Immune Priming

Système immunitaire invertébré
Interactions hôtes/pathogènes
&
Impact sur la transmission des parasites
Pigeault Romain
Plan
(1) Immunité invertébré
(2) Impact de l’immunité sur la transmission
(3) « Evolutionary ecology of invertebrate immunity »
Plan
(1) Immunité invertébré
(2) Impact de l’immunité sur la transmission
(3) « Evolutionary ecology of invertebrate immunity »
Le système immunitaire
Mécanismes de défenses pour lutter contre pathogènes
= Deux systèmes , inné et acquis
Le système immunitaire
Mécanismes de défenses pour lutter contre pathogènes
= Deux systèmes , inné et acquis
 Immunité innée
Le système immunitaire
Mécanismes de défenses pour lutter contre pathogènes
= Deux systèmes , inné et acquis
 Immunité innée
- Mécanisme phylogénétiquement ancien
- Présents chez tous les métazoaires
- Première ligne de défense
-Récepteurs avec spécificité génétiquement
déterminée
= Réponse immédiate
Le système immunitaire
Mécanismes de défenses pour lutter contre pathogènes
= Deux systèmes , inné et acquis
 Immunité innée
 Immunité acquise
- Mécanisme phylogénétiquement ancien
- Présents chez tous les métazoaires
- Première ligne de défense
-Récepteurs avec spécificité génétiquement
déterminée
= Réponse immédiate
- Apporte un avantage en cas de
réinfection
- Spécifique
Immunité invertébré
Immunité invertébré
Immunité invertébré
Immunité invertébré
Immunité invertébré
Immunité invertébré
Immunité invertébré
Immunité invertébré
 2 types de molécules importantes :
Immunité invertébré
 2 types de molécules importantes :
(1) des molécules produites par les microorganismes comme les bactéries ou les
champignons (PAMP : pathogen-associated molecular pattern).
Immunité invertébré
 2 types de molécules importantes :
(2) les récepteurs de reconnaissance produits par l’hôte (PRR : pattern recognition
receptors)
Immunité invertébré
Immunité invertébré
Immunité invertébré
Immunité invertébré
Immunité invertébré
Immunité invertébré
Immunité invertébré
Déterminants de surface
• Les PAMPs (pathogen-associated molecular patter)
Molécules produites par envahisseurs (MAMPs : Microbial-Associated
Molecular Pattern) :
Déterminants de surface
• Les PAMPs (pathogen-associated molecular patter)
Molécules produites par envahisseurs (MAMPs : Microbial-Associated
Molecular Pattern) :
 Composants de la paroi bactérienne : LPS, Peptidoglycanes (PGN), β-1,3-glucanes
 Composants de la paroi des champignons : β-1,3-glucanes ; β-1,3-mannanes
Déterminants de surface
• Les PAMPs (pathogen-associated molecular patter)
Molécules produites par envahisseurs (MAMPs : Microbial-Associated
Molecular Pattern) :
 Composants de la paroi bactérienne : LPS, Peptidoglycanes (PGN), β-1,3-glucanes
 Composants de la paroi des champignons : β-1,3-glucanes ; β-1,3-mannanes
Déterminants de surface
• Les PAMPs (pathogen-associated molecular patter)
Molécules produites par envahisseurs (MAMPs : Microbial-Associated
Molecular Pattern) :
 Composants de la paroi bactérienne : LPS, Peptidoglycanes (PGN), β-1,3-glucanes
 Composants de la paroi des champignons : β-1,3-glucanes ; β-1,3-mannanes
Déterminants de surface
• Les PAMPs (pathogen-associated molecular patter)
Molécules produites par envahisseurs (MAMPs : Microbial-Associated
Molecular Pattern) :
 Composants de la paroi bactérienne : LPS, Peptidoglycanes (PGN), β-1,3-glucanes
 Composants de la paroi des champignons : β-1,3-glucanes ; β-1,3-mannanes
Pattern recognition receptors
Pattern recognition receptors
• PRR : Récepteur membranaire
Pattern recognition receptors
• PRR : Récepteur membranaire
• PRR : Récepteur humoraux
Hémoline
GNBP
Les immunolectines
PGRPs
βGBP (β-1,3-glucanes Binding Proteine)
LPS-Binding Protein
Les TEPs (protéines contenant des thioesters)
Pattern recognition receptors
• PRR : Récepteur membranaire
• PRR : Récepteur humoraux
Hémoline
GNBP
Les immunolectines
PGRPs
βGBP (β-1,3-glucanes Binding Proteine)
LPS-Binding Protein
Les TEPs (protéines contenant des thioesters)
Pattern recognition receptors
• PRR : Récepteur membranaire
• PRR : Récepteur humoraux
Hémoline
GNBP
Les immunolectines
PGRPs
βGBP (β-1,3-glucanes Binding Proteine)
LPS-Binding Protein
Les TEPs
(protéines contenant des thioesters)
Les effecteurs
Les hémocytes
• Effecteurs de l’immunité = Hémocytes
Les hémocytes
• Effecteurs de l’immunité = Hémocytes
