Concept d’Interféron
Les interférons sont d’importants éléments du système immunitaire qui déclenchent des défenses cellulaires en réponses à une infection viral ou bactérienne ainsi qu’à la formation de tumeurs.
Découverte
Le phénomène d’interférence viral est connu depuis 1935, quand des chercheurs ont constaté qu’un animal, infecté par un virus, développait une résistance à l’infection par d’autres virus. Cependant, l’explication n’est survenu qu’en 1957, quand Alick Isaacs et Jean Lindenmann ont démontré que les cellules en contact avec un virus inactivé libéraient une substance soluble qui protéger les cellules saines d’une infection ultérieure. Dans cet essai, ils ont ajouté le virus Influenza (virus de la grippe), inactivé par la chaleur, dans une culture de cellules de membrane chorioallantoïque de l’œuf de poule qu’ils ont mis à incuber 24 heures à 37ºC. Ensuite, le surnageant de cette première culture a été transféré dans une deuxième culture exempte de virus et mise, de nouveau, à incuber pendant 24 heures. Finalement une suspension de virus Influenza vivant a été additionnée et ils constatèrent que les virus ne se multipliaient pas. Ils sont donc arrivé à la conclusion que le surnageant contenait une substance sécrétée par les cellules au contact du virus et que celle-ci était “assimilée” par les cellules saines, provocant une interférence dans l’infection virale. Cette substance a alors était appelée Interféron (IFN).
Types d’interférons
Les interférons appartiennent à un sous-ensemble de cytokines. Chez l’Homme, il y a trois types d’interférons classés principalement selon leur structure et leurs récepteurs respectifs:
- IFN du type I – Groupe qui comprend les IFN-α (IFN-alpha) et IFN-β (IFN-bêta), entre autres. Les interférons de ce type sont des protéines non-glycosylées qui se lient au même type de récepteurs, l’IFNAR (récepteur de l’IFN-α).
Chez l’être humain, il existe 13 variantes d’IFN-α, codées par des gènes localisés sur le chromosome 9. Ils sont produits par les leucocytes, les macrophages, les cellules endothéliales et mésenchymateuses en réponse à des infections virales ou bactériennes et aux cellules tumorales.
L’IFN-β est codé par un gène localisé sur le chromosome 9 et est produit par les fibroblastes, les cellules endothéliales, les macrophages et les cellules épithéliales en réponse à un stimulus par un virus ou un acide nucléique étranger.
Les IFN du type I partagent de nombreuses propriétés, dont l’homologie structurale et agissent en inhibant la réplication virale et en augmentant l’expression des molécules du CMH de classe I dans la cellule elle-même (infectée) et dans les cellules voisines. Ce sont, de ce fait, d’importants facteurs de la régulation de l’immunité innée et adaptative.
- IFN du type II – Groupe qui inclut l’IFN-γ (IFN-gamma), codé par un unique gène localisé sur le chromosome 12 et produits par les lymphocytes T de la sous-population Th1, les lymphocytes T CD8 et les cellules NK en réponse à la présentation d’antigènes microbiens et à la stimulation par l’IL-12 (Interleukine 12).
Bien qu’il inhibe aussi la réplication virale, la structure et le mode d’action de l’IFN-γ diffèrent des autres types d’interférons. L’IFN-γ est un composant essentiel de l’immunité cellulaire car il stimule la différenciation des macrophages, il est pour cela appelé facteur d’activation des macrophages. C’est un important immunomodulateur, étant responsable de l’augmentation de la phagocytose, il active aussi les neutrophiles, il augmente l’effet cytotoxique des cellules NK, il stimule l’expression des molécules du CMH des classes I et II ainsi que des co-stimulatrices et il induit la production d’anticorps fixateurs du complément IgG1 et IgG3.
- IFN du type III – Groupe constitué par la famille des IFN-λ (IFN-lambda), un ensemble de trois protéines, également connues sous le nom d’interleukines 29, 28A et 28B (IFN-λ1, λ2 e λ3, respectivement),codées par trois gènes situés sur le chromosome 19 et produites par les cellules dendritiques et par les macrophages après une infection virale ou bactérienne. Les IFN-λ possèdent une activité similaire à l’IFN-α.
Mécanisme antiviral
Les interférons possèdent une activité bien plus complexe que celle décrite initialement par Isaacs et Lindenmann. Ils sont fabriqués en réponse à l’apparition, dans l’organisme, d’une grande variété d’antigènes ainsi que d’autres cytokines et ils jouent un rôle important dans la défense anti-tumorale. Cependant, leur fonction la mieux décrite est peut-être l’activité antivirale.
L’interféron et la première défense active contre une infection virale. Sa production est induite par la présence, dans la cellule infectée, d’ARN double brin, un type d’acide nucléique inexistant dans les cellules humaines normales et qui fait partie de certains génomes viraux, résultant de la réplication du matériel génétique viral (que ce soit ADN ou ARN). Les interférons sont excrétés dans le liquide extracellulaire et vont se fixer, sur leurs récepteurs respectifs, sur les cellules voisines, où ils activent divers gènes codifiants de protéines antivirales. Les deux principales voies ayant une activité antivirale directe sont la production d’une protéine kinase, qui inhibe la phosphorylation de l’IF-2 (facteur d’activation) et bloque la traduction des protéines, et la synthèse de 2′,5′-Oligoadénylate synthase qui active une endonucléase impliquée dans la dégradation de l’ARN viral. La cellule infectée meurt de forme programmée, par apoptose, et les virus demeurent dans l’impossibilité de se répliquer. L’activité des interférons est aussi la cause des symptômes systémiques associés à de nombreuses infections virales, tels que les malaises, la myalgie, les douleurs musculaires, les céphalées et la fièvre.
References:
- Cha, L. et al. (2014). Interferon-alpha, immune activation and immune dysfunction in treated HIV infection. Clinical & Translational Immunology. 3, p1-6.
- DeFranco, A.L. et al. (2007). Immunity: The Immune Response in Infectious and Inflammatory Disease. New York: New Science Press.
- Dussurget, O. et al. (2014). The bacterial pathogen Listeria monocytogenes and the interferon family: type I, type II and type III interferons. Frontiers in cellular and infection microbiology. 4 (50), p1-12.
- Egli, A. et al. (2014). The impact of the interferon-lambda family on the innate and adaptive immune response to viral infections. Emerging Microbes & Infections. 3, p1-12.
- Karper, L.H. et al. (2014). Immunomodulatory activity of interferon-beta. Annals of Clinical and Translational Neurology. 1 (8), p622-631.
- Parham, P. (2000). The immune system. New York: Garland Publishing. p219-220.
