Immunologie Moléculaire et Intégrée PDF

Immunologie moléculaire et intégrée Partie I : Immunité innée, in ammation Cours 1 : Cellules et organes du système immunitaire Intro générale : Rôle du système immunitaire : - Protection contre pathogène qui pénètrent au niveau de...

Immunologie moléculaire et intégrée Partie I : Immunité innée, in ammation Cours 1 : Cellules et organes du système immunitaire Intro générale : Rôle du système immunitaire : - Protection contre pathogène qui pénètrent au niveau des épithélium - élimination/destruction de certaines cellules de l’organisme (cellules apoptotiques = cellules mortes, endommagées…, cell tumorales) - rôle régulateur dans homéostasie globale de l’organisme, rôle dans la bonne santé du corps Principe du système immunitaire : Le SI fait la distinction entre le soi et le non-soi Il reconnait le non-soi et réagit contre celui-ci mais ne reconnait pas et ne réagit pas contre le « soi » Le « non soi » est inhabituel et perturbe l’organisme/ rompt l’homéostasie (ex cell tumorale) Le « soi » est tout ce qui est familier à l’organisme (ex : microbiote intestinal) La reconnaissance du « non soi » se fait par 2 modalités : - reconnaissance de motifs très spéci ques (antigène) : dans ce cas c’est l’immunité spéci que - reconnaissance de motifs moléculaire généraux/ communs a beaucoup de « non-soi », a de nombreux pathogène : ce sont les PAMPs (patterns moléc. associés aux pathogènes) motifs moléculaire généraux a une classe de bactéries ou de virus, et les DAMPs : pro ls moléculaires associés a des dommages/danger, ce sont des anomalies qui peuvent être repérées par le système immunitaire (ex cellule tumorale) : c’est l’immunité innée (reconnaît les motifs généraux) La réponse immunitaire fait intervenir une réponse coordonnées entre di érentes cellules : cell immunitaires innées en 1er, puis réponse adaptative Le système immunitaire innée est le premier a intervenir et si besoin le système spéci que intervient quelques jours plus tard. Le système immunitaire est disséminé dans tout l’organisme. Il y a une connexion entre les tissus par système sanguin et lymphatique. Il y a également une connexion entre système immunitaire et les autres systèmes physiologiques. Parmi les tissus immunitaires on distingue les organes lymphoïdes primaires : là où sont fabriquées les cellules immunitaires (moelle osseuse et thymus : développement des cell immunitaires) et les organes lymphoïdes secondaires : là où les cellules immunitaires sont activées (rate, ganglions lymphatiques et sites spécialisés de l’intestin et muqueuses). I. Les cellules du système immunitaire Les cellules immunitaires sont dans le sang, ce qui leur permet de circuler entre les di érents organes mais certaines cellules peuvent aussi se trouver dans les tissus (de manière résidente (tout le temps dans les tissus) ou passent des vaisseaux aux tissus). La méthode classique pour identi er les cellules immunitaire est d’utiliser une coloration cellulaire qui a pour particularité d’être sensible au pH et qui les colore donc selon leur acidité ou si elles sont basiques. Donc l’identi cation se fait au départ grâce à des colorants (coloration de May-Grünwald Giemsa) sensibles au pH : - colorant acide: éosine - colorant basique, bleu de méthylène, se lie à constituants acides. Grâce à cette coloration on peut déterminer les di érentes catégories de cellules Il y a une interaction acide-base, les éléments basiques interagissent avec les acides et inversement donc éosine se xe sur éléments basiques 1 sur 39 fi fi fl fi fi ff fi ff fi ff fi 1. Les granulocytes (regroupent les neutrophiles, les basophiles, les éosino, masto) Première ligne de défense et d’attaque au cours de réponse immunitaire, font parties de l’immunité innée. Les Neutrophiles, les Basophiles, les éosino, Mastocytes ont des granules dont le contenu peut être libérées. Les granulocyte possèdent un noyaux qui contient plusieurs lobes (on a cru qu’il y avait plusieurs noyaux mais s’en est qu’un seul). Ce sont des globules blancs (=leucocytes). Tous les granulocytes ont un noyau multilobé qui les rend facilement distinguables. Leur cytoplasme est rempli de granules libérées au contact des pathogènes. A. Les neutrophiles (représentent 2/3 des globules blancs) Ils ont une durée de vie de quelques jours. Il est possible de repérer une infection bactérienne (et pas une infection virale) en analysant le nombre de neutrophiles. Il y a une augmentation du nombre de neutrophiles en réponse à infection (leucocytose). 1.1. Neutrophiles (60-70%) Ils vont sortir des vaisseaux sanguins pour aller sur le site d’infection : c’est le processus d’extravasation : les cellules sont recrutées - Duréedans de vie le desite d’infection quelques jours. ou d’in ammation par le processus d’extravasation. - ↑ du nombre en réponse à infection (leucocytose). Ces cellules peuvent avoir - Cell sontdes extensions recrutées dans site cellulaire (les d’infection ou pseudopodes) d’inflammation par pour pouvoir faire la phagocytose. Les pseudopodes permettent aussi d'englober la cible dans une vésicule intracellulaire appelée processus d’extravasation. phagosome. - Rôle des neutrophiles : phagocytose (ingestion) et aussi cytotoxicité (sécrétion). - Les: neutro Donc 2 modes d’action sont les ingestion oupremières sécrétion cellules intervenant lors de composés de toxiques l’infection, et sont les constituants du pus. Rôle des neutrophiles : phagocytose (ingestion) et aussi cytotoxicité (sécrétion). Les neutrophiles sont les premières cellules intervenant lors de l’infection, et sont les constituants du pus. Processus d’extravasation Réaction in ammatoire => Vasodilatation, rétraction cell endothélials, Processus extravasationexpression molécules d’adhérence sur Réaction inflammatoire => Vasodilatation, rétraction cell endothélials, expression cellules endothéliales (selectin puis ICAM), molécules d’adhérence sur cellules endothéliales (selectin puis ICAM), B. Autres types de granulocytes : basophiles et eosinophiles Ils ont des couleur di érentes : les basophiles attirent les composés basiques neutrophiles : a nité équivalente pour acide et base les basophiles et eosinophiles ont des granules de taille importante 2 sur 39 fl ffi ff fl  1.2. Autres granulocytes Basophiles ( permet la destruction des lymphocytes T auto-immun Donc selection négative fait intervenir cellules épithéliales et cellules dendritiques les TCR des thymocytes sont testés : si ils interagissent avec le complexe CMH antigène : ils sont éliminés mais si ils ne le reconnaissent pas et n’interagissant pas avec le complexe CMH antigène, alors il sont sélectionné car on sait qu’ils reconnaissent le CMH vu qu’ils ont passé la première sélection mais on voit aussi qu’ils ne réagissent pas en présence d’antigène cela permet d’éliminer les thymocytes qui reconnaissent le soi cela protege contre des réactions d’auto-immunité 10 sur 39 ff ff 3. Organes lymphoïdes secondaires A. Les ganglions lymphatiques