Abstract :
[en] Gammaherpesviruses are the archetype of persistent viruses that have been identified in a series of animals ranging from mice to man. To date the study of transmission of these viruses in natural condition has been limited by the fact that no experimental transmission model exists. Establishment and characterization of a model of transmission are therefore critical points to evaluate strategies of interference with the epidemiological cycle of gammaherpesviruses. We are studying Murid herpesvirus 4 (MuHV-4) which has originally been isolated from naturally infected bank voles (Myodes glareolus). Although serological data indicate that closely related strains are present in wood mice (Apodemus sylvaticus) and domestic mice (Mus musculus), no experimental transmission of MuHV-4 has been demonstrated in laboratory mice, the classically used in vivo model. The objective of this work was therefore to fill this gap.
In a first study, we performed a comparative characterization of the infection by MuHV-4 in mice and bank voles. Our results showed that the infectious process, the pathology and the latency establishment are similar in the two species, even if replication is quantitatively lower in bank voles than in mice. It therefore appeared that, Mus musculus represents a suitable host for studying gammaherpesvirus pathogenesis with MuHV-4. These results have been published in Journal of General Virology (J Gen Virol. 2010 Oct;91(Pt 10):2553-63).
In a second study, thanks to in vivo imaging, we have been able to observe, for the first time, transmission of MuHV-4 in mice. We firstly showed that MuHV-4 reexcretion occurs in the genital tract of female mice at a period by which latency is considered as established. Ex vivo imaging, histology and PCR allowed us to demonstrate the presence of viral genomes in vaginal tissues and to localize viral replication at the external border of the vagina. We also demonstrated the transient and repetitive presence of infectious viruses in the vaginal cavity. Secondly, we demonstrated the implication of sexual steroid hormones in this re-excretion process. Indeed, we analyzed the infection of untreated mice, ovariectomized mice and ovariectomized mice complemented with estrogens and/or progesterone. These analyses revealed a positive role of estrogens in the observed re-excretion. Finally, based on these results, we tested MuHV-4 transmission in mice by creating different epidemiological conditions. In the conditions tested, vertical transmission did not occur, nor did horizontal transmission between individuals of the same gender. In contrast, we were able to observe sexual transmission to naïve males by serology, in vivo imaging and quantitative PCR.
In conclusion, this work has on one hand demonstrated the quality of mice as an in vivo model for MuHV-4 studies and, on the other, it has shown for the first time the existence of re-excretion and sexual transmission of MuHV-4 amongst laboratory mice. The results of this work should therefore have implications for the study of gammaherpesviruses, but also more generally for the study of sexually transmissible infections.
[fr] Les gammaherpèsvirus sont des pathogènes persistants qui ont été identifiés chez de nombreuses espèces animales dont l’homme. Jusqu'à ce jour, l'étude de la transmission des gammaherpèsvirus n'a pu être que limitée car la communauté scientifique ne dispose d'aucun modèle de transmission pour aucun de ces virus. L’établissement d’un tel modèle et sa caractérisation constituent dès lors des éléments essentiels à la poursuite d’études visant à établir des stratégies de contrôle de la transmission de ces virus. La souche MHV-68 de l’herpèsvirus murin 4 (MuHV-4) a été isolée chez le campagnol roussâtre (Myodes glareolus). Bien que des données sérologiques indiquent que des virus apparentés au MuHV-4 circulent au sein des populations de mulots sylvestres (Apodemus sylvaticus) ou de souris domestiques (Mus musculus), aucune transmission expérimentale du MuHV-4 n’a pu être, jusqu’à ce jour, reproduite chez la souris de laboratoire, modèle d’étude classiquement utilisé. L’objectif de ce travail était donc de combler cette lacune.
Dans une première étude, afin d’évaluer les qualités respectives des modèles « souris » et « campagnol », une caractérisation comparative de l’infection par le MuHV-4 de ces deux espèces a été réalisée. Les résultats obtenus ont montré que le processus d’infection, la pathologie et l’établissement de la latence sont comparables au sein des deux espèces, bien que la réplication soit quantitativement inférieure chez le campagnol. Il semble dès lors que la souris de laboratoire soit un bon modèle pour l’étude du MuHV-4 in vivo. Ces résultats ont été publiés dans la revue Journal of General Virology (J Gen Virol. 2010 Oct;91(Pt 10):2553-63).
Dans une deuxième étude, grâce à l’utilisation d’une méthode d’imagerie in vivo, nous avons été en mesure, d’effectuer la première observation de transmission du MuHV-4 chez la souris de laboratoire. Nous avons d’abord montré la ré-excrétion du MuHV-4 au niveau du tractus génital de souris femelles après que la latence ait été établie. L’imagerie ex vivo, l’histologie et la PCR nous ont permis de démontrer la présence de génome viral dans les tissus vaginaux et de localiser la réplication virale au niveau de la bordure vaginale externe. La présence de virus infectieux dans la cavité vaginale a également été montée. Dans un deuxième temps, nous avons montré l’implication des stéroïdes sexuels dans le phénomène observé. En effet, l’analyse de l’infection de souris non traitées, ovariectomisées, ou encore de souris ovariectomisées traitées par des œstrogènes et/ou de la progestérone nous a révélé un rôle positif des œstrogènes dans le phénomène de ré-excrétion. Enfin, différents modes de transmission du MuHV-4 chez la souris de laboratoire ont été testés. Dans les conditions testées, nous n’avons pas observé de transmission verticale ou de transmission horizontale du virus entre individus de même sexe. Par contre, la transmission par voie sexuelle a quant à elle pu être observée tant par des méthodes sérologiques, que par imagerie in vivo ou par PCR quantitative.
L’ensemble de ce travail a donc permis d’une part de démontrer la qualité du modèle souris dans l’étude du MuHV-4, et d’autre part de montrer pour la première fois un site de ré-excrétion du MuHV-4 chez la souris de laboratoire. Cette dernière observation a par ailleurs conduit à la mise en place du premier modèle de transmission, par voie sexuelle, du MuHV-4 en condition de laboratoire. Les résultats obtenus au cours de ce travail devraient avoir, dans le futur, des implications pour l’étude des gammaherpesvirus en particulier, mais également plus largement pour l’étude d’infections sexuellement transmissibles.
