HSP60 inflammation et LPS

HSP60 est connue pour interagir avec le LPS, la région spécifique de cette interaction est située entre les acides aminés 351 et 370 [348]. Toutefois HSP60 peut induire une stimulation immunitaire par différents mécanismes de manière dépendante ou indépendante au LPS. L’effet cytokine de HSP60 est similaire à l’effet du LPS et des lipoprotéines bactériennes. Il est important de souligner que les protéines HSP60 recombinantes bactériennes et humaines sont produites dans des Escherichia coli, la préparation finale peut donc être contaminée par des produits de bactéries. Il est intéressant de faire le rapprochement entre les récepteurs de HSP60 et ceux du LPS qui sont les mêmes, TLR4 et son corécepteur CD14, et également TLR2 dans certains cas.

Il a été mis en avant que les propriétés pro-inflammatoires de HSP60, seraient dues à l’effet du LPS [349].

Cette question de la présence de contaminant par du LPS ou des molécules associées aux bactéries s’est posée dans tous les cas de la famille des HSP [240,240].

Différentes techniques pour montrer l’absence de LPS dans les préparations de HSP60 ont été mises en place.

La première s’appuie sur la différence de résistance à la température, le LPS étant plus résistant à des températures élevées que HSP60. Les chercheurs ont également utilisé l’activité inhibitrice de la polymyxine B pour le LPS [240,350,351]. Des études plus rares font état de l’utilisation d’anticorps bloquants, anti-HSP60

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[240,352]. Suite à ces traitements les chercheurs ont supposé que les préparations de HSP60 étaient exemptes de LPS.

Ces critères d’absence de LPS ont été réfuté par le fait que LPS et les autres contaminants peuvent aussi être dégradés et perdre leur activité cytokine par de fortes températures. Donc le fait d’inactiver par la température HSP60 inactive aussi le LPS, et donc que l’activité cytokine de HSP60 est due au LPS. En plus de la contamination par du LPS d’autres molécules associées au LPS peuvent également être impliquées dans cette réponse inflammatoire qui sont elles aussi inactivées par la température [353]. Cela vient également remettre en cause l’action de la polymyxine B. Si d’autres contaminants que le LPS sont présents dans les préparations, l’utilisation de la polymyxine B n’aura aucun effet ou un effet partiel sur la diminution de la propriété pro inflammatoire de HSP60 [240,350,353].

Un autre critère renforçant cette idée est basé sur les concentrations utilisées par les chercheurs. Le LPS est très réactif, quelques centaines de pg.mL^-1 suffisent pour induire une réponse inflammatoire des monocytes et macrophages. Ainsi une faible contamination pourrait être responsable de cette activité pro inflammatoire, cela a été vérifié avec HSP70 [354]. Donc le fait d’utiliser de la protéine HSP60 avec même très peu de LPS présent serait suffisant pour induire une réponse inflammatoire.

L’action de HSP60 purifiée sur les monocytes/macrophages a été par la suite plus précise, les chercheurs ont démontré une absence d’activité inflammatoire et une incapacité à activer des cellules immunitaires [353,355]. Néanmoins, il a été vu qu’un prétraitement avec du HSP60 pure entraine une réponse inflammatoire plus importante qu’un traitement avec du LPS seul sur les monocytes/macrophages [356]. Cela montre que HSP60 agit au niveau des monocytes/macrophages mais dans une autre voie.

Il est intéressant de noter que ces protéines HSP60 sans aucun LPS et contaminant conservent leur activité chaperonne et l’activité ATPase [353], et donc que l’absence de l’activité cytokine observée n’est pas due à une protéine non fonctionnelle ou un problème de purification.

Contrairement aux monocytes/macrophages, l’activation des lymphocytes T est possible en présence de HSP60 contaminée ou non par des endotoxines [357]. De plus l’activation des lymphocytes T par HSP60 ne passe pas par le récepteur TLR4 et MyD88 [358]. Lors de l’activation par HSP60 les lymphocytes T produisent de l’INF-α, alors que celui-ci n’est pas produit dans les cas où HSP60 est contaminée par du LPS. Il a été montré que l’INF-α était important dans la régulation de la réponse immunitaire [359]. HSP60 induit ainsi une grande variété de réponses immunitaires en fonction des cellules impliquées (Figure 20).

L’action du LPS dans la fonction cytokine de HSP60 est également à prendre en compte d’un point de vue du système immunitaire. Une infection bactérienne entraine une libération de HSP60 capable d’interagir avec le LPS des bactéries présents. Cela facilitera la reconnaissance des microbes en diminuant le seuil de détection des PAMP. HSP60 a de plus un effet synergique sur le LPS, ni les préparations de HSP60 hautement purifiées ni le LPS seul à des concentrations correspondant à celles trouvées dans des préparations HSP60 contaminées ne peuvent induire une production de cytokine pro-inflammatoire équivalente aux préparations HSP60 contaminées [349,360]. HSP10 serait capable d’inhiber la réponse inflammatoire du LPS, et cela via l’interaction avec HSP60 [240].

58 Figure 20. Réponse immunitaire différentielle de HSP60.

5.6. Conclusion

Les protéines de la famille HSP60 sont impliquées dans la réponse cellulaire suite à un choc thermique. Ces protéines ont des fonctions différentes selon leur localisation. Dans la cellule, HSP60 est connue principalement pour son rôle de chaperonne, mais elle est aussi impliquée dans l’apoptose. On la retrouve au niveau membranaire, à la suite de l’apoptose favorisant ainsi la phagocytose des corps apoptotiques ; ou à la suite d’un stress favorisant l’adhésion des cellules immunitaires. Dans le milieu extracellulaire, HSP60 a une influence sur le système immunitaire. De nombreuses études ont montré la capacité pro-inflammatoire de HSP60. Les dernières découvertes ont mis en évidence que cette activité nécessite également la présence d’autres facteurs inflammatoires comme le LPS. Cependant dans des conditions physiologiques normales, HSP60 endogène peut avoir des propriétés inflammatoires. D’un point de vue cellulaire cette activité anti-inflammatoire a été principalement décrite dans les cas des lymphocytes T et dans une moindre mesure des lymphocytes B et des macrophages. L’action pro-inflammatoire de HSP60 a pu quant à elle être observée dans de nombreux autres types cellulaires spécialisés ou non. Les lymphocytes T joueraient un rôle prépondérant dans l’action immunitaire de HSP60. HSP10 a également montré une activité inhibitrice de l’inflammation via son interaction avec HSP60. HSP60 fait partie d’un réseau complexe au sein du système immunitaire permettant la régulation et la résolution d’événements inflammatoires.

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6. CD93 un potentiel nouveau récepteur de la famille des CLR