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     Réponses précoces aux Parasites et Immunopathologie


  Responsable : LOUIS Jacques (jlouis@pasteur.fr)


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Un des objectifs 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 groupes 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 autre 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 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 au parasite Plasmodium.



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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. Nous avons mis en évidence le rôle clé des cellules NKT de l'intestin dans le déclenchement de pathologies inflammatoires intestinales. Or les cellules NKT exigent la présence de l'IL-15 pour leur homéostasie. Ainsi en collaboration avec le Dr Nadine Cerf-Bensussan (Hôpital necker), nous avons mis en lumière l'importance de l'IL-15 dans l'initiation du processus inflammatoire. En utilisant des souris génétiquement invalidées pour l'IL-15 et des souris chimères produisant l'IL-15 seulement à travers le système hématopoïétique ou exclusivement dans les cellules parenchymateuses, nous avons montré que l'IL-15 produite par les cellules épithéliales intestinales était cruciale pour le développement des lésions après infection par le parasite. Outre son action directe sur les NKT, l'IL-15 agit vraisemblablement comme catalyseur de réactions immunes innées délétères pour l'homéostasie intestinale. Nous avons montré que les lymphocytes intraépithéliaux (LIE) de l'intestin développaient une abondante activité cytotoxique dès 15 heures après l'infection. Cette activité cytotoxique serait l'apanage de LIE non spécifiques de l'antigène et serait caractérisée par la présence de nombreuses molécules de granzymes B et perforines. Cette activité cytotoxique dépendante de la présence de l'IL-15 pourrait expliquer les lésions de la barrière épithéliale. Cette activité précoce ne semble pourtant pas liée à ligation de la molécule NKG2D exprimée par les LIEs avec son ligand Rae présent à la surface des cellules épithéliales. Nous poursuivons l'étude de cette activité cytotoxique par le truchement de souris transgéniques surexprimant l'IL-15 dans les cellules épithéliales intestinales.

Nous avons observé que les souris déficientes 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 caractérisons les cellules responsables de l'expression du TLR9. Au cours de cette investigation, nous avons identifié que la stimulation du TLR9 était corrélée avec la production d'IFN de type I. Nous essayons de comprendre le rôle de ces interférons de type I dans le processus inflammatoire. En collaboration avec André Ouellette (University of California), nous avons identifié que les cellules de Paneth, dont l'expression du TLR9 est stimulée au cours de l'infection sécrètent des défensines en réponse à l'infection. L'utilisation de souris déficientes pour les défensines (matrilysin-/-) nous permet d'étudier le rôle de ces molécules dans les processus inflammatoires. Les souris naturellement résistantes au développement de l'iléite et celles qui y sont très sensibles sont nos outils pour découvrir le déterminisme génétique 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 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 induite par l'infection avec L. major. De nombreuses 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 récepteurs Toll (2, 4 et 9) ont été inactivés. Les résultats obtenus indiquent que l'inactivation du gène de TLR9 chez la souris C57BL/6 retarde le contrôle à l'infection par L. major. L'analyse des populations cellulaires à des stades précoces de l'infection par L. major dans les ganglions drainants montre une augmentation et une activation reflétée par l'expression des cytokines, telles (IL-12 et les interférons de type 1), des cellules phagocytaires, des cellules dendritiques conventionnelles et plasmacytoïdes ainsi que des cellules NK DX5+ CD3-. Aux différences observées dans ces cellules provenant de souris sauvages ou de souris invalidées pour le gène du TLR9 s'ajoutent des différences au niveau des populations lymphocytaires et dans l'expression des lymphokines impliquées dans l'orientation TH1 ou TH2.

Notre objectif est aujourd'hui de déterminer si les récepteurs Toll9 et d'autres récepteurs Toll sont impliqués ou non dans l'activation des cellules dendritiques lors de l'infection par L. major et si celle-ci nécessite d'autres interactions cellulaires. L'activation des DCs corrélée avec celle des NK abonde dans le sens déjà décrit d'une interaction entre ces deux types cellulaires. Afin d'en étudier le processus nous développons un système in vitro permettant d'activer les cellules DCs par L. major, en présence ou non de partenaires cellulaires que nous cherchons à identifier. En utilisant les DCs provenant de souris invalidées pour différents gènes de TLRs un système (in vitro) nous permettra d'aborder l'impact d'un seul élément dans le mécanisme d'activation.

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 ayant guidé ce projet est fondée sur le fait que le caractère infectieux des parasites transmis par la piqûre de moustique est associé à la présence de constituants salivaires qui ont la capacité de provoquer l'activation et la dégranulation des mastocytes cutanés. Nous avons tout récemment démontré que la piqûre de moustique induit des cytokines immunosuppressives et inhibe des réponses immunitaires spécifiques d'antigène. Ces résultats nous ont conduits à étudier en particulier le rôle de l'histamine, un médiateur inflammatoire produit par les mastocytes, dans l'infection par Plasmodium. Nous avons traité deux objectifs ; 1) étudier le rôle de l'histamine et des récepteurs histaminiques dans la transmission et la susceptibilité à une souche létale du parasite Plasmodium berghei chez la souris, 2) établir si les antagonistes des récepteurs histaminiques constituent des moyens thérapeutiques dans l'infection par P. berghei. Deux approches ont été utilisées ; 1) approche pharmacologique : celle-ci consiste à utiliser des antagonistes des récepteurs histaminiques, 2) approche génétique : elle consiste à utiliser des souris dont certains gènes ont été invalidés. Nous disposons au laboratoire de souris déficientes en récepteurs H1 (H1R-KO), récepteur H2 (H2R-KO) et des souris invalidées pour le gène codant pour l'histidine décarboxylase (HDC-KO), enzyme impliquée dans la biosynthèse de l'histamine suite à la décarboxylation de l'histidine.

Ces dernières ne synthétisent pas d'histamine et leur utilisation est complémentaire à celle des souris n'exprimant pas les récepteurs histaminiques. Le suivi de mortalité des souris nous a permis de constater une résistance des souris traitées avec les antagonistes des récepteurs H1 (anti-R-H1) et H2 (anti-R-H2) contrairement aux souris non-traitées. D'autre part, le suivi de la mortalité des souris génétiquement modifiées révèle une résistance accrue des souris KO pour les récepteurs H1 et H2 pour l'histamine contrairement aux souris sauvages C57BL/6 qui sont plus sensibles à l'infection. Les souris HDC-KO présentent une résistance totale vis-à-vis d'une infection induite par une souche létale de Plasmodium bergheï.

L'utilisation d'agents pharmacologiques de seconde ou troisième génération antagonistes des récepteurs histaminiques, qui sont très largement utilisés pour traiter des affections d'origine allergique, peut être étendue au traitement des infections provoquées par le parasite Plasmodium. La poursuite de ces travaux consiste à comprendre les mécanismes immunitaires impliqués dans la résolution de l'infection chez les souris déficientes pour le gène codant pour l'enzyme HDC.

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



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