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Les peroxysomes sont impliqués dans la réponse immunitaire

Une collaboration franco-américaine, impliquant une équipe de l’Institut Pasteur associée à l’Inra et l'Inserm, a élucidé la cascade de réactions déclenchant la production d’interférons lambda (IFN λ), un acteur du système immunitaire particulièrement important dans les cellules de l’intestin, des poumons et du foie. De façon inattendue, sa production est liée à des organites cellulaires, les peroxysomes, dont la fonction principale connue est la détoxification des cellules. Ces travaux apportent une meilleure connaissance de ces interférons peu caractérisés, et permettent d’imaginer des stratégies thérapeutiques basées sur ces protéines.

hépatocytes  humains dans lesquels on induit une augmentation de la quantité de peroxysomes (détectés par le marqueur Pex14) par la surexpression d'une protéine contribuant à la genèse de ces organelles (Pex11beta). Lorsqu'on infecte ces cellules par un virus, on observe qu'elles surpoduisent de l'interferon lambda.. © Inra, Hélène Bierne
Par Service de presse
Mis à jour le 05/01/2015
Publié le 24/10/2014

Les interférons (IFN) sont des protéines synthétisées par l’organisme en réponse à une agression par des virus ou des bactéries. Leur rôle est d’activer le système immunitaire inné et de limiter la propagation des pathogènes, par exemple en provoquant le suicide des cellules infectées. L’IFN λ est l’un des trois types d’interférons connus, et le dernier à avoir été identifié, en 2003. S’il a d'abord été étudié pour sa puissante action antivirale, des chercheurs de l’Institut Pasteur, de l’Inra et de l’Inserm ont montré en 2012 qu’il était aussi impliqué dans la réponse immunitaire contre les bactéries1. L'action de l’IFN λ, encore mal connue, est dominante dans les cellules épithéliales particulièrement exposées aux bactéries et aux virus, comme celles de l’intestin, du foie et du poumon.

Les mêmes équipes de l’Institut Pasteur, de l’Inra et de l’Inserm avec une équipe de Harvard Medical School, sont parvenues à décrire la voie de signalisation permettant la production d’IFN λ. Ils ont ainsi montré le rôle central d’organites cellulaires très présents dans les cellules épithéliales appelés peroxysomes. Ceux-ci sont bien connus pour leur rôle métabolique : ils sont chargés d’oxyder de nombreuses molécules organiques et de dégrader des produits nocifs pour la cellule tels que les radicaux libres. L’étude franco-américaine identifie à présent leur rôle important dans le système immunitaire. Les scientifiques ont montré que les peroxysomes reçoivent les signaux provenant de récepteurs cellulaires qui reconnaissent les agresseurs. Ensuite, ils induisent l’expression du gène codant pour l’interféron λ. Cette cascade de réactions est déclenchée aussi bien par des virus comme la dengue ou les rotavirus responsables de gastroentérites, que par des bactéries comme la Listeria.

Les chercheurs ont ensuite montré que des patients atteints de pathologies liées à une absence ou une altération des peroxysomes présentent effectivement un dérèglement de la réponse immunitaire déclenchée par les virus.

Ces travaux démontrent la double fonction des peroxysomes, et pointent le lien étroit entre le métabolisme et le système immunitaire. Par ailleurs, ils ouvrent la voie à l’utilisation d’IFN λ dans des traitements thérapeutiques afin de renforcer la réponse immunitaire des patients.

 

(1) Bierne et al. Activation of Type III Interferon Genes by Pathogenic Bacteria in Infected Epithelial cells and Mouse Placenta. PLOS ONE, 14 juin 2012, DOI:10.1371/journal.pone.0039080

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Inra Presse
Département(s) associé(s) :
Microbiologie et chaîne alimentaire, Alimentation humaine
Centre(s) associé(s) :
Jouy-en-Josas

Référence

Charlotte Odendall, Evelyn Dixit, Fabrizia Stavru, Helene Bierne, Kate M. Franz, Ann Fiegen, Steeve Boulant, Lee Gehrke, Pascale Cossart and Jonathan C. Kagan. Diverse intracellular pathogens activate Type III Interferon expression from peroxisomes. Nature Immunology, 22 juin 2014. doi:10.1038/ni.2915.