Projet ANR-13-BSV3-0011 – HemoFlu : Rôle de l’hémostase dans les infections influenza
Programme : Blanc - SVSE 3 - Microbiologie, immunologie, infectiologie (Blanc SVSE 3)
Année de financement : 2013
Coordinateur du projet : Madame Béatrice RITEAU (Virologie et Pathologies Humaines)
Partenaires : Hémostase, Bio-Ingénierie et Remodelages Cardiovasculaires; Laboratoire public; Virologie et Pathologie Humaine
Montant : 520000.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 48 mois
Résumé : Rôle de l’hémostase dans les infections influenzaLa grippe est une maladie infectieuse et contagieuse, due aux virus influenza, causant des pertes humaines et économiques importantes. Une meilleure compréhension des interactions entre le virus influenza et son hôte nous permettra de mieux appréhender la physiopathologie de l’infection grippale et donc à terme de mieux se protéger.
Déterminer les relations entre hémostase et inflammation dans la pathogénicité des virus influenza.Face à l’émergence récente de nouvelles souches pandémiques (H1N1 2009) et potentiellement pandémique (H5N1 aviaire) et de leur diffusion dans le reste du monde, l’objectif de notre projet est de mieux comprendre les interactions entre le virus de la grippe et son hôte. En particulier, il vise à étudier les mécanismes impliqués dans les interactions entre les processus de l’hémostase et de l’inflammation lors de l’infection grippale. Une partie de notre projet est également consacré aux développements de nouvelles stratégies thérapeutiques contre la grippe. Nous souhaitons comprendre les mécanismes d’action des récepteurs activés par les protéases de type 4 (PAR4) dans la pathogénicité des virus influenza et proposer/valider l’effet thérapeutique de molécules impliquées dans l’hémostase contre la grippe.
Etudier le rôle de l’hémostase dans l’infection grippale, approche générale utilisée: l’infection in vivo chez la souris, avec soit des souris déficientes, soit une intervention pharmacologique.Des souris sont infectées et traitées ou non avec des agonistes ou des antagonistes de PAR4. Alternativement des souris GPIIIa déficientes sont infectées avec le virus influenza. La mortalité induite par les virus influenza est ensuite suivie quotidiennement. Alternativement, des études ex vivo nous permettent d’évaluer la réplication virale et l’inflammation chez ses souris.
Résumé de la soumission : La grippe est une maladie infectieuse et contagieuse, due aux virus influenza, causant des pertes humaines et économiques importantes. Très souvent banalisée, la grippe constitue pourtant un problème majeur de santé publique à l’échelle planétaire. Les infections humaines récurrentes par le virus influenza aviaire de sous-type H5N1 mettent en évidence la menace permanente causée par ces virus. Une meilleure compréhension des interactions entre le virus influenza et son hôte nous permettra de mieux appréhender la physiopathologie de l’infection grippale et donc à terme de mieux protéger la population.Au cours de la grippe, certains aspects du processus physiopathologique observé, correspondrait à l’induction d’une réaction immunitaire disproportionnée de l’hôte bien que ce processus ne soit pas bien compris. L’hémostase (ie : hemostase primaire, coagulation et fibrinolyse) et l’inflammation sont des processus intimement liés. L’inflammation est associée à l’activation des plaquettes et de la coagulation d’une part et à la fibrinolyse d’autre part, l’ensemble contribuant à plus d’inflammation. Une dérégulation de ces interactions est inévitablement liée à des processus pathologiques. Il n’est donc pas étonnant de trouver un lien étroit entre la dérégulation de l’hémostase et celle de l’inflammation dans de nombreuses maladies, telles que les infections bactériennes. La question posée dans ce projet est : l’inflammation délétère induite suite à une infection grippale est-elle liée à une dérégulation de l’hémostase ?Des études cliniques suggèrent l’existence d’un lien étroit entre des anomalies de l’hémostase et la maladie grippale. Cependant, les preuves scientifiques démontrant ce lien dans des modèles expérimentaux restent limitées. Récemment nous avons démontré l’importance de facteurs clés de l’hémostase dans l’inflammation excessive induite par les virus de la grippe, tels que (i) les récepteurs activés par la thrombine (PAR1), protéase essentielle à la coagulation et (ii) le plasminogène, protéase clé de la fibrinolyse. De manière cohérente, il a été récemment démontré que les cellules endothéliales orchestrent l’orage de cytokines, observé lors d’une infection grippale. Il existe donc probablement un lien étroit entre la dérégulation de l’hémostase et celle de l’inflammation durant les infections grippales, bien que cela reste à établir.Le but de ce projet est de mieux comprendre les relations entre l’hémostase et l’inflammation dans la pathogénicité des virus influenza. Dans ce projet, nous comparerons les niveaux d’activation de l’hémostase suite à des infections avec des virus hautement pathogènes versus peu pathogènes chez la souris et les conséquences de cette activation dans la pathogénicité des virus de la grippe. Dans un deuxième et troisième temps, nous étudierons spécifiquement les rôles des récepteurs PAR4, activés par la thrombine ainsi que d’un inhibiteur cellulaire, la protéase-nexine-1 dans l’inflammation des poumons induite par le virus influenza. La quatrième partie du projet sera consacrée au développement de nouveaux outils cliniques et thérapeutiques contre la grippe. De manière intéressante, nous testerons le rôle protecteur de médicaments déjà sur le marché, contre des souches de grippes H5N1 hautement pathogène et H1N1 pandémiques.Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent la dérégulation de l’inflammation lors d’une infection grippale et nous permettra de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques contre la grippe et le développement de nouveaux marqueurs cliniques.
Résultats : Nous avons observé que des poumons de souris infectées par le virus influenza à une dose létale (souche A/PR/8/34, H1N1), étaient massivement infiltrés par des agrégats de plaquettes. En accord, des études par cytométrie en flux et ELISA ont montré que les plaquettes étaient activées suite à l’infection grippale. Par ailleurs, l’infection induit une activation des plaquettes en fonction du temps de l’infection et cette activation corrèle avec une induction de l’inflammation dans les poumons. Nos résultats ont également montré que l’administration intranasale d’agonistes spécifiques de PAR4 a augmenté l’activation des plaquettes chez des souris infectées et cela était corrélé à une augmentation du taux de mortalité des souris. À l’inverse, le traitement des souris par des antagonistes de PAR4 (pepducin Ppal10) a protégé les souris de la mortalité induite par les virus influenza. Cette protection était corrélée  négativement au niveau de l’inflammation pulmonaire.
Perspectives : Nos perspectives sont de tester l’effet thérapeutique d’autres molécules impliquées dans l’hémostase contre la grippe.
Publications et brevets : Lê VB, Schneider JG, Boergeling Y, Berri F, Ducatez M, Guerin JL, Adrian I, Errazuriz-Cerda E, Frasquilho S, Antunes L, Lina B, Bordet JC, Jandrot-Perrus M, Ludwig S, and  Riteau B. Platelet activation and aggregation promote lung inflammation and influenza virus pathogenesis. Am J Respir Crit Care Med. Sous presse.
Berri F, Lê VB, Jandrot-Perrus M, Lina B, and Riteau B. Switch from protective to adverse inflammation during influenza: viral determinants and hemostasis are caught as culprits. Cell Mol Life Sci. 2013 Oct 4.