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Altérations fonctionnelles des cellules dentritiques suivant une brûlure sévère

Patenaude, Julie (2008). Altérations fonctionnelles des cellules dentritiques suivant une brûlure sévère Thèse. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Doctorat en virologie et immunologie, 304 p.

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Résumé

Tout comme pour les chocs septiques, il a été observé chez les patients ayant subit des brûlures sévères, 1'apparition du syndrome de la réponse inflammatoire systémique (SRIS) dans la phase précoce. Pendant cette réponse inflammatoire une fine balance existe entre les effets bénéfiques de l'inflammation et les effets secondaires pouvant conduire à des complications majeures pour l'organisme. L'aggravation du SRIS enclenche par la suite une réaction dite anti-inflammatoire compensatoire (CARS). L'émergence d'une réaction aggravée CARS représente le second facteur de risque dans l'apparition de septicémies, puisqu'une dépression immunitaire s'installe rendant l'organisme vulnérable aux infections nosocorniales. Ces déficits immunitaires sont d'origine multifactorielle dont une perturbation de l'activation de l'immunité acquise. Les cellules dendritiques (CDs) sont des cellules présentatrices d'antigènes qui jouent un rôle essentiel dans l'activation de l'immunité acquise et dans la coordination de la défense de 1'hôte contre les pathogènes. Notre objectif a été d'étudier l'impact du traumatisme sur les fonctions des CDs et élucider les mécanismes impliqués dans l'altération fonctionnelle de ces cellules. Plus spécifiquement, nous avons évalué les compétences des CDs lors de la phase CARS chez notre modèle murin de la brûlure sévère. Pour ce faire, nous avons stimulé les CDs en présence d'un ligand spécifique pour le TLR4 (lipopolysaccharides- LPS). Par la suite, nous avons élaboré un modèle d'étude in vitro des CDs à partir de précurseurs de la moelle osseuse différenciés en présence de Flt-3L. Cette différenciation permet l'obtention d'une population hétérogène de CDs que l'on nomme les FLDCs. À partir des FLDCs, nous avons induit un phénomène de tolérance aux LPS, phénomène s'apparentant à celui observée durant la période CARS. Ce modèle d'étude a permis de caractériser des mécanismes impliqués dans la tolérance aux LPS, dont l'expression d'une protéine inhibitrice de la voie de signalisation du TLR4 et l'implication des histones désacétylases (HDACs) dans la régulation de l'IL-12p40. Enfin, nous avons vérifié si des modulateurs de l'activité des HDACs pouvaient inhiber l'apparition de tolérance aux LPS en régénérant un phénotype dit basal de l 'expression génique de la réponse inflanunatoire. Ainsi, l'utilisation de tels modulateurs présenteraient un potentiel thérapeutique pour des traumatismes, telles que les brûlures sévères, impliquant une mauvaise régulation de la réponse inflanunatoire. Le premier volet a démontré que les CDs isolées au 1 oe jour post-brûlure étaient défectueuses quant à leur rôle de cellules présentatrices d'antigènes (CPA). Cette altération était caractérisée par une diminution de leur capacité à activer adéquatement les hybridomes de cellules T CD4+ B097.11 suite à une stimulation via leur TLR4. Ces perturbations fonctionnelles s'accompagnaient d'une diminution de l'expression du TLR4, d'une perturbation de la voie d'activation des MAP kinases, d'une baisse de production d'IL-12p40 et d'une augmentation d'IL-10. Une sous-population de CDs responsables de l'induction de la réponse de type Th1, soit les CDs CD8a+, étaient plus affectées par la brûlure sévère en comparaison avec les CDs CDsa•. Nos résultats suggèrent que la brûlure sévère induit des changements fonctionnels chez les CDs expliquant en partie l'inhibition de l'activation adéquate des lymphocytes T lors de la phase CARS. Cette reprogrammation des CDs vers un phénotye de tolérance aurait un rôle à jouer dans l'apparition de la paralysie du système immunitaire lors d'infections