Dissertations / Theses on the topic 'Réservoir du VIH'

Le réservoir VIH-1 des lymphocytes T CD4+ quiescents présente seulement une faible proportion de génomes intacts. La fonctionnalité des protéines virales codées par ces séquences n’a pas encore été complétement élucidée. Lors de cette étude, je me suis concentrée sur l’expression et la fonctionnalité de la glycoprotéine d’enveloppe du VIH, qui est une cible majeure du système immunitaire et un important agent pathogène. Les lymphocytes T CD4+ quiescents ont été isolés à partir de prélèvements sanguins de patients sous traitement antirétroviral dont la charge virale était contrôlée depuis plus de 4 ans. Les séquences du gène env ont été obtenues à partir de deux sources : soit les cellules ont été stimulées et cultivées en condition de dilution limite avec des cellules cibles pour permettre la propagation de virus clonaux en culture (VOA), soit les ARN viraux produits par les cellules après stimulation ont été extraits et amplifiés par RT-PCR. Les gènes env ont été clonés dans un plasmide d’expression et séquencés. L’expression des protéines a été quantifiée par Western Blot, cytométrie, et immunofluorescence. La fonctionnalité des glycoprotéines d’enveloppe a été mesurée par un test de fusion cellule-cellule et un test d’infectivité de pseudo-particules virales. Toutes les séquences env issues des VOA sont intacts alors que 26% de celles dérivées des ARNm des LT CD4+ quiescents présentent des mutations. Plus le patient est traité précocement, plus la diversité virale de son réservoir est restreinte. Pour les tests de fusion et d’infectivité, seules les séquences intactes ont été testées. Les enveloppes du réservoir VIH-1 ne sont pas toutes fonctionnelles : une grande proportion des Envs dérivées des ARNm (27.5%) sont peu fonctionnelles par rapport au contrôle positif (&lt; 25%) et 14% ne présentent aucune activité fusogénique détectable. Les enveloppes des virus de VOA sont plus fusogéniques que celles dérivées des ARNm : 90% des enveloppes des virus de VOA sont au dessus de 50% de la fonctionnalité du contrôle positif contre seulement 41% pour les enveloppes dérivées des ARNm. L’étude des glycoprotéines d’enveloppe par Western Blot et par cytométrie a permis d’établir respectivement une corrélation entre leur niveau d’expression et leur fonctionnalité ainsi qu’entre le nombre de cellules les exprimant à leur surface et leur fonctionnalité. Les défauts de fusogénicité et d’infectivité des Env du réservoir sont essentiellement dus à un problème d’expression, de maturation, de stabilité et/ou d’adressage à la surface cellulaire. Ces défauts pourraient contribuer à l’accumulation de séquences apparemment intactes mais défectueuses au sein du réservoir VIH-1. En outre, ces glycoprotéines d’enveloppe pourraient échapper à l‘immunité lors des stratégies de « kick and Kill »<br>Genetically intact but functionally impaired HIV-1 Env glycoproteins in the T-cell reservoir.HIV-infected subjects under ART harbor a persistent viral reservoir in resting CD4+ T-cells, which accounts for the resurgence of HIV-1 replication after ART interruption. A large majority of HIV reservoir genomes are genetically defective, but even among intact proviruses, few seem able to generate infectious virus. To understand this phenomenon, we have examined the function and expression of HIV envelope glycoproteins reactivated from the reservoir of HIV-infected subjects under suppressive ART. We studied full-length genetically intact env sequences from both replicative viruses and cell-associated mRNAs. We found that these Env proteins varied extensively in fusogenicity and infectivity, with strongest functional defects found in Envs from cell-associated mRNAs. Env functional impairements were essentially explained by defects in Env protein expression. Our results support the idea that defects in HIV Env expression, preventing cytopathic or immune HIV clearance, contribute to the persistence of the HIV T-cell reservoir in vivo. In most individuals, evolution of HIV infection is efficiently controlled on the long-term by combination antiviral therapies. These treatments, however, fail to eradicate HIV from the infected subjects, a failure that results both in resurgence of virus replication and in resumption of HIV pathogenicity when the treatment is stopped. HIV resurgence, in these instances, is widely assumed to emerge from a reservoir of silent virus integrated in the genome of a small number of T lymphocytes. The silent HIV reservoir is mostly composed of heavily deleted or mutated HIV DNA. Moreover, among the seemingly intact remaining HIV, only very few are actually able to efficiently propagate in tissue culture. In this study, we find that intact HIV in the reservoir often carry strong defects in their capacity to promote fusion to neighboring cells and infection of target cells, a defect related to the function and expression of the HIV envelope glycoprotein. Impaired envelope glycoprotein expression and function could explain why cells harboring these viruses tend to remain undetected and unharmed in the reservoir

Les traitements antirétroviraux (ART) sont de plus en plus efficaces. Cependant ils ne permettent pas l'éradication de l'infection par le VIH car le virus continue de se répliquer dans les réservoirs viraux. Le tractus génital mâle (TGM) constituerait un tel réservoir, du virus ayant été retrouvé dans le sperme d'hommes VIH+ sous ART efficace. Afin d'analyser l'impact des ART sur l'infection des organes du TGM, nous avons utilisé un modèle macaque infecté par le SIVmac251. Les travaux réalisés au cours de ma thèse nous ont permis de : - Démontrer qu'un ART de courte durée n'a que très peu d'impact sur l'infection établie des organes du TGM de macaques SIV+. Cependant, ce même ART initié post-exposition altère efficacement la dissémination du virus au sein des organes du TGM sans pour autant en prévenir l'infection. - Démontrer qu'un ART de 4 mois initié au cours de la phase chronique de l'infection et intensifié par du Ralégravir, permet de réduire les charges virales sanguines et séminales. Nos premiers résultats démontrent qu'au niveau des organes du TGM, ce ART n'impacte pas la fréquence de détection d'ADN viral mais semble entrainer une diminution du nombre de cellules ARN SIV+ au sein de la prostate. Sur la base de la littérature et de nos résultats, de plus en plus d'arguments confortent l'idée que le TGM constituerait un réservoir pour le VIH/SIV, susceptible de contribuer à la charge virale séminale en dépit d'un ART efficace. Il est donc indispensable de déterminer la contribution de chacun des organes du tractus génital mâle à la charge virale séminale afin d'élaborer de nouvelles approches thérapeutiques visant à limiter la transmission du virus via le sperme<br>Highly active antiretroviral therapy (HAART) significantly improved the clinical outcome among HIV+ patients. However, viral eradication is not achieved as HIV continues to replicate at low level in viral reservoirs. The male genital tract (MGT) is suspected to constitute such a viral reservoir as persistent HIV shedding is found in the semen of a subset of HIV+ men under effective HAART. To analyze the impact of HAART on MGT organs infection, we used an in vivo approach in a macaque model infected with SIVmac251. The work performed during my thesis helped us: - To demonstrate that the established infection of MGT organs is not greatly impacted by short term HAART, whereas the same treatment during pre-acute phase of infection efficiently impairs viral dissemination to the MGT without preventing the infection. - To demonstrate that a four month HAART initiated during the chronic stage and intensified with Raltegravir reduces blood and seminal viral loads. Our first results show that this treatment has no impact on the frequency of detection of viral DNA in the male genital tract organs. However it seems to lead to a decrease in the number of SIV RNA positive cells within the prostate. Our results add to the indirect elements of the literature suggesting that the male genital tract may constitutes a reservoir for HIV/SIV which could be responsible for persistent virus shedding in semen despite highly active antiretroviral therapy. It is therefore essential to determine the contribution of each MGT organs to the seminal viral load in order to develop new therapeutic approaches to limit transmission of the virus via semen

L’étude de stratégies visant à diminuer la taille du reservoir viral, et notamment l’impact des traitements antirétroviraux, permettront peut-être de s’approcher des objectifs de guérison de l’infection à VIH. Nous avons analysé la dynamique de ce réservoir chez des personnes vivant avec le VIH débutant un traitement comprenant du dolutegravir (TCD) à différents stades de l’infection. L’étude DRONE a inclus des personnes débutant et répondant à un TCD et suivies pendant 48 semaines. L’ADN-VIH dans les cellules mononucléées du sang périophérique (CMSP), l’ADN-VIH dans les sous-populations lymphocytaires TCD4+ (Effecteur mémoire, TEM; Transitionnel mémoire, TTM; Central mémoire, TCM and Naïf, TN), le séquençage à haut débit de l’ADN-VIH et des marqueurs inflammatoires (CD14s, CD163s, IL-6us and IP- 10) ont été analysés. Au total, 169 participants ont été inclus dans différents groupes: infections aiguës (AI, n=20), infections chroniques (CI, n=21), en succès virologique sous traitement (VS, n=116) et dans un contexte d’échec virologique à l’initiation du TCD (VF, n=12). L’ADN-VIH dans les CMSP et les sous-populations lymphocytaires, et les marqueurs inflammatoires ont diminué sous TCD dans les groupes AI, CI et VF mais pas dans le groupe VS. La diminution la plus prononcée a été observée dans le groupe AI. La diversité génétique du reservoir viral a, quant à elle, été modifiée rapidement après l’initiation du TCD dans tous les groupes. Un TCD efficace permet une diminution rapide du réservoir viral chez des personnes naïves de traitement mais aussi en cas d’échec virologique. L’effet du dolutegravir sur la latence virale devrait être étudié plus avant<br>Strategies aimed at reducing the latent HIV reservoir size, including combined antiretroviral therapy, may enhance the probability of a possible cure. Here, we assessed the dynamics of HIV reservoir among HIV-infected adults initiating a dolutegravir-based regimen (DBR) at different stages of HIV infection. The DRONE trial enrolled individuals starting and responding to a DBR on a 48 weeks follow-up. HIV-DNA in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs), HIV-DNA in sorted CD4+ T cell subsets (Effector memory, TEM; Transitional memory, TTM; Central memory, TCM and Naive, TN), HIV-DNA ultra-deep sequencing and serum immune activation biomarkers (sCD14, sCD163, IL-6us and IP-10) were assessed. Overall, 169 participants were allocated to different groups: acute infections (AI, n=20), chronic infections (CI, n=21), individuals in virological success on treatment (VS, n=116), and in the aftermath of virological failures at baseline (VF, n=12). HIV-DNA in PBMCs and in sorted CD4+ T cell subsets, and immune activation markers decreased on DBR in the AI, CI and VF groups but not in the VS group. Participants from the AI group experienced the most dramatic decline. Genetic diversity of the viral reservoir was also affected shortly after DBR initiation in all groups of individuals. Successful DBR produced a rapid decline in the viral reservoir in treatment-naive but also in treatment-failing individuals. More studies on the effect of dolutegravir on viral latency are needed

Les lymphocytes B mémoires circulants incluant ceux infectés par EBV de façon latente retournent périodiquement vers les territoires lymphoïdes secondaires où ils subissent une différenciation en cellules productrices d'immunoglobulines permettant au virus d'initier la réplication virale. Cependant, le suivi et la gestion de la réactivation de EBV et son association avec des néoplasies lymphoïdes chez les sujets infectés par le VIH restent un sujet de controverse et nécessite une meilleure compréhension des mécanismes impliqués. Dans cette étude, nous avons proposé de nouveaux outils biologiques pour la quantification de l'ADN EBV permettant la discrimination entre le réservoir latent et le cycle lytique du virus. Nous avons montré que la taille de ces réservoirs est étroitement associée à une activation polyclonale plus ou moins importante des cellules B. Nous avons également observé une association entre les marqueurs d'activation immunitaire et de réactivation de EBV avec la survenue de lymphome B. En outre, nous avons décrit l'évolution de gammapathies monoclonales chez des sujets infectés par le VIH sous traitement antirétroviral, et la persistante du pic monoclonal d'immunoglobulines était associée à des charges virales EBV plus élevés. Par conséquent, l'activation des lymphocytes B et subséquemment la réactivation EBV joueraient vraisemblablement les rôles principaux dans la survenue de tumeurs bénignes ou malignes des lymphocytes B au cours de l'infection VIH<br>It is assumed that circulating memory B cells including those latently infected by EBV return periodically to lymphoid nodes where they are stimulates and undergo differentiation into immunoglobulin-producing cells allowing the virus to initiate viral replication. However, the monitoring and the management of EBV reactivation and it association with lymphoid malignancies in HIV-infected patients are still being controversies and need a better understanding of the probable mechanisms involved. In this study, we proposed novel biological tools for EBV DNA quantification allowing discriminating latent and lytic reservoir. We showed that the EBV reservoir levels are closely associated with the polyclonal B-cell activation. We also observed an association between immune activation and EBV reactivation markers with the occurrence of B-cell lymphoma. Moreover, we described a long term evolution of monoclonal gammapathies in HIV-infected subjects and the persistence of the immunoglobulis monoclonal pike was found to be associated with higher EBV reservoir levels. Therefore, the B-cell activation and subsequently EBV reactivation likely play the main roles on the occurrence of B lymphocytes malignancies during HIV infection

