Mécanismes effecteurs de défense contre les agents infectieux: Les IFN et les protéines de la phase aigüe

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1 Mécanismes effecteurs de défense contre les agents infectieux: Les IFN et les protéines de la phase aigüe Dr. Isabelle CREMER MCU Université Paris 6 U872 INSERM Microenvironnement Immunitaire et Tumeurs Centre de Recherche des Cordeliers Paris isabelle.cremer@crc.jussieu.fr Novembre 2010

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3 Les protéines de la phase aigüe Définition Protéines plasmatiques dont la concentration est augmentée (x 1000) par les cytokines pro-inflammatoires. Les cytokines pro-inflammatoires stimulent les hépatocytes qui synthétisent et sécrètent les protéines de la phase aigüe. Cette réponse est la première défense du système immunitaire et permet la reconnaissance de substances étrangères. Les protéines importantes sont: - la protéine C réactive (CRP) - les collectines (dont la protéine de liaison du mannose, MBP) - les ficolines Elles fonctionnent comme des PRR solubles.

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5 La CRP La CRP: -se lie aux phospholipides membranaires microbiens. -fonctionne comme une opsonine, collant les microorganismes aux phagocytes, et active la voie classique du complément. -formée de 5 sous-unités polypeptidiques identiques groupées autour d un site de fixation du calcium, pour former la pentraxine.

6 Structure et morphologie de la CRP Pepys M. B. et al Journal of clinical invest. 111:1805

7 Les collectines et les ficolines - Protéines plasmatiques qui lient les résidus carbohydrates présents à la surface des bactéries et des virus, et activent la phagocytose. - Elles ont des structures similaires: Elles sont formées de sous-unités trimériques contenant des régions «collagen -like» et des domaines C-terminaux globulaires. Ces domaines sont des domaines de lectines de type C pour les collectines et des domaines «fibrinogen-like» pour les ficolines. Elles fonctionnent comme des opsonines, collant les microorganismes aux phagocytes, et activent le complément par la voie des lectines. Les produits issus de la voie d activation du complément, en réponse induisent l inflammation, la cytolyse par les macrophages et attirent les phagocytes.

8 Structure des collectines et des ficolines Collectines: Domaines «lectin de type C» Ficolines: Domaines «fibrinogen-like» D après Holmskov U. et al Annu. Rev. Immunol. 21:547

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10 Les multiples activités du système du complément

11 Les interférons 1957: Isaacs et Lindenmann Des cellules exposées au virus influenza produisent un facteur soluble, l interféron, qui exerce une activité antivirale. Famille de cytokines dont l expression est induite chez les vertébrés en réponse à une infection virale.

12 Les interférons Type I famille de protéines homologues dans leur séquence aa: gène ancestral commun? IFNα IFNβ 20 gènes (13 codent des protéines fonctionnelles) 1 seul gène Type II IFNγ 1 seul gène

13 Les interférons Type I Type II Nomenclature Propriétés physiques Acides aminés Poids moléculaire Glycosylation IFNα IFNβ IFNγ non N-gly N-gly Organisation génétique Nombres de gènes Présence d introns Localisation chromosomique Inducteurs > non non oui Virus, ARNdb Virus, ARNdb Lectines, cytokines, mitogènes, antigènes

14 Induction des IFN par les microorganismes Virus Rickettsia Bactéries Listeria LPS des bactéries gram- Protéine M des strepto groupe A Mycoplasmes IFNα/β Protozoaires Plasmodium Toxoplasma

15 Induction des IFN en réponse à une activation des TLR ARNdb LPS IFN-α ARNsb CpG ADN Hertzog P.J. et al TRENDS in immunology 24:534

16 Induction des IFN en réponse à une activation des TLR (Kumar H. et al. BBRC 2009)

17 Induction des IFN par les virus Infection virale Activation des facteurs de transcription IRF3, IRF7 et NF-kB Interaction IRF3 et coactivateur CBP/p300: complexe DRAF1 Induction IFNα/β Taniguchi T. et al current opinion in immunology 14:111

18 Récepteurs pour les Interférons Stark G.R. et al Annu.Rev. Biochem. 67:227

19 Le récepteur IFNAR et la transduction du signal -Induction IFN par virus et ARN double brin -Liaison IFN sur récepteur -Induction de la voie de signalisation JAK/STAT -Induction de la transcription des gènes inductibles par les IFN: >100 gènes Katze M.G. et al Nature rev.immunol. 2:675

20 Transduction du signal -Liaison IFN sur récepteur -Phosphorylation de JAK1 et Tyk2 -Recrutement et phosphorylation de STAT1 et STAT2 -Formation du complexe ISGF3 (STAT1/2 et p48=irf9) et du complexe AAF (dimère STAT1) -Translocation dans le noyau -Liaison à l ADN sur séquence ISRE «IFN Stimulated Gene Factor 3» ou GAS «IFNγ-activated site» Taniguchi T. et al current opinion in immunology 14:111

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22 Gènes induits par les IFN: ISG «IFN stimulated genes» Action antivirale

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24 Action antivirale des IFN: La PKR = p68 kinase eif2 impliqué dans l initiation de la synthèse protéique eif2 phosphorylé ne peut pas être recyclé donc inhibition de la traduction

25 Action antivirale des IFN: La 2 5 OAS 2-5A synthétase inactive ARN db 2-5A synthétase active ATP polymérisation ATP en Oligomères série d oligomères liés en 2-5 endoribonucléase Inactive Ex: RNase L endoribonucléase active Dégradation de l ARN

26 Action antivirale des IFN: La 2 5 OAS

27 Action antivirale des IFN: Les protéines Mx Famille de GTPases qui inhibent la synthèse et/ou la maturation des transcrits viraux par trapping en sortie du RE. Action antivirale sur le virus influenza

28 Actions pléïotropes des IFN de type I Immunité innée Antitumoral Antiviral Antiprolifératif Activation cellules du système immunitaire Antiapoptotique Autoimmunité IFNα/β Chimiokines et cytokines Différenciation Lien immunité innée et adaptative

29 Quelles sont les cellules productrices d IFNα/β? Cellules stimulées par le HSV PBMC: cellules totales du sang périphérique Mono: monocytes CD11c+ DC: cellules dendritiques myéloïdes IPC: Natural «IFNα/β Producing Cells»= cellules dendritiques plasmacytoïdes Kadowaki N. et al J. Exp. Med 192:210

30 Rôle des IFN dans l induction de l immunité adaptative Le bon A. et al current opinion in immunology 14:432

31 Les IFNα/β: lien entre l immunité innée et l immunité adaptative Belardelli F. et al TRENDS in immunology 23:201

32 Les effets des IFNα/β sur le système immunitaire Cellules de l immunité innée Activité NK Cytotoxicité dépendante des macrophages Cellules présentatrices de l antigène Expression CMH I Différentiation et activation des DC Cellules de l immunité adaptative Production d Acs Réponses de type Th1 Activités CTL in vivo Prolifération des T CD8+ mémoires in vivo Survie in vitro des T activés

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