Activés par des molécules impliquées dans la
reconnaissance du non-soi
Les hémocytes
• Effecteurs de l’immunité = Hémocytes
Activés par des molécules impliquées dans la
reconnaissance du non-soi
Deux types de réactions
Réactions cellulaires :
Réactions humorales :
phagocytose, formation de nodules,
Libération dans la circulation
encapsulation des agents pathogènes
de molécules (mélanisation,
peptides anti-microbien…)
Les hémocytes
 LES HEMOCYTES
Les hémocytes
 LES HEMOCYTES
Les hémocytes
 LES HEMOCYTES
Les hémocytes
 LES HEMOCYTES
Les hémocytes
 LES HEMOCYTES
Granulocyte
Intermediate
Hyalin
Réponse cellulaire
Réponse cellulaire
• Phagocytose (Plasmatocyte)
Réponse cellulaire
• Phagocytose (Plasmatocyte)
- Élimination directe de particules étrangères de petite taille
- Internalisation (en quelques minutes) d’une large variété de particules: bactéries,
levures, matériels inerte (billes de Sephadex, particules d’encre de chine…)
Réponse cellulaire
• Phagocytose (Plasmatocyte)
- Élimination directe de particules étrangères de petite taille
- Internalisation (en quelques minutes) d’une large variété de particules: bactéries,
levures, matériels inerte (billes de Sephadex, particules d’encre de chine…)
1. Attachement des phagocytes à la particule cible
2. Modification du cytosquelette : formation de pseudopodes et internalisation
3. Assemblage des phagosomes
4. Fusion avec les lysosomes : phagolysosmes
Réponse cellulaire
• Phagocytose (Plasmatocyte)
- Élimination directe de particules étrangères de petite taille
- Internalisation (en quelques minutes) d’une large variété de particules: bactéries,
levures, matériels inerte (billes de Sephadex, particules d’encre de chine…)
1. Attachement des phagocytes à la particule cible
2. Modification du cytosquelette : formation de pseudopodes et internalisation
3. Assemblage des phagosomes
4. Fusion avec les lysosomes : phagolysosmes
- Dégradation des particules phagocytées (enzymes de type DNAse II)
- Les intermédiaires de réactifs oxygénés (ROI) et/ou de réactifs nitrogénés (RNI) sont
libérés dans le phagolysosome ou à l’extérieur de la cellule
Réponse cellulaire
•Encapsulation & Nodulation (Lamellocyte)
- Nodulation : Agrégation d’hémocytes qui se lient à une bactérie
- Encapsulation : Agrégation d’hémocytes autour de particules plus grosses
comme parasitoïde ou nématode
Réponse cellulaire
•Encapsulation & Nodulation (Lamellocyte)
- Nodulation : Agrégation d’hémocytes qui se lient à une bactérie
- Encapsulation : Agrégation d’hémocytes autour de particules plus grosses
comme parasitoïde ou nématode
- Processus :
(1) Accumulation d’hémocytes en couches multiples
Réponse cellulaire
•Encapsulation & Nodulation (Lamellocyte)
- Nodulation : Agrégation d’hémocytes qui se lient à une bactérie
- Encapsulation : Agrégation d’hémocytes autour de particules plus grosses
comme parasitoïde ou nématode
- Processus :
(1) Accumulation d’hémocytes en couches multiples
(2) Libération des enzymes lysosomiales à la surface des particules encapsulées
Réponse cellulaire
•Encapsulation & Nodulation (Lamellocyte)
- Nodulation : Agrégation d’hémocytes qui se lient à une bactérie
- Encapsulation : Agrégation d’hémocytes autour de particules plus grosses
comme parasitoïde ou nématode
- Processus :
(1) Accumulation d’hémocytes en couches multiples
(2) Libération des enzymes lysosomiales à la surface des particules encapsulées
- Limitée aux invertébrés
Réponse cellulaire
•Encapsulation & Nodulation (Lamellocyte)
Exemple : Parasitoïdes de la drosophile = 50 Hyménoptères
- Femelles pondent leurs œufs dans hémolymphe
- Détection par plasmocytes
- Plasmocytes s’attachent au chorion
- Prolifération augmentée dans les organes hématopoïétiques
- Différenciation massive des lamellocytes
- Formation d’une multicouche de lamellocytes
- Capsule formée est ensuite mélanisée
Réponse cellulaire
•Encapsulation & Nodulation (Lamellocyte)
Exemple : Parasitoïdes de la drosophile = 50 Hyménoptères
- Femelles pondent leurs œufs dans hémolymphe
- Détection par plasmocytes
- Plasmocytes s’attachent au chorion
- Prolifération augmentée dans les organes hématopoïétiques
- Différenciation massive des lamellocytes
- Formation d’une multicouche de lamellocytes
- Capsule formée est ensuite mélanisée
Destruction de l’étranger encapsulé : facteurs possibles ?

