11-03 part2 - Ronéos master M1 santé d`immunologie
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Master 1 Santé Immunologie Pr Mazier Nicolas de Chanaud Immunopathologie du paludisme cérébral Plan (facultatif) : Ce cours traite de l’immunopathologie du paludisme cérébral, la prof nous fait raisonner tels de vrais chercheurs : étape par étape, nous suivons l’étude de cette pathologie à travers divers expériences nous permettant à la fin de comprendre l’immunopathologie du paludisme cérébral. Désolé du retard de la mise en ligne de la ronéo, pour me faire pardonner je me suis fait chier à faire des schémas illustrant le cours ;-) Le cycle du virus : Les virus sont caractérisés pas des cycles : ils sont très complexes, la recherche médicale consiste à chercher les faiblesses dans le développement des parasites malgré de nombreux mécanismes d’échappement. Le cycle est composé d’une succession de 2 phases : - phases libres : action des Ac (anticorps) - phases intracellulaires (parfois dans différents types cellulaires) : cytotoxicité dépendant des Ac (réaction ADCC), cytotoxicité restreinte au CMH, cytokines… Interaction hôte-parasite : - le parasite achève son cycle et échappe à l’immunité cellulaire : Soit, infection chronique asymptomatique Soit, infection lentement progressive - agression du parasite (=parasitose) entrainant une réaction immunitaire : Soit immunopathologie Soit éradication de l’agent pathogène Parasitose chez l’immunodéprimé - réactivation ou exacerbation d’une infection acquise antérieurement, habituellement bénigne. ex : toxoplasme, forme persistant à la suite d’une primo-infection qui pourra être réactivé lors d’une infection VIH avec CD4<100mm³ ou après une greffe de moelle. - Acquisition d’une infection par un µ-organisme habituellement peu ou pas pathogène. ex : champignon ou protozoaire infectant habituellement l’animal. Parasitose chez l’immunocompétent - Immunoprotection Naturelle : 1, Barrières cutanées et muqueuses. 2, Immunité innée : lysozyme, complément, sécrétion muqueuse, phagocytose, cellules NK. 3, Immunité acquise : Lb, Lth (Lt helper), Lt cytotoxique, éosinophiles. - Exemples d’immunopathologie parasitaire : . Bilharziose hépato-splénique → réponse immunitaire contre les œufs dans la vessie. . Onchocercose → réponse anti-microfilaire dans l’œil entrainant une cécité. . Anaphylaxie → rupture d’un kyste hydatique (foie) . Neuropathie par complexes immuns . Encéphalopathie palustre 4 espèces de Plasmodium : - Mortel, pas de rechute: plasmodium falciparum - Non mortel mais rechute possible : P.vivax, P. ovale, P. malariae Cycle du neuropaludisme : 1 Piqure de moustique introduit le parasite dans le sang sous forme de sporozoïte. 2 Le sporozoïte infeste quelques cellules hépatocytaire. 3 Eclatement de ces cellules qui vont libérer des mérozoïtes (asexués). 4 Les mérozoïtes infestent les GR (Globules Rouges) et se multiplient. 5 Eclatement des GR libérant des gamétocytes (sexués). I. Cytoadhérence Microscopie optique : on voit que le GR a adhéré à la paroi endothéliale → responsable de la maladie. Le parasite va trouver les ressources nécessaires pour se multiplier et continuer son cycle en mangeant l’Hb (Hémoglobine) contenue dans le GR. Microscopie électronique : GR parasité (GRp) adhère à la paroi grâce à des molécules d’adhésion. Au niveau moléculaire : Le GR va exprimer des molécules d’adhésion appelées Knobs = boulons, plus précisément des PIEMP1 GR parasité Cellule endothéliale La cellule endothéliale va exprimer des ICAM-1 Frottis sanguins : En analysant ce frottis, on ne retrouve que des formes jeunes des GRp. Ceci est dû au fait que seuls les GRp matures vont exprimer des Knobs et rester accrocher aux cellules alors que les formes jeunes vont être emportées par l’écouvillon. En analysant au microscope un prélèvement sanguin, on observe un phénomène de rosette témoignant de la capacité des GRp à