Collectine
COLLECTINES
Les collectines font partie d’une superfamille de lectines collagènes dépendantes du calcium (type C). La famille comprenait la lectine se liant au mannose (également connue sous le nom de protéine se liant au mannose) et les protéines A et D associées aux tensioactifs (SP-A et SP-D, respectivement). Faisant partie du système immunitaire inné, les collectines jouent un rôle clé en tant que première ligne de défense contre les micro-organismes envahisseurs. Nous discuterons brièvement du rôle de SP-A et SP-D dans les défenses pulmonaires innées dans ce chapitre. Une discussion plus approfondie de ces collectines pulmonaires se trouve au chapitre 2 de ce texte.
Les collectines pulmonaires sont synthétisées par des cellules alvéolaires de type II et des sous-ensembles de cellules épithéliales bronchiolaires. SP-A et SP-D sont sécrétées dans les espaces aériens par des cellules alvéolaires de type II. Cependant, les cellules bronchiolaires non affiliées contiennent des granules sécrétoires contenant SP-A et SP-D, ce qui suggère que ces cellules sécrètent également des collectines dans les voies respiratoires. L’unité fonctionnelle de base des collectines est un trimère de protéines. Dans la sous-unité monomère, il existe quatre domaines fonctionnels: le domaine riche en cystéine N-terminal, un domaine de collagène, un domaine de col en bobine enroulée et un domaine de lectine de type C-terminal (également connu sous le nom de domaine de reconnaissance des glucides). La liaison sélective des collectines à des glucides complexes spécifiques est médiée par le domaine de reconnaissance des glucides et nécessite du calcium. Le SP-A humain est assemblé sous forme d’hétérotrimères ou d’homotrimères de deux types de chaînes génétiquement différents, tandis que le SP-D est assemblé sous forme d’homotrimères. La multimérisation des trimères influence l’affinité de liaison et la sélectivité des ligands de SP-A et SP-D. SP-A forme préférentiellement des hexamères d’unités trimériques (6 × 3 = 18 chaînes), tandis que SP-D forme des tétramères (4 × 3 = 12 chaînes).15 Cette association N-terminale et cette réticulation des sous-unités trimériques permettent de faire un pont entre des ligands séparés spatialement via les domaines de lectine C-terminaux, augmentant ainsi l’affinité et la spécificité de liaison.
SP-A et SP-D se lient à une variété de polysaccharides, de phospholipides et de ligands glycolipides. La SP-A se lie aux polysaccharides contenant de la N-acétylmannosamine ou du mannose préférentiellement au glucose et au lipide tensioactif dipalmatoylphosphatidylcholine. SP-D montre une liaison préférentielle aux polysaccharides contenant de l’inositol, du maltose et du glucose préférentiellement au mannose et au lipide tensioactif phosphatidylinositol.15 Les structures trimériques et oligomères tridimensionnelles donnent des ordres de spécificité supplémentaires SP-A et SP-D pour les antigènes particulaires et les agents pathogènes envahissants. Plusieurs domaines de reconnaissance des glucides dans l’oligomère de collecte peuvent se lier simultanément à différents ligands sur une seule chaîne polysaccharidique, augmentant l’avidité de liaison du complexe à des niveaux plus élevés que ceux qui pourraient être atteints en se liant à des ligands simples. SP-A et SP-D interagissent avec divers organismes à gram négatif et à gram positif, des champignons (Aspergillus fumigatus, Cryptococcus neoformans et Candida albicans), un Pneumocystis carinii, plusieurs virus respiratoires, dont le virus respiratoire syncytial, le virus de la grippe A et le cytomégalovirus, et Mycobacterium tuberculosis. SP-A et SP-D interagissent avec les fractions glycoconjuguées et /ou lipidiques présentes sur les agents pathogènes envahissants et avec les récepteurs des cellules hôtes et, par ces interactions, assurent un certain nombre de fonctions de défense de l’hôte. Premièrement, ils peuvent agglutiner des microorganismes par la formation de ponts entre divers ligands glucidiques à la surface cellulaire. La lectine liant le mannose peut entraîner l’activation de la cascade du complément, tandis que SP-A peut lier C1q, empêchant la formation d’un complexe actif du complément. Les collectines pulmonaires peuvent conduire à une opsonisation par activation du complément et dépôt de C3 (lectine liant le mannose) ou de microorganismes directement opsonisés (SP-A et SP-D). L’opsonisation médiée par SP-A peut entraîner une stimulation de la phagocytose et la destruction des agents pathogènes. Cependant, certains organismes peuvent augmenter leur efficacité d’infection en utilisant SP-A comme cheval de Troie pour pénétrer dans les cellules. SP-A et SP-D peuvent modifier l’infectiosité virale, probablement en bloquant la liaison du virus à leurs récepteurs de surface ou en améliorant l’absorption et la destruction cellulaires. Enfin, SP-A et SP-D peuvent modifier la perméabilité des membranes cellulaires bactériennes et fongiques, ce qui améliore la destruction des cellules.16
Plusieurs récepteurs de surface cellulaire ont été décrits pour SP-A et SP-D, mais peu ont été caractérisés au point de comprendre comment les interactions collectine-récepteur conduisent à des réponses cellulaires. Le SPR-210 (récepteur des protéines tensioactives, 210 kd) est le récepteur SP-A le mieux caractérisé. On le trouve sur les cellules de type II et les macrophages alvéolaires. Les récepteurs C1q se lient à la lectine liant le mannose et à la SP-A, bien que leur présence et leur fonction dans le poumon ne soient pas claires. SP-A a été trouvé pour interagir avec CD14 et TLR4, suggérant un rôle de SP-A dans les réponses cellulaires médiées par le LPS. De plus, les interactions SP-A–TLR4 peuvent être importantes dans l’absorption de la protéine F du virus respiratoire syncytial dans le poumon. Gp340 est une protéine de liaison SP-D appartenant à la famille des récepteurs piégeurs (voir plus loin) qui peut également se lier à SP-A. Il a également été démontré que SP-D interagit avec CD14 et fonctionne dans la modulation de la libération de cytokines provoquée par le LPS. Le mode de signalisation à travers ces récepteurs et le rôle de SP-A et SP-D dans cette signalisation sont actuellement à l’étude.16
En plus de leur rôle dans la liaison aux microorganismes ou à leurs produits, les collectines ont plusieurs autres activités. Ils sont anti-inflammatoires, fonctionnent dans la régulation des réponses au LPS et à d’autres produits microbiens, l’absorption des cellules apoptotiques et la modulation du métabolisme oxydant et de l’expression de la métalloprotéinase. Les collectines sont immunomodulatrices, diminuant les réponses prolifératives des lymphocytes T et modifiant la signalisation via les TLR. Les collectines sont pro-inflammatoires, améliorant la migration ou la rétention des phagocytes dans l’espace aérien. Enfin, SP-A et SP-D jouent un rôle dans l’homéostasie des tensioactifs, aidant à réguler l’absorption cellulaire et le métabolisme des lipides tensioactifs et modifiant l’organisation spatiale des lipides tensioactifs. Par conséquent, SP-A et SP-D jouent un rôle clé dans les réponses immunitaires innées et adaptatives dans le poumon.15