Asphixie

Production de radicaux cytotoxiques, de quinones ou
d’hydroquinones via la cascade de prophénoloxydase

Action de peptides antibactériens
Réponse Humorale
Réponse Humorale
Haemocyte
Corps gras
Cellules épithéliales
Réponse Humorale
•Cascade Pro-Phenoloxydase (cellule à cristaux, Granulocyte)
Réponse Humorale
•Cascade Pro-Phenoloxydase (cellule à cristaux, Granulocyte)
Réponse Humorale
•Cascade Pro-Phenoloxydase (cellule à cristaux, Granulocyte)
Réponse Humorale
•Cascade Pro-Phenoloxydase (cellule à cristaux, Granulocyte)
ppA (prophenoloxydase
ProPO
activating enzyme)
Réponse Humorale
•Cascade Pro-Phenoloxydase (cellule à cristaux, Granulocyte)
ppA
ProPO
Réponse Humorale
•Cascade Pro-Phenoloxydase (cellule à cristaux, Granulocyte)
ppA
ProPO
PO
Réponse Humorale
•Cascade Pro-Phenoloxydase (cellule à cristaux, Granulocyte)
ppA
ProPO
Mélanine
PO
Quinone
Phenols
Réponse Humorale
•Cascade Pro-Phenoloxydase (cellule à cristaux, Granulocyte)
ppA
ProPO
Mélanine
PO
Quinone
Phenols
Réponse Humorale
•Cascade Pro-Phenoloxydase (cellule à cristaux, Granulocyte)
ppA
ProPO
Mélanine
PO
Quinone
• Mélanisation et coagulation
Phenols
: notamment les NOS & ROS
Réponse Humorale
•Cascade Pro-Phenoloxydase (cellule à cristaux, Granulocyte)
( -)
ppA
ProPO
Mélanine
( -)
PO
Quinone
• Mélanisation et coagulation
Phenols
: notamment les NO & ROS
Réponse Humorale
•Cascade Pro-Phenoloxydase (cellule à cristaux, Granulocyte)
( -)
ppA
ProPO
Mélanine
( -)
PO
Quinone
• Mélanisation et coagulation
Phenols
: notamment les NO & ROS
Mélanisation induite uniquement avec de l’hémolymphe
Réponse Humorale
•Nitric Oxid (monoxyde d’azote)
Réponse Humorale
•Nitric Oxid
Réponse Humorale
•Nitric Oxid
●
●
●
●
●
Pression sanguine
Transmets messages au niveau des cellules nerveuses
Apprentissage
Mémoire
Sommeil
Dépression
Réponse Humorale
•Nitric Oxid
Pression sanguine
● Transmets messages au niveau des cellules nerveuses
● Apprentissage
● Mémoire
● Sommeil
● Dépression
● Rôle important dans le système immunitaire
Réponse Humorale
•Nitric Oxid
Pression sanguine
● Transmets messages au niveau des cellules nerveuses
● Apprentissage
● Mémoire
● Sommeil
● Dépression
● Rôle important dans le système immunitaire
Vertébrés
Produite par les macrophages
Invertébrés
Haemocytes, corps gras, cellules
épithéliales
Réponse Humorale
• Nitric Oxid
- NO = gaz avec une grande réactivité vis-à-vis de certains composés comme
l'oxygène
Réponse Humorale
• Nitric Oxid
- NO = gaz avec une grande réactivité vis-à-vis de certains composés comme
l'oxygène
- La production de NO est inductible grâce à une enzyme : Oxyde nitrique
synthase (NOS)
NAPDH
(enzyme d'oxydoréduction)
NOS
L-arginine
(AA)
O2
H20
Réponse Humorale
• Nitric Oxid
- NO = gaz avec une grande réactivité vis-à-vis de certains composés comme
l'oxygène
- La production de NO est inductible grâce à une enzyme : Oxyde nitrique
synthase (NOS)
NAPDH
(enzyme d'oxydoréduction)
NOS
L-Citrulline + NO
L-arginine
(AA)
O2