a. Circulation lymphatique Rôle de la circulation lymphatique : ramener le liquide qui sort des vaisseaux sanguins le système lymphatique est ouvert il aboutit au niveau veineux au niveau du système lymphatique, il y a des ganglions tout le long qui sont présents dans des endroits stratégiques -Les capillaires lymphatiques (jaune) drainent le liquide interstitiel produit à partir des capillaires sanguins. Contient les cellules immunitaires. -Vaisseaux lymphatiques du corps => canal thoracique => veine sous-clavière gauche. -Vaisseaux lymphatiques du bras droit et côté droit de la tête => canal lymphatique droit => Veine sous-clavière droite. (en bleu) b. Organisation du réseau ganglionnaire Les chaînes ganglionnaires sont placées dans des zones stratégiques, et protègent la peau (ganglions super ciels ou sous cutanés) et les muqueuses des tractus digestif, respiratoire et uro-génital (ganglions viscéraux ou profonds). c. Organisation anatomique des ganglions 3 couches tissulaires : - Cortex externe avec follicules => cell B (avec centre germinatif si activat° cell B en plasmocyte) - Paracortex => cell T et CPA - Medulla => cellules sortantes 2 types de vaisseaux: - Vaisseaux lymphatiques a érents et e érents - Vaisseaux sanguins Circulation cellulaire: - Entrée des lympho naïfs par vaisseaux sanguins - Entrée CPA et ag par vaisseaux lymphatiques - Sortie des cell. par vaisseaux lymphat. e érents 11 sur 39 fi ff ff ff Rôle des ganglions dans réponse immunitaire 1. Cellules phagocytaires ou dendritiques captent ag 2. CPA pénètrent ganglion par vaisseau lymph. 3. Interaction avec cell T => sélection clonale et sélection de cell B 4. Production de cell T spécif. fonctionnelles => sortie dans système lymphatique 5. Production de cell B spéci ques et ac B. La rate La rate est reliée aux vaisseaux sanguins mais pas au vaisseaux lymphatiques La pulpe rouge : rôle dans recyclage des globules rouges, riche en globule rouge et permet de détruire les globules rouges Pulpe blanche rôle important de la rate dans l’activation de macrophage et dans la réaction in ammatoire Organisation générale - Lieu d’activation des lymphocytes pour les antigènes présents dans la circulation sanguine (la rate n’est pas reliée au réseau lymphatique). - Environ 5cm chez l’homme - deux compartiments anatomiques distincts : la pulpe blanche et la pulpe rouge. Organisation morpho-anatomique - Irrigation par vaisseaux spléniques (artères et veines); - Pulpe rouge riche en hématie: destruction des GR sénescent - Pulpe blanche (autour de artériole centrale) : zone marginale, follicule (riche en cell B) et zone riche en cell T (PALS= periarteriolar lymphoid sheath). - On distingue follicules primaires (cell B naïves) et follicules secondaires avec centre germinatif où activation cell B en plasmocyte et cell B mémoire (comme pour ganglions lymphatiques). 12 sur 39 fi fl C. Les tissus lymphoïdes associés aux muqueuses foyer de cellules immutaire : rôle d’assurer l’immunité au niveau de la muqueuse (MALT = mucosa associated lymphoid tissue) Ex: Plaque de Peyer (sous la muqueuse intestinale) (GALT= Gut associated lymphoid tissue) Complément: Evolution des tissus lymphoïdes chez les Vertébrés notions de l’aspect évolutif chez les invertébrés il y a que de l’immunité innée 13 sur 39  Cours 2. Réaction in ammatoire et immunité innée INTRODUCTION Caractéristiques générales de l’Immunité innée : L’immunité inée reconnait le non-soi par des motifs généraux (PAMPs (ou DAMPs) On trouve l’immunité innée chez l’ensemble des organismes L’immunité innée est la première a réagir alors que l’immunité spéci que prend plusieurs jours Elle est très peu adaptative Cell impliquées: neutrophiles, macrophages, monocytes (sang), NK (dans la lignées myéloïde) Surtout anti-bactérien Est liée à l’in ammation BLESSURE / INFECTION BLESSURE/INFECTION La blessure entraîne une réaction locale et tissulaire I La reaction locale est un recrutement des n cellules immunitaire et cela va activer des Réaction locale et tissulaire proteines plasmatiques qui vont agir en f opsonisant (recouvrant) les bactéries. I l Production Mise en jeu prot m Recrutement a cytokines cell immun plasmatique m la mise en jeu de ces proteines et leur m u action est appelée immunité innée I humorale (par opposition a immunité Opsonisation n m Cell immun  bact cellulaire) m u H immunité cellulaire est caractérisée par Activ macroph. Phagocytose u n recrutement des cellules immunitaires m suite a l’interaction cellule immunitaire Destruction bact o bactérie, cela entraine la phagocytose de l c e Macroph. + ag r bactérie ce qui entraine la destruction de l bact/CMH2 la bactérie, ce qui débouche a la l formation d’antigene bactérien qui sont Activ. Cell T exposés de manière couplé au CMH2 par les macrophages l’interaction entre cellule immunitaire et bactérie entraine activation du macrophage Toutes ces réactions font partie de l’in ammation I. La réaction in ammatoire In ammation: réaction de l’organisme à un dommage tissulaire: Soit temporaire: infection, coupure, brûlure, écorchure,… (Composante de immunité innée) (les coups de couteau c’est quand même pas très fréquent) Soit chronique : usure tissulaire, infection chronique, déséquilibre homéostasique (hypertension, diabète, obésité,….), pathologie Caractéristique de la réaction in ammatoire - Modi cations vasculaires et tissulaires - l’in ammation est caractérisée par une sécrétions de composés in ammatoires - elle fait un recrutement de cellules immunitaires - Manifestations cliniques: Local: rougeur, chaleur, douleur et ren ement; Général: symptômes maladie ( èvre, fatigue,…) (cf cours neuroimmuno) 14 sur 39 fl fl fi fl fl fl fi fl fl fl fl fi 1. Origine des 1. Origine dessignaux in inflammatoires; signaux ammatoires; ex coupure ex coupure Ce sont les cellules qui Coupure meurent qui vont libérer des substances Mort et stress Mort ou stress Pénétration de lorsque l’on se coupe, cela va cellulaire mastocyte bactéries faire rentrer des bactéries les bactéries activent les macrophages qui se trouvent Libération contenu Libération de a proximité cellulaire (mitoch., signaux stress ADN,….) et inflamm. les principaux signaux de stress sont les eicosanoïdes (acides gras a 20 carbones) Activation des macrophages bradikinine (petit peptide de 9 acides aminés) Signaux : eicosanoïdes (prostaglandines,…), ATP, histamine, cytokines (TNF, …), bradykinine,... Une fois ces signaux émis, cela créé une réaction vasculaire et tissulaire 2. Réactions vasculaires et tissulaires L’ a u g m e n t a t i o n d u ux 2. Réactions vasculaires et tissulaires sanguin permet de faire venir (vasodilatation, rétraction cell endothéliales, mol adhérences…) des composés sanguin (ce qui explique la rougeur…) Signaux inflammatoires cela entraine une rétraction donc baisse d’étanchéité des vaisseaux donc sortie de liquides (sérum avec ou sans Plaie => Signaux inflammatoires => les globules rouges) 1) Vasodilation locale => ↑ flux sanguin (rougeur et chaleur) les