Allergologie moléculaire et cellulaire - Inserm U760  


  RESPONSABLEDr Marc DAËRON / daeron@pasteur.fr
  MEMBRESDr Pierre BRUHNS / Dr Cécile SCHIFFER / Dr Nihad MEKNACHE / Karine ROGET / David MANCARDI / Odile MALBEC

  Rapport d'activité

Le travail de l’Unité d’Allergologie Moléculaire et Cellulaire a pour objectifs 1) d’analyser les mécanismes moléculaires qui régulent, positivement et négativement, l’activation des cellules effectrices de l’allergie, 2) de déterminer les rôles des différents RFc humains et des cellules qui les expriment dans des modèles murins de maladies allergiques et inflammatoires chez des souris dont les RFc auront été remplacés par les RFc humains correspondants et 3) de rechercher des anomalies de régulation chez des patients allergiques.

L'activation des cellules hématopoïétiques est contrôlée par des récepteurs membranaires qui, comme les Récepteurs pour la portion Fc des anticorps (RFc), peuvent engendrer des signaux positifs et/ou des signaux négatifs. Ces signaux sont intégrés dans des complexes de signalisation qui s’organisent autour d’adaptateurs transmembranaires comme le Linker of Activation of T cells (LAT) et le Non-T cell Activation Linker (NTAL). En conséquence, les réponses cellulaires sont étroitement contrôlées.

Le projet de recherche de l’unité repose sur l'hypothèse que les allergies et diverses maladies inflammatoires puissent résulter de défaut(s) des régulations négatives qui préviennent la survenue de ces manifestations chez les individus normaux, et/ou de leur intégration. Il a pour objectif d'évaluer la contribution de tels défauts dans les allergies et de les caractériser afin de développer des moyens de les corriger ou d'utiliser la régulation négative pour de nouvelles approches thérapeutiques.

Ce projet comprend trois approches menées simultanément : une analyse in vitro des interactions moléculaires régulant l’activation cellulaire, une étude in vivo des interactions entre les RFc humains dans des modèles d’allergies chez des souris dont les RFc endogènes auront été « humanisés », et une exploration ex vivo de la régulation négative de l’activation cellulaire chez des patients allergiques. Les principaux résultats obtenus en 2006 sont les suivants.

Spécificité des RFc murins et humains. L’étude des RFcγIV, des RFc récemment identifiés chez la souris par P. Bruhns comme des récepteurs de forte affinité pour les IgG exprimés par les macrophages et les neutrophiles, a révélé qu’ils fixent également les IgE avec une faible affinité et que, lorsqu’ils sont engagés par des complexes immuns à IgE, ils délivrent des signaux d’activation cellulaire. Ce travail est réalisé par D. Mancardi et P. Bruhns. Une réexamen systématique de la spécificité et de l’affinité des RFc murins et humains pour les sous-classes d’IgG murines et humaines a également été entrepris. Les résultats de cette étude corrigent et/ou remplacent des données anciennes, éparses et sujettes à caution. Ce travail est réalisé par David Mancardi, Odile Malbec, Bruno Iannascoli et Pierre Bruhns.

Etablissement et caractérisation d’un nouveau modèle de mastocytes de souris. Des modèles de mastocytes de souris non transformés sont nécessaires pour étudier les rôles physio-pathologiques de ces cellules dans des modèles murins de réactions allergiques et de maladies inflammatoires autoimmunes. Les Bone Marrow-derived Mast Cells (BMMC), qui ont été et restent très utilisés, n’ont pas d’équivalent physiologique connu. Ils ne peuvent donc rendre compte des processus physiopathologiques impliquant des mastocytes tissulaires in vivo. Nous proposons un nouveau modèle résultant de l’expansion de mastocytes matures de type séreux. Ces cellules, qui sont des équivalents in vitro de mastocytes tissulaires différenciés, diffèrent notablement des BMMC par leurs propriétés biologiques. Ils révèlent en outre un nouveau mécanisme par lequel la lipide phosphatase à domaine SH2 SHIP1 régule l’activation des mastocytes de souris et, probablement, des basophiles humains. Ce travail est réalisé par Odile Malbec.

