Les MAPK et les lymphocytes T périphériques

En plus de participer au développement thymique, plusieurs MAPK ont aussi été identifiées comme importantes pour l’activation et la fonction des LT matures. La prochaine section traitera des différentes fonctions attribuées à chaque groupe de MAPK chez les LT périphériques (Figure 16).

Figure 16: Les MAPK chez les LT périphériques

Les MAPK conventionnelles jouent des rôles importants au cours de l’activation, de la survie et de la différenciation des LT CD4+ _{et des LT CD8}+_{. Voir le texte qui suit pour les détails et explications. Inspiré de}

ERK1/2: seule ERK2 régule la prolifération et la survie des LT CD8+

L’engagement du RCT mène au recrutement d’une multitude de molécules vers la surface interne de la cellule, telles que les protéines adaptatrices SLP-76 et Grb2 qui vont à leur tour activer la voie ras-MEK-ERK1/2 (Figure 15) [500]. Plusieurs études ont été menées pour découvrir le rôle de ces deux MAPK dans la biologie des LT périphériques et ce n’est que récemment que leur contribution exacte a été dévoilée. Au départ, il a été démontré que les inhibiteurs de MEK1/2 entravent la prolifération des LT matures in vitro [501]. De plus, l’utilisation d’un inhibiteur spécifique de MEK1, a résulté en une inhibition presque totale de l’activité cytotoxique des LT CD8+ _{in vitro [502]. Certaines équipes ont}

essayé de démontrer la contribution individuelle de ERK1, mais cela a généré des résultats contradictoires au niveau de l’activation et de la prolifération des LT CD4+ [503, 504]. Récemment, l’équipe de Hedrick a montré que les LT CD8+ Erk1-/- stimulés in vitro survivent et prolifèrent normalement [505]. Toutefois, ils ont démontré que ERK2 est absolument requise pour la prolifération cellulaire des LT CD8+, mais seulement en absence de co-stimulation [505]. De plus, ils ont montré que ERK2 est aussi requise pour la survie des LT CD8+ activés in vivo puisqu’elle régule l’expression de Bcl-2, Bcl-XL et Bim

[505]. Actuellement, le rôle de ERK1/2 dans l’activation des LT CD4+ demeure controversé.

Kinases JNK : JNK1 et JNK2 sont requis pour la différenciation des LT

Il a été montré qu’en plus de l’activation du RCT, la signalisation via la molécule de costimulation CD28 est requise pour activer et phosphoryler les kinases JNK chez les LT [506]. Effectivement, une stimulation anti-CD3 en absence de co-stimulation entraîne une augmentation de l’expression de l’ARNm de Jnk1 et de Jnk2, ainsi que l’augmentation de leur forme protéique, mais l’activation des kinases JNK requière en plus de l’anti-CD28 [506, 507]. De plus, il a été montré que contrairement aux LT CD4+ naïfs, leurs effecteurs TH1 et TH2 contiennent de hauts niveaux d’ARNm et de protéines de cette MAPK [508].

Par quels mécanismes les signaux provenant du RCT régulent les différentes isoformes JNK est un sujet controversé. Par exemple, bien qu’un rôle ait été proposé pour la calcineurine et la protéine kinase C thêta (PKCΦ), une autre étude a montré que la PKCΦ n’est pas requise pour l’activation des JNK1/2 chez les LT [509, 510]. De plus, comment les signaux provenant de l’activation de CD28 s’intègrent à ceux du RCT pour contrôler les voies des kinases JNK est aussi une question sans réponse définitive. Toutefois, cette intégration de signal pourrait impliquer la coopération de Syk et Rac [511]. Effectivement, une étude dans laquelle une forme dominante négative de Rac a été utilisée a permis de démontrer que cette dernière est requise pour l’activation des voies JNK et p38 chez les LT [512].

L’équipe de Flavell a créé en 1998 une souris JNK2-déficiente afin d’étudier le rôle de cette MAPK dans la différenciation des LT [508]. Ils ont montré que cette dernière est requise pour la différenciation des LT CD4+ naïfs en effecteurs TH1, mais ne l’est pas pour

la différenciation en TH2 [508]. De plus, ils ont observé que la voie JNK est activée

seulement chez les TH1 suivant une stimulation antigénique et que la production d’IFN-γ

est significativement réduite chez les cellules TH1 Jnk2-/- [508]. JNK1 semble plutôt être un

régulateur négatif de l’expression des cytokines TH2, puisque la production d’IL-4 et d’IL-5

ainsi que la différenciation en TH2 sont dramatiquement augmentées chez les souris Jnk1-/-

