Régulation du récepteur ST2

4.1.1. Régulation transcriptionnelle de ST2

Le gène est régulé par deux promoteurs : un proximal (4 kb en amont du site de transcription) et un distal (14 kb en amont). Si les premières études révélaient que l’utilisation de l’un ou l’autre des promoteurs était dépendante de l’isoforme du récepteur (le promoteur proximal contrôlant la forme soluble et le promoteur distal la forme membranaire (Bergers et al., 1994)), il semblerait plutôt que les différents promoteurs soient utilisés différemment selon les types cellulaires. Le promoteur distal est ainsi utilisé dans les cellules hématopoïétiques et le promoteur proximal utilisé dans les cellules non hématopoïétiques (fibroblastes, cardiomyocytes, cellules épithéliales ou endothéliales) (Hayakawa et al., 2005). Une expérience avec des souris dans lesquelles le promoteur proximal est délété, montre que celui-ci contrôle l’expression dans les fibroblastes de l’ARNm des deux isoformes de ST2 mais ne contrôle pas leur expression dans les mastocytes ni dans les splenocytes (Lipsky et al., 2012).

La forme membranaire est cependant majoritaire dans les cellules hématopoïétiques, et la forme soluble majoritaire dans les fibroblastes. Les cellules hématopoïétiques expriment essentiellement le récepteur membranaire alors que les fibroblastes ou cellules épithéliales expriment majoritairement le récepteur soluble.

Régulation du promoteur distal: le promoteur distal, utilisé par les cellules hématopoïétiques

se trouve sous le contrôle d’un site consensus GATA liant le facteur de transcription GATA-3, nécessaire à l’expression des deux formes solubles et membranaires de ST2 (Hayakawa et al., 2005). Ce facteur de transcription est requis pour la différentiation des lymphocytes Th2. L’expression de la forme membranaire est ainsi induite dans les lymphocytes T naïfs dans des conditions de culture Th2 (IL-4 et anti IL-12). GATA3 est également exprimé par les ILC2 et peut être induit par TSLP. Sa régulation négative par siRNA dans les ILC2 diminue leur réponse à l’IL-33.

ST2 membranaire est donc induit au cours de la différenciation cellulaire par les cytokines responsables de leur différenciation : IL-4, IL-5 pour les Th2 (Meisel et al., 2001) et les macrophages

87 II.4) Mécanismes de sécrétion et de régulation de la voie IL-33/ST2

de type 2 (Joshi et al., 2010), et l’IL-3 pour les basophiles (Blom et al., 2011; Pecaric-Petkovic et al., 2009). L’activation des TCRs sur les Th2 (par αCD3 et αCD28) induit aussi la transcription de ST2 (Lecart et al., 2002). ST2 peut également être induit par son ligand : l’IL-33 associée à l’IL-2, l’IL-7 ou la TSLP permet de maintenir l’expression de ST2 sur les lymphocytes Th2 via l’activation de STAT5, facteur de transcription en amont de GATA3 (Guo et al., 2009). L’IL-33 induit également l’expression de ST2 à la surface des macrophages (Ohto-Ozaki et al., 2010), et des neutrophiles (Alves-Filho et al., 2010).

Régulation du promoteur proximal: dans les cellules endothéliales, épithéliales ou

fibroblastiques, c’est le promoteur proximal qui contrôle l’expression de ST2. Le promoteur contient une séquence TRE (TPA ou PMA responsive élément), une séquence d’ADN reconnue par le facteur de transcription AP-1 (Activateur Protein 1) (Trub et al., 1994). L’expression de ST2 est alors activée par des facteurs de croissance. Le sérum permet ainsi de maintenir l’expression de ST2 à la surface des cellules endothéliales (Aoki et al., 2010).

