SOMMAIRE

actualitésS o c i é t é F r a n ç a i s e d ’ I m m u n o l o g i e

2013 N°128

Editorial

FIère d’être membre de la SFI

Par Anne Hosmalin Présidente de la SFI

août

Chers amis,

la Société Française d’Immunologie porte la voix de tous les Immunologistes français ou qui travaillent en France ou ont des liens avec elle. Je remercie cette communauté de sa confiance en m’élisant Présidente de la Société, et j’espère m’en rendre digne. l’inspiration vient du passé où la Société a connu des Présidents fameux, des Congrès, Clubs et Cours mémorables qui nous ont liés. l’énergie vient de la vivacité et de l’excellence actuelle de la discipline en France, comme de l’amitié et la confiance de la communauté. le savoir-faire s’acquiert en marchant : il a été guidé par roland liblau, le Président sortant, que je remercie de son amical tutorat, ainsi que tout le Conseil d’administration (Ca) de la SFI auquel j’ai participé depuis début 2012. les défis que doit relever l’Immunologie française dans un contexte mondial mouvant peuvent sembler décourageants. le séquençage à haut débit, la biologie systémique, changent l’échelle des études, et les choix sont cornéliens dans un contexte budgétaire limité. l’incertitude est grande quant au financement de la recherche dans le contexte de crise, et les problèmes pratiques posés par l’application de la loi Sauvadet, en principe vertueuse, se tournent parfois contre les personnes même que la loi était censée protéger. C’est cependant là que les «esprits préparés» de la tradition pastorienne anticipent la recherche de sens au milieu de la forêt de données systémiques. Il existe une exception française avec la grande qualité de la formation universitaire française en immunologie, tant appréciée à l’étranger, où nos jeunes diplômés vont construire leur expérience. le goût français pour les joutes intellectuelles fait de nous de grands adeptes de ce jeu intellectuel fascinant auquel s’adonne l’Immunologie. les fortes implications de la France dans les découvertes concernant les relations hôtes-pathogènes la placent régulièrement en situation d’exception. en ce qui concerne l’emploi, les bruits alarmistes ne doivent pas faire oublier que les Cdd, s’ils sont limités à 6 ans, peuvent durer 3 ans+1 an+ 1 an + quelques mois. la SFI doit informer et soutenir ses membres dans ces circonstances houleuses, pour satisfaire leur vocation de manière réaliste et trouver des solutions durables. Par exemple, au stand de la SFI au Congrès International d’Immunologie à milan vous trouverez des informations et des interlocuteurs sur ces sujets. et en général l’appartenance à la Société permet à ses membres de se faire connaître, d’avoir des parrains, de développer leur réseau.l’Immunologie française au sein de l’europe, et au carrefour du Nord et du Sud, loin de se décourager, doit affirmer sa voix. le Chantier des relations Internationales assure une participation active de la SFI dans la Fédération européenne des Sociétés d’Immunologie (eFIS), dont Catherine Fridman est actuellement Past-President , ainsi que dans l’Union Internationale des Sociétés d’Immunologie (IUIS). la SFI cotise, ses membres deviennent membres de droit de l’eFIS et de l’IUIS avec les tarifs afférents et la possibilité de recevoir des bourses et des Prix. C’est ainsi que la France a sa voix dans l’élaboration des programmes des grands congrès internationaux, le prochain

étant celui de l’eFIS à Vienne (2015). le Ca actuel fait appel à 4 membres de plus: attention à la date limite de candidature (9 Septembre). le bureau, avec Sylvia Cohen-Kaminsky, Secrétaire Générale, et Jean-luc teillaud, trésorier, travaille quotidiennement pour la SFI. mais il n’est pas le seul ! le travail de la SFI est organisé en Commissions auxquelles participent les membres du Ca et d’autres membres de la SFI qui la font vivre à long terme de manière essentielle. Notamment, ce bulletin est entièrement conçu par Hans Yssel, ex-Secrétaire Général. beaucoup d’actions sont menées main dans la main avec l’association des enseignants d’Immunologie (aSSIm).• La Commission des activités scientifiques et de l’enseignement (président: Joël Pestel) organise les Congrès, Clubs et Cours de la SFI. Ne manquez pas les rendez-vous scientifiques remarquables qu’ils vous préparent : en Octobre, Club Français de Neuroimmunologie, en Novembre 2013 Congrès annuel dont le comité d’organisation est présidé par James di Santo.• La Commission d’information, communication et relations internationales (présidente : Sophie ezine) œuvre à plusieurs Chantiers. Parmi eux nous avons mis en place un chantier concernant la Place des femmes dans l’Immunologie. Je vous donne rendez-vous à la session, organisée sous la présidence de danila Valmori, qui aura lieu sur ce thème lors du Congrès annuel de la SFI, pour annoncer nos actions. • Une nouvelle Commission d’Exercice médical a été créée sous l’impulsion visionnaire de Jean-Pierre Farcet. Pour répondre aux nouvelles réglementations concernant l’enseignement médical continu et l’exercice professionnel, la Commission relève le défi de créer, cette année, de nouvelles instances : CNP (Conseil National Professionnel) d’allergologie et Immunologie, OdPC (Organisme pour le développement Professionnel Continu),.• La Commission des finances (Abdelilah Wakkach) se bat pour tenir à flot la SFI. la clé de voûte de l’organisation est Florence Jambou qui entretient la flamme de la SFI avec une vocation inlassable, et tous les membres le savent qui ont trouvé leurs questions résolues par elle.le Ca de la SFI est ouvert à toutes vos suggestions pour porter vos projets et vous apporter son aide. Il a mis en œuvre un chantier «Je suis fier d’être membre de la SFI», qui va promouvoir cette communauté. Je rappelle que pour avoir des actions et être forte, la SFI a besoin des cotisations de ses membres. Nous pouvons être fiers sur certains points, mais un des points sur lesquels nous avons une marge de progrès, c’est l’action communautaire: tous ensemble on peut avancer plus loin qu’individuellement. envoyez vos résumés, inscrivez-vous, demandez les bourses, pour participer et vivre au sein de la SFI ! et pour ceux qui peuvent y prétendre, candidatez au Prix Oudin qui sera décerné lors du Congrès annuel, et dont la date limite de candidature est fixée au 31 août.très amicalement et immunologiquement vôtre

EditorialFière d’être membre de la SFI p.1

HOMMAGEà Baruj Benaceraf p.2

Brèves1/ L’interaction entre les neutrophiles, les cellules B-1A et les cellules dendritiques plasmacytoïdes provoque un diabète autoimmun p.82/ Inflammation et dégats vasculaires lors des infections par Neisseria meningitidis p.113/ Big-Bang, une protéine associée aux jonctions de l’épithélium intestinal de drosophile, est requise pour maintenir la tolérance immunitaire aux bactéries commensales p.134/ Modulation de l’immunosuppression par des chmiothérapies de nouvelles cibles thérapeutiques p.165/ La sécrétion précoce des granules lytiques à la synapse immunologiques des lymphocytes T cytotoxiques précède la polarisation du centre organisateur des microtubules p.186/ Les récepteurs des chimiokines : une nouvelle piste thérapeutique dans le glaucome ? p.20

Prix SFI 2013Prix Jacques Oudin p.23

Clubs4e workshop CFNI p.2417e Colloque Cytokines et Chimiokines p.26

MeetingsCongrès Annuel de la SFI p.28Formation Médicale Continue p.30Atelier Technologique p.31

SFILa vie de la SFI en 2013-2014 p.32

SFI Actualités 2

le PrOFeSSeUr barUJ beNaCerraF : de CaraCaS a StOCKHOlm, ItINeraIre d’UN ImmUNOlOGISteJacques Couderc

jamacou@libertysurf.fr

Caracas, La famille Benacerraf, Paris, les jeunes années.

baruj benacerraf est né le 29 octobre 1920 à Caracas avec une cuillère en argent dans la bouche; si je peux me permettre cette familiarité, lui qui la supportait difficilement. Dans son autobiographie (1) il se déclare descendant d’une famille espagnole juive Sépharade. Son père est né au maroc à tétouan qui à l’époque, comprenait une importante colonie espagnole, chassée d’espagne par l’Inquisition. Son grand père était un patriarche juif espagnol typique qui exigeait et inspirait obéissance, ainsi qu’un respect absolu. la famille est pauvre et deux fils, dont le père de Baruj, vont émigrer au Venezuela où, rapidement, grâce à leur sens des affaires, ils vont faire fortune dans l’import-export de produits textiles. La mère de Baruj, Henriette, est d’origine algérienne, née d’une famille sans fortune. Cependant, elle a reçu une éducation solide dans un lycée français ce qui ne sera pas sans conséquences sur l’itinéraire son fils.

