pathogenie des enterovirus : etude de la charge virale au

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Présentée à l’Université d’Auvergne, Clermont-Ferrand
pour l’obtention du grade de
DOCTEUR D’UNIVERSITE
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Le 11 Février 2014 par
Romain VOLLE
PATHOGENIE DES ENTEROVIRUS :
ETUDE DE LA CHARGE VIRALE AU COURS DE
MENINGITES ET DE LA PERMISSIVITE DES
CELLULES ENDOTHELIALES MICROVASCULAIRES
CEREBRALES HUMAINES
Directeur de Thèse :
Monsieur le Docteur Jean-Luc BAILLY
Devant la commission d’examen composée de
Président : Monsieur le Docteur Pierre-Olivier COURAUD
Rapporteurs : Monsieur le Docteur Francis DELPEYROUX
Monsieur le Professeur Henri AGUT
Examinateurs : Monsieur le Docteur Jean-Louis COUDERC
Monsieur le Docteur Jean-Luc BAILLY
Madame le Docteur Christine ARCHIMBAUD
Laboratoire de Virologie EPIE - EA4843
Centre National de Référence (QWHURYLUXV/3DUHFKRYLUXV laboratoire associé
UNIVERSITÉ BLAISE PASCAL UNIVERSITÉ D’AUVERGNE
Année 2014 N° d’ordre: 05

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REMERCIEMENTS
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5
RESUME
Pathogénie des entérovirus : Etude de la charge virale au cours de méningites et de la
permissivité des cellules endothéliales microvasculaires cérébrales humaines
Les entérovirus humains (EV) constituent un groupe de virus à ARN d’une grande diversité
génétique. Ils sont responsables d’infections cérébrales graves mais rares et de méningites bénignes
mais fréquentes. Les évènements conduisant à l'entrée des EVs dans le système nerveux central
(SNC), l’importance de la charge virale dans le liquide céphalo rachidien (LCR) et sa corrélation
éventuelle avec l’intensité du processus inflammatoire réactionnel restent peu explorés. Comme de
nombreux génotypes d’EV sont associés à des manifestations neurologiques semblables, des
processus pathologiques communs sont envisageables. Le premier volet de cette thèse avait pour
objectif d’étudier prospectivement la charge virale EV dans le LCR de patients présentant une
méningite à l’aide d’une technique de RT-qPCR. Nos résultats montrent que les différences
significatives de charge virale retrouvées dans le LCR en fonction de l’âge, des leucocytes et de la
protéinorachie sont reliées au génotype de l’EV responsable de l’infection. Le second volet de cette
thèse avait pour but d’explorer l’hypothèse qu’une infection de la barrière hémato-encéphalique
(BHE), peut représenter une voie d'accès commune à une majorité d’EVs vers le SNC. La
réplication et la translocation des EVs ont été évaluées avec un modèle LQYLWUR de BHE basé sur la
lignée cellulaire hCMEC/D3. Nous avons validé ce modèle cellulaire en montrant une permissivité
différentielle à un large éventail d’EVs et montré les spécificités du franchissement de cette barrière
par l’EV-A71. Ces données soulèvent la question de l’origine de l’ARN EV dans le LCR au cours
des premiers stades d’une méningite.
Mots clefs : Enterovirus, diversité, méningite, barrière hémato encéphalique, charge virale dans le
liquide céphalo rachidien
ABSTRACT
Enterovirus pathogenesis: Study of the viral load during meningitis and permissiveness of
human brain microvascular endothelial cells.
Human enteroviruses (EV) are RNA viruses characterized by a large genetic variability. They are
associated with severe but rare neurological infections and frequent but self-limiting meningitis.
The processes of entry into the central nervous system (CNS), the level of EV viral load in the
cerebrospinal fluid (CSF) and its possible relation to the intensity of the associated inflammatory
process remain poorly understood. As several EV genotypes are related to common neurological
disorders, common pathological processes may be involved. In the first part of this PhD thesis, we
have prospectively investigated the EV viral load in the CSF of patients with meningitis using a
RT-qPCR assay. Our results showed that significant differences between viral load levels and the
age groups, the leukocytes count, the protein levels in the CSF, and with the EV genotype involved
in the infection. We also explored the hypothesis that an infection of the blood brain barrier (BBB)
could be a common pathway used by EVs released in the bloodstream to gain access into the CNS.
The EV replication and translocation were analyzed with an in vitro model of BBB based on the
hCMEC/D3 cell line. We validated this cell model by showing different permissivity patterns
among a large array of EV genotypes. In addition, we showed the specificities in how the EV-A71
crosses the endothelial barrier. The overall data raise the unresolved issue of the origin of viral
RNA in the CSF and the sources of infection during the early acute stage of EV meningitis.
Keywords: Enterovirus, diversity, meningitis, blood brain barrier, viral load in cerebrospinal fluid