Dans l’infection par le VIH-1, la persistance de formes virales latentes insensibles aux antirétroviraux dans les cellules infectées s’oppose à l’élimination du virus. Le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques a pour objectif de réduire ou d’inactiver ce réservoir viral.Dans ce contexte, l’impact de la chimiothérapie intensive et de l’autogreffe de cellules souches hématopoïétiques sur le réservoir viral a été étudié rétrospectivement chez 13 patients. L’ADN viral était quantifié longitudinalement dans le sang par PCR en temps réel et la diversité virale était étudiée par séquençage profond de la région C2V3 de l’enveloppe. Malgré la chimiothérapie intensive, le réservoir viral était reconstitué en quelques semaines après greffe et sa composition n’était pas modifiée. Cette reconstitution était portée par la prolifération homéostatique précoce de lymphocytes T mémoires infectés. Dans les essais de thérapie génique du VIH, l’administration de lymphocytes T modifiés en sus des cellules souches pourrait permettre d’obtenir une meilleure reconstitution en cellules résistantes au virus.Dans l’essai thérapeutique ANRS REFLATE-TB, nous avons comparé rétrospectivement l’effet de deux trithérapies à base de raltegravir (2 dosages) ou d’efavirenz sur la réduction de l’inflammation et du réservoir viral chez 153 patients co-infectés par la tuberculose initiant un traitement antirétroviral. Les niveaux d’ADN viral dans les lymphocytes T CD4+ diminuaient sous traitement de -0,9log10 copies/106 LTCD4+ en 48 semaines. Les marqueurs d’inflammation CRP, D-Dimères, IL-6 et sCD14 plasmatiques étaient très élevés initialement. Les taux diminuaient au cours du suivi mais n’étaient pas normalisés. Il n’y avait pas de différences selon le traitement sur cette période de 48 semaines.Enfin, l’analyse rétrospective de la réponse humorale anti-gp41 du VIH-1 chez 683 patients ayant une réplication virale supprimée sous traitement antirétroviral à très long terme démontrait une corrélation des taux d’anticorps avec la durée de suppression virale et la taille du réservoir d’ADN viral Les taux d’anticorps étaient plus élevés chez les participants avec une réplication résiduelle détectable. Le dosage des anti-gp41 pourrait être un nouveau marqueur du réservoir viral et de la persistance de réplication sous traitement<br>In HIV-1 infection, the persistence of latent viral forms in infected cells precludes the cure. New cure strategies aim at reducing or inactivating this viral reservoir. We studied the impact of intensive chemotherapy and hematopoietic stem cell transplantation on the viral reservoir in 13 retrospective patients. Blood cell-associated viral DNA (CA-DNA) was quantified longitudinally by real-time PCR. Viral diversity and phylogeny were studied by deep sequencing the viral C2V3 region. Despite intensive chemotherapy, the viral reservoir was reconstituted within a few weeks following transplantation and its diversity was unaltered. The reconstitution was driven by the early homeostatic proliferation of infected memory T cells. In HIV gene therapy trials, it may therefore be relevant to administer modified T cells in addition to stem cells to achieve a better engraftment of resistant cells. We also studied the effect of antiretroviral initiation with either raltegravir (2 doses) or efavirenz on the reduction in CA-DNA and inflammation markers in 153 patients co-infected with tuberculosis, from the ANRS REFLATE-TB trial. CA-DNA decreased on treatment by -0.9 log10 copies/106CD4+ over 48 weeks. Plasma CRP, D-dimer, IL-6 and sCD14 levels were initially high. All decreased but had not reached normal values by 48 weeks. There were no differences according to treatment; raltegravir and efavirenz were equally effective. Finally, we studied anti-HIV-1-gp41 humoral responses in 683 patients with long-term suppressed viral replication. Persistent antibody levels correlated with both the duration of viral suppression and the size of the CA-DNA reservoir. Antibody levels were higher in participants with residual replication. Measuring anti-gp41 responses may be useful as a surrogate marker of the viral reservoir and of effective viral suppression

Chez certains patients (Long Term Non Progressors) infectés par le virus de l’immunodéficience (HIV), un état d’équilibre stable à long terme avec le virus peut être observé. Cet équilibre est souvent associé à de fortes réponses antivirales optimales, médiées par les lymphocytes T CD8 (LT CD8) anti-HIV-1, particulièrement chez les patients ayant un polymorphisme, B*27 et/ou B*57 (B27/57+) du HLA-B. Chez les patients B27, de telles réponses sont associées à des niveaux de réservoir HIV-1 faibles. Nous avons dans un premier temps caractérisé la distribution du réservoir viral parmi les différentes sous-populations de lymphocytes T CD4 (LT CD4) chez des patients LTNPs B27/57+ et B27/57-. Une caractéristique majeure et unique différencie ces deux groupes : un réservoir viral dans les LT CD4 Centrales Mémoires (TCM) significativement plus faible chez les LTNPs B27/57+. Ce réservoir apparaît d’autant plus faible que la réponse antivirale LT CD8 est importante et associée à la préservation de la taille du pool de TCM. Nous avons également rapporté que chez des singes Rhésus macaques infectés, développant de forte réponses antivirales, la polyfonctionnalité des LT CD8 était principalement associée à une plus faible fréquence d’infection des TCM. Ces résultats mettent en avant, chez les patients, l’impact de l’amplitude et de la qualité des réponses anti-HIV médiées par les LT CD8 sur la distribution du réservoir viral. Nos observations suggèrent que dans ce contexte, les TCM pourraient s’accumuler sans s’infecter, conduisant ainsi chez les patients B27/57+ à leur très faible contribution au réservoir viral total hébergé par les LT CD4.

L’absence de virémie VIH détectable chez 3 enfants après l’arrêt du traitement antirétroviral suggère qu’une thérapie très précoce pourrait amener à une cure fonctionnelle. L’objectif principal est de caractériser de manière qualitative et quantitative le réservoir viral ainsi que les anticorps anti-VIH chez des enfants en suppression virologique afin d’identifier les facteurs associés à leur diminution. Il s’agit d’une étude prospective transversale incluant 97 enfants, au CHU Gabriel Touré (Bamako, Mali). Ils avaient un âge médian de 9,8 ans et de 3,3 ans à la mise en route du traitement avec une durée médiane de traitement de 5,4 années. Le taux médian d’ADN-VIH était de 445 copies/106 PBMCs, la médiane d’activité des anticorps anti-gp41 était de 0,29 DO et le niveau médian des anticorps anti-VIH était 14,1 S/CO. Nous avons montré une prévalence élevée de la résistance au VIH dans l'ADN. Huit séroréversions VIH ont été identifiées. Une activité basse des anticorps anti-gp41 était associée à un plus jeune âge d’initiation du traitement et avec un faible niveau d’anticorps anti-VIH. Un faible niveau d’anticorps anti-VIH était associée à une initiation précoce du traitement. Une proportion significative d'enfants VHIV en suppression virologique ayant commencé une thérapie avant l'âge de 2 ans ont cessé de produire et/ou ont progressivement perdu les anticorps anti-VIH<br>Absence of detectable HIV viremia treatment cessation in 3 children suggests that very early could lead to functional cure. The main objective is to qualitatively and quantitatively characterize viral reservoir and anti-HIV-1 antibodies virologically suppressed children in order to identify factors associated with their decrease. This is a prospective cross-sectional study included 97 children at the Gabriel Touré University Hospital (Bamako, Mali). They had a median age of 9.8 years at time of inclusion and 3.3 years at treatment initiation with a median HAART duration of 5.4 years. The median total HIV-DNA level was 445 copies/106 PBMCs, the median anti-gp41 antibodies activity was 0.29 optical density and the median HIV antibody level was 14.1 S/CO. We showed a high prevalence of HIV-1 resistance in HIV-DNA. Eight seroreversions were identified. A low anti-gp41 antibody activity was associated with both a younger age at HAART initiation and a lower level of anti-HIV antibodies. A lower anti-HIV antibodies level was associated with a younger age at HAART initiation. A significant proportion of virologically suppressed VHIV children who initiated HAART before the age of 2 years stopped to produce and/or progressively lost the HIV antibodies

La persistance du réservoir VIH empêche l’éradication du virus. L'atteinte d'un état stable de rémission fonctionnelle est une alternative à l’absence d'éradication et suggère l’intérêt de limiter l’établissement des réservoirs latents qui peut être achevé lors d’une prise en charge thérapeutique précoce. Nous avons étudié l'impact d'un traitement antirétroviral précoce sur la dynamique cellulaire et tissulaire du réservoir VIH-1 au moment de sa constitution en primo-infection, des années après un contrôle thérapeutique précoce et lors du contrôle spontané après interruption du traitement précoce des Post-Treatment Controllers (PTC). Nous avons montré que le réservoir est constitué dès le premier mois de l'infection dans les différentes sous-populations de lymphocytes T CD4 naïfs et mémoires quiescents. Sa dissémination résulte d'un cluster viral homogène dans les compartiments périphérique et rectal et perturbe l'homéostasie lymphocytaire T CD4, résultant en une contribution mineure au réservoir des lymphocytes quiescents naïfs (TN) et de type mémoire centrale (TCM) à longue durée de vie. La mise sous traitement précoce induit une réduction de la taille et une restriction de la diversité génétique du réservoir. Elle semble figer les anomalies homéostatiques du compartiment lymphocytaire T CD4 et confère des contributions différentes au réservoir à la périphérie et au rectum. Plus de deux ans de traitement précoce sont nécessaires pour atteindre les bas niveaux de réservoir observés chez les PTC, dont la faible contribution au réservoir des TCM et TN est associée au contrôle à long terme de l'infection. Ces travaux soulignent l'importance non seulement de limiter la taille du réservoir VIH-1, mais aussi de moduler sa composition, afin d’atteindre une rémission fonctionnelle. Le traitement précoce et prolongé ouvre de nouvelles perspectives quant à l'obtention d'un équilibre entre le virus et son hôte permettant l'arrêt des traitements antirétroviraux et le contrôle à long terme de l’infection à VIH-1<br>Eradication of HIV-1 is hindered by the latent reservoir persistence. Reaching a functional cure is an alternative to the lack of viral eradication, and underlines the benefit of limiting the reservoirs establishment by early antiretroviral therapy (ART). We studied the impact of early-ART on the cellular and tissular reservoir dynamics when it is constituted in acute infection, years after an early therapeutic control, and in the spontaneous control of infection after interruption of early-ART in Post-Treatment Controllers (PTC). We showed that the reservoir is established within the first month of infection in the various resting naive and memory CD4 T cell subsets. This dissemination resulted from one homogeneous viral cluster in both the peripheral and the rectal compartments, thus inducing a skewed CD4 T cell homeostasis resulting in a minor contribution to the HIV-1 reservoir of long-lived resting naive and central-memory CD4+ T cell subsets. Initiation of early-ART induced a decrease in the reservoir size and a restriction in its viral diversity. It also seemed to freeze the CD4 T cell compartment homeostatic abnormalities, imparting different contributions to the peripheral and the rectal compartments to the overall reservoir. More than 2 years of early-HAART are necessary to reach the low reservoirs found in PTC, whose poor TCM and TN cell contribution to the HIV reservoir is associated with their long-term control over infection. This work underlines the importance not only of limiting HIV-1 reservoirs size but also of impacting its composition, in order to reach a functional cure. Early-ART opens new perspectives as to reaching a stable equilibrium between the virus and its host, allowing interruption of antiretroviral therapy and long-term control over HIV-1 infection

L'identification des réservoirs cellulaires du VIH ainsi que la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans le maintien et la réactivation de la latence sont essentiels afin d'élaborer une stratégie efficace pour éliminer le virus de l'organisme. Mon travail de thèse a porté d'une part, sur l'étude de l'infection du tissu adipeux par le VIH et son rôle potentiel comme nouveau tissu cible, et d'autre part, sur la recherche de gènes cellulaires candidats impliqués dans le contrôle de la latence du VIH.<br />Dans un premier temps, nous avons voulu déterminer si la faible production virale obtenue après infection des préadipocytes par le VIH est due à une faible efficacité d'infection ou de réplication. Nous avons montré que l'infection par les virus pseudotypés avec des glycoprotéines d'enveloppe de tropisme X4 et R5 est restreinte en raison d'une co-expression insuffisante des récepteurs viraux à la surface des préadipocytes. Cela suggère que le tissu adipeux n'est pas une cible privilégiée pour le virus in vivo et ne peut donc être considéré comme un nouveau réservoir pour le VIH.<br />Dans un deuxième temps, nous avons analysé le transcriptome différentiel de lignées cellulaires infectées de façon latente par le VIH et stimulées ou non pour la réactivation de la latence par un inhibiteur d'histone déacétylase. Parmi les gènes caractérisés, deux nous ont paru particulièrement intéressants : NCoA3 et IRF8. Après avoir confirmé les modifications de l'expression de ces gènes, nous avons analysé leurs rôles fonctionnels sur la transcription du VIH. Les facteurs NCoA3 et IRF8 pourraient respectivement être impliqués dans la réactivation et le maintien de la latence virale.