molécules d’adhérence 2) Rétraction des cellules endothéliales => sont de la famille d’abord des Sortie de liquide (enflement, exsudat), sélectives qui font partie de la molécule et cellules famille des lectine qui 3) Expression de molécules d’adhérence sur interagissent avec des cellules endothéliales : groupements glycosylés D’abord sélectines puis CAM (ICAM/VCAM) puis plus tard ce sont les CAM: Cell adhesion molecule molécules CAM (ICAM et VCAM) en absence d’in ammation ces molécules d’adhérence ne sont pas présentes Cela va entraîner le processus d’extravasation en réponse a des signaux in ammatoires on a expression de molécules d’adherences Egalement activation voie NFkB par TNF/récepteurTNF et IL1/récepteurIL1 15 sur 39 fl fl fl fl 3. Processus extravasation 3. Processus extravasation Réaction Réaction in ammatoire inflammatoire => expression => expression molécules moléculessur d’adhérence d’adhérence sur cellules (selectin puis ICAM) cellules endothéliales endothéliales (selectin puis ICAM), 1) Interaction (labile) sélectine-ligand => Roulement leuco vers site inflammatoire 1) Interaction (labile) sélectine-ligand 2) Chimiokines => Roulement => Activation Intégrine leuco vers sur leuco =>site in ammatoire Interaction intégrine CAM premiere étape 3) : interaction entre; 4)leucocyte Adhésion ferme Diapédèse;et cellules endothéaliales, 5) Migration cette interaction se fait par une tissulaire (chimiotactisme) interaction selectine/ligand. Cette interaction est dans les deux sens, les sélectives sont aussi bien dans les cellules endotheliales que dans les leucocytes Cette interaction est faible et va faire que les leucocytes vont roules a la surface des cellules endotheliales 2) Chimiokines => Activation Intégrine sur leuco => Interaction intégrine CAM 2eme étape, les integrines sont de base inactivent mais sous e et des substances in ammatoires, les integrines vont s’activer, du coup elles changent de conformation, et une fois actives elles vont pouvoir se lier au ligand des integrines qui sont les molécules CAM 3) Adhésion ferme, elle arrête de rouler et se xe sur des cellules endotheliales 4) Diapédèse : leucocyte se déforment et passent entre les cellules endotheliales, ce qui est permis par la rétraction des cellules endohteliales qui laissent une voie de passage 5) Migration tissulaire (chimiotactisme), Ensuite elle vont migrer grâce a des chimiokines qui activent les leucocytes 4. Production de cytokines in ammatoires et voies de signalisation 4.1 Production de cytokines in ammatoires Cytokines = Protéines sécrétées localement principalement par cell immunitaires mais aussi par cell endothéliales, broblastes,….et qui ont un rôle dans activation cellulaire (notamment des cell immunitaires) les cytokines in ammatoire sont produites de manière séquentielle Production séquentielle des cytokines in ammatoires puis anti-in am. (IL10, IL1Ra) 4. Production de cytokines inflammatoires et voies de signalisation LPS et TNF sont des stimulis in ammatoires c’est au moment de la première heure de 4.1 Production que l’oninflammatoires cytokines a le pic de TNF IL-8 : chimiokine qui attire lesCytokines cellules immunitaires (au bout de la deuxième heure) = Protéines sécrétées localement principalement par cell immunitaires mais aussi par cell endothéliales, fibroblastes,….; Au bout de 5 heures, cytokines qui Rôle dans ont un activation rôle(notamment cellulaire anti-indesamatoire (IL-10 et IL-1Ra : bloque le recepteur IL-1 cell immunitaires) donc bloqué in ammation) Production séquentielle des cytokines inflammatoires puis anti-inflam. (IL10, IL1Ra) 16 sur 39 fl fi fl fl fl fl fl fl fi fl ff fl fl fl  4.2. Principales 4.2. Principales voies d’activation voies d’activation deux voies principales d’activation : - Voie NFB (cf III3.) (TNF et IL1) - Voie NFkB (cf III3.) - Voie (concerne(IL6,…) Jak/STAT TNF et IL1) - Voie Jak/STAT (concerne IL6,…) Interaction IL Réc Interaction IL Réc  Dimérisation réc. - Phosphor° Dimérisation réc. Janus kinase - Phosphor° Janus kinase - Phosphor° récept. Phosphor° récept. - Réc Réc STAT STAT(sites SH2) (sites SH2) - Phosphor° STAT - Phosphor° STAT Dimérisation STAT-P - Dimérisation Translocation nucléaire STAT-P - Act° transcription  Translocation nucléaire  Act° transcription Pour la voie Jak : au niveau de la region intracell du récepteur on a une proteine Jak qui fait partie du recepteur une fois le dimere formé, les molécules Jak vont s’entre-phosphoriler Une fois que Jak est phosphorilé, elle peut phosphoriler son propre recepteur cette phosphorilation se fait au niveau du site tyrosine une fois les recepteurs phosphorilés, des facteurs de transcriptions (STAT) peuvent interagir avec le récepteur. une fois les moelcecules STAT phosphorilés, elles forment des dimeres Et ensuite elles se xent sur des séquences promotrices spéci ques ce qui permet de déclencher la transcription dans un premier temps les cellules in ammatoires dégradent le tissu et après elles reconstruisent le tissu II. Mise en jeu des protéines plasmatiques la première catégorie de proteines plasmatiques sont les proteines de complément. cela a été découvert en mettent des bacteries en présence de plasma sanguin (sans les leucocytes) et on s’est rendus compte que l plasma sanguin a un e et bactéricide. Le plasma vient en complément du système immunitaire d’ou le fait qu’on l’appele système de complément 1. Système du complément le système de complément fait intervenir des chaines d’activation par des protéases on distingue 3 voues d’activation ; la voie classique qui dépend antigène-anticorps la voie alterne qui ne repent pas des anticorps et la voir lectine qui reconnait des sucres qui sont sur les bactéries 17 sur 39 fi ff fl fi 1. Système du complément 1.1 Activation de la voie alterne 1.1 Activation de la voie alterne La voie alterne fait intervenir une proteine du complément qui est la proteine C3 - Autocatalyse Cette de C3 en proteine a comme C3a + de pouvoir se cliver particularité par C3bautocatalyse (sans enzyme) - Autocatalyse Liaison covalente de C3 enbactérie-C3b C3a +C3b : ces 2 sous unités quiDégradation provienne tue C3 sont B en BaC3b et C3a + Bb - Liaison Complexe bact/C3b/Bb covalente bactérie-C3b : C3b peut se gre er surActivité C3 convertase une batterie en formant une liaison covalente  Amplification catalyse C3 - Dégradation B en Ba + Bb : une fois que C3B est lié a la batterie, Complexe Bact/C3b/Bb/C3b cela entraîne le clivage du facteur B en Bb et Ba  C5 convertase Complexe bact/C3b/Bb : donc la batterie sera xée a -C3BC5etclivé a Bben C5a + C5b - Activité C3 convertase : le complexe C3BBb a une activité protase, il peut dégrader C3 en C3a et C3b -Ampli cation catalyse C3 - Complexe Bact/C3b/Bb/C3b : donc un nouveau complexe va se former : C3bBbC3b ce complexe va avoir une activité C3 convertase, il va dégrader C5 en C5A et C5b - C5 convertase - C5 clivé en C5a + C5b 1.2. 