Midi-Pyrénées, Limousin UMR 1043 (CPTP) Equipe 7 · Central nervous system, viral persistence,...
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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.
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InsermDélégation régionale
Midi-Pyrénées, Limousin
UMR 1043 (CPTP)Equipe 7
Daniel Gonzalez-Dunia et Charlotte CasperPathogénèse des infections virales du système nerveux central adulte
et en développement
CHU Purpan - BP 302831024 Toulouse Cedex 3
FRANCETel: +33 5 6274 4511Fax: +33 5 6274 [email protected]
Cette équipe de recherche fait partie du Centre de Physiopathologie deToulouse-Purpan (CPTP), une unité mixte INSERM, CNRS etUniversité Paul Sabatier.
Objectif scientifiqueNotre équipe s'intéresse à l'étude des mécanismes et conséquences des infections virales du système nerveux central adulte et endéveloppement. A l'aide de divers modèles d'infections, nous étudions notamment : l'impact de la persistance virale sur l'activité et laplasticité neuronale, ainsi que sur l'épigénétique neuronale ; les effets de l'infection virale sur la neuronogenèse et la différenciationneuronales, en utilisant un modèle de cellules souches neurales humaines ; les modalités de l'infection congénitale via le placenta, en lienavec 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 CytomégalovirusHumain, qui constitue un problème de santé publique majeur. Les propriétés uniques de la physiopathologie du BDV en font un modèleidéal pour une meilleure compréhension de la pathogénie de diverses maladies neurologiques humaines. En effet, le tropisme prédominantdu BDV pour les structures limbiques du cerveau (cortex et hippocampe en particulier), ainsi que l'extrême variété des symptômes associésà la persistance du BDV constituent un modèle fascinant d'interaction entre un virus et le cerveau. Une meilleure compréhension desmécanismes sous-jacents pourrait fournir de nouvelles pistes physiopathologiques permettant de mieux comprendre certaines maladiesneurologiques 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 expertisescomplémentaires et synergiques. De plus, notre proximité avec le service de néonatalogie de l'Hôpital des Enfants de Toulouse et lamaternité facilite le développement de travaux de recherche plus translationnels, allant de projets fondamentaux à d'autres plus axés vers lespatients.
Retombées attendues en santéLes propriétés uniques de la physiopathologie du BDV en font unmodèle idéal pour une meilleure compréhension de la pathogéniede diverses maladies neurologiques. Le tropisme prédominant duBDV pour les structures limbiques du cerveau, ainsi quel'extrême variété des symptômes associés à sa persistance,constituent un modèle fascinant d'interaction entre un virus et lecerveau. Une meilleure compréhension des mécanismessous-jacents pourrait fournir de nouvelles pistesphysiopathologiques permettant de mieux comprendre certainesmaladies neurologiques humaines d'étiologie encore malcomprise.
Mots clésSystème nerveux central, persistance virale, infection congénitale,signalisation neuronale, comportement, plasticité synaptique,épigénétique, neuroprotection.
Formation à la rechercheéquipe d'accueil pour le M2R d'Immunologie et Maladiesinfectieuses de l'école Doctorale Biologie-Santé-Biotechnologiesde Toulouse; Participation à divers enseignements scientifiquesen France et à l'étranger.
Coopérations / PartenariatsAu 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 deToulouse (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 laboratoireFerré CA, Davezac N, Thouard A, Peyrin JM, Belenguer P, Miquel MC, Gonzalez-Dunia D, Szelechowski M. Manipulation of the N-terminal sequence of the Bornadisease 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 virusin 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 StemCells. 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 virusphosphoprotein 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 epigeneticsignaling 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 peptideprotects against neurodegeneration in models of Parkinson's disease. Nature Communications 5: 5181, 2014.
Mise à jour : 06-07-2017
InsermRegional Authority
Midi-Pyrénées, Limousin
UMR 1043 (CPTP)Team 7
Daniel Gonzalez-Dunia and Charlotte CasperPathogenesis of viral infections of
the developing and adult central nervous system
CHU Purpan BP 302831024 Toulouse Cedex 3
FRANCETel: +33 5 6274 4511Fax: +33 5 6274 [email protected]
Research team belonging to the Physiopathology Center of ToulousePurpan (CPTP) a combined research unit between Inserm, CNRS andPaul Sabatier University.
Scientific objectiveOur team investigates the mechanisms and consequences of viral infections of the adult and developing central nervous system. Usingseveral DNA and RNA viruses, we study in particular: the impact of viral persistence on neuronal activity and plasticity, as well as onneuronal epigenetics; the impact of infections on neuronogenesis and neuronal differentiation, using a model of human neural stem cells;the modalities of congenital infection by the placental route, in collaboration with the neonatology department of Purpan universityhospital.To this aim, we use several viral paradigms: the model system Bornavirus (BDV), the Zika virus and congenital infection by humancytomegalovirus (HCMV), which is a public health issue. The remarkable features of BDV pathogenesis, notably its predominant tropismfor limbic structures in the brain (cortex and hippocampus), constitute a fascinating model of viral interaction with the brain and make it avery valuable tool to gain insight on the pathogenesis of many human neurological diseases. A better understanding of the underlyingmechanisms may provide new physiopathological clues for a better understanding of many human neurological diseases of unclear etiology.The development of these projects is facilitated the gathering in the team of researchers, assistant professors and clinicians with leading andcomplementary expertise. Moreover, our connection with the neonatal department of the Children's Hospital of Toulouse and thematernity ward offers opportunities for translational research, from basic to patient-oriented research.
Expected health effectsThe remarkable features of BDV pathogenesis make it a veryvaluable tool to gain insight on the pathogenesis of many humanneurological diseases. In particular, its predominant tropism forlimbic structures in the brain, notably cortex and hippocampus,together with the diversity of symptoms triggered by BDVpersistence constitute a fascinating model of viral interactionwith the brain. A better understanding of the underlyingmechanisms may provide new physiopathological clues for abetter understanding of many human neurological diseases ofunclear etiology.
Key wordsCentral nervous system, viral persistence, congenital infection,neuronal signaling, behavior, synaptic plasticity, epigenetics,neuroprotection.
Research trainingWe train French/foreign postdocs and students at different levels(master to PhD), in the frame of the Toulouse "école DoctoraleBiologie-Santé-Biotechnologies". We contribute also to variousteaching programs in France and abroad.
Cooperation and PartnershipsWithin the Center:N. Blanchard; G. Martin-Blondel; J-M. Mansuy, J. Izopet.National:CRCA, CNRS UMR 5169, Toulouse (C. Rampon ; P. Belenguer). Unité de Mathématiques et Informatique Appliquées deToulouse, 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).International: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)
Principal laboratory publicationsFerré CA, Davezac N, Thouard A, Peyrin JM, Belenguer P, Miquel MC, Gonzalez-Dunia D, Szelechowski M. Manipulation of the N-terminal sequence of the Bornadisease 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 virusin 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 StemCells. 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 virusphosphoprotein 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 epigeneticsignaling 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 peptideprotects against neurodegeneration in models of Parkinson's disease. Nature Communications 5: 5181, 2014.
Update : 2017-07-06