La primo-infection est un moment critique de l’établissement du réservoir justifiant de l’initiation d’un traitement précoce. Nous avons initié un essai randomisé évaluant l’impact de deux ans d’un traitement antirétroviral intense (essai ANRS147 OPTIPRIM, trithérapie versus pentathérapie) sur le réservoir et avons initié des études physiopathologiques au cours de cet essai. Nous montrons ainsi la faible diversité génétique des virus en primo-infection dans les compartiments sanguins et rectaux. Le réservoir s’établit dès le premier mois de l’infection par diffusion d’un cluster viral homogène au sein des lymphocytaires T CD4 naïfs (TN) et mémoires centrales (TCM), transitionnelles (TTM), effectrices (TEM) quiescents. Il en résulte une perturbation de l’homéostasie lymphocytaire associée à une faible contribution au réservoir des cellules peu différenciées à longue demi-vie, TN et TCM. Par ailleurs nous montrons que la majorité des patients au moment de leur primo-infection n’ont pas la capacité de développer des réponses T CD8 à même de supprimer la réplication virale comme chez les patients HIV Controllers. Après deux ans de traitement, nous observons que la diversité virale n’a pas évolué, par contre la taille du réservoir est fortement réduite. Les anomalies de l’homéostasie lymphocytaire T CD4 persistent, par contre le traitement très précoce a permis de protéger les TN et TCM. Il n’y a pas de bénéfice additionnel d’une pentathérapie mais nous avons validé le concept qu’un traitement précoce permet d’induire un contrôle virologique au long cours après arrêt de traitement. Nos résultats indiquent qu’un traitement plus long que deux ans permettrait de renforcer la diminution du réservoir. Ces résultats seront à prendre en compte pour l’élaboration de futurs essais en primo-infection visant à réduire le réservoir pour une rémission au long cours<br>HIV primary infection is a critical period in the establishment of the reservoirs that justifies the initiation of an early treatment. We started a randomised trial to assess the impact of a two-year intense HAART (ANRS147 OPTIPRIM trial: five-drug therapy versus. three-drug therapy) on the blood reservoir; within this this trial, we included some pathophysiological studies. Thus, we show that during the primary infection, viruses have a low genetic diversity in blood and rectal compartments. The reservoir establishes itself as early as the first month of the infection by spreading a homogeneous viral cluster in CD4 T cells subsets, naive T cells (TN), central memories (TCM), transitional memories (TTM), effector memories (TEM), and resting T cells. This results in a disruption of the lymphocyte homeostasis, linked to the low contribution to the reservoir of TN and TCM, which are little differentiated cells with long half-lives. Moreover, we show that, at the time of the primary infection, the majority of patients do not have the ability to develop CD8 T cells responses that could suppress the viral replication, as HIV Controllers patients do. After two years of treatment, we observe that there is no evolution of the viral diversity, but the size of the reservoir is significantly reduced. The abnormalities of the CD4 T cells lymphocyte homeostasis remain, but the very early treatment was able to protect the TN and TCM. The five-drug therapy does not have any additional benefit, but we confirm the idea that early treatment can induce long-term virological control after the discontinuation of the treatment. Our results show that a treatment lasting more than two years would be able to reinforce the reduction of the reservoir. These results should be taken into account in the development of future trials aiming to reduce the reservoir in patients treated at the time of primary infection for a sustainable remission

La primo-infection est un moment critique de l'établissement du réservoir justifiant de l'initiation d'un traitement précoce. Nous avons initié un essai randomisé évaluant l'impact de deux ans d'un traitement antirétroviral intense (essai ANRS147 OPTIPRIM, trithérapie versus pentathérapie) sur le réservoir et avons initié des études physiopathologiques au cours de cet essai. Nous montrons ainsi la faible diversité génétique des virus en primo-infection dans les compartiments sanguins et rectaux. Le réservoir s'établit dès le premier mois de l'infection par diffusion d'un cluster viral homogène au sein des lymphocytaires T CD4 naïfs (TN) et mémoires centrales (TCM), transitionnelles (TTM), effectrices (TEM) quiescents. Il en résulte une perturbation de l'homéostasie lymphocytaire associée à une faible contribution au réservoir des cellules peu différenciées à longue demi-vie, TN et TCM. Par ailleurs nous montrons que la majorité des patients au moment de leur primo-infection n'ont pas la capacité de développer des réponses T CD8 à même de supprimer la réplication virale comme chez les patients HIV Controllers. Après deux ans de traitement, nous observons que la diversité virale n'a pas évolué, par contre la taille du réservoir est fortement réduite. Les anomalies de l'homéostasie lymphocytaire T CD4 persistent, par contre le traitement très précoce a permis de protéger les TN et TCM. Il n'y a pas de bénéfice additionnel d'une pentathérapie mais nous avons validé le concept qu'un traitement précoce permet d'induire un contrôle virologique au long cours après arrêt de traitement. Nos résultats indiquent qu'un traitement plus long que deux ans permettrait de renforcer la diminution du réservoir. Ces résultats seront à prendre en compte pour l'élaboration de futurs essais en primo-infection visant à réduire le réservoir pour une rémission au long cours.

HIV est principalement transmis par voie sexuelle. Bien que les stratégies de prévention basées sur les antirétroviraux (TasP et PrEP) soient efficaces, d'autres approches (en particulier vaccinales) restent d' actualité.Dans la première partie de ce travail, nous avons caractérisé le réservoir séminal de HIV chez des patients chroniquement infectés et sous trithérapie antirétrovirale (TARV). Dans le sperme, HIV est présent sous forme libre et/ou associée aux NSMC. Ces deux formes peuvent être transmises. Le TARV réduit la quantité de virus libre dans le sperme, sans éliminer le virus associé aux NSMC. A heure du TasP, comme meilleur outil de prévention de la transmission sexuelle, mieux caractériser l'état de ce virus résiduel (latent, réplicatif, défectif ?) est nécessaire. Dans notre travail, le virus associé aux NSMC n'a pas été réactivé, laissant supposer que le virus résiduel dans les NSMC de patients sous TARV au long cours, peut être défectif. Ces données restent à confirmer dans de plus grandes cohortes.Dans la deuxième partie du travail, nous avons caractérisé sur le plan isotypique et fonctionnel, les anticorps dirigés contre HIV du sperme. L'objectif est de mettre en évidence des anticorps « large spectre » neutralisant HIV, et/ou inhibant la transcytose, et/ou capables d'ADCC et ciblant les souches virales potentiellement transmissibles par voie sexuelle. Nous avons identifié dans le plasma séminal de certains patients des anticorps neutralisant des souches X4 tropiques, alors que les souches majoritairement transmises par voie sexuelle sont R5 tropiques. Nous avons observé la capacité d' anticorps dirigés contre HIV du plasma séminal à traverser un épithélium monocouche. Le rôle protecteur ou facilitateur est à préciser. Des anticorps protecteurs pourraient être utilisés dans des formulations de type microbicides ou en immunothérapie et contribuer également à un développement de vaccin après identification des épitopes cibles<br>HIV new infections are mostly related to sexual transmission. Semen contains HIV free particles and cell-associated HIV. Both forms are sexually transmitted. Although PrEP and TasP are efficient to prevent HIV sexual transmission, other strategies like a Vaccine remain needed.In a first part, we studies HIV reservoir in HIV-infected patients receiving combined antiretroviral treatment (cART) in semen. cART reduced HIV viral load in semen, but had a no activity against cell-associated HIV. We tried to reactivate HIV cell reservoir in semen to better characterize its role. We did not observe any reactivation; HIV reservoir in semen might be mostly latent, or defective. This observation should be confirmed in larger cohort of patients.In a second part, we aimed to study the prevalence of anti-HIV antibodies in semen and their role in sexual transmission. Semen of HIV-infected men contains anti-HIV immunoglobulins (Igs), mostly IgG. We observed that unspecific Igs (IgG, IgAl, IgA2) and anti-HIV IgG and IgA were able to transmigrate across an epithelium monolayer mimicking endocervix. This transmigration property may facilitate HIV transcytosis. We also observed a neutralizing activity by Igs purified from semen of 2 chronically infected patients against a X4-tropic viral strain. Seminal anti-HIV may exhibit a dual role (facilitating or limiting) HIV sexual transmission. Protective antibodies purified from semen might be used in preventive strategies like microbicides or serotherapy, and may help to develop vaccine after identification of their epitopes

Les personnes vivant avec le VIH développent souvent des comorbidités sévères, en partie attribuables à la persistance d’une inflammation chronique, y compris sous traitement antirétroviral. Cette thèse portait sur le suivi à long terme des personnes diagnostiquées en primo-infection VIH-1 et sur l’impact du traitement immédiat préconisé par les recommandations internationales sur cette inflammation chronique. Elle a été menée à partir des données de la cohorte française ANRS CO6 PRIMO. Avec un suivi médian de 7 ans, nos résultats confirmaient l’intérêt certain du traitement en primo-infection pour accélérer la restauration immunitaire et réduire la taille du réservoir viral. En revanche, nous ne mettions pas en évidence de bénéfice du traitement en primo-infection par rapport à un traitement différé en infection chronique sur les niveaux d’activation immunitaire, d’inflammation et de réplication virale résiduelle atteints sous traitement à long terme. De plus, comparés à deux groupes contrôles non infectés par le VIH, présentant respectivement une fréquence faible et élevée de comportements de santé dits « à risque », les individus en succès virologique prolongé maintenaient des niveaux élevés pour des marqueurs spécifiques des composantes mono-macrophagique et lymphocytaire de l’inflammation et de l’activité de l’épithélium intestinal, y compris après prise en compte de cofacteurs d’inflammation non liés au VIH. Enfin, les femmes, qui à l’initiation du traitement avaient déjà des caractéristiques immunovirologiques plus favorables que les hommes, présentaient une meilleure réponse virologique et immunologique que leurs homologues masculins, dont les répercussions cliniques restent toutefois à préciser.Ces travaux centrés sur les paramètres immunovirologiques seront poursuivis et complétés par une meilleure caractérisation de l’état de santé des personnes vivant avec le VIH en France par rapport à la population générale<br>This thesis focused on the long-term follow-up of individuals diagnosed with primary HIV-1 infection and the impact of early antiretroviral therapy (ART) initiation, particularly on chronic inflammation, which has been linked to the development of severe co-morbidities in people aging with HIV. Data came from the French ANRS CO6 PRIMO cohort. First, we confirmed the benefit of immediate ART initiation during primary infection, as recommended by international guidelines, to enhance the immune recovery and achieve long-term reduction of HIV reservoir size. However, we did not observe any effect of ART initiation in primary infection versus deferred in chronic infection on the levels of inflammation, nor immune activation or residual viral replication, after nearly 7 years of effective ART. Moreover, compared to two non HIV infected control groups, with respectively low and high frequency of health risk behaviours, HIV participants under long-term suppressive ART showed increased levels of markers associated with the mono-macrophagic and lymphocytic components of inflammation and intestinal mucosal integrity, even after taking into account major non-HIV related cofactors of inflammation. Besides, women, who already had more favourable immunovirological characteristics than men in primary infection, showed a better virological and immunological response than men following ART initiation in primary infection. However, the clinical benefit of these immunological advantages remains to be determined.This work focused on immunovirological parameters and will be continued with a better characterization of the health status of people living with HIV in France on common health parameters, compared to the general population

