Alteration of macrophage signalling and functions by the protozoan parasite «Leishmania»

• Main Author: Abu Dayyeh, Issa
• Other Authors: Martin Olivier (Internal/Supervisor)
• Format: Others
• Language: en
• Published: McGill University 2009
• Subjects: Biology - Parasitology
• Online Access: http://digitool.Library.McGill.CA:80/R/?func=dbin-jump-full&object_id=66771

Parasites of the genus Leishmania are able to secure their survival and propagation within their host by altering key signalling pathways involved in the ability of macrophages (MØs) to directly kill pathogens or to activate cells of the adaptive immune system. One important step in this immune evasion process is the Leishmania-induced activation of host protein tyrosine phosphatase SHP-1. SHP-1 has been shown to directly inactivate JAK2 and Erk1/2, and to play a role in the negative regulation of several transcription factors involved in MØ activation such as: NF-B, STAT-1α, and AP-1. These signalling alterations contribute to the inactivation of critical MØ functions such as the production of IFN-γ-induced nitric oxide (NO), a free radical associated with parasite killing and clearance. In addition to interfering with IFN-γ receptor signalling, Leishmania is able to alter several LPS-mediated responses (e.g. IL-12, TNF-α, NO production) through mechanisms not yet fully understood. A main goal of this study was to better understand the mechanisms used by the parasite to block Toll-like receptor (TLR)-mediated functions. Experiments performed revealed a pivotal role for SHP-1 in the inhibition of TLR-induced MØ activation through binding to and inactivating IL-1 receptor-associated kinase 1 (IRAK-1). We identified the binding site as an evolutionarily conserved ITIM-like motif, which we named kinase tyrosine-based inhibitory motif (KTIM). Further experiments and sequence analysis revealed that several cytosolic kinases other than IRAK-1 possess potential KTIMs, suggesting it could represent a regulatory mechanism widely used by kinases. The final experimental section aimed to explore the differential ability of the two different stages of Leishmania, promastigotes and amastigotes, to alter MØ signalling and function. In conclusion, this work uncovers a new mechanism whereby Leishmania is able === Les parasites du genre Leishmania assurent leur survie et leur propagation par l'altération de voies de signalisation impliquées dans la capacité des macrophages (MØs) à détruire directement les pathogènes ou à activer les cellules du système immunitaire acquis. Une étape critique de ce mécanisme d'inactivation est l'activation par Leishmania de la protéine phosphatase SHP-1 de la cellule hôte. Il a été démontré que la protéine SHP-1 peut inactiver directement JAK2 ainsi que Erk1/2 et joue un rôle dans la régulation négative de plusieurs facteurs de transcription, tels que NF-κB, STAT-1α et AP-1, impliqués dans l'activation des MØs. L'altération de ces voies de signalisation contribue à l'inactivation de fonctions critiques des MØs telle que la production d'oxyde nitrique (NO) induite par l'IFN-γ, un radical-libre impliqué dans l'anéantissement du parasite. En plus d'inhiber les fonctions engendrées par l'IFN-γ, Leishmania est capable d'inhiber de nombreuses fonctions induites par le LPS, incluant la production d'IL-12, de TNF-α et de NO, et cela par des mécanismes encore peu compris. Le but principal de cette étude était de mieux comprendre les stratégies employées par le parasite afin d'inhiber les fonctions induites par les Toll-like receptors (TLRs). Nos résultats révèlent le rôle critique de SHP-1 dans l'inhibition de l'activation des MØs induite par les TLRs, par l'interaction et l'inactivation de la kinase 1 associée au récepteur IL-1 (IRAK-1). Nous avons également identifié le site de liaison qui semble être un motif conservé lors de l'évolution ressemblant à un ITIM, que nous avons nommé motif de kinase à base de tyrosine inhibiteur (KTIM). Des expériences supplémentaires et l'analyse de séquences ont révélées que plusieurs autres kinases cytosoliques autres qu'IRAK-1 possèdent un motif potentiel KTIMs, suggérant que le KTIM pourrait$