Inserm Délégation régionale Midi-Pyrénées, Limousin UMR 1043 (CPTP) Equipe 7 Daniel Gonzalez-Dunia et Charlotte Casper Pathogénèse des infections virales du système nerveux central adulte et en développement CHU Purpan - BP 3028 31024 Toulouse Cedex 3 FRANCE Tel: +33 5 6274 4511 Fax: +33 5 6274 4558 [email protected] Cette équipe de recherche fait partie du Centre de Physiopathologie de Toulouse-Purpan (CPTP), une unité mixte INSERM, CNRS et Université Paul Sabatier. Objectif scientifique Notre équipe s'intéresse à l'étude des mécanismes et conséquences des infections virales du système nerveux central adulte et en développement. A l'aide de divers modèles d'infections, nous étudions notamment : l'impact de la persistance virale sur l'activité et la plasticité neuronale, ainsi que sur l'épigénétique neuronale ; les effets de l'infection virale sur la neuronogenèse et la différenciation neuronales, en utilisant un modèle de cellules souches neurales humaines ; les modalités de l'infection congénitale via le placenta, en lien avec le département de néonatologie du CHU Purpan. Nous utilisons plusieurs modèles d'infection : le Bornavirus (ou BDV) le virus Zika et l'infection congénitale par le Cytomégalovirus Humain, qui constitue un problème de santé publique majeur. Les propriétés uniques de la physiopathologie du BDV en font un modèle idéal pour une meilleure compréhension de la pathogénie de diverses maladies neurologiques humaines. En effet, le tropisme prédominant du BDV pour les structures limbiques du cerveau (cortex et hippocampe en particulier), ainsi que l'extrême variété des symptômes associés à la persistance du BDV constituent un modèle fascinant d'interaction entre un virus et le cerveau. Une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents pourrait fournir de nouvelles pistes physiopathologiques permettant de mieux comprendre certaines maladies neurologiques humaines d'étiologie mal comprise à l'heure actuelle. Enfin, le développement de nos projets est facilité par la présence au sein de l'équipe de chercheurs et de cliniciens ayant des expertises complémentaires et synergiques. De plus, notre proximité avec le service de néonatalogie de l'Hôpital des Enfants de Toulouse et la maternité facilite le développement de travaux de recherche plus translationnels, allant de projets fondamentaux à d'autres plus axés vers les patients. Retombées attendues en santé Les propriétés uniques de la physiopathologie du BDV en font un modèle idéal pour une meilleure compréhension de la pathogénie de diverses maladies neurologiques. Le tropisme prédominant du BDV pour les structures limbiques du cerveau, ainsi que l'extrême variété des symptômes associés à sa persistance, constituent un modèle fascinant d'interaction entre un virus et le cerveau. Une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents pourrait fournir de nouvelles pistes physiopathologiques permettant de mieux comprendre certaines maladies neurologiques humaines d'étiologie encore mal comprise. Mots clés Système nerveux central, persistance virale, infection congénitale, signalisation neuronale, comportement, plasticité synaptique, épigénétique, neuroprotection. Formation à la recherche équipe d'accueil pour le M2R d'Immunologie et Maladies infectieuses de l'école Doctorale Biologie-Santé-Biotechnologies de Toulouse; Participation à divers enseignements scientifiques en France et à l'étranger. Coopérations / Partenariats Au CPTP : N. Blanchard; G. Martin-Blondel; J-M. Mansuy, J. Izopet. Nationales : CRCA, CNRS UMR 5169, Toulouse (C. Rampon ; P. Belenguer). Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées de Toulouse (MIAT), INRA UR875 (M. Zytnicki). Laboratoire LAAS-CNRS, Toulouse (G. Larrieu). Inserm U862, Neurocentre Magendie, Bordeaux (G. Le Masson). Centre de Recherche ICM, Paris (S. Hunot). Centre de Biologie Paris Seine, Paris (J-M. Peyrin). Unité UMR861-ISTEM, Evry (M. Peschanski, A. Benchoua). Centre national de référence de l'infection congénitale à HCMV, service de virologie de l'hôpital Necker, Paris (M. Leruez-Ville). Internationales : Freiburg University, Germany (M. Schwemmle) University College London, UK (GP Schiavo) The Gorgas Memorial Institute for Health and Diseases, Panama (S Lopez-Verges). University of Victoria, Canada (J. Ausio) The Gladstones Institute, USA (L. Mucke) Wuhan Institute of Virology, China (MH Luo) Karolinska Institute, Stockholm, Sweden (C Sodeberg-Naucler) Principales publications du laboratoire Ferré CA, Davezac N, Thouard A, Peyrin JM, Belenguer P, Miquel MC, Gonzalez-Dunia D, Szelechowski M. Manipulation of the N-terminal sequence of the Borna disease virus X protein improves its mitochondrial targeting and neuroprotective potential. FASEB J. 30(4):1523-33, 2016. Mansuy* JM, Suberbielle* E, Chapuy-Regaud S, Mengelle C, Bujan L, Marchou B, Delobel P, Gonzalez-Dunia D, Malnou CE, Izopet J, Martin-Blondel G. Zika virus in semen and spermatozoa. The Lancet Infectious Diseases 16(10): 1106-7, 2016. Rolland M, Li X, Sellier Y, Martin H, Perez-Berezo T, Rauwel B, Benchoua A, Bessières B, Aziza J, Cenac N, Luo M, Casper C, Peschanski M, Gonzalez-Dunia D, Leruez-Ville M, Davrinche C, Chavanas S. PPARg Is Activated during Congenital Cytomegalovirus Infection and Inhibits Neuronogenesis from Human Neural Stem Cells. PLoS Pathogens 12(4): e1005547, 2016. Scordel C, Huttin A, Cochet-Bernoin M, Szelechowski M, Poulet A, Richardson J, Benchoua A, Gonzalez-Dunia D, Eloit M, Coulpier M. Borna disease virus phosphoprotein impairs the developmental program controlling neurogenesis and reduces human GABAergic neurogenesis. PLoS Pathogens 11(4): e1004859, 2015. Bonnaud* EM, Szelechowski* M, Bétourné A, Foret C, Thouard A, Gonzalez-Dunia D, Malnou CE. Borna disease virus phosphoprotein modulates epigenetic signaling in neurons to control viral replication. Journal of Virology 89(11): 5996-6008, 2015. Szelechowski, M, Bétourné, A, Monnet, Y, Thouard, A, Ferré, CA, Peyrin, JM, Hunot, S and Gonzalez-Dunia D. Avirus-derived, mitochondria penetrating peptide protects against neurodegeneration in models of Parkinson's disease. Nature Communications 5: 5181, 2014.