PATHOGENÈSE DES LÉSIONS HÉPATIQUES DU VHC :
Mécanismes moléculaires
Dr. Hervé LERAT, Ph.D.
Université Paris-Est / INSERM U...
Infection par le VHC
Hépatite C aigüe
asymptomatique (80%)
Réponse immunitaire
efficace
Guérison spontanée
15-35%
Hépatite...
Stéatose
Diabètes
DésordresMétaboliques
L’HEPATITE C. facteurs de pathogenèse
Infection chronique
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L’HEPATITE C. Physiopathologie de l’infection
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 Coût, disponibilité, problèmes éthiques.
 Pathologies hépatiques à long terme?
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 Disponibilité des hépatocytes.
 Reproductibilité des infections.
L’HEPATITE C. Modèles d’étude in vitro
 Génome, fonct...
Pathogenèse de l’infection par le VHC.
Approche expérimentale in vivo.
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PERTURBATIONS METABOLIQUES INDUITES PAR LE VHC
• OBSERVATIONS CLINIQUES:
• Prévalence stéatose 40% patients VHC+
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Citrate
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Lésions ADN
Environnement Pro-carcinogène
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• L’expression des protéines du VHC dans l’hépatocyte est
cytopathique per se.
• La cirrhose n’est pas un pré requis au dé...
PERSPECTIVES
Objectifs: Effets de l’hyper-activation d’AKT1 et
Incidence de l’activation d’AKT1 sur le développement de CHC
• Objectif: Etude des facteurs de comorbidité dans la carcinogenèse
hépatique induite par le VHC.
• Approche: Induire une ...
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Lerat du hépatites virales 2015

  1. 1. PATHOGENÈSE DES LÉSIONS HÉPATIQUES DU VHC : Mécanismes moléculaires Dr. Hervé LERAT, Ph.D. Université Paris-Est / INSERM U955, Equipe 18 Département de Virologie Moléculaire et Immunologie Hôpital Henri Mondor, Créteil, France.
  2. 2. Infection par le VHC Hépatite C aigüe asymptomatique (80%) Réponse immunitaire efficace Guérison spontanée 15-35% Hépatite C chronique Cirrhose Carcinome hépatocellulaire 65-85% 1-5% par an 5-20% Infection chronique 60-70% 20–30ans L’HEPATITE C. Histoire naturelle de l’infection Décès 350 000 – 500 000 morts/an.
  3. 3. Stéatose Diabètes DésordresMétaboliques L’HEPATITE C. facteurs de pathogenèse Infection chronique CancerCirrhose Fibrose Décès Inflammation
  4. 4. Infection chronique Stéatose Diabètes CancerCirrhose Fibrose DésordresMétaboliques Décès L’HEPATITE C. facteurs de pathogenèse Facteurs environnementaux / hôte Inflammation
  5. 5. Infection chronique Stéatose Diabètes CancerCirrhose Fibrose DésordresMétaboliques Décès L’HEPATITE C. facteurs de pathogenèse Protéines virales, propriétés intrinsèques Inflammation
  6. 6. L’HEPATITE C. Physiopathologie de l’infection • HYPOTHESE: • Des propriétés intrinsèques des protéines virales modifient les fonctions de la cellule infectée. • QUESTIONS: • Pathogenèse : Mécanismes moléculaires ? • Rôle direct des protéines virales? • APPROCHES EXPERIMENTALES • Modélisation in vivo • Etude moléculaire des modulations des fonctions cellulaires par les protéines virales, en l’absence de cirrhose et d’inflammation.
  7. 7.  Coût, disponibilité, problèmes éthiques.  Pathologies hépatiques à long terme? L’HEPATITE C. Modèles d’étude in vivo  Animaux naturellement susceptibles à l’infection:  Chimpanzé  Toupaye  Animaux chimériques (foie humanisé)  uPA/SCID huHep.
  8. 8.  Disponibilité des hépatocytes.  Reproductibilité des infections. L’HEPATITE C. Modèles d’étude in vitro  Génome, fonctions cellulaires altérés.  Clone de virus adapté.  Cultures d’hépatocytes primaires humains  Infection in vitro  Cultures cellulaires de lignées d’hépatomes humains  Transfection du génome viral (réplicon)  Infection in vitro (JFH1)
  9. 9. Pathogenèse de l’infection par le VHC. Approche expérimentale in vivo. VHC, génotype1b isolat N2 Promoteur albumine SV40 polyA C E1 E2 p7 NS2 NS3 4A NS5A NS5BNS4B Micro-injection FL-N/35  Faible expression des protéines et ARNm du VHC  Pas de réponse immunitaire contre le VHC  Pas d’inflammation détectable Foie CHCStéatose
  10. 10. PERTURBATIONS METABOLIQUES INDUITES PAR LE VHC • OBSERVATIONS CLINIQUES: • Prévalence stéatose 40% patients VHC+ • Infection VHC: facteur indépendant de risque pour développement diabète type 2. • Régression après thérapie antivirale • QUESTION: • Mécanismes moléculaires? • APPROCHE EXPÉRIMENTALE • Recherche de ces pathologies dans le modèle FL-N/35 • Recherche des perturbations de signalisations intra-hépatocytaire liées à l’expression des protéines virales.
