Dissertations / Theses on the topic 'Infection à VIH'

Nos travaux sur la tuberculose et le VIH menés à Dakar, Sénégal, s'inscrivent dans le contexte plus général du continent africain caractérisé par un dénuement des structures de soins et un nombre grandissant de personnes touchées par la tuberculose et le VIH. Se posent en particulier le problème du diagnostic de la tuberculose, clé de voûte de son contrôle, et celui de la carence des moyens de prise en charge des patients VIH -positifs. Ces travaux s'articulent autour de 3 axes : 1/ le phénomène des bacilloscopies négatives des tuberculoses pulmonaires, qui induisent un problème de diagnostic, la bacilloscopie des crachats à la recherche de bacilles tuberculeux étant souvent l'unique moyen de confirmer le diagnostic, 2/ la signification clinique, biologique et radiologique des baisses profondes des CD4 observées chez les patients tuberculeux VIH-négatifs, et 3/ le moyen de compenser l'inaccessibilité à la numération des CD4, outil important dans la prise en charge des patients VIH-positifs, en particulier pour la mise en place d'une prophylaxie des infections opportunistes par cotrimoxazole. Parmi 450 patients hospitalisés atteints d'une tuberculose pulmonaire, dont 40 (9%) étaient VIH-positifs, 85 (19%) patients présentaient une bacilloscopie négative. Celle-ci était plus fréquente chez les patients VIH-positifs que chez les patients VIH-négatifs (35% versus 17% ; p=0,01) et ses facteurs de risque étaient : une absence de toux, de caverne, la séropositivité pour le VIH, un taux de CD4 200 /mm³ et un âge &gt;40 ans. Ces résultats confirment ceux de la plupart des études africaines et la nécessité de développer des algorithmes diagnostiques de cette forme de tuberculose. Parmi 430 patients tuberculeux VIH-négatifs hospitalisés, les baisses profondes de CD4 (&lt;300/mm³ ) étaient fréquentes (14%), suggérant, avec d'autres études précédemment réalisées, une association entre le syndrome de « lymphocytopénie CD4 idiopathique » et la tuberculose. Ces baisses de CD4 semblaient associées à une maladie plus avancée et une immunodépression concomitante. Concernant la prise en charge des patients VIH-positifs, nous avons élaboré un système de score simple prédisant un taux de CD4 &lt;400/mm³ avec une sensibilité de 98% et une valeur prédictive négative de 83%, taux pour lequel une prophylaxie par cotrimoxazole est requise<br>Our studies on tuberculosis and HIV were performed in Dakar, Senegal, in an African context characterized by the deprivation of health care facilities and a growing number of persons affected by tuberculosis and HIV. In particular, the problems of tuberculosis diagnosis, which is a major condition of its control, and lack of means for HIV-positive patient management are prevalent. These studies tum around three facets: 1/ pulmonary tuberculosis diagnosis difficulties associated with negative sputum acid-fast-bacilli (AFB) smears, since finding AFB in sputum by direct microscopy is often the only way to confirm tuberculosis diagnosis, 2/ the clinical, biological and radiographie signification of severe CD4+ depletion observed in HIV- negative patients with tuberculosis, and 3/ a means of compensating for the inaccessibility of CD4+ numeration, an important tool in the management of HIV-positive patients, in particular to establish the appropriate timing of prevention of opportunistic infections with cotrimoxazole. Among 450 hospitalized patients with pulmonary tuberculosis, of whom 40 (9%) were HIV-positive, 85 (19%) patients had a negative sputum AFB smear. This phenomenon was more frequent in HIV-positive patients than in HIV-negative patients (35% versus 17%, p=0. 01) and its risk factors were: absence of cough, absence of cavitation, HIV seropositivity, a CD4+ cell count 200/mm³ and an age &gt;40 years. These results are consistent with most of other African studies and confirm the need to develop diagnosis algorithms for this form of tuberculosis. Among 430 HIV-negative hospitalized patients with tuberculosis, severe CD4+ depletions (&lt;300/mm³) were frequent (14%), suggesting, with other results already published, an existing association between tuberculosis and the "idiopathie CD4+ T-lymphocytopenia". Our results also suggested that these depletions were associated with more advanced disease and accompanying immunodepression. Regarding HIV-positive patient management, we have developed a simple score to predict CD4+ cell counts &lt;400/mm³, for use as a decision tool for prevention by cotrimoxazole

Le traitement actuel de la tuberculose chimio-sensible est de 6 mois, ce qui est beaucoup trop long et entraine des défauts d’adhésion au traitement, des échecs thérapeutiques par sélection de bactéries résistantes. Puisque dans le futur proche, aucun nouveau traitement ne permettra de raccourcir la durée de traitement, d’autres voies doivent être recherchées, entre autres l’augmentation de la posologie de rifampicine (R) au-delà des 10 mg/kg actuellement recommandés qui pourrait permettre un traitement de 3-4 mois.Notre travail, réalisé dans le cadre d’essais cliniques, a consisté d’une part à étudier la tolérance d’une dose élevée de R au sein du traitement antituberculeux standard chez des patients tuberculeux séronégatifs ou séropositifs pour le VIH, et d’autre part l’interaction entre une double dose de R (20mg/kg) et le traitement antirétroviral, en particulier l’efavirenz (EFV). Enfin un autre axe de recherche a consisté à étudier si la négativation des cultures de crachat à 2 mois pouvait être un marqueur de l’efficacité du traitement antituberculeux dans les essais cliniques. Afin de répondre à ces objectifs, les études suivantes ont été réalisées.Une étude ouverte, de Phase II, randomisée, contrôlée (RIFATOX) a été mise en place (Bolivie, Pérou and Ouganda). Trois cent patients tuberculeux, séronégatifs pour le VIH ont été randomisés entre 3 schémas thérapeutiques se différenciant par la posologie de la R durant les 16 premières semaines : R à 10, 15 ou 20 mg/kg. La fonction hépatique et la réponse bactériologiques ont été monitorées. La toxicité hépatique n’était pas plus importante à dose élevée de R. En utilisant les résultats des patients ougandais, nous avons montré que la négativation des cultures à deux mois était influencée par le type de milieu de culture utilisé, avec négativation plus importante en milieu solide qu’en milieu liquide pour les traitements avec dose élevée de R. Ces résultats nous amènent à recommander que le même milieu de culture soit utilisé dans tous les sites lors d’essais multicentriques visant à étudier l’efficacité de traitement antituberculeux.Une étude bibliographique « systématique » a été réalisée afin de colliger les informations existantes sur l’efficacité, la tolérance et les interactions pharmacocinétiques de l’EFV associé au traitement antituberculeux à posologie standard dans les pays à forte endémie. Vingt-deux articles publiés entre 2006 et 2016 ont été sélectionnés. Aucune relation entre des concentrations élevées d’EFV et la survenue d’effets indésirables neurologiques ou hépatiques n’a pu être mise en évidence.Au vu de ces informations, un essai pharmacocinétique de phase 2, ouvert (ANRS12292 RIFAVIRENZ trial) a randomisé 97 patients tuberculeux vivant avec le VIH et naïfs de traitement antirétroviral entre 3 bras de traitement : R20mg/kg+EFV 600mg, R20mg/kg +EFV 800 mg et R10mg/kg+EFV600mg (bras contrôle). R était associé au traitement antituberculeux à posologie standard et EFV associé à deux analogues nucléosidiques (tenofovir+lamivudine) a été initié 2-4 semaines après le traitement antituberculeux. Après 8 semaines de suivi, tous les patients ont reçu les traitements à posologie standard. Des prélèvements sanguins ont été réalisés pour étudier la pharmacocinétique de l’EFV associé à R ou administré seul (4 semaines après arrêt du traitement antituberculeux). Malgré une légère diminution des concentrations d’EFV dans le bras R20 mg/kg+EFV 600mg, les concentrations sont restées dans la zone des concentrations thérapeutiques. Quelque soit le bras de traitement, le traitement a été bien toléré. Cependant s’il n’y avait pas de différence sur l’efficacité virologique mesurée à 12 semaines, elle était diminuée à 24 semaines dans le bras R20 mg/kg+EFV 600mg. La pertinence clinique de ce résultat est en cours d’évaluation pour que des patients tuberculeux vivant avec le VIH puissent être inclus dans de futurs essais de phase 3<br>The recommended 6-month treatment for drug-susceptible tuberculosis (DS-TB) is too long, hence threatening patient adherence, with resulting treatment failure and drug-resistance. Consequently, this complicates efforts towards achieving the TB control and elimination goal. Currently, no new drug is expected in the short term for reducing treatment duration. We hypothesized that optimization of the current treatment regimen with use of high-dose rifampicin (R), above the 10mg/kg current dose, might result in a shorter TB treatment duration (3-4 months). Clinical trials were conducted to investigate two research areas: first, Safety of high-dose R in HIV-negative TB and in HIV-TB coinfected patients; secondly, drug-drug interaction between high-dose R and antiretroviral drugs. A 3rd research area addressed the use of 2 months sputum culture conversion as surrogate marker for treatment efficacy in TB trials.A Phase II, open-label randomized controlled trial (RIFATOX) was conducted with sites in Bolivia, Peru and Uganda. Three hundred HIV-negative smear-positive TB patients were randomised between three regimens differing only by R dose during the first 16 weeks of the standard 24 weeks treatment: R at 10 mg/kg and two high-R doses (15mg/kg or 20mg/kg). Liver function and bacteriological response were monitored. There was no significant increase in hepatotoxicity with high-dose R. Using data from the cohort of patients from the Ugandan site only, we showed that month-2 culture conversion, a commonly used surrogate marker in phase 2 trials was influenced by the culture method used with significantly higher conversion rates noted with solid versus liquid media within patients on high-R dose regimens. We therefore recommend use the same culture method across sites within multi-centric TB trials.We conducted a systematic review to gather existing information on the pharmacokinetics, adverse effects and efficacy of efavirenz (EFV), the most commonly used antiretroviral drug, co-administered with R-based TB regimens among high TB/HIV-burden countries. Twenty-two articles published between 2006 and 2016 were analyzed. With the use of 600mg EFV daily, plasma concentrations on average were above the minimum therapeutic concentrations during R co-administration with good safety and efficacy. No clear relationship between supratherapeutic EFV concentrations and occurrence of neurological and hepatic adverse events was observed.Then, we conducted a phase-2, randomized, open-label pharmacokinetic trial (ANRS12292 RIFAVIRENZ trial) among 97 DS-TB patients and antiretroviral therapy (ART)-naïve Ugandan patients. These were randomized between 3 drug regimens: 2 using R (20mg/Kg) with ART initiation 2-4 weeks later with EFV600mg/day or 800mg/day) and a control regimen using R10mg/kg and EFV600mg/day. At 8 weeks, all patients were switched to standard R and EFV doses. All patients had intensive pharmacokinetic sampling 4 weeks after EFV-R co-administration, and 4 weeks after R discontinuation. Despite a trend of lower EFV concentration when the R dose was doubled, concentrations remained within the therapeutic window. Treatment with high-dose R was well tolerated. Virological efficacy was high during the first 12 weeks on ART but reduced in the R arms after 24 weeks. We conclude that, use of high-dose R at 20mg/Kg is safe and could be evaluated in larger trials towards shortening of treatment for DS-TB patients. Due to late virological failures in patients on R 20 mg/kg and standard EFV dose, comprehensive efforts through additional research are needed to fast-track the inclusion of TB-HIV co-infected patients in phase 3 trials