Chez les patients infectés par le VIH, les traitements antirétroviraux empêchent la réplicationvirale, ce qui est suivi, dans la plupart des cas, par une restauration de la population des lymphocytesT CD4+ (CD4). Néanmoins ce n’est pas le cas pour certains patients appelés patients àfaible réponse immunitaire. Des injections d’interleukine-7 (IL7) exogène, une cytokine impliquéedans l’homéostasie des CD4, sont considérées afin de maintenir les taux de CD4 au-dessus de500 cellules par μL, taux au-dessus duquel les patients ont une espérance de vie comparable auxpersonnes non infectées par le VIH. Les essais INSPIRE ont évalué l’effet d’injections répétéesd’IL7 chez les patients à faible réponse immunologique.Nous présentons plusieurs modèles mécanistes de l’effet des injections d’IL7 sur les CD4, quiincluent des effets aléatoires afin de tenir compte de la variabilité inter-individuelle. En utilisantces modèles avec une approche Bayésienne, les paramètres individuels d’un nouveau patient sontéchantillonnés, ce qui nous permet de faire des prédictions sur sa dynamique de CD4 et donc depersonnaliser le traitement. Nous proposons quatre protocoles adaptatifs permettant de limiter letemps passé sous 500 CD4 par μL, sans pour autant augmenter le nombre d’injections. Ces protocolesont été implémentés dans une application Shiny présentant une interface facile d’utilisation,et pourront être testés lors d’essais cliniques.Le réservoir viral, principalement constitué de CD4 quiescentes infectées, est la première barrièreà l’éradication du VIH. Les injections d’IL7 entrainent une augmentation du nombre deCD4 et donc du réservoir viral ; la question est alors de savoir si les injections provoquent denouvelles infections cellulaires ou si le réservoir augmente de la même façon que les CD4. Nousconcluons que si quelques patients ont présenté des dynamiques de marqueurs compatibles avecla survenue de nouvelles infections de cellules, ce n’est pas le cas de la majorité des patients. Laconfirmation de ces phénomènes et la caractérisation de potentiels patients à risque nécessite desdonnées supplémentaires mesurables dans un essai clinique<br>In HIV infected patients, antiretroviral therapy suppresses the viral replication which is followedin most patients by a restoration of the CD4+ T cells (CD4) pool. However, it is not the case forsome patients called low immunological responders. Injections of interleukin-7 (IL7), a cytokineinvolved in the CD4 homeostasis, are considered in order to maintain the CD4 levels above 500cells per μL, the level at which life expectancy is similar to that of the non-infected. INSPIREtrials evaluated the effect of repeated injections of IL7 on low immunological responders.We present a few mechanistic models of the effect of IL7 injections on CD4, which includerandom effects to account for inter-individual variability. Using these models with a Bayesianapproach, the individual parameters of a new patient are sampled, which allows us to makepredictions about its CD4 dynamics and thus to personalize the treatment. We propose fouradaptive protocols that limit the time spent under 500 CD4 per μL, without increasing thenumber of injections. Those protocols are implemented into a Shiny app with an easy to useinterface, and they could be tested during clinical trials.The viral reservoir, mainly made up of quiescent infected CD4, is the main obstacle to HIVeradication. IL7 injections induce an increase of the level of CD4, hence of the viral reservoir ; thequestion is then to determine if the injections induce new cell infections or if the reservoir increasesin the same way as CD4. We conclude that while some patients presented marker dynamicsconsistent with the occurrence of new cell infections, this is not the case for the majority ofpatients. Confirmation of these events and characterization of potential at-risk patients requiresadditional measurable data in a clinical trial

Nous avons montré que la présence de souches virales résistantes aux antirétroviraux était très fréquente (70 %) dans le sperme de ces sujets. De plus, les profils de résistance aux antirétroviraux étaient différents dans 30 % des cas entre le compartiment génital et le compartiment sanguin, confirmant la compartimentalisation du VIH. Enfin l'archivage des mutations de résistance dans les cellules infectées était différent entre les deux compartiments. Le deuxième travail de recherche nous a permis de montrer pour la première fois que le ténofovir atteignait des concentrations efficaces dans le sperme alors que l'enfuvirtide ne franchissait pas la barrière hémato-testiculaire du fait de sa polarité et de son poids moléculaire élevé. Enfin, nous avons étudié par clonage les quasi-espèces du réservoir cellulaire sanguin chez des patients infectés par une souche VIH-1 résistante au moment de la primo-infection. Nous avons montré que le stock viral cellulaire établi précocement au moment de la primo-infection est composé de façon extrêmement homogène de virus résistants<br>We showed that HIV resistant strains are frequent (70 %) in the semen of heavily pretreated men, and the diversity of genotypic resistance pattern confirmed HIV compartmentalization. The storage of archived proviruses differed according to the anatomic reservoir. Thus, the risk of transmission of resistant HIV strain is only partially predicted by the study of the blood compartment. We then described the distribution of antiretroviral drugs in blood in semen. We provided the first results regarding the penetration of enfuvirtide and tenofovir in semen. Enfuvirtide did not cross the blood-testis barrier despite optimal concentrations reached in blood plasma. Conversely, tenofovir proved to accumulate in semen. Finally, we characterized the early establishment of the viral cellular reservoir, and to analyse the temporal evolution of resistance-mutations acquired at the time of primary HIV-infection not only in circulating recently produced HIV particles, but also in strains stored in the cellular reservoir, in treated and in untreated patients. We confirmed that acquired resistant viruses establish themselves as the dominant viral population at primary infection

Au cours d’une réponse immunitaire primaire, les lymphocytes T CD8 mémoires émergent à partir d'un environnement de forte activation immunitaire. Les cellules régulatrices T CD4 FoxP3+ (LTregs) jouent un rôle clé de suppression de la réponse immunitaire. Nous montrons que les LTregs sont nécessaires pour la génération d’une réponse mémoire T CD8 fonctionnelle. En absence de LTregs lors du priming, les LT CD8 mémoires générées prolifèrent faiblement et ne parviennent pas à se différencier après une réactivation antigénique en effecteurs cytotoxiques secondaires fonctionnelles. Nous suggérons que les LTregs agissent tôt, lors de la phase d'expansion des LT CD8, en réduisant l’exposition des précurseurs mémoires T CD8 à l'interleukine-2. Ce nouveau rôle crucial des LTregs a des implications pour le développement optimal de vaccin.Chez les patients sous traitement antirétroviral efficace et prolongée (ART), le VIH peut persister dans un petit pool de cellules T CD4 mémoires quiescentes de longue durée de vie infectées par du virus latent intégré. Ce réservoir latent comprend différentes sous-populations mémoires. Nos résultats suggèrent une contraction progressive de la taille du réservoir latent autour d'un noyau formé de sous-populations T CD4 mémoires moins différenciées (centrales mémoires TCM et souches mémoires TSCM). Ce processus très lent semble dépendre de la taille initiale et du taux de décroissance qui diffère entre les sous-populations mémoires infectées de manière latente. Nos résultats suggèrent également une extrême stabilité du sous-réservoir TSCM, dont la taille est directement liée à l'exposition cumulée au virus plasmatique avant le début du traitement ART, soulignant l'importance d'une initiation précoce du traitement antirétroviral efficace. La présence de cette dynamique intrinsèque dans le réservoir latent peut avoir des implications pour la conception de stratégies optimales de purge thérapeutique contre le VIH<br>During the primary immune response, CD8 memory emerges from an environment of strong immune activation. The FoxP3 regulatory CD4 T-cell subset (Treg) is known as a key suppressive component of the immune system. We report that Tregs are required for the generation of functional CD8 memory. In the absence of Tregs during priming, the resulting memory cells proliferate poorly and fail to differentiate into functional cytotoxic secondary effectors following antigen reactivation. We find that the Tregs act early, during the expansion phase of primary CD8 effectors, by fine tuning interleukin-2 exposure of CD8 memory precursors. This crucial new role of Tregs has implications for optimal vaccine development. In patients who are receiving prolonged antiretroviral treatment (ART), HIV can persist within a small pool of long-lived resting memory CD4 T cells infected with integrated latent virus. This latent reservoir involves distinct memory subsets. We provide results that suggest a progressive reduction of the size of the blood latent reservoir around a core of less-differentiated memory subsets (central memory and stem cell-like memory).This process appears to be driven by the differences in initial sizes and decay rates between latently infected memory subsets. Our results also suggest an extreme stability of the TSCM sub-reservoir, the size of which is directly related to cumulative plasma virus exposure before the onset of ART, stressing the importance of early initiation of effective ART. The presence of these intrinsic dynamics within the latent reservoir may have implications for the design of optimal HIV therapeutic purging strategies

Bien que les multithérapies aient révolutionné le traitement de l'infection VIH, ces traitements échouent aujourd'hui encore à éradiquer le virus de l'organisme. En cause, la faible accessibilité des antirétroviraux à certains tissus, notamment lymphoïdes, empêche l'élimination du virus dans ces réservoirs de l'infection. C’est actuellement un des principaux freins aux interruptions thérapeutiques, avec pour conséquence des traitements à vie pour les patients. Or les traitements actuels sont particulièrement contraignants pour le patient avec des prises multiples et quotidiennes d’antirétroviraux, ce qui limite leurs observances et leur qualité de vie.Au cours de cette thèse, des nanogels à base de chitosane ont été conçus et évalués au niveau cellulaire pour l’administration de l'enfuvirtide, un inhibiteur de fusion. La délivrance cellulaire de l'enfuvirtide a été modulée par les propriétés physico-chimiques des nanogels. Les nanogels ont également permis de maintenir l'activité antivirale de l'enfuvirtide sur les cellules infectées par le VIH. Quant aux études in vivo, elles ont montré le potentiel des nanogels pour cibler les ganglions lymphatiques, par voie sous-cutanée. De plus, les nanogels ont été incorporés dans un implant biodégradable à formation in situ. Après injection sous-cutanée, ces implants ont montré une libération prolongée sur plusieurs jours des nanogels<br>Although highly active antiretroviral therapies (HAART) have significantly improved the HIV infection treatment, important hurdles remain towards an HIV cure. Due to their low bioavailability, penetration and/or residence time, antiretrovirals have restricted access to tissue compartments such as lymphoid tissue and latent HIV reservoirs. Reservoirs prevent the eradication of the virus and result in a lifelong treatment for HIV infected patients. Currently, compliance and the patient quality of life are limited by dose frequency.During this thesis, chitosan-based nanogels are developed and evaluated for the enfuvirtide delivery, an HIV-1 fusion inhibitor peptide. The cellular distribution of enfuvirtide delivered as nanogels show the combined effect of physicochemical properties in terms of particle size and surface charge. Nanogels also maintain the antiviral activity of enfuvirtide on HIV-infected cells. In vivo studies, after subcutaneous administration in mice, demonstrate the ability of nanogels to target lymph nodes. Furthermore, nanogels were incorporated in an in situ forming implant. After subcutaneous injection, the implant allows gradual release of nanogels over several days

