Les Proteoglycofili (PGF) des neutrophiles dégradent les facteurs de virulence de Shigella et inhibent la croissance bactérienne

Upon pathogen infection, neutrophils are the main immune cells recruited to foci of infection. Neutrophil antimicrobial activity relies on their capacity to phagocytize and kill bacteria intracellularly, to produce reactive oxygen species (ROS) and to degranulate proteins with an antimicrobial activity. Ultimately, neutrophils may release neutrophil extracellular traps (NETs) to target pathogens. Hypoxia is well described during infectious inflammatory events notably upon bacterial infection. Shigella, a human pathogenic Enterobacteriaceae responsible of bacillary dysentery due to the invasion and the destruction of the colonic mucosa, have been described to form foci of infection highly depleted of oxygen. Investigating neutrophil antimicrobial functions in low-oxygen conditions, we identified and characterized a new neutrophil antimicrobial mechanism, consisting in the release of polymeric "fibers" named Proteoglycofili (PGF). We demonstrated that, as opposed to NETs, PGF are DNA-free and are released by viable neutrophils. We have shown that PGF are composed of granular glycoproteins such as albumin, lactoferrin, myeloperoxidase (MPO), elastase (NE) and cathelicidin (LL-37), but contain also glycosaminoglycans, such as chondroitin sulfate, which seems to play a central role in PGF oligomerization. We have shown that PGF have a bacteriostatic activity (E. coli and Shigella spp.) and degrade Shigella virulence factors (Ipa A-D, IcsA, Pic and SepA). Besides these antimicrobial activities, PGF appear to have a cytotoxic activity on human epithelial cells (Hep-2). We demonstrated that hypoxia and Shigella infection induce the release of PGF in vitro and in vivo.; Lors d'une infection par un pathogène, les neutrophiles sont les principales cellules immunitaires recrutées au niveau des foyers d'infection. L'activité antimicrobienne des neutrophiles repose sur leur capacité à phagocyter et à tuer les bactéries de manière intracellulaire, à produire des espèces réactives de l'oxygène (ROS) et à dégranuler des protéines ayant une activité antimicrobienne. Les neutrophiles sont aussi capables de libérer des fibres extracellulaires de chromatine (NETs) dans le but de cibler les pathogènes. L'hypoxie est bien décrite lors d'événements inflammatoires infectieux notamment lors de certaines infections bactériennes. Shigella, une entérobactérie pathogène responsable de la dysenterie bacillaire due à l'invasion et à la destruction de la muqueuse colique, a été décrite comme formant des foyers d'infection fortement dépourvus en oxygène. En étudiant les fonctions antimicrobiennes des neutrophiles dans des conditions pauvres en oxygène, nous avons identifié et caractérisé un nouveau mécanisme antimicrobien des neutrophiles, consistant en la libération de "fibres" polymérique nommées Proteoglycofili (PGF). Nous avons démontré que, contrairement aux NETs, les PGF ne sont pas composées d'ADN et sont libérées par des neutrophiles viables. Nous avons montré que les PGF sont composées de glycoprotéines granulaires telles que l'albumine, la lactoferrine, la myéloperoxydase (MPO), l'élastase (NE) et la cathélicidine (LL-37). Ces fibres contiennent également des glycosaminoglycanes, tels que le sulfate de chondroïtine, qui semble jouer un rôle central dans l'oligomérisation des PGF. Nous avons montré que les PGF ont une activité bactériostatique (E. coli et Shigella spp.) et dégradent les facteurs de virulence de Shigella (Ipa A-D, IcsA, Pic et SepA). Outre ces activités antimicrobiennes, les PGF semblent avoir une activité cytotoxique sur les cellules épithéliales humaines (Hep-2). Nous avons démontré que l'hypoxie et l'infection à Shigella induisaient la libération de PGF in vitro et in vivo.