Sex hormone regulation of innate immunity in the female reproductive tract : the role of epithelial cells in balancing reproductive potential with protection against sexually transmitted pathogens

The immune system in the female reproductive tract (FRT) does not mount an attack against HIV or other sexually transmitted infections (STI) with a single endogenously produced microbicide or with a single arm of the immune system. Instead, the body deploys dozens of innate antimicrobials to the secretions of the female reproductive tract. Working together, these antimicrobials along with mucosal antibodies attack many different viral, bacterial and fungal targets. Within the FRT, the unique challenges of protection against sexually transmitted pathogens coupled with the need to sustain the development of an allogeneic fetus have evolved in such a way that sex hormones precisely regulate immune function to accomplish both tasks. The studies presented in this review demonstrate that estradiol and progesterone secreted during the menstrual cycle act both directly and indirectly on epithelial cells and other immune cells in the reproductive tract to modify immune function in a way that is unique to specific sites throughout the FRT. As presented in this review, studies from our laboratory and others demonstrate that the innate immune response is under hormonal control, varies with the stage of the menstrual cycle, and as such is suppressed at mid-cycle to optimize conditions for successful fertilization and pregnancy. In doing so, a window of STI vulnerability is created during which potential pathogens including HIV enter the reproductive tract to infect host targets.

Pulmonary innate immunity in children with protracted bacterial bronchitis

Objective To determine bronchoalveolar lavage (BAL) levels of 3 innate immunity components (human alpha-defensin-2 [hBD2], mannose-binding lectin [MBL], and surfactant protein-A [SP-A], the relationship with airway neutrophilia and infection, and cytokine production of stimulated BAL cells in children with current protracted bacterial bronchitis (PBB), children with resolved PBB (PBB well), and controls. Study design BAL of 102 children (mean age 2.8 years) fulfilling predefined criteria of current PBB (n=61), PBB well (n=20), and controls (n=21) was cultured (quantitative bacteriology) and viruses examined by polymerase chain reaction. hBD2, MBL, and SP-A were measured, and cytokine production of lipopolysaccharide-stimulated BAL cells were determined. Results Median hBD2 and MBL levels were significantly higher in the current PBB group (hBD2 = 164.4, IQR 0-435.5pg/mL; MBL = 1.7, 0.4-4ng/mL) than in the PBB well group (hBD2 = 0, IQR 0-85.2; MBL = 0.6, IQR 0.03-2.9) and controls (hBD2 = 3.6, IQR 0-126; MBL = 0.4, IQR 0.02-79). hBD2 was significantly higher in children with airway infection (n = 54; median 76.9, IQR 0-397.3) compared with those without (n = 48; 0, IQR 0-236.3), P=0.04. SP-A levels and cytokine production of stimulated BAL cells were similar between groups. Conclusion In children's airways, hBD2, but not MBL and SP-A, relates to inflammation and infection. In children with PBB, mechanisms involving airway hBD2 and MBL are augmented. These pulmonary innate immunity components and the ability of BAL cells to respond to stimuli are unlikely to be deficient.

Breastmilk-saliva interactions boost innate immunity by regulating the oral microbiome in early infancy

