Les exosomes : des convoyeurs de prions ? Exosomes : carriers of prions ?

Peu étudiées jusqu’au récent épisode de l’encéphalopathie spongiforme bovine, les maladies à prions - ou encore encéphalopathies spongiformes transmissibles - sont des maladies neurodégénératives à l’issue invariablement fatale qui touchent aussi bien l’homme (maladie de Creutzfeldt-Jakob) que l’animal [1]. La conversion, dans les tissus infectés, d’une protéine cellulaire, la PrP, en une isoforme conformationnelle anormale et pathologique est un événement central de ces affections. La PrP anormale (ou PrP^Sc) serait non seulement à l’origine de la neurodégénérescence [2] et des dysfonctionnements neurologiques observés dans ces maladies mais aussi, selon l’hypothèse dite « de la protéine seule », l’agent infectieux [3]. La conversion de la PrP en PrP^Sc, via une interaction des deux isoformes, constituerait ainsi le mode de multiplication de ces agents infectieux non conventionnels. Si les lésions dégénératives observées en phase terminale sont restreintes au système nerveux central, ce tissu ne constitue pas pour autant le siège exclusif de la multiplication des prions. Dans la grande majorité des cas, les contaminations ont en effet lieu par voie périphérique, le plus souvent par voie orale. Après franchissement de la barrière intestinale, l’agent infectieux se multiplie dans diverses formations lymphoïdes (ganglions, rate…), puis colonise le système nerveux central via les trajets nerveux qui relient les organes lymphoïdes à la moelle épinière [4]. Des trajets alternatifs, impliquant les fibres sympathiques qui innervent la paroi intestinale, permettent cependant aux prions d’envahir le cerveau sans multiplication préalable dans les tissus lymphoïdes. L’identification de certains des tissus périphériques assurant la multiplication et/ou le transport des prions vers l’organe cible - le cerveau - est à l’évidence essentielle à la compréhension de la pathogénie de ces maladies [5]. Cependant - et en raison de la nature très particulière de ces agents - les mécanismes précis mis en jeu pour assurer leur dissémination dans l’organisme restent très mal compris. Une fois les cellules infectées, la forme normale de la PrP ainsi que son isoforme anormale sont présentes à la surface cellulaire [6]. Dès lors, un contact membranaire est-il suffisant pour qu’une cellule s’infecte au contact d’une cellule infectée ? Peut-on, au contraire, imaginer que des prions soient sécrétés et qu’ils infectent des cellules cibles éloignées ? Ces deux cas de figure peuvent-ils coexister ? Des travaux publiés récemment font état de formes libres de l’agent infectieux, sécrétées par des cellules infectées [7]. En utilisant des cultures de cellules infectables par les prions (lignées Rov et Mov), nous avons montré que ces cultures excrètent la forme normale de la PrP cellulaire, quand elles ne sont pas infectées, et la forme anormale PrP^Sc après infection par une souche de prions ovins. Le fractionnement par ultracentrifugation à 100 000 g du milieu conditionné nous a permis de montrer que les deux isoformes de la PrP sont associées à des petites vésicules membranaires qui, sur la base de leur morphologie, de leur taille (50 à 90 nm), de leur composition protéique et lipidique et de leur densité, possèdent les caractéristiques des exosomes. Les exosomes sont de très petites vésicules d’origine endosomique sécrétées par certaines cellules lors de la fusion des endosomes tardifs multivésiculaires avec la membrane plasmique [8]. L’inoculation de ces vésicules exosomiques à l’animal confirme la présence de prions infectieux associés à ces vésicules. Ces travaux - en accord avec des observations plus anciennes localisant la PrP^Sc dans les endosomes tardifs et les lysosomes des cellules infectées [6] - montrent que la fusion de compartiments intracellulaires avec la membrane plasmique permet la sécrétion de prions infectieux associés aux membranes exosomiques. Ces travaux suggèrent donc que les exosomes - vecteurs potentiels de communication intercellulaire - …