Insulin growth factor axis and angiogenic factors in the intervillous space and, changes in gene expression and pathways in the placenta in HIV and malaria patients

Abstract

En Afrique subsaharienne, les femmes supportent de manière disproportionnée le fardeau des endémies de VIH et de paludisme. Les infections maternelles à VIH-1 et le paludisme favorisent le risque d’accouchement prématuré (<37 semaines) avec une réduction de la taille des bébés pour l’âge gestationnel et une limitation de la croissance fœtale intra-utérine ; ce qui favorise l’obtention des nourrissons de faible poids à la naissance (<2500 g). Cependant, les mécanismes favorisant la dérégulation de la croissance fœtale chez ces femmes enceintes infectées restent peu investigués. Les facteurs de croissance de type insuline (IGF) et les facteurs angiogéniques se sont avérés essentiels pour l’ancrage et la croissance du fœtus. Cependant, leur implication dans l’insuffisance pondérale à la naissance pendant les infections à VIH-1 et le paludisme reste également peu investiguée. De plus, l’impact du VIH-1 et du paludisme sur le placenta n’a pas fait l’objet d’études approfondies. Nous avons ainsi investigué l’impact du VIH-1 et du paludisme sur (i) les biomarqueurs importants pour la croissance du fœtus et (ii) les voies d’expression génique dans le placenta des femmes camerounaises enceintes, lors de l’accouchement. Au total, 102 couples mèrenouveau-nés ont été recrutés pendant l’accouchement. Un ensemble de biomarqueurs dont les protéines de liaison à l’IGF (IGFBP1, IGFBP3), les angiopoïétines (ANG) 1 et 2, les métalloprotéinases matricielles (MMP) 2 et 9 et la galectine 13, a été mesuré dans le plasma sanguin prélevé dans l’espace placentaire par Luminex. La méthode ELISA a été utilisée pour quantifier le facteur de croissance de type insuline (IGF1) et la galectine 13. L’impact du VIH-1 et du paludisme sur l’expression des gènes et leurs voies d’expression dans le placenta a été évalué par mircoarray sur les biopsies de placenta extraites de 9 femmes séropositives à VIH-1, 5 femmes atteintes du paludisme et 8 femmes infectées par le VIH+paludisme. Les taux sanguins des biomarkeurs IGF1, IGFBP1, ANG1, ANG2, MMP2, MMP9 et Gal-13 n’étaient pas affectés par le VIH- 1 maternel, même après ajustement avec les facteurs maternels dans un modèle de régression linéaire (p> 0,05). Un total de 292 gènes dérégulés par le VIH-1ont été cartographiés dont 166 gènes surexprimés et 126 gènes sousexprimés. Les gènes dysrégulés se chevauchaient avec 36 voies canoniques dont 3 voies activées. Ces voies étaient associées à une activation immunitaire localisée. Au total, 372 gènes étaient différentiellement exprimés dans le placenta des femmes atteintes du paludisme. Ces gènes se chevauchent avec 100 voies canoniques dont 14 voies activées par le paludisme et 4 voies inhibées. Toutes les voies d’expression génique affectées étaient associées à des fonctions biologiques importantes pour la croissance fœtale. Nos résultats démontrent que le VIH-1 et le paludisme perturbent l’homéostasie du placenta et du système IVS avec des conséquences sur les molécules et voies importantes pour la grossesse