Bases moléculaires de la signalisation négative dépendant de LAT et de NTAL. LAT et NTAL sont deux adaptateurs transmembranaires, co-exprimés dans les mastocytes, dont nous avons observé qu’ils exercent des propriétés antagonistes : LAT régule positivement, tandis qu’NTAL régule négativement l’activation de ces cellules induite par l’agrégation des RFc pour les IgE (RFcεI). Nous avons également observé précédemment que LAT contribue à engendrer non seulement des signaux positifs, mais aussi des signaux négatifs. Nous avons montré que cet adaptateur recrute une phosphatase qui régule négativement l’activation des mastocytes et identifié les sites de fixation de cette phosphatase sur LAT. Nous avons également entrepris une étude visant à comprendre les effets inhibiteurs de NTAL. Nous avons observé que la délétion de NTAL amplifie à la fois les signaux positifs et les signaux négatifs engendrés via LAT. La résultante est un effet positif parce que les effets positifs de LAT sont dominants. Ce travail est réalisé par Karine Roget.

Régulation des réactions allergiques par des probiotiques. Ce projet, qui fait l’objet d’un contrat de collaboration avec la société Danone-Vitapole, a pour objectif de déterminer si diverses bactéries probiotiques peuvent interférer avec l’activation des mastocytes induite par l’agrégation des RFcεI. Nous avons tout d’abord montré que les bactéries fournies par Danone n’activent pas les mastocytes de souris. Nous avons par contre observé que plusieurs de ces bactéries induisent une inhibition profonde de la dégranulation et de la sécrétion de TNF-α induites par des IgE en présence d’antigène. La bactérie la plus efficace est Lactobacillus casei. Ce travail se poursuit 1) par l’étude du mécanisme de l’inhibition, 2) par la recherche d’effets de L. casei in vivo dans des modèles murins d’allergie et 3) par la recherche d’effets comparables sur des mastocytes et/ou des basophiles humains. Ce travail est réalisé par Cécile Schiffer.

Souris humanisées pour leurs RFc. Nous avons entrepris, en croisant des souris déficientes pour les RFc murins avec des souris transgéniques pour des RFc humains, de remplacer tous les RFc endogènes par des RFc humains. A l’issue de ce travail de longue haleine, les souris humanisées obtenues seront des modèles uniques pour étudier les maladies allergiques et inflammatoires et pour évaluer les effets de molécules thérapeutiques. A ce stade, nous avons obtenu une souris dépourvue de tous les récepteurs pour les IgG et exprimant des RFcγIIA, les RFc activateurs pour les IgG les plus exprimés chez l’homme. Leur distribution tissulaire est, chez ces souris, celle qui est observée chez l’homme. Ce travail est mené par Pierre Bruhns et Bruno Iannascoli.

RFc des basophiles humains. Les basophiles humains expriment non seulement des RFc pour les IgE, mais aussi des RFc pour les IgG. Les RFc pour les IgG comprennent des récepteurs activateurs (RFcγI, RFcγIIA/C, RFcγIIIA) et des récepteurs inhibiteurs (RFcγIIB). Les récepteurs exprimés par les basophiles ne sont pas identifiés. Il n’existe pas d’Ac spécifique des RFcγIIB humains. La structure des domaines extracellulaires de ces récepteurs est en effet très proche de celle de deux récepteurs activateurs, les RFcγIIA et les RFcγIIC. Celle des domaines intracellulaires est complètement différente. Nous avons produit des anticorps spécifiques des RFcγIIB et des RFcγIIA/C en immunisant des lapins avec des protéines de fusion contenant les domaines intracytoplasmiques de ces RFc. Ces anticorps nous ont permis de montrer que les basophiles humains normaux co-expriment les deux types de RFc. En collaboration avec les cliniciens de la Consultation d’Allergologie du Centre Médical de l’Institut Pasteur, nous étudions l’expression relative des RFc activateurs et des RFc inhibiteurs sur des basophiles de patients allergiques et les conséquences de leur co-engagement avec les RFcεI sur l’activation de ces cellules. Ce travail est réalisé par Nihad Meknache et Bruno Iannascoli.

Mots-clés: Allergies, inflammation, immunorégulation, anticorps, récepteurs de Fc, adaptateurs transmembranaires, signalisation intracellulaire



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