H20
NO2-
NO3-
OONO -
(peroxynitrite)
Réponse Humorale
• Nitric Oxid
- NO = gaz avec une grande réactivité vis-à-vis de certains composés comme
l'oxygène
- La production de NO est inductible grâce à une enzyme : Oxyde nitrique
synthase (NOS)
NAPDH
(enzyme d'oxydoréduction)
NOS
L-Citrulline + NO
L-arginine
(AA)
O2
H20
NO2-
Peut être manipulé
NO3-
OONO -
(peroxynitrite)
Peuvent être quantifiés
Réponse Humorale
• Nitric Oxid
- NO = gaz avec une grande réactivité vis-à-vis de certains composés comme
l'oxygène
- La production de NO est inductible grâce à une enzyme : Oxyde nitrique
synthase (NOS)
NAPDH
(enzyme d'oxydoréduction)
NOS
L-Citrulline + NO
L-arginine
(AA)
O2
H20
NO2-
NO3-
OONO -
(peroxynitrite)
Peut être manipulé
Peuvent être quantifiés
- NOS => synthétisé à partir d’un gène => RNAi
Réponse Humorale
• Nitric Oxid
Réponse Humorale
• Nitric Oxid
OONO -
OONO -
OONO -
Réponse Humorale
• Nitric Oxid
OONO -
OONO -
OONO -
Réponse Humorale
• Nitric Oxid
OONO -
OONO -
OONO -
Mécanisme immunitaire
toxique pour l’organisme hôte
Réponse Humorale
•Peptide antimicrobien (cellule à cristaux, Granulocyte, corps gras)
Réponse Humorale
•Peptide antimicrobien (cellule à cristaux, Granulocyte, corps gras)
Champignon/levure/Gram+ : voie Toll
Réponse Humorale
•Peptide antimicrobien (cellule à cristaux, Granulocyte, corps gras)
Champignon/levure/Gram+ : voie Toll
Gram- : voie Imd
Réponse Humorale
•Peptide antimicrobien (cellule à cristaux, Granulocyte, corps gras)
Champignon/levure/Gram+ : voie Toll
activé par des PRRs secrétés
Gram- : voie Imd
activé par des PRRs
liés à la membrane
Réponse Humorale
•Peptide antimicrobien (cellule à cristaux, Granulocyte, corps gras)
Champignon/levure/Gram+ : voie Toll
activé par des PRRs secrétés
Gram- : voie Imd
activé par des PRRs
liés à la membrane
Mode
de
reconnaissance
différents :
•direct pour la voie Toll pour qui les
PRRs peuvent lier
des ligands
microbiens exposés à la surface des
bactéries
Gram(+)
ou
des
champignons.
•Indirect pour la voie Imd qui est
activée par des PGN libérés par des
bactéries Gram-
Réponse Humorale
•Peptide antimicrobien (cellule à cristaux, Granulocyte, corps gras)
Champignon/levure/Gram+ : voie Toll
Gram- : voie Imd
Stresse/ Blessure : voie Jak/Stat
Plan
(1) Immunité invertébré
(2) Impact de l’infection sur la transmission
(3) « Evolutionary ecology of invertebrate immunity »
Immunité invertébré, infection et transmission
 Le cas des parasites à transmission vectorielle
Immunité invertébré, infection et transmission
 Le cas des parasites à transmission vectorielle
• Le vecteur le plus étudié : le moustique
Immunité invertébré, infection et transmission
 Le cas des parasites à transmission vectorielle
• Le vecteur le plus étudié : le moustique
• Pourquoi ?
Immunité invertébré, infection et transmission
 Le cas des parasites à transmission vectorielle
• Le vecteur le plus étudié : le moustique
• Pourquoi ?
Mais que fait le système immunitaire des vecteurs ?
