Comprendre les interactions entre les densovirus et l'intestin des insectes – DECIDE

Les densovirus sont infectieux par voie orale et létaux pour les insectes de différents ordres. Ils sont considérés comme des candidats prometteurs, alternatifs aux insecticides chimiques, pour lutter contre les insectes ravageurs de cultures et vecteurs de maladies. Leur utilisation nécessite une compréhension approfondie préalable de la pathogenèse virale et des mécanismes de leur spécificité. Comme pour tous les virus infectieux par voie orale, l'étape clé qui détermine l'initiation et la réussite de l'infection de l’hôte est le franchissement de la barrière intestinale, bien que les mécanismes impliqués demeurent mal compris. Pour la plupart des insectes, cette barrière est composée d'une matrice acellulaire et d’un épithélium monocouche qu’elle protège. Cette matrice dite péritrophique est constituée d’un réseau de fibrilles de chitine associée à des protéines hautement glycosylées, les péritrophines. L’épithélium intestinal est recouvert d'une couche de glycannes, appelée glycocalyx, et les cellules épithéliales sont jointes par des jonctions dites « septées » qui assurent l’imperméabilité du tissu. Chez les insectes ravageurs, la structure fine ainsi que la composition biochimique exhaustive des composants de la barrière intestinale ne sont pas caractérisées, et à ce jour, aucun récepteur de densovirus n'est encore connu. Le projet DECIDE vise à décrypter les mécanismes moléculaires spécifiques utilisés par les densovirus pour traverser la barrière intestinale des insectes. Nous faisons l’hypothèse que les particules virales traversent cette barrière en deux étapes, en établissant tout d'abord des interactions avec certains glycannes de la matrice peritrophique et/ou de l'épithélium intestinal, puis en accédant à des récepteurs membranaires plus spécifiques, qui leur permettent d'infecter les cellules intestinales et d'envahir l'organisme. Pour tester cette hypothèse d'infection en deux étapes, nous utiliserons comme modèles d’interaction, un densovirus type, le densovirus Junonia coenia (JcDV) et des ravageurs de cultures appartenant au genre Spodoptera (S. frugiperda et S. littoralis). Les interactions densovirus-intestin seront également évaluées dans des espèces non-cibles, Bombyx mori et Vanessa cardui. Ce projet décryptera les mécanismes d’interaction du densovirus avec la matrice péritrophique et l'épithélium intestinal et les conséquences de ces interactions sur la physiologie intestinale. Ce projet a quatre objectifs principaux: i) Réaliser une analyse complète de la composition en glycannes et en protéines de la matrice peritrophique et de la bordure en brosse de l'épithélium intestinal; ii) Identifier, parmi ceux-ci, les glycannes et/ou les protéines qui interagissent avec les particules virales et leur permettent de traverser la barrière intestinale ainsi qu’une dissection précise de la capside pour identifier les résidus impliqués dans ces interactions; iii) Analyser la potentielle activité enzymatique de la capside lui permettant de franchir la matrice péritrophique, ainsi que les mécanismes moléculaires entrainant l’augmentation de la perméabilité intestinale suite à l'infection orale. Enfin, iv) ce projet explorera une « stratégie capside » à base de pseudo-particules (VLPs) « naturelles » ou synthétiques comme outils de biocontrôle. Il combinera un large panel de méthodes: glycomique, protéomique, microscopie et imagerie haute résolution, biologie synthétique. Cette étude propose d’étudier les interactions virus-hôte de l’échelle moléculaire à la physiologie de l’insecte. Ce projet original fournit un cadre conceptuel et expérimental pour étudier l'impact de l'utilisation d'agents entomopathogènes dans la lutte biologique contre les insectes nuisibles ou vecteurs. Il pourrait conduire au développement de nouvelles stratégies, basées sur l'utilisation de densovirus, qui ciblent spécifiquement l'intestin des insectes.