Les affaires import-export à Caracas sont si florissantes que son père décide en 1925 d’ouvrir une succursale en europe, pour avoir accès aux meilleurs produits au meilleur prix. Sous l’influence d’Henriette la décision est prise, ce sera Paris XVIe arrondissement. baruj a 5 ans. Un an plus tard il entre à Janson de Sailly. À Paris comme à Caracas, la famille vit dans le confort et le luxe. Cependant, le jeune baruj est le seul de la famille à dévorer les livres, essentiellement des livres de littérature. Jusqu’à l’Université, les sciences l’intéressent peu, mais dès son jeune âge le théâtre le passionne. Bien que respectueux des traditions juives qui étaient celles de la famille, très tôt il fut convaincu, je le cite, que «toutes les religions ont causé beaucoup plus de douleur et de souffrances que de bienfaits pour l’humanité». Étant donné leurs natures intrinsèquement dogmatiques elles ont été, selon lui, historiquement opposées à l’émergence de l’esprit scientifique. Ses années au lycée lui laissent un souvenir impérissable. Paris et la culture française l’enchantent. en 1936 il déclare applaudir au front populaire, mais il ressent très vite les menaces d’antisémitisme à l’école comme dans la rue.

Retour aux Amériques, NY «Columbia University».

après avoir réussi brillamment la première partie de son baccalauréat, il doit suivre les décisions paternelles et,

la mort dans l’âme, quitte Paris avec ses parents pour Caracas. au Vénuézuéla son père souhaite qu’il entre dans les affaires et pour cela l’envoie à Philadelphie pour une formation d’ingénieur dans le textile. Il réalise vite que rien ne l’attire dans les tissus. Il part à New York et s’inscrit à l’Université de Columbia pour suivre un programme d’enseignement de l’anglais pour les étrangers et, simultanément, termine son bac au lycée français, il est reçu avec la mention très bien.

Nous sommes en 1939 et ses parents le rejoignent, son père réalisant que, en période de guerre, la place commerciale et financière de New York est la seule vraiment opérationnelle. Le lycée français de New York est un creuset où Baruj avec des professeurs exceptionnels épanouit sa personnalité. Il est initié à la musique classique et aux disciplines scientifiques dont la biologie, laquelle ne le lâchera plus. René Dubos, répétiteur au lycée français, et qui, plus tard, aurait pu avoir le prix Nobel de médecine pour ses travaux sur les antibiotiques l’éveillera à cette discipline. Après avoir décroché son baccalauréat, il s’inscrit à l’Université de Columbia, mais cette fois pour obtenir le diplôme de «bachelor in Science». Il pourra ensuite commencer un cursus médical. Son père peut accepter qu’il devienne médecin même si cela lui paraît moins utile que des études de droit, ouvrant elles, la voie aux affaires la découverte des campus américains avec leurs centres d’intérêt multiples et une vie sociale excitante le ravit. toujours passionné de théâtre, il met en scène une pièce française avec des acteurs amateurs, «altitude 3200», ce qui lui permet de rencontrer Annette Dreyfus, apparentée au Capitaine Dreyfus de «’affaire ».

après sa dernière année d’étude à Columbia il tente d’être admis dans les meilleures facultés de médecine de la côte Est. Il est rejeté, malgré des lettres de recommandation louangeuses de la part de ses enseignants de l’Université de Columbia. Il ignore qu’à l’époque, beaucoup de ces établissements avaient des quotas, restreignant l’inscription de juifs et d’émigrants. Finalement il est accepté comme étudiant au «medical College of Virginia» à richmond.

L’apprentissage médical, la découverte des «Sciences».

en 1942, dans les etats du sud, la ségrégation règne ce qui choque terriblement le jeune homme et l’étudiant en médecine. À l’hôpital, il n’y a pas

Hommage

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d’égalité de soins entre communauté blanche et communauté noire. les « sudistes » ont encore une lourde animosité contre les « nordistes » et curieusement, baruj benacerraf, Vénézuélien, donc venant d’un sud encore plus au sud que les virginiens, se sent mieux accepté par

ses collègues que les américains du nord. le 24 mars 1943, tous deux étudiants, Annette Dreyfus et Baruj se marient. C’est la guerre en europe et l’hôpital de Richmond participe à l’effort de guerre. Certains praticiens se sont engagés.

Un immunologiste est né.La recherche clinique balbutiante est

quasiment absente à richmond. Cependant, on peut dater de cette époque la vocation de chercheur et d’immunologiste de baruj benacerraf. Un assistant passionné de recherche quoique peu méthodique

l’intéresse aux endotoxines bactériennes provenant de bactéries gram négatives. Ces toxines induisent des nécroses hémorragiques dans certains tissus et dans les tumeurs, chez le lapin et chez l’homme. C’est la réaction connue sous le nom de réaction de Schwarzman. B. Benacerraf

et son mentor essaient d’en comprendre le mécanisme et se passionnent pour cette réaction dite d’hypersensibilité immédiate. les résultats de ces recherches sont trop succins pour être publiés, mais un chercheur est né, et cela pour toujours.

les recherches de 1943 conduiront en 1961 à la découverte d’une molécule très importante, le TNF-α (tumor necrosis factor-α) par un des étudiants les plus doués du Pr benacerraf : Lloyd J. Old (2). Le TNF-α tue les cellules tumorales, mais elle a d’autres fonctions qui sont majoritairement pro inflammatoires. Les balbutiements de 1943 ont abouti dans les années 2000 à des traitements efficaces contre certaines maladies

inflammatoires. Par exemple, des anticorps monoclonaux anti-TNF-α sont désormais à la disposition des cliniciens pour traiter avec succès la polyarthrite rhumatoïde et le lupus.

Retour en France de l’officier Benacerraf, les années de guerre.

la guerre mondiale fait rage, tous les étudiants en médecine de sexe masculin sont appelés et b. benacerraf veut en être, en tant que Juif et en tant que réfugié de la France occupée. Pour cela, il doit devenir citoyen américain, ce qui est fait le 19 novembre 1943. En attendant, major de sa promotion à Richmond il est accepté comme interne à New York au « Queen General Hospital ». Il retient de son expérience hospitalière que dans la plupart des disciplines médicales beaucoup reste à faire et que seule une

Figure I: Les quatre phases de la phagocytose d’un antigène (bactéries, virus, débris cellulaires etc…) par un macrophage.

Figure II : La coopération cellulaire aboutissant à la production d’anticorps : l’antigène phagocyté par le macrophage est «digéré», clivé en peptides antigéniques, lesquels sont exprimés à la surface du macrophage et présentés aux lymphocytes T (LT4) par les molécules du CMH. Les LT4 vont se multiplier, secréter des interleukines qui vont activer les lymphocytes B (LB), puis se différencier en plasmocytes et secréter les anticorps.

recherche solide associée à la clinque peut conduire à des avancées significatives. Cela restera son credo. mais la guerre est finie, «Time Square» est en liesse, l’engagement de l’officier Benacerraf ne pourra se réaliser que dans les forces américaines d’occupation en France ou au Japon. Nous sommes en 1946 quand il quitte le «Queens General Hospital». Il est d’abord assigné pour quelques semaines à l’hôpital des armées de «Staten Island» où pour la première fois, il réalise ce que ne rien faire veut dire. Il reçoit l’ordre ensuite de rejoindre le camp d’entraînement des médecins engagés, à «Fort Sam Houston» au Texas. Après six semaines d’instruction et des recommandations, il sera affecté en europe ce qui est mieux que le Japon et, encore mieux, à Paris. Il rejoint son épouse Annette qui l’a devancée en voyageant sur «l’Ile de France».

