Mécanismes de protection immunitaire contre les infections

Mécanismes de protection immunitaire
contre les infections mycobactériennes
Rapport final de la semaine d’étude en biologie et
médecine
Rosalie Pitteloud
Lycée-Collège de la Planta
Sion (VS)
Responsables :
Irène Garcia
Maria Olleros
CMU (Genève)
Introduction
Nous nous sommes intéressés, à travers ce projet, aux différents
mécanismes de protection immunitaire servant à lutter contre la
tuberculose. Grâce à l’observation de ces mécanismes, nous avons pu
différencier des cellules malades ou saines.
Mécanismes
de
mycobactéries :
défense
immunitaire
contre
les
- après infection par les mycobactéries, phagocytose des bacilles par le
macrophage alvéolaire
- production de cytokines par les macrophages afin de prévenir le système
immunitaire de l’infection
- arrivée des lymphocytes T et autres cellules impliquant la formation de
granulomes
Granulome
-le granulome emprisonne les bacilles et ainsi empêche l’infection de
nouvelles cellules
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-les cytokines (interférons et TNF) vont activer la production d’oxyde
nitrique dans le granulome
Cellule infectée
- destruction des bactéries par l’oxyde nitrique
Le but sera de différencier des cellules infectées et non infectées par le
BCG en se basant sur les réponses immunitaires.
Méthodes et résultats
1ère méthode : Coupes histologiques
Nous avons observé grâce à un microscope des coupes histologiques de
foies et de poumons de souris infectées et non infectées par le BCG qui est
une mycobactérie comme le bacille de Koch.
Signes indiquant une infection :
- Présence d’un granulome (amas de cellules foncées formant un cercle
et entourant des cellules plus claires) sur les colorations
Hématoxiline-Eosine.
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- Cellules de poumon d’une
- souris infectée par le BCG :
présence d’un granulome
au centre
Cellules de poumon d’une
souris saine : le poumon
contient plus d’alvéoles, ce qui
montre qu’il est plus sain.
- Présence de petits bâtonnets colorés en violet (colorant de ZiehlNeelsen) : ce sont les bacilles du BCG
Cellules de poumon
d’une souris infectée
(bacilles en violet au
centre)
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2ème méthode : Détermination du taux de nitrite à partir de
surnageant de culture cellulaire
Une cellule infectée par le BCG produit de l’oxyde nitrique pour se défendre.
Matériel :
-
Micropipettes
Plaque 96 puits
Lecteur de densité optique
PBS ; NaNO2 ; réactif de Griess ; surnageant de culture de cellules
(macrophages)
Plaque 96 puits
Méthodologie :
Création d’un standard de couleur (le standard permet de savoir à quelle
densité optique correspond quelle concentration) :
-
50 microlitres de PBS dans toute la ligne A
50 microlitres de NaNO2 en 1A
Dilution en série
50 microlitres du réactif de Griess
Dilution en série
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Mesure du taux de nitrite à l’aide d’une coloration (réaction de Griess) ->
plus la solution est foncée plus elle contient de nitrite
Mélange de surnageant de cellules non-infectées et infectées (aux jours 1, 3
et 6) avec le réactif de Griess :
- 25 microlitres de PBS
- 25 microlitres de surnageant de macrophages
- 50 microlitres du réactif de Griess
Comparaison de la densité optique du surnageant des macrophages avec le
standard à l’aide du lecteur de densité optique
Résultats :
12
Macrophages non-infectés
10
8
6
Datenrei
hen1
4
Axe X : Nombre de jours
d’infection au BCG
Axe Y: Concentration d’acide
nitrique en micromolaires
2
0
1
3
6
40
Macrophages infectés par le BK
35
30
25
20
Datenreih
en1
15
10
Axe X : Nombre
d’infection au BCG
de
jours
Axe Y: Concentration d’acide
nitrique en micromolaires
5
0
1
3
6
6
Le premier graphique montre une stabilité au cours du temps. Les
fluctuations sont dues à la différence entre les cas. Ces macrophages ne sont
donc pas infectés car il n’y a pas de nette évolution de la concentration
d’oxyde nitrique.
Le deuxième graphique montre une très nette augmentation du taux
d’oxyde nitrique à partir du troisième jour. Les macrophages sont donc
infectés par le BCG.
Conclusion
Grâce à ces méthodes, il est simple de savoir si des cellules sont infectées
par le BCG. La meilleure méthode pour quantifier le niveau d’infection
semble être la détermination du taux de nitrite. En effet, grâce au standard,
la concentration de nitrite peut être calculée. Avec les coupes histologiques,
le nombre de cellules peut être compté, indiquant, ainsi, également le
niveau d’infection.
Remerciements
Je tiens à remercier Irène Garcia et Maria Olleros pour leur pédagogie ainsi
que leur équipe pour m’avoir permis de visiter leur laboratoire.
Je remercie également la fondation « La Science appelle les jeunes » pour
l’organisation de cette semaine d’étude, qui restera pour moi une
expérience exceptionnelle.
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