s’autoadhérer et à adhérer à des GR sain entrainant un encombrement des microvaisseaux. Ainsi, la séquestration des GRp (majoritairement GRp knobs positifs) est associée à la survenue du coma mais l’occlusion complète des microvaisseaux sur des coupes de cerveau de patients décédés de neuropaludisme n’est que très rarement observé. De plus, peu ou pas de formes matures circulantes ne sont détectées car tous les isolats de P. falciparum cytoadhèrent. La cytoadhérence n’explique pas tous les troubles neurologiques observés. Résumé : GR parasités expriment des molécules d’adhérences (surtout PIEMP1) entrainant une cytoadhérence entre les GRp/GR sain et GRp/cellules endothéliales. II. Inflammation Les GRp déclenchent une réponse TH1 avec de l’INFγ stimulant les macrophages produisant eux-même du TNFα et des cytokines, entraînant une augmentation de la synthèse de molécules d’adhérence (ICAM-1), rendant les cellules de plus en plus adhérentes. La cytoadhérence n’explique pas seule les troubles neurologiques observés On va alors créer un modèle expérimental pour comprendre ce qui se passe : Etude : On met ensemble des cellules endothéliales humaine, avec ou non des GRp puis on étudie le transcriptome des cellules endothéliales activées ou non par les GRp Résultat : on observe une surexpression de gènes codant pour des molécules proapoptotiques, pro-inflammatoires et des molécules impliquées dans le stress oxydant Résumé : les GRp vont entrainer une réaction inflammatoire ainsi que l’apoptose des cellules endothéliales Parasite PIEMP-1 TH1 INFγ GRp Macrophage + TNFα ICAM-1 + ICAM-1 Cellule endothéliale III. Apoptose des cellules endothéliales On a vu que la cytoadhérence est nécessaire mais pas suffisante. On se demande maintenant quel est le rôle de l’apoptose endothéliale dans la pathologie ? Etude : On prélève des isolats « frais » sur des enfants gabonais : Tous les isolats de P. falciparum cytoadhèrent mais seuls certains entrainent l’apoptose des cellules endothéliales. Il existe une corrélation entre le tableau « sévère » et la capacité de l’isolat à induire ou non la mort cellulaire endothéliale. Ensuite, on va administrer un traitement antiparasitaire qui tue le parasite et protège la cellule endothéliale. Résultat : 20% des patients meurent guéris suite aux dégâts déjà causés. 1) La cellule. On s’intéresse aux cascades de signalisation, notamment le système RhoA/Rho-kinase qui activé par la fixation du GRp va entrainer l’activation de caspases ainsi qu’un stress oxydant déclenchant l’apoptose de la cellule. Le Fasudil va inhiber ce système entrainant une diminution de l’apoptose des cellules endothéliales et de la perméabilité endothéliale. FASUDIL GRp par P. falciparum Inhibition RhoA/Rho-kinase Stress Mitochondrial Activation caspases 3 et 8 Induction de l’apoptose 2) Le parasite Etude : effectue un transcriptome différenciel de 16 isolats « non apoptogènes » avec 6 isolats « apoptogènes » nous permettant d’identifier quels gènes étaient surexprimés dans les isolats apoptogènes. Résultat : on détecte 60 gènes apoptogènes surexprimés impliqué dans la voie ubiquitineprotéasome, la réplication-transcription-protection nucléaire, codant pour des protéines membranaires, cytosoliques… On va confirmer ce résultat par une autre étude : on va incuber des parasites et analyser leur évolution dans un tissu sain (échantillon témoin). Ensuite, on recommence l’opération en injectant des iRNA (ARN interférence dirigé contre l’ARN formé à partir des gènes apoptotiques entrainant leur inhibition) Résultat : après 3h ou 16h d’incubation, on constate une inhibition de l’apoptose des cellules endothéliales d’environs 30-40% en moyenne . Résumé : l’apoptose des cellules endothéliales peut être inhibée en agissant soit sur la cellule endothéliale (Fasudil inhibant le système RhoA/Rho-kinase), soit sur le parasite (inhibition des gènes pro-apoptotiques) IV. Rôle des Lt