L'objectif de notre travail était de caractériser les cellules immunitaires dans le lait maternel et d'explorer le réservoir TCD4+ du VIH-1 quiescent et le réservoir TCD4+ du VIH-l spontanément actif. Nous avons montré que le lait maternel est un fluide biologique riche en cellules immunitaires. Ces cellules ont fréquemment un phénotype mémoire et sont plus souvent activées que les cellules du compartiment circulant. Les lymphocytes présents dans le lait maternel portent des marqueurs de domiciliation muqueuse, en particulier digestive, ce qui confirme clairement la migration cellulaire selon un axe entéro-mammaire. Sur le plan immunologique, le compartiment mammaire se distingue considérablement du compartiment sanguin tout en étant étroitement en relation. Nous avons mis en évidence la présence d'un réservoir TCD4+ qui es cent du VIFI-l mais aussi un réservoir TCD4+ du VIH-l spontanément actif. Ces lymphocytes TCD4+ du lait étant majoritairement mémoire et activés, et singulièrement ceux qui sécrètent spontanément le VIH-l, constituent très certainement un réservoir impliqué dans la transmission. Nous avons montré également que le lait maternel contient des lymphocytes B mémoires, souvent activés et en voie de différenciation terminale en plasmablastes et plasmocytes. Elles sécrètent essentiellement des immunoglobulines d'isotype IgG, et certàines d'entre elles secrètent des anticorps anti-VIH-1 suggérant qu'elles puissent conférer une certaine protection contre la transmission du VIH-l par l'allaitement. Malgré leur nombre faible dans le lait maternel, la consommation journalière de grande quantité de lait par le nourrisson implique une ingestion importante de ces cellules pouvant contribuer au rôle immunomodulateur du lait maternel<br>The aim of our study was to characterize immune cells in breast milk and to explore quiescent and spontaneously activated TCD4+ reservoirs of HIV -1. We have shown that breast milk is a biologically active fluid containing immune cells. These cells often have a memory phenotype and are more frequently activated than blood cells. The breast milk lymphocytes display homing markers suggesting a mucosal gut origin, which imply a cell migration following an enteromammary axis. Immunologically, the breast compartment, although closely related, differs considerably from the blood. We have demonstrated the presence of a quiescent HIV -1 TCD4+ reservoir but also a spontaneously activated HIV -1 TCD4+ reservoir in breast milk. These breast milk CD4 + T lymphocytes being predominantly memory and activated, and particularly those who spontaneously secrete HIV-l, are most likely involved in HIV-1 transmission events. We have also shown that breast milk contains memory B cells, often activated and undergoing terminal differentiation into plasmablasts and plasma cells. They mainly secrete immunoglobulins of IgG isotype, and sorne ofthem secrete anti-HIV-1 suggesting that theymay confer sorne protection against transmission of HIV -1 through breastfeeding. Despite their low numbers in breast milk, but since the infant ingests daily a large volume of milk, exposure to these cells may result in an immunomodulatory role ofhuman milk

Les exosomes sont des vésicules de 50-90 nm, générées dans le compartiment endosomal tardif, ou corps multivésiculaires, et sécrétés dans le milieu extracellulaire par les cellules vivantes. Les exosomes sont impliqués dans la communication intercellulaire, transportant à la fois des lipides bioactifs, des protéines, et des acides ribonucleiques (mRNAs, microRNAs) pouvant moduler la réponse de la cellule receveuse. Nous avons montré que les exosomes dérivés de RBL-2H3 contiennent l'ensemble des différentes phospholipases : une PLC, une PLD et des membres des trois classes de PLA2 (cPLA2, iPLA2, sPLA2) ainsi que tous les membres de la famille des Ras GTPase. Nous avons pu observer une augmentation de l'activité PLD2 et PLA2 en présence de GTP. Des analyses lipidomiques des exosomes ont révélé la présence d'acides gras libres tels que l'acide arachidonique et plusieurs prostaglandines. L'accumulation de ces vésicules dans le compartiment endosomal de cellules cibles a été observée. L'implication du compartiment endosomal dans le stockage et la dissémination du HIV, dans les cellules réservoirs comme les monocytes/macrophages, pourrait rendre compte de l'impossibilité d'éradiquer le virus, même sous thérapie antirétrovirale efficace. Les corps multivésiculaires pourraient être un site d'assemblage du HIV permettant au virus de détourner, pour sa sortie, la voie préexistante des exosomes. Ce compartiment concentre à la fois le cholestérol et l'acide lysobisphosphatidique (LBPA), dont le métabolisme fait intervenir une cPLA2 sensible au MAFP. Dans un second temps, nous avons évalué l'importance de l'homéostasie lipidique sur la production du HIV i) en modifiant la teneur et la distribution du cholestérol intracellulaire, ii) en inhibant l'activité PLA2. Ces analyses ont été réalisées sur une coculture de cellules monocytaires humains (THP-1) infectées par le HIV et non infectées, et également sur des cocultures de macrophages dérivés de monocytes primaires humains infectés et non infectés. La progestérone, hormone stéroïde, et le MAFP, inhibiteur de PLA2, ont permis d'inhiber la production de HIV dans nos conditions de culture et nous avons également pu observer l'absence de virions en périphérie de la cellule. Le LBPA pourrait être un élément commun à l'effet de la progestérone et du MAFP. Cibler les PLA2s sensibles au MAFP représente donc une stratégie visant à altérer les réservoirs de HIV, et pourrait mener au développement de nouvelles molécules pour l'éradication du HIV, complémentaires des thérapies actuelles<br>Exosomes are vesicles about 50-90nm, generated in the late endosome compartment or multivesicular bodies, and released in the extracellular medium. We have considered them as non infectious particles and found that mast cells -derived exosomes contain phospholipases : a phospholipase C (PLC), a PLD, 3 classes of PLA2 (cPLA2, iPLA2, sPLA2) which are activatables by GTP. They also contain free fatty acids such as arachidonic acid, and prostaglandins. Following internalization, they accumulate in late endosome compartments which are a site for storage and assembly for HIV. This compartment concentrates lipids such as cholesterol and lysobisphosphatidic (LBPA) acid for which a PLA2 intervenes in metabolism. We assessed the role of lipidic homeostasis on HIV production using human monocytes coculture, by i) modifying the rate and distribution of intracellular cholesterol,and ii) inhibiting PLA2 activity. We found that the steroid hormone progesterone, and the PLA2 inhibitor, (MAFP), allowed to lower HIV production and to reduce the release of particles from cell periphery. The LBPA could be a common element to the effect of progesterone and MAFP. Targeting MAFP sensitive PLA2s represents a strategy to alter HIV reservoir and could lead to the development of new molecules in HIV eradication

La cytométrie de masse CMM) a révolutionné l'étude de la diversité cellulaire et phénotypique, en augmentant de manière significative le nombre de marqueurs pouvant être analysés simultanément (41 à ce jour). En permettant de définir précisément l'état des populations de lymphocytes, notamment en ce qui concerne leur différenciation, activation et leur entrée dans le cycle cellulaire, la CMM a mis au jour de petits sous-ensembles jusqu'ici inconnus. Dans cette étude, la CMM a été utilisée pour tenter de mieux caractériser les réservoirs du VIH. Avec l'introduction de la thérapie antirétrovirale combinée (ART) en 1996, l'infection par le VIH est passée d'un destin fatal à une maladie chronique gérable avec une durée de vie normale grâce à une réduction de la réplication virale active (la quantité de virus est en deçà des limites de détection optimales). Cependant, si le traitement est interrompu, la charge virale chez le patient augmente à nouveau du fait des réservoirs de provirus viables localisés dans des populations de cellules à longue durée de vie et qui ne peuvent pas être éliminées par les traitements actuels. Ces cellules infectées réservoirs constituent un obstacle majeur à l'éradication du VIH. Le réservoir le mieux caractérisé est celui des lymphocytes T CD4+ et est principalement hébergé dans les TCM, les TTM, les TSCM et les Tfh. Une première étude nous a permis d’évaluer les stades du cycle cellulaire en association à des marqueurs de différenciation, d'activation et d'épuisement, pour aboutir à une évaluation poussée de l'état de quiescence des lymphocytes T CD4 susceptibles d’abriter les réservoirs latents de VIH. Cette large analyse multiplexe démontre que certains sous-ensembles des LTCD4+CD25-HLA-DR- classiquement considérés "au repos"- contiennent en fait des quantités notables de cellules en cycle ou exprimant des récepteurs inhibiteurs, ouvrant de nouvelles voies pour une redéfinition des cellules T CD4 quiescentes du sang périphérique. Une deuxième étude avait pour but de définir les populations de LT CD4 produisant du VIH in vivo. Nous avons développé une analyse multiparamétrique sur des cellules de patients VIH+ sous ART et en phase d’interruption thérapeutique (ATI). Cette étude met en évidence que les cellules CD3+CD4+CD32high expriment un fort taux de marqueurs d’activation et reçoivent d’importants signaux d’activation via des cytokines, à l'inverse des cellules CD32a-. D'autre part, l'analyse des LTCD4+ producteurs de VIH (exprimant la protéine de capside p24), nous a permis de détecter un très faible nombre de cellules positives p24+ (inférieur à 0,004% en phase d’ATI mais aucun avant). Le phénotype des cellules productrices a ensuite été mis en évidence. Il s’agit de lymphocytes T n’exprimant pas de CD8, enrichis d’un facteur 4 en cellules TSCM, et d'un facteur 2 en TFH. Ces populations sont très enrichies en cellules activées co-exprimant 3 marqueurs d’activation (augmentés d’un facteur 20) et sont en cycle (Ki67+) et/ou sur-expriment des molécules de contrôle immunitaire (ICP) avec un enrichissement d’un facteur 500. Ceci nous permet de détecter des cellules productrices avec des fréquences beaucoup plus élevées dans ces populations TCD3+CD8- en cycle à hauteur de 0,08%, et en phase G2 (2,46%), mais également dans les cellules présentant une poly-expression des 4 immune-checkpoints (2,27%). L’avènement de la cytométrie de masse a augmenté de façon exponentielle les informations que nous pouvions obtenir sur une cellule. Grâce à cet outil, l’identification du cycle cellulaire, en corrélation avec différents marqueurs phénotypiques, permet d’explorer des informations jusque-là inaccessibles, entre autre l’analyse des réservoirs latents et productif du VIH. Ce travail permet ainsi de caractériser le plus précisément possible ces cellules productrices de VIH, mais aussi les cellules latentes, et potentiellement réservoirs du virus<br>Mass cytometry (CMM) has revolutionized the study of cell and phenotypic diversity, significantly increasing the number of markers that can be analyzed simultaneously (41 to date). By making it possible to precisely define the state of the lymphocyte populations, particularly regarding their differentiation, activation and entry into the cell cycle, the CMM has revealed small subsets so far unknown. In this study, the CMM was used to try to better characterize the HIV’s reservoirs. With the introduction in 1996 of Combined Antiretroviral Therapy (ART), HIV infection has shifted from a fatal destiny to a manageable chronic disease with a normal life span through a reduction in active viral replication (the amount of virus is below optimal detection limits). However, if treatment is interrupted, the viral load increases again in the patient due to viable provirus reservoirs located in long-lived cell populations that cannot be eliminated by current treatments. These reservoirs constitute a major obstacle to the eradication of HIV. The best characterized reservoir is that of CD4+ T cells and is mainly hosted in TCM, TTM, TSCM and Tfh. A first study allowed us to evaluate the stages of the cell cycle in association with markers of differentiation, activation and exhaustion, leading to a thorough assessment of the quiescent state of CD4 T cells likely to harbour latent reservoirs of HIV. This broad multiplex analysis demonstrates that some subsets of LTCD4+CD25-HLA-DR- classically considered "at rest" – do actually contain significant amounts of cells in cycling or expressing inhibitory receptors, opening new pathways for redefining CD4 T quiescent cells from peripheral blood. A second study aimed to define CD4+ T Cells populations producing HIV in vivo. We have developed a multiparametric analysis on cells of HIV+ patients under ART and in therapeutic interruption phase (ATI). This study shows that CD3+CD4+CD32high cells express a high level of activation markers and receive important activation signals via cytokines, unlike CD32a- cells. On the other hand, the analysis of HIV-producing LTCD4+ (expressing the p24 capsid protein), allowed us to detect a very small number of p24+ positive cells (less than 0.004% in ATI phase but none before). The phenotype of the producing cells was then highlighted. These are T lymphocytes that do not express CD8, enriched with a factor 4 in TSCM cells, and a factor 2 in TFH. These populations are highly enriched in activated cells co-expressing 3 activation markers (increased by a factor of 20) and are in cycle (Ki67+) and/or over-express immune control molecules (ICPs) with an enrichment of a factor of 500. This allows us to detect producing cells with much higher frequencies in these TCD3+CD8- populations in cycles up to 0.08%, and in G2 phase (2.46%), but also in cells with poly-expression of 4 immune-checkpoints (2.27%). The advent of mass cytometry has exponentially increased the information we could get on a cell. Thanks to this tool, cell cycle identification, in correlation with different phenotypic markers, makes possible the exploration of previously inaccessible information, including the analysis of latent and productive reservoirs of HIV. This work enables us to characterize as precisely as possible these HIV-producing cells, but also the latent cells, and potentially reservoirs of the virus