[513]. Le rôle des kinases JNK chez les LT CD8+ diffère de celui chez les LT CD4+. En effet, l’abolition de Jnk2 entraîne une prolifération incontrôlable des LT CD8+ in vitro qui résulte d’une augmentation dans la production d’IL-2 [514]. Au contraire, les LT CD8+

Jnk1-/- prolifèrent faiblement in vitro et produisent peu d’IL-2 [514]. Cette altération de la prolifération chez les LT CD8+ Jnk1-/- n’est pas la conséquence d’une déficience dans la production d’IL-2, mais plutôt une altération dans l’expression de la sous-unité α du récepteur à l’IL-2 (IL-2Rα) [514]. Pour appuyer ces résultats, il a été observé in vivo que les LT CD8+ Jnk1-/- prolifèrent faiblement suivant une infection avec le virus LCMV [515]. De plus, les LT CD8+ Jnk1-/- présentent d’autres phénotypes spécifiques tels qu’une

diminution des fonctions T cytotoxiques et la réduction de l’expression de T-bet, d’éomesodermine et de la perforine [516].

p38 est requise pour la différenciation et la survie des LT effecteurs

La régulation de p38 chez les LT est différente de celle observée chez les deux autres groupes de MAPK discuté ci-haut. Effectivement, p38 peut être activée chez les LT CD4+ suivant l’induction du RCT, mais son activation complète requière des interactions avec d’autres récepteurs, tels que le CD28, 4-1BB, ICOS et Fas, en plus de certaines cytokines,

telles que IL-12, IL-18, TNF-α [517]. Toutefois, la contribution relative de chacun de ces stimuli pour la régulation de p38 durant l’activation et la différenciation des LT demeure inconnue. L’utilisation de différents inhibiteurs pharmacologiques, ainsi que certaines souris manipulées génétiquement ont permis de démontrer que p38 est impliqué dans la différenciation des LT CD4+ en cellules TH1 effectrices et dans la production d’IFN-γ

[518]. De plus, il a été démontré chez des souris Tg exprimant une forme dominante négative de p38, que cette dernière est requise pour la production d’IFN-γ par les LT CD8+

activés [519]. Aussi, il a été montré que l’activation de p38 in vivo à l’aide de l’expression Tg d’une forme constitutivement active de MKK6 entraîne la mort sélective des LT CD8+ [519]. Il semble que p38 joue un rôle dans la mort induite par Fas chez les LT CD8+ puisque l’interaction avec Fas active p38, ce qui corrèle avec une diminution de Bcl-2 et de Bcl-XL et une activation des caspases 9 et 3 [520]. Au contraire, toujours suite à une

interaction avec Fas, l’inhibition de p38 empêche l’activation de la caspase 3 et par conséquent, diminue l’apoptose des LT CD8+ [520].

ERK5: un rôle dans la biologie des LT?

Les rares études qui se sont penchées sur l’attribution d’un rôle potentiel pour ERK5 dans la biologie des LT périphériques ont générées des résultats contradictoires. Premièrement, trois différentes études ont montré que ERK5 peut être activé via la

signalisation du RCT [521-523]. De plus, certaines équipes ont montré que la voie de signalisation ERK5 active l’expression des gènes Nur77 et Klf2 chez les LT [61, 523]. Finalement, une équipe a utilisé un siRNA inhibant ERK5 dans des hybridomes de cellules T, ainsi que dans des LT de ganglions lymphatiques pour montrer que ERK5 est requis pour le maintien de l’expression de CD62L chez les LT activés [523]. Par contre, récemment, il a été démontré que les niveaux de Nur77 suivant l’activation du RCT ne sont pas affectés par l’absence de ERK5 dans un modèle de souris déficientes conditionnelle pour ERK5 [524]. De plus, aucune altération ne fut observée chez les LT périphériques de cette souris déficiente conditionnelle pour ERK5 [524].

Rôle des MAPK non-conventionnelles dans la biologie des LT

Finalement, concernant les MAPK non-conventionnelle NLK, ERK4 et ERK7, rien n’est connu à ce jour sur un rôle potentiel pour ces dernières dans la biologie des LT périphériques. Toutefois, ERK3 a été identifié dans une étude dont le but était d’identifier les kinases essentielles pour l’activation des LT [525]. Pour ce faire, les auteurs ont utilisé une banque de rétrovirus contenant des cDNA exprimant des éléments supprimant l’expression de différentes kinases, avec laquelle ils ont infectés des cellules T Jurkat [525]. Ces cellules ont ensuite été stimulées et celles n’exprimant pas le CD69 ont été triées et les kinases associées identifiées. Ainsi, ERK3 fut identifié et associé à l’activation des LT.