1.2.Activation Activationde dela lavoie voie classique classique Reconnaissance d’un antigène par l’immunoglobuline (peut être considéré comme un anticorps) -- Fait Fait intervenir intervenirC1C1 -- C1q reconnait complexe ag/ac : ce complexe C1q reconnait complexe anticorps/antigene peut être reconnu par une grande ag/acde complément (C1q) proteine - Activation Activation C1sC1s : cela entraine une activation des autres  Clivage de C4 et C2 sous unités notamment C1s qui a une activité enzymatique, ce  Complexe C4b/C2a qui va permettre de faire le clivage de C4 et C2 en C4a, C4b et C2a, C2b - Activité Clivage deC3 C4convertase et C2 complexe Le Clivage deC4b/C2a C3 => voie alterne a une activité C3 convertase  C5 Ce complexe est capable de cliver C3 en C3a et C3b convertase - Clivage de C3 => voie alterne le complexe C4b/C2aC3B a une activité C5 convertase : C5a et C5b sur schéma erreur (complexe C4b2a et non C4b2b) 18 sur 39 fi fi ff  1.3. Conséquences de l’activation des protéines du complément 1.3. Conséquences de l’activation des protéines du complément - Formation - Formation de chimiokines: de chimiokines: C3a, C5aC3a, C5a - Opsonisation des bactéries - Opsonisation par C3b : fait des bactéries parque les bacteries vont être recouvertes par des molécules qui C3b leur permettent d’être détectes par le système immunitaire : donc bacteries recouvertes par C3b - Formation - Formation du complexe du complexe d’attaque d’attaque membranaire membranaire (MAC):C5b/C6/C7/C8/nxC9 (MAC): Par interaction Par interaction ce qui va formerC5b/C6/C7/C8/nxC9 un pore membranaire. On a une seule molécule de C5b, C6 C7 et C8 et n molécules (plusieurs) de C9 1.4. Régulation des voies du complément et pathologies: Ce système des voies de compléments est très régulé Activité protéines du complément nement régulée a n de limiter dommages 3 niveaux de régulation: - Inhibition activité protéase: ex inhibiteur C1 et facteur H - inhibiteur C1 et facteur H inhibe la formation de C3 convertase il y a aussi un inhibiteur qui empêche la formation - Dégradation protéase (par facteur I: C3b -> C3c + C3dg) - Inhibition formation CAM (clusterin) Dé cit inhibiteur => suractivation => hyperin ammation (œdème,…) dans les cellules de notre organismes, on a des proteines qui empêche la pénétration du complexe d’attaque membranaire Activité physique => ↑ ils production d’inhibiteurs => ↓ la réaction In am° Certaines bactéries peuvent neutralisent système complément (cf TD). 19 sur 39 fl fi fi fl fi 2. Les peptides anti-bactériens 2.1. Mise en évidence chez les insectes (chez la drosophile) on s’est rendus compte que lorsqu’un drosophile était infectée par un virus, elle se me a produit une activité anti-bacterienne, Infection => Expression de gènes anti- microbiens 2.2. Mécanisme de la reconnaissance des microbes et signalisation : récepteur TOLL et voie IKB/NF-kB ce qui permet de détecter les composés bactérien : TOLL le recepteur TOLL active une voie de signalisation qui est la voie d’activation IKB/NF- kB les genes anti-microbiens peut créer des trous dans la membrane 2.3. Application aux mammifères: Voie de signalisation homologue; Également peptides antimicrobiens (notamment par neutrophile) ces les mammifères il y a des ressemblances : il y a des homologues des recepteurs TOLL, la voie de signalisation, des peptides anti-microbiens les neutrophiles contiennent des granules dans lesquelles on va avoir des peptides anti-microbiens III. Mise en jeu des cellules immunitaires in ammatoires 1. Phagocytose la phagocytose démarre par le recrutement de cellules immunitaire elle concerne 2 types de cellules : les macrophages et les neutrophiles 1.1. Interaction bactérie –phagocyte Cette interaction entre bactérie et phagocyte peut se faire entre des motifs bactériens (PAMP) et des recepteurs qui les reconnaissent TLR (Toll like receptor) = récepteur de signalisation; Ex LPS-TLR4 ; Peptidoglycanesreconnu par TLR 2; Flagellin reconnu par TLR5 ADN bact reconnu par TLR9 => Activation cell immunitaires les recepteurs TOLL sont des recepteurs de signalisation, ils ont 2 rôles : mettre en contact la bactérie et la cellule immunitaire activer une voie de signalisation dans la cellule immunitaire qui a pour e et d’activer la cellule immunitaire 20 sur 39 fl ff Cette interaction entre bactérie et phagocyte peut aussi se faire par d’autres récepteurs membret intracell Rem: Récepteur TLR peuvent être activés par d’autres composés les recepteurs TLR ne sont pas intégralement sélectifs - Interaction pathogène – cell immune peut aussi se faire de manière indirecte par la voie des opsonines la bactérie va être recouverte par C3b C3b est reconnue par le recepteur CR3 - Interaction pathogène – cell immune indirecte par opsonine La bactérie peut être recouverte d’antigènes qui peuvent être reconnus par des immunoglobulines (anticorps) et les cellules - C3b  immunitaire RécepteurontCR3 des récepteurs qui reconnaissent le complexe anticoComplexe ag/ac  Récepteur RFc - Complexe ag/ac  Récepteur RFc 21 sur 39 1.2. Activations des cell immunitaires 1.2.1. Activation voie NFkB par bactérie Interaction PAMP  TLR -> Activation séquentielle de kinases (en réponse a l’activation PAMP/TLR) -> la dernière kinase de l’activation va entraîner la Phosphorylation de IkB IkB est en temps normal en complexe avec la proteine NFkB puis dissociation de IkB/ NFkB lorsque IkB est phosphorilé cela va induire la Translocation nucléaire de NFkB (et dégradation IkB-P) -> Activation transcriptionnelle c’est homologue a ce qu’on a chez la drosophile 1.2.2. activation des cellules immunitaires par cytokines (voie STAT ou NFkB) 1.2.3. Activation des cellules immunitaires via LT H1 (lymphocytes T) les lymphocytes T interagissent avec les macrophages mais il faut déjà qu’il y ait des antigènes a sa surface en temps normal, très peu de TNF produit Egalement activation voie NFkB par TNF/récepteurTNF et IL1/récepteurIL1 22 sur 39  une deuxième conséquence de l’interaction bactérie/ cellule immunitaire est d’éliminer la bactérie par phagocytose 1.3. Destruction du pathogène par phagocytose 1.3. Destruction du pathogène par phagocytose phagocytose : processus d’ingestion qui concerne de bactéries et des levures Interaction bact-phagocyte => Extension de pseudopodes qui entourent particules microbiennes Interaction bact-phagocyte  Internalisation des microbes = formation phagosome => Extension  Fusion de pseudopodes avec lysosome = phagolysosomequi entourent particules microbiennes : lorsqu’il y a interaction avec l bactérienne  Destructioncela entraine: la formation de pseudopodes qui entourent particules microbiennes du pathogène - Soit par voie oxydative: formation de NO (monoxyde d’azote) produit Cesparpseudopodes NO synthase, se rejoignent et fusionnent : formation en calice - ou formation de composés oxygénés réactifs (radicaux libres) produits - Internalisation par NadpH oxydase des microbes = formation phagosome : et la bactérie se retrouve internalisée dans les macrophages - et dans unpar Soit par voie enzymatique vésicule enzymesqui s’appelle du lysosome et le phagosome granules => Elimination des déchets et/ou apprêtement de ag (macroph.) - Fusion avec lysosome = phagolysosome : Le phagosome fusionne avec les lysosomes : création d’un phagolysosome - Destruction du pathogène : Apres destruction de la bactérie : 2 conséquences, le contenu du phagolysosome peut être secreté par exocytose et les antigènes peuvent être apprêtés, pour être exposes a la surface de la cellule La destruction des bacteries se fait de di érentes façons : - Soit par voie oxydative: formation de NO (monoxyde d’azote) produit par NO synthase, - ou formation de composés oxygénés réactifs (radicaux libres) produits par NadpH oxydase (enzyme) - Soit par voie enzymatique par enzymes du lysosome et granules, agissent pour dégrader la bactérie => Elimination des déchets et/ou apprêtement de ag (macroph.) 