Ce travail est réalisé dans un réservoir artificiel, adjacent à une centrale électronucléaire, pour lequel les températures hivernales sont douces (8,2 à 12,4°C) et augmentent rapidement au printemps (Avril : 14,7°C) soit respectivement 5°C et 3°C au-delà des températures de la rivière qui l'alimente (la Moselle). L'absence de stratification (ni thermocline, ni oxycline) et de marnage offre une opportunité unique d'observer la distribution des poissons peu soumis aux contraintes abiotiques. Dans un premier temps, la distribution spatio-temporelle des communautés ichtyiques est suivie en domaine littoral et pélagique. Les jeunes poissons de l'année sont essentiellement discriminés selon leur date d'éclosion et constituent alors deux groupes distincts d'espèces ; les premiers alevins sont issus des pontes printanières tandis que ceux du second groupe descendent d'espèces à reproduction plus tardive. Les migrations et le partage des niches écologiques sont appréciés au cours de l'ontogenèse et par exemple, à la fin du printemps et en été, les plus petites brèmes bordelières (LT < 20 mm) sont confinées dans les habitats de forte complexité structurale tandis que les alevins de perches soleils occupent l'ensemble des habitats disponibles. En grandissant, les brèmes bordelières gagnent progressivement des habitats plus ouverts avant de rejoindre le domaine pélagique. La distribution verticale des poissons y est étudiée à l'aide d'une série chronologique de captures aux filets maillants verticaux. Les patrons de répartition saisonniers et spécifiques sont mis en évidence. Au cours de l'automne, de nombreuses espèces sont capturées plus en profondeur tandis que la perche soleil est la seule dont les captures en domaine littoral sont abondantes. Le succès d'introduction de la perche soleil doit être le fruit à la fois de son éclosion tardive et d'une stratégie de sélection de l'habitat opportuniste qui lui permet d'occuper un espace laissé vacant. Dans un second temps, les incidences sur les traits d'histoire de vie de poissons exposés à des eaux échauffées sont étudiées avec un intérêt particulier pour la population de perche soleil. Une croissance rapide des jeunes de l'année, une maturité précoce et une faible longévité sont constatées, et se démarquent des travaux existants. La faible longévité semble être la conséquence d'une maturité précoce des adultes qui subissent une forte mortalité suite à leur première reproduction. Ces résultats doivent contribuer à la mise en place d'outils prédictifs des réponses écologiques dans le contexte de changement climatique

Le choix des composites unidirectionnels carbone/époxy a été adopté pour entrer dans la conception des réservoirs de stockage de gaz sous haute pression, carburant plus propre que ceux provenant des produits de raffinerie en terme d'émissions de gaz polluants. Toutefois, l'utilisation des matériaux composites étant récente et malgré l'effort de recherche entrepris, leur tenue à long terme soulève de nombreuses questions tant fondamentales que technologiques. La technique de l'émission acoustique s'est avérée très tôt comme un moyen prometteur de détection des endommagements au sein des matériaux composites. Cette étude se propose d'apporter les moyens théoriques nécessaires pour développer et appliquer une méthode de contrôle et de qualification de réservoirs composites bobinés carbone/époxy par la méthode de l'émission acoustique. A la lumière des techniques d'homogénéisation et des calculs multiéchelles sur composites rendus possibles par l'accroissement de la puissance des calculateurs, et à l'aide de tout ce savoir passé, nous proposons de montrer toute la pertinence d'une technique expérimentale basée sur l'émission acoustique pour réaliser l'expertise en cours d'utilisation d'une structure en composite unidirectionnel. Plus précisément, après avoir établi l'émission acoustique comme moyen expérimental d'expertise et de qualification de réservoirs à gaz haute pression en composite utilisés sur les bus, nous allons valider cette méthode. Pour ce faire, nous allons modéliser les mécanismes à l'origine de l'accumulation de ruptures de fibres à l'échelle des constituants (échelle qui distingue la fibre de la matrice) pour reconstruire la courbe d'émission acoustique des événements (ruptures de fibres) à l'aide d'un calcul multiéchelle effectué sur la structure industrielle. Ensuite, nous proposerons une méthode de contrôle et de qualification. L'objectif industriel visé au final est l'industrialisation de ce protocole permettant de quantifier l'endommagement accumulé au cours de l'utilisation et dès lors de prédire la période acceptable de service du réservoir avant l'arrêt de son utilisation.

Le choix des composites unidirectionnels carbone/époxy a été adopté pour entrer dans la conception des réservoirs de stockage de gaz sous haute pression, carburant plus propre que ceux provenant des produits de raffinerie en terme d’émissions de gaz polluants. Toutefois, l’utilisation des matériaux composites étant récente et malgré l’effort de recherche entrepris, leur tenue à long terme soulève de nombreuses questions tant fondamentales que technologiques. La technique de l’émission acoustique s’est avérée très tôt comme un moyen prometteur de détection des endommagements au sein des matériaux composites. Cette étude se proposed’apporter les moyens théoriques nécessaires pour développer et appliquer une méthode de contrôle et de qualification de réservoirs composites bobinés carbone/époxy par la méthode de l’émission acoustique. A la lumière des techniques d’homogénéisation et des calculs multiéchelles sur composites rendus possibles par l’accroissement de la puissance des calculateurs, et à l’aide de tout ce savoir passé, nous proposons de montrer toute la pertinence d’une technique expérimentale basée sur l’émission acoustique pour réaliser l’expertise en cours d’utilisation d’une structure en composite unidirectionnel. Plus précisément, après avoir établi l’émission acoustique comme moyen expérimental d’expertise et de qualification de réservoirs à gaz haute pression en composite utilisés sur les bus, nous allons valider cette méthode. Pour ce faire, nous allons modéliser les mécanismes à l’origine de l’accumulation de ruptures de fibres à l’échelle des constituants (échelle qui distingue la fibre de la matrice) pour reconstruire la courbe d’émission acoustique des événements (ruptures de fibres) à l’aide d’un calcul multiéchelle effectué sur la structureindustrielle. Ensuite, nous proposerons une méthode de contrôle et de qualification. L’objectif industriel visé aufinal est l’industrialisation de ce protocole permettant de quantifier l’endommagement accumulé au cours del’utilisation et dès lors de prédire la période acceptable de service du réservoir avant l’arrêt de son utilisation.

Les multi-thérapies actuelles permettent de maintenir l'infection au VIH-1 sous contrôle, mais malheureusement n'entraînent pas l'éradication du virus du fait de l'existence de réservoirs cellulaires, où le virus est intégré de façon latente. Les cellules microgliales, cibles privilégiées du VIH-1 dans le cerveau, sont les macrophages résidents du système nerveux central et ont été décrites comme un réservoir cellulaire avec une longue durée de vie. Ce genre de cellule, infectée de façon latente, apparaît comme un des principaux obstacles à l'éradication. Ainsi, la compréhension des mécanismes sous-jacents impliqués dans l'extinction de la transcription virale, semble une étape cruciale afin de parvenir à purger ces réservoirs. Notre laboratoire à déjà montré l'importance du répresseur transcriptionnel CTIP2 dans l'établissement et le maintien de la latence dans ces cellules. Dans le cadre de ma thèse je me suis intéressé à deux autres facteurs cellulaires, LSD1 et HIC1. Au cours de mes travaux, j'ai mis en évidence le rôle répresseur de ces protéines sur la transcription virale dans les microglies. LSD1 coopère avec CTIP2 pour promouvoir l'établissement de marques épigénétiques au niveau du promoteur viral pour induire la mise en place d'hétérochromatine. LSD1 est à l'origine du recrutement de CTIP2, mais aussi d'un autre complexe multiprotéique, COMPASS. A la différence de CTIP2 et LSD1, le suppresseur de tumeur HIC1 est un perturbateur du transactivateur viral TAT. HIC1 est préalablement modifié post-traductionnellement par la déacétylase SIRT1 et va ensuite contrecarrer l'activité de TAT afin d'empêcher la réactivation de la transcription du virus. Ainsi, tandis que LSD1 et CTIP2 favorise l'établissement de la latence, HIC1 permet quant à lui d'entretenir cet état du provirus dans les cellules microgliales. Les travaux présentés ici mettent en évidence deux nouveaux facteurs de la restriction de l'expression virale et permettent de définir de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour les stratégies de purge des réservoirs.

Cette Thèse a porté sur l’étude en fatigue oligocyclique et en fissuration des joints soudés des aciers inoxydables superausténitique (Alloy28) et duplex (UNS S32550). L’effet de la présence du joint soudé dans la structure a été examiné.La première étape de ce travail a consisté à étudier le comportement monotone et cyclique du métal de base et du métal d’apport de chaque nuance d’acier inoxydable de l’étude. Les lois de comportement à température ambiante ont été ainsi identifiées.Des essais de fatigue oligocyclique sous différents niveaux de déformation imposée ont été effectués sur les aciers inoxydables et leurs joints soudés. Les résultats indiquent que la durée de vie des soudures est plus faible que celle du métal de base. Les analyses des mécanismes d’endommagement montrent que la durée de vie réduite des joints soudés est attribuée à l’accélération de la phase d’amorçage.Enfin, les essais de propagation de fissure sur l’Alloy28 montrent que le rapport de charge a un effet sur la cinétique de propagation dû au phénomène de fermeture par rugosité et par plasticité. Les vitesses de propagation de fissure dans le métal d’apport sont très similaires à ceux du métal de base. Ceci est dû à la compensation de plusieurs effets comme le phénomène de fermeture, la rugosité et les contraintes résiduelles. L’acier inoxydable duplex ne présente pas d’effet de rapport de charge sur la cinétique de fissuration. Les vitesses de propagation de fissure du métal d’apport sont aussi comparables à celles du métal de base<br>This thesis focused on the study of low cycle fatigue and crack growth of welded joints of superaustenitic (Alloy28) and Duplex (UNS S32550) stainless steels. The effect of the presence of the welded joint in the structure was also examined.The first part of this work was to study the monotonous and cyclic behavior of the base metal and weld metal of each stainless steel. The behavior laws of each material were identified at room temperature.Low cycle fatigue tests at different levels of deformation were performed on stainless steels and their welded joints. The results indicate that the fatigue life of welded joints is lower than the base metal. The analyses of damage mechanisms show that the short life of welded joints is attributed to the acceleration of the initiation phase.Finally, crack propagation tests in Alloy28 stainless steel show that load ratio has an effect on the crack growth rate due to the closure phenomenon by roughness and plasticity. The crack growth rate in the weld metal is very similar to that of the base metal. This is due to the compensation of various effects such as the roughness, the residual stress and the closure phenomenon. The duplex stainless steel does not present load ratio effect on the crack growth rate. The crack growth rates of the weld metal of the duplex stainless steel are also comparable to those of the base metal

Les méthodes d'inversion développées dans le cadre de la sismique marine et terrestre mettent en évidence que certains paramètres élastiques sont mal déterminés à partir des seules données sismiques. L'introduction d'informations a priori dans le processus d'inversion vise à améliorer la détermination de ces paramètres. L'objectif de cette thèse est d'introduire des informations a priori dans l'inversion linéarisée de données sismiques de surface avant sommation. Nous présentons une méthode permettant de prendre en compte des informations a priori (issues de connaissances géologiques, diagraphiques et stratigraphiques de la zone réservoir), par le biais d'un modèle a priori et d'une matrice de covariance décrivant les incertitudes sur ce modèle. La première partie de la thèse est consacrée à l'étude de cette matrice de covariance et de la norme associée à son inverse. Nous avons généralisé les fonctions de covariance exponentielle, de façon à décrire, en chaque point du domaine d'étude, les incertitudes sur les paramètres élastiques du modèle a priori, et leurs corrélations. Apres avoir donné l'expression analytique de l'inverse de la matrice de covariance en 1D, 2D et 3D, nous discrétisons la norme associée par une méthode aux éléments finis. La seconde partie de la thèse est consacrée à des tests sur données synthétiques et réelles. Une étape préliminaire consiste à assurer la cohérence aux puits des données calculées et réelles ; pour cela nous avons développé une méthode de calibrage aux puits des données avant sommation, qui permet d'estimer le signal source. L'impact de différentes informations a priori a été mis en évidence sur des données synthétiques et réelles.