Les traitements antirétroviraux (TARV) actuels ne parviennent pas à éradiquer totalement le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) de l’organisme, le virus reste présent dans des sites anatomiques ou cellulaires appelés "réservoirs". Cette persistance virale se traduit aussi par une inflammation chronique à bas-bruit, responsable de la majorité des comorbidités associées au VIH.L'objectif de mon travail de thèse est d'étudier le rôle du tissu adipeux infecté en tant que facteur d'inflammation et site de persistance virale. Le tissu adipeux est un organe endocrine, doué de propriétés immunologiques claires dans lequel on trouve les cibles principales du VIH: les LTCD4 et les macrophages. Nous avons analysé l'impact de l'infection SIV sur les profils d'activation et différenciation des lymphocytes T et macrophages du tissu adipeux sous cutané (SCAT) et le tissu graisseux mésentérique (VAT) prélevé au niveau du grand omentum de macaques cynomolgus. Nous avons démontré une activation du tissu adipeux: recrutement des macrophages, profil plus inflammatoire des macrophages, recrutement massif de LTCD8, et une plus forte proportion de LT activés. Parallèlement, nous avons détecté la présence du virus SIV (détection d'ARN et d'ADN viral) dans les fractions stroma-vasculaires du tissu adipeux et dans les fractions triées de lymphocytes T et macrophages chez les macaques infectés. Nous avons aussi démontré la présence du VIH au niveau du tissu adipeux des patients infectés et traités (Damouche et al PlosPathogens 2015). Ces résultats identifient pour la première fois le tissu adipeux comme un site réservoir du VIH.Nous avons ensuite évalué si le tissu adipeux présente des propriétés intrinsèques favorisant la persistance du VIH en nous concentrant sur les lymphocytes T CD4. Cette étude a été menée chez des patients infectés par le VIH et sous TARV efficace et des sujets non infectés. Nous avons observés une augmentation dans la proportion des Ly Treg chez les patients infectés par rapport aux sujets sains. Aucun changement majeur dans les pourcentages des fractions Th1 et Th17, au sein des Ly T CD4 chez les patients infectés par le VIH et sous ART n’a été observé. De même, le pourcentage de lymphocytes T CD4 mémoires « résidant » n'a pas été affecté par l’infection. Collectivement, ces résultats suggèrent que les cellules T CD4 du tissu adipeux n'ont pas subi d’importantes altérations dans le profil de différenciation et d’activation malgré la persistance virale. Nous avons aussi évalué le profil immuno-modulateur pouvant contribuer à l'activation limitée intervenant dans le tissu adipeux. Nous avons observé un pourcentage élevé de cellules exprimant PD-1 parmi les cellules T CD4 mémoire résistante aux tissus adipeux chez les patients infectés par le VIH et non infectés, suggérant un rôle immuno-modulateur des cellules T CD4 du TA. Cette forte expression de PD-1 à la surface des cellules T CD4, intrinsèque au tissu adipeux pourrait contribuer à la persistance virale<br>The current antiretroviral treatments (ART) do not completely eradicate the human immunodeficiency virus (HIV) from the body, the virus remains present in anatomical or cellular sites called "reservoirs". This viral persistence also results in chronic low-grade inflammation, responsible for the majority of HIV-associated comorbidities.The objective of my thesis work is to study the role of infected adipose tissue as an inflammatory factor and site of viral persistence. Adipose tissue is an endocrine organ with clear immunological properties in which the main targets of HIV are found: CD4 T lymphocytes and macrophages. We analyzed the impact of the simian immunodeficiency virus (SIV) infection on the activation and differentiation profiles of T lymphocytes and macrophages of subcutaneous adipose tissue (SCAT) and mesenteric adipose tissue (VAT) from the large omentum of cynomolgus macaques. We have demonstrated an activation of adipose tissue: macrophage recruitment, macrophage inflammatory profile, massive recruitment of LTCD8, and a higher proportion of activated T lymphocytes. At the same time, we detected the presence of the SIV virus (detection of RNA and viral DNA) in the stroma-vascular fractions of the adipose tissue and in the sorted fractions of T lymphocytes and macrophages in the infected macaques. We also demonstrated the presence of HIV in the adipose tissue of infected and treated patients (Damouche et al PlosPathogens 2015). These results identify for the first time adipose tissue as an HIV reservoir site.We then evaluated whether adipose tissue exhibits intrinsic properties that promote persistence of HIV by focusing on CD4 T lymphocytes. This study was conducted in HIV-infected patients under effective HAART and non-infected subjects. We found no major changes in the percentages of Th1, Th17 fractions within Ly T CD4 in HIV-infected patients and ART, but an increased in the proportion of Treg cells was observed in infected patients compared to healthy subjects. The percentage of "resident" CD4 T cell lymphocytes was not affected by infection. Collectively, these results suggest that CD4 T cells of adipose tissue have not undergone significant alterations in the differentiation and activation profile despite viral persistence. We also evaluated the immuno-modulatory profile that may contribute to limited activation in adipose tissue. We observed a high percentage of cells expressing PD-1 among the CD4 T cells resistant to adipose tissue in HIV-infected and uninfected patients, suggesting an immunomodulatory role of CD4 T cells of TA. This strong expression of PD-1 on the surface of CD4 T cells, intrinsic to adipose tissue, could contribute to viral persistence

L'utilisation des antirétroviraux (ART) a permis une augmentation de la durée des patients infectés par le VIH. Par ailleurs, les comorbidités, retrouvées au cours du vieillissement physiologique, semblent être plus fréquentes et d'apparition plus précoce ce qui pourrait suggérer une modification du programme de vieillissement chez ces patients. L'étude ANRS EP45 « Aging » (clinicalTrials.gov, NCT01038999) a pour objectif d'analyser chez des patients infectés par le VIH traités ou non les mécanismes cellulaires connus pour être impliqués dans le vieillissement. Les PBMC d'une cohorte de 130 patients infectés par le VIH 1 appariés en âge et en sexe avec 49 sujets séronégatifs ont été analysés. Trois centres spécialisés (Marseille, Montpellier, Nice) ont recruté des patients infectés naïfs ou sous première ligne de traitement. Les résultats présentés dans ce manuscrit rapportent l'analyse des mitochondries et des lamines nucléaires. La maturation de la lamine A ne semble pas modifiée dans les PBMC de patients sous traitement contenant un inhibiteur de protéase. Cependant, ces cellules pourraient ne pas être le modèle le plus adapté pour explorer ce volet. D'autre part, l'infection est responsable d'anomalies mitochondriales dans les lymphocytes, partiellement corrigées par les traitements antirétroviraux qui modifient les mitochondries des monocytes moins sensibles à l'infection. Bien que les secondes générations de ART soient moins toxiques que les premières, leurs effets secondaires pourraient néanmoins, sur « le long terme » et/ou généralisés à l'ensemble de l'organisme, être l'un des facteurs modifiant le programme de vieillissement de ces patients<br>Antiretroviral therapy (ART) has increased life expectancy in HIV-infected patients. Moreover, some age-related disorders were found to be more frequent in HIV infected and treated patients than in an age-matched general population, suggesting a modified time course of aging in HIV infected patients. The ANRS EP45 « Aging » study (clinicalTrials.gov, NCT01038999) investigated in PBMC from HIV-1 infected patients under treatment or not the cellular mechanisms known to be involved in aging. The study was performed on a cohort of 130 patients HIV-1 infected age- and sex-matched with 49 seronegative control subjects. Patients never treated with ART (naïve) or under first line were recruited by 3 AIDS centres (Marseille, Montpellier, Nice). Results presented here describe explorations of mitochondria and nuclear lamin. No alteration of lamin A maturation was detected in PBMC from HIV-1 infected patients under treatment with protease inhibitor. However, these cells could not be the most appropriate models to investigate lamin A-related aging pathway. On another hand, mitochondrial modifications were observed in lymphocytes from HIV infected naive patients. These alterations were only partly rescued by ART whereas its induced slight changes in monocytes that appeared to be less sensitive to infection. While second generation of ART are less toxic than the first one, their secondary effects, due to long term exposure and/or generalised to different tissues, could lead to a modified time course of aging in HIV infected patients

L’infection des cellules cibles par le Virus de l’Immunodéficience Humaine de type 1(VIH-1) suit une succession d’étapes finement régulées par de nombreux facteurs cellulaires et viraux. Mon travail de thèse a consisté à étudier certains aspects de cette régulation, en particulier la protéine virale Nef et son impact sur l’infectivité des virus, mais aussi la susceptibilité des cellules cibles à l’infection. Tout d’abord, nous nous sommes intéressés aux mécanismes selon lesquels Nef augmente l’infectivité virale. Pour cela, nous avons identifié les différences entre le protéome des virus sauvages et des virus dépourvus du gène nef (Δnef) grâce à deux méthodes protéomiques, laDIGE et l’iTRAQ. Nous avons pu mettre en évidence que les protéines Ezrine et EHD4 sont impliquées dans des processus qui rendent les virus sauvages plus infectieux que les virusΔnef. L’augmentation de l’infectivité virale par Nef dépend des glycoprotéines d’enveloppes avec lesquelles les particules virales sont pseudotypées. Dans le but d’identifier les bases moléculaires de ce mécanisme, nous avons généré des constructions chimériques entre des glycoprotéines d’enveloppes qui permettent (enveloppes permissives) ou ne permettent pas(enveloppes non permissives) au phénotype Nef de se manifester. Cette approche a permis démontrer que le domaine cytoplasmique de la protéine d’enveloppe est un des déterminants qui dictent l’acquisition du phénotype Nef. Mon travail s’est aussi axé sur le mécanisme de co-infection cellulaire par le VIH-1.Après co-incubation des cellules avec des virus VIH rapporteur GFP et DsRed, nos résultats ont montré que les événements de co-infection sont plus fréquents qu’attendus dans le cas d’une infection stochastique. Nous montrons que ce biais qui semble favoriser la co-infection et qui suggère l’hétérogénéité de la population cible en terme de susceptibilité à l’infection par le VIH-1 provient en fait d’une sous-estimation des fréquences de cellules infectées en raison d’un phénomène de latence post-intégrative. Ainsi, mes études ont permis de mieux comprendre les mécanismes permettant à Nef d’augmenter l’infectivité des particules virales ouvrant de nouvelles perspectives à ce sujet, de même qu’elles ont permis de mettre en évidence que la co-infection était bien un processus aléatoire mais qui permettait de révéler des cellules arborant un provirus silencieux<br>Pas de résumé en anglais

