Résumé :
L’épithélium intestinal joue un rôle central dans la protection de l’organisme contre les pathogènes en agissant à la fois comme une barrière physique, mais également en initiant la réponse immunitaire innée après la détection de microorganismes. Cette réponse immunitaire, initiée par les cellules épithéliales intestinales, est régie par des récepteurs extra- et intracellulaires qui détectent un large panel de microorganismes. Cette reconnaissance déclenche des voies de signalisation pro-inflammatoire qui conduisent à la production de cytokines et chimiokines, qui assurent le recrutement et l’activation de cellules immunitaires aux sites d’infection afin d’éliminer les pathogènes.
Shigella flexneri est une bactérie entéroinvasive à Gram négatif, responsable de la shigellose chez l’Homme. Au cours de l’infection des cellules épithéliales intestinales par cette bactérie, l’ADP-heptose (ADPH), un intermédiaire de la voie de biosynthèse du LPS, est détecté dans le cytosol des cellules hôtes par la kinase atypique ALPK1. Ce mécanisme déclenche une réponse immunitaire innée dépendante de la protéine adaptatrice TIFA, et de son partenaire TRAF6, associé de manière constitutive. La reconnaissance de l’ADPH par ALPK1 dans les cellules induit la phosphorylation de TIFA et son oligomérisation massive en larges structures, appelées TIFAsomes. Ceci conduit à l’activation de la voie de signalisation NF-κB et à l’expression de gènes pro-inflammatoires. L’axe ADPH/ALPK1/TIFA a également été décrit au cours de l’infection par Yersinia pseudotuberculosis, Helicobacter pylori et Campylobacter jejuni, et les acteurs de cette voie de signalisation sont aussi impliqués dans diverses maladies non-infectieuses, comme certains cancers. Cependant, le mode de régulation et le devenir des TIFAsomes ne sont pas connus.
Au cours de ma thèse, j’ai mis en évidence que les TIFAsomes se forment en quelques minutes après la détection de l’ADPH et qu’ils persistent durant plusieurs heures dans les cellules. En aval de cette reconnaissance, l’activation des voies de signalisation NF-κB et des MAPKs p38 et JNK est rapide et transitoire. De plus, les kinases TAK1 et TBK1 sont recrutées sur les TIFAsomes, suggérant que ces structures agissent comme des plateformes de signalisation. Le suivi de TIFAsomes individuels par imagerie cellulaire sur cellules vivantes montre que les TIFAsomes sont des structures dynamiques, dont les mouvements sont limités dans les cellules. De plus, mes résultats démontrent qu’ils fusionnent entre eux avant d’être dégradés. Cette dégradation dépend de l’activité du protéasome et de l’activité E3 ubiquitine ligase de TRAF6. En conclusion, mes résultats décrivent la régulation spatio-temporelle des TIFAsomes après détection de l’ADPH, et contribuent ainsi à une meilleure compréhension de cette nouvelle voie de l’immunité innée qui est mise en jeu dans certaines infections par les bactéries à Gram négatif.