The Role of Interferon Regulatory Factor 5 in Myeloid Cells During Leishmania donovani Infection

Mai, Linh Thuy (2018). The Role of Interferon Regulatory Factor 5 in Myeloid Cells During Leishmania donovani Infection Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en en virologie et immunologie, 89 p.

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Résumé

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Interferon Regulatory Factor 5 (IRF-5) is a transcription factor that has been reported to be an important regulator of the activation of Type I IFN genes and genes encoding for key pro-inflammatory cytokines (Takaoka et al., 2005). Additionally, IRF-5 has been shown as a specific marker for inflammatory macrophages and to promote Th1 development (Krausgruber et al., 2011). In previous studies, we have shown that in the absence of IRF-5, mice not only failed to develop Th1 responses against Leishmania donovani, but also had a severely reduced inflammatory infiltration in the spleen and the liver (Paun et al., 2011). However, the expression of IRF-5 in IFNγ+ CD4+ T cells is not required for the expansion of Th1 cells. Indeed, IRF-5 expression in CD4+ T cells even resulted in cell death by upregulation of death receptor 5 (DR5) (Fabie et al., 2018). This suggests that IRF-5 expression by other cell sources may be required to induce protective Th1 responses. A model of liver disease revealed that mice lacking IRF-5 in myeloid cells induce Th2 rather than Th1 cells (Alzaid et al., 2016). Thus, we hypothesized that IRF-5 expression in myeloid cells strictly contributes to Th1 development during L. donovani infection.

In this study, we generated myeloid cell-specific Irf5-/- mice by breeding Irf5 flox/flox with LysM –Cre mice to study the role of IRF-5 in myeloid cells during L. donovani infection. To our surprise, qPCR results revealed that LysM-Cre only promoted partial Irf5 deletion in myeloid cells during the first two weeks of infection; after that, no deletion was observed. L. donovani infected Irf5-LysM-Cre+ mice had similar parasite burdens as well as percentages of IFNγ- producing CD4+ T cells in the spleen and liver compared to control Cre- mice at any time point after infection with L. donovani. These mice also recruited a similar number of myeloid cells to the spleen compared to Cre- mice. In contrast, Irf5-CMV-Cre+ mice, in which IRF-5 is deleted in all the cell types, showed a significant impairment of IFNγ-producing CD4+ T cells and a remarkable reduction of myeloid cell recruitment to the spleen. Additionally, these mice were more susceptible to L. donovani infection than Cre- mice. Our results suggested that the LysM-Cre mouse model is not appropriate to study gene deletion in myeloid cells in L. donovani infected mice, perhaps because it fails to work in monocytes, which massively infiltrate the spleen of L. donovani infected mice during the chronic stage of disease.

Using Irf5-CD11c-Cre+ mice, which had a better deletion efficiency, we show that IRF-5 ablation in myeloid cells significantly decreased myeloid cell recruitment to the spleen during chronic VL; however, IFNγ-producing CD4+ T cells developed similarly to IRF-5-sudfficient mice. Taken together, our data shown that, IRF-5 expression in myeloid cells is required for the recruitment or differentiation of myeloid cells in the spleen but not for Th1 development during L. donovani infection. This also suggests that IRF-5 in other cell types such as B cells might play an important role in Th1 responses to L. donovani.

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L’interferon regulatory factor 5 (IRF-5) est un facteur de transcription qui est un important régulateur de l'activation des gènes de l'IFN de type I et des gènes codant pour des cytokines pro-inflammatoires clés (Takaoka et al., 2005). De plus, IRF-5 a été montré comme étant un marqueur spécifique des macrophages inflammatoires et favorisant le développement de Th1 (Krausgruber et al., 2011). Dans des études antérieures, nous avions montré qu'en l'absence d'IRF-5, les souris non seulement ne développaient pas de réponses Th1 contre L. donovani, mais avaient également une infiltration inflammatoire fortement réduite dans la rate et le foie (Paun et al., 2011). Cependant, l'expression d’IRF-5 dans les lymphocytes T CD4+ IFNγ+ n'est pas requise pour l'expansion de la population Th1. En effet, l'expression de l'IRF-5 dans les lymphocytes T CD4+ entraîne la mort cellulaire par une régulation à la hausse du récepteur de mort 5 (DR5) (Fabie et al., 2018). Ceci suggère que l'expression d'IRF-5 par d'autres cellules peut être nécessaire pour induire des réponses Th1 protectrices. Un modèle de maladie hépatique a révélé que les souris dépourvues d'IRF-5 dans les cellules myéloïdes induisent une réponse Th2 plutôt qu’une réponse Th1 (Alzaid et al., 2016). Ainsi, nous avons émis l’hypothèse que l’expression d’IRF-5 dans les cellules myéloïdes contribue au développement de Th1 au cours de l’infection à L. donovani.

Dans cette étude, nous avons généré des souris Irf5-/- spécifiques pour les cellules myéloïdes en croisant des souris Irf5flox/flox avec des souris LysM–Cre afin d'étudier le rôle de l'IRF-5 dans les cellules myéloïdes au cours d'une infection par L. donovani. À notre grande surprise, les résultats de la qPCR ont révélé que LysM-Cre n’induisait qu’une délétion partielle d’IRF-5 dans les cellules myéloïdes au cours des deux premières semaines de l'infection; après cela, aucune délétion n'a été observée. Les souris Irf5-LysM-Cre+ infectées par L. donovani présentaient une charge parasitaire, ainsi que des pourcentages de lymphocytes T CD4+ producteurs d'IFNγ similaires dans la rate et le foie, par rapport aux souris Cre- témoins à tout moment après l'infection par L. donovani. Ces souris ont également recruté un nombre similaire de cellules myéloïdes dans la rate par rapport aux souris Cre-. En revanche, les souris témoins négatives Irf5-CMV-Cre+, dans lesquelles IRF-5 est délété dans tous les types de cellules, ont présenté une altération significative des lymphocytes T CD4+ producteurs d'IFNγ, une réduction remarquable dans le recrutement de cellules myéloïdes dans la rate et une plus grande susceptibilité à l’infection par L. donovani que les souris Cre-. Nos résultats suggèrent que ce modèle murin n'est pas approprié pour étudier la délétion de gènes dans les cellules myéloïdes de souris infectées par L. donovani, peut-être parce qu'il ne fonctionne pas dans les monocytes, qui infiltrent massivement la rate de souris infectées par L. donovani au cours de la phase chronique de la maladie.

En utilisant des souris Irf5-CD11c-Cre+, qui présentaient une meilleure efficacité de délétion, nous montrons que l'ablation d’IRF-5 dans les cellules myéloïdes réduit significativement le recrutement de cellules myéloïdes dans la rate pendant la LV chronique; cependant, les lymphocytes T CD4+ producteurs d'IFNγ se sont développées de manière similaire aux souris exprimant IRF-5. Ensemble, nos données ont montré que l’expression d’IRF-5 dans les cellules myéloïdes était nécessaire pour le recrutement ou la différenciation des cellules myéloïdes dans la rate, mais pas pour le développement de la réponse Th1 au cours d’une infection par L. donovani. Cela suggère également qu'IRF-5 dans d'autres types de cellules tels que les lymphocytes B pourrait jouer un rôle important dans les réponses Th1 contre L. donovani.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Stager, Simona
Mots-clés libres:	-
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	26 févr. 2025 16:04
Dernière modification:	26 févr. 2025 16:04
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/16342

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