1.4. Conséquences : - Elimination du microbe mais aussi mort du neutrophile - Pour macrophage : dégradation de ag => apprêtement et présentation de ag par CMHII -> Macrophage devient CPA => activation LT (et aussi activation par LTH1) Rem: Echappement à phagocytose: Salmonella survit dans phagolysosome listeria empêche fusion avec lysosome; 1.5. Complement: Rôle de la phagocytose dans élimination cellules altérées 1.5. Complement: Rôle de la phagocytose dans élimination cellules altérées Cellules apoptotiques ou altérées expriment marqueurs membranaires spéci ques => Reconnaissance par macrophage => Apoptose. Ex : cell apoptotiques expriment Phosphatidyl serine reconnue par récepteur TIM; expriment C1q;… 23 sur 39 Cellules apoptotiques ou altérées expriment marqueurs membranaires spécifiques => Reconnaissance par macrophage => fi ff 2. Cytotoxicité 2.1. Pour neutrophile : sécrète contenu granules (enzymes et peptides anti-microbien) Sécrète aussi ADN. Pour cela ils forment le NET Neutrophil Extracellular Trap qui piège bactéries qui seront ensuite dégradées, le neutrophile n’aura plus de chromatine : mort => Mort du neutrophile Antibody dependent cell cytotocicity 2 eme mecanisme : cytotoxicité lorsque le neutrophile est activé, il sécrète les Inter° par récepteur “de mort” Par récepteur composés de ses granules et devient cytologique dépendant Ig autre : phagocytose : phagocyte des morceaux de cellules donc neutrophile jouent un rôle important dans … anti-tumorale Antibody dependent cell phagocytosis 2.2. Pour cell NK (Naturel Killer) - Pas de TCR (recepteur au cellules T) donc ne reconnaissent pas Ag - Pas de réarrangement génique au cours de maturation; Pas activation - Pas de phagocytose - Reconnaisse la molécule CMH1 (par récepteur KIR) => Inhibition la cellule NK si CMH1 pas présent sur la cellule, récepteur KIR pas activé - Absence de reconnaissance CMH1 => pas inhibition NK: théorie du « soi manquant » - Reconnaissance de signaux de stress membr. => Activation NK - Reconnaissance complexe Ag/Ig par FcR => Activation NK => Libération cytokines IFN/TNF => Libération perforines / granzymes => Mort cellulaire quand les 2 recepteurs se xent a des ligands : pas de destruction si un seul : kaputt 24 sur 39 fi  cellules NK agissent dans un système de coopération cellulaire Cellules NK et coopération cellulaire Cellules NK et thérapie anti-cancéreuse (par anticorps ou cell) CONCLUSION Réponse in ammatoire est un phénomène transitoire nécessaire au bon fonctionnement du SI. => EVITER ANTI-INFLAMMATOIRES (Ibuprofène,…) DANS CONTEXTE INFECTION (risques complications, même si traitement antibiotique). In ammation chronique « à bas seuil » liée notamment à mode de vie, état de santé, pollution …. (cf cours immunopathologie). Niveau in ammatoire est un indicateur (négatif) de état de santé général. Interaction (réciproque) entre système immunitaire innée et immunité spéci que Très forte interaction système immunitaire et autres organes, entre autres avec système nerveux. Immunité innée et mémoire CONCLUSION Réponse inflammatoire est un phénomène transitoire; mais également inflammation chronique « à bas seuil » liée notamment à mode de vie, état de santé, pollution …. Ex: Cell adipeuse Excès lipides Surcharge lip. Stress cell ↑ IL6, TNF Interaction (réciproque) entre système immunitaire innée et immunité spécifique Très forte interaction système immunitaire et autres organes, entre autres avec système nerveux. Inflammation impliquée dans de très nombreuses pathologies; Niveau inflammatoire est un indicateur (négatif) de état de santé général. 25 sur 39 fl fl fl fi  CM3: Neuroimmunologie Interaction SI et SN, neuroin ammation Le système immunitaire interagit avec l’ensemble des systèmes physiologiques et notamment le système nerveux. Le SN a souvent été considéré comme protégé du SI : Mais il y a peu d’éléments du système immunitaire dans le système nerveux lui-même Pas de cell. dendritiques (CPA), Pas de rejet de gre e lorsque l’on en fait une la paroi des vaisseaux sanguins a une structure particulière très étanche appelée la Barrière hématoencéphalique donc on pensait qu’il n’y avait pas beaucoup d’interactions ente SI et SN Mais en fait: Très forte interaction SI SN (bidirectionnelle) Interaction par voie nerveuse ou par voie humorale Concerne principalement immunité innée : in ammation, mais aussi lymphocytes. Certains neurones possèdent des recepteurs au cytokines I. Cellules et structures associées à l’immunité dans le SN 1. Structures d’échange SI-SN Ce qui limite les échanges entre SI et SN c’est la barrière hemato-encephalique 1.1. La BHE (« BBB »): Barrière hémato-encéphalique Elle limite les échanges, cette barrière hémato-encéphalique se trouve au niveau des capillaires car c’est la que se passent les échanges 1.1.1. Organisation Structure BHE: - cellules endothéliales avec jonctions serrées - membrane basale avec péricytes - glia limitans (membrane basale et prolongement de cellules gliales) Propriétés : - capillaires perméable à O2 et glucose - Etanche à majorité composé protéiques - Transcytose par récepteur. transport sélectif : seulement certaines proteines peuvent passer du fait de ces transporteurs il y a des endroits ou les structures sont moins perméables, ce sont les organes circum-ventriculaires 26 sur 39 ff fl fl  1.1.2. Les organes circum-ventriculaires au niveau de ces structures : accès plus facile au système nerveux Relâchement de la BHE au niveau de Plexus choroïde et organes circum- ventriculaires -> Perméabilité des capillaires -> Passage signaux immunitaires 1.2. Modi cation de BHE; ex: stress Dans une situation de stress prolongé, il va y avoir une modi cation des jonctions serrées aux niveau de la barrière hémato-encéphalique qui va être moins étanche. Les proteines qui forment les jonctions serrées sont moins créées en situation de stress. En état de stress les vaisseaux sont modi és (deviennent plusss perméables) dans l’hippocampes et dans le noyau accumbens (en bleu sur diapo). Cela va donc laisser passer des cytokines in ammatoires qui vont pouvoir agir sur les neurones qui sont a proximité des capillaires Les cytokines vont donc