Consequences of imd pathway activation during metamorphosis and adult life of drosophila

Au cours d’une infection, l’intensité et la durée de la réaction immunitaire doivent être étroitement contrôlées au risque de devenir délétère pour l’hôte. Chez la drosophile Drosophila Melanogaster, une infection bactérienne conduit à l’activation de voies de signalisation de type NFκ-B, conservées au cours de l'évolution, via la détection du peptidoglycane, un composant de la paroi bactérienne, par des récepteurs PGRPs (« Peptidoglycan Recognition Proteins »). Durant ma thèse, j’ai étudié les conséquences d’une activation non contrôlée d'une de ces voies, la voie IMD, sur la physiologie de la drosophile. Le premier projet auquel j’ai participé montre que l’inactivation de PGRP-LF, un régulateur négatif de la voie, conduit à l'activation de la voie IMD dans les tissus larvaires dérivés de l’ectoderme en absence d’infection. Cette activation entraine l’expression ectopique dans ces tissus de la protéines DIAP1 («Drosophila Inhibitor of Apoptosis 1»), suffisante pour induire la malformation de certains tissus de la drosophile adulte démontrant une fonction développementale jusqu'alors inconnue de la voie IMD au cours de la métamorphose de la drosophile. Dans la seconde partie de ma thèse, j’ai pu observer que durant une infection chronique, le maintien de l’activation de la voie IMD entraine l’apparition de nombreux phénotypes tels qu’une baisse de l’espérance de vie, des troubles locomoteurs, de la neurodégénérescence et l’atrophie du corps gras et des ovaires. Mes résultats montrent que l’activation de la voie IMD spécifiquement au niveau de la glie périneuriale, un composant de la barrière hématoencéphalique, participe activement à l’apparition des phénotypes observés.Upon infection, the intensity and duration of the immune response must be tightly controlled at the risk of becoming harmful for the host. In the fruit fly Drosophila Melanogaster, a bacterial infection leads to the activation of evolutionary conserved NFk-B signalling pathways, through detection of a bacterial cell wall component, the peptidoglycan (PG), by PGRPs ("Peptidoglycan Recognition Proteins") receptors. During my thesis, I studied the consequences of uncontrolled activation of one of these NFk-B pathways, the IMD pathway, on the physiology of Drosophila. The first project I took part in shows that inactivation of PGRP-LF, a negative regulator of the pathway, leads to the activation of the IMD pathway in ectodermal derived larval tissues without any infection. This pathway activation in those tissues leads to an ectopic expression of the DIAP1 ("Drosophila Inhibitor of Apoptosis 1") protein, wich is sufficient to induce some adult Drosophila structures malformations, demonstrating a previously unknown developmental function of the IMD pathway during Drosophila metamorphosis. In the second part of my thesis, I was able to demonstrate that during chronic infection, maintenance of IMD pathway activation leads to the appearance of many deleterious phenotypes such as a decreased lifespan, locomotor disorders, neurodegeneration and atrophy of the fat body and ovaries. My results show that IMD pathway activation specifically in the perineurial glia, a component of the blood-brain barrier, actively contributes to the development of the observed phenotypes. Demonstrating for the first time that fhe fly's brain is able to detect circulating PG in the hemolymph