Unité: Réponses précoces aux Parasites et Immunopathologie

Responsable: Jacques A. Louis

L'objectif de notre nouvelle Unité est d'étudier, in vivo, chez des hôtes génétiquement distincts, les différences dans les mécanismes à l'origine de réponses immunes à des infections par des parasites intracellulaires, tels que les leishmanies et les toxoplasmes. Un des groupe se consacre à l'étude des événements précoces, après l'infection par Leishmania major (L. major), conduisant soit à une réponse Th1 responsable de la résistance des souris C57BL/6, soit à une réponse Th2 responsable de la sensibilité des souris BALB/c. Un autre groupe étudie la réponse immunitaire Th1 qui conduit au développement d'une iléite chez des souris de certaines souches suite à l'infection, par voie orale, avec Toxoplasma gondii (T. gondii). Un troisième groupe étudie les mécanismes par lesquels l'activation précoce des mastocytes cutanés par des composants de la salive d'anophèles, influence la réponse immune à la malaria.

Le rôle de l'immunité innée dans le développement d'une réponse adaptative est maintenant bien admis. Dans ce contexte, nous ( Noëlle Doyen et Nicolas Rachinel ) avons entrepris d'étudier le rôle des récepteurs " Toll like " dans la réponse innée précoce. De nombreuse données à ce jour indiquent que certains membres de la famille des TLRs sont impliqués dans la réponse à L. major. En effet des souris résistantes C57BL6, chez lesquelles le gène codant pour la protéine MyD88 a été inactivée, deviennent sensibles à l'infection par L. major. La protéine MyD88 est une molécule adaptatrice impliquée dans la signalisation intracellulaire via l'activation des récepteurs TLR(s). Nous avons étudié la réponse à l'infection avec L. major chez des souris résistantes dont les gènes codant les recepteurs Toll (2,4 ou 9) ont été inactivés. Des résultats préliminaires indiquent que l'inactivation du gène de TLR9 chez la souris C57BL/6 retarde le contrôle à l'infection par L. major. Dans ces souris, nous caractérisons l'orientation de la réponse cellulaire T, par l'analyse du profil d'expression de certaines cytokines (comme IL-12, IFNgIL-4) à des stades précoces de l'infection. Nous étudions également l'expression des TLRs impliqués ou non dans la protection à L. major, in vivo au cours de l'infection dans les tissus lymphoïdes mais aussi au sein des populations cellulaires isolées (macrophages, cellules dendritiques, lymphocytes). Enfin nous avons entrepris d'identifier le/les type(s) cellulaire (s) impliqué(s) dans la voie d'activation de ce/ces TLRs.

Dans les premières heures après l'infection une expression similaire d'interferon-g est observée dans le ganglion drainant des souris sensibles et resistantes. Cependant, l'origine cellulaire de cette cytokine semble différente chez ces deux types de souris. En effet, on constate une expression accrue d'IFN-g par les cellules NK chez les souris résistantes. Cette observation nous conduit à rechercher si ces cellules pourraient être directement ou indirectement impliquées dans l'induction d'une réponse de type Th1. Nous testons également l'hypothèse selon laquelle les cellules T de souris résistantes seraient plus sensibles à l'IFN-g que les cellules T de souris sensibles.

Des travaux antérieurs ont mis en évidence, chez les souris BALB/c sensibles à l'infection par L. major, une expression rapide d'IL-4 par des cellules T CD4+ exprimant un TCR (Vb4-Va8) spécifique de l'antigène LACK. Cette expression précoce d'IL-4 joue un rôle dans le développement abérrant d'une réponse CD4+ Th2 chez ces souris aboutissant à la progression de la maladie. Des résultats récents, obtenus en collaboration avec le Centre OMS de Recherche et de Formation en Immunologie à Lausanne, ont montré que la production d'IL-4 par ces cellules CD4+ Vb4 Va8 était dépendante d'une production préalable d'IL-2 par les mêmes cellules. Par Contre, l'IL-2 produite par d'autres cellules suite à l'infection par L. major est sans effet sur la production d'IL-4 par les cellules Vb4 Va8. L'incapacité des mêmes cellules à produire de l'IL-4 chez les souris résistantes C57BL/6 pourrait être la conséquence de leur inabilité à produire de l'IL-2.