Introduction Xanthine oxidase (XO) is distributed in mammals largely in the liver and small intestine, but also is highly active in milk where it generates hydrogen peroxide (H2O2). Adult human saliva is low in hypoxanthine and xanthine, the substrates of XO, and high in the lactoperoxidase substrate thiocyanate, but saliva of neonates has not been examined. Results Median concentrations of hypoxanthine and xanthine in neonatal saliva (27 and 19 μM respectively) were ten-fold higher than in adult saliva (2.1 and 1.7 μM). Fresh breastmilk contained 27.3±12.2 μM H2O2 but mixing baby saliva with breastmilk additionally generated >40 μM H2O2, sufficient to inhibit growth of the opportunistic pathogens Staphylococcus aureus and Salmonella spp. Oral peroxidase activity in neonatal saliva was variable but low (median 7 U/L, range 2–449) compared to adults (620 U/L, 48–1348), while peroxidase substrate thiocyanate in neonatal saliva was surprisingly high. Baby but not adult saliva also contained nucleosides and nucleobases that encouraged growth of the commensal bacteria Lactobacillus, but inhibited opportunistic pathogens; these nucleosides/bases may also promote growth of immature gut cells. Transition from neonatal to adult saliva pattern occurred during the weaning period. A survey of saliva from domesticated mammals revealed wide variation in nucleoside/base patterns. Discussion and Conclusion During breast-feeding, baby saliva reacts with breastmilk to produce reactive oxygen species, while simultaneously providing growth-promoting nucleotide precursors. Milk thus plays more than a simply nutritional role in mammals, interacting with infant saliva to produce a potent combination of stimulatory and inhibitory metabolites that regulate early oral–and hence gut–microbiota. Consequently, milk-saliva mixing appears to represent unique biochemical synergism which boosts early innate immunity.

Innate immunity and its control in the pathogenesis of inflammatory rheumatic diseases

The pathogenesis of inflammatory rheumatic diseases, including rheumatoid arthritis (RA) and spondyloarthropathies (SpAs) such as reactive arthritis (ReA), is incompletely understood. ReA is a sterile joint inflammation, which may follow a distal infection caused by Gram-negative bacteria that have lipopolysaccharide (LPS) in their outer membrane. The functions of innate immunity that may affect the pathogenesis, prognosis and treatment of these diseases were studied in this thesis. When compared with healthy controls, whole blood monocytes of healthy subjects with previous ReA showed enhanced capacity to produce TNF, an essential proinflammatory cytokine, in response to adherent conditions (mimicking vascular endothelium made adherent by inflammatory signals) and non-specific protein kinase C stimulation. Also, blood neutrophils of these subjects showed high levels of CD11b, an important adhesion molecule, in response to adherence or LPS. Thus, high responsiveness of monocytes and neutrophils when encountering inflammatory stimuli may play a role in the pathogenesis of ReA. The results also suggested that the known risk allele for SpAs, HLA-B27, may be an additive contributor to the observed differences. The promoter polymorphisms TNF 308A and CD14 (gene for an LPS receptor component) 159T were found not to increase the risk of acute arthritis. However, all female patients who developed chronic SpA had 159T and none of them had 308A, possibly reflecting an interplay between hormonal and inflammatory signals in the development of chronic SpA. Among subjects with early RA, those having the polymorphic TLR4 +896G allele (causing the Asp299Gly change in TLR4, another component of LPS receptor) required a combination of disease-modifying antirheumatic drugs to achieve remission. It is known that rapid treatment response is essential in order to maintain the patients work ability. Hence, +896G might be a candidate marker for identifying the patients who need combination treatment. The production of vascular endothelial growth factor (VEGF), which strongly promotes vascular permeability and angiogenesis that takes place e.g. early in rheumatic joints, was induced by LPS and inhibited by interferon (IFN)-alpha in peripheral blood mononuclear cells. These long-living cells might provide a source of VEGF when stimulated by LPS and migrating to inflamed joints, and the effect of IFN-alpha may contribute to the clinical efficacy of this cytokine in inhibiting joint inflammation.

A fibrinogen-related protein from bay scallop Argopecten irradians involved in innate immunity as pattern recognition receptor