  11. 11. Citrate Acetyl-CoA Malonyl-CoA Acyl-CoAs Lipogenèse ATP-CL ACC FAS SCD1 = Enzymes de la lipogenèse bHLH SRE CTD SREBP1c actif précurseur SREBP1c  Nombre Taille* * Capside VHC génotype 3 > génotype 1 (stéatose)Gouttelette Lipidique ApoB Pré- VLDL VLDL sécrétion MTP Stress du RE P E R T U R B A T I O N S M E T A B O L I Q U E S I N D U I T E S P A R L E V H C
  12. 12. Insuline PIP2 PIP3 PDK1 P -Ser 241 Récepteur Insuline SOSC3 P IRS2 P-Tyr DAG TG P Ser 728- Glut2 Glucose ? P FoxO1 FoxO1 Ser 256- P Ser 9- GSK3β Glycogène synthase Glycogène (Stockage glucose) GSK3β IRE PGC1α IRE GK PEPCK G6PC IGFBP1 Gluconéogenèse Glycolyse FoxO1 AKT P-Ser 473 P Thr 308- P70S6K P -Thr 389 P Thr 229- S6 P Traduction Ser 240/244- Ser-P Dégradation P P Ser- P E R T U R B A T I O N S M E T A B O L I Q U E S I N D U I T E S P A R L E V H C P Thr 566 PKCε
  13. 13. Insuline Récepteur Insuline P IRS2 PIP2 PIP3 PDK1 AKT P-Ser 473 P Thr 308- P -Ser 241 P Ser- Dégradation P IRE FoxO1 FoxO1 GK PEPCK G6PC IGFBP1 PGC1α Ser 256- Gluconéogenèse Glycolyse P70S6K P -Thr 389 P Thr 229- PKCε DAG TG P Ser 728- SOSC3 P Thr 566 P-Tyr S6 P Traduction Glut2 Glucose ? GSK3β P Ser 9- GSK3β Glycogène synthase Glycogène (Stockage glucose) IRE FoxO1 Ser 240/244- P P Ser- Down Up No change P E R T U R B A T I O N S M E T A B O L I Q U E S I N D U I T E S P A R L E V H C
  14. 14. PERTURBATIONS METABOLIQUES INDUITES PAR LE VHC  Résultats/Discussion:  Augmentation de la lipogenèse, stéatose.  Diminution de la sécrétion des VLDL  Voie synthèse/sécrétion lipidique étroitement liée à la production de particules virales. Production de membranes, de sites de production de particules. Avantage pour la virus.  Intolérance au glucose et insulinorésistance hépatique (états prédiabétiques).  Signalisation hépatique insuline inhibée. Néoglucogenèse stimulée.  Bénéfique pour la réplication? Dommage collatéral? Favorable à la croissance tumorale.
  15. 15. MECANISMES DE FIBROSE INDUITE PAR LE VHC  CONTEXTE:  Incidence élevée dans les foies avec inflammation  QUESTION:  Rôle direct des protéines virales?  Mécanismes moléculaires (initiation)?  APPROCHE EXPÉRIMENTALE  Validation du modèle FL-N35  Recherche des perturbations de signalisations intra- hépatocytaire liées à l’expression des protéines virales.  Validation chez l’homme.