agir sur les neurones, ceux-ci contrôlent l’état de motivation. Donc la modi cation des neurones, entrainent la modi cation de l’état de motivation a la baisse. - Dépression provoquée par stress - Perméabilise paroi vaisseaux dans Noyau Acc. (impliqué motivation) - Paroi perméable => Di usion des cytokines => Activation neurones Autre exemple : dans le cadre de certaines pathologies, on a un état in ammatoire qui entraine une modi cation des vaisseaux (rétraction des cellules endotheliales) Modi cation de la BHE au cours de neuroin ammation : ex maladie d’Alzheimer ↑Perméabilité BHE, passage de leucocytes; et de composés moléculaires (cytokines, DAMPs, …) Des cellules immunitaires se déposent sur la paroi des vaisseaux ce qui perturbe la circulation sanguine Etude 2019 : Dépôt des neutrophiles sur paroi vasculaire => ↓ débit sanguin =>Séquelles au niveau cellules nerveuses Les composants immunitaires passent très mal la barrière hemato-encephalique Au niveau des ventricules cérébraux, du canal central de la moelle épinière et autour du cerveau et de la moelle épinière au niveau des méninges se trouve le liquide céphalo-rachidien 27 sur 39 fi fi fi ff fi fi fl fi fl fl fi 1.3. Fluide cérébrospinal ou céphalorachidien Ce liquide provient du sang et plus précisément au niveau des plexus choroides Il y a un capillaire fenestré, donc liquide sanguin traverser et passe au niveau des ventricules par l’intermédiaire de ces plexus choroides Lorsqu’on injecte des molécules uorescence dans le liquide céphalo-rachidien, on se rend compte qu’il pénètre en longeant les vaisseaux sanguin puis va di user dans les tissus les vaisseaux sanguins du cerveaux sont entourés d’un espace perivasculaire puis sortir 1.3. Fluide cérébrospinal Ventr. Lat.Pl Chor. Méninges PLEXUS CHOROIDES MENINGES Epithélium Macrophage LCR LC LCR 3ème R ventr. SANG Péricyte Pl Chor. 4ème Ventr. Canal central Capillaire fenestré - CSF CSF se forme se forme à partir àdupartir duniveau sang au sangdes au plexus niveau des plexus choroïdes au travers de épithélium - CSF di use de meninge dans espace choroïdes au travers de épithélium périvasculaire des arterioles; puis di usion vers parenchyme (couche périphérique) - CSF diffuse de meninge dans espace périvasculaire des arterioles; puis diffusion vers parenchyme (couche périphérique) 2. Les cellules immunitaires des compartiments liquidiens 2.1. Localisation des leucocytes dans les méninges Le cerveau ne contiendra pas de cellules immunitaire (pas de lymphocytes ni neutrophiles…) Par contre elles sont présentes dans les méninges, ou il y a 2 couches et les 2 couches contiennent des cellules immunitaires. Les cellules immunitaires dans les méninges proviennent des vaisseaux notamment des veines qui arrivent au niveau des méninges donc de l’extravasation des cellules. 28 sur 39 ff fl ff ff 2.2. Origine des leucocytes dans le SNC Extravasation des leucocytes au niveau des veines des méninges -> CSF (= espace subarachnoide) méninge. Des etudes ont montré qu’il y avait une production locale des cellules immunitaires a partir de la moelle osseuse du crâne. Le nombre de cellules immunitaire peut être modi é 2.2. Origine des leucocytes dans le SNC a. Extravasation des leucocytes au niveau des veines des méninges -> CSF méninge. b. Production locale à partir de MO du crâne c. Influence des conditions physiologiques sur le recrutement des cell immunitaires ; Ex: effet de l’apprentissage sur Cell TH 3. Les cell. immunitaires résidantes: les cell. microgliales 3.1. Les di érents types plusieurs types de cellules microgliales : dans un cerveau sain : il y a des cellules Nourricières (M2): interviennent dans le bon fonctionnement des tissus en sécrétant des Facteurs neuroprotecteurs, Plasticité synaptique, ils ont un rôle éboueur (nettoyage des tissus pour les débarrasser de dechets) dans un cerveau sain : il y a des cellules Sentinelles (M2): qui servent a détecter des signaux nocifs grâce a des recepteurs. Cela peut être des DAMP: Patron molec associée danger ou des PAMP: Patron molec associée pathogènes dans un cerveau avec in ammation : il y a des cellules microgliales qui peuvent se transformer en cellules microgliales in ammatoire de type M1 qui vont avoir un rôle phagocytaires et qui sont la pour éliminer ce qui représente un danger. Quand quantité su sante de PAMP et de DAMP, les cellules microgliales peuvent donc se transformer en phagocytes. elles va produire des molécules cytotoxiques comme ROS, NOS, IL (interleucyne) 29 sur 39 ff fl fl ffi fi  3. Les cell. immununitaires résidantes: les cell. microgliales 3.1. Les différents types Nourricières (M2): Facteurs neuroprotecteurs Plasticité synaptique, rôle éboueur Sentinelles (M2): Détection de signaux nocifs (récepteurs) DAMP: Patron molec associée danger PAMP: Patron molec associée pathog Phagocytes M1 (inflammatoires) Rôle élimination Production ROS, NOS, IL 3.2. Rôle des cell. microgliales dans le remodelage axonal et synaptique - rôle des cell microgliales dans le remodelage des voies et connexions nerveuses : les terminaisons nerveauses peuvent être reconnues par la proteine C1q. - Mécanisme: C1q axonal interactions entre C1q et des antigènes neuronaux entraine activation C1s et C3 => C3b => neurone ce qui aboutit a l’activation de la C3 convertase la proteine C3 provient des astrocyte production de C3b par C3 convertase : C3b va se xer sur les terminaisons neuronales/axonales Interaction C3b axonal - CR3 microglie Le C3b qui est sur les axone speut être reconnu par le recepteur CR3 qui se trouve surtout sur les cellules microgliales. Donc par ce moyen, les cellules microgliales vont pouvoir interagir avec éléments atonaux et les phagocyter. Phagocytose éléments axonaux donc cela intervient dans le remodelage axonal au cours développement Rôle dans plasticité synaptique (fait de pouvoir modi er les connexion synaptiques au cours du temps) Rôle dans dégénérescence axonale au cours pathologie neurodégén. et âge 3.2. Rôle des cell. microgliales dans le remodelage axonal et synaptique - rôle des cell microgliales dans le remodelage des voies et connexions nerveuses: - Mécanisme: C1q axonal => activation C1s et C3 => C3b => neurone  Interaction C3b axonal - CR3 microglie  Phagocytose éléments axonaux - Rôle dans remodelage axonal au cours développement - Rôle dans plasticité synaptique - Rôle dans dégénérescence axonale au cours pathologie neurodégén. et âge 30 sur 39 fi fi  II. Neuroin ammation 1. Mode d’action des cytokines in ammatoires Les cytokines in ammatoires peuvent agir sur système nerveux par di érents moyens, notamment par voie nerveuse. 