The family of fibrinogen-related proteins (FREPs) is a group of proteins with fibrinogen-like domains. Many members of this family play important roles as pattern recognition receptors in innate immune responses. The cDNA of bay scallop Argopecten irradians FREP (designated as AiFREP) was cloned by rapid amplification of cDNA ends (RACE) method based on the expressed sequence tag (EST). The full-length cDNA of AiFREP was of 990 bp. The open reading frame encoded a polypeptide of 251 amino acids, including a signal sequence and a 213 amino acids fibrinogen-like domain. The fibrinogen-like domain of AiFREP was highly similar to those of mammalian ficolins and other FREPs. The temporal expression of AiFREP mRNA in hemolymph was examined by fluorescent quantitative real-time PCR. The mRNA level of scallops challenged by Listonella anguillarum was significantly up-regulated, peaked to 9.39-fold at 9 h after stimulation, then dropped back to 4.37-fold at 12 h, while there was no significant change in the Micrococcus luteus challenged group in all periods of treatment. The function of AiFREP was investigated by recombination and expression of the cDNA fragment encoding its mature peptide in Escherichia coli Rosetta gami (DE3). The recombinant AiFREP (rAiFREP) agglutinated chicken erythrocytes and human A, B, O-type erythrocytes. The agglutinating activities were calcium-dependent and could be inhibited by acetyl group-containing carbohydrates. rAiFREP also agglutinated Gram-negative bacteria E. coli JM109, L anguillarum and Gram-positive bacteria M. luteus in the presence of calcium ions. These results collectively suggested that AiFREP functions as a pattern recognition receptor in the immune response of bay scallop and contributed to nonself recognition in invertebrates, which would also provide clues for elucidating the evolution of the lectin pathway of the complement system. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

The lipopolysaccharide core of Brucella abortus acts as a shield against innate immunity recognition

Innate immunity recognizes bacterial molecules bearing pathogen-associated molecular patterns to launch inflammatory responses leading to the activation of adaptive immunity. However, the lipopolysaccharide (LPS) of the gram-negative bacterium Brucella lacks a marked pathogen-associated molecular pattern, and it has been postulated that this delays the development of immunity, creating a gap that is critical for the bacterium to reach the intracellular replicative niche. We found that a B. abortus mutant in the wadC gene displayed a disrupted LPS core while keeping both the LPS O-polysaccharide and lipid A. In mice, the wadC mutant induced proinflammatory responses and was attenuated. In addition, it was sensitive to killing by non-immune serum and bactericidal peptides and did not multiply in dendritic cells being targeted to lysosomal compartments. In contrast to wild type B. abortus, the wadC mutant induced dendritic cell maturation and secretion of pro-inflammatory cytokines. All these properties were reproduced by the wadC mutant purified LPS in a TLR4-dependent manner. Moreover, the core-mutated LPS displayed an increased binding to MD-2, the TLR4 co-receptor leading to subsequent increase in intracellular signaling. Here we show that Brucella escapes recognition in early stages of infection by expressing a shield against recognition by innate immunity in its LPS core and identify a novel virulence mechanism in intracellular pathogenic gram-negative bacteria. These results also encourage for an improvement in the generation of novel bacterial vaccines.

Innate immunity in the deep sea hydrothermal vent mussel Bathymodiolus azoricus

The interaction between microorganisms and host defense mechanisms is a decisive factor for the survival of marine bivalves. They rely on cell-mediated and humoral reactions to overcome the pathogens that naturally occur in the marine environment. In order to understand host defense reactions in animals inhabiting extreme environments we investigated some of the components from the immune system of the deep sea hydrothermal vent mussel Bathymodiolus azoricus. Cellular constituents in the hemolymph and extrapallial fluid were examined and led to the identification of three types of hemocytes revealing the granulocytes as the most abundant type of cell. To further characterize hemocyte types, the presence of cell surface carbohydrate epitopes was demonstrated with fluorescent WGA lectin, which was mostly ascribed to the granulocytes. Cellular reactions were then investigated by means of phagocytosis and by the activation of putative MAPKs using the microbial compounds zymosan, glucan, peptidoglycan and lipopolysaccharide. Two bacterial agents, Bacillus subtilis and Vibrio parahaemolyticus, were also used to stimulate hemocytes. The results showed that granulocytes were the main phagocytic cells in both hemolymph and extrapallial fluid of B. azoricus. Western blotting analyses using commercially available antibodies against ERK, p38 and JNK, suggested that these putative kinases are involved in signal transduction pathways during experimental stimulation of B. azoricus hemocytes. The fluorescent Ca²⁺ indicator Fura-2 AM was also insightful in demonstrating hemocyte stimulation in the presence of laminarin or live V. parahaemolyticus. Finally, the expression of the antibacterial gene mytilin was analyzed in gill tissues by means of RT-PCR and whole-mount in situ hybridization. Mytilin transcripts were localized in hemocytes underlying gill epithelium. Moreover, mytilin was induced by exposure of live animals to V. parahaemolyticus. These findings support the premise of a conserved innate immune system in B. azoricus. Such system is comparable to other Bivalves and involves the participation of cellular and humoral components. © 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

