Hémagglutinine

E. FHA

La FHA est une molécule en forme d’épingle à cheveux inhabituellement grande et hautement immunogène qui a été incluse comme composant primaire dans les vaccins acellulaires contre la coqueluche . Elle est synthétisée sous la forme d’un précurseur de 367 kDa, FhaB, qui est modifié à son extrémité N et clivé à son extrémité C pour former la protéine mature FHA de 220 kDa. Bien qu’elle soit efficacement sécrétée par un processus nécessitant la protéine de la membrane externe FhaC, une quantité importante de FHA reste associée à la surface cellulaire par un mécanisme inconnu. Des études in vitro utilisant une variété de types de cellules de mammifères suggèrent que la FHA possède au moins quatre activités d’attachement distinctes, et quatre domaines distincts de liaison à la FHA ont été proposés. Le triplet Arg-Gly-Asp (RGD), situé au milieu de la FHA et localisé à une extrémité de la structure en épingle à cheveux proposée, stimule l’adhérence aux monocytes/macrophages et peut-être à d’autres leucocytes via LRI/IAP et CR3. Le domaine de reconnaissance de CR3 dans FHA n’a pas encore été identifié. Le FHA possède également un domaine de reconnaissance des hydrates de carbone (CRD), qui sert de médiateur pour l’attachement aux cellules épithéliales respiratoires ciliées ainsi qu’aux macrophages in vitro. Enfin, une activité de type lectine pour l’héparine et d’autres glucides sulfatés, qui peut médier l’adhésion à des lignées de cellules épithéliales non ciliées, a été identifiée. Ce site de liaison à l’héparine est distinct des sites CRD et RGD et est nécessaire pour l’hémagglutination médiée par le FHA.

Il a été plus difficile d’obtenir des preuves de phénotypes dépendants du FHA in vivo. En utilisant un modèle de lapin, Saukkonen et al. ont trouvé moins de mutants FHA que de B. pertussis de type sauvage dans les poumons 24 heures après l’inoculation intratrachéale . Sur la base des caractéristiques de liaison déterminées in vitro des différents mutants utilisés dans leur étude, ils ont déduit que B. pertussis de type sauvage adhérait à la fois aux cellules épithéliales ciliées et aux macrophages, et les expériences de compétition avec le lactose et l’anticorps anti-CR3 ont suggéré que la liaison dépendait à la fois du CRD et du RGD. Cependant, en utilisant des modèles de souris, d’autres chercheurs ont découvert que les mutants FHA ne se distinguent pas de B. pertussis de type sauvage par leur capacité à persister dans les poumons, mais qu’ils sont défectueux pour la colonisation de la trachée. D’autres encore, utilisant également des modèles de souris, n’ont observé aucune différence entre les mutants FHA et le type sauvage de B. pertussis. La difficulté de parvenir à une compréhension complète et détaillée du rôle du FHA dans la localisation anatomique de B. pertussis au cours de l’infection reflète probablement l’absence d’hôte animal naturel (autre que l’homme), ainsi que la complexité de cette molécule et de ses activités biologiques associées.

Nous avons récemment exploré le rôle de la FHA dans la pathogenèse en construisant deux types de dérivés mutants de la FHA de B. bronchiseptica : l’un contenant une délétion in-frame dans fhaB, le gène structural de la FHA, et l’autre dans lequel la FHA est exprimée de manière ectopique dans la phase Bvg-, en l’absence de l’ensemble des facteurs de virulence de la phase Bvg+ avec lesquels elle est normalement exprimée . La comparaison de ces mutants avec le type sauvage de B. bronchiseptica a montré que le FHA est à la fois nécessaire et suffisant pour médier l’adhérence aux cellules épithéliales du poumon de rat in vitro. En utilisant un modèle d’infection respiratoire chez le rat, nous avons montré que le FHA est absolument nécessaire, mais pas suffisant, pour la colonisation de la trachée chez les animaux sains non anesthésiés. En revanche, la FHA n’est pas nécessaire à la colonisation initiale de la trachée chez les animaux anesthésiés, ce qui suggère que son rôle dans l’établissement de la colonisation pourrait être consacré à surmonter l’activité de clairance de l’escalator mucociliaire. L’utilisation de rats anesthésiés a également révélé un rôle de la FHA dans la persistance. Il a été récemment démontré que B. pertussis inhibe la prolifération des cellules T aux antigènes exogènes in vitro d’une manière dépendante du FHA. L’ensemble de ces données suggère que le FHA peut également exercer des fonctions immunomodulatrices in vivo.