Dissecting the signaling pathways controlling inflammation during Gram-negative bacterial infections : the role of ALPK1, TIFA and TRAF6 during Shigella flexneri infection

Dissection des voies de signalisation contrôlant l'inflammation lors d'infections bactériennes à Gram négatif : le rôle de ALPK1, TIFA et TRAF6 lors d'une infection à Shigella flexneri Les cellules épithéliales constituent la première ligne de défense face à l’infection et jouent un rôle actif dans l'immunité innée. Par la sécrétion locale de cytokines, ces cellules sont capables d'orchestrer la réponse immunitaire contre les pathogènes invasifs. L'activation des récepteurs de reconnaissance de pathogènes, qu’ils soient intracellulaires ou extracellulaires, conduit à une cascade de signalisation complexe. Cette dernière entraîne l'activation du facteur de transcription NF-kB ainsi que la production ultérieure de cytokines pro-inflammatoires. Cependant, les mécanismes moléculaires qui gouvernent ce processus n'ont pas été entièrement élucidés. La bactérie à Gram négatif Shigella flexneri est un pathogène humain majeur à l’origine de la dysenterie bacillaire. Cette maladie se caractérise par une inflammation aiguë du colon qui peut entraîner la destruction du tissu intestinal et même dans les cas les plus graves, la mort. En effet, S. flexneri peut envahir les cellules épithéliales du colon et se répliquer dans leur cytoplasme. Après la détection de bactéries intracellulaires, les cellules infectées et non infectées déclenchent des voies de signalisation inflammatoire, ce qui entraîne une production massive d'interleukine-8. En utilisant S. flexneri comme modèle d'infection, nous avons identifié une nouvelle voie de signalisation qui joue un rôle central dans l'activation de NF-kB et la production d'IL-8 qui en résulte lors des infections bactériennes à Gram négatif. Après la détection cytosolique des bactéries, les protéines TIFA forment des oligomères à travers un processus dépendant de leur thréonine en position 9, ainsi que de leur domaine « Forkhead-associated ». D’une part, ces oligomères interagissent avec TRAF6, ce qui conduit à l’oligomérisation de cette dernière et à l'activation subséquente de NF-kB. D'autre part, nous montrons que l'oligomérisation de TIFA dépend de la kinase ALPK1 et que cette voie est activée en réponse au métabolite bactérien heptose-1, 7-bisphosphate. Ces observations pourraient être étendues au pathogène entéro-invasif Salmonella typhimurium ainsi qu'à la bactérie extracellulaire Neisseria meningitidis. Nos résultats démontrent donc le rôle central de la voie de signalisation ALPK1-TIFA-TRAF6 en réponse aux pathogènes bactériens à Gram négatif intracellulaires et extracellulaires. Ainsi, ces travaux contribuent à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires régissant la réponse immunitaire des cellules épithéliales aux bactéries pathogènes.