HARNESSING iNKT CELLS WITH RECOMBINANT CD1d FUSION PROTEINS TO REDIRECT INNATE AND ADAPTIVE IMMUNITY TO THE TUMOR

Les thérapies du cancer, comme la radiothérapie et la chimiothérapie, sont couramment utilisées mais ont de nombreux effets secondaires. Ces thérapies invasives pour le patient nécessitent d'être améliorées et de nombreuses avancées ont été faites afin d'adapter et de personnaliser le traitement du cancer. L'immunothérapie a pour but de renforcer le système immunitaire du patient et de le rediriger de manière spécifique contre la tumeur. Dans notre projet, nous activons les lymphocytes Invariant Natural Killer T (iNKT) afin de mettre en place une immunothérapie innovatrice contre le cancer. Les cellules iNKT sont une unique sous-population de lymphocytes T qui ont la particularité de réunir les propriétés de l'immunité innée ainsi qu'adaptative. En effet, les cellules iNKT expriment à leur surface des molécules présentes aussi sur les cellules tueuses NK, caractéristique de l'immunité innée, ainsi qu'un récepteur de cellules T (TCR) qui représente l'immunité adaptative. Les cellules iNKT reconnaissent avec leur TCR des antigènes présentés par la molécule CD1d. Les antigènes sont des protéines, des polysaccharides ou des lipides reconnus par les cellules du système immunitaire ou les anticorps pour engendrer une réponse immunitaire. Dans le cas des cellules iNKT, l'alpha-galactosylceramide (αGC) est un antigène lipidique fréquemment utilisé dans les études cliniques comme puissant activateur. Après l'activation des cellules iNKT avec l'αGC, celles-ci produisent abondamment et rapidement des cytokines. Ces cytokines sont des molécules agissant comme des signaux activateurs d'autres cellules du système immunitaire telles que les cellules NK et les lymphocytes T. Cependant, les cellules iNKT deviennent anergiques après un seul traitement avec l'αGC c'est à dire qu'elles ne peuvent plus être réactivées, ce qui limite leur utilisation dans l'immunothérapie du cancer. Dans notre groupe, Stirnemann et al ont publié une molécule recombinante innovante, composée de la molécule CD1d soluble et chargée avec le ligand αGC (αGC/sCD1d). Cette protéine est capable d'activer les cellules iNKT tout en évitant l'anergie. Dans le système immunitaire, les anticorps sont indispensables pour combattre une infection bactérienne ou virale. En effet, les anticorps ont la capacité de reconnaître et lier spécifiquement un antigène et permettent l'élimination de la cellule qui exprime cet antigène. Dans le domaine de l'immunothérapie, les anticorps sont utilisés afin de cibler des antigènes présentés seulement par la tumeur. Ce procédé permet de réduire efficacement les effets secondaires lors du traitement du cancer. Nous avons donc fusionné la protéine recombinante αGC/CD1d à un fragment d'anticorps qui reconnaît un antigène spécifique des cellules tumorales. Dans une étude préclinique, nous avons démontré que la protéine αGC/sCD1d avec un fragment d'anticorps dirigé contre la tumeur engendre une meilleure activation des cellules iNKT et entraîne un effet anti-tumeur prolongé. Cet effet anti-tumeur est augmenté comparé à une protéine αGC/CD1d qui ne cible pas la tumeur. Nous avons aussi montré que l'activation des cellules iNKT avec la protéine αGC/sCD1d-anti-tumeur améliore l'effet anti- tumoral d'un vaccin