1.1. Sur bres neurovégétatives Les cytokines périphériques ou PAMPS peuvent activer directement les terminaisons de nerfs a érents (nerf vague pour infection viscérale, nerf trigéminal pour infection gorge). : donc activer les terminaisons du nerf vague. les terminaisons axonales de ce nerf se projettent au niveau du NTS pour rependre les informations donc di érentes structures du système nerveux. A érences vagales projettent vers noyau tractus solitaire (NTS) et de là vers di érentes régions cérébrales. [Autre ex d’action sur bres périphériques: : sur bres nociceptives] : pas a retenir Les cytokines peuvent aussi agir directement au niveau du cerveau 1. Mode d’action des cytokines inflammatoires 1.1. Sur fibres neurovégétatives [Autre ex d’action sur fibres périphériques: : sur fibres nociceptives] Viscères Ganglions plexiformes IL NTS Hypothalamus N. vague Inflammation => douleur. 2 neurones nociceptifs: NTS: noyau tractus solitaire; périphériques et central; VLM: medulla ventrolatérale => Subst. inflammatoires PB: Noyau parabrachial activent les terminaisons des PVN: Noyau paraventriculaire fibres nociceptives. SON: noyau supraoptique CEA: amygdale centrale PAG: SG périaqueducale Les cytokines périphériques ou PAMPS peuvent activer directement les terminaisons de nerfs afférents (nerf vague pour infection viscérale, nerf trigéminal pour infection gorge). Subst. Afférences vagales projettent vers noyau tractus solitaire (NTS) et de là vers Inflam. différentes régions cérébrales. PG: prostaglandines; 5-HT: sérotonine) 1.2. Action directe des cytokines sur SN Les cytokines agissent sur le cerveau par organe circumventriculaire (porte entrée cytokine) Par BHE « relâchée »; ex: stress ou pathol. Par liquide cérébrospinale/ céphalorachidien des méninges (LCR) Certaines populations de neurones possèdent des récepteurs au cytokines, donc lorsque les cytokines di usent dans le cerveau, elles peuvent agir sur les recepteurs de certaines neurones Ex: IFN IL17 produit par LT Di use dans espace périvasculaire Di use dans cortex (couche périph.) - Cytokines peuvent agir sur cellules nerveuses ou sur cell microgliales (voir 1.3): IL6 => IL6R => voie signalisation STAT Cellules microgliales : point relais des cytokines dans le cerveau 31 sur 39 ff ff ff ff  fi  fl fl fi ff fl fi ff ff ff  1.3. Relaie par les cellules microgliales Les cytokines peuvent convertir les cellules microgliales M2 en cellules microgliales in ammatoires qui vont elles-même produire des cytokine Donc si un peu de cytokine pendre en dehors du cerveau, l’in ammation peut être aggravée par les cellules microgliales M1 (=in ammatoires) sur schema : HC : hippocampe control lorsque l’on fait une in ammation sytsmerique en ajoutant du LPS, on augmente la quantité de cellules microgliales EAE : in ammation centrale, directement dans système nerveux : même résultat Ce qui est étonnant c’est que même en faisant une in ammation périphérique, on a des cellules microgliales dans l’hippocampe 1.3. Relaie par les cellules microgliales Inflammation périphérique ou M1 M2 centrale Mise en évidence de cell M1 (CD68+/Iba-1+) après inflam. Systémique (SI), centrale (EAE) ou virus influenza (FLU) (dans hippocampe) (à droite) 2. E et du SI sur la plasticité cérébrale 2.1. sur la neurogénèse du Gyrus denté (hippocampe) 2.1.1. E et de l’in ammation sur neurogénèse GD hippocampe : region qui intervient dans mémoire spatiale et dans apprentissage. C’est ca faculté a produire de nouveaux neurones qui sert dans ces processus de mémorisation les nouveaux neurones peuvent être mis en évidence par proteine DCX ? l’animal qui a été traité avec LPS (qui stimule in ammation) on a une diminution du nombre de nouveaux neurones ce qui traduit une réduction de la neurogenese. Par contre si on traite l’anima avec un anti in ammatoire, cela empêche la diminution de la neurogenese doc bas : les lymphocytes stimulent aussi la neurogenese 2. Effet de la neuroinflammation et du SI sur la plasticité 2.1. sur la neurogénèse du Gyrus denté (hippocampe) 2.1.1. Effet de l’inflammation sur neurogénèse GD Effet anti-neurogénique de agents inflammatoires (LPS), Réversé par anti-inflammatoire (indo). Indomethacine = antiinflammatoire {2.1.2. Effet des lymphocytes sur la neurogénèse adulte} - Déficit LT => déficit neurogénèse GD => Effet pro-neurogénique des LT Ziv Y et al, Nature Neurosci, 2006, 9, 268-75, Immune cells contribute to the maintenance of neurogenesis and spatial learning abilities in adulthood SCID: Déplétion LB< Nude:déplétion LT 32 sur 39 ff ff fl fl fl fl fl fl fl fl fl  2.2. E et de la neuroin ammation sur la plasticité synaptique (formation nouvelles synapses) 2.2.1. Sur la morphologie dendrites et sur facteurs de croissance ; ex infection par virus in uenza (FLU) 2.2. Effet de la neuroinflammation sur la plasticité synaptique augmentation des cytokines in ammatoires dans 2.2.1. Sur la morphologie dendrites et sur facteurs de croissance ; ex infection par virus influenza (FLU) hippocampe et a l’inverse baisse des facteurs de croissance neurotrophiques qui permettent de favoriser Une infection virale (influenza) peut la formation de terminaisons nerveuses ↑ l’inflammation cérébrale (ex hippocampe) (gauche) et ↓ les facteurs de croissance (à droite, BDNF et NGF). Une infection virale (in uenza) peut ↑ l’in ammation cérébrale (ex Effet sur ↓ des dendrites (droite) et nombre épines dendritiques (spines, hippocampe) (gauche) et ↓ les facteurs de croissance gauche). (à droite, BDNF (brain Derived Neurotrophic Factor) et + Flu NGF (facteur de croissance) E et sur ↓ des dendrites (droite) et nombre épines dendritiques (spines, gauche). 2.3. E et de l’in ammation sur la neurotoxicité via astrocyte (cf IV) 2.3. Effet de l’inflammation sur la neurotoxicité via astrocyte (cf IV) la neuropin ammation va également favoriser la neurotoxicité Cela fait intervenir les astrocytes et les cellules microgliales dans cerveau sain : dans Neuroin ammation : production de cytokines in ammatoires qui vont agir sur les astrocytes et l’action de Inflammation périph. ou dommage SN ces 2 cellules vont entrainer des dommages sous e et des interlokines, activation des astorcytes : Neuroinflammation perturbe homéostasie globale TNF Microglie activée 3. E et du SI sur le comportement et la cognition 3.1. Rôle des composés in ammatoires sur le comportement de maladie Comportement de maladie : état de la maladie et ressenti de la malade Une maladie se manifeste par traits de comportement caractéristiques: Désintérêt à l’égard de l’environnement, apathie, anorexie, fatigue,…+ èvre Du à action de cytokines (IL1, IL6) sur régions spéci ques du SNC. On peut déclencher un « e et de maladie » par injection de cytokines.