La phase de primo-infection à VIH qui correspond aux premières semaines de l'infection est une phase cruciale qui détermine en partie l'évolution clinique de la maladie. La dynamique du virus et des lymphocytes T CD4+ (principale cible) durant cette phase est complexe. D'une part cette phase est asymptomatique dans plus de la moitié des cas et est semblable à un syndrome grippal; elle passe par conséquent très souvent inaperçue et peu de données sont disponibles. D'autre part la date d'infection est généralement inconnue ce qui complique l'étude de l'évolution au cours du temps des marqueurs viro-immunologiques. Les modèles dynamiques basés sur des systèmes d'équations différentielles permettent de prendre en compte l'interaction complexe et non-linéaire existant entre le VIH et le système immunitaire. De plus, leur aspect mécanistique peut être très utile pour la compréhension de la physiopathologie ou l'effet d'intervention. Cependant l'estimation de ces modèles est complexe et plusieurs méthodes sont disponibles à ce jour. Nous proposons dans cette thèse une méthode d'estimation pour des modèles dynamiques prenant en compte l'incertitude sur la date d'infection. Nous appliquons cette méthode à un jeu de données réelles de 761 séroconverteurs de la Collaboration CASCADE durant leur première année de suivi. Ces modèles possèdent un grand nombre de paramètres pouvant inclure des effets aléatoires et des variables explicatives. La sélection du meilleur modèle peut nécessiter l'estimation d'un grand nombre de modèles et peut s'avérer très longue. Nous proposons des tests du score pour sélectionner les effets aléatoires et les variables explicatives plus rapidement dans le cadre général des modèles non-linéaires à effets mixtes avec une illustration sur des modèles dynamiques. Enfin, nous proposons de comparer plusieurs modèles biologiques possibles de la primo-infection à VIH pour prédire la dynamique de la charge virale plasmatique et des CD4.

Les cellules infectées par le virus HIV-1 présentent des modifications de glycosylation caractérisées par un défaut de greffe d’acides sialiques terminateurs de chaînes glycanniques ainsi que par un allongement de ces dernières par des structures poly-N-acétyllactosamines (poly-LacNAc). Ces modifications ont été observées sur les glycoprotéines CD43 et CD45 fortement O-glycosylées et largement majoritaires à la surface des lymphocytes Y. Les lymphocytes T issus des lignées CEM infectées par le virus HIV-1 (CEMLAI/NP) ainsi que les PBL de patients HIV+ présentant une hyposialylation et des structures lactosamines et poly-LacNAc plus nombreuses qu’à la normale. Ces structures constituent le ligand préférentiel de la galectine-1, lectine endogène ayant, entre autres, un rôle immunorégulateur important. L’effet de la galectine-1 a été testé sur les CEMLAI/NP et les PBL de patients HIV+ : une déplétion cellulaire importante specifique de la liaison de la galectine-1, dose-dépendante, et corrélée au niveau d’expression des cores 2 0-glycanniques hyposialylés et allongés en poly-LacNAc. La mort des cellules bystanders, beaucoup plus importante que celle des cellules réellement infectées, semble pouvoir être attribuée à l’activation chronique du système immunitaire. Les lymphocytes sans cesse activés présentent dans ce contexte infectieux des modifications glycanniques favorables à la liaison de la galectine-1. Cette lectine participerait ainsi aux mécanismes d’entrée en phase SIDA.

El desenvolupament de fàrmacs que inhibeixen el cicle de replicació del virus de la immunodeficiència humana tipus 1 (VIH-1), coneguts com teràpia antiretroviral combinada (TAR), va ser un dels majors èxits clínics del segle XX. Tanmateix, malgrat que el tractament suprimeix eficientment la replicació viral, millora la funció immunitària i disminueix la morbiditat y mortalitat associades a la síndrome de la immunodeficiència humana (SIDA), la TAR no és capaç de curar aquesta infecció i presenta diverses limitacions: (i) no pot reduir completament la inflamació crònica ni la immunosenescència, (ii) no pot eradicar les cèl·lules latentment infectades, i (iii) requereix adherència diària al tractament per evitar el rebot viral, la resistència a fàrmacs i la progressió de la malaltia. Per tant, el desenvolupament de noves estratègies amb l’objectiu de curar la infecció per VIH-1 és un requisit ineludible a nivell mundial. Les estratègies que estan sent avaluades actualment són: la optimització del tractament, la immunoteràpia, la reactivació de la latència, la vacunació terapèutica i la teràpia cel·lular i gènica. En aquest context, l’objectiu d’aquesta tesi és avaluar el potencial curatiu de quatre estudis clínics basats en: (i) immunoteràpia amb interferó-α (IFNα), (ii) reactivació de latència amb carbonat de liti, (iii) vacunació terapèutica amb immunogen de regions conservades de VIH-1 (MVA.HIVconsv), i (iv) teràpia cel·lular amb trasplantament de cèl·lules mare hematopoètiques utilitzant cèl·lules de cordó umbilical resistent a la infecció per VIH-1. Tots aquests estudis es van realitzar en individus tractats en fase crònica i amb virèmia suprimida. En els estudis avaluats es van analitzar marcadors virològics i immunològics per quantificar el reservori de VIH-1 i la funció immunològica, utilitzant mètodes de biologia cel·lular i molecular. Els resultats van mostrar que tant la immunoteràpia amb IFNα com l’administració de liti es podrien utilitzar com a implementació del tractament, en combinació amb la TAR, ja que ambdós actuen com a repressors virals. A més, es va observar que la vacuna de regió conservada MVA.HIVconsv genera respostes citotòxiques específiques contra regions conservades del genoma de VIH-1; ara bé, aquestes respostes no són suficients com per afectar al reservori del VIH-1, de manera que aquesta vacunació hauria de ser administrada en combinació amb agents reactivadors de la latència. Finalment, el trasplantament de cèl·lules de cordó umbilical resistent a la infecció per VIH-1 va mostrar que el pacient infectat per VIH-1 tractat podria haver-se curat mitjançant aquesta estratègia terapèutica. Malauradament, el pacient va morir tres mesos després del trasplantament degut a una ràpida progressió del limfoma que patia, i no va ser possible confirmar aquesta hipòtesi amb anàlisis posteriors. Per tant, és necessari realitzar més estudis clínics basats en aquestes o noves estratègies terapèutiques per aconseguir un tractament, d’aplicació generalitzada per a tots els individus infectats per VIH, el qual permeti aconseguir curar definitivament aquesta pandèmia.<br>El desarrollo de fármacos que inhiben el ciclo de replicación del virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1), conocidos como terapia antirretroviral combinada (TAR), fue uno de los mayores éxitos clínicos del siglo XX. Sin embargo, a pesar de que este tratamiento suprime eficientemente la replicación viral, mejora la función inmunológica y disminuye la morbilidad y mortalidad asociadas al síndrome de la inmunodeficiencia adquirida (SIDA), la TAR no es capaz de curar esta infección y tiene diversas limitaciones: (i) no puede reducir completamente la inflamación crónica ni la inmunosenescencia, (ii) no puede erradicar las células latentemente infectadas, y (iii) requiere adherencia diaria al tratamiento para evitar el rebote viral, la resistencia a fármacos y la progresión de la enfermedad. Por tanto, el desarrollo de nuevas estrategias con el objetivo de curar la infección por VIH-1 es un requisito ineludible a nivel mundial. Las estrategias que están siendo actualmente evaluadas son: la optimización del tratamiento antirretroviral, la inmunoterapia, la reactivación de latencia, la vacunación terapéutica, y la terapia celular y génica. En este contexto, el objetivo de esta tesis es evaluar el potencial curativo de cuatro estudios clínicos basados en: (i) inmunoterapia con interferón-α (IFNα), (ii) reactivación de latencia con carbonato de litio, (iii) vacunación terapéutica con inmunógeno de regiones conservadas de VIH-1 (MVA.HIVconsv), y (iv) terapia celular con trasplante de células madre hematopoyéticas usando células de cordón umbilical resistentes a la infección por VIH-1. Todos estos estudios se realizaron en individuos tratados en fase crónica y con viremia suprimida. Para ello se analizaron marcadores virológicos e inmunológicos para cuantificar el reservorio de VIH-1 y la función inmunológica, utilizando métodos de biología celular y molecular. Los resultados mostraron que tanto la inmunoterapia con IFNα como la administración de litio se podrían usar como implementación del tratamiento, en combinación con la TAR, ya que ambos actúan como represores virales. Además, se observó que la vacuna de región conservada MVA.HIVconsv genera respuestas citotóxicas específicas contra regiones conservadas del genoma de VIH-1; sin embargo, estas respuestas no son suficientes para afectar al reservorio de VIH-1, de modo que esta vacunación debería ser administrada en combinación con agentes reactivadores de la latencia. Finalmente, el trasplante alogénico con células de cordón umbilical resistente a la infección por VIH-1 mostró que el paciente infectado con VIH-1 tratado podría haberse curado mediante esta estrategia terapéutica. Desafortunadamente, el paciente falleció tres meses después del trasplante debido a una rápida progresión del linfoma que padecía, y no fue posible confirmar esta hipótesis con análisis posteriores. Por consiguiente, es necesario realizar más estudios clínicos basados en éstas o nuevas estrategias terapéuticas para conseguir un tratamiento, de aplicación generalizada para todos los individuos infectados por VIH, el cual permita conseguir curar definitivamente esta pandemia.<br>The development of drugs that inhibit the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) replication cycle, known as combination antiretroviral therapy (ART), was one of the major clinical successes of the 20th century. However, despite the fact that this treatment efficiently suppresses viral replication, improves the immune function and decreases the morbidity and mortality associated with the acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), ART cannot cure this infection and has several limitations, as it: (i) cannot completely decrease the chronic inflammation and immunosenescence, (ii) cannot eradicate the latently infected cells, and (iii) requires adherence to daily drug regimens to avoid viral rebound, drug resistance and disease progression. Therefore, the development of new approaches to cure HIV-1 infection is a major necessity worldwide. The strategies that are currently in evaluation are: treatment optimization, immunotherapy, latency reactivation, therapeutic vaccination, and cellular and gene therapy. In this context, the aim of this thesis is to evaluate the curative potential of four clinical trials based on: (i) immunotherapy with interferon-α (IFNα), (ii) latency reactivation with lithium carbonate, (iii) therapeutic vaccination with HIV-1 conserved region immunogen (MVA.HIVconsv), and (iv) cellular therapy with an hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) using an HIV-resistant cord blood unit. All these studies were performed in chronically ART-suppressed individuals. For that purpose, we analyzed virological and immunological markers to quantify the HIV-1 reservoir and the immune function, using cellular and molecular biology methods. Our results showed that immunotherapy with IFNα and administration of lithium could be used in combination with ART, since both act as viral repressors but cannot directly cure HIV-1 infection. Moreover, we observed that MVA.HIVconsv vaccine efficiently elicits HIV-specific cytotoxic immune responses against conserved regions of the HIV-1 genome. However, these responses are not sufficient to have an impact on the HIV-1 reservoir. Therefore, the vaccine should be administered in combination with a latency-reversing agent (LRA). Finally, there were signs of recovery from the HIV-1 infection in the individual treated with the HSCT using an HIV-resistant cord blood unit. Unfortunately, it was impossible to confirm this observation in samples 3 months after the transplant, time at which the patient passed away due to the quick progression of a lymphoma. In the future, more clinical trials based on these or other novel strategies should be performed to find the optimal strategies that target the heterogeneous population of infected individuals, which ultimately will allow for the eradication of this pandemic.