Le voyage de l’officier sur un navire militaire est moins confortable. Il connaît la promiscuité et les parasites en tout genre... Il arrive à Paris sept ans après l’avoir quitté, par une magnifique journée d’août, après un court séjour dans un camp en Allemagne. Cette fois il revient comme médecin officier des troupes américaines en France. Il est affecté à Villejuif puis à Gennevilliers dans un hôpital des armées américaines et finalement se retrouve à Nancy. C’est l’après-guerre, le pays est meurtri. malgré tout les benacerraf mènent une vie agréable. les parents qui ont aussi rejoint la France retrouvent leurs propriétés d’avant-guerre, notamment les maisons de campagne de montmorency et du Vésinet. Entre deux parties de tennis, le militaire fait connaissance de l’oncle par alliance d’Annette, Jacques monod futur pastorien, futur prix Nobel de médecine.

Un des enseignements qu’il retient de son passage aux armées est son désir d’échapper à une autorité quelle qu’elle soit, ce qui le conduira dans sa carrière à conquérir des positions dominantes.

Retour aux USA après la démobilisation, «Rockefeller University».

Malgré des propositions intéressantes qui lui sont faites pour rester dans l’armée américaine, il décide dès que possible de rejoindre la vie civile et de retourner à New York avec Annette afin de terminer sa médecine. Des choix divers s’offrent à lui. Il est aussi conscient que les affaires à Caracas, toujours florissantes, auront besoin un jour de son soutien. Mais la décision est prise, la recherche est sa vocation. Ses débuts à Richmond sur la réaction de Schwarzman lui avaient

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le premier à en définir certains aspects cellulaires à l’Institut Pasteur. Il décrit la phagocytose des microorganismes par les macrophages et obtient pour cette découverte le prix Nobel en 1908. dans les années 1950, michael Heidelberger et e. Kabat ont montré que les anticorps étaient des protéines et des gammaglobulines. l’autrichien Karl landsteiner prix Nobel en 1930 pour sa découverte du système abO des groupes sanguins, fait ensuite la meilleure analyse de la spécificité des anticorps. Cependant, en 1950 rien n’est connu de leur structure moléculaire, de leurs classes et des gènes codants. rien n’est connu non plus des mécanismes génétiques qui génèrent une diversité presque infinie chez les anticorps. Il n’y a que peu d’information sur la base cellulaire de l’immunité. restent aussi à découvrir que les lymphocytes et les plasmocytes produisent les anticorps. l’immunité cellulaire et les lymphocytes t qui jouent un rôle clé ne sont pas compris. leur rôle crucial sera démontré chez l’homme plus tard. Les antigènes de transplantation ne sont pas connus non plus. le phénomène très important de coopération cellulaire entre les macrophages et les différentes familles de lymphocytes est insoupçonné, ainsi que le « processing » c’est à dire l’ apprêtement de l’antigène par les macrophages qui conduit à l’expression à leur surface de peptides immunogéniques. Peu de phénomènes immuno-pathologiques sont l’objet de recherches et les bases immunologiques des maladies allergiques restent à découvrir.

b. benacerraf a été le témoin, et non le moindre des acteurs, des progrès phénoménaux accomplis en 40 ans dans cette discipline.

Retour en France, l’Hôpital Broussais.En 1949 naît la fille du couple

benacerraf : elle s’appelle beryl et deviendra aussi professeur à «Harvard medical School». dans le laboratoire de e. Kabat, il rencontre un pharmacologue français, b. Halpern, déjà cité. Il avait contribué à la découverte du phénergan, le premier anti-histaminique efficace chez le patient allergique. B. Halpern dirige des recherches fondamentales sur l’hypersensibilité, domaine qui passionne b. benacerraf. le service est situé à l’Hôpital broussais et dirigé par le Pr Pasteur Vallery-Radot, petit-fils de louis Pasteur. b. Halpern lui propose de venir travailler un an à Paris. L’offre l’enthousiasme et très vite la famille débarque au Havre. le laboratoire de broussais le déçoit car médiocrement équipé comparé au laboratoire d’e. Kabat. le système hospitalier le déçoit également. Cependant, grâce à l’aide de melle bourdon, une collaboratrice un peu rude mais efficace et surtout grâce à la rencontre avec le dr Guido biozzi venu de rome la même année, ce passage à l’hôpital broussais sera une réussite scientifique.

G. biozzi avait déjà remarqué que l’histamine, un médiateur majeur de l’hypersensibilité, notamment de l’allergie, accélère chez l’animal l’absorption de particules de carbone par les cellules

donné le goût de l’immunologie. de plus, enfant, il avait subi des crises d’asthme allergique, autre intérêt personnel pour cette discipline. Sur les conseils et les recommandations de R. Dubos désormais Professeur de microbiologie à rockefeller Institute, il rejoint le laboratoire d’un jeune immunochimiste, le dr elvin Kabat à «Columbia University».

E. Kabat avait déjà une réputation internationale. B. Benarcerraf lui fut très reconnaissant d’avoir accepté dans son laboratoire un jeune médecin, de lui avoir appris l’importance de la précision, et de l’évaluation critique d’un travail de recherche. e. Kabat avait la réputation d’être, envers ses jeunes collaborateurs un «garde-chiourme», je préfère l’expression anglaise «slave driver». C’était probablement le prix à payer pour l’excellence de son laboratoire. Je l’ai connu bien plus tard, après son passage en France dans le laboratoire du Pr bernard Halpern. Il avait écrit un ouvrage sur les techniques d’immunologie dont aucun laboratoire dans le monde à l’époque ne pouvait se passer. Il était très fier de raconter que c’était le livre le plus souvent volé dans la bibliothèque de son Université. dans ses mémoires (1), benacerraf confesse qu’il a débuté dans le laboratoire avec un don paternel de 750 dollars par mois (nous étions en 1948), ce qui faisait dire à son mentor Kabat que son étudiant était doté d’un généreux «Benacerraf fellowship».

L’immunologie à grands traits.A cette époque l’immunologie est un

domaine nouveau. Jenner au XVIIIe siècle découvre empiriquement la vaccination contre la variole. À la fin du XIXe siècle, louis Pasteur en France établit la théorie microbienne, fondement de la microbiologie clinique. Il généralise et codifie avec ses collaborateurs les vaccins contre de nombreux «microbes». Elie Metchnikoff, chercheur Russe, est

Figure IV : La présentation antigénique : L’antigène pénètre dans la cellule présentatrice (macrophage, cellule dendritique ou lymphocyte B). Il est dégradé et s’associe aux molécules du CMH. Le complexe CMH-peptide s’exprime à la membrane et va s’associer à un récepteur spécifique (TCR) du lymphocyte T.

Figure III: Les trois prix Nobel 1980. À gauche, l’Américain George Snell, au centre, le Français Jean Dausset, à droite l’Américano-Vénézuélien: Baruj Benacerraf.

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endothéliales des capillaires. Cette observation conduit l’équipe à étudier ce que l’on appellera le système réticulo-endothélial (3). dans les vaisseaux se trouvent inclus des macrophages. Ils constituent les premières lignes de défense de l’organisme et sont garants de la stérilité du sang (Figure 1). Ces macrophages se trouvent également dans le foie, la rate et d’autres organes. biozzi et Benacerraf établissent des équations mathématiques permettant de mesurer dans un test expérimental la disparition de

particules de carbone dans le sang par les macrophages. C’est devenu le test de la clairance du carbone qui permet de quantifier la fonction phagocytaire du système réticulo-endothélial. Ils montrent ensuite que les protéines dénaturées sont phagocytées encore plus rapidement par les macrophages du foie et de la rate. le test est alors amélioré en marquant les protéines dénaturées par de l’iode radioactif (4). Ce test de phagocytose est encore utilisé en clinique, ce qui vaut à G. Biozzi premier auteur de l’article, d’être pendant un temps, le chercheur le plus cité dans les publications scientifiques, toutes disciplines confondues. la collaboration donne lieu à 27 publications internationales.

Cependant, les relations entre B. Halpern et b. benacerraf se dégradent, ce dernier reprochant au patron d’imposer son nom sur des articles auxquels il n’avait pas scientifiquement participé. Il veut quitter broussais. le CNrS qui lui verse un salaire à mi-temps ne l’encourage pas, selon lui, à rester en France. Son oncle J. monod, qui sait les difficultés pour un étranger à diriger un laboratoire académique, l’en dissuade également. Une proposition à «New York University» s’offre à lui. Sa carrière ne sera pas française, elle sera

américaine. Nous sommes en 1956.

le chapitre 9 de ses mémoires (1) s’intitule : «I am a business man in Venuezuela». En effet, encore en poste à Paris, il part un temps à Caracas pour se replonger dans les affaires familiales. Les affaires en question sont en expansion. Des filiales, une usine de chaussures ainsi qu’une banque avaient été crées. Il s’implique dans des projets à long terme pour que les acquis soient transférés progressivement vers les etats-Unis. tout cela donne lieu à quelques allées et retours entre Paris New York et Caracas. Le « business man» le dispute au chercheur ce qui lui a valu quelques inimitiés dans le laboratoire Halpern. Cependant, il sera toujours respecté par son enthousiasme et sa créativité et restera ami pour toujours avec G. biozzi.