(Supprimé par composés anti-in am.) 3. Rôle des composés inflammatoires sur le comportement et la cognition Pendant quelques heures après injection de LPS : souris malade 3.1. Rôle des composés inflammatoires sur le comportement de maladie autre stimulus in ammatoire : en injectant une séquence poly Une (I:C)maladie se manifeste par traits de comportement caractéristiques: Désintérêt à l’égard de l’environnement, apathie, anorexie, fatigue,…+ fièvre  Du à action de cytokines (IL1, IL6) sur régions spécifiques du SNC. On peut déclencher un « effet de maladie » par injection de cytokines. Le stimulus in ammatoire active les cellules immunitaires (Supprimé par composés anti-inflam.) en périphéries, les cellules immunitaire activent cytokines puis cytokines peut sortir pour ensuite se retrouver dans les ventricules Hypothalamus B. bactérie Cell. immune Donc les cytokines di usent librement a partir d’une Neurone petite distance pour agir sur des recepteurs au cytokine Fièvre Anorexie des neurones. et ces neurones vont être connectes a Plexus cytokines Fatigue d’autres neurones par leurs axones SANG choroïde Ventricule cytokines LCR agit sur les centres qui contrôlent la faim, ainsi que sur les centres de motivation 33 sur 39 ff fl ff ff ff ff fl fl fl fl fl fl fl ff ff fl fl fl fi fi fl fl  tous ces comportement (notamment la evre) 3.2. Rôle des lymphocytes dans le comportement social et anxiété: 3.2. Rôle des lymphocytes dans le comportement social et anxiété: Effet d’une déplétion de LT ou de la signalisation IFN sur comportement social E et d’une déplétion de LT ou de la signalisation IFN sur comportement social depletion des lymphocytes T et suppression de la signalisation des interférons : les lymphocytes T agissent en produisant des interférons dans le liquide cephaloachidien les interferons passent le long des vaisseaux et accèdent LT => IFN => Interneurones inhibiteurs de couche I => ↓ act neur. pyramidaux II/III. quand déplétion : potentiels d’actions plus rapprochés : neurones perturbés + - LT => IFN => Interneurones inhibiteurs de couche I => ↓ act neur. pyramidaux II/III. autre exemple de lymphocyte : - Déplétion LT => ↓ IFN => ↓ act. de interneur. => ↑ act neur. pyr. => pb comport les lymphocytes T 17 qui produisent une Filiano et al, 2016, Nature, 535, 425-, Unexpected role of interferon- in regulating neuronal connectivity and social behaviour interleukine IK17 on voit que la déplétion modi e le comportement d’anxiété de la souris pour voir son niveau de stress : on la fait marcher sur une plateforme, si stresse retient pas truc de la veille, sinon restent => Déplétion LT17 méningial ou déplétion IL17 => ↓ anxiété (=> ↑ open arm) LT17 méninge et IL17 favorise anxiété en agissant sur neurones cortex préfrontal Également e et sur hippocampe et mémorisation Effet d’une déplétion LT17 méninge et IL17 dans anxiété => Déplétion LT17 méningial ou déplétion IL17 => ↓ anxiété (=> ↑ open arm)  LT17 méninge et IL17 favorise anxiété en agissant sur neurones cortex préfrontal  Également effet sur hippocampe et mémorisation (d’après Alves de Lima et al, Nature immunology, 2020, vol21, 1421-29) 34 sur 39 ff ff  fi fi  3.3. E et sur la mémorisation 3.3.1. E et de LPS, IL6 et CCL11 sur mémoire spatiale (piscine Morris) 3.3. Effet sur la mémorisation 3.3.1. Effet de LPS, IL6 et CCL11 sur mémoire spatiale (piscine Morris) la souris qui reçoit du LPS régressera au niveau de son apprentissage au 9eme jour mais au 10 jour elle aura réapprit ou se trouve la plateforme. Elle ira moins directement vers la plateforme avec LPS lorsqu’on delete IL6 : pas d’e et du LPS donc sans IL6 pas d’in ammation Bilan: LPS => déficit mémoire spatiale (dépendant de IL6) A. Premier test témoin + LPS LPS, IL6KO n tests LPS 3.4. Sur les processus cognitifs chez humains Les patients a qui on injecte eu de LPS, on des troubles cognitifs Patients ayant reçu injection LPS ou atteint septicémie/ Covid19 => Troubles cognitifs parfois durables; Relation entre variations allèle IL1 et performance cognitive chez sujet âgé lorsque l’on fait di érents test chez les sujets, on constate que la réponse est di érente en fonction du type d’interleukine qu’ils ont. III. Neuroin ammation et pathologies du SN 1. E et des composés in ammatoires sur l’état dépressif Comportement de maladie  Symptômes communs avec état dépressif Chez rongeur: LPS ou IL peuvent induire comportement dépressif; Réversé par anti-in ammatoires (IL10 ou Igf1). Chez humains: Etat dépressif associé à des taux plus élevés de composés in ammat. Maladies in ammatoires chroniques souvent associées à état dépressif; Traitement de dépression par anti-in ammatoire. Mécanisme: E et direct de IL sur neurones noyau accumbens du fait de ↓BHE => Induction de dépression par injection ARNi protéine de jonction Cldn5 dans NA 35 sur 39 ff ff ff fl fl ff ff fl fl fl ff fl fl ff 2. Rôle de neuroin ammation dans maladie d’Alzheimer [2.0. Principales caractéristiques de la maladie d’Alzheimer:] Maladie neurodégénérative qui entraîne un déclin des facultés cognitives et de la mémoire; Fait partie des démences; Pas de traitement. premiere region touchée : hippocampe : region impliquée dans mise en mémoire des infos (Caractéristiques histologiques: (décrites par Alois Alzheimer en 1906):] au niveau tissulaire : 2 caractéristiques principales - Présence de « dégénérescences neuro brillaires » liées à anomalie microtubule (enchevêtrement microtub due protéine Tau phosphorylée) -Plaque amyloïde (= plaques séniles) liée à accumulation extracellulaire de protéine bamyloïde ; Précède symptômes cliniques (environ 15 ans) 2.1. Mise en évidence du rôle de in ammation dans AD a. La plupart des facteurs de risque (âge, infection, traumatisme cérébral, diabète, sédentarité, … ) sont connus pour augmenter in ammation. b. Maladie Alzheimer associée à in ammation cérébrale (présence de cellules microgliales activées); c. Chez souris modèle Alz.: Injection cytokine in amm. => accélère dégénérescence; Anti- in ammatoire diminue dégénérescence. Présence de Cell microgliales M1 (B, IBA+) autour de plaques amyloïdes. 2.2. Contribution des cell. microgliales M1 dans le processus pathologique 2.2.1. Détection des plaques amyloïdes par cell. Microgliales et conséquences il y a un lien entre in ammation et Alzheimer 2.2. Contribution des cell. microgliales M1 dans le processus pathologique si on a une forte concentration de ces peptides : ils forment des 2.2.1. Détection des plaques amyloïdes par cell. Microgliales et conséquences agrégats cellulaires, puis si continuent de s’agréger : formation APP: Protéine précurseur amyloïde de plaques qui sont caracteristiquetn de la maladie d’Alzheimer Rcepetru TLR : permettent de phagocyter et d’activer la cellule lorsque l’on active la cellule immunitaire, elle commence a produire des interleukines puis neuroin ammation ces agrégats peuvent également former des agrégats cellulaires et perturber le fonctionnement de la cellule : ces agrégats Agrégats de amyloïde => Interaction avec molécules TLR => Internalisation mais s’appellent des in ammasomes aussi activation de cell immunitaires (voie NFkB) et production de IL. Egalement formation d’inflammasome (=> perturbation fonctionnement cell) Processus d’activation progressive des cellules microgliales par les prot Abeta 36 sur 39 fl fl fl fl fl fl fl fi fl fl Processus d’activation progressive des cellules microgliales par les prot A NEUROTOXICITE + 2.2.2. Les mécanismes moléculaires: synergie cell.microgliales et astrocytes 2.2.2. Les mécanismes moléculaires: synergie cell.microgliales et astrocytes les astrocytes ampli ent l’e et en communiquant avec les cellule smicrog