pour le cancer. Lors d'expériences in vitro, la protéine αGC/sCD1d-anti- tumeur permet aussi d'activer les cellules humaines iNKT et ainsi tuer spécifiquement les cellules tumorales humaines. La protéine αGC/sCD1d-anti-tumeur représente une alternative thérapeutique prometteuse dans l'immunothérapie du cancer. - Les cellules Invariant Natural Killer T (iNKT), dont les effets anti-tumoraux ont été démontrés, sont de puissants activateurs des cellules Natural Killer (NK), des cellules dendritiques (DC) et des lymphocytes T. Cependant, une seule injection du ligand de haute affinité alpha-galactosylceramide (αGC) n'induit une forte activation des cellules iNKT que durant une courte période. Celle-ci est alors suivie d'une longue phase d'anergie, limitant ainsi leur utilisation pour la thérapie. Comme alternative prometteuse, nous avons montré que des injections répétées d'αGC chargé sur une protéine recombinante de CD1d soluble (αGC/sCD1d) chez la souris entraînent une activation prolongée des cellules iNKT, associée à une production continue de cytokine. De plus, le maintien de la réactivité des cellules iNKT permet de prolonger l'activité anti-tumorale lorsque la protéine αGC/sCD1d est fusionnée à un fragment d'anticorps (scFv) dirigé contre la tumeur. L'inhibition de la croissance tumorale n'est optimale que lorsque les souris sont traitées avec la protéine αGC/sCD1d-scFv ciblant la tumeur, la protéine αGC/sCD1d-scFv non-appropriée étant moins efficace. Dans le système humain, les protéines recombinantes αGC/sCD1d-anti-HER2 et anti-CEA sont capables d'activer et de faire proliférer des cellules iNKT à partir de PBMCs issues de donneurs sains. De plus, la protéine αGC/sCD1d-scFv a la capacité d'activer directement des clones iNKT humains en l'absence de cellules présentatrices d'antigènes (CPA), contrairement au ligand αGC libre. Mais surtout, la lyse des cellules tumorales par les iNKT humaines n'est obtenue que lorsqu'elles sont incubées avec la protéine αGC/sCD1d-scFv anti- tumeur. En outre, la redirection de la cytotoxicité des cellules iNKT vers la tumeur est supérieure à celle obtenue avec une stimulation par des CPA chargées avec l'αGC. Afin d'augmenter les effets anti-tumoraux, nous avons exploité la capacité des cellules iNKT à activer l'immunité adaptive. Pour ce faire, nous avons combiné l'immunothérapie NKT/CD1d avec un vaccin anti-tumoral composé d'un peptide OVA. Des effets synergiques ont été obtenus lorsque les traitements avec la protéine αGC/sCD1d-anti-HER2 étaient associés avec le CpG ODN comme adjuvant pour la vaccination avec le peptide OVA. Ces effets ont été observés à travers l'activation de nombreux lymphocytes T CD8+ spécifique de la tumeur, ainsi que par la forte expansion des cellules NK. Les réponses, innée et adaptive, élevées après le traitement avec la protéine αGC/sCD1d-anti-HER2 combinée au vaccin OVA/CpG ODN étaient associées à un fort ralentissement de la croissance des tumeurs B16- OVA-HER2. Cet effet anti-tumoral corrèle avec l'enrichissement des lymphocytes T CD8+ spécifiques observé à la tumeur. Afin d'étendre l'application des protéines αGC/sCD1d et d'améliorer leur efficacité, nous avons développé des fusions CD1d alternatives. Premièrement, une protéine αGC/sCD1d dimérique, qui permet d'augmenter l'avidité de la molécule CD1d pour les cellules