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Régulation des effets des glucocorticoïdes sur les lymphocytes T lors de la brûlure sévère

D'Élia, Michele (2009). Régulation des effets des glucocorticoïdes sur les lymphocytes T lors de la brûlure sévère Thèse. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en virologie et immunologie, 243 p.

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Résumé

Le temps d'hospitalisation ainsi que le pronostic de survie des patients gravement brûlés est grandement influencé par la sévérité de la brûlure, son étendue ct les soins apportés par le personnel hospitalier. Une meilleure compréhension des conséquences physiologiques de la brûlure chez les patients revêt une importance particulière puisque c'est à partir de ces travaux de recherche que des traitements plus appropriés seront prodigués. Une brûlure grave est en fait l'agression la plus intense que le corps humain peut subir. Au-delà des blessures cutanées, il y a les organes vitaux qui sont en hypcr­ réaction. Les grands-brûlés sont des polytraumatisés faisant face à plusieurs conséquences médicales graves : perte de masse musculaire importante, cc qui diminue la capacité de se rétablir, perte d'eau importante, risque d'infection majeure au niveau du sang (septicémie) causée par la perte de la peau et la perméabilité accrue de la barrière gastro­ intestinale, déstabilisation des fonctions vitales, accumulation des déchets cellulaires causée par le stress oxydatif ct une dysfonction généralisée du système immunitaire. De nombreuses études portant sur la brûlure ont démontré l'effet négatif sur le système immunitaire de divers médiateurs solubles. On compte parmi ces facteurs immunosuppresseurs : les cytokines pro-inflammatoires, les prostaglandines E 2 (PGE2), l'oxyde nitrique (NO), les hormones de stress. La sécrétion massive d'hormones de stress tels les catécholamines et les glucocorticoïdes (GC) est une adaptation de l'organisme à la brûlure sévère. Le cortisol (Cort) est le principal GC et exerce plusieurs rôles tels que : le catabolisme des graisses ct des protéines, le contrôle de la glycémie et de la réponse immunitaire. Dans les premières 24 à 72 heures suivant la brûlure, la sécrétion d'hormones de stress est maximale et sert à contrôler la réponse inflammatoire et à empêcher l'apparition du syndrome de la réponse inflammatoire systémique (SRIS) chez les grands-brûlés. Les lymphocytes T sont des cellules particulièrement sensibles à l'action des hormones de stress. Leurs fonctions sont déprimées chez les grands-brûlés. Des nombreuses études menées soient à partir du sang de patients gravement brûlés ou sur des modèles animaux ont démontré l'influence négative des GC sur le développement et les fonctions des lymphocytes T. La manifestation le plus spectaculaire de l'action des GC sur le développement des lymphocytes T a été démontrée en laboratoire à partir de divers modèles. Les GC sécrétés suite à la brûlure causent l'apoptose massive des thymocytes entraînant à leur tour une atrophie du thymus visible au jour 1 post-brûlure. Le stress oxydatif est un autre facteur qui vient influencer les fonctions des lymphocytes T. La balanec intracellulaire entre molécules anti- et pro-oxydantes permet l'activation adéquate ct la prolifération de ces cellules. La brûlure sévère crée un déséquilibre ct favorise l'accumulation de radicaux libres. Des nombreuses études en ont fait état comme une cause d'immunosuppression. Le but de cc travail était de vérifier la régulation des effets des GC sur les lymphocytes T lors de la brûlure sévère. Dans un premier temps, nous voulions identifier les mécanismes responsables de la sensibilité des thymocytes aux GC sécrétés dans les premières heures suivant la brûlure. Dans un deuxième temps, nous voulions évaluer la sensibilité aux GC et au stress oxydatif des lymphocytes T retrouvés en périphérie au jour 10 post-brûlure. Dans le premier volet de cette recherche nous avons démontré que la brûlure sévère augmente les niveaux du récepteur à GC (GR) et induit l'expression de l'enzyme Il beta­ hydroxystéroïdes déshydrogénase de type 1 (11 -HSDI) au niveau des thymocytes. De plus, nous démontrons que l'expression de la 11 -HSDI rend les thymocytes plus sensibles aux hormones de stress en augmentant le pool intracellulaire GC actifs. In vitro, nous avons observé que l'exposition de thymocytes aux cytokines pro-inflammatoires telles interleukine (IL)-1, I'IL-6 et le tumor necrosis factor (TNF)-a augmentait la conversion de GC inactifs en GC actifs entraînant ainsi leur apoptose. En résumé, ces résultats montrent que l'atrophie thymique visible au jour 1 post-brûlure est causée par l'augmentation des niveaux plasmatiques de GC, de l'expression du GR et de la 11 ­ HSDl chez les thymocytes. Ces trois facteurs sont responsables de l'augmentation de la sensibilité des thymocytes aux GC. Dans un deuxième volet, nos études se sont portées au jour 10 post-brûlure où nous voulions vérifier ce qu'il advenait de la sensibilité des lymphocytes T périphériques aux GC et au stress oxydatif. Jusqu'à présent, aucun travail de recherche n'avait été effectué en cc sens. La première étape fut de vérifier comment le stress oxydatif influence les fonctions des lymphocytes T de souris brûlées. Pour ce faire, nous avons utilisé un modèle de culture cellulaire ex vivo. De nombreuses études utilisant cc même modèle ont montré une dysfonction des lymphocytes T au jour 10 post-brûlure. En culture cellulaire, l'ajout de 2-mercaptoéthanol (2-ME) au milieu permet de diminuer le stress oxydatif du milieu extracellulaire ct stimule la prolifération des lymphocytes T. Le 2-ME permet l'entrée de cystéine dans ces cellules. Cet acide aminé est essentiel pour les lymphocytes T. In vivo, la cystéine est livrée aux lymphocytes T par les cellules présentatrices d'antigènes (CPA) lors de la présentation antigénique. In vitro, lorsque ces cellules sont cultivées sans CPA elles ne peuvent proliférer, d'où l'utilité de l'ajout 2-ME. Notre modèle consistait à vérifier la prolifération in vitro de cellules T isolées de souris brûlées/témoins dans un milieu de culture avec et sans 2-ME, cc qui recréait un micro­ environnement réducteur ou oxydatif. À notre grande surprise, nous avons observé la prolifération de lymphocytes T de souris brûlées même dans un milieu exempt de 2-ME. Ceci nous a amené à identifier le mécanisme responsable de cette prolifération. Nous avons découvert un système de transport exprimé à la surface des lymphocytes T de souris brûlées qui permettait d'augmenter la concentration intracellulaire en cystéine ct favorisait leur prolifération. La seconde étape fut de vérifier dans ces mêmes conditions de culture la sensibilité aux GC des lymphocytes T de souris brûlées. Nous avons observé que ces cellules sont moins sensibles à l'apoptose induite par les GC et réfractaires à leur action anti-proliférative. Cette résistance semble passer par la phosphorylation de la protéine p38 Mitogen­ Activated Protein Kinase (MAPK). L'inhibition de la phosphorylation de cette protéine chez les lymphocytes T de souris brûlées tend à normaliser la production d'IL-2 et d'interféron-y (IFN-y), deux cytokines fortement produites suivant leur activation. En résumé, ces travaux de recherches démontrent que la génération intracellulaire de GC actifs est un mécanisme important modifiant la sensibilité des thymocytes aux hormones de stress. Aussi, nous montrons que la sensibilité aux GC est variable en fonction dtemps post-brûlure ct de la nature des cellules puisqu'au jour 10, les lymphocytes T périphériques ont développé une certaine résistance aux hormones de stress. Qui plus est, les fonctions de ces cellules ne sont plus limitées par les besoins en cystéine, puisqu'elles ont trouvé un moyen d'assurer son importation via l'expression d'un système de transport spécifique.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Bernier, Jacques
Mots-clés libres: -
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 27 sept. 2013 14:24
Dernière modification: 30 nov. 2015 19:54
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/183

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