I. innée I. acquise. LT CD4 + auxiliaire. LT CD8 + cytotoxique. Peau Muqueuses. Neutrophile. Natural Killer Lymphocytes. Monocyte

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1 Peau Muqueuses Neutrophile Monocyte I. innée I. acquise Complément Natural Killer Lymphocytes Cytokines LB LT CD4 + auxiliaire LT CD8 + cytotoxique Anticorps Cytokines Phagocytose Lyse Opsonisation Chimiotactisme Lyse Complexes immuns Opsonisation Neutralisation Lyse

2 Réaction inflammatoire Peau Muqueuses Neutrophile Monocyte I. innée I. acquise Complément Natural Killer Lymphocytes Cytokines LB LT CD4 + auxiliaire LT CD8 + cytotoxique Anticorps Cytokines Phagocytose Bactéricidie Lyse Opsonisation Chimiotactisme Lyse Complexes immuns Opsonisation Neutralisation Lyse

3 L immunité innée Défense non spécifique de l hôte contre un agent étranger Signal d initiation exogène ou endogène De nature physique, chimique, infectieux Activation vasculaire Comment le système s adapte-il À la nature du problème? Activation cellulaire Signal d initiation Qu est ce qui déclenche la réponse?

4 A la recherche d un déclencheur de l immunité innée : liens entre microbes et maladies infectieuses (Bassi, Koch, Pasteur) : ce sont des poisons microbiens qui causent les symptômes, les endotoxines (Panum, Pfeiffer) : ces endotoxines proviennent de la paroi des bactéries Gram négatives (Osborn, Nikaido) 1985 : détermination de la structure du lipopolysaccharide (LPS) et du lipide A (Galanos) 1989 : Notion de pathogen-associated molecular pattern (Janeway) 1998 : clonage positionel du récepteur du LPS (Poltorak)

5 Poltorak et al. (1998) Science 282 : 2085 Analyse de souris insensibles au LPS : C3H/HeJ et C57BL/10ScCr Cartographie génétique Séquençage de 1,6Mb Analyse bio-informatique HeJ : Implication de Tlr-4 avec mutation P712H ScCr : absence d ARN pour Tlr-4 Toll impliqué dans l immunité antifongique de la drosophile (Hoffmann, 1997)

6 Les TOLL Like Receptors (TLR) 11 TLR chez les mammifères, chacun a un faible nombre de ligands Expression sur les leucocytes, surtout cellules dendritiques et macrophages. Keratinocytes. Selon le recepteur engagé : maturation cellulaire différente, réponse immunitaire orientée Kawai 2005

7 Expression des TLR (1) Köllisch et al (2005) Muzio et al (2000)

8 TLR4 : récepteur du LPS LPS Binding Protein (LBP) capture et concentre le LPS CD14 (GPI) est le récepteur spécifique. Forme membranaire ou soluble Transduction du signal après transfert à un homodimère de TLR4 MD-2 indispensable à TLR4

9 Signalisation par les TLR Akira (2003)

10 La réaction inflammatoire (1) Phase silencieuse Signal d initiation exogène ou endogène Reconnaissance du NON SOI

11 La réaction inflammatoire (2) Phase vasculaire Tissue damage Vasodilatation Activation cellulaire et chimiotactisme Systèmes plasmatiques protéolytiques

12 Systèmes plasmatiques protéolytiques

13 Système du complément 3 voies d'activation Lyse : Complexe d'attaque membranaire C5b, C6, C7, C8, C9 C3b C3a, C4a, C5a C3b

14 La réaction inflammatoire (3) Phase cellulaire Activation des mastocytes Libération substances d'appel (histamine, LTB4) Activation de l endothélium Libération IL1, IL8, TNF, PAF, PGs Activation des neutrophiles et monocytes

15 La réaction inflammatoire (3) Phase cellulaire Activation de l endothélium diapedèse des neutrophiles et monocytes Activation des neutrophiles et monocytes libération de médiateurs pro-inflammatoires phagocytose libération de bactéricides Neutrophile PLA2 Enzymes lytiques LTB4 PAF RLO Cytokines Présentation de l Ag PGs RLO Enzymes lytiques PLA2 PAF NO LTs Macrophage

16 Le Neutrophile, acteur majeur de l inflammation 2 à 7.109/L de sang, soit 50% des GB Durée de vie 3-6h Noyau polylobé Granules primaires azurophiles Granules secondaires spécifiques Microscopie électronique de neutrophiles non stimulé ou en phagocytose

17 4 types de granules

18 4 types de granules Borregaard (1997)

19 Mobilisation des granules Sécrétion biphasique en réponse au calcium Sécrétion séquentielle

20 Mobilisation séquentielle des granules Vésicules sécrétoires Granules à gélatinase Granules spécifiques Granules azurophiles

21 Neutrophil extracellular traps (NET) Fibre de 17 nm + globule 25 nm sans membrane Contiennent protéines des granules I et II (elastase, cathepsine G, MPO; lactoferrine, gelatinase) Structuré par de l'adn et des histones. Ni actine ni tubuline. Brinkman 2004

