Quand le sucre éteint l'inflammation dans le macrophage

Publié par Adrien le 06/10/2020 à 09:00
Source: CNRS INSB
Cette étude montre que, dans le macrophage, le LPS (agent pro-inflammatoire présent à la surface des bactéries gram négatif) induit une augmentation générale de la O-GlcNAcylation des protéines. Cette augmentation de O-GlcNAcylation constitue un mécanisme de rétrocontrôle négatif permettant de limiter les processus inflammatoires induits par le LPS. Ces résultats sont publiés dans la revue The Journal of Immunology.


Figure: L'activation des macrophages par le LPS induit (L'induit est un organe généralement électromagnétique utilisé en électrotechnique chargé de recevoir l'induction de l'inducteur et de la transformer en électricité (générateur) ou en force (moteur).) l'expression de NOS2 et de cytokines pro-inflammatoires, mais également l'expression de GFAT2 via un mécanisme FoxO1-dépendant. L'induction de la GFAT2 permet d'augmenter le niveau de O-GlcNAcylation des protéines, ce qui limite les processus inflammatoires dans le macrophage.
© Tarik Issad

La O-GlcNAc-glycosylation (O-GlcNAcylation) est une modification post-traductionnelle réversible des protéines cytosoliques, nucléaires et mitochondriales. Elle correspond à l'addition (L'addition est une opération élémentaire, permettant notamment de décrire la réunion de quantités ou l'adjonction de grandeurs extensives de même nature, comme les longueurs, les aires, ou les volumes. En...) de N-Acétyl-glucosamine sur les résidus sérine (La Serine est une rivière du canton de Vaud en Suisse.) et thréonine des protéines. Au même titre que les phosphorylations, cette modification contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) la localisation subcellulaire, l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) et la stabilité des protéines. Cette modification est réalisée par une seule enzyme (Une enzyme est une molécule (protéine ou ARN dans le cas des ribozymes) permettant d'abaisser l'énergie d'activation d'une réaction et...), l'OGT (O-GlcNAc transférase) qui utilise l'UDP-GlcNAc produit à partir de glucose (Le glucose est un aldohexose, principal représentant des oses (sucres). Par convention, il est symbolisé par Glc. Il est directement assimilable par l'organisme.) et de glutamine dans la voie de biosynthèse des hexosamines (voie HBP).

Les scientifiques ont observé, dans les macrophages humains et murins, que le LPS stimule la O-GlcNAcylation des protéines en induisant l'expression d'un gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un acide...) codant pour l'enzyme limitante de la voie HBP, la glutamine fructose (Le fructose (ou lévulose) est un ose (sucre simple non-hydrolysable) du groupe des cétoses, que l'on trouve en abondance dans les fruits, le miel et les sécrétions séminales. C'est un hexose (sucre à 6...) 6-phosphate amido-transférase 2 (GFAT2). L'induction de la GAFT2 par le LPS nécessite l'activité du facteur de transcription FoxO1, puisqu'elle est abolie par l'inhibition pharmacologique ou génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.) de FoxO1 dans les macrophages humains ou murins.

Dans les macrophages de souris (Le terme souris est un nom vernaculaire ambigu qui peut désigner, pour les francophones, avant tout l’espèce commune Mus musculus, connue aussi comme animal de...) invalidées pour l'OGT, la diminution de O-GlcNAcylation conduit à une exacerbation de l'effet du LPS sur l'expression de NOS2 et sur la production de cytokines pro-inflammatoires. Ces résultats indiquent que l'augmentation de O-GlcNAcylation induite par le LPS pourrait faire partie d'une boucle de régulation (Le terme de régulation renvoie dans son sens concret à une discipline technique, qui se rattache au plan scientifique à l'automatique.) visant à limiter la réponse pro-inflammatoire des macrophages. Ce travail pourrait suggérer de nouvelles approches thérapeutiques permettant de réduire ou résorber l'inflammation (Une inflammation est une réaction de défense immunitaire stéréotypée du corps à une agression : infection, brûlure, allergie…) observée dans certaines situations pathologiques.

Pour en savoir plus:
Lipopolysaccharide (Le lipopolysaccharide (ou LPS) est un composant essentiel (il n'existe pas de mutant sans LPS) de la paroi bactérienne des bactéries à Gram négatif : c'est une endotoxine.) Induces GFAT2 Expression to Promote O-Linked β-N-Acetylglucosaminylation and Attenuate Inflammation in Macrophages
Al-Mukh, H., Baudoin, L., Bouaboud, A., Sanchez-Salgado, J-L., Maraqa, N., Khair, M., Pagesy, P., Bismuth (Le bismuth est un élément chimique de la famille des pnictogènes, de symbole Bi et de numéro atomique 83.), G., Niedergang, F., Issad, T.
The Journal of Immunology, 25 Sept 2020. DOI: https://doi.org/10.4049/jimmunol.2000345.

Laboratoire:
Institut Cochin (CNRS, INSERM, Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux...) de Paris)
24 rue (La rue est un espace de circulation dans la ville qui dessert les logements et les lieux d'activité économique. Elle met en relation et structure les différents quartiers,...) du faubourg Saint-Jacques, 75014, Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les confluents de la Marne et de la...).
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