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
Le parasite doit traverser deux barrières épithélial et circuler dans l’hémolymphe :
Activation du système immunitaire (reviewed in Richman et al, 2005)
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• The ProPO cascade
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• The ProPO cascade
Supprime l’efficacité des inhibiteurs tel
que => Serpins
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• The ProPO cascade
Supprime l’efficacité des inhibiteurs tel
que => Serpins
Encapsulation
oocysts
encapsulated oocysts
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• The ProPO cascade
Supprime l’efficacité des inhibiteurs tel
que => Serpins
Encapsulation
oocysts
encapsulated oocysts
• Augmentation de la résistance d’Anopheles gambiae face à P. berghei, mais il n’y
a pas d’effet face à P. falciparum
Michel et al, 2006
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : filaire (Dirofilaria immitis)
• The ProPO cascade
En temps normal, dans l’hémolymphe des moustique le
parasite est mélanisé :
Chez ces moustiques, l’inactivation d’un gène important intervenant dans la cascade PO :
Shiao et al, 2001
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• Les Nitric Oxide (produits durant la cascade ProPO ou par les voies JakStat ou TGF-b1/MEK–ERK)
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• Les Nitric Oxide (produits durant la cascade ProPO ou par les voies JakStat ou TGF-b1/MEK–ERK)
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• Les Nitric Oxide (produits durant la cascade ProPO ou par les voies JakStat ou TGF-b1/MEK–ERK)
L-Name = inhibe l’activité de synthèse de NOS
(Nω-nitro-arginine methyl ester)
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• TEPs (protéines contenant des thioesters)
- Récepteur humoraux qui jouent un rôle d’opsonisation = augmentation de la
phagocytose.
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• TEPs (protéines contenant des thioesters)
- Récepteur humoraux qui jouent un rôle d’opsonisation = augmentation de la
phagocytose.
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• TEPs (protéines contenant des thioesters)
- Récepteur humoraux qui jouent un rôle d’opsonisation = augmentation de la
phagocytose.
- Un TEP IMPORTANT : Ce gène,
appelé TEP1, encode une protéine connue
pour se lier au parasite Plasmodium
berghei et promouvoir sa destruction au
sein de l’intestin du moustique.
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• TEPs (protéines contenant des thioesters)
- Récepteur humoraux qui jouent un rôle d’opsonisation = augmentation de la
phagocytose.
- Un TEP IMPORTANT : Ce gène,
appelé TEP1, encode une protéine connue
pour se lier au parasite Plasmodium
berghei et promouvoir sa destruction au
sein de l’intestin du moustique.
(Blandin et al, 2004)
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• TEPs (protéines contenant des thioesters)
- Récepteur humoraux qui jouent un rôle d’opsonisation = augmentation de la
phagocytose.
- Un TEP IMPORTANT : Ce gène,
appelé TEP1, encode une protéine connue
pour se lier au parasite Plasmodium
berghei et promouvoir sa destruction au
sein de l’intestin du moustique.
(Blandin et al, 2004)
- Les chercheurs ont découvert que leur souche de moustiques résistants
avait un allèle de TEP1 différente de celles observées chez les souches
sensibles.
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• TEPs (protéines contenant des thioesters)
- Découverte récente du « fonctionnement de TEP1 »
(Fraiture et al, 2009)
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• TEPs (protéines contenant des thioesters)
- Découverte récente du « fonctionnement de TEP1 »
(Fraiture et al, 2009)
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• TEPs (protéines contenant des thioesters)
- Découverte récente du « fonctionnement de TEP1 »
(Fraiture et al, 2009)
Immunité invertébré, infection et transmission
 Exemple : La malaria
• TEPs (protéines contenant des thioesters)
- Découverte récente du « fonctionnement de TEP1 »
(Fraiture et al, 2009)
Immunité invertébré, infection et transmission
Les vecteurs ont les armes pour lutter contre les
parasites, mais ça ne suffit pas…
Immunité invertébré, infection et transmission
Immunité invertébré, infection et transmission
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Les microbiotes intestinales
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Les microbiotes intestinales
Bacteria = Gamma-proteobacteria commensale
d’Abeilles
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Les microbiotes intestinales
Il semblerait qu’il y ait une compétition direct
entre microbiote et parasite.
Bacteria = Gamma-proteobacteria commensale
d’Abeilles
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Les microbiotes intestinales
Il semblerait qu’il y ait une compétition direct
entre microbiote et parasite.
Bacteria = Gamma-proteobacteria commensale
d’Abeilles
• Chez les moustiques le microbiote intestinale joue également un rôle dans la lutte
contre Plasmodium.
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Les microbiotes intestinales
Il semblerait qu’il y ait une compétition direct
entre microbiote et parasite.
Bacteria = Gamma-proteobacteria commensale
d’Abeilles
• Chez les moustiques le microbiote intestinale joue également un rôle dans la lutte
contre Plasmodium.
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia dans la lutte contre des parasites à transmission vectorielle
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia dans la lutte contre des parasites à transmission vectorielle
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia dans la lutte contre des parasites à transmission vectorielle
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia dans la lutte contre des parasites à transmission vectorielle
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia dans la lutte contre des parasites à transmission vectorielle
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia dans la lutte contre des parasites à transmission vectorielle
• Explications ?