iNKT. Dans un deuxième temps, nous avons fusionné la protéine αGC/sCD1d avec un scFv dirigé contre le récepteur 3 du facteur de croissance pour l'endothélium vasculaire (VEGFR-3), afin de cibler l'environnement de la tumeur. Dans l'ensemble, ces résultats démontrent que la thérapie médiée par la protéine recombinante αGC/sCD1d-scFv est une approche prometteuse pour rediriger l'immunité innée et adaptive vers le site tumoral. - Invariant Natural Killer T cells (iNKT) are potent activators of Natural Killer (NK), dendritic cells (DC) and T lymphocytes, and their anti-tumor activities have been well demonstrated. However, a single injection of the high affinity CD1d ligand alpha-galactosylceramide (αGC) leads to a strong but short-lived iNKT cell activation followed by a phase of long-term anergy, limiting the therapeutic use of this ligand. As a promising alternative, we have demonstrated that when αGC is loaded on recombinant soluble CD1d molecules (αGC/sCD1d), repeated injections in mice led to the sustained iNKT cell activation associated with continued cytokine secretion. Importantly, the retained reactivity of iNKT cell led to prolonged antitumor activity when the αGC/sCD1d was fused to an anti-tumor scFv fragments. Optimal inhibition of tumor growth was obtained only when mice were treated with the tumor-targeted αGC/CD1d-scFv fusion, whereas the irrelevant αGC/CD1d-scFv fusion was less efficient. When tested in a human system, the recombinant αGC/sCD1d-anti-HER2 and -anti-CEA fusion proteins were able to expand iNKT cells from PBMCs of healthy donors. Furthermore, the αGC/sCD1d-scFv fusion had the capacity to directly activate human iNKT cells clones without the presence of antigen-presenting cells (APCs), in contrast to the free αGC ligand. Most importantly, tumor cell killing by human iNKT cells was obtained only when co- incubated with the tumor targeted sCD1d-antitumor scFv, and their direct tumor cytotoxicity was superior to the bystander killing obtained with αGC-loaded APCs stimulation. To further enhance the anti-tumor effects, we exploited the ability of iNKT cells to transactivate the adaptive immunity, by combining the NKT/CD1d immunotherapy with a peptide cancer vaccine. Interestingly, synergistic effects were obtained when the αGC/sCD1d- anti-HER2 fusion treatment was combined with CpG ODN as adjuvant for the OVA peptide vaccine, as seen by higher numbers of activated antigen-specific CD8 T cells and NK cells, as compared to each regimen alone. The increased innate and adaptive immune responses upon combined tumor targeted sCD1d-scFv treatment and OVA/CpG vaccine were associated with a strong delay in B16-OVA-HER2 melanoma tumor growth, which correlated with an enrichment of antigen-specific CD8 cells at the tumor site. In order to extend the application of the CD1d fusion, we designed alternative CD1d fusion proteins. First, a dimeric αGC/sCD1d-Fc fusion, which permits to augment the avidity of the CD1d for iNKT cells and second, an αGC/sCD1d fused to an anti vascular endothelial growth factor receptor-3 (VEGFR-3) scFv, in order to target tumor stroma environment. Altogether, these results demonstrate that the iNKT-mediated immunotherapy via recombinant αGC/sCD1d-scFv fusion is a promising approach to redirect the innate and adaptive antitumor immune response to the tumor site.

