Analyse fonctionnelle de la sous-unité alpha du récepteur de l’interleukine 10 bovine à la suite d’une exposition à un lysat de Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis au moyen de CRISPR/Cas9

Citation

Mallikarjunappa, S., Shandilya, U.K., Sharma, A., Lamers, K., Bissonnette, N., Karrow, N.A., Meade, K.G. (2020). Functional analysis of bovine interleukin-10 receptor alpha in response to Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis lysate using CRISPR/Cas9. BMC Genetics, [online] 21(1), http://dx.doi.org/10.1186/s12863-020-00925-4

Résumé en langage clair

La maladie de Johne (MJ) est une maladie contagieuse et incurable causée par Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP). Puisqu’il n’y a actuellement aucun vaccin ni aucune option thérapeutique qui soit efficace pour lutter contre la MJ, la sélection génétique d’individus potentiellement résistants est envisagée en tant que stratégie complémentaire pour diminuer l’incidence de la MJ dans les troupeaux laitiers canadiens. Pour effectuer une sélection génétique, il faut d’abord examiner les gènes des vaches sensibles à l’infection à MAP afin de trouver des variations que l’on souhaite éliminer. De nombreuses variations associées à l’infection ont été signalées dans la littérature. L’objectif principal de cette étude était de valider les variations précédemment identifiées en testant leur effet sur la descendance de taureaux Holstein par l’estimation de la valeur d’élevage à l’aide des données obtenues à partir du lait, soit par la présence d’anticorps contre MAP dans le lait. Bien qu’il s’agisse d’un indicateur indirect à l’égard de l’infection à MAP chez les bovins, l’analyse a permis d’identifier trois variations, situées sur les chromosomes 16, 23 et 26. À l’aide d’autres outils génétiques (analyse de quasi-vraisemblance et analyse de régression), nous avons identifié quatre variations : deux avec ces deux approches et deux autres situées sur les chromosomes 9 et 16. En conclusion, les résultats de cette étude valident l’association de variations connues avec le statut à l’égard de l’infection à MAP chez la race Canadian Holstein et soulignent la nécessité d’étudier plus avant les répercussions de ces variations sur l’activité des gènes.

Résumé

© 2020, les auteurs. Contexte : Le gène codant la sous-unité alpha du récepteur de l’interleukine 10 (IL10RA) code la chaîne alpha du récepteur de l’IL‑10, qui se lie à la cytokine IL‑10. L’IL-10 est une cytokine anti-inflammatoire dotée d’une fonction immunorégulatrice qui intervient lors de la pathogenèse de nombreux troubles inflammatoires touchant les animaux d’élevage, dont la maladie de Johne (MJ). La MJ est une entérite chronique causée par Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) qui touche les bovins et est responsable de pertes économiques importantes pour l’industrie laitière. Plusieurs gènes candidats, dont l’IL10RA, se sont révélés être associés à la MJ. Le but de cette étude était de mieux comprendre l’importance fonctionnelle de l’IL10RA dans le contexte d’une stimulation immunitaire provoquée par une exposition à un lysat de la paroi cellulaire de MAP. Résultats : Nous avons généré une lignée de cellules épithéliales mammaires bovines (MAC-T) knock-out (KO) pour l’IL10RA à l’aide du système d’édition génique CRISPR/cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated protein 9). Ces cellules KO pour l’IL10RA ont été stimulées par une exposition à un lysat de MAP +/− IL-10 ou à des LPS en guise de témoin positif. Par rapport aux cellules non génétiquement modifiées, la quantification relative des gènes liés au système immunitaire après stimulation a révélé que l’inactivation de l’IL10RA entraînait une régulation à la hausse de l’expression des gènes codant des cytokines pro-inflammatoires (TNFA, IL1A, IL1B et IL6) et une régulation à la baisse du suppresseur de la signalisation des cytokines 3 (SOCS3), un régulateur négatif de la signalisation des cytokines pro-inflammatoires. En ce qui concerne les protéines, l’inactivation de l’IL10RA a également entraîné une régulation à la hausse des cytokines inflammatoires TNF-α et IL-6 et des chimiokines IL-8, CCL2 et CCL4 par rapport aux cellules non modifiées. Conclusions : Les résultats de cette étude illustrent les effets importants et significatifs de l’inactivation du gène codant l’IL10RA dans l’amélioration de l’expression des cytokines pro-inflammatoires et corroborent encore davantage le rôle immunorégulateur de l’IL10RA dans le déclenchement d’une réponse anti-inflammatoire ainsi que l’implication fonctionnelle potentielle de l’IL10RA au cours de la réponse immunitaire associée à la MJ.

Date de publication

2020-12-01

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