Functional Analysis of Thioester-containing Proteins in Immune Responses of the Mosquito, Anopheles gambiae

Le moustique Anopheles gambiae est l’un des principaux vecteurs du paludisme en Afrique. L’agent responsable de la maladie, Plasmodium, est un parasite eucaryote unicellulaire. Il est transmis à l’homme par un moustique femelle infecté lorsque celle-ci prend un repas de sang. Au cours de son développement chez le moustique, Plasmodium subit de nombreuses pertes,ce qui suggère que le moustique est capable de monter une réponse immunitaire et de limiter le développement du parasite. Cependant, les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la reconnaissance et l’élimination des parasites ne sont pas connus. Afin d’aborder ce problème, nous avons choisi d’étudier les protéines à thioester (TEPs). En effet, des molécules de ce type sont impliquées dans la reconnaissance des pathogènes et dans l’activation des effecteurs de la réponse immunitaire chez d’autres organismes. Chez les vertébrés par exemple, on trouve dans cette famille les α2-macroglobulines, qui sont des inhibiteurs universels de protéases, et les facteurs C3/C4/C5 du complément, qui marquent les pathogènes et favorisent ainsi leur élimination par phagocytose ou par lyse cellulaire. Nous avons identifié 15 gènes TEP dans le génome du moustique. Afin d’analyser leur fonction ainsi que celle d’autres gènes, nous avons adapté la technique d’interférence à ARN pour l’anophèle : l’expression d’un gène peut être inhibée par transfection d’ARN double brin (ARNdb) dans des cultures de cellules in vitro, ou par injection d’ARNdb dans des moustiques adultes. Nous avons ensuite mis en place un ensemble de tests phénotypiques qui nous ont permis d’étudier l’effet de ces knock-downs sur la réponse immunitaire du moustique face à divers pathogènes. En outre, nous avons élargi l’application de cette méthode à la drosophile adulte où le knock-down par injection d’ARNdb représente une méthode rapide pour l’étude fonctionnelle et épistatique des gènes. L’utilisation de ces outils nous a permis d’analyser plusieurs aspects du système immunitaire du moustique, qui n’avaient pas pu être étudiés auparavant. D’une part, nous avons donné la première caractérisation fonctionnelle d’un peptide antimicrobien d’insecte : Defensin1 est nécessaire pour la résistance du moustique aux bactéries à Gram+, mais pas aux bactéries à Gram-. D’autre part, nous avons démontré que la protéine à thioester 1, TEP1 est une opsonine : le marquage des bactéries par TEP1 active leur phagocytose par les hémocytes, De plus, TEP1 est aussi capable de se fixer à la surface de Plasmodium et de déclencher son élimination. TEP1 est le premier facteur impliqué dans l’établissement de la capacité vectorielle à être identifié chez A.gambiae. L’analyse plus précise des mécanismes moléculaires qui activent TEP1 et de ceux qui sont déclenchés par la fixation de TEP1 nous apparaît essentielle à une meilleure compréhension du système immunitaire de l’anophèle, et en particulier de sa réponse antiparasitaire