ. Protein turnover via autophagy: implications for metabolism. Annu Rev Nutr 2007 ; 27 : 19-40. 4. Dice JF. Chaperone-mediated autophagy. 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