Rôle de la voie Toll-Like Receptor 2 et de la phagocytose dans la production de cytokines par les cellules mononuclées phagocytaires en réponse à Staphylococcus aureus

Role of Toll-Like Receptor 2 and phagocytosis in Staphylococcus aureus-induced cytokines production by phagocytic mononuclear cells

• Auteur / Autrice : Ronan Kapétanovic
• Direction : Minou Adib-Conquy
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 5

Mots clés

Mots clés contrôlés

Staphylococcus aureus

immunologie

Phagocytose

Récepteur de type Toll-2

Protéine adaptatrice de signalisation NOD2

Résumé

Staphylococcus aureus est une bactérie à Gram positif responsable d'un nombre croissant de pathologies humaines. Notre étude a comme objectif d'étudier la production de cytokines par les cellules mononucléées phagocytaires (monocytes, macrophages péritonéaux et alvéolaires) en réponse à S. Aureus. Nous avons confirmé que la présence de TLR2 n'était pas indispensable pour la reconnaissance de S. Aureus par les macrophages péritonéaux. En revanche, l'activation du TLR2 et la phagocytose de la bactérie étaient requises simultanément pour les monocytes et les macrophages alvéolaires, afin d'obtenir une production optimale de cytokines. De plus, à l'aide d'inhibiteurs spécifiques, nous avons observé que p38 et la Pi3K avaient un rôle central dans ces deux voies d'activauon. Au contraire, Racl et ERK étaient important spécifiquement pour l'activation de la voie intracellulaire chez les macrophages péritonéaux ou alvéolaires. Nous avons cherché à identifier le récepteur intracellulaire permettant la détection de S. Aureus après phagocytose. La transfection d'un dominant-négatif de NOD2 dans la lignée macrophagique RAW 264. 7 inhibait fortement l'activation de NF-KB en réponse à S. Aureus. Mais en utilisant des cellules primaires ne possédant pas NOD2, nous avons observé que l'absence de ce récepteur n'avait pas d'incidence sur la production de cytokines. Enfin, l'injection en intra-nasal d'une souche de S. Aureus, n'a pas montré de différence entre les souris NOD2 déficientes et leurs congénères sauvages. Toutefois, les souris NOD2 déficientes semblaient se remettre plus rapidement de l'infection, que ce soit au niveau de la perte du poids que des lésions pulmonaires. En conclusion, nos travaux mettent en évidence une voie d'activauon des macrophages autre que le TLR2 et dépendante de la phagocytose. NOD2 ne semble pas jouer un rôle critique, lors de la réponse à S. Aureus, que ce soit in vitro ou in vivo. Enfin, nous avons pu observer qu'au sein même de la population mononucléée phagocytaire, il existe de grandes différences quant au rôle de la phagocytose dans la réponse à S. Aureus. Ceci souligne l'hétérogénéité de la réponse de ces phagocytes professionnels selon le compartiment dont ils proviennent.

Staphylococcus aureus is a Gram positive bacteria leading to an increasing number of human pathologies. The goal of our work was to study the S. Aureus-induced cytokine production by phagocytic mononuclear cells (i. E monocytes, peritoneal and alveolar macrophages). We confirmed that TLR2 was dispensable for peritoneal macrophage response to S. Aureus. In contrast, TLR2 activation and phagocytosis were both required to obtain a full cytokine production in monocytes and alveolar macrophages. Furthermore, with specific inhibitors, we observed that p38 and Pi3K had a key role in both activation pathways. On the contrary, Racl and ERK were important for macrophages intracellular pathway. We then investigated which receptor was detecting S. Aureus after phagocytosis. Transfection of a dominant-negative form of NOD2 in RAW 264. 7 macrophagic cell line inhibited strongly NF-KB activation in response to S. Aureus. However, using NOD2-deficient primary cells, we observed that the absence of NOD2 did not alter cytokine production. Finally, NOD2-/- animals responses were comparable to wild-type after intra-nasal injection of S. Aureus. Nevertheless, NOD2-/- mice recovered faster than wild-type (weigh gain and pulmonary lesions). In conclusion, our work shows the existence of a TLR2-independant activation pathway that relies on phagocytosis. NOD2 does not play a critical role in S. Aureus response, both in vivo and in vitro. Finally, we show that, in phagocytic mononuclear cells, there is a great discrepancy in the role of phagocytosis in the response to S. Aureus. This work underlines the heterogeneity in the phagocytic cells response depending on the compartment they are derived from.