11-03 part2 - Ronéos master M1 santé d`immunologie

Master 1 Santé Nicolas de Chanaud
Immunologie
Pr Mazier
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
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.
GR parasité
Cellule endothéliale

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 pro-
apoptotiques, 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
TH1
Macrophage
INFγ
TNFα
+
+
ICAM-1
ICAM-1
PIEMP-1
GRp
Cellule endothéliale
Parasite

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.
2) Le parasite
GRp par
P. falciparum
RhoA/Rho-kinase
Stress
Mitochondrial
Activation
caspases 3 et 8
Induction de
l’apoptose
FASUDIL
Inhibition

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 ubiquitine-
protéasome, 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