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  Responsable : THEZE Jacques (jtheze@pasteur.fr)


  resume

 

L'IL-2 est une cytokine majeure du système immunitaire. Elle interagit avec un récepteur (RIL-2) composé de trois sous-unités (a, b et g). Nous développons trois grands axes de recherche :1) rôle de l'IL-2 dans le contrôle l'amplitude des réponses T et le maintien de l'homéostasie ; 2) caractérisation des voies de signalisation de l'IL-2 grâce à l'étude d'un mimétique de l'IL-2 humaine ; 3) l'impact de la dérégulation du système IL-2/RIL-2 sur l'immunodépression induite au cours de l'infection par le VIH.



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Mode d'action de l'IL-2 : contrôle de l'équilibre activation/ et maintien de l'homéostasie. (P. Chastagner, J. Reddy)

Nous avons cherché à d'identifier de nouveaux gènes dont l'expression est sous un contrôle étroit de l'IL-2. Une soustraction de banque de cDNA a été réalisée à partir d'une lignée cellulaire capable de proliférer avec de l'IL-2 ou de l'IL-4. Ceci, nous a conduit à la sélection de 66 transcrits différents. La cinétique d'expression de 8 de ces transcrits a suggéré que ces transcrits seraient induits au cours du phénomène d'activation /différenciation déclenché par l'IL-2 au niveau des lymphocytes T (L T). Un premier groupe de ces gènes codent pour des facteurs impliqués dans le contrôle de la transcription, CCCTC-binding factor, Jun inhibitor factor-1,et les facteurs de transcriptions E2F-4 et AMP-responsive element-binding protein, zhx-1. L'IL-2 augmente aussi l'expression de l'a-tubuline, une protéine du cytosquelette et de protéines plurifonctionnelles i.e. b-catenine et nucleolin. Par ailleurs, nous avons montré que le TNF-b fait partie des gènes précocement induits par l'IL-2, selon un mécanisme similaire à celui contrôlant la transcription la chaîne a de l'IL-2R, (activation de la voie Jak/STAT et fixation de STAT5 en amont du gène du TNF-b). L'étude de l'expression de ces gènes a été poursuivie in vivo dans des lignées de souris où le gène de l'IL-2 est invalidé ou non, (IL-2-/-, IL-2-/+). Les souris IL-2-/- se caractérisent dans les organes lymphoïdes secondaires par une prolifération aberrante des LT qui contraste avec un thymus normal (structure et fonction). Dans les souris IL-2 déficientes, nous avons observé un défaut d'expression de certains de ces gènes, spécifiquement au niveau des organes lymphoïdes secondaires. Dans ces organes, d'autres gènes de la famille du TNF (TNF-a, LT-b, TNFR1 et TNFR2) se sont révélés être, comme le TNF-b, sous le contrôle de l'IL-2. Le rôle critique joué par l'IL-2 sur l'expression de ces gènes pourrait être révélateur de leur rôle sur le contrôle de l'activation et de l'homéostasie des LT. Récemment, nous avons montré que la prolifération et la résistance excessive des LT des souris IL-2-/- sont associées à une plus forte expression de cFLIP, une protéine inhibitrice de l'activation de l'apoptose dépendante du TNF-R ou de FAS.

Caractérisation d'un nouvel agoniste de l'IL-2Rb humain. (R. Eckenberg,, J-L. Moreau, F. Gesbert.)

Dans le cadre d'une étude structure-fonction de l'IL-2 humaine, nous avons caractérisé un agoniste de la chaîne b de l'IL-2R, le peptide p1-30. Ce peptide est composé par les 30 premiers aminoacides de l'IL-2. L'étude des propriétés physico-chimiques de p1-30, en solution, a montré un repliement en hélice a et qu'il s'organise en tétramères. Des études de modélisation suggèrent que ces tétramères s'associent à des dimères de la partie extra-cytoplasmique la chaîne b de l'IL-2R humain. In vitro, P1-30 induit des activités biologiques similaires à celle d'un facteur de croissance ou de survie, sur des lignées cellulaires exprimant certaines combinaisons des trois chaînes de l'IL-2R humain. Nous projetons l'étude des voies de signalisation activées par des dimères IL-2Rb2 et un approfondissement des mécanismes des signaux de transduction de l'IL-2 via des hétérodimères bg, abg et b2. Une synergie est observée avec l'IL-2 l'IL-4, l'IL-9 et l'IL-15 des cytokines pour lesquelles la chaîne gc rentre dans la formation de leur récepteur respectif. Nous avons entrepris l'étude des cibles cellulaires potentielles de p1-30 parmi les lymphocytes circulants. L'induction d'une activité de type LAK et la sécrétion d'IFN-g . Conjointement nous avons observé que les cellules appartenant aux sous-populations lymphocytaires NK et CD8low qui expriment de façon constitutive la chaîne b de l'I-2R, présentent un phénotype de cellule activé. Les études de p1-30 présentent un intérêt fondamental en permettant une description plus précise de l'organisation et du fonctionnement du récepteur IL-2. Ces études sont aussi une porte à des perspectives thérapeutiques. Des résultats d'autres et de notre laboratoire indiquent que p1-30 ou des molécules dérivées permettent de susciter l'activation de cellules cytotoxciques avec un meilleur indexe thérapeutique que l'IL-2. Poursuivant cette perspective, nous avons entrepris des études dans un modèle de souris transgénique exprimant la chaîne b de l'IL2-R humaine.