Compétition
directe
entre
Wolbachia et les autres parasites?
- Compétition indirecte ?
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia dans la lutte contre des parasites à transmission vectorielle
• Explications ?
Compétition
directe
entre
Wolbachia et les autres parasites?
- Compétition indirecte ?
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia dans la lutte contre des parasites à transmission vectorielle
• Explications ?
Compétition
directe
entre
Wolbachia et les autres parasites?
- Compétition indirecte ?
Immune priming
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia : lutte contre une bactérie pathogène
Salmonella typhimurium
1,000
0,900
0,800
Survie
0,700
0,600
Asymbiotique
A
0,500
wDil
B
0,400
Témoins négatif
F1Témoin
0,300
0,200
0,100
0,000
1
2
3
4
5
6
8
17 19 20 22 24 25 30 33 37 42 44 45 48 49 56 66 72
Heures
Pop A = Asymbiotique
Pop B = Symbiotique
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia : lutte contre une bactérie pathogène
Salmonella typhimurium
Pop A
Pop B
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia : lutte contre une bactérie pathogène
Salmonella typhimurium
1,000
0,900
0,800
Survie
0,700
0,600
Asymbiotique
A
0,500
wDil
B
0,400
Témoins négatif
F1Témoin
0,300
0,200
0,100
0,000
1
2
3
4
5
6
8
17 19 20 22 24 25 30 33 37 42 44 45 48 49 56 66 72
Heures
Pop A = Asymbiotique
Pop B = Symbiotique
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia : lutte contre une bactérie pathogène
Salmonella typhimurium
1,000
0,900
0,800
Survie
0,700
0,600
A
Asymbiotique
0,500
wDil
B
0,400
A + wDill
F1wDill
Témoins négatif
F1Témoin
0,300
0,200
0,100
0,000
1
2
3
4
5
6
8
17 19 20 22 24 25 30 33 37 42 44 45 48 49 56 66 72
Heures
Immunité invertébré, infection et transmission
Utilisation de symbiotes
• Impact de Wolbachia : lutte contre une bactérie pathogène
Salmonella typhimurium
1,000
0,900
0,800
Survie
0,700
0,600
A
Asymbiotique
0,500
wDil
B
0,400
A + wDill
F1wDill
Témoins négatif
F1Témoin
0,300
0,200
0,100
0,000
1
2
3
4
5
6
8
17 19 20 22 24 25 30 33 37 42 44 45 48 49 56 66 72
Anova : 39.766 df: 3 p < 0,0001
Heures
F1 wDil/wDil z=-1,267 p>0,05
L’augmentation de la résistance à Salmonella observée dans la
population B semble être en partis expliquée par la présence de
Wolbachia.
Etude des Paramètres immunitaires
Etude des Paramètres immunitaires
Mesure de la
densité
hémocytaire
Etude des Paramètres immunitaires
Mesure de la
densité
hémocytaire
Mesure de l’
Activité
Phénoloxidase
(PO)
Etude des Paramètres immunitaires
Mesure de la
densité
hémocytaire
Mesure de l’
Activité
Phénoloxidase
(PO)
1,4
a
Activité PO ± ES
1,2
b
1
b
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Poulation A
(asymbiotique)
Population B
(symbiotique)
Population A + wDil
Etude des Paramètres immunitaires
18000
Mesure de l’
Activité
Phénoloxidase
(PO)
b
16000
1,4
ab
14000
12000
a
10000
8000
6000
a
1,2
Activité PO ± ES
Densité d’hémocytes /µl d’hémolymphe ± ES
Mesure de la
densité
hémocytaire
b
1
b
0,8
0,6
0,4
4000
0,2
2000
0
0
Poulation A
Population B
Population A + wDil
Poulation A
(asymbiotique)
Population B
(symbiotique)
Population A + wDil
Plan
(1) Immunité invertébré
(2) Impact de l’infection sur la transmission
(3) « Evolutionary ecology of invertebrate immunity »
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Pourquoi investir dans un système immunitaire acquis ?
- Apporte un avantage en cas de réinfection
- Spécifique
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Pourquoi investir dans un système immunitaire acquis ?
- Apporte un avantage en cas de réinfection
- Spécifique
Il faut vivre assez longtemps pour avoir le risque de re-rencontrer
le même agent pathogène
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Pourquoi investir dans un système immunitaire acquis ?
