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Étude de l'équipe de Florence Niedergang

L'équipe de Florence Niedergang montre que 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. Pour cela, les rhinovirus ciblent la protéine Arpin, dont le rôle majeur dans la phagocytose est donc révélé ici par ces virus ! Ces travaux, réalisés en collaboration avec Pierre-Régis Burgel (AP-HP Hôpital Cochin et Institut Cochin) et des chercheurs d’AstraZeneca (Suède), 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 (BPCO) ou l’asthme, ces infections virales aggravent les symptômes et conduisent fréquemment à des surinfections bactériennes. 

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 de clairance bactérienne 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 influenzaenon typables, S. aureusP. aeruginosa, ou encore diverses particules opsonisées. La polymérisation du cytosquelette d’actine est la force 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 la diminution d’expression d’une protéine inhibitrice de la polymérisation de l’actine, dont le rôle essentiel dans la phagocytose est révélé ici. 

 

 

Ainsi, lorsqu’une diminution d’expression de la protéine Arpin est induite par ARN interférence, 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 le facteur cellulaire cible du virus pour bloquer la phagocytose. 

Les auteurs révèlent dans cette étude le premier facteur cellulaire ciblé par le rhinovirus 16 qui explique les défauts de phagocytose et de capture bactérienne par les macrophages en conditions d’infections par ces virus. 

 

 

 Figure : Arpin, un régulateur négatif du complexe Arp2/3 joue un rôle clé dans la formation des phagosomes. Son expression est diminuée dans les macrophages traités par le rhinovirus humain, ce qui explique défauts de phagocytose et de capture des bactéries.

 

En perspective, les travaux identifient une nouvelle cible pour des stratégies de rétablissement des fonctions de phagocytose et de clairance bactérienne par les macrophages des voies respiratoires.

 

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.

 

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