Krista Heinonen

Expertises

Hématopoïèse et cellules souches , Adaptation de l'hématopoïèse en réponse aux infections , Différenciation myéloïde

  • Professeure à l’INRS

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krista.heinonen@iaf.inrs.ca

Centre Armand-Frappier Santé Biotechnologie

531, boulevard des Prairies
Laval (Québec)  H7V 1B7
Canada

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Intérêts de recherche

Les cellules souches hématopoïétiques (CSH) sont essentielles à la production continue des globules blancs, des globules rouges et des plaquettes. Pour bien effectuer cette tâche, elles doivent gérer deux destins opposés : la différenciation (ou perte des CSH) et la prolifération (ou multiplication des CSH). Ces décisions dépendent à la fois des facteurs intrinsèques (facteurs propres aux CSH) et extrinsèques (leur environnement). Les problèmes de différenciation et de multiplication des CSH contribuent au développement de plusieurs pathologies reliées au système immunitaire, tels que les maladies inflammatoires, auto-immunité, immunodépression et cancer (dont les leucémies et lymphomes). Les interactions des CSH avec leur environnement dans la moelle osseuse sont cruciales pour leur maintien. Ces interactions font souvent défaut dans le cas des leucémies, par exemple. D’autre part, il est très difficile de faire multiplier les cellules souches en laboratoire à l’extérieur de leur environnement natif. Les travaux de recherche sur les CSH sont divisés en trois thèmes principaux :

  1. Le rôle des signaux Wnt/Frizzled dans l’interaction des CSH avec les cellules stromales (structurales) dans la moelle osseuse (CRSNG). Dans le cadre de ce volet, nous nous intéressons surtout à la voie de signalisation « planar cell polarity » ou Wnt-PCP, qui est mieux connue pour son rôle dans l’organisation spatiale des cellules dans les tissus épithéliaux. Ce programme de recherche est basé sur l’hypothèse que ces facteurs régulent également l’interaction des CSH avec les cellules stromales de la moelle osseuse, et que ces interactions peuvent modifier la polarité et la symétrie de division cellulaire des CSH. Notre but consiste à identifier de nouvelles molécules pouvant servir à amplifier les cellules souches en culture ou in situ dans la moelle osseuse.
  2. L’impact des infections chroniques sur les CSH et la différenciation myéloïde (IRSC)Une réponse immunitaire efficace dépend en grande partie d’une hématopoïèse adéquate. Ceci est particulièrement vrai pour la génération des cellules faisant partie des réponses innées car ces cellules ont généralement une demi-vie courte et requièrent donc une source de remplacement en continu. Une infection systémique aigüe induit l’activation des cellules souches dans la moelle osseuse, résultant en une production accrue de cellules myéloïdes, dont les neutrophiles (granulocytes), monocytes et les cellules dendritiques. Selon le type de réponse nécessaire à la résolution de l’infection, cette surproduction, ou hématopoïèse d’urgence, peut avoir un effet bénéfique ou néfaste. Nous avons démontré récemment qu’une infection chronique par le parasite Leishmania donovani (leishmaniose viscérale) induit une activation massive des CSH et des précurseurs myéloïdes de type « urgence », menant à une production accrue de monocytes inflammatoires. Ces monocytes sont permissifs à l’infection par Leishmania, et leur accumulation favoriserait donc la réplication du parasite. Nos travaux actuels visent à mieux comprendre les mécanismes impliqués et à comparer ces résultats avec d’autres modèles d’infection chronique.
  3. L’impact des signaux Wnt sur le développement des pathologies reliées aux cellules sanguines (e.g. leucémies myéloïdes). Wnt4 est une protéïne importante à la production de lymphocytes T. Nous avons découvert par la suite qu’elle a également le pouvoir de réguler le nombre de CSH fœtales et que son absence provoque en plus un vieillissement prématuré des CSH et l’apparition des cellules qui sont prédisposées à se différencier en cellules myéloïdes. Les travaux de recherche entrepris dans le cadre de ce volet visent à mieux caractériser les mécanismes cellulaires et moléculaires impliquées ainsi que leur impact potentiel sur l’accélération du développement des leucémies myéloïdes.

 

Futurs étudiants

Les personnes intéressées aux études graduées sont invitées à contacter la professeure Heinonen par courriel et à lui transmettre une lettre de motivation, un curriculum vitae et les coordonnées de deux personnes pouvant fournir des références.

Fonctions et biographie

La professeure Krista Heinonen a obtenu son doctorat de l’Université McGill en 2006. Par la suite, elle a entrepris un stage postdoctoral à l’Institut de recherche en immunologie et cancer (IRIC) à l’Université de Montréal. Elle s’est jointe au corps professoral du Centre Armand-Frappier Santé Biotechnologie de l’INRS en novembre 2011.

Publications

HAMMAMI, A., ABIDIN, B. M., HEINONEN, K. M. & STAGER, S. (2018)
HIF-1α hampers dendritic cell function and Th1 generation during chronic visceral leishmaniasis,
Scientific Reports, 8, 1, 3500.