- Apporte un avantage en cas de réinfection
- Spécifique
Il faut vivre assez longtemps pour avoir le risque de re-rencontrer
le même agent pathogène
• Est-ce le cas des invertébrés ?
De quelques jours
à
Plus de 20 ans
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Pourquoi investir dans un système immunitaire acquis ?
- Apporte un avantage en cas de réinfection
- Spécifique
Il faut vivre assez longtemps pour avoir le risque de re-rencontrer
le même agent pathogène
• Est-ce le cas des invertébrés ?
De quelques jours
à
Plus de 20 ans
• Dans le cas des insectes eusociaux la notion d’individus à t’elle la même
signification que chez les vertébrés?
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Meilleurs survie des animaux challengés avec du LPS
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Meilleurs survie des animaux challengés avec du LPS
LPS
Activation du SI
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
LPS
Activation du SI
Niveau Immunitaire
Meilleurs survie des animaux challengés avec du LPS
jours
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
LPS
Activation du SI
Niveau Immunitaire
Meilleurs survie des animaux challengés avec du LPS
Immune Priming
jours
Prophylaxie générale
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
- Impact sur les parasites à transmission vectorielle
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
- Impact sur les parasites à transmission vectorielle
- Le Paludisme
Anopheles gambiae
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
- Impact sur les parasites à transmission vectorielle
- Le Paludisme
Anopheles gambiae
Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
(Kurtz and Franz 2003 Nature)
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
(Kurtz and Franz 2003 Nature)
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
(Kurtz and Franz 2003 Nature)
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Même
espèce de
parasite
Espèce
différentes
de parasite
(Kurtz and Franz 2003 Nature)
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Même
espèce de
parasite
Espèce
différentes
de parasite
Les copépodes infectés avec la même espèce de parasite montre clairement une plus
forte réduction : - du succès de réinfection
Mémoire immunitaire
- de l’intensité de la réinfection
(Kurtz and Franz 2003 Nature)
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
J0
J8
Prophylaxie générale
Immune Priming
(Sadd andSchmid-Hempel 2006 Curr. Biol)
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
J0
J8
Prophylaxie générale
Immune Priming
J0
J22
Réponse spécifique
Mémoire immunitaire
(Sadd andSchmid-Hempel 2006 Curr. Biol)
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Quel sont les mécanismes permettant la mise en place d’une « mémoire immunitaire » ?
Absence de Lymphocyte B et d’anticorps.
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Quel sont les mécanismes permettant la mise en place d’une « mémoire immunitaire » ?
Absence de Lymphocyte B et d’anticorps.
Les haemocytes jouent un rôle important
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Quel sont les mécanismes permettant la mise en place d’une « mémoire immunitaire » ?
Absence de Lymphocyte B et d’anticorps.
Les haemocytes jouent un rôle important
Anopheles gambiae
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Quel sont les mécanismes permettant la mise en place d’une « mémoire immunitaire » ?
Absence de Lymphocyte B et d’anticorps.
Les haemocytes jouent un rôle important
Haemocyte-free
Anopheles gambiae
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Quel sont les mécanismes permettant la mise en place d’une « mémoire immunitaire » ?
Absence de Lymphocyte B et d’anticorps.
Les haemocytes jouent un rôle important
Les PRR aussi
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Quel sont les mécanismes permettant la mise en place d’une « mémoire immunitaire » ?
Absence de Lymphocyte B et d’anticorps.
Les haemocytes jouent un rôle important
Les PRR aussi
- Un est très intéressant : DSCAM => gène unique avec 101 exons qui peuvent
générer 31000 formes d’épissage différentes.
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Quel sont les mécanismes permettant la mise en place d’une « mémoire immunitaire » ?
Absence de Lymphocyte B et d’anticorps.
Les haemocytes jouent un rôle important
Les PRR aussi
- Un est très intéressant : DSCAM => gène unique avec 101 exons qui peuvent
générer 31000 formes d’épissage différentes.
Les infections par des parasites différents génèrent des formes
d’épissage différentes
Bactérie
Champi
Plasmodium
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Mémoire immunitaire / Immune priming ?
Quel sont les mécanismes permettant la mise en place d’une « mémoire immunitaire » ?
Absence de Lymphocyte B et d’anticorps.
Les haemocytes jouent un rôle important
Les PRR aussi
- Un est très intéressant : DSCAM => gène unique avec 101 exons qui peuvent
générer 31000 formes d’épissage différentes.
Les infections par des parasites différents génèrent des formes
d’épissage différentes
Bactérie
Champi
Plasmodium
PAS DEUX LIGNES IDENTIQUES!
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Et concernant l’immunité transgénérationelle ?
