Le réseau de microtubules des macrophages détermine la survie de Leishmania infantum
Les leishmanies sont endémiques dans 98 pays à travers le monde. Environ 12 millions de personnes sont infectés et près d'un milliard de personnes pourraient être à risque. Il n'y a pas de vaccin établi contre les Leishmania et les traitements disponibles peuvent être hautement toxiques, coûteux et d'une efficacité limitée due à l’émergence croissante de résistances.
Après avoir été phagocyté dans le macrophage, les promastigotes métacycliques des espèces du complexe L. donovani (L. donovani et L. infantum) et de l’espèce L. major résident de façon permanente dans des vacuoles parasitophores (VPs) étroites hébergeant chacune un parasite. Ces VPs maturent fonctionnellement par fusions hétérotypiques avec les endosomes tardifs (LEs) puis les lysosomes du système endolysosomal cellulaire. Les mécanismes cellulaires et moléculaires qui assurent la biogénèse fonctionnelle des VPs ne sont pas tous identifiés. Vanessa Lievin-Le Moal (UMR-S 996 Inserm/UPSaclay, Clamart; membre du LabEX LERMIT), Sandrine Cojean (UMR 8076 BioCISCNRS/UPSaclay, Châtenay-Malabry; membre du LabEX LERMIT) et Valérie Nicolas (plateforme MIPSIT, Ingénierie et Plateformes au Service de l’Innovation Thérapeutique – IPSIT, UMS–US31–UMS3679 Inserm/Cnrs//UPSaclay, Châtenay-Malabry) dans une étude publiée dans PLoS Neglected Tropical Diseases ont revisité le devenir intracellulaire de L. infantum l’agent de la leishmaniose viscérale mortelle dans plus de 95% des cas si elle n'est pas traitée.
La microscopie confocale à balayage laser couplée à l’analyse d’image en 3D a permis de décrire dans les VPs tous les stades intermédiaires de la différenciation morphologique du parasite de promastigotes flagellés à amastigotes aflagellés métaboliquement adaptés à la vie intravacuolaire. La fonctionnalité membranaire des VPs a été actualisée en révélant la présence de nouveaux marqueurs membranaires du système endolysosomal du macrophage, les SNAREs Vti1a et Vti1b impliquées dans les fusions vacuolaires, et les transporteurs de glucose/fructose (GLUT8, Slc2A8) et d’acides aminés (polypeptide transporter associated with antigen processing-like, ABCB9). De plus, il a été démontré que le réseau de microtubules (MTs) du macrophage est l’acteur du trafic vacuolaire contrôlant la phase de maturation fonctionnelle des phagosomes en VPs. En effet, lorsque les MTs sont désassemblés pharmacologiquement ou que l'expression du gène codant pour le moteur moléculaire dynéine est inhibé par siRNA, les phagosomes qui hébergent les parasites phagocytés n’expriment à aucun moment les marqueurs des LEs et des lysosomes cellulaires montrant ainsi qu’ils ne maturent jamais fonctionnellement en VPs.
Les résultats montrent que la dégradation de la maturation fonctionnelle des phagosomes en VPs est fatale pour L. infantum. Dans les phagosomes non maturés, la différenciation morphologique de promastigotes en amastigotes est arrêtée au stade intermédiaire ellipsoïdal. De plus, ces formes parasitaires peu différenciées montrent de sévères altérations de surface qui précèdent une mort parasitaire massive. Il est vraisemblable que cette mort parasitaire intervient par nutriprivation. En effet, les produits de dégradations contenus dans les lysosomes étant la source intracellulaire majeure de nutriments pour Leishmania, la rupture de l’apport MTs-dépendant des lysosomes aux phagosomes conduit à un défaut d’acquisition de nutriments. En conclusion, cette étude montre que cibler la maturation fonctionnelle des VPs est une stratégie d’intérêt pour éradiquer les Leishmania intracellulaires.
Contact : vanessa.lievin-le-moal@universite-paris-saclay.fr