Implication de l'IL-2 et de son récepteur dans l'immunopathologie associé à l'infection VIH et immunothérapie du VIH. (D. David, H. Keller, L. Bani, S. Beq, V. Pasquier, M. Kryworuchko, J-H. Colle.)

Les lymphocytes du sang circulant sont dévoués dans leur grande majorité à faire face aux nouveaux challenges antigéniques. Une diminution de la taille et l'altération des propriétés fonctionnelles de ce contingent cellulaire sont déterminantes dans la résistance aux agents infectieux.

Nous avons réalisé l'analyse de l'expression des trois chaînes de l'IL-2R à la surface des cellules lympho-monocytaires provenant du sang de patient VIH+ comparativement à des individus normaux. Chez les individus normaux, on observe deux profils d'expression qui recoupent la séparation schématique en cellules de la réponse non spécifique versus spécifique. Les cellules NK et les monocytes expriment respectivement de façon abondante soit la chaîne b soit g. La majorité des lymphocytes T (CD4, CD8) et B n'expriment pas à leur surface les trois chaînes de l'IL-2R. Néanmoins, la chaîne g est présente dans un compartiment intracellulaire des CD4, CD8, NK et des L B. Chez les patients VIH+ présentant une charge virale élevée, l'expression à la surface des trois chaînes du RIL-2 est observée sur un pourcentage important de CD8 et de L B. Chez ces patients, les LB manifestent une réactivité à l'IL-2 qui contraste avec l'insensibilité des CD8 et à une diminution de la réactivité des NK vis-à-vis de cette cytokine. Nous avons aussi étudié le statut du complexe IL-2/IL-2R chez des patients bénéficiant d'une tri thérapie et qui présentent un bon contrôle de la charge virale (virémie inférieure au seuil de détection). Grâce à la trithérapie, la plupart des patients présentent une remonté significative du compte des CD4 périphériques qui s'accompagnent d'une restauration d'une réactivité à l'IL-2 des CD8 et CD4. Néanmoins, les quelques patients dont le compte de CD4 n'est pas amélioré par une trithérapie, manifestent toujours un défaut de réactivité vis-à-vis de l'IL-2. La faible capacité de production d'IL-2 des CD4 de patients VIH+ a été considérée depuis longtemps, comme un facteur critique du mécanisme de l'immunodéficience. Les anomalies de fonctionnement de l'IL-2R que nous avons mis en évidence dans différents groupes de patients doivent aussi contribuer au déficit immunitaire des patients VIH. Plus récemment, nous avons réalisé l'analyse du complexe IL-2/IL-2R dans un groupe de patients ayant bénéficié d'un traitement par l'IL-2 car l'effet de la trithérapie sur leur compte des CD4 restait marginal. Après l'immunothérapie, nous avons observé conjointement à une remonté rapide des CD4, les changements suivant sur les CD4 : une diminution de la susceptibilité spontanée à mourir par apoptose, un accroissement de l'expression de Bcl-2 et l'acquisition d'une réactivité à l'IL-2. L'ensemble de ces études illustrent les nombreuses facettes revêtues par le déficit immunitaire induit par le VIH. Nos études actuelles ont pour objectif d'une part l'identification de la nature du défaut de réactivité de l'IL-2R et quelle est sa relation avec l'immunodépression et d'autre part l'identification du mécanisme de l'immunothérapie sur la restauration du compartiment des CD4 périphériques.



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