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Mast cells are immune cells important in innate immunity. Besides their role in asthma and allergies, mast cells are critical effector cells against various pathogens. Mast cells are established to be protective against bacterial infections, but little is known about their functions in viral infections. Mast cells are abundant in the lungs where influenza A virus (FluA) enter the host. We measured mRNA transcription, protein translation, and synthesis of new viral particles in FluA-treated mast cells. While expression of FluA mRNA and proteins followed similar time courses in both mast cells and epithelial cells, mast cells released a near absence of FluA. We also studied mast cell cytokine release in response to FluA and other viral-associated stimuli such as TLR ligands and type I interferons. Mast cells released the cytokines IL-6 and TGF-, and chemokines CXCL8 and CCL5 in response to various viral stimuli. However, different stimuli were capable of inducing release of different mediator subsets, demonstrating the specificity of mast cell responses. Since FluA infection of mast cells produce little new FluA virions, we investigated whether FluA induces expression of antiviral proteins in mast cells. FluA treatment resulted in mast cell expression of antiviral proteins, namely myxovirus resistance protein A, protein kinase R, interferon stimulated gene 15, viral stress inducible protein 56, and endothelial nitric oxide synthase. Next, we performed co-culture experiments using FluA-infected epithelial cells with or without the addition of mast cells. Our results showed that mast cells in co-culture inhibited the expression of the viral hemagglutinin protein in FluA-infected epithelial cells. Also, preliminary results showed that addition of mast cells protected epithelial cells from FluA infection by limiting the release of FluA particles and reducing epithelial cell death. Our discovery that mast cells produce little virus and express antiviral proteins suggest that mast cells have antiviral mechanisms to restrict FluA infection. This concept was further supported by evidence that mast cells are protective against FluA infection in epithelial cells. This research provides a better understanding of mast cells in innate immunity and may reveal unique antiviral mechanisms valuable in the development of antiviral therapeutics.

Dans le cadre des recherches menées au sein du laboratoire de Physiologie Animale le gène codant pour la nicotinamide phosphorybosyltransférase (NAmPT) à été identifié et cloné. Au cours de ce travail, nous avons étudié le rôle de cette enzyme du métabolisme du Nicotinamide Adénine Dinucléotide ainsi que celui des enzymes dépendantes du NAD (PARP et sirtuines) dans le contrôle de la réponse inflammatoire.

Les cellules dendritiques sont les sentinelles du système immunitaire. Elles sont disséminées dans la plupart des tissus et organes et sont capables de détecter la présence de pathogènes. La perception des signaux de danger se fait notamment grâce à la présence de récepteurs de la famille Toll (TLRs). Deux voies de signalisation, qui reposent sur l'activation des molécules adaptatrices MyD88 ou TRIF, peuvent être induites par l’engagement de ces récepteurs par leur ligand. Ces voies de signalisation mènent à l’activation de différents facteurs de transcription nécessaires à la production de cytokines telles que les membres de la famille de l’interleukine-12 (IL-12). La famille de l’IL-12 comprend quatre cytokines hétérodimériques: l’IL-12 (p35/p40), l’IL-23 (p19/p40), l’IL-27 (p28/EBI3) et l’IL-35 (p35/EBI3). Chacune de ces cytokines possède des fonctions bien définies et parfois complexes qui sont essentielles pour l’établissement des réponses immunes innées et adaptatives mais également pour l'atténuation de ces réponses limitant ainsi les effets délétères causés à l'organisme par des réponses immunes excessives. La régulation transcriptionnelle de ces cytokines est complexe puisque la présence des deux sous-unités est indispensable à leur production par la cellule. Dans le cadre de ce travail, nous avons étudié l'implication de facteurs de transcription de la famille des IRFs dans l’induction des gènes codant pour les sous-unités qui composent les cytokines de la famille de l'IL-12 en réponse à l’engagement des différents TLRs. Le facteur de transcription IRF3 activé en aval de la voie TRIF dépendante joue un rôle crucial dans la production des IFNs de type I et des réponses antivirales. Nos résultats indiquent que ce facteur est également directement impliqué dans l'activation des gènes codant pour les sous-unités p35 et p28. Par contre, ce facteur ne participe pas au contrôle de l'expression de l'IL-12/23p40, l’IL-23p19 et d'EBI3. Nos observations indiquent qu’IRF3 coopère avec d'autres membres de la famille des IRFs. En effet, IRF1 permet l'expression optimale des sous-unités p35 et p28 alors qu'IRF9 joue un rôle essentiel dans le contrôle de l'expression de la p28, deux facteurs activés par la boucle autocrine des IFNs de type I. Nos résultats indiquent donc qu’en réponse aux ligands TLRs, l'expression des différentes sous-unités qui composent les cytokines de la famille de l'IL-12 est régulée de manière différentielle et complexe. Les facteurs de transcription de la famille des IRFs, de par leur implication dans le contrôle de l’expression de certaines de ces sous-unités, participent à la balance entre ces différentes cytokines.

Plasmacytoid dendritic cells (pDCs) are important in innate and adaptive immune responses against viral infections, producing remarkable levels of type I interferon as well as other immunomodulatory cytokines. In vitro, pDCs can control replication of human immunodeficiency virus (HIV). Following natural challenge with simian immunodeficiency virus (SIV), PDCs infiltrate the vaginal mucosa. Despite this, pDCs are unable to prevent systemic dissemination of virus. To understand pDC activation immediately following HIV exposure, cytokine production and maturation of pDCs in response to HIV and a variety of other stimuli was compared. PDCs were found to respond suboptimally to HIV compared to other stimuli, with delayed interferon-alpha production, delayed maturation, and decreased production of inflammatory cytokines. Furthermore, HIV induced inhibitory signaling pathways in pDCs, suggesting subversion of the pDC response by HIV. Finally, different stimuli induced different early and late cytokine profiles, highlighting the complex and stimuli-dependant nature of the pDC response.

Plasmacytoid dendritic cells (pDCs) are important in innate and adaptive immune responses against viral infections, producing remarkable levels of type I interferon as well as other immunomodulatory cytokines. In vitro, pDCs can control replication of human immunodeficiency virus (HIV). Following natural challenge with simian immunodeficiency virus (SIV), PDCs infiltrate the vaginal mucosa. Despite this, pDCs are unable to prevent systemic dissemination of virus. To understand pDC activation immediately following HIV exposure, cytokine production and maturation of pDCs in response to HIV and a variety of other stimuli was compared. PDCs were found to respond suboptimally to HIV compared to other stimuli, with delayed interferon-alpha production, delayed maturation, and decreased production of inflammatory cytokines. Furthermore, HIV induced inhibitory signaling pathways in pDCs, suggesting subversion of the pDC response by HIV. Finally, different stimuli induced different early and late cytokine profiles, highlighting the complex and stimuli-dependant nature of the pDC response.