Résumé :

La phagocytose est le mécanisme d’internalisation et de dégradation de particules de grande taille, comme les microorganismes et les débris cellulaires. Ce processus est crucial pour la défense de l’hôte contre des agents pathogènes ainsi que pour le remodelage tissulaire. La phagocytose commence par la reconnaissance d’une particule par des récepteurs phagocytaires, qui déclenchent des voies de signalisation aboutissant à la polymérisation d’actine responsable de l’extension de la membrane plasmique autour de la particule cible jusqu’à former un compartiment appelé le phagosome. Le phagosome est ensuite soumis à un processus appelé maturation, qui mène à la dégradation du cargo.

Les macrophages sont des cellules phagocytaires professionnelles qui sont présentes dans presque tous les tissus de l’organisme. Les tissus sont des environnements complexes, dont la matrice extracellulaire fournit des signaux à la fois chimiques et mécaniques qui affectent le comportement des macrophages. En particulier, ces stimuli mécaniques sont altérés dans de nombreuses maladies. De plus, les rhinovirus humains (HRV) sont connus pour diminuer les fonctions des macrophages dans certaines maladies respiratoires chroniques, comme la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO). Par conséquent, nous nous sommes demandé si la phagocytose par les macrophages peut être modulée par les propriétés mécaniques du microenvironnement et par HRV16.

Nous avons montré que les fonctions d’adhérence et de phagocytose des macrophages primaires humains varient avec la rigidité de leur substrat. Afin de comprendre si la phagocytose influence la façon dont les cellules phagocytaires interagissent avec leur environnement, nous avons utilisé la microscopie de force de traction en temps réel et nous avons montré que les macrophages en train de phagocyter ont des interactions plus dynamiques avec leur substrat. La phagocytose déclenche une perte temporaire des podosomes de façon concomitante à la polymérisation d’actine à la coupe phagocytaire, et ceci est associé à une dégradation moindre de la matrice extracellulaire. Ces résultats démontrent l’existence d’une régulation réciproque entre phagocytose et adhérence chez les macrophages. Les propriétés mécaniques du microenvironnement influencent la phagocytose qui, en retour, affecte la façon dont les macrophages interagissent avec leur milieu.

Par ailleurs, nous avons montré que HRV16 altère la maturation des phagosomes dans les macrophages humains. L’expression de la petite GTPase ARL5b est augmentée après exposition au virus et la déplétion de cette protéine restaure une maturation normale des phagosomes. Pour mieux comprendre comment HRV16 affecte les fonctions des macrophages, nous avons étudié si ce virus peut entrer dans ces cellules et les infecter. Nous avons montré que HRV16 est effectivement internalisé par les macrophages humains par l’intermédiaire d’un récepteur cellulaire mais qu’il ne peut pas se répliquer de façon efficace dans ces cellules. Les macrophages déclenchent également une réponse antivirale à ce virus.

Dans l’ensemble, ces résultats mettent en lumière les manières dont la phagocytose par les macrophages humains est remarquablement affectée par des stimuli mécaniques du microenvironnement et par les rhinovirus humains.