Les Microbes Symbiotiques et le Système Immunitaire

Les Microbes Symbiotiques
et le Système Immunitaire
Gérard EBERL
Unité du Développement des Tissus Lymphoïdes
Département d’Immunologie
Louis Pasteur
(1822-1895)
Robert Koch
(1843-1910)
Louis Pasteur (1822-1895) / Robert Koch (1843-1910)
=
Ilya Mechnikov (1845-1916)
=
Probiotiques
Ilya Illitch Metchnikof (1845-1916)
Bactéries symbiotiques du corps humain
Clostridium
Bacillus
Lactobacillus
Enterococcus
(Listeria)
(Staphylococcus)
Bacteroides
Mycobacterium
Streptomyces
Bifidobacteriales
Escherichia
(Salmonella)
(Vibrio)
(Helicobacter)
(Bordetella)
(Neisseria)
Bactéries symbiotiques de l’intestin
AutoF Bact 16S DAPI
Ileum
Colon
~1014 symbiontes and ~1012 cellules hôtes
Un impact des microbes sur notre physiologie
The immune system to maintain homeostasis
Microbes
Mutualist
Pathogen
Ags
Immune
responses
MAMPs
Regulation
Inflammation
IL-2
IL-10
TGFβ
β
...
IL-12
IL-23
TNF
…
Development of adaptive immunity
Lymphoid tissues
Lymphocyte subsets
Lymphocyte memory
G. Eberl, Mucosal Immunol 2010
Homéostasie = Santé
L’équilibre entre l’hôte, son système immunitaire,
et les symbiontes
Un symbiote particulier: le SFB
Bactéries Segmentées Filamenteuses (SFB)
Cell 2009
Nature 2007
Microbiota in the airways
Microbiota in the airways
Microbiota in the airways
PNAS 2012
Microbiota and lung immunity
PNAS 2011
Microbiota and lung immunity
Science 2012
Microbiota in the airways and immunity
EMBO Rep 2012
IL-17-mediated pro-inflammatory immunity
JEM 2005
Nature 2003
Mucosal Immunol 2009
Type 17 (RORγt-driven) immunity
Fetus
Newborn / Suckling
Adult
Symbiotic microbiota
LTi cells
Y Y
Y
Y
Y Y Y
Y
Y
LNs, PPs
Cryptopatches ⇒ ILFs
IgA-producing B cells
NK22 cells
IL-22 ⇒ Epithelial cells
Anti-microbial peptides
Tγδ
γδ cells
iNKT cells
+
Th17 cells
G. Eberl, Immunological Reviews, 2011
IL-17, IL-22 ⇒ Epithelial cells
IL-17 ⇐ Neutrophils
Anti-microbial peptides
Neutrophils
RORγt+ cells in the fetus: Lymphoid Tissue (LTi) cells
E16.5
RORγγt ICAM-1
RORγγt VCAM-1
Cervical
Mesenteric
Mesenteric
Cervical
Cervical
Mesenteric
Parathymic
Cervical
Eberl et al, Nat Immunol 2004
RORγt+ cells in the adult intestine: cryptopatch LTi cells
RORgt
CP
Bouskra et al, Nature 2008
Eberl et al, Science 2004
iILF
RORgt B220 CD11c
mILF
The colon in the absence of RORγt:
high susceptibility to develop severe colitis
+ DSS
WT
*
110
100
90
80
70
60
WT
RORγt-/-
Colitis pathology score
% starting weight
120
RORγt-/-
7
*
6
5
4
3
2
1
0
DSS
M. Lochner, J. Exp. Med., 2011
DSS
WT
RORγt-/-
Adaptive and Innate lymphoid cells
T cells
ILCs
IFNγγ
Th1
ILC1
NK cells
IL-4,5,6,13
Th2
ILC2
Nuocytes
TGFβ
β , IL-10
IL-35
Treg
ILCreg
?
IL-17
Th17
ILC17
LTi cells
“Powrie” cells
IL-22
Th22
ILC22
LTi cells
NK22 cells
Cherrier et al., Curr. Opin. Immunol., 2012 bis
The function of innate lymphoid cells
Cherrier et al., Curr. Opin. Immunol., 2012 bis
Lymphoid Tissue Development Unit
Sponsors
Excellence Team
Gnotobiology Platform
Marion Bérard
Christophe Brézillon
José Perez
Nadine Cerf-Bensussan
Valérie Gaboriau-Routhiau
Hans-Jörg Fehling
Daniel Cua
Mélanie Kleinschek
Herman Bujard
Paroi bactérienne
Ivo Gomperts-Boneca
Catherine Werts
Immunité Innée
Jim Di Santo
Naoko Satoh-Takayama
Pathogénie microbienne
Philippe Sansonetti
Thierry Pedron
Jeff Browning
Jason Fontenot
CIGM
Francina Langa
Johannes Snel
Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723)
L’équilibre entre le système immunitaire
et les symbiontes
Microbiota
Pénétration bactérienne
Infection systémique
Immunité faible
Pénétration bactérienne
Inflammation
Immunité forte
Colites
Science 2005
DSS
Nous sommes microbe
Pro-inflammatory immunity
Sansonetti & Di Santo Immunity 2007
ILCs and lung immunity
Nat Immunol 2012
Nat Immunol 2012