Les macrophages sont une cible cellulaire du VIH-1, et jouent un rôle important dans la pathogenèse virale. Au cours de ma thèse, je me suis intéressée au rôle des macrophages dans la pathogenèse du VIH-1, mais aussi au cours de la co-infection avec Mycobacterium tuberculosis (Mtb), l'agent étiologique de la tuberculose. J'ai tout d'abord participé à une étude mettant en évidence que l'infection par le VIH-1 reprogramme la migration des macrophages, favorisant notamment le mode migratoire protéolytique. Cet effet est médié par l'interaction de la protéine virale Nef avec les protéines de l'hôte Hck et WASP, ce qui conduit à une modification de l'organisation et de la fonction des podosomes, structures impliquées dans la dégradation de la matrice extracellulaire et la migration dépendante des protéases. La meilleure capacité à migrer des macrophages infectés par le VIH-1 in vitro se traduit in vivo par une augmentation du recrutement des macrophages dans différents tissus de souris transgéniques qui expriment la protéine Nef. Ces travaux ont ainsi révélé un nouveau mécanisme par lequel le VIH-1 dissémine dans les tissus, via l'action de Nef dans les macrophages. L'association fréquente du VIH-1 avec Mtb complique le problème de santé publique posé par l'infection virale. En effet, Mtb aggrave la pathogenèse du VIH-1 chez les patients co-infectés. L'étude des mécanismes impliqués et le rôle des macrophages dans ce phénomène constituent les objectifs principaux de ma thèse. J'ai révélé que les macrophages infectés par Mtb génèrent un microenvironnement qui active les macrophages voisins vers un programme de polarisation anti-inflammatoire dit M(IL-10). J'ai mis en évidence que ces macrophages M(IL-10) sont particulièrement efficaces pour la production de VIH-1. J'ai démontré que le microenvironnement associé à la tuberculose entraîne la formation de nanotubes entre les macrophages, grâce à l'activation de la signalisation cellulaire médiée par l'axe IL-10/STAT3. Ces nanotubes, qui favorisent le transfert du virus d'un macrophage à un autre, sont à l'origine de la spectaculaire production de VIH-1 par les macrophages. Nous avons également constaté que ces cellules M(IL-10) s'accumulent dans la circulation sanguine des patients co-infectés ainsi que dans les poumons de primates non-humains co-infectés. Dans l'ensemble, mes travaux identifient les nanotubes comme des acteurs clés dans l'aggravation de la pathogenèse du VIH-1 lors de la co-infection avec Mtb. Ainsi, les nanotubes et la voie de signalisation IL-10/STAT3 pourraient représenter des cibles pour développer de nouvelles thérapies de lutte contre la comorbidité VIH/Mtb. Les résultats obtenus lors de ma thèse contribuent à une meilleure compréhension du rôle des macrophages dans la pathogenèse et la dissémination du VIH-1 dans un contexte de mono-infection, ou lors d'une co-infection avec Mtb<br>Macrophages are both crucial host effector cells for HIV-1 and important leukocytes involved in viral pathogenesis. For my doctoral thesis, I was interested in further characterizing the role of macrophages in HIV-1 pathogenesis, and during co-infection with Mycobacterium tuberculosis (Mtb), the etiological agent for tuberculosis (TB). I first participated in a study that provided evidence that HIV-1 infection reprograms the migration of macrophages, particularly by triggering the protease-dependent migration mode. This effect was mediated by the interaction of the viral protein Nef with the host proteins Hck and WASP, which leads to modification in the organization and proteolytic activity of podosomes, important structures for protease-dependent migration. The higher migration capacity of HIV-1-infected macrophages translated in vivo by an increase in the recruitment of macrophages in several tissues of Nef-transgenic mice. This work revealed a novel mechanistic understanding of how HIV-1 infection drives macrophages into tissues, contributing to viral dissemination and possibly creating a hidden cellular reservoir of virus. Worsening this public health issue posed by the HIV-1 epidemic is the frequent association of the virus with Mtb. Indeed, Mtb aggravates HIV-1 pathogenesis in co-infected individuals. Yet, the mechanisms involved in this process are still poorly understood, including the contribution of macrophages. To investigate how Mtb exacerbates the HIV-1 infection in human macrophages was the main focus of my thesis. First, I revealed that Mtb-infected macrophages generate a microenvironment that drives bystander macrophages towards phenotypic and functional features of the so-called M(IL-10) anti-inflammatory program. I found that these M(IL-10) macrophages are highly efficient for HIV-1 production. I demonstrated that the TB-associated microenvironment induces the formation of macrophage-to-macrophage connecting tunneling nanotubes (TNTs) through the IL- 10/STAT3 axis, a phenomenon that is responsible for the dramatic increase of HIV-1 production in M(IL-10) macrophages. Moreover, I provided evidence that M(IL-10) cells are expanded in the peripheral blood of co-infected patients and accumulate in the lungs of co-infected non-human primates. Altogether, this central part of my PhD thesis sheds light to TNTs as key players in the aggravation of HIV-1 pathogenesis in human macrophages during co-infection with Mtb. Thus, this cellular mechanism (together with the IL- 10/STAT3 axis) could represent an unexpected target to develop novel therapeutics against AIDS/TB co-morbidity. Collectively, the results obtained during my thesis contribute to a better understanding of the role of macrophages during HIV-1 pathogenesis and their ability to disseminate the virus in a mono-infection context, or during co-infection with Mtb

L'infection par le virus de l'hépatite C (VHC) concerne 10 à 30% des patients VIH. Notre objectif était d'explorer l'influence de la co-infection VHC chez les patients VIH à l'aide des données de la Banque Française de Pharmacovigilance et d'une cohorte régionale de patients VIH et co-infectés. Nous avons montré que les troubles hépatiques ou hématologiques survenaient plus fréquemment chez les patients co-infectés. Dans notre cohorte, l'aggravation clinique ou immunologique de l'infection VIH semblait plus rapide chez les patients co-infectés bien que la différence soit non significative. Ce travail souligne les différences existant dans la prise en charge thérapeutique des patients VIH et VIH+VHC (médicaments antirétroviraux (ARV), modifications ou arrêt des médicaments ARV). Le risque de survenue de troubles hépatiques ou hématologiques avec les médicaments ARV est une explication possible. La cohorte devrait être poursuivie afin d'augmenter le nombre de patients inclus<br>Hepatitis C infection (HCV) concerns 10% to 30% of HIV patients. The aim of our research was to explore the influence of HCV co infection in HIV patients with data from the French Pharmacovigilance database and from a regional cohort of HIV and coinfected patients. We showed that hepatic or haematological troubles occurred more frequently in coinfected patients. In the cohort study, clinical and immunological worsening of HIV infection seems to be faster in co infected patients, despite the lack of statistically significant difference. This work underlines the differences in the therapeutic management of the HIV and HIV+HCV patients (ARV drugs, modifications or withdrawal of ARV drugs). The risk of the occurrence of hepatic or haematological troubles with ARV drugs is a possible explanation. The cohort should be continued to increase the number of patients included

Les macrophages sont une cible cellulaire importante du VIH-1 et sont impliqués dans la propagation virale et la constitution du réservoir. Les patients infectés par le VIH-2 présentent un contrôle naturel de l'infection qui est généralement absent chez les patients infectés par le VIH-1. Nous avons étudié ici la relation entre les macrophages et le VIH-2 afin d'évaluer leur contribution à la physiopathologie de l'infection. L'assemblage de particules virales dans des macrophages dérivés de monocytes (MDM) infectés par le VIH-2 se fait au niveau de la membrane de compartiments internes semblables aux VCC documentés dans les MDM infectés par le VIH-1. Les VCC des MDM infectés par le VIH-1 et le VIH-2 partagent la même composition protéique, et la même morphologie. Contrairement à Gag du VIH-1, la protéine Gag du VIH-2 est absente du cytosol et presque exclusivement localisée dans les VCC, ce qui suggère que Gag du VIH-2 est rapidement transportée vers le VCC une fois synthétisée dans le cytosol. Les particules de VIH-2 produites de novo par les MDM peuvent mûrir, mais sont faiblement infectieuses et se transmettent inefficacement aux cellules T activés. Cette faible infectiosité n'est pas associée avec l'expression du facteur de restriction BST-2 et n'est pas non plus améliorée par une baisse des niveaux d'expression de BST-2 induite par Vpu. Nos données suggèrent que les macrophages infectés par le VIH-2 ne contribuent probablement pas à la production et à la dissémination du virus in vivo. Cependant, les macrophages infectés par le VIH-2 peuvent représenter une source potentielle d'antigènes viraux qui pourraient stimuler les réponses des cellules T spécifiques du virus<br>Macrophages are an important cellular target of HIV-1 and are potentially involved in viral spreading and constitution of the viral reservoir. HIV-2-infected patients exhibit a natural virological control of the infection that is generally absent from HIV-1-infected patients. Here, we studied the relationship between macrophages and HIV-2 to approach their potential contribution to the physiopathology of HIV-2 infection. Viral particles assembly in HIV-2-infected monocyte-derived macrophages (MDMs) occurred at the limiting membrane of internal compartments similar to virus-containing compartments (VCCs) documented in HIV-1-infected MDMs. Indeed, VCCs from HIV-1 and HIV-2-infected MDMs shared protein composition, as seen by confocal microcopy, and morphology, as seen by electron microscopy. Strikingly, HIV-2 Gag was mostly absent from the cytosol and almost exclusively localized to the VCCs, whereas HIV-1 Gag was distributed in both locations, suggesting that HIV-2 Gag is rapidly transported to the VCC membranes once synthesized in the cytosol. HIV-2 particles produced de novo by MDMs can mature, but are poorly infectious and inefficiently transmitted to activated T cells. This low infectivity neither correlate with expression of the restriction factor BST-2, nor was improved by Vpu-induced down-modulation of BST-2 levels. Our data suggest that, HIV-2-infected macrophages are unlikely to contribute to viral production and dissemination in vivo. However, HIV-2-infected macrophages accumulate large amounts of intracellular virus that may represent a potential source of viral antigens that could stimulate virus specific T cell responses