4.1.2. Récepteur soluble (sST2)

Le récepteur soluble sST2 est sécrété spontanément suite à son expression. Dans le milieu extracellulaire, il va se lier à l’IL-33, empêchant la signalisation avec le récepteur membranaire (Mildner et al., 2010). Alors que l’ARNm de la forme membranaire est détecté majoritairement dans la rate et les ganglions, l’ARNm de la forme soluble est fortement détecté dans les poumons et le cœur où il est exprimé par les fibroblastes. C’est alors le promoteur proximal qui contrôle l’expression de la forme soluble dans ces cellules. Son expression est induite en réponse à un stimulus mitogène (sérum, oncogène) grâce à la séquence TRE.

Une augmentation de l’expression du récepteur soluble est observée dans les heures qui suivent un stress pathogénique (LPS) (Oshikawa et al., 2002) ou inflammatoire (IL-1β, IL-6, TNF-α) (Mildner et al., 2010).

4.1.3. Dégradation de la protéine ST2

Une publication récente dans la revue Nature Immunology démontre que le récepteur ST2 membranaire peut être régulé au niveau post traductionnel (Zhao et al., 2012). Le récepteur peut être dégradé par le protéasome et possède une demi-vie de 5 heures dans les cellules épithéliales pulmonaires murines. Cette dégradation est accélérée par la liaison avec l’IL-33. La dégradation de ST2 membranaire dépend de sa phosphorylation par la kinase GSK3β puis de sa polyubiquitination par FBXL19, une E3 ubiquitine ligase. FBXL19 n’est, par contre, pas impliquée dans la dégradation du récepteur soluble. La signalisation IL-33/ST2 entraînerait donc une boucle de régulation négative en conduisant à la dégradation du récepteur ST2 à la surface des cellules cibles.

4.1.4. Récepteur SIGGIRR

Nous avons vu précédemment (paragraphe II-1.2.3 page 56) que SIGIRR inhibait la signalisation IL-33/ST2 en empêchant le recrutement des molécules de signalisation au domaine TIR à la suite d’une stimulation avec l’IL-33 (Bulek et al., 2009). Mais quels peuvent être les signaux qui vont réguler cette interaction ? Le récepteur SIGIRR est exprimé dans de nombreux tissus par les cellules épithéliales et les cellules hématopoïétiques. Son expression est diminuée à la suite d’une stimulation par du LPS ou du TNF-α via une inhibition de la transcription par le facteur SP-1

88 _{Introduction. II-L’interleukine-33}

(Specificity Protein 1) (Kadota et al., 2010). SIGIRR est sous exprimé dans l’arthrite mais surexprimé dans les monocytes de patients souffrant de choc septique ou d’une inflammation stérile. Les lymphocytes Th2 expriment également des niveaux plus élevés de SIGIRR que les lymphocytes Th1.

Le récepteur SIGIRR, dont les mécanismes de régulation sont encore mal décrits, est donc un autre mécanisme de contrôle négatif de la voie IL-33/ST2. Sa fonction n’est cependant pas spécifique de l’IL-33 puisque SIGIRR inhibe également les voies IL-1, IL-18 et TLR, prévenant une réponse inflammatoire excessive et délétère (Garlanda et al., 2009).

Figure 41 Schéma récapitulatif des mécanismes de régulation de la voie IL-33/ST2. Du côté de la cellule exprimant l’IL-33,

la voie ST2/IL-33 peut être régulée positivement d’une part par l’induction d’expression de l’IL-33 par des pathogènes ou des cytokines inflammatoires (1) et d’autre part par des dommages ou un stress cellulaire induisant la libération de l’IL-33 dans le milieu extracellulaire (2). Du côté de la cellule cible, le récepteur ST2 peut être induit par des cytokines Th2 (3) ou dégradé par le protéasome (4). Dans le milieu extracellulaire, l’activité de l’IL-33 peut également être régulée par les caspases qui l’inactivent (5) ou le récepteur soluble sST2 surexprimé par les fibroblastes notamment au cours de la prolifération cellulaire (6). Enfin, le récepteur SIGIRR inhibe la transduction du signal (7).