How the gut links innate and adaptive immunity.

Mucosal surfaces represent the main sites in which environmental microorganisms and antigens interact with the host. Sentinel cells, including epithelial cells, lumenal macrophages, and intraepithelial dendritic cells, continuously sense the environment and coordinate defenses for the protection of mucosal tissues. The mucosal epithelial cells are crucial actors in coordinating defenses. They sense the outside world and respond to environmental signals by releasing chemokines and cytokines that recruit inflammatory and immune cells to control potential infectious agents and to attract cells able to trigger immune responses. Among immune cells, dendritic cells (DC) play a key role in controlling adaptive immune responses, due to their capacity to internalize foreign materials and to present antigens to naive T and B lymphocytes, locally or in draining organized lymphoid tissues. Immune cells recruited in epithelial tissues can, in turn, act upon the epithelial cells and change their phenotype in a process referred to as epithelial metaplasia.

Innate immunity genes as determinants of resistance/susceptibility to human disease : studies in leukemia patients

La leucémie lymphoblastique aiguë des cellules Pré-B (B-ALL) reste le type de cancer le plus souvent diagnostiqué chez les enfants. Des études ont montré que des déterminants génétiques jouent un rôle important dans la susceptibilité/résistance au développement de ce cancer. À cet égard, les gènes Killer-cell Immunoglobulin-like Receptor (KIR) sont d'une importance particulière. Ces gènes sont fortement polymorphiques et codent pour des récepteurs qui contrôlent l’activité fonctionnelle des cellules Natural Killer (NK). Notre hypothèse est que les gènes activateurs des KIR s’associent avec la résistance innée pour développer la B-ALL. Afin d'évaluer cette hypothèse, nous avons entrepris une étude de cas-contrôles chez des enfants canadiens-français dans laquelle nous avons utilisé l'ADN génomique de 100 patients atteints de B-ALL ainsi que l’ADN de 245 individus sains. La présence ou l'absence de chaque gène KIR a été détectée par PCR en utilisant des amorces de séquences spécifiques. Nous avons trouvé que la présence des gènes KIR activateurs est significativement diminuée chez les enfants leucémiques par rapport aux témoins. En outre, le nombre de ces gènes a aussi montré une association significative linéaire avec la résistance au développement d’une B-ALL. Cela suggère des effets additifs de ces gènes permettant de conférer une protection contre ce cancer. Ces résultats pourraient être utiles afin de déceler de façon précoce les enfants ayant un risque de développer cette leucémie. Enfin, des stratégies thérapeutiques basées sur les récepteurs KIR pourraient être envisagées et s'avérer utiles concernant le traitement de ce cancer chez les enfants.

The nuclear pore complex and its transporters : from virus-host interactors to subverting the innate antiviral immunity

Les virus ont besoin d’interagir avec des facteurs cellulaires pour se répliquer et se propager dans les cellules d’hôtes. Une étude de l'interactome des protéines du virus d'hépatite C (VHC) par Germain et al. (2014) a permis d'élucider de nouvelles interactions virus-hôte. L'étude a également démontré que la majorité des facteurs de l'hôte n'avaient pas d'effet sur la réplication du virus. Ces travaux suggèrent que la majorité des protéines ont un rôle dans d'autres processus cellulaires tel que la réponse innée antivirale et ciblées pas le virus dans des mécanismes d'évasion immune. Pour tester cette hypothèse, 132 interactant virus-hôtes ont été sélectionnés et évalués par silençage génique dans un criblage d'ARNi sur la production interferon-beta (IFNB1). Nous avons ainsi observé que les réductions de l'expression de 53 interactants virus-hôte modulent la réponse antivirale innée. Une étude dans les termes de gène d'ontologie (GO) démontre un enrichissement de ces protéines au transport nucléocytoplasmique et au complexe du pore nucléaire. De plus, les gènes associés avec ces termes (CSE1L, KPNB1, RAN, TNPO1 et XPO1) ont été caractérisé comme des interactant de la protéine NS3/4A par Germain et al. (2014), et comme des régulateurs positives de la réponse innée antivirale. Comme le VHC se réplique dans le cytoplasme, nous proposons que ces interactions à des protéines associées avec le noyau confèrent un avantage de réplication et bénéficient au virus en interférant avec des processus cellulaire tel que la réponse innée. Cette réponse innée antivirale requiert la translocation nucléaire des facteurs transcriptionnelles IRF3 et NF-κB p65 pour la production des IFNs de type I. Un essai de microscopie a été développé afin d'évaluer l’effet du silençage de 60 gènes exprimant des protéines associés au complexe du pore nucléaire et au transport nucléocytoplasmique sur la translocation d’IRF3 et NF-κB p65 par un criblage ARNi lors d’une cinétique d'infection virale. En conclusion, l’étude démontre qu’il y a plusieurs protéines qui sont impliqués dans le transport de ces facteurs transcriptionnelles pendant une infection virale et peut affecter la production IFNB1 à différents niveaux de la réponse d'immunité antivirale. L'étude aussi suggère que l'effet de ces facteurs de transport sur la réponse innée est peut être un mécanisme d'évasion par des virus comme VHC.