Soutenance mémoire
L’interféron gamma
Les interférons forment une famille de protéines apparentées sur le plan fonctionnel et synthétisées par les cellules eucaryotes en réponse à l’action des virus et des différents stimuli naturels ou artificiels. L’interféron gamma ou interféron de type II a été initialement décrit comme une cytokine antivirale tout comme les interférons de type I (dont les interférons alpha et béta). (1) Les interférons tirent leur nom du fait qu’ils interfèrent dans le développement des infections virales. (2) L’interféron gamma est aussi impliqué dans la lutte contre les infections parasitaires et bactériennes ainsi que dans les processus d’immunosurveillance et d’échappement des tumeurs. Au stade actuel des connaissances, l’interféron gamma semble être moins puissant que les interférons de type I. L’interféron gamma est majoritairement sécrété par les cellules NK (Natural Killer), NKT (Natural Killer T), les lymphocytes T cytotoxiques CD8+ et les lymphocytes auxiliaires de type I CD4+ Th1.
Le gène codant pour l’interféron gamma
Le gène codant pour l’interféron gamma se positionne sur la bande chromosomique 12q15 à proximité des microsatellites D12S335 et D12S313. L’acide désoxyribonucléique (ADN) de l’interféron gamma a, pour la première fois, été purifié et caractérisé en 1982 par Derynck et son équipe.(1) Ce gène est composé de 6 kilos bases ainsi que d’une séquence promotrice comportant une boîte TATA et une séquence servant de site de reconnaissance à l’ARN polymérase.
Des séquences homologues à celles qui précèdent les gènes codant pour l’interféron alpha et l’interféron béta sont identifiées dans la région promotrice, supposant une similarité dans la régulation de leur expression.
Le récepteur de l’interféron gamma
Le récepteur de l’interféron gamma est présent à la surface des cellules dendritiques et des cellules à capacité phagocytaire (comme les macrophages) et les polynucléaires neutrophiles. (6) Il fait partie de la famille des récepteurs des cytokines de classe II. Il s’agit d’un tétramère comportant deux chaînes R1 (IFN GR1) sur lesquelles se fixent l’interféron gamma et deux chaînes R2 (IFN-GR2) permettant la transduction du signal.
Le récepteur est composé d’une région cytoplasmique, d’une région extracellulaire glycosylée et d’un unique peptide transmembranaire. La partie intracellulaire contient des sites de liaison pour :
• JAK1 (Janus Kinase) et STAT1 (Signal Transducers and Activators of Transcription) sur la chaîne R1
• JAK2 sur la chaîne R2.
L’IFN-GR1 contient deux domaines globulaires composés de deux feuillets béta maintenus ensemble par des ponts disulfures.
Voie de signalisation de l’interféron gamma
Les Janus Kinases JAK1 et JAK2 sont associées aux domaines cytoplasmiques du récepteur, respectivement à la chaîne IFN-GR1 et IFN-GR2. En se fixant à son récepteur, l’interféron permet le rapprochement des deux chaînes du récepteur et active JAK1 et JAK2 mutuellement. (7) S’ensuit une phosphorylation des domaines intra-cytoplasmiques des chaînes IFN-GR1 ainsi que du site de fixation de la molécule STAT1 sur la chaîne IFN-R1. (1,3,6) Le facteur de transcription STAT1 va donc s’ancrer, se phosphoryler et se dimériser. (8) Ce dimère phospho-STAT1, formant le complexe GAF (Gammainterferon Activation Factor) jouera son rôle en atteignant le noyau et en le traversant pour permettre la transcription de gènes pro inflammatoires. (9) Il ira se fixer sur les sites GAS (Gamma interferon Activation Sequence) au niveau nucléaire.
Le rapprochement des 2 kinases JAK1 et JAK2 constitutives des 2 chaînes respectives du récepteur va permettre la formation d’un homodimère STAT1.
On peut citer les principaux effets de l’activation de la voie de l’interféron gamma :
• Action immuno-modulatrice de l’interféron gamma sur la réponse Th1
o Active la lignée lymphocytaire T plus que la lignée B
o Induit une réponse cellulaire par différenciation des lymphocytes T CD4+ en sous population effectrice Th1
o Stimule les lymphocytes T CD4+ qui produisent à leur tour l’interféron gamma
o Renforce l’aptitude des macrophages à tuer les pathogènes phagocytés
o Active la production d’opsonine
o Active la voie du complément
o Permet la commutation de classe d’anticorps et stimule la production d’anticorps IgG (Immunoglobulines G) favorisant la phagocytose.
• Augmentation de la présentation d’antigène par stimulation de production de CMH (Complexe Majeur d’Histocompatibilité) de type 1
• Stimulation de la sécrétion de radicaux libres oxygénés
• Action sur le cycle cellulaire et l’apoptose
• Régulation de la migration des leucocytes par production d’ICAM et VCAM en vue de permettre le rolling de la cellule et son intervention sur le site inflammatoire.