L'infection par le Virus de l'Immunodéficience Simienne (SIV) persiste dans l'organisme en raison des cellules infectées contenant le génome viral intégré. Ces cellules dites « Réservoirs » constituent l'obstacle majeur à l'éradication virale et sont au cœur de nouveaux challenges thérapeutiques. Le modèle simien permet d'explorer les tissus réservoirs et l'évolution virale dans l'organisme. Dans une première partie, l'objectif de notre travail a été de caractériser la dynamique du SIV dans le sang et les tissus, en l'absence de traitement. Dans le cadre du programme P-Visconti, 6 macaques ont été infectés par du SIVmac et ont été suivis pendant 6 mois. Nous avons mis au point des techniques ultrasensibles de quantification d'ADN SIV (niveau d'infection) et d'ARN SIV associés aux cellules (caARN SIV) exprimant la capacité transcriptionnelle des cellules infectées. Nous avons développé une méthode de séquençage à haut débit et des outils de bio-informatique pour une analyse en profondeur de plus de 60 millions de séquences, permettant de décrire l'évolution et le nombre de variants viraux dans le sang et les tissus. Nous montrons que les cinétiques du nombre de cellules sanguines infectées et leur niveau transcriptionnel reflétaient la cinétique de virémie plasmatique. De plus, l'évolution de la diversité génétique (nombre de variants et distance génétique) mimait l'évolution des 2 marqueurs. Les variants présents dans l'inoculum tendaient à disparaître dès J28 dans le plasma mais persistaient dans les cellules sanguines. La proportion des variants majoritaires évoluait au cours du temps et, malgré un inoculum identique, une grande hétérogénéité de niveaux d'infection et de diversité génétique a pu être observée entre les singes. À 6 mois d'infection, de nombreux tissus ont été collectés à l'euthanasie. Nous montrons une infection disséminée et réplicative dans 26 sites anatomiques, y compris dans la peau et le tissu adipeux. Les tissus lymphoïdes secondaires présentaient les niveaux d'infection et d'activité transcriptionnelle les plus élevés, lesquels étaient associés à des profils de quasi-espèces virales les plus éloignées de l'inoculum, soulignant le rôle majeur de l'activité ganglionnaire à l'origine de l'évolution virale. Le niveau d'infection de nombreux tissus était corrélé à celui du sang périphérique au moment du pic de réplication. Les différents tissus lymphoïdes et plusieurs tissus non lymphoïdes présentaient des variants majoritaires communs, témoignant d'une très importante circulation de virions et/ou de cellules infectées entre les tissus (Manuscrit 1). Dans une deuxième partie, nous avons étudié un modèle de singes infectés par du SIV, et 12 animaux sur 16 ont montré un contrôle viral spontané (Singes «contrôleurs», SIC). Aucune différence n'a été observée au niveau sanguin, au pic (J15) entre les SIC et les singes non-contrôleurs. En revanche, les SIC avaient un niveau d'infection significativement plus faible dans les ganglions dès J15. De même, après 18 mois, les charges ADN SIV apparaissaient plus faibles dans tous les tissus des SIC. Parallèlement, sur le plan immunologique (C. Pereira et al., I. Pasteur), l'activité suppressive des cellules T CD8 spécifiques du SIV s'est développée au cours du temps et était liée à des niveaux de réservoir viral plus faibles (Manuscrit 2). La modélisation mathématique combinant les résultats immuno-virologiques (V. Madelain et al., Paris 7) a montré une décroissance biphasique de l'ADN SIV après le pic de virémie chez les SIC, liée à 2 populations cellulaires (1 à demi-vie courte et 1 à demi-vie longue). Ces résultats indiquent les cellules à cibler dans le contexte des études de rémission et/ou cure (Manuscrit 3). L'ensemble de ces données démontre le rôle clé des tissus lymphoïdes dans la dynamique de l'infection et dans la diffusion des variants viraux. La forte dispersion virale souligne la nécessité d'utiliser des molécules diffusant dans tout l'organisme<br>Simian Immunodeficiency Virus (SIV) infection persists in the body with infected cells containing the integrated viral genome. These cells called "reservoirs" constitute the major barrier to viral eradication and are focus of interest of new therapeutic challenges. The simian model enables the exploration of tissue reservoirs and viral evolution throughout the whole body. In a first part, the aim of our work was to characterize the dynamics of SIV in the blood and tissues in the absence of treatment. In the P-Visconti program, six macaques were infected by SIVmac251 and were followed 6 months before euthanasia. We developed ultrasensitive assays for the SIV DNA quantification (cell infection level) and cell-associated SIV RNA (caSIV RNA), expressing the transcriptional ability of infected cells. In addition, we developed a high throughput sequencing method and bioinformatics tools for in-depth analysis of more than 60 million reads, describing the evolution and number of viral variants in blood and tissues. We showed that the kinetics of the number of infected blood cells and their transcriptional level reflected the kinetics of plasma viremia. Moreover, the evolution of genetic diversity (number of variants and genetic distance) mimicked the evolution of the two markers. The variants constituting the inoculum tended to disappear as soon as day (D)28 in the plasma but persisted longer in the blood cells. The proportion of major variants evolved over time and, despite identical inoculum, a great heterogeneity of infection levels and genetic diversity could be observed among the monkeys. At 6 months post infection, many tissues were collected at euthanasia. We showed a disseminated and replicative infection over 26 anatomical sites, including skin and adipose tissues. Secondary lymphoid organs exhibited the highest levels of infection and transcriptional activity, which were associated with the most divergent viral quasi-species profiles from the inoculum, highlighting the major role of lymph nodes in the viral evolution. Infection level of many tissues was correlated with that observed in blood at the peak of replication. The different lymphoid tissues and several non-lymphoid tissues shared some major variants, indicating high exchanges of virions and/or infected cells between tissues (Manuscript 1). In a second part, we examined a model of SIVmac infected macaques, and 12 out of 16 animals exhibited spontaneous viral control (Simian "controllers": SIC). No difference of viral level was observed in blood at the peak (D15) between SIC and non-controller macaques. In contrast, SIC had a significantly lower level of infection in the lymph nodes since D15. Moreover, after 18 months, SIV DNA loads appeared lower in all SIC tissues. In addition, immunological studies (C. Pereira et al., I. Pasteur) showed that suppressive activity of SIV-specific CD8+ T cells has been developed over time and was related to lower viral reservoir levels (Manuscript 2). Mathematical modeling combining these immuno-virological data (V. Madelain et al., Univ Paris 7) showed a biphasic decay of SIV DNA after the peak of viremia in SIC, that could be related to 2 cell populations (one with short half-life and the other with a long half-life). These results indicate which cells have to been targeted in the context of remission and/or cure studies (Manuscript 3). All of these data demonstrate the key role of lymphoid tissues in the infection dynamics and in viral variants diffusion and diversification. The strong viral spread highlights the need to use molecules that penetrate throughout the whole body

La température est un facteur clef en écologie qui module les fonctions biologiques des organismes vivants. Cet impact est d’autant plus fort chez les animaux ectothermes dont le métabolisme dépend de la température environnementale et de ses variations. Chez ces espèces, le réchauffement induit une accélération de leur croissance mais aussi la diminution de leur taille adulte. Si ces patrons sont souvent observés au cours d’une génération, leur évolution et les mécanismes sous-jacents restent encore méconnus à ce jour. En milieu aquatique, l’élévation de la température peut diminuer la disponibilité en oxygène, augmentant potentiellement la production de radicaux libres toxiques pour l’organisme qui accélèrent son vieillissement. Afin de mieux comprendre les capacités d’adaptation des poissons face au dérèglement climatique, cette thèse explore l’évolution des stratégies d’histoire de vie par des approches de terrain et des expérimentations sur plusieurs générations. Les suivis de croissance, de reproduction et de la balance oxydative ont notamment montré l’importance du sexe ainsi que des températures ancestrales et de développement sur les stratégies<br>Temperature is a key ecological driver that regulates the biological functions of living organisms. This impact is more pronounced in ectothermic animals whose metabolism depends on environmental temperature and its variations. In these species, warming induces an acceleration in growth as well as a decrease in adult size. While these patterns are often observed over a generation, their evolution and the underlying mechanisms remain poorly understood thus far. In aquatic environments, temperature rise can decrease oxygen availability, increasing potentially the production of free radicals that are toxic to the body and accelerate aging process. In order to better understand adaptive abilities of fish facing climate change, this thesis explores the evolution of life history strategies through field approaches and experiments over several generations. Monitoring of growth, reproduction and oxidative balance showed for instance the importance of sex as well as ancestral and development temperatures on strategies

L’obstacle majeur à l’éradication du VIH est l’existence de réservoirs cellulaires du VIH, qui échappent au traitement et à la réponse immunitaire de l’hôte. Ce réservoir s’établit très tôt dans l’infection, menant typiquement à la destruction d’un grand nombre de lymphocytes T CD4+. Cependant, une faible proportion de ces cellules retourne à l’état quiescent en ayant intégré le génome viral. La taille et l’évolution du réservoir chez l’adulte ont été bien élucidées. Cependant, on en sait moins sur la taille et la distribution du réservoir du VIH, et sur l’impact de l’initiation précoce de la thérapie antirétrovirale combinée (TARc) sur ces dernières dans la population infantile. Cet essai s’inscrit dans le cadre de l’étude prospective multicentrique EPIC4 (Early Pediatric Initiation, Canada Child Cure Cohort Study), qui a recruté 221 enfants infectés par la voie verticale dans neuf centres pédiatriques canadiens. Nous soumettons l’hypothèse que l'initiation très précoce de la TARc chez l’enfant infecté par le VIH permettrait de réduire le réservoir à ses plus bas niveaux, menant à un meilleur contrôle de la réplication virale suite à une éventuelle interruption de traitement. Nous avons obtenu des corrélations positives entre la taille du réservoir viral lymphocytaire sanguin du VIH-1 et l'âge de l’initiation de la TARc et l'âge à la suppression virale soutenue (SVS). Les niveaux des réservoirs sont négativement corrélés à la proportion de la vie sous TARc efficace et à la proportion de la vie sous SVS et au compte de lymphocytes T CD4+. Nous avons montré également qu’un traitement initié précocement dans les premiers six mois de vie serait un facteur de prédictions d’une suppression virale plus rapide et plus soutenue. Nos résultats confirment que l’initiation précoce de la TARc et le maintien à long terme de la suppression virale stable sont des facteurs clés conduisant à une taille limitée du réservoir viral. Par ailleurs, nous démontrons pour la première fois que la taille du réservoir inductible du VIH-1 mesurée dans les lymphocytes T CD4+ du sang périphérique après stimulation avec un analogue de prostratine corrèle significativement avec celle mesurée en ADN proviral. Ainsi, nous avons validé une nouvelle technique de mesure de réservoir inductible qui est rapide et moins coûteuse et surtout requiert un faible volume de sang donc semble très prometteuse pour des études sur le VIH-1 pédiatrique.<br>The major barrier to eradicating HIV is the existence of cellular reservoirs of HIV, which escape the treatment and immune response of the host. This reservoir is established very early in the infection, typically leading to the destruction of a large number of CD4+ T cells. However, a small proportion of these cells return to quiescent state after integrating the viral genome. The size and evolution of the reservoir in adults have been well understood. However, we know less about the size and distribution of the HIV reservoir, and the impact of early initiation of combination antiretroviral therapy (cART) on it in the infant population. Our study is a part of the Early Pediatric Initiation Canada, Child Cure Cohort (EPIC4); a prospective, multicenter study, which enrolled 221 vertically HIV-1 infected children in nine Canadian pediatric centers. We hypothesize that very early initiation of cART in HIV-infected children would reduce the reservoir to its lowest levels, leading to better control of viral replication following a possible interruption of treatment. A strong positive correlation was observed between reservoir size in peripheral blood and both the age at initiation of cART and the age at which sustained viral suppression (SVS) was achieved. We found a strong negative correlation between the size of the viral reservoir and the proportion of life spent on effective cART or the proportion of life with SVS and CD4+ T lymphocytes count. This study shows that starting cART within 6 months from birth is a predictor of faster and more sustained virological suppression in infants. Our findings suggest that early cART initiation in infants and long-term viral suppression are key factors leading to limited viral reservoir size. Furthermore, we established for the first time that the size of the inducible HIV-1 reservoir in peripheral blood CD4+ T lymphocytes of children, quantified by the prostratin analogue stimulation test, correlates with the size obtained using proviral DNA measurement. Thus, we have validated a new inducible reservoir measurement technique that is fast, less expensive, and, importantly requires a lower blood volume. This assay could be very promissing for evaluating inducible HIV-1 reservoirs in pediatric HIV-1 studies.