secondaires et l'augmentation de l'incidence de septicémies post-brûlure. Dans le deuxième volet de cette recherche, nous avons démontré que l'induction de la tolérance aux LPS chez les FLDCs, cause une diminution de la forme active de la p38 MAPK, de la SAPK/JNK, de l'expression du facteur de transcription NF-KB (p65) et de la production de la cytokine immunostimulatrice Th1 (IL-12p40). Tout comme pour la brûlure sévère, ces perturbations de la voie de signalisation du TLR4 des FLDCs, devenues tolérantes à une stimulation aux LPS, étaient associées à une forte production d'IL-10. Notre étude a également démontré l'implication de la phosphatase MKP-1 dans l'apparition de tolérance aux LPS des FLDCs. Ainsi, nous suggérons que la tolérance aux LPS chez les FLDCs est associée à une suppression de la transduction du signal du TLR4 et à l'expression d'une protéine inhibitrice de cette cascade intracellulaire. Dans le dernier volet, nous avons constaté que la tolérance aux LPS induit un changement de l'activité des HDACs chez les FLDCs. Nous avons noté chez les FLDCs tolérantes aux LPS une augmentation de l'activité HDAC totale en absence de changements au niveau de l'expression des HDACs (HDAC-1, -2, -3). L'obtention de ces résultats, nous a amené à étudier le rôle des HDACs par l'utilisation de modulateurs de ces enzymes. Dans un premier temps, nous avons utilisé un inhibiteur de HDACs de classe 1 et II (trichostatine A- TSA) lors de la seconde stimulation aux LPS. Nous avons noté une baisse significative de la production d'IL-12p40 chez les FLDCs du groupe témoin et du groupe de tolérance aux LPS. Puisque l'activité des HDACs semble être impliquée positivement dans la régulation de l'IL-12p40, nous avons donc opté pour l'utilisation de la théophylline, un activateur des HDACs de classe 1. Nous avons démontré que l'utilisation de la théophylline, lors de la seconde stimulation aux LPS, a permis de rétablir la production d'IL-12p40 via une hausse de l'activation de la p38 MAPK chez les FLDCs tolérantes. Ces derniers résultats semblent démontrer que des altérations au niveau de l'activité des HDACs de la classe 1 seraient impliquées directement ou indirectement dans la régulation de l'IL-12p40 de CDs. Les HDACs sont des phosphoprotéines qui peuvent être influencées par l'action des MAP kinases. Lors de l'induction de la tolérance aux LPS, une diminution de la forme phosphorylée des MAP kinases pourrait être responsable des perturbations des HDACs, qui à leur tour diminue la transcription du gène de l'IL-12p40 via un mécanisme encore inconnu. Nous pouvons conclure que les CDs jouent un rôle important dans l'apparition de l'état d'immunosuppression suivant une brûlure sévère. Nos résultats suggèrent que ces cellules, de part leurs perturbations fonctionnelles, ne peuvent répondre adéquatement à une stimulation via leur TLR4. Ces perturbations sont de l'ordre d'une diminution de l 'activation de la cascade intracellulaire du TLR4 et de l'activité des HDACs de classe 1. L'impact majeur de ces altérations est une baisse significative de la cytokine immunostimulatrice l'IL-12p40 et d'une hausse de la cytokine anti-inflammatoire IL-10, pouvant induire une diminution de la réponse des cellules T. Il est toutefois possible de moduler les effets délétères de l'induction de tolérance chez les CDs par l'utilisation d'un activateur de HDACs. La caractérisation des diverses modifications des CDs lors d'une brûlure sévère ou de la tolérance aux LPS permet une meilleure compréhension des mécanismes responsables de l'effondrement de la réponse immunitaire dans le but ultime de développer de nouvelles approches thérapeutiques.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Bernier, Jacques
Mots-clés libres: immunite ; recepteur ; tlr ; histone ; desacetylase
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 13 févr. 2013 19:26
Dernière modification: 14 déc. 2015 16:01
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/259

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