Régulation de l’activation du récepteur de l’interféron gamma
STAT1 agit comme facteur de transcription s’il est transporté vers le noyau. Il existe deux modèles décrivant l’entrée de STAT1 dans le noyau :
• Complexation avec l’importine Alpha-1 avec translocation par un pore nucléaire.
• Des signaux de localisation nucléaire présents dans le domaine Cterminal de l’interféron gamma permettraient l’entrée du dimère STAT1 dans le noyau.
La réponse Th1 active le promoteur de l’interféron gamma amplifiant la réponse immunitaire.
L’interféron, en se fixant sur son récepteur, induit la production d’une protéine inhibitrice assurant le feedback négatif sur l’expression du récepteur à la surface cellulaire. Cette protéine est la protéine SOCS-1 (Suppressor Of Cytokine Signalling) associée elle aussi aux protéines JAK1 et JAK2. (1) Cette même protéine inhibitrice promeut la dégradation des récepteurs en permettant la signalisation de ces récepteurs et leur ciblage vers la voie du protéasome.
Infections à mycobactérie et interféron gamma
Les mycobactéries sont des bactéries intracellulaires qui résident dans les macrophages des individus infectés. (19) En réponse à cette infection, les macrophages produisent de l’IL-12. Cette cytokine active les lymphocytes T et NK qui se répliquent et produisent de l’interféron gamma.(2) L’IFN gamma active la voie NFkB et STAT1 qui va permettre la synthèse de NADPH pour lyser la cellule infectée. De plus, le rôle du système immunitaire inné et son activation est un prérequis à l’activation du système immunitaire adaptatif via :
• Les PRR (Pattern Recognition Receptors) .
• Et plus spécifiquement les TLR (Toll-Like Receptors).
La compréhension des mécanismes immunologiques vis-à-vis des agents infectieux intracellulaires a permis de mettre en évidence des facteurs prédisposant aux infections disséminées à MNT et diverses pathologies associées. Les symptômes liés à la maladie pulmonaire aux mycobactéries non tuberculeuses (MNT) sont souvent non spécifiques et dépendent de la maladie pulmonaire sous-jacente. La toux chronique est présente chez presque 90% des patients ; la fatigue, la fièvre et la perte de poids sont moins fréquemment décrites qu’avec la tuberculose.
|
Table des matières
Introduction
I L’interféron gamma
I.1 Le gène codant pour l’interféron gamma
I.2 La structure
I.3 Le récepteur de l’interféron gamma
I.4 Voie de signalisation de l’interféron gamma
I.5 Régulation de l’activation du récepteur de l’interféron gamma
I.6 Infections à mycobactérie et interféron gamma
II. Les anomalies de la voie de signalisation de l’interféron gamma en pathologie humaine
II.1 Anomalies génétiques
II.2 Production d’auto-anticorps neutralisants anti-interféron gamma
2.1 Description dans la littérature
2.2 Le déterminant antigénique
2.3 Origine des auto-anticorps : hypothèses
2.4 Infections disséminées à MNT à auto-anticorps anti-interféron gamma neutralisant : maladie auto-immune ?
2.5 Effets biologiques des anticorps anti-interféron gamma
2.6 Modalités de détection
A La technique ELISA
B Cytométrie en flux
C Multiplex
Objectifs de la thèse
Patients et méthodes
I Sélection des groupes de patients
I.1 Groupe sélectionné d’après un critère biologique
I.2 Groupe sélectionné d’après un critère clinique
I.3 Groupe contrôle
II Méthodes
Résultats
I Protocole ELISA (Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)
I.1 L’antigène et le coating
I.2 Lavages
I.3 Saturation
I.4 Lavages
I.5 Dépôt des échantillons
I.6 Lavages
I.7 Dépôt du conjugué
I.8 Lavages
I.9 Révélation
I.10 Lecture de la plaque
II Corrélation entre plasma et sérum
III Validation du test par un anticorps anti-interféron gamma commercial
IV Définition de la valeur seuil à partir de sérums issus de l’Établissement Français du Sang (EFS)
V Résultats des cohortes sélectionnées à partir de critères biologiques et cliniques
V.1 Résultats de la cohorte sélectionnée selon des critères cliniques. (Sérums)
V.2 Résultats de la cohorte sélectionnée selon des critères biologiques (Plasmas)
VI Détermination de la répétabilité et de la reproductibilité63
VII Évaluation de la spécificité du signal obtenu avec notre technique ELISA
VIII Titration des échantillons positifs
IX Présentation des différents paramètres clinicobiologiques des patients à auto-anticorps anti-interféron gamma positif en ELISA
X Tests fonctionnels réalisés sur les échantillons positifs en ELISA
XI Tests ELISA réalisés sur deux échantillons positifs
validés par l’équipe de JL Casanova (CHU Necker)
Discussion
Conclusion
Bibliographie