Retour aux USA, la carrière américaine.

Pour la première fois à New York il obtient un financement (grant) du National Institut of Health (NIH) et pour la première fois il doit conduire lui-même un projet de recherche sans G. biozzi, ce qui l’inquiète. mais très vite il dirige une petite équipe avec notamment Stuart Schlossman qui deviendra un immunologiste de premier plan par ses travaux sur les lymphocytes t humains. Il travaille sur le rôle pathogène des complexes immuns dans le sang, suite à son travail français sur le système réticulo-endothélial. Il entreprend également un projet sur l’immunologie anti-tumorale. En effet, il avait été déjà montré que les cellules des tumeurs chimio-induites chez la souris, présentaient à leur surface des antigènes, différents des antigènes portés par les cellules normales. Stimuler le système immunitaire par un puissant activateur des macrophages, comme le bCG, pour le diriger contre les tumeurs (5), devient un de ses projets dans la continuité de ce qu’il a entrepris en France avec G. Biozzi. Comme mentionné plus haut, cela conduira plus tard, par un de ses étudiants, à la découverte du TNF-α.

Zoltan Ovary, ami de G. biozzi, le rejoint également. C’est un chercheur Hongrois formé en France à l’Institut Pasteur, en poste à l’Université Johns Hopkins de Baltimore. Benacerraf va le faire nommer rapidement à « New York University » et ils vont commencer une collaboration fructueuse sur les mécanismes de l’allergie. deux jeunes collaborateurs forment la structure de l’équipe, bill

Paul et Ira Green qui deviendront des immunologistes éminents. François Kourilsky est un des jeunes étudiants en médecine qui participe au travail. Il sera plus tard un des directeurs du CNrS. b. benacerraf devient aussi enseignant, tâche qu’il prend très à cœur. Il passionne les étudiants par les avancées modernes de l’immunologie, discipline qui vient de se créer. en dépit de ces nouvelles charges, l’homme d’affaire ne désarme pas. Il accède à la fonction de Directeur et Président de la commission de crédit de la banque familiale de New York avec 15000 dollars par an d’émoluments, trois fois le salaire qu’il reçoit à NYU. Nous sommes en 1956, il gardera ces fonctions bancaires jusqu’en 1980.

Pendant cette période et sous l’influence d’Annette, il commence une collection de tableaux, entre autres des dessins de Modigliani et Matisse, des oeuvres de Picasso, Chagall, debré, Vasarely, Calder… l’équipe entreprend un projet sur le contrôle génétique de la réponse immunitaire, projet important qui sera la contribution majeure de B. Benacerraf à l’immunologie et qui lui vaudra le Prix Nobel en 1980. Pour le mener à bien il faut des locaux suffisants, notamment une animalerie moderne, de l’argent pour fonctionner et payer les collaborateurs.

entre temps, la chaire de directeur du département d’anatomie de l’Université se libère et b. benacerraf est candidat. Ce poste lui donnerait liberté et moyens pour son laboratoire. malheureusement, un autre est nommé. Selon ses exigences, il ne peut que quitter NYU. La faculté des sciences de la « halle aux vins » est en construction, J. Monod lui propose d’en être, mais il réalise vite que les moyens de recherche qu’il ambitionne pour son projet ne peuvent se trouver qu’aux etats-Unis.

Washington : Le «National Institut of Health».

Il rejoindra le NIH à bethesda et y dirigera le département d’Immunologie, d’Allergie et des maladies Infectieuses (NIaId). Ses collaborateurs le suivent. le NIH est une pépinière de lauréats de prix Nobel. Cet Institut possède ses laboratoires propres comme le NaIad, mais c’est aussi une agence de moyens au budget considérable qui finance la recherche biomédicale dans les Universités et laboratoires des etats-Unis. dès son arrivée, b. benacerraf se livre à des coupes sombres dans l’organisation du département, jugeant qu’un certain

Figure V: Modélisation moléculaire représentant les molécules du CMH, ici le HLA-A68 en bleu, avec un sillon « groove » incluant un peptide antigénique en rouge.

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génétique s’exerce sur la reconnaissance des antigènes étrangers par les cellules T et non sur la capacité des animaux « non-répondeurs » à produire des anticorps (6).

Ces travaux sont menés en parallèle par Hugh MC Devitt aux USA en collaboration avec Michael Sela en Israël qui utilisent d’autres antigènes synthétiques. Ils arrivent aux mêmes conclusions en 1965. En fait, les antigènes du CMH avaient été découverts par Peter Görer et identifiés par George Snell. Ce dernier a consacré 25 années de sa vie à définir dans des lignées de souris rendues homogènes (histocompatibles) par croisements successifs, le locus codant pour le CmH. C’est le locus H-2 de la souris.

Le Français Jean Dausset décrit à partir de 1958 l’équivalent humain du H-2 : le système HLA. Le typage des antigènes HLA à partir des leucocytes du sang est devenu nécessaire en chirurgie pour définir la compatibilité entre un donneur et un receveur d’organes (7). G. Snell et J. Dausset obtiendront le prix Nobel de médecine avec b. benacerraf en 1980 (Figure 3) pour ces découvertes déterminantes. H. Mac Devitt qui aurait dû aussi pour certains, dont b. benacerraf lui-même, avoir le Prix Nobel a démontré le lien entre les gènes Ir et le locus H-2 chez la souris (8). donc, les gènes du locus H-2 ou Hla chez l’homme ne codent pas uniquement pour les antigènes responsables de la compatibilité tissulaire, mais aussi pour les antigènes qui régulent la réponse immunitaire contre des antigènes étrangers, bactéries, virus etc. Les travaux de Mc Devitt ont été confirmés par Benacerraf (9-11) et les deux groupes vont poursuivre les recherches en étroite collaboration. Cependant, à cette époque, les techniques de biologie moléculaire sont en pleine évolution et la démonstration a été faite ensuite que les gènes Ir, contrairement aux conclusions de travaux initiaux, sont identiques aux gènes du CmH. Ces résultats ont permis de comprendre ensuite le mécanisme de reconnaissance d’un antigène par le système immunitaire.

des travaux antérieurs de b. benacerraf, Philip Gel, emil Unanue et d’autres auteurs ont conclu que les antigènes protéiques sont dénaturés et clivés par les enzymes protéolytiques des macrophages ou d’autres cellules présentatrices. C’est comme mentionné plus haut l’apprêtement, généralement nécessaire pour déclencher la réponse immune. À partir des résultats sur le

locus H-2, et de ses anciens travaux sur la «digestion» des antigènes, B. benacerraf a formulé l’hypothèse suivante en 1978 : les molécules de transplantation exprimées à la surface des macrophages des individus «répondeurs» interagiraient spécifiquement avec le ou les peptides provenant de l’apprêtement de l’antigène. Autrement dit, les molécules de transplantation, à travers cette interaction spécifique avec le peptide antigénique, agiraient en tant que mécanisme sélectif de l’immunité.

Cette hypothèse a fourni du travail à de nombreux laboratoires. C’est en 1985 qu’E. Unanue en a démontré l’exactitude. Il a mis en évidence, chez les animaux «répondeurs», la liaison du CmH et du peptide antigénique (Figure 4), alors qu’aucun peptide spécifique n’est lié au CmH chez les animaux non-répondeurs » (12). au même moment l’équipe de Jack Strominger à Harvard, travaillant sur le HLA, obtient une image par cristallographie aux rayons X, visualisant ainsi la présence d’un peptide dans le «sillon» formé par les molécules du complexe majeur d’histocompatibilité humain (13) (Figure 5). Cette image est l’aboutissement de 25 années de recherche sur la génétique de la réponse immune dont b. benacerraf a été un contributeur majeur.

