PARTIE 3 Effets du DON sur l’immunité intestinale Martin Lessard, Karine Deschênes, Christian Savard et Younès Chorfi Centre de R & D sur le bovin laitier et le porc, Sherbrooke, Québec Introduction Ingestion d’aliments contaminés avec DON PEUT AFFECTER LES FONCTIONS DE DÉFENSE DE L’INTESTIN • Défenses naturelles de l’épithélium (production de mucine, perméabilité de la muqueuse); • Fonctions immunitaires qui sont régulées par différentes cytokines, chimiokines et autres facteurs (PGE2, DRO, etc.) Récents travaux ont démontré que l’ingestion de DON peut : • Augmenter l’expression de plusieurs cytokines (TNF-α, IL-1β, IFN-γ, IL-6 et IL-10) au niveau du jéjunum et de l’iléon (Bracarense et al., 2012); ou • Diminuer l’expression de l’IL-1β et IL-8 (Becker et al. 2011) Les effets de DON sur la réponse immunitaire intestinale sont donc encore mal connus L’intestin est le principal site d’interaction entre le système immunitaire, les microorganismes et autres antigènes incluant les mycotoxines Jonctions serrées Défensines Claudines, occludine Cell B Cellules immunitaires et cytokines impliquées dans la régulation de la réponse immunitaire Bactéries commensales Pathogènes Cellules présentatrices d’Ag (macrophage et cellules dendritiques) Inflammation TLRs Chimiokines Cytokines IL-6 IL-8 IL-12 IFN-γ Th1 IL-10 TGF-β IL-4 Treg MHC/ TCR TGF-β IL-6 IL-17 Pathogènes/antigènes Immunité Innée Différentes bactéries Th2 Th17 Immunité adaptative Différents dialogues Différentes réponses Objectifs de l’étude Évaluer l’influence d’un aliment contaminé avec DON sur : – La croissance – La réponse anticorps contre ovalbumine (OVA) – La production de chimiokines : IL-8, CXCL10 (attraction et contrôle de l'état d'activation des cellules du système immunitaire) – La production de cytokines pro-inflammatoires : IL-1β, IL-6, TNF-α Objectifs de l’étude - suite – L’expression d’enzymes impliquées dans le métabolisme des dérivés réactifs de l’oxygène (DRO) au niveau de l’intestin (SOD3, GPX3) – La production de cytokines impliquées dans la régulation des réponses Th1 (IFN-γ), Th2 (IL-4) et Treg (IL-10) – La fonction barrière de l’intestin (occludine et claudines 3 et 4) et la production de peptides antimicrobiens (β-défensine-1) Animaux et traitements DON (ppm/kg) PORCS (n) 0 8 1.5 8 3.5 8 Gain de poids Production d’Ac contre OVA Prise de sang Euthanasie Euthanasie Expression de gènes par qPCR (jéjunum et iléon) Résultats Le gain de poids quotidien des porcs est diminué par DON La réponse anticorps contre OVA est augmentée par DON a, b : P < 0,05 a b Cytokine pro-inflammatoire DON tend à diminuer l’expression d’IL-6 dans l’iléon Iléon Jéjunum 10,4 ** 160 Gene Expression 140 6,1 ** N=7 N=8 120 1,2 tt 100 80 60 40 20 N=8 N=7 0 0 DON/kg, ppm 3,5 3 t = p<0,1 * = p<0,05 ** = p<0,01 Cytokine pro-inflammatoire Les expressions d’IL-1β et de TNF-α ne sont pas influencées par DON IL-1β Iléon 140 1,4 * TNF-α 2,8 ** 2,5 ** 140 120 Gene Expression 160 Jéjunum 1,5* N=8 100 120 N=7 N=8 100 80 N=7 N=8 60 N=7 80 60 40 40 N=7 20 N=8 20 0 0 3 3,5 DON/kg, ppm 0 0 3,5 3 DON/kg, ppm t = P < 0,1 * = P < 0,05 **= P < 0,01 Dérivé réactif de l’oxygène L’expression de la superoxyde dismutase est diminuée dans l’iléon par DON t Gene Expression = P < 0,1 * = P < 0,05 **= P < 0,01 3,5 DON/kg, ppm Dérivé réactif de l’oxygène L’expression du glutathione péroxydase est diminuée dans l’iléon par DON t Gene Expression = P < 0,1 * = P < 0,05 **= P < 0,01 3,5 DON/kg, ppm Chimiokine L’expression de CXCL10 dans le jéjunum et l’iléon est augmentée par DON CXCL10 200 2,0** Gene Expression 180 t 2,2** 2,1** 160 = P < 0,1 * = P < 0,05 **= P < 0,01 N=8 140 120 100 2,1** Iléon Jéjunum 80 60 N=8 N=7 40 20 N=7 0 0 3,5 3 DON/kg, ppm Chimiokine L’expression de IL-8 dans l’iléon est augmentée par DON IL-8 160 Gene Expression 140 1,6* t = P < 0,1 * = P < 0,05 **= P < 0,01 2,5** 120 100 N=7 80 Iléon N=8 60 40 N=7 20 0 0 3,5 3 DON/kg, ppm N=8 Jéjunum Réponse Th1 L’expression de IFN-γ dans l’iléon est augmentée par DON IFN-γ t 200 4,8 ** 2,2 * 180 = P < 0,1 * = P < 0,05 **= P < 0,01 Gene expression 160 140 N=8 120 100 Iléon 3,0 ** Jéjunum 80 60 N=7 40 20 N=8 N=7 0 3,5 3 0 DON/kg, ppm Réponse Th2 Expression de l’IL-4 est augmentée dans le jéjunum et l’iléon par DON IL-4 200 180 Gene Expression 160 140 2,3 ** 1,6 * 2,2 * t = P < 0,1 * = P < 0,05 **= P < 0,01 N=8 120 100 Iléon 1,5 ** Jéjunum 80 60 N=7 40 N=8 20 N=7 0 0 3,5 DON/kg, ppm Fonction barrière DON réduit l’expression des claudines 3 et 4 dans l’iléon Claudine 3-4 140 2,0** t = p<0,1 * = p<0,05 ** = p<0,01 2,4** Gene Expression 120 N=7 100 N=8 1,3** 80 Iléon Jéjunum 60 N=7 40 N=8 20 0 0 3 3,5 DON/kg, ppm Fonction barrière L’expression de l’occludine est réduite dans l’iléon par DON Occludine 1,4** 120 t = p<0,1 * = p<0,05 ** = p<0,01 1,3* Gene Expression 100 80 N=7 N=7 60 Iléon N=8 N=8 40 20 0 0 3,5 3 DON/kg, ppm Jéjunum Peptide antimicrobien DON tend à diminuer l’expression de β-défensine-1 dans l’iléon β-défensine-1 250 t = p<0,1 * = p<0,05 ** = p<0,01 Gene Expression 1,3t 200 30,8** 7,7** 150 N=7 Iléon N=8 Jéjunum 100 50 N=8 N=7 0 0 3 3,5 DON/kg, ppm Réponse Treg L’expression de IL-10 n’est pas influencée par DON IL-10 160 2,8** Gene Expression 140 2,2** 120 100 t = P < 0,1 * = P < 0,05 **= P < 0,01 N=8 N=7 Iléon 80 Jéjunum 60 40 N=8 N=7 20 0 0 3 3,5 DON/kg, ppm Conclusions – Partie 3 • Au niveau de l’iléon, l’ingestion de DON Tend à diminuer l’expression d’IL-6 alors que celles du TNF-α et IL-1 ne sont pas affectées; Diminue l’expression de deux enzymes (SOD3 et GPX3) impliqués dans le métabolisme des dérivés réactifs de l’oxygène; Augmente les expressions de l’IFN-γ (réponse Th1) et de IL-4 (réponse Th2); Diminue l’expression des claudines et de l’occludine, des protéines des jonctions serrées qui jouent un rôle dans la perméabilité intestinale. Conclusions – Partie 3 (suite) • Au niveau du jéjunum, seules les expressions de la chimiokine CXCL10, de NOS2 (données non présentées) et IL-4 sont accrues par DON. • Il y a des différences importantes entre l’iléon et le jéjunum au niveau de l’expression des cytokines, chimiokines, enzymes et autres peptides. Merci de votre attention Questions?