Le groupe de D. Buzoni-Gatel étudie les réponses immunitaires de type Th1 et Th2 dans l'intestin après infection par Toxoplasma gondii. La souris C57BL/6 développe après infection orale par ce parasite une iléite létale dont les caractéristiques histologiques et immunopathologiques rappellent celles observées chez l'homme atteint de certaines maladies inflammatoires digestives comme la maladie de Crohn ou la maladie coeliaque. Les maladies inflammatoires du tube digestif dont la maladie coeliaque qui est une entéropathie induite par les prolamines du blé (gliadines), voient leur prévalence augmenter dans les pays développés. Or on ne dispose pas de véritable modèle animal pour l'étude de ces maladies dont l'étiologie est mal connue. Cependant, le modèle animal que nous proposons peut rendre compte assez fidèlement des évènements immunologiques qui prévalent dans l'inflammation de l'intestin grêle et des manquements des systèmes de régulation. Nous utilisons donc ce modèle d'infection de la souris par voie orale avec T. gondii pour étudier in vivo les désordres immunitaires responsables de ces pathologies digestives. Ainsi, nous avons récemment étudié une sous population de cellules très particulière, les cellules NKT, présentes dans l'intestin après infection et dont l'activation précoce et la sécrétion de certains médiateurs chimiques peuvent rendre compte des lésions intestinales. En utilisant des souris génétiquement modifiées et des stratégies de blocage de molécules, nous avons mis en évidence le rôle clé des cellules NKT de l'intestin dans le déclenchement de pathologies inflammatoires intestinales. En collaboration avec le Dr Nadine Cerf-Bensussan (Hôpital necker), nous avons aussi mis en lumière l'importance de l'IL-15 cytokine produite entre autre par les cellules épithéliales intestinales dans l'initiation du processus inflammatoire et ses interférences avec les voies de signalisation de molécules anti-inflammatoires comme le TGF-b.

En synergie avec le groupe s'intéressant aux Leishmanies, nous étudions le rôle du TLR9 dans l'inititation du processus inflammatoire déclenché par l'infection par T. gondii. Nous avons observé que les souris deficientes pour le TLR9 étaient résistantes au développement de l'iléite bien qu'elles soient permissives à la réplication parasitaire. L'absence de lésions histologiques chez les souris TLR9-/- est corrélée à une diminution très significative de la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires en particulier de l'INF-g sécrété par les lymphocytes de la lamina propria. En collaboration avec le Dartmouth Medical School (Hanover, USA), nous poursuivons la caractérisation des molécules parasitaires pouvant activer les TLR9.

Les souris naturellement résistantes au développement de l'iléite et celles qui y sont très sensibles sont nos outils pour découvrir le déterminisme génétiques de ces différences.

Nous continuons aujourd‘hui nos travaux pour une meilleure compréhension des phénomènes inflammatoires intestinaux afin de développer un jour des thérapeutiques efficaces.

Le projet mené par le groupe de S. Mécheri vise à étudier le rôle de la salive de moustique Anophèle dans l'activation des mastocytes cutanés et l'implication de la réponse inflammatoire qui en découle sur les réponses immunitaires anti-Plasmodium. L'hypothèse avancée est que la salive d'Anophèle exerce des effets immunomodulateurs qui facilitent la transmission du parasite à l'hôte vertébré. L'observation qui nous a permis d'aborder ce travail est que les piqûres de moustiques provoquent une réaction cutanée semblable aux réactions d'hypersensibilté de type immédiat observées lors des réactions allergiques dont les mastocytes sont les acteurs essentiels. Les résultats obtenus au laboratoire montrent en effet que la piqûre d'Anophèle, vecteur du paludisme, induit la dégranulation des mastocytes et une vasodilatation cutanée au niveau du site de piqûre. Ceci conduit rapidement à la formation d'un infiltrat leucocytaire au niveau de la peau. Il s'ensuit une hypertrophie ganglionnaire et une redistribution des populations cellulaires CD3+, B220+, CD11b+, et CD11c+ dans les ganglions drainant les sites de piqûres. Tous ces évènements sont dépendants de la présence des mastocytes dans la peau puisque ces réponses sont absentes chez les souris déficientes en mastocytes. En ce qui concerne la régulation par les piqûres d'Anophèles des réponses immunitaires spécifiques, nous avons observé que les piqûres de moustiques réduisent de manière significative l'hypersensibilité retardée spécifique de l'ovalbumine développée par les souris sauvages. Par contre, les réponses des souris déficientes en mastocytes ne sont pas perturbées par les piqûres. De plus, l'analyse des cytokines induites dans les ganglions drainants montre une prédominance d'IL-10. Ces résultats indiquent que la salive peut moduler une réponse spécifique de l'antigène, en diminuant la réaction d'hypersensibilité contrôlée par les lymphocytes T et que cette modulation dépend de la présence des mastocytes dans le site de piqûre. Comme suite à ce travail, nous envisageons d'analyser de manière approfondie les cytokines et les chémokines induites par les piqûres d'Anophèle ainsi que le rôle des mastocytes et leurs médiateurs dans la pathogénèse du paludisme.

Mots-clés: parasites, réponse immune innée, balance Th1/Th2, mastocytes


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