Boston : «Harvard Medical School» Pour en revenir à la carrière

universitaire, son passage au NIH aura duré 2 ans. Ce qu’il espérait depuis longtemps lui est alors proposé : la chaire de Pathologie expérimentale à « Harvard medical School» à boston. Il hésite, car cela le conduit à quitter le NIH qu’il considère être un paradis pour mener à bien ses recherches. Cependant Annette est ravie et le pousse à accepter Harvard. b. benacerraf a 50 ans. Son projet de recherche n’est pas encore abouti. S’il accepte il lui faudra reconstruire un laboratoire avec de nouveaux collaborateurs. b. Paul et I. Green vont rester au NIH où scientifiquement ils s’épanouissent. Il devra s’adapter aux problèmes politiques que pose la direction d’un grand département universitaire et aussi initier et diriger d’autres projets. Il se sent malgré tout à la hauteur du défi et pense retrouver à boston le mode de vie qui était celui des Benacerraf à New York et dont ils ont gardé la nostalgie. Ils achètent, pour améliorer leur cadre de vie, une magnifique propriété à Cape Cod au sud de Boston, assortie d’une plage privée.

nombre de chercheurs en poste ne sont pas au niveau d’excellence requise. Pour avoir travaillé dans le département après son départ, je me souviens des propos critiques de certains, suggérant qu’il s’était comporté comme un «business man».

Le Contrôle Génétique de la Réponse Immune.

Quoi qu’il en soit, la plupart des chercheurs de l’équipe travaillent sur le projet phare: l’étude des antigènes de transplantation et leur rôle dans la réponse immune. Les antigènes de transplantation ou antigènes du complexe majeur d’histocompatibilité (CmH) sont des molécules exprimées à la surface des cellules, elles présentent un très grand polymorphisme. le système immunitaire est programmé pour reconnaître et identifier de telles molécules comme étrangères quand elles proviennent d’un autre individu, ce qui explique le rejet de greffes.

Ces molécules de transplantation ont d’autres propriétés : celles de se lier à des fragments peptidiques provenant d’un antigène apprêté par les macrophages, et ce afin de les présenter aux lymphocytes t et d’élaborer ensuite la réponse immune par les lymphocytes b (immunité humorale) ou par d’autres lymphocytes t effecteurs (immunité cellulaire) (Figure 2). D’autres cellules, en particulier les cellules dendritiques et les lymphocytes B sont aussi capables de présenter l’antigène.

Les travaux réalisés 1961 à New York chez le cobaye sont les prémices de ce qui deviendra l’étude du contrôle génétique de la réponse immunitaire et le rôle des gènes Ir. Notre futur prix Nobel a l’idée, en collaboration avec l’Institut Weissman en Israel, d’immuniser des cobayes avec un nouvel antigène obtenu par synthèse chimique, la poly-l-lysine (Pl couplé à l’hapten dNP (Pll-dNP). la Pll étant synthétique, donc homogène, provoque la synthèse d’anticorps de spécificité très restreinte. Le résultat inattendu est que 50% des cobayes produisent des anticorps anti-DNP, tandis que 50% ne répondent pas à l’antigène. Ces cobayes étant génétiquement hétérogènes, les résultats jettent les bases de la notion de gènes de la réponse immune « Ir genes ». Puis, l’équipe constate que les « non-répondeurs » pouvaient aussi produire des anticorps anti-DNP mais dans d’autres conditions de stimulation, alors qu’ils sont incapables d’élaborer une réponse concernant uniquement les cellules t, comme la réaction d’hypersensibilité de type retardée. Par conséquent, le contrôle

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N’étant pas diplômé d’Harvard, la première tâche qui lui incombe est de recevoir le diplôme de « master of arts », ce qui est une forme de certificat de naturalisation pour entrer, à ce niveau, dans la prestigieuse Université. Très vite, comme d’habitude, il demande et obtient des fonds importants pour ses projets de recherche et recrute de jeunes collaborateurs qu’il peut former selon ses méthodes. d’autre part, leurs émoluments étant plus faibles que ceux de chercheurs confirmés, il en engage davantage. Ensuite selon ses termes, l’excellence se réalise par le principe Darwinien qu’il croit particulièrement juste dans le domaine de la recherche, selon lequel, ne survivent que les mieux adaptés à leur milieu !! Une recrue particulièrement heureuse est celle d’e. Unanue qu’il connait déjà comme un immunologiste prometteur. Il l’aide à animer le département d’immunologie. Nous avons vu que ce dernier effectuait des avancées déterminantes sur la liaison peptide antigénique-CMH à la surface des cellules présentatrices. Il sera plus tard élu à la «National Academy of Sciences» comme son mentor. b. benacerraf se consacre aussi à l’enseignement en Immunologie qu’il partage également avec e. Unanue. Il doit aussi organiser les disciplines médicales de son département. Dans ces conditions, après beaucoup de détermination et d’efforts, les résultats sont au rendez-vous. Il considère aussi que la réputation d’un laboratoire scientifique n’est pas seulement due au nombre et au niveau de ses publications, mais aussi au nombre de ses étudiants et à leur succès dans leur carrière future. et ils sont très nombreux à avoir été formés par le laboratoire benacerraf. trois d’entre eux deviendront membres de la «National académie of Sciences», et six deviendront professeur à Harvard.

dix chercheurs et Universitaires français auront fait le voyage de boston : je citerai les Pr Jacques thèze et Patrice debré, le dr michel Pierres et le dr laurent Vidard, étudiant que je dirigeais à l’Institut Curie dans le laboratoire fondé par G. biozzi (14). la carrière de b. benacerraf va encore évoluer. Il refuse de diriger le prestigieux et richement doté «Memorial Sloan Kettering Institute» à New York, malgré les tentatives de séduction de laurance rockefeller, qui lui envoie pour une discussion à New York rien moins que son jet privé et une limousine.

Boston : le «Dana Farber Institute» entre temps, en janvier 1980, lui est

proposée la présidence de ce qui est devenu le dana Farber Cancer Insitute,

à Boston. Institut d’excellence en matière de recherche fondamentale et clinique contre le cancer. C’est aussi un hôpital. Situé à Boston et affilié à Harvard Medical School, B. Benacerraf continue à diriger la chaire d’immunopathologie et à diriger son propre laboratoire de recherche. Une des raisons pour lesquelles b. benacerraf accepte le « job » est son intérêt pour le transfert de l’information du laboratoire à la clinique.

l’immunologie avait beaucoup apporté à la biologie fondamentale ces dernières décades, mais avait eu assez peu de retombées cliniques, exceptées l’amélioration et la création de nouveau vaccins et surtout la transplantation d’organes. Cet effort vers la clinique doit être fait. Dans le monde entier, et particulièrement sous sa présidence au dana Farber, des progrès déterminants sont réalisés, comme la greffe de moelle osseuse autologue chez les patients leucémiques. le protocole consiste à prélever chez le patient sa moelle osseuse, la congeler après l’avoir purifiée des cellules tumorales par un anticorps monoclonal, lequel a été développé et caractérisé par l’équipe de Stuart Schlossman. Le patient est ensuite traité par une chimiothérapie sévère ou par une forte irradiation pour tuer ses cellules tumorales. la moelle osseuse préalablement purifiée est décongelée puis injectée au patient pour reconstituer à partir des cellules souches son tissu hématopoïétique: lymphocytes, polynucléaires, hématies, plaquettes.

Les honneurs, le prix Nobel.

Il confie dans le chapitre 19 de ses mémoires (1), qu’il ne s’est jamais surestimé mais qu’au contraire, il a été en proie toute sa vie à un manque de confiance en lui. Voilà ce qui semble étonnant pour la majeure partie de la communauté des immunologistes, en particulier pour moi-même qui l’ai un peu connu. Il lui a fallu, selon lui, beaucoup de temps et l’aide d’Annette pour se débarrasser de ce fardeau. Pourtant, très tôt la reconnaissance lui est tombée dessus. Nous avons vu que sa carrière a toujours été au plus haut niveau académique. de surcroît, en 1972 il a été élu à l’«american academy of arts and Sciences». en 1973 il a été élu à la « National Academy of Sciences », de 1973 à 1974 il a présidé l’ «american Association of Immunologists» et la « Federation of American Societies for experimental biology » de 1974 à 1975 et « l’International Union of Immunological Societies » de 1980 à 1983. Il a obtenu

le prix Nobel de médecine en 1980 et la Médaille Nationale pour la Science des mains du Président des etats-Unis à la maison-blanche en 1990.