Dans la première partie de ce travail, nous passons en revue les sujets qui ont fait l’objet d’essais thérapeutiques randomisés dans le domaine de la prévention et de la prise en charge de l’adulte infecté par le VIH en Afrique sub-saharienne. Nous en tirons deux conclusions : (i) que beaucoup de questions de recherche n’ont pas été explorées par des essais, soit parce qu’elles n’ont pas été jugées prioritaires, soit parce qu’un essai pour répondre à la question n’était pas jugé possible ; (ii) que les essais ayant des résultats positifs débouchent souvent eux même sur de nouvelles questions, notamment sur l’interprétation à donner à leurs résultats, les implications pratiques, les projections à long terme, et la réplicabilité dans différents contextes. Il arrive que ces questions paralysent les décisions. La question se pose donc d’utiliser au mieux les outils complémentaires aux essais thérapeutiques, incluant l’outil « modélisation ». Dans la deuxième partie, nous situons les modèles multi-états d’histoire naturelle de la maladie dans le spectre des différents modèles mathématiques utilisés en recherche médicale, et nous décrivons en détail un de ces modèles, le modèle « Cost Effectiveness of Preventing Aids Complication » (CEPAC) conçu aux USA, et développé puis appliqué ensuite dans la collaboration « CEPAC international » avec des équipes françaises, ivoirienne, Sud-Africaine et indienne pour des analyses cout-efficacité. Dans la troisième partie, nous utilisons le modèle CEPAC pour explorer deux questions : La première question porte sur le choix entre efavirenz, potentiellement tératogène, et la névirapine, pouvant être responsable d’une toxicité sévère, pour servir de base à la première ligne de traitement antirétroviral chez les femmes en âge de procréer en Afrique subsaharienne. En projetant à 10 ans la survie chez la mère et le nombre cumulé de malformations chez l’enfant, nous montrons que la tératogénicité de l’efavirenz devrait être 2,3 fois plus élevée que celle de la nevirapine pour que le nombre de malformations chez les enfants dont les mères ont pris de l’efavirenz soit supérieur au nombre de décès chez les femmes qui ont pris de la nevirapine. La deuxième question porte sur l’efficacité et le coût-efficacité de plusieurs stratégies thérapeutiques après l’échec de la deuxième ligne de traitement ARV chez des adultes en Côte d’Ivoire. Cette analyse montre que l’utilisation des médicaments ARV de troisième ligne serait dores et déjà non seulement efficace mais également coût-efficace en Côte d’Ivoire, si elle était utilisée dans une stratégie comportant une phase de renforcement intensif de l’adhérence avant décision de changement de ligne. En conclusion, nous proposons de définir en quatre groupes les situations dans lesquelles la modélisation peut aider la recherche clinique : (i) pour aider à la conception d’un essai clinique ; (ii) pour mettre en perspective les résultats d’essais cliniques, en les projetant à plus long termes ou dans différents contextes ; (iii) pour étudier une question pour laquelle un essai clinique n’est pas faisable ; (iv) pour stimuler la réflexion sur de nouvelles questions sur lesquelles il n’y a pas encore eu d’essai. En même temps qu’on expérimente l’utilisation pratique de ces modèles, il y a également une réflexion à avoir sur les aspects de validation, de transparence et de standardisation, notamment au moment de la publication des études, pour les rendre accessibles aux cliniciens et aux chercheurs qui ne sont pas familiers avec la modélisation<br>In the first part of this work, we review the issues that have been the subject of randomized clinical trials in the field of prevention and care of HIV-infected adults in sub-Saharan Africa. From this research, we draw two conclusions: (i) many research questions have not been explored with clinical trials, either because they were not considered as a priority, or because conducting a trial was not a feasible way to answer the question; (ii) trials with positive results often lead to new issues, especially regarding interpretation of results, practical implications, long-term projections, and replication in different contexts. At times, these issues paralyze health decisions. The question therefore becomes how to best use tools that complement clinical trials, including "disease modelling" tools. In the second part of this work, we place multi-state models of natural history of disease within different mathematical models used in medical research. We describe, in detail, one of these models--the “Cost Effectiveness of Preventing Aids Complication” (CEPAC) model, designed in the USA and then developed and implemented by the “CEPAC-International” collaboration, which includes French, Ivorian, South African and Indian teams, to conduct cost-effectiveness analyses. In the third part, we use the CEPAC model to explore two questions: The first question is concerned with whether to use efavirenz, which is potentially teratogenic, or nevirapine, which can induce severe toxicity, in first-line antiretroviral regimen for women of child-bearing age in sub-Saharan Africa. Projecting at 10 years the survival of the mothers and the cumulative number of malformations in their children, we show that the teratogenicity of efavirenz would have to be 2.3 times higher than that of nevirapine for the additional number of defects in children whose mothers are taking efavirenz to be greater than the number of additional deaths among women who are taking nevirapine. The second question focuses on the effectiveness and cost-effectiveness of different treatment strategies after the failure on second-line antiretroviral therapy (ART) in HIV-infected adults in Côte d'Ivoire. This analysis shows that the use of third-line ART would be effective and cost-effective in Côte d'Ivoire, if used within a strategy that mandated an intensive adherence reinforcement intervention before deciding to switch patients to third-line. In conclusion, we define four situations within which modelling can help inform clinical research: (i) to assist the design of clinical trials, (ii) to put in perspective the results of clinical trials, by projecting the results in the long term or in different contexts, (iii) to study any questions for which a clinical trial is not suitable, (iv) to fuel the discussion on new issues for which testing has not yet be done. While we experiment with the practical use of these models, we also have to reflect on the validation, standardization, and transparency of the model, especially at the time of publication, to make sure studies are accessible to clinicians and researchers who are not familiar with modelling

Depuis 2013, le traitement « universel » est recommandé en France. Le moment de l’initiation thérapeutique est une question qui reste cependant d’actualité pour les patients se présentant en primo-infection. Cette thèse s’attache à étudier la prise en charge thérapeutique du VIH au stade de la primo-infection (PIV) sous différents angles :1) le suivi par les cliniciens des recommandations d’initiation des traitements antirétroviraux depuis 1996 en fonction de l’évolution de ces recommandations; 2) l’impact d’un traitement ARV transitoire en PIV sur la réponse immuno-virologique lors de la reprise du traitement et 3) l’identification de nouveaux biomarqueurs comme facteurs pronostiques de progression de l’infection VIH. La majorité des travaux présentés dans cette thèse repose sur les données de la cohorte ANRS PRIMO qui comporte environ 1 500 patients infectés par le VIH inclus en PIV entre juin 1996 et décembre 2013, dans 94 hôpitaux français. Tous les patients étaient naïfs de traitement antirétroviral à l'inclusion.La première partie de la thèse analyse la mise en œuvre des recommandations d’initiation du traitement ARV entre 1996 et 2010 par les médecins en France, dans deux situations distinctes : au stade chronique et lors de la primo-infection par le VIH-1. Nous avons montré que les recommandations d’initiation du traitement ARV étaient largement suivies. Néanmoins, il existe un effet d’inertie dans leurs applications lors des changements de recommandation. Il reste à améliorer le délai de mise sous traitement lorsque le taux de CD4 atteint le seuil recommandé. Au stade chronique, le traitement était plus fréquemment initié chez les patients présentant un critère d’initiation dès le diagnostic d’infection par le VIH (96%), que chez les patients qui atteignaient un critère d’initiation au cours du suivi (78%, p&lt;0.001). Nous avons identifié comme facteurs de risque de ne pas être traité en phase chronique malgré une indication de traitement : une charge virale &lt; 5log (versus &gt;5), un plus faible niveau d’éducation et des conditions de vie précaires.L’impact de l’interruption d’un traitement antirétroviral initié en PIV sur la restauration des CD4 après reprise du traitement a été exploré en modélisant l’évolution des CD4 avec des modèles linéaires à effets mixtes avec intercept et pente aléatoires. Les patients qui avaient initié un traitement ARV pendant la phase chronique avaient une meilleure réponse immunologique que les patients reprenant un 2ème traitement après un traitement transitoire en PIV : à 36 mois, les gains en √CD4 cellules/mm3 et en pourcentage de CD4 étaient significativement plus élevés. Cependant, il s’agissait de différences modestes en termes cliniques, qui ne conduisent pas à recommander d’arrêter la recherche clinique sur les arrêts de traitement cherchant à induire des contrôleurs post traitement. Après un état des lieux des mécanismes complexes d’activation/inflammation du système immunitaire pendant la primo-infection nous avons cherché à identifier de nouveaux biomarqueurs prédictifs de l’évolution de l’infection. Le taux de sCD14 (marqueur d’activation monocyte/macrophage et marqueur indirect de translocation microbienne) au moment de la PIV a été identifié comme marqueur potentiel de prédiction du déclin des CD4 et du risque de mortalité d’origine cardio-vasculaire. En conclusion, bien que des progrès considérables aient été réalisés dans la prise en charge du VIH, d'autres études sont nécessaires pour optimiser et adapter le traitement au profil du patient dès les premiers stades de l’infection VIH<br>In France, since 2013, HIV treatment has been recommended for all HIV-infected patients independently of their CD4 count. However, when to start anti-retroviral (ARV) treatment is still an issue. This thesis aims to explore the therapeutic management of HIV at the stage of PHI in different aspects: 1) we explored how physicians in France have applied the evolving guidelines for ART initiation since 1996 2) the impact of a transient ARV treatment at PHI on immuno-virological response during 2nd treatment and 3) identification of new biomarkers prognostic of HIV progression.Most of the work presented in this thesis is based on data from the ongoing ANRS PRIMO cohort that enrolled more than 1 500 HIV infected patients enrolled at PHI since June 1996 in 94 French hospitals. All patients were antiretroviral therapy naive at baseline.The first part of the thesis analyzes the implementation of the recommendations of ARV treatment initiation between 1996 and 2010 by physicians in France, in two distinct situations: in the chronic HIV-1 infection and during primary HIV-1 infection. We have shown that the recommendations of ARV treatment initiation were widely followed. Nevertheless, there was inertia in guidelines application when changes in the recommendations took place. The time to treatment when CD4 cell counts reach the threshold to treat can be improved. 96% of the patients initiated ART when they had a CD4 cell count below the threshold to treat at entry, while treatment was less timely initiated when the CD4 threshold was reached during active follow-up (78%, p &lt;0.001).We identified as risk factors for not being timely treated in chronic phase despite an indication for treatment: a viral load &lt;5log (versus&gt; 5), a lower education level and poor living conditions.The impact of ARV interruption after a first treatment initiated at PHI on the CD4 count restoration after resumption was explored by modeling the evolution of CD4 cells with linear mixed effects models with random intercept and slope. Patients who initiated ARV treatment during the chronic phase had a better immune response than patients who initiated a second course treatment after a transient ART at PHI: at 36 months, the gains in √CD4 cells / mm3 and CD4 percentage were significantly higher. However, this difference was clinically modest and further research on treatment interruptions seeking to induce post-treatment controllers is still an issue but only in research settings and under close medical surveillance. After an overview of the complex mechanisms of activation / inflammation of the immune system during primary infection we sought to identify new predictive biomarkers of disease progression. The level of sCD14 (marker of monocyte/macrophage activation and an indirect marker of microbial translocation) at the time of PHI was identified as predictive marker of CD4 decline and of risk of cardio-vascular mortality. In conclusion, although considerable progress has been made in the management of HIV, further studies are needed to optimize and adapt the treatment to the patient profile in the early stages of HIV infection

