La protéine codée par ce gène est un type de molécule d’adhésion intercellulaire continuellement présente en faible concentration dans les membranes des leucocytes et des cellules endothéliales. Lors de la stimulation par des cytokines, ces concentrations augmentent fortement. ICAM-1 peut être induite par l’interleukine-1 (IL-1) et le facteur de nécrose tumorale (TNF) et est exprimée par l’endothélium vasculaire, les macrophages et les lymphocytes. L’ICAM-1 est un ligand du LFA-1 (intégrine), un récepteur présent sur les leucocytes. Lorsqu’ils sont activés, les leucocytes se lient aux cellules endothéliales via l’ICAM-1/LFA-1, puis transmigrent dans les tissus. Le LFA-1 a également été trouvé sous une forme soluble, qui semble se lier et bloquer l’ICAM-1.
Rôle dans la signalisation cellulaireEdit
L’ICAM-1 est une protéine transmembranaire associée aux endothéliums et aux leucocytes, connue depuis longtemps pour son importance dans la stabilisation des interactions cellule-cellule et la facilitation de la transmigration endothéliale des leucocytes. Plus récemment, l’ICAM-1 a été caractérisée comme un site d’entrée cellulaire du rhinovirus humain. En raison de ces associations avec les réponses immunitaires, l’hypothèse a été émise que l’ICAM-1 pourrait jouer un rôle dans la transduction des signaux. La ligature d’ICAM-1 produit des effets pro-inflammatoires tels que le recrutement de leucocytes inflammatoires par une signalisation par des cascades impliquant un certain nombre de kinases, y compris la kinase p56lyn.
Autres fonctionsModifié
L’ICAM-1 et l’ICAM-1 soluble ont des effets antagonistes sur les jonctions serrées formant la barrière sang-testicule, jouant ainsi un rôle majeur dans la spermatogenèse.
La présence d’une glycosylation lourde et d’autres caractéristiques structurelles de l’ICAM-1 prêtent à la protéine des sites de liaison pour de nombreux ligands. L’ICAM-1 possède des sites de liaison pour un certain nombre de ligands associés au système immunitaire. En particulier, l’ICAM-1 se lie au ligand-1 d’adhésion des macrophages (Mac-1 ; ITGB2 / ITGAM), à l’antigène-1 associé à la fonction leucocytaire (LFA-1) et au fibrinogène. Ces trois protéines sont généralement exprimées sur les cellules endothéliales et les leucocytes, et elles se lient à ICAM-1 pour faciliter la transmigration des leucocytes à travers les endothéliums vasculaires dans des processus tels que l’extravasation et la réponse inflammatoire. En raison de ces caractéristiques de liaison, l’ICAM-1 s’est vu attribuer classiquement la fonction d’adhésion intercellulaire.
Les chercheurs ont commencé à remettre en question le rôle de l’ICAM-1 en tant que simple molécule d’adhésion en découvrant que l’ICAM-1 sert de site de liaison pour l’entrée du principal groupe de rhinovirus humains (HRV) dans divers types de cellules. L’ICAM-1 s’est également fait connaître pour son affinité avec les érythrocytes infectés par le plasmodium falciparum (PFIE), ce qui a permis de mieux cerner le rôle de l’ICAM-1 dans les maladies infectieuses.
Les rôles de l’ICAM-1 dans l’adhésion cellule-cellule, l’extravasation et l’infection étant mieux compris, on a émis l’hypothèse d’un rôle potentiel de l’ICAM-1 dans la transduction du signal. La plupart des travaux impliquant l’ICAM-1 ces dernières années se sont concentrés sur cette question centrale ainsi que sur des questions connexes. Les chercheurs ont estimé que, si la transduction du signal par l’ICAM-1 s’avérait avoir lieu, il serait nécessaire d’identifier le mécanisme de cette signalisation, les conditions et l’environnement dans lesquels la signalisation se produirait, et les points finaux biologiques de toute cascade de signalisation impliquée. Au-delà de ses fonctions classiquement décrites comme molécule d’adhésion et d’entrée virale, l’ICAM-1 a été caractérisée de manière convaincante comme ayant un rôle dans la transduction du signal. En outre, les fonctions de transduction du signal de l’ICAM-1 semblent être associées principalement aux voies pro-inflammatoires. En particulier, la signalisation de l’ICAM-1 semble produire un recrutement de cellules immunitaires inflammatoires telles que les macrophages et les granulocytes.
L’ICAM-1 peut également participer à une boucle de rétroaction positive et entrer en compétition avec l’ICAM-2 pour maintenir un environnement proinflammatoire propice à la transmigration endothéliale des leucocytes. Aux niveaux d’expression de l’ARNm et de la protéine, on a constaté que la ligature de l’ICAM-1 régulait à la hausse la propre expression de l’ICAM-1 dans une boucle de rétroaction positive. En outre, l’expression de l’ARNm et de la protéine RANTES est également régulée à la hausse par la ligature de l’ICAM-1. RANTES, ou Regulated upon Activation Normal T-cell Expressed and Secreted, est une cytokine qui est un médiateur inflammatoire chimiotactique pour une variété de cellules immunitaires inflammatoires telles que les granulocytes et les macrophages. Cependant, il reste encore beaucoup à faire pour caractériser pleinement la signalisation de l’ICAM-1. La relation entre les environnements de signalisation de l’ICAM-1 et de l’ICAM-2 n’a pas été établie au-delà d’une simple corrélation ; une étude reliant la signalisation de l’ICAM à la modulation réelle d’un environnement inflammatoire in vivo n’a pas encore été réalisée. La nature réticulaire des cascades de signalisation nécessite que les effecteurs en aval de la signalisation médiée par l’ICAM-1 par le biais de diverses kinases, dont p56lyn, Raf-1 et les MAPK, soient largement inconnus. Une étude plus approfondie de la diaphonie entre ces molécules de signalisation peut apporter un éclairage supplémentaire sur les points finaux biologiques produits par la ligature de l’ICAM-1 et la transduction du signal.