L’histoire de l’annonce et de l’attribution du prix Nobel est racontée par Annette dans un livre qu’elle a publié en français (16) : la surprise au téléphone, les photographes, l’arrivée à dana Farber, la «standing ovation», les coupes de champagne et les félicitations venues du monde entier…. Un appel parmi d’autres est celui du Président du Vénézuéla qui l’a félicité en lui faisant part de la fierté du peuple, étant donné qu’il était le premier Vénézuélien à recevoir ce prix. B. Benacerraf confie qu’il s’est toujours senti mal à l’aise avec le degré de notoriété que donne cette récompense et qu’il s’est promis de ne jamais l’utiliser autrement que pour valoriser la recherche scientifique et la médecine, là où réside sa véritable compétence.

Epilogue

Quand cet homme à la culture cosmopolite fait un retour sur ce qui a été déterminant dans sa formation, il déclare que la culture classique française l’a amené à examiner et à analyser rationnellement toute chose, qu’elle lui a appris à organiser ses idées et ses projets expérimentaux avec méthode et précision. Cependant, il est aussi un admirateur de ce que l’amérique lui a apporté le plus : le respect de l’individu qui, selon lui, est vraiment la base de cette civilisation. Baruj benacerraf a été un acteur important dans la compréhension de la fonction du système immunitaire. la découverte du rôle des antigènes codés par le locus H-2 chez la souris et la découverte de l’équivalent Hla chez l’homme par J. Dausset, et leurs fonctions a permis de faire progresser les greffes d’organe et d’identifier le composant génétique de certaines pathologies.

Pour situer l’importance des découvertes en immunologie le bilan des prix Nobel de médecine montre que huit prix sont revenus à cette discipline depuis 1960 récompensant dix-sept lauréats dont quatre américains et quatre français.

le Professeur b. benacerraf, scientifique, enseignant, décideur et homme d’affaire, est décédé à Boston des suites d’une pneumonie le 2 août 2011 à l’âge de 90 ans.

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l’INteraCtION eNtre leS NeUtrOPHIleS, LES CELLULES B-1A et leS CellUleS deNdrItIQUeS PlaSmaCYtOÏdeS PrOVOQUe le dIabete aUtOImmUN

Julien Diana1,2

Yannick Simoni1,2

Laetitia Furio2,3

1Inserm U986, Paris 2Université Paris descartes Sorbonne Paris Cité3Inserm U781, Hôpital Necker, Paris.

1

brèves

Le diabète de type 1 (dt1) est une maladie auto-immune chronique dont l’incidence est

particulièrement élevée dans les pays développés et qui a augmenté de façon dramatique au cours de la dernière décennie à un taux de 3-4%. malgré l’efficacité des différentes interventions thérapeutiques comme le traitement par insuline ou le greffe d’ilôts pancréatiques les patients atteints du dt1 doivent toujours vivre avec une maladie chronique et leur espérance de vie peut être réduite de 15 ans en raison notamment de complications vasculaires (revue dans 1).

le dt1 est souvent décrit de manière réductrice comme une pathologie ayant pour origine la destruction des cellules β pancréatiques productrices d’insuline par des lymphocytes T auto-réactifs. Il a aussi été démontré que les cellules dendritiques conventionnelles ont un rôle primordial, en effet après avoir capturé les antigènes provenant des cellules β, elles migrent dans les ganglions drainants et y activent les lymphocytes T auto-réactifs (revue dans 2). Le rôle protecteur des lymphocytes t régulateurs a lui aussi été activement exploré notamment dans les modèles animaux tel que la souris NOD (non-obese diabetic) (3). Au cours de la dernière décennie des progrès étonnants ont été effectués dans notre compréhension des mécanismes de destruction des cellules β, étape finale du développement de la maladie. Ceci a permis de mettre au point et de tester plus d’une douzaine de nouvelles thérapies chez les patients diabétiques. Cependant, les résultats de ces essais cliniques ont été jusqu’à présent décevants soulignant le besoin d’explorer de nouveaux champs de recherche dans la compréhension du dt1 (4).

depuis de très longues années, nombreux types de cellules immunitaires ont été identifiés dans l’infiltrat des ilots pancréatiques chez l’homme et chez la souris et ce dès les premières semaines après la naissance (5). Pourtant, le rôle de certaines cellules au cours des différentes étapes du développement de la maladie, en particulier durant les premières étapes du diabète, reste très mal connu. dans notre récente étude publiée dans Nature medicine nous avons montré que durant les premières semaines postnatales chez la souris NOd une interaction entre différentes cellules

rÉFÉreNCeS

1. baruj benacerraf, m.d. 1998. From Caracas to Stockholm. Prometheus books NY. 2. Old Jl 1985. tumor Necrosis Factor. Science 230:630-6323. Biozzi G et al 1953. Quantitative study of the granulopectic activity of the reticulo-endothellial system. Br J exp Pathol 34:441-4574. Biozzi G et al 1958. Exploration of the phagocytic function of the reticuloendothellial system with heat denatured human serum albumin labeled with I131 and application to the measurement of liver flow in normal man and in some pathologic conditions. J lab Clin med 51:230-239.5. Old LJ et al 1959. Effect of bacillus Calmette-Guérin (BCG) infection on transplanted tumors in the mouse. Nature 184 :291-292.6 Bluestein HG et al 1971. Specific immune response genes of the guinea pig. J exp med 134:1538-1544.7. dausset J 1973. the Hl-a chromosome complex. Nouv Press med 31:2023-2028. 8. McDevitt HO & Chinitz A 1969. Genetic control of antibody response: relationship between immune response and histocompatibility (H-2) type. Science 163:1207-1209.9. Siskin GW & Benacerraf B 1969. Cell selection by antigen in the immune response. adv Immunol10:1-50.10. Kapp, JA et al 1974. Genetic control of immune of lymphocyes and macrophages. J exp med 138:1194-1212.11. Dorf ME & Benacerraf B 1975. Complementation of H-2 linked Ir genes in the mouse. Proc Nat acad Sci USa 72:3671-3675.12. Weaver CT & Unanue ER 1990. The costimulatory function of antigen-presenting cells. Immunol today 11:323-329.13.Gauthier l et al 1998. expression and crystallization of the complex of Hla-dr2 (dra, drb1 1501) and an immunodominant peptide of human myelin basic protein. Proc Nat acad Sci USa 95:11828-1133.14. Vidard l et al 1992. Processing and presentation of ovalbumin in mice genetically selected for antibody response. J Immunol 149:2165-2158.15. Köhler G & Milstein C 1975. Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity Nature 256:495-497. 16. Annette Dreyfus Benacerraf 1997. l’Odyssée d’une Jeune Fille de bonne Famille, Edition Tirésias, Paris.

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du système immunitaire inné prend place dans les ilôts pancréatiques et que cette interaction est cruciale pour le développement du diabète auto-immun (6).

Nous avons observé que dès la deuxième semaine d’âge, les ilôts pancréatiques des souris NOD femelles sont infiltrés par des cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs), des neutrophiles et des lymphocytes de type b-1a. Ce recrutement de cellules immunitaires innées est transitoire puisque ces cellules sont quasiment indétectables à six semaines d’âge. Il est important de noter que ces cellules innées sont absentes des ilôts pancréatiques des souris avec un fond génétique non-autoimmun, telles que les souris C57bl/6 ou les souris

balb/c. a trois semaines d’âge, les ilôts pancréatiques des souris NOD sont caractérisées par une production importante d’IFN de type I sécrété par les pDCs activées. Par ailleurs, en utilisant des antagonistes des voies TLR nous avons démontré que l’activation des pDCs dans les ilôts pancréatiques dépendait de la voie tlr9 (6).