 

KWARTENG, E. O., HETU-ARBOUR, R. & HEINONEN, K. M. (2018)
Wnt/β-catenin pathway promotes early engraftment of fetal hematopoietic stem/progenitor cells,
Journal of Leukocyte Biology, 103, 3, 381-393.

 

HAMMAMI, A., ABIDIN, B. M., FABIE, A., CHARPENTIER, T., DUGUAY, A.-P., HEINONEN, K. M. & STAGER, S. (2017)
Hif-1α is a key regulator in potentiating suppressor activity and limiting the microbicidal capacity of MDSC-like cells during visceral leishmaniasis,
PLoS Pathogens, 13, 9, e1006616.

 

ABIDIN, B. M., HAMMAMI, A., STAGER, S. & HEINONEN, K. M. (2017)
Infection-adapted emergency hematopoiesis promotes visceral leishmaniasis,
PLoS Pathogens, 13, 8, e1006422.

 

KWARTENG, E. O. & HEINONEN, K. M. (2016)
Competitive transplants to evaluate hematopoietic stem cell fitness,
Journal of Visualized Experiments, 144, e54345.

 

ABIDIN, B. M., KWARTENG, E. O. & HEINONEN, K. M. (2015)
Frizzled-6 regulates hematopoietic stem/progenitor cell survival and self-renewal,
Journal of Immunology, 195, 5, 2168-2176.

 

PRUNSKAITE-HYYRYLÄINEN, R., SHAN, J., RAILO, A., HEINONEN, K. M., MIINALAINEN, I., YAN, W., SHEN, B., PERREAULT, C. & VAINIO, S. J. (2014)
Wnt4, a pleiotropic signal for controlling cell polarity, basement membrane integrity, and antimüllerian hormone expression during oocyte maturation in the female follicle,
FASEB Journal, 28, 4, 1568-1581.

 

HEINONEN, K. M., VANEGAS, J. R., LEW, D., KROSL, J. & PERREAULT, C. (2011)
Wnt4 enhances murine hematopoietic progenitor cell expansion through a planar cell polarity-like pathway,
PLoS ONE, 6, 4, e19279.

 

HEINONEN, K. M., VANEGAS, J. R., BROCHU, S., SHAN, J., VAINIO, S. J. & PERREAULT, C. (2011)
Wnt4 regulates thymic cellularity through the expansion of thymic epithelial cells and early thymic progenitors,
Blood, 118, 19, 5163-73.

 

GIROUX, M., DELISLE, J. S., GAUTHIER, S. D., HEINONEN, K. M., HINSINGER, J., HOUDE, B., GABOURY, L., BROCHU, S., WU, J., HEBERT, M. J. & PERREAULT, C. (2011)
SMAD3 prevents graft-versus-host disease by restraining Th1 differentiation and granulocyte-mediated tissue damage,
Blood, 117, 5, 1734-44.

 

HEINONEN, K. M., BOURDEAU, A., DOODY, K. M. & TREMBLAY, M. L. (2009)
Protein tyrosine phosphatases PTP-1B and TC-PTP play nonredundant roles in macrophage development and IFN-gamma signaling,
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 106, 23, 9368-72.

 

LOUIS, I., HEINONEN, K. M., CHAGRAOUI, J., VAINIO, S., SAUVAGEAU, G. & PERREAULT, C. (2008)
The signaling protein Wnt4 enhances thymopoiesis and expands multipotent hematopoietic progenitors through beta-catenin-independent signaling,
Immunity, 29, 1, 57-67.

 

HEINONEN, K. M. & PERREAULT, C. (2008)
Development and functional properties of thymic and extrathymic T lymphocytes,
Critical Reviews in Immunology, 28, 5, 441-66.

 

BOURDEAU, A., DUBE, N., HEINONEN, K. M., THEBERGE, J. F., DOODY, K. M. & TREMBLAY, M. L. (2007)
TC-PTP-deficient bone marrow stromal cells fail to support normal B lymphopoiesis due to abnormal secretion of interferon-{gamma},
Blood, 109, 10, 4220-8.

 

HEINONEN, K. M. & TREMBLAY, M. L. (2006)
Protein tyrosine phosphatase 1B in hematopoiesis,
Cell Cycle, 5, 10, 1053-6.

 

HEINONEN, K. M., DUBE, N., BOURDEAU, A., LAPP, W. S. & TREMBLAY, M. L. (2006)
Protein tyrosine phosphatase 1B negatively regulates macrophage development through CSF-1 signaling,
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 103, 8, 2776-81.

 

DUBE, N., BOURDEAU, A., HEINONEN, K. M., CHENG, A., LOY, A. L. & TREMBLAY, M. L. (2005)
Genetic ablation of protein tyrosine phosphatase 1B accelerates lymphomagenesis of p53-null mice through the regulation of B-cell development,
Cancer Research, 65, 21, 10088-95.

 

HEINONEN, K. M., NESTEL, F. P., NEWELL, E. W., CHARETTE, G., SEEMAYER, T. A., TREMBLAY, M. L. & LAPP, W. S. (2004)
T-cell protein tyrosine phosphatase deletion results in progressive systemic inflammatory disease,
Blood, 103, 9, 3457-64.