Microglie, ZIKV, IFNB, PKR, Neuroinflammation, Phagocytose

Les cellules microgliales sont les phagocytes du cerveau dont le rôle après la naissance est de protéger l'intégrité des neurones. En conditions pathologiques, la microglie devient réactive, ce qui se caractérise par un changement morphologique, une mobilité accrue et une activation de la réponse pro-inflammatoire et phagocytaire. Cette réactivité peut mener à long terme à une phagocytose anormale des synapses et à une neuroinflammation persistante entrainant des dommages au cerveau et des troubles cognitifs. Le virus Zika (ZIKV) est un flavivirus transmis par le moustique, responsable d'épidémies en Asie, Océanie et Amérique du Sud. L'infection postnatale du cerveau par ZIKV est majoritairement asymptomatique mais peut être associée dans moins d'1% des cas à une neuroinflammation, des atteintes neurologiques et des troubles cognitifs corrélés à une microglie réactive. Contrairement aux neurones, les cellules microgliales ne sont pas infectées par ZIKV, nous amenant à nous questionner sur les mécanismes entrainant l'activation de la microglie. Le sujet de ma thèse a porté sur l'étude du rôle de la réponse interféron de type I (IFN-I) induite dans les neurones infectés par ZIKV sur l'activation de la microglie. Les analyses ont été effectuées : in vitro, sur des cultures primaires de neurones et microglies (seules ou combinées) et in vivo, sur des souris adultes immunocompétentes infectées par ZIKV par voie intracrânienne. Pour analyser le rôle de la réponse IFN-I dans l'activation de la microglie, des cultures primaires de microglies ont été traitées avec du milieu conditionné de neurones infectés (MC ZIKV), en présence ou absence d'un anticorps dirigé contre le récepteur IFNAR des IFN-I neutralisant la réponse IFN-I de la microglie. Les résultats obtenus montrent que le MC ZIKV induit dans la microglie l'expression de gènes de la réponse pro-inflammatoire ainsi que l'augmentation de sa capacité phagocytaire C3-dépendante, ce qui n'est pas le cas des microglies traitées avec le milieu conditionné de neurones non infectés. L'effet activateur de MC ZIKV est fortement inhibé en présence d'anti-IFNAR mettant en évidence le rôle majeur des IFN-I sécrétés par les neurones infectés dans l'activation de la microglie. Le rôle des IFN-I dans l'établissement d'un dialogue entre les neurones et la microglie au cours de l'infection par ZIKV a été confirmé dans un modèle de co-cultures primaires de neurones et de cellules microgliales sauvages ou déficientes pour IFNAR. Au-delà de ZIKV, le rôle des IFN-I dans l'activation de la microglie a été confirmé par traitement de la microglie avec de l'IFNB recombinant et lors de l'infection de cellules microgliales par le virus de New Castle (NDV) qui entraine une forte réponse IFN. Par la suite, j'ai identifié la protéine kinase R (PKR), dont l'expression est induite par les IFN-I, comme le facteur responsable de l'activation de la microglie par les IFN-I et ceci non seulement in vitro mais aussi in vivo. En effet, l'utilisation d'un inhibiteur de PKR in vivo, a démontré le rôle de PKR dans l'établissement de la neuroinflammation et les changements morphologiques de la microglie induits par ZIKV. In vitro, j'ai montré que PKR était responsable de la phosphorylation de STAT1 et l'expression du facteur de transcription IRF1 induit dans la microglie en réponse à un traitement par MC ZIKV ou une infection par NDV. Mon travail de thèse a mis en évidence le rôle des IFN-I et de PKR dans la régulation de l'activation de la microglie selon un modèle dans lequel PKR, entraine la phosphorylation de STAT1 suivi de l'expression d'IRF1, un facteur décrit comme régulant la réponse inflammatoire et phagocytaire de la microglie. Au-delà du contexte de l'infection par ZIKV, ces résultats pourraient avoir un impact dans la compréhension des mécanismes sous-jacents l'établissements d'autres pathologies neuronales, infectieuses ou neurodégénératives, associées à une activation prolongée de la microglie.