Nous avons ensuite décortiqué les mécanismes cellulaires conduisant à l’activation des pDCs dans les ilôts pancréatiques des souris NOD. L’utilisation de différents anticorps déplétants nous a révélé que l’activation des pdCs requiert la présence des cellules b-1a et des neutrophiles. de manière intéressante nous avons observé que les cellules b-1a dont le nombre est maximum à deux semaines d’âge dans

les ilôts pancréatiques, produisaient des immunoglobulines spécifiques de l’ADN (IgG anti-ADN). Il a été précédemment démontré que les IgG anti-ADN permettent la rentrée de l’ADN dans le cytoplasme des pDCs via le récepteur Fcγ et ainsi l’activation de la cellule via le tlr9 présent dans les endosomes (7).

l’étude des neutrophiles des ilôts pancréatiques à trois semaines d’âge, a révélé que ces cellules produisaient de grandes quantités de peptide CRAMP (cathelicidin-related antimicrobial peptide). Ce peptide présente la particularité de se lier à l’adN extracellulaire, ainsi formant un complexe capable d’activer la production d’IFN de type I par les pdCs via le tlr9 comme cela a déjà été montré dans le psoriasis (8). Par ailleurs, nous

Figure 1. Représentation schématique des interactions entre les cellules immunitaires innées au sein du pancréas des souris NOD initiant le diabète auto-immun. Chez les jeunes souris NOD, lorsque une mort physiologique des cellules b survient, un dialogue s’établit entre différentes cellules immunitaires innées infiltrant le pancréas et conduit au développement du diabetes de type 1. Une vague de mort physiologique des cellules b survient à l’âge de 2-3 semaines (1), induisant la libération d’ADN du soi dans le milieu extracellulaire et la sécrétion de différentes de cytokines/chimiokines (2). Ces dernières vont induire le recrutement de cellules B-1a, de neutrophiles et de pDCs dans le pancréas. Les cellules B-1a activés produisent des IgG anti-ADN (3) qui vont activer les neutrophiles et induire leur sécrétion du peptide CRAMP qui se lie à l’ADN extracellulaire (4). Ensuite, l’ADN, les IgG anti-ADN et le peptide CRAMP forment des complexes immuns (5) qui vont être endocytés par les pDCs. Ces complexes activent des pDC par les voies TLR9-MyD88, conduisant à la production d’IFN de type I dans les ilôts pancréatiques (6). Puis, l’IFN de type I induit la maturation cDC, et peut aussi avoir un impact direct sur les cellules b en induisant leur sécrétion de cytokines/chimiokines (7). Les cDC activées migrent dans les ganglions lymphatiques pancréatiques et vont présenter les antigènes des cellules b aux lymphocytes T naïfs auto-réactifs (8). L’activation des cellules effectrices et la stimulation des cellules b cibles vont conduire à la destruction de ces dernières et la survenue du diabète auto-immun (9).NOD: non-obese diabetic; pDC: cellule dendritique plasmacytoïde; CRAMP: cathelicidin-related antimicrobial peptide; cDC: cellule dendritique conventionnelle; Teff: T effecteur.

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reFereNCeS

1. Tooley JE et al 2012. New and future immunomodulatory therapy in type 1 diabetes. trends mol med 18:173-781.

2 lehuen a et al 2010. Immune cell crosstalk in type 1 diabetes. Nat rev Immunol 10:501-513.

3 tang Q et al 2008. Central role of defective interleukin-2 production in the triggering of islet autoimmune destruction. Immunity 28:687-697.

4 Herold KC & Bluestone JA 2011. Type 1 diabetes immunotherapy: is the glass half empty or half full? Sci transl med 3:95fs1.

5 Dahlen E, et al. 1998. Dendritic cells and macrophages are the first and major producers of TNF-α in pancreatic islets in the nonobese diabetic mouse. J Immunol 160:3585-3593.

6 Diana, J et al 2013. Crosstalk between neutrophils, b-1a cells and plasmacytoid dendritic cells initiates autoimmune diabetes. Nature medicine 19:65-73.

7 means tK et al. 2005. Human lupus autoantibody-DNA complexes activate DCs through cooperation of CD32 and tlr9. J Clin Invest 115:407-417.

8 lande r et al. 2007. Plasmacytoid dendritic cells sense self-DNA coupled with antimicrobial peptide. Nature 449:564-569.

9 Mathis, D et al 2001. β cell death during progression to diabetes. Nature 414:792–798.

10 Turley S et al 2003. Physiological β cell death triggers priming of self-reactive T cells by dendritic cells in a type-1 diabetes model. J exp med 198:1527–1537.

11 O’Brien BA et al 2006. A deficiency in the in vivo clearance of apoptotic cells is a feature of the NOd mouse. J autoimmun 26:104–115

12 Valle A et al 2013. Reduced circulating neutrophils precedes and accompanies type 1 diabetes. diabetes sous presse.

13 Citro A et al 2012. CXCR1/2 inhibition enhances pancreatic islet survival after transplantation. J Clin Invest 122:3647-3651.

pour déclencher le développement du diabète chez la souris NOd.

enfin, l’intervention d’un type cellulaire supplémentaire pourrait être nécessaire pour expliquer que ce mécanisme pathologique n’est retrouvé que chez la souris NOd : le macrophage. en effet, au moment de la mort des cellules b, les macrophages sont recrutés dans les ilôts pancréatiques indépendamment du fond génétique des souris, autoimmunes ou non, pour assurer la clearance des débris cellulaire. Par contre il a été montré que ces macrophages sont défectueux chez la souris NOd, ce qui se traduit par l’accumulation de débris cellulaires dans le milieu extracellulaire dont de l’adN fournissant ainsi l’élément nécessaire à l’activation des pdCs par le tlr9 (11).

de manière remarquable, le mécanisme que nous décrivons apparaît comme étant un trait commun à de nombreuses maladies auto-immunes ou auto-inflammatoires tel que le lupus, le psoriasis ou l’athérosclérose. Enfin, les résultats de deux études récentes semblent indiquer que nos découvertes chez la souris NOd, et notamment le rôle délétère des neutrophiles, pourrait être aussi pertinent chez les patients diabétiques (12,13). En effet, la première étude montre que la fréquence des neutrophiles est diminuée dans le sang circulant des patients avant la survenue du diabète. de plus, la présence des neutrophiles n’est détectée que dans le pancréas de patients diabétiques et non chez les sujets contrôles ou de patients atteints d’un diabète de type 2 (12). La seconde étude jette les premiers jalons d’une stratégie thérapeutique visant les neutrophiles dans la prévention du diabète (13). Cette étude, menée en parallèle chez la souris et chez l’homme, dans le contexte de greffe d’ilôts pancréatiques, montre que le blocage du recrutement des neutrophiles dans les ilôts greffés permet d’augmenter de manière significative la survie des ilôts greffés et ainsi de prévenir le retour à la dépendance à l’insuline des patients traités.

en conclusion, ces deux études chez l’homme, ainsi que notre étude chez la souris NOd, ouvrent des perspectives quant à de nouvelles cibles

thérapeutiques pour la prévention ou le traitement du diabète auto-immun. Cependant, ceci implique que de nouveaux outils diagnostiques soient mis au point pour identifier ces évènements immunitaires précoces chez les patients à risque.

avons montré que l’activation des neutrophiles dans les ilôts pancréatiques est dépendante des Fcrg et des IgG produites par les cellules B-1a. Enfin in vitro nous avons démontré que les IgG anti-ADN, le peptide CRAMP et le dNa extracellulaire forment un complexe tripartite permettant une activation synergique des pDCs et leur production d’IFN de type I dans les ilôts pancréatiques.

Une question restait en suspens : quel était l’élément déclencheur de cette cascade d’activation de ces cellules immunitaires innées dans les ilôts pancréatiques? Le mécanisme que nous décrivons se déroule spécifiquement durant les premières semaines d’âge chez la souris NOd. Il a été observé que durant cette période un phénomène physiologique se déroule dans le pancréas : une vague de mort des cellules β (9). Cette mort cellulaire des cellules β qui a été observée chez de nombreux mammifères, a été attribuée à l’organogénèse et/ou aux changements d’alimentation au moment du sevrage. Par ailleurs certaines études ont montré que chez la souris NOd, la mort des cellules β se traduit par un relargage important d’antigènes du soi et est ainsi nécessaire au développement ultérieur du diabetes (10). de manière importante, en induisant ou en bloquant la mort des cellules b, nous avons observé que la mort des cellules b est à l’origine de la cascade immunitaire que nous avons identifiée dans le pancréas de la souris NOd.

ainsi, en assemblant toutes les pièces de ce puzzle physiopathologique (Figure 1), nous arrivons à la conclusion que chez la souris NOd, au moment de la mort physiologique des cellules b un relargage important d’antigènes du soi dont de l’adN intervient dans le milieu extracellulaire. Nous avons aussi observé que de nombreuses cytokines et chimiokines sont sécrétées permettant le recrutement et/ou de l’activation des cellules immunes innées. Les cellules B-1a activées vont produire des IgG anti-ADN capables d’activer les neutrophiles par leur Fcrg. Les neutrophiles activés sécrètent du peptide CRAMP permettant la formation d’un complexe ADN/anti-adN IgG/CramP, ainsi induisant la production d’IFN de type I par les pdCs via le tlr9. Comme nous le montrons, en utilisant différents anticorps déplétant, chaque élément de ce puzzle cellulaire est nécessaire durant les premières semaines d’âge

