Comment le virus du rhume facilite les surinfections bactériennes
Publié par Adrien le 12/12/2019 à 08:00
Source: CNRS INSB
Les rhinovirus humains, responsables du rhume, sont capables de diminuer la capacité des macrophages à capturer des bactéries respiratoires, qui peuvent alors se développer comme bactéries opportunistes, en particulier chez les patients souffrant de bronchopathie chronique obstructive (BPCO). Pour cela, les rhinovirus ciblent la protéine (Une protéine est une macromolécule biologique composée par une ou plusieurs chaîne(s) d'acides aminés liés entre eux par des liaisons peptidiques. En général, on parle de protéine lorsque la...) Arpin, dont le rôle majeur dans la phagocytose est donc révélé ici par ces virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une forme...) ! Ces travaux viennent d'être publiés dans le journal EMBO reports.

Les rhinovirus humains sont des virus de la famille des Picornaviridae qui infectent les voies aériennes supérieures et causent des infections en général bénignes, majoritairement des rhumes. Cependant, pour des personnes atteintes de maladies inflammatoires chroniques comme la Broncho-Pneumopathie Chronique Obstructive (La Broncho-Pneumopathie Chronique Obstructive, abrégée BPCO, est un groupe de maladies chroniques systémiques d'origine respiratoire, atteignant les bronches. Au Québec, la maladie est...) (BPCO) ou l'asthme (L'asthme (phon. : [asm]) du latin asthma signifiant « respiration difficile », est une maladie du système respiratoire touchant les voies aériennes supérieures et notamment les deux bronches,...), ces infections virales aggravent les symptômes et conduisent fréquemment à des surinfections bactériennes.


La protéine Arpin inhibitrice du complexe Arp2/3 joue un rôle majeur lors de la capture (Une capture, dans le domaine de l'astronautique, est un processus par lequel un objet céleste, qui passe au voisinage d'un astre, est retenu dans la gravisphère de ce dernier. La capture de l'objet céleste...) de bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le...) et la formation des phagosomes. Son expression est diminuée dans les macrophages traités par le rhinovirus humain 16, ce qui conduit à réduire les capacités phagocytaires des macrophages dans ces conditions et contribue aux exacerbations.
© Florence (Florence (en italien Firenze) est une ville d'Italie, capitale de la région de Toscane et chef-lieu de province (370 051 habitants, les Florentins). Située au pied de l'Apennin...) Niedergang

Les macrophages jouent un rôle majeur dans l'immunité innée, la surveillance des voies aériennes et l'élimination locale des débris. Lors de la BPCO, les macrophages alvéolaires sont plus nombreux, mais moins capables d'éliminer les débris et les bactéries, et leur défaut d'élimination des bactéries est aggravé par les infections à rhinovirus. Les mécanismes responsables de ces défauts des macrophages ne sont pas bien connus.

Les chercheurs ont montré que l'infection des macrophages par les rhinovirus humains de type 16 conduit à une diminution forte de leurs capacités d'internaliser diverses bactéries comme les Haemophilus influenzae non typables, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, ou encore divers types de particules inertes. La polymérisation du cytosquelette d'actine est la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale...) motrice qui permet de déformer la membrane plasmique et d'initier la phagocytose. Lorsque les macrophages sont infectés par les rhinovirus, le processus est bien initié mais l'internalisation ne s'effectue pas efficacement. Le virus induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité (générateur) ou en force (moteur).) la diminution d'expression d'une protéine régulatrice de la polymérisation de l'actine, la protéine Arpin, dont le rôle essentiel dans la phagocytose est révélé par ces travaux. En effet, lorsqu'une diminution d'expression de la protéine Arpin est induite par ARN interférence (En mécanique ondulatoire, on parle d'interférences lorsque deux ondes de même type se rencontrent et interagissent l'une avec l'autre. Ce phénomène apparaît souvent en optique avec les ondes lumineuses, mais il...), l'efficacité de phagocytose est également très réduite.

Des expériences d'infection par les rhinovirus et de complémentation par expression ectopique de la protéine montrent que Arpin est bien le facteur cellulaire cible du virus pour bloquer la phagocytose et la capture bactérienne par les macrophages en conditions d'infections.

Recrutement concomitant des protéines arpin (vert) et du marqueur de l'actine polymérisée Lifeact (rouge) dans un phagosome en cours de formation et de fermeture, suivi par microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie permet de rendre visible des...) à onde évanescente (Les ondes évanescentes apparaissent de façon générale comme des solutions possibles des équations de Maxwell en présence d'interfaces, planes ou non. Elles...).

Pour en savoir plus:
Arpin is critical for phagocytosis in macrophages and is targeted by human rhinovirus.
Jubrail J, Africano-Gomez K, Herit F, Mularski A, Bourdoncle P, Oberg L, Israelsson E, Burgel PR, Mayer G, Cunoosamy DM, Kurian N, Niedergang F
EMBO Rep. 2019 Nov 13:e47963. doi: 10.15252/embr.201947963.
PMID:31721415.
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