La trithérapie antirétrovirale a considérablement augmenté l’espérance de vie des personnes vivant avec le virus de l’immunodéficience humaine (VIH), mais ne permet pas de guérir l’infection. En effet, le virus latent persiste dans des réservoirs, comme les lymphocytes T CD4+, ce qui empêche son élimination complète. Bien que plusieurs études aient montré un lien entre l’âge et la progression de la maladie, la relation entre le vieillissement et la persistance virale demeure peu explorée. Puisqu’il est connu que la diminution de la production thymique avec l’âge a un impact sur l’homéostasie lymphocytaire, nous avons étudié l’association entre le vieillissement, l’activité thymique et les réservoirs du VIH. Chez les personnes infectées traitées, nos résultats montrent que le réservoir viral inductible est significativement corrélé à l’âge. Cette association est partiellement expliquée par la diminution de la production thymique, causant notamment une réduction de la fréquence des lymphocytes T CD8+. De plus, nous avons observé que les individus ayant des plaques athérosclérotiques, un indicateur sous clinique fortement associée au vieillissement, ont un réservoir viral plus élevé. Finalement, nos résultats montrent que la restauration du thymus par l’administration d’hormone de croissance semble avoir un impact bénéfique sur la taille du réservoir total. Nos résultats suggèrent que le réservoir évolue différemment en fonction de l’âge et que l’involution du thymus contribue à la persistance du VIH, ce qui ouvre la voie à de nouvelles approches thérapeutiques. Également, ils indiquent que certaines mesures du réservoir viral pourraient contribuer à l’évaluation du risque de développement de plaques d’athérosclérose.<br>Antiretroviral therapy has prolonged the life expectancy of people living with the human immunodeficiency virus (HIV), but does not cure the infection. Indeed, latent virus persists in reservoirs, like CD4+ T cells, which is a major barrier to it’s complete elimination. It is well established that age has an impact on the clinical progression of the disease. However, the relationship between aging and viral persistence is still unknown. As age-associated reduction of thymic production has important consequences on lymphocyte homeostasis, we studied the association between aging, thymic activity avec HIV reservoirs. In infected individuals under antiretroviral therapy, we show that the inducible reservoir is significantly correlated with age. This association can be partially linked to the reduction of thymic production with age, causing a decrease in the frequency of CD8+ T cells. Furthermore, we highlight that individuals with atherosclerotic plaques, a sub-clinical factor highly associated with aging, have a bigger HIV reservoir. Finally, we show that restauration of thymic activity induced by the administration of recombinant growth hormone has a modest but significant beneficial effect on the size of total HIV reservoir. Overall, our results indicate that HIV reservoir evolves differently with age and that thymic involution contributes to viral persistence, which open the way to novel therapeutic approaches. In addition, they suggest that some viral reservoir measures could contribute to the evaluation of the risk of atherosclerotic plaques development.

Depuis sa découverte en 1983, la recherche sur le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) a connu un essor exemplaire, permettant la mise en place de tests de dépistage sensibles et de traitements antirétroviraux (TARs) efficaces. Malgré ces traitements qui contrôlent la réplication virale à des niveaux plasmatiques indétectables, l’éradication du VIH n’est pas atteinte. L’ADN intégré du VIH persiste dans des sous-populations cellulaires et la réplication virale reprend après l’arrêt du traitement. Alors que la persistance des réservoirs du VIH dans les lymphocytes T CD4+ est bien documentée, la contribution des cellules myéloïdes n’est pas bien définie. De plus, les TAR ne bloquent pas la transcription du VIH, permettant ainsi une réplication virale résiduelle dans certains tissus tels que la muqueuse intestinale. Cette réplication résiduelle est une source d‘activation immunitaire chronique et une barrière contre la guérison. La survie des lymphocytes T CD4+ mémoires portant les réservoirs du VIH est dépendante, en partie, de l’interaction avec les cellules dendritiques (DCs), dans le cadre du processus de présentation antigénique. L’identification des signaux fournis par les DCs et menant à la réactivation transcriptionnelle des réservoirs du VIH reste un axe de recherche prioritaire afin d’identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques. Mes études doctorales ont eu pour but de comprendre la contribution directe et indirecte des cellules myéloïdes à la persistance du VIH-1 sous TAR. Dans la première partie de mon doctorat, je me suis intéressée à la contribution directe de différentes sous-population myéloïdes à la persistance des réservoirs du VIH sous TAR dans le sang et le colon des personnes vivant avec le VIH (PLWH). Nous avons démontré que la présence des réservoirs du VIH dans ces cellules myéloïdes était un évènement rare. En parallèle, j’ai réalisé des travaux dans un modèle de souris humanisées pour explorer l’existence et la contribution des cellules myéloïdes d’origine embryonnaire de longue durée de vie et capables d’autorenouvèlement à la persistance des réservoirs viraux sous TAR. Nous avons démontré que, contrairement aux lymphocytes T CD4+, les cellules myéloïdes résidant dans le foie et les poumons portent de l’ADN viral intégré avant, mais pas après la TAR, ce qui est un indicateur de leur faible contribution à la persistance du VIH sous TAR. Dans la deuxième partie de mon doctorat, je me suis intéressée à la contribution indirecte des cellules myéloïdes, et en particulier celle des DCs dérivées des monocytes (MDDCs) classiques CD16- versus intermédiaires/non-classiques CD16+. Nous avons démontré que les MDDCs CD16+ se distinguent des MDDC CD16- par l’activité élevée de leur enzyme RALDH métabolisant la vitamine A en acide rétinoïque et leur capacité supérieure à transmettre le VIH aux lymphocytes T CD4+ spécifiques/réactives au Staphylococcus aureus (S. aureus). De plus, nous avons démontré que les MDDC RALDH+ contribuent à l'établissement et à la réactivation des réservoirs du VIH dans les cellules T spécifiques à certains pathogènes non-VIH, tels que S. aureus, via un mécanisme dépendant de la production de l’acide rétinoïque par les MDDC en réponse à des ligands du recepteur de type Toll (TLR) 2. Ensemble, mes études doctorales démontrent que, bien que les cellules myéloïdes contribuent rarement de façon directe à la persistance des réservoirs du VIH, leur rôle indirect est important dans ce processus via l’interaction avec les lymphocytes T CD4+. De plus, les résultats que j’ai générés élargissent les connaissances sur la spécificité antigénique des lymphocytes T CD4+ mémoires portant les réservoirs du VIH et identifient l’enzyme RALDH comme une potentielle cible thérapeutique pour limiter la dissémination du virus et la persistance des réservoirs au niveau des muqueuses. Dans la première partie de mon doctorat, je me suis intéressée à la contribution directe de différentes sous-population myéloïdes à la persistance des réservoirs du VIH sous TAR dans le sang et le colon des personnes vivant avec le VIH (PLWH). Nous avons démontré que la présence des réservoirs du VIH dans ces cellules myéloïdes était un évènement rare. En parallèle, j’ai réalisé des travaux dans un modèle de souris humanisées pour explorer l’existence et la contribution des cellules myéloïdes d’origine embryonnaire de longue durée de vie et capables d’autorenouvèlement à la persistance des réservoirs viraux sous TAR. Nous avons démontré que, contrairement aux lymphocytes T CD4+, les cellules myéloïdes résidant dans le foie et les poumons portent de l’ADN viral intégré avant, mais pas après la TAR, ce qui est un indicateur de leur faible contribution à la persistence du VIH sous TAR. Dans la deuxième partie de mon doctorat, je me suis intéressée à la contribution indirecte des cellules myéloïdes, et en particulier celle des DCs dérivées des monocytes (MDDCs) classiques CD16- versus intermédiaires/non-classiques CD16+. Nous avons démontré que les MDDCs CD16+ se distinguent des MDDC CD16- par l’activité élevée de leur enzyme RALDH métabolisant la vitamine A en acide rétinoïque et leur capacité supérieure à transmettre le VIH aux lymphocytes T CD4+ spécifiques/réactives au Staphylococcus aureus (S. aureus). De plus, nous avons démontré que les MDDC RALDH+ contribuent à l'établissement et à la réactivation des réservoirs du VIH dans les cellules T spécifiques à certains pathogènes non-VIH, tels que S. aureus, via un mécanisme dépendant de la production de l’acide rétinoïque par les MDDC en réponse à des ligands du recepteur de type Toll (TLR) 2. Ensemble, mes études doctorales démontrent que, bien que les cellules myéloïdes contribuent rarement de façon directe à la persistance des réservoirs du VIH, leur rôle indirect est important dans ce processus via l’interaction avec les lymphocytes T CD4+. De plus, les résultats que j’ai générés élargissent les connaissances sur la spécificité antigénique des lymphocytes T CD4+ mémoires portant les réservoirs du VIH et identifient l’enzyme RALDH comme une potentielle cible thérapeutique pour limiter la dissémination du virus et la persistance des réservoirs au niveau des muqueuses.<br>Since the discovery of the human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) in 1983, significant breakthroughs have led to efficient and sensitive viral tests, as well as potent antiviral therapies (ART). However, although ART controls viral replication to undetectable plasma levels, viral eradication is yet not achieved. Integrated HIV-DNA persists in different cell subsets, and viral replication resumes after treatment interruption. While HIV persistence is well characterized in CD4+ T-cells, the contribution of myeloid cells remains elusive. Notably, ART does not inhibit HIV transcription, thus allowing for residual viral replication in tissues such as the gut. This low level of viral replication contributes to chronic immune activation and represents a major challenge in developing a cure. Memory CD4+ T-cells bearing HIV reservoirs interact with dendritic cells (DCs) in an antigen specific manner, resulting in T-cell clonal expansion. Hence, we need to identify cellular signals provided by DCs that lead to transcriptional reactivation of HIV reservoirs. During my Ph.D., I studied the direct and indirect mechanisms by which myeloid cells contribute to HIV persistence during ART. In the first part of my thesis, I studied the direct contribution of myeloid subsets to the persistence of the HIV reservoir during ART. We demonstrated that HIV persistence in myeloid cells is a rare event in the blood and colon of ART-treated people living with HIV (PLWH). In parallel, we used humanized mice (hu-BLT) to explore the contribution of long-lived tissue-resident macrophages (LL-TRM), with embryonic origin and self-renewal capacity to the HIV reservoir during ART. We demonstrated that myeloid cells in this hu-BLT mouse model, are permissive to HIV infection, but are not HIV reservoirs during ART. These results point to the need for establishing new models allowing LL-TRM development for HIV reservoir studies. In the second part of my thesis, I studied the indirect contribution of DCs derived from classical (CD16-) or intermediate/non-classical (CD16+) monocyte origin. We identified that, in contrast to CD16- monocyte-derived DCs (MDDCs), CD16+ MDDCs exhibit a superior activity of the RALDH enzyme, involved in retinoic acid metabolism, and a higher capacity to transmit HIV to CD4+ T-cells specific/reactivated to Staphylococcus aureus (S. aureus). Furthermore, we demonstrated that RALDH+ MDDCs contribute to HIV reservoir establishment and reactivation in T-cells with specificity to non-HIV pathogens (e.g. S. aureus) through a retinoic acid-dependent mechanism in response to Toll like receptor (TLR) 2 stimulation. Together, these results underline the key role of CD16+ MDDCs and bacterial/fungal pathogens in fueling HIV reservoir establishment/outgrowth via a RALDH/RA-dependent mechanism that may be therapeutically targeted. In conclusion, my doctoral work demonstrated that, despite the rare direct contribution of myeloid cells to the HIV reservoir, these cells play an important indirect role through their ability to interact with CD4+ T-cells and to modulate their functions. These results extend the knowledge on the antigenic specificity of memory CD4+ T-cells harboring HIV reservoirs and they identify the RALDH/retinoic acid pathway as a potential therapeutic target to limit viral dissemination and persistence of viral reservoirs in mucosal sites.