Les macrophages jouent un rôle important dans l’infection par le virus d’immunodéficience humaine de type-1 (VIH-1) et sont suspectés d’être des réservoirs viraux, empêchant ainsi l’élimination complète du virus chez les individus infectés. Cinquante gènes ont été sélectionnés à la suite d’une étude transcriptomique comparant l’expression génique entre des cellules spectatrices (bystanders) ou infectées par le VIH-1. Parmi ces gènes, l’expression d’une enzyme impliquée dans le cycle du folate (Gamma-Glutamyl Hydrolase ; GGH), est augmentée rapidement à la suite de l’infection. Nous suggérons que dans les macrophages dérivés de monocytes (MDM), une concentration faible de folate pourrait jouer un rôle protecteur en limitant la disponibilité des nucléotides nécessaire au VIH-1 lors de l’infection. Notre modèle expérimental est basé sur l’identification de MDM productivement infectés par un clone moléculaire de tropisme R5 du VIH-1 exprimant tous les gènes viraux ainsi qu’une petite protéine murine membranaire (Heat Stable Antigen; HSA). Ce virus a servi à infecter des MDM transfectés avec de petits ARN interférents (siRNA) ou exposés à des inhibiteurs chimiques. Ces expériences ont permis d’observer l’effet de l’extinction génique de ces enzymes durant l’infection par le VIH-1. Après 3 à 18 jours avec le virus, le pourcentage de cellules productivement infectées est évalué par cytométrie en flux ainsi que par ELISA ciblant la capside virale (p24). La diminution de l’expression de certaines enzymes régulant le niveau de folate intracellulaire (ex. GGH, FPGS et MTHFR) fait augmenter le nombre de cellules productivement infectées par le virus. De plus, le traitement au Raltitrexed (RTX), un inhibiteur de la Thymidylate Synthase (TYMS), avant l’infection mène à un blocage de la réplication virale. Les résultats montrent donc que des interactions réciproques entre le virus et le cycle du folate pourraient être des éléments déterminants dans la susceptibilité des MDM à l’infection par le VIH-1.<br>Macrophages plays an important role in HIV-1 infection. These cells are suspected to act as a viral reservoir preventing complete virus eradication in infected individuals. Following a transcriptomic study, fifty genes were selected based upon their differential expression between non-infected, infected and bystander populations. One of those genes, coding for Gamma-Glutamyl Hydrolase (GGH), an enzyme involved in folate metabolism, was upregulated rapidly after HIV-1 infection before returning to a basal state. We propose that in monocyte-derived macrophages (MDM), a low folate concentration may play a protective role by limiting nucleotide availability for HIV-1 during the process of infection. We have developed an experimental model based on MDM identification productively infected with a R5 tropism HIV-1 molecular clone expressing all viral genes and a small membrane murine protein (Heat Stable Antigen; HSA). This virus was used to infect MDM transfected with small interfering RNAs (siRNA) or exposed to chemical inhibitors. The purpose of those experiments was to assess the effect of genetic downregulation of important folate proteins during HIV-1 infection. Between 3 and 18 days post-infection, percentage of productively infected cells was evaluated with flow cytometry or ELISA targeting the viral capsid protein p24. Downregulation of important enzymes involved in intracellular folate retention (e.g. GGH, FPGS and MTHFR) increased the number of cells productively infected with HIV-1. Also, Raltitrexed (RTX), a specific inhibitor of Tymidylate Synthase (TYMS), was able to inhibit viral replication when used before infection. Those results show that an interplay between HIV-1 and folate cycle may play a decisive role in MDM susceptibility to virus infection.

Les enfants infectés par le VIH en Afrique subsaharienne sont exposés à un risque de malnutrition élevé au cours de leur vie. Or, les données sur la nutrition chez ces enfants sont encore limitées en Afrique de l’Ouest. L’objectif global de cette thèse est d’étudier la relation entre nutrition et infection par le VIH, chez les enfants infectés vivant en Afrique de l’Ouest. Plus spécifiquement, il s’agit d’estimer la prévalence de la malnutrition, de décrire l’évolution de la croissance après l’initiation du traitement antirétroviral, et d’évaluer des interventions nutritionnelles à intégrer au sein de la prise en charge pédiatrique du VIH. Les principaux résultats montrent une prévalence élevée de la malnutrition chez ces enfants, proche de 50 % avant la mise sous traitement antirétroviral. L’initiation du traitement a des effets positifs sur la croissance, d’autant plus important que l’initiation se fait de façon précoce. Un déficit pondéral est plus facilement corrigeable qu’un déficit statural, mais une part non négligeable d’enfants continue d’être malnutrie même après deux ans de traitement. En complément du traitement antirétroviral, des interventions de soutien nutritionnel sont donc nécessaires pour lutter contre la malnutrition chez ces enfants. Celles évaluées sont efficaces pour ceux malnutris aigues, mais pas pour ceux avec une malnutrition chronique. De plus, la croissance peut être un marqueur utile de la progression du VIH pédiatrique.L’intégration de la prise en charge nutritionnelle au sein de la prise en charge globale du VIH pédiatrique est possible en Afrique de l’Ouest, mais d’autres études et des actions de plaidoyer sont à développer pour l’adapter au mieux<br>HIV-infected children in sub-Saharan Africa are exposed to high risk of malnutrition duringtheir life. However, data on the nutrition of HIV-infected children are still limited in West Africa.Thus, the main objective of this thesis is to better investigate the link between nutrition and HIVinfection among HIV-infected children in West Africa. More specifically, it is aimed to estimate theprevalence of malnutrition, to describe growth evolution after antiretroviral treatment initiation, andto assess proposed nutritional interventions to integrate to pediatric HIV care. The main results showa high prevalence of malnutrition among these children, around 50% before antiretroviral treatmentinitiation. This initiation had positive effects on growth evolution; all the more important whenantiretroviral treatment is early initiated. Weight deficiency is easier to recover than heightdeficiency, but a substantial part of children stay malnourished even after two years of treatment. Inaddition to antiretroviral treatment, nutritional support interventions are needed to fight againstmalnutrition among these children. Those assessed were efficient for acute malnourished children,but not for those with chronic malnutrition. Furthermore, growth could be a useful marker of HIVprogression. Integration of nutritional care into global pediatric HIV care is possible in West Africa,but further studies and advocacy work have to be developed to better adapt it

Les migrants, en particulier ceux originaires d'Afrique sub-Saharienne, représentent une part importante des personnes infectées par le VIH en France. Bien que le dépistage et la prise en charge soient de plus en plus précoces en France, un sur-risque de diagnostic tardif et d'initiation retardée du traitement est rapporté chez les migrants, particulièrement chez les hommes, par rapport aux autres personnes infectées par le VIH. Les objectifs de ce travail de thèse étaient d'étudier le délai d'initiation du traitement antirétroviral puissant en dehors de l'urgence thérapeutique (CD4&gt;200/µL et pas de statut clinique définissant le SIDA) et d'évaluer l'efficacité biologique et clinique après initiation du traitement, selon l'origine géographique, le sexe et le groupe de transmission à VIH. Pour ce faire, les données issues de la base de données hospitalière française sur l'infection à VIH (FHDH ANRS CO4) ont été utilisées. Par rapport aux hommes nés en France ayant des rapports sexuels avec des hommes (HSH non migrants), seuls les hommes migrants originaires d'Afrique sub-Saharienne et des Antilles non Françaises avec des CD4&gt;350/µL à l'entrée dans le soin ont une probabilité plus faible de démarrer le traitement ARV. Les délais nécessaires à l'obtention d'une couverture de santé une fois entré dans le soin ne suffisent pas à expliquer cette différence. Après initiation du traitement antirétroviral, quel que soit le stade d'avancement de la maladie et malgré la prise en compte des caractéristiques démographiques, biologiques, cliniques et thérapeutiques à l'initiation du traitement, comparé aux HSH non migrants, les migrants ont une probabilité plus faible de remonter leurs CD4. En revanche, les hommes hétérosexuels quelle que soit leur origine géographique, ont une probabilité plus élevée de moins bonne réponse virologique et d’avoir un premier évènement clinique. Un rôle majeur du niveau de CD4, du statut clinique et de l’âge à l’initiation du traitement est observé. Ces différences pourraient également être influencées par des facteurs socio-économiques, des facteurs de risques comportementaux ou le mode de vie, pour lesquels nous n’avons pas d’information dans la FHDH. Les évènements ne définissant pas le SIDA sont responsables d’une grande morbidité, avec la survenue de beaucoup d’évènements infectieux notamment. Cependant une fois entrés dans le soin et traités, hormis pour les risques d’infections ne définissant pas le SIDA plus élevés chez les migrants hétérosexuels par rapport aux non migrants hétérosexuels, il n’y a pas de différence de risque de comorbidités entre migrants et non migrants chez les hommes hétérosexuels et chez les femmes hétérosexuelles<br>Migrants, mainly from sub-Saharan Africa (SSA), represent an important part of people living with HIV in France. Despite early screening and access to care have both increased in France, an excess risk of late diagnosis and delayed treatment initiation is reported among migrants, particularly in men, compared with other HIV-infected individuals. The objectives of this thesis were to study time between entry into care and combined antiretroviral therapy (cART) initiation, excluding late access to care, and to evaluate biological and clinical outcome after cART initiation, according to geographic origin, sex and transmission group. Data from the French Hospital Database on HIV (FHDH ANRS CO4) were used. Compared with French native men who have sex with men (MSM), only men originating from SSA and non-French West Indies with CD4&gt;350/µL at entry into care are more likely to begin cART later. Administrative delays in obtaining healthcare coverage do not appear to be the only one responsible. After cART initiation, whatever the CD4 cell count at cART initiation, and after taking into account demographic, immunovirological, clinical and therapeutic characteristics at cART initiation, compared with French native MSM, migrants have a lower likelihood of CD4 cell recovery. However, heterosexual men, whatever the geographic origin, are more likely to have worse virological and clinical outcomes. Older age, a lower CD4 cell count and pre-existing AIDS status at cART initiation had the biggest impact on outcomes of cART but socio-economic level, and lifestyle or behavioral risk factors which are not available in the FHDH could also influence outcomes of cART. Non-AIDS defining events are responsible for a higher morbidity, with a higher incidence of severe infections. After entry into care and cART initiation, except for the risk of non-AIDS infections in heterosexual migrants than in heterosexual nonmigrants, there is no difference of comorbidities between migrants and non migrants among heterosexual men and heterosexual women