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Et concernant l’immunité transgénérationelle?
Chez les vertébrés, il y a un transfert d’immunité de la mère aux descendants : au cours de
la gestation puis de l’allaitement
• Rôle de protection jusqu’à ce que les jeunes soient capables de mettre en place leur
propre réponse immunitaire
• La mémoire immunitaire persiste entre les génération
Meilleure réponse dans le cas d’une réexposition à un pathogène rencontré
par la mère
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Et concernant l’immunité transgénérationelle?
Chez les vertébrés, il y a un transfert d’immunité de la mère aux descendants : au cours de
la gestation puis de l’allaitement
• Rôle de protection jusqu’à ce que les jeunes soient capables de mettre en place leur
propre réponse immunitaire
• La mémoire immunitaire persiste entre les génération
Meilleure réponse dans le cas d’une réexposition à un pathogène rencontré
par la mère
Chez nous
aussi!!!!
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Première mise en évidence
Le fécondité des Daphnie provenant du traitment « Homologous » =>
meilleur succès reproducteur
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Chez les insectes eusociaux (même milieu de vie, superpositions des classes d’âges)
Résultats
(Sadd et al, 2005)
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Chez les insectes à faible dispersion
(Moret, 2009)
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Que savons nous du fonctionnement ?
- Condition d’élevage:
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Que savons nous du fonctionnement ?
- Condition d’élevage:
Seul les stauts de al « vrais » mère à
un impact
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Que savons nous du fonctionnement ?
- Condition d’élevage:
Seul les stauts de al « vrais » mère à
un impact
- Dans les œufs :
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Que savons nous du fonctionnement ?
- Condition d’élevage:
Seul les stauts de al « vrais » mère à
un impact
- Dans les œufs :
Il y a clairement « quelque chose »
contenue dans les œufs!
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Mais est il présent chez tout les invertébrés?
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Mais est il présent chez tout les invertébrés?
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Mais est il présent chez tout les invertébrés?
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Comment le TGIP a-t-il évolué ? Qu’elles sont les conditions nécessaires à son
évolution et à son maintient au sein des espèces?
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Comment le TGIP a-t-il évolué ? Qu’elles sont les conditions nécessaire à son
évolution et à son maintient au sein des espèces?
- Force d’infection
- Coût de l’immunité
- Virulence
- Durée de “vie” des effecteurs
- Immunité croisée
- Durée de vie
- Taux de dispersion
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Modélisation
Population A
Population B
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Modélisation
Population A
Population B
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Modélisation
Population A
Population B
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Modélisation
F0
Population A
Population B
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Modélisation
F1
F0
Population A
Population B
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Modélisation
F1
F1
F1
F0
F1
Population A
F1
Population B
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Modélisation
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Modélisation
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Et dans la réalité?
- Longévité
- Dispersion
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Et dans la réalité?
- Longévité
- Dispersion
A
b
1
B
0,9
a
0,8
OTP score
OTP score
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
n = 12
n=6
days
≤ ≤5050days
50 days
days
>>50
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
a
b
n=8
Noor
orlow
low dispersal
No
dispersal
n=6
Strong dispersal
Strong
dispersal
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Et dans la réalité?
- Longévité
- Dispersion
A
b
1
B
0,9
a
0,8
OTP score
OTP score
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
n = 12
n=6
days
≤ ≤5050days
50 days
days
>>50
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
a
b
n=8
Noor
orlow
low dispersal
No
dispersal
Fort effet de la phylogénie…..
n=6
Strong dispersal
Strong
dispersal
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Comment tester efficacement nos prédiction ?
Evolutionary ecology of invertebrate immunity
• Trans Generational Immune Priming (TGIP)
Comment tester efficacement nos prédiction ?
VS
Et au labo?
Le système immunitaire
Mécanismes de défenses pour lutter contre pathogènes
= Deux systèmes , inné et acquis
 Immunité innée
 Immunité acquise
- Mécanisme phylogénétiquement ancien
- Présents chez tous les métazoaires
- Première ligne de défense
-Récepteurs avec spécificité génétiquement
déterminée
= Réponse immédiate
- Apporte un avantage en cas de
réinfection
- Spécifique
Le système immunitaire
Mécanismes de défenses pour lutter contre pathogènes
= Deux systèmes , inné et acquis
 Immunité innée
 Immunité acquise
- Mécanisme phylogénétiquement ancien
- Présents chez tous les métazoaires
- Première ligne de défense
-Récepteurs avec spécificité génétiquement
déterminée
= Réponse immédiate
- Apporte un avantage en cas de
réinfection
- Spécifique