Impression transcriptionnelle de GATA-3 dans les lymphocytes Th2 : Un modèle mathématique

La mémoire immunologique implique le rappel rapide de l'expression des cytokines par les lymphocytes T auxiliaires (Th). Deux profils distincts d'expression des cytokines, Th1 et Th2, peuvent être induits par des signaux antigéniques et polarisants lors de l'activation des cellules Th naïves et peuvent être réexprimés ultérieurement lors d'une stimulation par l'antigène seul. Le facteur de transcription GATA-3 induit le développement Th2. GATA-3 est activé par le stimulus polarisant Th2, l'IL-4, et a récemment été observé pour s'autoactiver. Sur la base de ces données expérimentales, nous avons développé un modèle mathématique de l'expression de GATA-3 qui suppose une activation indépendante de la transcription de GATA-3 par l'IL-4 et par GATA-3. La coopération de l'activation transcriptionnelle de GATA-3 crée un seuil pour l'autoactivation, entraînant la coexistence de deux états d'expression de GATA-3 distincts : un état d'expression basale et un état d'expression élevée soutenu par l'autoactivation. Les signaux IL-4 suprathreshold induisent une transition de l'expression basale à une expression élevée de GATA-3. Ainsi, l'autoactivation de GATA-3 crée un système bistable capable de mémoriser un signal inductif transitoire. Le modèle prédit en outre les conditions dans lesquelles l'état d'expression élevée de GATA-3 peut être aboli, ce qui pourrait éteindre la mémoire des cytokines Th2.