Résumé
Les alarmines sont des médiateurs sécrétés passivement ou activement dans le milieu extracellulaire et qui agissent comme des signaux de dangers pour les cellules environnantes, leur permettant ainsi d’initier une réponse inflammatoire et immunitaire adaptée en cas de dommages cellulaires ou d’infections. Parmi elles, la protéine chélatrice de cations divalents S100A9 et son partenaire protéique S100A8 ont été décrits comme ayant un effet proviral dans des lymphocytes T CD4+ infectés par le VIH1 en réactivant la transcription du LTR par la voie NF-kB. Cependant, notre équipe a récemment mis en évidence un effet intracellulaire antiviral de S100A9 dans les cellules de Langerhans (LC), un sous-type de cellules dendritiques résidant dans la peau et les muqueuses agissant comme une première ligne de défense lors de la primo-infection par le VIH-1. Afin d’étudier le mécanisme antiviral exercé par S100A9, Nous avons développé un modèle de délétion de l’expression endogène de S100A9 par la méthode CRISPR-Cas9 dans la lignée myélomonocytique THP-1 (THP-1 S100A9KO) puis généré différentes lignées stables après transduction de lentivecteurs permettant l’expression de protéines S100A9 sauvages (THP-1 S100A9WT) ou mutantes dans leur site de fixation du calcium (THP-1 S100A9ENE/AKA) ou site de phosphorylation (THP-1 S100A9T113A). Les cellules exprimant S100A9 muté au niveau du site de fixation au calcium –mais pas le mutant du site de phosphorylation– perdent leur phénotype de restriction du VIH-1. De plus, le traitement pharmacologique des cellules THP-1 S100A9WT ou de LC dérivées de monocytes sanguins (MoLC) avec des composés ionophores libérant du Ca2+ et Mg2+ dans le cytoplasme inhibent l’effet antiviral de S100A9, confirmant ainsi la dépendance aux cations divalents. Des expériences de PCR quantitatives ont également été menées pour quantifier les produits de transcription inverse dans les cellules infectées, ainsi que des mesures de l’activité enzymatique de la transcriptase inverse du VIH-1 in-vitro, lorsque la disponibilité en cations divalents est modulée. Nos résultats ont en effet montré que S100A9 exerce son activité antivirale dès les étapes précoces de la transcription inverse et suggèrent un mécanisme lié à la chélation de Ca2+ et Mg2+, ce dernier étant nécessaire à l’activité enzymatique de la transcriptase inverse. Des expériences d’immunoprécipitation ont également été réalisées montrant qu'un site intact de fixation au Ca2+ était nécessaire pour la formation d’oligomères semblant être des homodimères de S100A9 et pouvant potentiellement être impliqués dans son activité antivirale. Enfin, nous avons étudié la localisation de S100A9 et sa sécrétion afin d’explorer les mécanismes de régulation de sa fonction dans le cadre de l’infection par le VIH-1, étant donné que S100A9 est capable d’exercer une activité provirale comme antivirale. En générant un mutant au niveau du site de phosphorylation de S100A9, nous avons pu montrer que la phosphorylation de S100A9 n'était requise ni pour son activité antivirale, ni pour sa sécrétion, contrairement à des observations réalisées dans d’autres types cellulaires. De manière intéressante, nous avons pu mettre en évidence une colocalisation de S100A9 avec une autre alarmine, galectine-3, dans des structures membranaires, suggérant un mécanisme distant de chélation des ions et la possible implication de partenaires protéiques qui reste à explorer. En conclusion, nos travaux montrent que S100A9 présent dans les cellules myéloïdes est principalement maintenu à l’intérieur des cellules et inhibe l’activité enzymatique de la transcriptase inverse du VIH-1 en chélatant le Ca2+ et le Mg2+.