L’Organisation Mondiale de la Santé estime qu’en 2017 près d’un million d’enfants de moins de 15 ans ont développé la tuberculose mais seulement la moitié des cas ont été notifiés. Les difficultés pour recueillir des échantillons de crachat chez les enfants et la nature paucibacillifère de la tuberculose pédiatrique représentent de véritables challenges diagnostiques. Cela aboutit à la prescription fréquente de traitement empirique avec un risque de sur- ou sous-diagnostic. De plus, peu de laboratoires dans les pays à ressources limitées ont les capacités du diagnostic de la tuberculose. Les échantillons doivent être transportés vers des laboratoires de référence pouvant affecter les performances des tests, notamment en l’absence de chaine de froid.Trois études ont été menées à Mbarara (Ouganda) pour évaluer des échantillons non-respiratoires et des méthodes de conservation des échantillons pour améliorer le diagnostic de la tuberculose de l’enfant. Dans la première étude, nous avons évalué les performances de l’XpertMTB/RIF sur les expectorations et les selles d’enfants avec présomption de tuberculose et nous avons documenté le devenir des enfants selon la décision thérapeutique. Dans la deuxième étude, nous avons évalué les performances de l’XpertMTB/RIF dans les selles et du test lipoarabinomanann (LAM) dans les urines chez des enfants admis dans un état critique. Dans la troisième étude, nous avons déterminé le taux de détection avec XpertMTB/RIF et la culture MGIT d’échantillons de crachats frottis-positifs conservés à température ambiante sans traitement, ou traités avec Omnigène ou éthanol à différents périodes de temps.Sur 392 enfants (âge médian 3,9 ans, 45,5% de filles et 31% VIH positifs) inclus dans la 1e étude, 4,3% ont été confirmés microbiologiquement. L’XpertMTB/RIF dans le crachat avait une sensibilité de 90,9% et une spécificité de 99,1% contre un test de référence microbiologique. La sensibilité et la spécificité de l’Xpert dans les selles étaient de 55,6% et 98,2%. La mortalité était de 6,9% à trois mois, et était plus importante chez les enfants traités (10,7%) que chez les enfants non-traités (4,5%). Aucun des enfants traités pour une tuberculose microbiologiquement confirmée n’est décédé contre 12,3% de ceux traités de façon empirique.Parmi les 234 enfants (âge médian 16,5 mois, 48,3% de filles, 31,6% VIH positifs et 58,5% sévèrement malnutris) inclus dans la 2e étude, 5,1% avaient une tuberculose microbiologiquement confirmée. XpertMTB/RIF dans les selles avait une sensibilité de 50% et une spécificité de 99,1%. La sensibilité du test urinaire LAM était de 50% et la spécificité de 74,1%. Les faux positifs LAM étaient plus fréquents parmi les résultats positifs LAM de bas grade et dans les urines avec une contamination bactérienne.Dans la 3e étude, après 15jours, il n’y avait pas de différence de détection par XpertMTB/RIF entre les échantillons traités avec Omnigène ou éthanol et les échantillons non traités, ne montrant pas de bénéfice de l’ajout d’un conservateur. Nous avons décrit une baisse substantielle de viabilité de Mycobacterium tuberculosis dans les échantillons traités par Omnigène, ce qui n’est pas en faveur de l’utilisation de l’Omnigène pour le transport des échantillons avant culture MGIT.En conclusion, XpertMTB/RIF dans les selles a montré des résultats prometteurs chez les enfants ne pouvant pas cracher et pourrait être une alternative intéressante à des méthodes plus complexes comme l’induction du crachat et l’aspiration gastrique pour les centres de santé primaire des pays à ressources limitées. La faible spécificité du LAM dans les urines nécessite des investigations complémentaires avant son utilisation pour le diagnostic de la tuberculose de l’enfant. En dépit des résultats encourageants de l’XpertMTB/RIF sur les échantillons conservés avec Omnigène ou l’éthanol, des investigations complémentaires dans des conditions programmatiques sont nécessaires<br>The world health organization estimates that in 2017, close to 1 million children below 15 years developed tuberculosis but only half of them were notified. Difficulty to obtain sputum in children and the paucibacillary nature of intrathoracic childhood tuberculosis challenge the diagnosis of tuberculosis in children. This leads to the common use of empirical treatment with a high risk of over or under diagnosis. Besides that, few facilities in low resource settings have adequate laboratory capacity to diagnose tuberculosis. Samples must be transported to a reference laboratory, which can effect performance of the tests, especially in the absence of cold chain.Three studies were conducted in Mbarara (Uganda) to evaluate non-respiratory samples and specimen preservation methods to improve diagnosis of pediatric tuberculosis. In the first study, we assessed the performance of XpertMTB/RIF on sputum and stool in children with presumptive tuberculosis and documented outcomes of children according to the tuberculosis treatment decision. In the second study, we assessed the performance of stool XpertMTB/RIF and urine lipoarabinomanann (LAM) among children admitted with severe illness. In the 3rd study, we determined XpertMTB/RIF and MGIT culture recovery rates of smear positive sputum specimen kept untreated at room temperature and treated with either Omnigene or ethanol over different time periods.Of 392 children (median age 3.9 years, 45.4% female and 31% HIV infected) enrolled in the 1st study, 4.3% (17/392) were microbiologically confirmed tuberculosis. Using a microbiological reference standard, sputum XpertMTB/RIF had a 90.9% sensitivity and specificity of 99.1%. The sensitivity and specificity of stool XpertMTB/RIF was 55.6% and 98.2%. The study reported mortality of 6.9% within three months with a higher proportion (10.7%) among children treated for tuberculosis compared to the non-treated children (4.5%). None of treated children with bacteriologically confirmed tuberculosis died compared to 12.3% of those treated empirically.Of 234 patients (median age 16.5 months, 48.3% female, 31.6% HIV infected, 58.5% severely malnourished) enrolled in the 2nd study, 5.1% were microbiologically confirmed tuberculosis. Stool XpertMTB/RIF had a sensitivity of 50% and specificity of 99.1%. For the urine LAM test, it was 50% and 74.1%, respectively. False positive LAM results were more common among low grade positive LAM results and occurred more frequently when urine samples had bacterial contamination.The 3rd study documented that by 15th day, there was no difference of XpertMTB/RIF recovery rate between samples treated with Omnigene or ethanol and untreated samples, meaning that in the study conditions there was no benefit of adding any preservative for samples stored at room temperature up to 15 days. We observed a substantial loss of viability of Mycobacterium tuberculosis on samples treated with Omnigene, which does not support the use of Omnigene for sample transportation before MGIT testing.In conclusion, XpertMTB/RIF on stool gave promising results for the use in children unable to provide sputum and could be an interesting alternative to more complex methods such as sputum induction and gastric aspirate for primary health care centers of limited resource countries. The low specificity of the urine LAM requires further investigation before its use for diagnosis of tuberculosis in children. Despite the encouraging XpertMTB/RIF results from specimen preserved either with Omnigene or ethanol further evaluation under routine field conditions is necessary