22 Staphylococcus aureus + Salmonella typhimurium - Shigella flexneri - Brinkman 2004 séquestration des bactéries delivrent haute dose d'antimicrobien en extracellulaire protéases ciblent certain facteur de virulence

23 Expression des TLR (2) Neut Tsuda et al (2004) Mono Neutrophiles expriment TLR1, 2, 4 : Infection bactérienne Peut exister différentes sous-pop. Sabroe et al (2002)

24 Neutrophiles et Monocytes activés Diapédèse Libération de médiateurs pro-inflammatoires prostaglandines, leucotriènes, PAF, cytokines, facteurs de croissance Phagocytose Libération de bactéricides défensine, lactoférrine, lysozyme élastase, cathepsine G radicaux libres, oxyde nitrique Cytokines Enzymes lytiques NO RLO Présentation de l Ag RLO Enzymes lytiques PLA2 PLA2 PAF LTB4 PGs PAF LTs

25 Migration à travers l endothélium Sélectines Leucocyte Intégrines Activation PECAM-1/ICAM-1 Endothélium adhérence initiale ROULEMENT ADHERENCE FERME INFILTRATION RÉTENTION TISSULAIRE Médiateurs pro-inflammatoires IL8, C5a, PAF, fmlp, TNF

26 Chimiotactisme Anaphylatoxines, fmlp, LTB4, PAF, Fibrinopeptides RCPG entrainant Ca 2+ et activation PKC Polarisation dans le sens du gradient

27 Neutrophiles et Monocytes activés Diapédèse Libération de médiateurs pro-inflammatoires prostaglandines, leucotriènes, PAF, cytokines, facteurs de croissance Phagocytose Libération de bactéricides défensine, lactoférrine, lysozyme élastase, cathepsine G radicaux libres, oxyde nitrique Cytokines Enzymes lytiques NO RLO Présentation de l Ag RLO Enzymes lytiques PLA2 PLA2 PAF LTB4 PGs PAF LTs

28 Libération de médiateurs de l'inflammation Cytokines : TNFα, IL1, IL6, Médiateurs lipidiques COX1 constitutive Phospholipase A2 COX2 inductible

29 Rôle des médiateurs lipidiques 1 ligand R1 AC AMPc R2 PLC IP3,DAG Effet 1 : Vasodilatation et inhibition cellulaire Effet 2 : Vasoconstriction et activation cellulaire Action autocrine ou paracrine Différents récepteurs (RCPG) selon les cellules cibles Effets différents selon le second messager

30 Rôle des éicosanoïdes dans l'inflammation Fièvre PGE2 - PGE2 + + Douleur Œdème Activation cellulaire - + TX, LT

31 Neutrophiles et Monocytes activés Diapédèse Libération de médiateurs pro-inflammatoires prostaglandines, leucotriènes, PAF, cytokines, facteurs de croissance Phagocytose Libération de bactéricides défensine, lactoférrine, lysozyme élastase, cathepsine G radicaux libres, oxyde nitrique Cytokines Enzymes lytiques NO RLO Présentation de l Ag RLO Enzymes lytiques PLA2 PLA2 PAF LTB4 PGs PAF LTs

32 Phagocytose

33 Phagocytose Underhill 2002

34 Phagocytose Watts 2002

35 Autophagie Gutierrez et al. 2004

36 Neutrophiles et Monocytes activés Diapédèse Libération de médiateurs pro-inflammatoires prostaglandines, leucotriènes, PAF, cytokines, facteurs de croissance Phagocytose Libération de bactéricides défensine, lactoférrine, lysozyme élastase, cathepsine G radicaux libres, oxyde nitrique Cytokines Enzymes lytiques NO RLO Présentation de l Ag RLO Enzymes lytiques PLA2 PLA2 PAF LTB4 PGs PAF LTs

37 Libération du contenu des granules Granules spécifiques et azurophiles défensine, lactoférrine, lysozyme élastase, cathepsine G, hydrolases NADPH oxydase, myéloperoxydase

38 Assemblage de la chaine NOX (NADPH Oxydase) Phosphorylation p47 et p67 Dissociation rac / GDI Translocation à la membrane NADPH devient accessible Transport d'électron Flavocytochrome b558 = gp91 + p22 + FAD + 2 hèmes b Facteurs cytosoliques : p47, p67, p40, rac

39 Explosion respiratoire

40 un défaut de NADPH oxydase empêche la destruction des bactéries Jackson, 1995

41 Reeves, 2002 un défaut de protéases empêche la destruction des bactéries

42 Métabolisme oxydatif et contenu protéolytique des granules sont nécessaires conjointement pour une destruction efficace des bactéries.

43 La réaction inflammatoire (4) Phase systémique

44 Inflammation chronique Initiation Composante cellulaire Composante vasculaire Destruction / réparation des tissus