Gouttelettes lipidiques, Immunité innée, Mycobacterium tuberculosis, ISGylation

Les gouttelettes lipidiques (LDs) sont des organites conservés au cours de l'évolution qui assurent le stockage des lipides neutres dans les cellules eucaryotes. Alors qu'elles étaient traditionnellement considérées comme des granules inertes détournés par des pathogènes intracellulaires, de nouvelles données suggèrent qu'en réponse à des signaux de danger tels que les lipopolysaccharides bactériens, les LDs recrutent des médiateurs protéiques de l'immunité qui les transforment en LD "défensives" (dLDs). Nous avons été intrigués par la présence de la protéine (ISG15) induite par l'interféron de type I (IFN-I) dans ces LDs. ISG15 est ajoutée de manière post-traductionnelle à des protéines substrat par une machinerie de conjugaison dédiée (ISGM), principalement connue pour ses propriétés antivirales. Alors que IFN-I était nécessaire à l'induction transcriptionnelle de l'ISGM, l'ISGylation des protéines recrutées dans les dLDs était maximisée par la co-stimulation TLR4. Pour évaluer la pertinence de ce processus dans l'immunité antibactérienne, nous avons utilisé le pathogène mortel Mycobacterium tuberculosis (Mtb). Mtb est un puissant inducteur de l'accumulation de LDs dans sa cellule hôte préférée, le macrophage, qui diffère de la souche vaccinale BCG par sa capacité à activer les réponses IFN-I par le biais de la détection cytosolique de l'ADN via un processus dépendant du locus RD1. Notre analyse protéomique des LDs induites par l'infection a révélé que, contrairement au BCG, Mtb déclenche le recrutement de l'ISGM dans les LDs de la cellule hôte. Ce recrutement dépend de l'activation autocrine de l'IFN-I par RD1 et corrèle avec l'ISGylation des protéines associées aux LDs. Des études de microscopie par immunofluorescence ont mis en évidence des signaux ISG15 élevés à la périphérie des LDs, suggérant la formation locale d'interactomes de protéines ISGylées. L'inhibition d'éléments clés de l'ISGM a atténué la réponse cytokinique pro-inflammatoire des macrophages infectés par Mtb et a favorisé la croissance intracellulaire du pathogène, ce qui démontre le rôle protecteur de l'ISGylation. En outre, notre analyse comparée des ISGylomes cytosoliques et associés aux LDs a révélé des cibles uniques de l'ISG15 sur les LDs, y compris des régulateurs clés de l'inflammation. L'ensemble de ces résultats suggèrent que les voies de signalisation TLR4 et IFN-I se coordonnent pour nucléer des complexes protéiques ISGylés à la surface des LDs qui façonnent l'immunité antibactérienne.