Gairebé 40 milions de persones viuen actualment amb el virus de la immunodeficiència humana tipus 1 (VIH-1) al món, i més de 30 milions de morts s’atribueixen al VIH-1 des del començament de l’epidèmia. El desenvolupament de la teràpia antiretroviral combinada (TARc) és un dels principals èxits mèdics del segle XX, ja que suprimeix eficaçment la virèmia plasmàtica, millora la funció del sistema immunològic, redueix la mortalitat i morbiditat, i el risc de transmissió viral. No obstant, la TARc no pot curar la infecció per la presència de cèl·lules infectades de manera latent, el que es coneix com a reservori viral. El nombre de cèl·lules infectades latentment presents en el cos varia notablement entre diferents individus infectats pel VIH-1. Baixos nivells de reservoris s’han relacionat tradicionalment amb un control del VIH-1 o bon pronòstic de la malaltia, però els factors específics que provoquen aquesta reducció del reservori encara es desconeixen. En aquest context, l’objectiu d’aquesta tesi és caracteritzar els factors clínics, virals i immunogenètics associats a la reducció del reservori del VIH-1 en tres models diferents: [1]controladors naturals de la infecció amb un llarg seguiment (Controladors d’Elit Excepcionals o EEC), [2]individus amb un reservori de VIH-1 espontàniament baix malgrat una progressió normal de la infecció (LoViReT), i [3]persones amb VIH en les que s’observa una inducció de la caiguda del reservori després d’un trasplantament al·logènic de cèl·lules mare hematopoètiques (allo-HSCT). Els nostres resultats van mostrar que els baixos nivells de reservori observats en els EEC es van deure a la combinació de virus defectius que no evolucionen amb factors genètics protectors de l’hoste juntament amb respostes immunitàries potents específiques del VIH-1. En conjunt, la combinació d’aquests factors sembla important per a controlar la replicació del VIH-1 i aconseguir una cura funcional espontània. D’altra banda, els individus LoViReT semblen tenir un establiment defectiu del reservori de VIH-1 ja que es van observar baixos nivells de reservori en sang (fins i tot abans de l’inici del tractament) i santuaris anatòmics. Això estava recolzat per una distribució esbiaixada de la latència en les diferents subpoblacions de cèl·lules T CD4+ cap a subpoblacions de vida més curta. No obstant això, encara que els individus LoViReT van mostrar un sistema immunològic preservat, no es van observar respostes immunitàries específiques del VIH-1 i, per tant, no s’esperaria que poguessin controlar la replicació del VIH-1 en absència de TARc. Finalment, l’estudi d’individus infectats per VIH-1 que van rebre un trasplantament al·logènic de cèl·lules mare hematopoètiques va mostrar una notable disminució del reservori de VIH-1 en sang perifèrica i compartiments anatòmics, fins i tot en el context de cèl·lules amb un CCR5 salvatge. Això probablement va ser degut a un potent efecte de l’empelt contra VIH-1 causat per factors específics del transplantament com el ràpid quimerisme, cèl·lules procedents d’un donant adult i la malaltia de l’empelt contra l’hoste. Desafortunadament, la falta de respostes immunes potents específiques del VIH-1 sostingudes en el temps resultaria en un rebot viral, com es va observar en un dels individus estudiats trasplantat amb cèl·lules amb un CCR5 salvatge. En conjunt, demostrem que els factors relacionats amb una funció viral alterada seran importants per la reducció del reservori del VIH-1. Però, per controlar la replicació del VIH en absència de TARc serà necessària la combinació amb respostes immunes potents específiques del VIH-1, com en els EEC. Futurs assajos clínics en persones amb un reservori baix de VIH-1, com els individus LoViReT o que hagin rebut un trasplantament al·logènic de cèl·lules mare, serien de gran interès en estratègies destinades a estimular les respostes immunes específiques del VIH-1 amb l’objectiu final de curar el VIH-1.<br>Casi 40 millones de personas viven actualmente con el virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (VIH-1) en el mundo, y más de 30 millones de muertes se atribuyen al VIH-1 desde el comienzo de la epidemia. El desarrollo de la terapia antirretroviral combinada (TARc) es uno de los principales éxitos médicos del siglo XX, ya que suprime eficazmente la viremia plasmática, mejora la función del sistema inmunológico, reduce la mortalidad y morbilidad, y el riesgo de transmisión viral. Sin embargo, la TARc no puede curar la infección debido a la presencia de células infectadas de forma latente, lo que se conoce como reservorio viral. El número de células latentemente infectadas presentes en el cuerpo varía notablemente entre diferentes individuos infectados por VIH-1. Bajos niveles de reservorios se han relacionado tradicionalmente con un control del VIH-1 o buen pronóstico de la enfermedad, pero los factores específicos que provocan esta reducción del reservorio aún se desconocen. En este contexto, el objetivo de esta tesis es caracterizar los factores clínicos, virales e inmunogenéticos asociados con la reducción del reservorio del VIH-1 en tres modelos diferentes: [1]controladores naturales de la infección con un largo seguimiento (Controladores de Elite Excepcionales o EEC), [2]individuos con un reservorio de VIH-1 espontáneamente bajo a pesar de una progresión normal de la infección (LoViReT), y [3]personas VIH-1+ en las que se observa una caída del reservorio después de un trasplante alogénico de células madre hematopoyéticas (allo-HSCT). Nuestros resultados mostraron que los bajos niveles de reservorio observados en los EEC se debieron a la combinación de virus defectivos que no evolucionan con factores genéticos protectores del huésped junto con respuestas inmunitarias potentes específicas del VIH-1. La combinación de estos factores parece importante para controlar la replicación del VIH-1 y alcanzar una cura funcional espontánea. Por otro lado, los individuos LoViReT parecen tener un establecimiento defectivo del reservorio de VIH-1 ya que se observaron bajos niveles de reservorio en sangre (incluso antes del inicio del tratamiento) y santuarios anatómicos. Esto estaba acompañado por una distribución sesgada de la latencia en las diferentes subpoblaciones de células T CD4+ hacia subpoblaciones de vida más corta. Sin embargo, aunque los individuos LoViReT mostraron un sistema inmunológico preservado, no se observaron respuestas inmunitarias específicas del VIH-1 y, por lo tanto, no se esperaría que controlaran la replicación del VIH-1 en ausencia de TARc. Finalmente, el estudio de individuos infectados por VIH-1 que recibieron un trasplante alogénico de células madre hematopoyéticas mostró una notable disminución del reservorio de VIH-1 en sangre periférica y compartimentos anatómicos, incluso en el contexto de células con un CCR5 salvaje. Esto probablemente fue debido a un potente efecto de injerto contra VIH-1 causado por factores específicos del trasplante como un rápido quimerismo, células procedentes de un donante adulto y la presencia de enfermedad del injerto contra huésped. Desafortunadamente, la falta de respuestas potentes específicas de VIH-1 sostenidas en el tiempo resultaría en un rebote viral, como se observó en uno de los individuos estudiados que fue trasplantado con células con un CCR5 salvaje. En conjunto, demostramos que los factores relacionados con una función viral alterada son importantes para la reducción del reservorio de VIH-1. Aun así, para controlar la replicación del VIH-1 en ausencia de TARc será necesaria la combinación con respuestas inmunes potentes específicas de VIH-1, como sucede en los EEC. Futuros ensayos clínicos en personas con un reservorio bajo de VIH-1, como individuos LoViReT o que hayan recibido un trasplante alogénico de células madre, serían de gran interés en estrategias destinadas a estimular las respuestas inmunes específicas del VIH-1 con el objetivo de curar<br>Nearly 40 million individuals are currently living with the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) worldwide and more than 30 million deaths can be attributed to HIV-1 since the start of the epidemic. The development of combination antiretroviral therapy (cART) was one of the major medical success of the 20th century as it effectively suppresses plasma viremia, improves the immune system function, reduces mortality and morbidity, and the risk of viral transmission. However, cART cannot cure the infection due to the presence of latently infected cells. The number of latently infected cells present in the body, known as the reservoir, varies notably among different HIV-1-infected individuals. Low levels of reservoirs are traditionally related to HIV-1 control or good disease prognosis, but the specific factors provoking a reduction of this reservoir are still unknown. In this context, the aim of this thesis is to characterize the clinical, viral and immunogenetic factors associated with the reduction of the HIV-1 reservoir in three different models: [1] a natural long-term control of the infection (Exceptional Elite controllers or EEC), [2] a natural low HIV-1 reservoir despite regular HIV-1 progression (Low Viral Reservoir Treated individuals or LoViReT), and [3] an induced low reservoir after allogeneic hematopoietic stem cell transplant (allo-HSCT) in persons living with HIV-1. Our results showed that the low-level reservoirs observed in EEC were due to a combination of defective non-evolving virus with protective host genetic factors together with potent HIV-1 specific immune responses. Altogether, the combination of those factors seems important to control HIV-1 replication and reach a spontaneous functional cure. On the other hand, LoViReT individuals seem to have an impaired HIV-1 reservoir establishment since the low levels of reservoir were observed in blood (even before the initiation of treatment) and anatomical sanctuaries. This was supported by a skewed distribution of the provirus among the different CD4+ T cells subpopulations towards short-live subpopulations. However, although LoViReT individuals have a preserved general immune system, they do not have HIV-1 specific immune responses and therefore are not able to control HIV-1 replication in the absence of cART. Finally, the study of HIV-1-infected individuals that received an allo-HSCT showed a remarkably decline of the HIV-1 reservoir in peripheral blood and anatomical compartments, even in the setting of CCR5 wild-type cells. This was most likely due to a potent graft versus HIV-1 effect caused by specific factors of the transplant as a rapid engraftment, an adult donor, or a graft versus host disease. Unfortunately, the lack of a potent HIV-1 specific immune responses sustained in time would result in viral rebound, as observed in one of the studied individuals transplanted with CCR5 wild-type cells. Altogether, we showed that factors related to an impaired viral function will be important to the reduction of HIV-1 reservoir. A combination with a potent HIV-1 specific immune response will be necessary to control the HIV-1 replication in the absence of cART as happened in EEC. Future clinical trials in individuals with a low HIV-1 reservoir, like LoViReT or allo-HSCT individuals, would be of great interest in strategies aimed at boosting HIV-1 immune specific responses with the ultimate goal of curing HIV-1.<br>Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Bioquímica, Biologia Molecular i Biomedicina

Lors d'une infection par le virus de l'immunodéficience humaine (VIH), le virus traverse l'enveloppe nucléaire (EN) pour s’intégrer dans le génome de l'hôte. Le VIH accède au noyau à travers les complexes des pores nucléaires (CPN). Cependant, le mécanisme sous-jacent n'est pas entièrement compris. Il a été récemment décrit par plusieurs groupes dont le nôtre, que SUN1 et SUN2, protéines structurales de la membrane nucléaire interne, jouent un rôle dans l'import nucléaire du VIH. Ces travaux ont montré que la modulation des niveaux d’expression de SUN1/2 inhibe l'infection par le VIH, révélant que le virus dépend d'un taux optimal de protéines SUN dans les cellules. La surexpression de SUN dans divers types cellulaires n'a pas d'impact sur la viabilité cellulaire, mais provoque une déformation du noyau et des invaginations de l’EN.Nous observons que la surexpression de SUN1 et SUN2 conduit à une réduction de l'infection par le VIH-1 et le VIH-2 dans les cellules HeLa, ainsi que dans des cellules cibles du VIH, les macrophages primaires dérivés de monocytes et les cellules T CD4+. Nous avons validé aussi que les protéines SUN et la Cyclophiline A (CypA) interagissent fonctionnellement dans l'infection par le VIH.Une spécificité a été observée : SUN1 réprime plus fortement le VIH-1 tandis que SUN2 inhibe préférentiellement le VIH-2. Ces activités spécifiques antivirales sont orientées par les domaines N-terminaux des SUN, qui interagissent avec les lamines. Toutefois, les lamines endogènes ne sont pas nécessaires à l'activité antivirale médiée par SUN.En utilisant les cellules knock down de lamine A/C comme contrôle positif de la déformation nucléaire, aucune corrélation entre la déformation et l'infection n'a été trouvée. L’absence de lamine A/C, contrairement à la surexpression de SUN1/2, ne montre aucun effet antiviral.De plus la surexpression de SUN1 a révélé des propriétés uniques des noyaux : une mobilité réduite de la chromatine et une signature de réparation de l’ADN réduite. L’induction exogène de dommage à l'ADN est bénéfique pour l'infection par le VIH-1 (mais pas le VIH-2). Néanmoins, cette induction dans les cellules qui surexpriment SUN1 n’influence pas l’infection du VIH-1.Ainsi nos résultats suggèrent un rôle de SUN1 dans la modulation de la dynamique nucléaire, en lien étroit avec les voies de réparation de l'ADN, qui conduit à la régulation de l'infection productive du VIH-1<br>During infection by Human Immunodeficiency Virus (HIV), the virus crosses the nuclear envelope (NE) to invade the host genome. HIV gets access to the nucleus by passing through the nuclear pore complex (NPC). However, the underlying mechanism is not fully understood. It was recently described that SUN1 and SUN2, structural proteins of the inner nuclear membrane, play a role in the nuclear import of HIV. Modulating the levels of SUN1 or SUN2 inhibits HIV infection, revealing that the virus depends on a sweet-spot of SUN protein levels in cells. Intringuigly, increasing SUN protein levels in various cell types doesn’t impact cell viability but causes deformation of the nucleus and ruffling of the NE.We observed that overexpression of SUN1 and SUN2 led to reduced infection by both HIV-1 and HIV-2 in HeLa cells, primary monocyte-derived macrophages and CD4+ T cells, with the last two being physiologically relevant HIV target cells. We further validated that SUN proteins and Cyclophilin A (CypA) functionally interact in HIV infection.A strain-specific selectivity was observed in the fact that SUN1 shows stronger restriction of HIV-1 while SUN2 preferentially inhibits HIV-2. These preferential antiviral activities were mapped to the N-terminal, lamin-binding domains of SUN proteins. However, endogenous lamins are not required for SUN-mediated antiviral activity.By using lamin A/C knock down cells as a positive control of nuclear deformation, no simplistic correlation between deformation and infection was found: The absence of lamin A/C, unlike SUN1/2 overexpression, showed no anti-viral activity. Instead, we identified properties that were unique to SUN1 overexpressing nuclei: reduced chromatin mobility and a reduced DNA damage signature. We find that induction of exogenous DNA damage is beneficial for HIV-1 infection (but not HIV-2) in cells. This is not the case for SUN1 overexpressing cells where additional damage does not lead to increased infection, suggesting that SUN1 modulates HIV infection downstream of the DNA damage events.Overall our results suggest a role of SUN1 in modulation of nuclear dynamics, with subsequent interplay with the DNA damage pathway, that leads to control of productive HIV-1 infection