  16. 16. C E1 E2 p7 NS2 NS3 4A NS5A NS5BNS4B FL-N/35 CCl4 Scale bars : 100µm. WT FL-N/35 - CCl4 + CCl4 MECANISMES DE FIBROSE INDUITE PAR LE VHC
  17. 17. Lésion hépatique chronique Altération de la prolifération hépatocytaire Fibrogenèse Inflammation locale HPC Fibrogenèse périportale Réaction Ductulaire Inflammation locale
  18. 18. cdc25a Ub E2F Rb Rb P E2F Gènes phase S (Cycline A) Cdk2 Cyclin E ATM Chk 2 p53 p53 p21P Degradation cdc25a RETARD Ub Ub Chk 2 P Chk 1 P ATR ROSHCV Chk 1 LÉSIONS de L’ADN
  19. 19.  Résultats/Discussion:  Rôle direct des protéines virales.  Augmentation de la fibrose induite par le CCl4.  Réaction ductulaire et inhibition de la prolifération hépatocytaire.  Production de ROS, lésions oxydatives de l’ADN, activation de la voie ATM : délais transition G1/S.  Bénéfique pour la réplication? Dommage collatéral? Favorable à la croissance tumorale. MECANISMES DE FIBROSE INDUITE PAR LE VHC
  20. 20. MECANISMES DE L’HEPATOCARCINOGENESE INDUITE PAR LE VHC  CONTEXTE:  Incidence CHC sur cirrhose VHC+ > cirrhose auto-immune. CHC sur foie non-cirrhotique  QUESTION:  Mécanismes moléculaires (initiation)?  Rôle oncogénique direct des protéines virales?  APPROCHE EXPÉRIMENTALE  Validation du modèle FL-N35  Recherche des perturbations de signalisations intra- hépatocytaire liées à l’expression des protéines virales.  Validation chez l’homme.
  21. 21. 1 cm 1 cm FL-N/35-170UNC FL-N/35-171UNC 1 cm FL-N/35-102CERFE C E1 E2 p7 NS2 NS3 4A NS5A NS5BNS4B FL-N/35 ♂ > 1 an 8 % à 30 % MECANISMES DE L’HEPATOCARCINOGENESE INDUITE PAR LE VHC
  22. 22. Fas FasL Hépatocyte VHC (NS5A) calpaïne VHC (NS2) CIDE-B Fragmentation ADN Etape vers le cancer Persistance virale Lymphocyte T cytotoxique APOPTOSE caspase 3 caspase 9 cytochrome C caspase 8 Bid mitochondrie M E C A N I S M E S D E L ’ H E P A T O C A R C I N O G E N E S E I N D U I T E P A R L E V H C
  23. 23. ROS c-Myc GADD45β Lésions ADN Réparation de l’ADN Progression incontrôlée du cycle cellulaire M G1 G2 S G0 CH3 CH3 CH3 β-Caténine AKT P c-Mycc-Myc c-Myc VHC Environnementpropiceàlatransformationcellulaire M E C A N I S M E S D E L ’ H E P A T O C A R C I N O G E N E S E I N D U I T E P A R L E V H C
  24. 24.  Résultats/Discussion:  Inhibition de l’apoptose (voie Fas).  Diminution de l’expression d’un suppresseur de tumeur (GADD45β)  Augmentation de l’expression d’un oncogène (c-myc)  Lésions de l’ADN de la cellule hôte  Dérégulation du cycle cellulaire.  Survie de la cellule infectée. Bénéfique pour le virus. MECANISMES DE L’HEPATOCARCINOGENESE INDUITE PAR LE VHC
  25. 25. Adapted from: Lemon & McGivern, Gastroenterology (2012) 142:1274–1278
  26. 26. Lésions ADN Environnement Pro-carcinogène Bid Inhibition Apoptose Dysfonctionnement points de contrôle cycle cellulaire Stress Oxidant Recrutement cellules souches Blocage Cycle cellulaire Instabilité génomique Réparation ADN défective Syndrome Métabolique (IR,stéatose) Dysfonction Mitochondriale +capside Promoteur GADD45β CH3 CH3 Gadd45b Promoteur c-Myc b-catenin b-caténine c-Myc c-Myc c-Mycc-Myc Pi3K/P-AKT Modifications épigénétiques Infection VHC Expression Protéines Virales PHYSIOPATHOLOGIE DE L’INFECTION PAR LE VHC: SYNTHESE
  27. 27. • L’expression des protéines du VHC dans l’hépatocyte est cytopathique per se. • La cirrhose n’est pas un pré requis au développement de CHC : en accord avec données cliniques (méta-analyse, Maisonneuve 2009) • L’expression des protéines du VHC crée un environnement pro- carcinogène dans le foie. PHYSIOPATHOLOGIE DE L’INFECTION PAR LE VHC SYNTHESE
  28. 28. PERSPECTIVES Objectifs: Effets de l’hyper-activation d’AKT1 et Incidence de l’activation d’AKT1 sur le développement de CHC
  29. 29. • Objectif: Etude des facteurs de comorbidité dans la carcinogenèse hépatique induite par le VHC. • Approche: Induire une inflammation hépatique chez les souris VHC. Modèles basés sur l’alimentation: (High fat diet, HFD) ND HFD PERSPECTIVES HFD FL-N/35 Incidence CHC et mécanismes Rôle des protéines virales Rôle de l’inflammation

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