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INFlammatION et deGatS VaSCUlaIreS lOrS deS INFeCtIONS Par NeISSerIa meNINGItIdISMarie-Paule Fernandez-Gerlinger1,2

Guillaume Duménil1,2

1 Inserm U970, Paris Centre de recherche Cardiovasculaire2 Université Paris descartes, Faculté de médecine Paris descartes.

guillaume.dumenil@inserm.fr

Neisseria meningitidis, ou méningocoque, est une bactérie pathogène pour

l’homme uniquement. elle provoque deux pathologies distinctes, la méningite et le sepsis, ou une combinaison des deux (1). le taux de mortalité des méningites méningococciques varie de 16 a 52% (1), tandis que celui du sepsis évoluant vers le choc septique reste élevé à une fréquence d’environs 90%, malgré un traitement antibiotique (2).

des études histologiques post mortem ont révélé la présence d’agrégats bactériens dans la lumière des vaisseaux de plusieurs organes dont la peau, site caractéristique de l’infection (3). En effet, les atteintes cutanées cliniques, sous forme de pétéchies et de purpura, sont considérées comme une des spécificités de l’infection par cette bactérie, en particulier chez l’enfant, et sont présentes dans 28 à 78% des cas (1). les dommages vasculaires décrits sont des vasculites avec un infiltrat inflammatoire perivasculaire. des troubles de l’hémostase tels qu’une congestion vasculaire et une thrombose ont également pu être observés. la perte d’intégrité vasculaire (4) est révélée par la présence de globules rouges à l’extérieur des vaisseaux avec un œdème local ? Si l’importance des dégâts vasculaires a été mise en évidence par des études cliniques, ces dernières ne permettent toutefois pas d’apprécier les étapes initiales de la pathogénie. De plus, les facteurs bactériens impliqués et la séquence des évènements entraînant les lésions histologiques observées, dont la formation des agrégats bactériens, restent à ce jour peu connus, ainsi que leur importance dans la pathologie de l’infection. Pour répondre à ces questions, des modèles expérimentaux chez l’animal sont nécessaires. dans le domaine des maladies infectieuses, et plus particulièrement dans l’étude des infections invasives, se pose le problème de la spécificité d’espèce dans les interactions entre le pathogène et son hôte. En effet, comment établir un modèle expérimental valide lorsque l’agent n’est pathogène que pour l’homme ? Pour palier cet obstacle, de nouveaux modèles de souris «humanisées» ont été développés. Ces souris peuvent être modifiées génétiquement par l’introduction de gènes humains via la technique du knock-in (5) ou par délétion de gènes murins par knock-out (6). d’autres modèles consistent en une greffe de cellules souches humaines (7) qui remplacent le système immunitaire de la souris par celui de l’homme ou encore en une greffe de

divers tissus humains, tels que le foie ou des fragments d’intestin) (8).

Pour le méningocoque, l’analyse des études post-mortem nous a permis de formuler l’hypothèse que l’adhésion vasculaire serait une étape essentielle à la pathogénie. ensuite, les résultats des études in vitro ont permis d’identifier des facteurs bactériens favorisant l’adhésion. Parmi eux, les pili de type IV (Pt4) semblent jouer un rôle central (9). Il s’agit d’appendices extracellulaires présents à la surface de nombreuses bactéries à Gram négatif, structures dynamiques permettant leur adhésion et leur motilité. Comme l’adhésion médiée par les PT4 est spécifique d’espèce, l’infection de souris ne reproduit pas cette étape clé de l’infection. A ce jour, le récepteur cellulaire humain des Pt4 de N.meningitidis reste inconnu. de ce fait, un modèle de souris modifiée génétiquement n’est pas réalisable à ce stade. Pour étudier l’impact de l’adhésion bactérienne au cours des méningococcémies, nous avons développé et validé un modèle expérimental basé sur la greffe de peau humaine chez la souris, dans lequel des vaisseaux dermiques humains sont introduits (1). Une partie de la peau humaine de 200 μm d’épaisseur incluant l’épiderme et le derme papillaire contenant une abondance de capillaires est greffée sur des souris immunodéficientes (SCID/Beige) (11). La création d’anastomoses entre les vaisseaux murins et humains aboutit à un réseau vasculaire hybride humain dans la greffe et murin dans le reste de l’animal.

Apres l’injection par voie intraveineuse de bactéries dans l’animal greffé, N. meningitidis s’associe aux microvaisseaux du greffon humain. Aucune adhésion n’est détectée ni dans les vaisseaux murins, ni dans les autres tissus de l’animal (Figure). Comme chez l’homme, la présence de bactéries a été observée dans la lumière des vaisseaux humains, tapissant l’endothélium ou formant des agrégats, voire remplissant la totalité de la lumière du vaisseau. Ces données montrent ainsi que l’introduction de vaisseaux humains est suffisante pour permettre l’interaction entre N. meningitidis et les microvaisseaux. Cette adhésion est médiée par les Pt4 car aucune bactérie n’a été détectée dans la peau humaine greffée suite à une infection de l’animal avec des souches bactériennes déficientes en pili de type IV, malgré une densité bactérienne circulante équivalente à celle de la souche

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l’infection méningococcique in vivo avec une différence entre les dommages vasculaires observés après 6 heures et ceux plus prononcés observés après 24 heures. Sur le plan histologique, la totalité des souris infectées présentent une congestion modérée ou sévère avec un engorgement vasculaire et une thrombose vasculaire associée à des amas fibrino-plaquettaires. La fuite vasculaire avec perte de l’étanchéité de l’endothélium est visible et varie depuis de petites hémorragies périvasculaires jusqu’à une fuite massive de globules rouges dans les tissus. Ces dégâts sont également observés a l’échelle macroscopique, puisque 30% des animaux ont développé des taches purpuriques, contrairement aux souris contrôles, malgré la petite taille de la greffe dans ce modèle, ce qui est comparable aux données cliniques (1). les mécanismes déclenchant ces dégâts restent à découvrir. L’inflammation locale joue-t-elle un rôle dans l’altération de l’intégrité du vaisseau et le développement de lésions cutanées ? l’ensemble de ces résultats souligne l’importance des évènements locaux dans l’infection par N. meningitidis, contrairement à l’idée d’infection systémique qui lui était attribuée jusqu’alors.

au-delà de la compréhension des mécanismes de l’infection par N.meningitidis, ce nouveau modèle devient un outil intéressant pour évaluer de nouvelles stratégies préventives qui reste une approche clé du fait de la sévérité et de la rapidité d’évolution des méningococcémies. Un effort à grande échelle est actuellement en cours en recherche industrielle et académique

Figure : Caractérisation de l’infection par le méningocoque pendant une période de 6 heures des animaux greffés avec de la peau humaine. A, Immunohistologie montrant des agrégats bactériens ayant colonisés la lumière d’un capillaire de la peau. Bactéries en vert (GFP), paroi de l’endothélium humain en rouge (Lectine UEA) et noyaux cellulaires en bleu (DAPI). B, Comptage du nombre de bactéries associées à la peau humaine et murine après dissociation mécanique de la peau. La moyenne et l’écart type sont indiqués.

pour l’élaboration de vaccins contre le sérogroupe B. En effet, il n’y a pas encore de vaccin commercialisé contre le sérogroupe b bien qu’il soit le plus prévalent en France et en europe de l’ouest. Le candidat vaccin de Novartis a par exemple reçu une opinion positive du CHmP (Committee for Medicinal Products for Human Use) de l’ema (European Medicines Agency) et semble prometteur (13). Cependant, l’évaluation de l’efficacité de ces vaccins dans des modèles expérimentaux est une étape pré clinique indispensable et reste un facteur limitant dans le développement de vaccins anti-méningococciques.

d’une façon plus générale, ce modèle pourrait aussi servir à l’étude d’autres pathogènes à l’origine de sepsis. En effet, si ce dernier est désormais décrit et adapté pour N. meningitidis, il pourrait être étudié pour d’autres bactéries de ce type ou d’autres agents pathogènes entraînant les mêmes types de lésions, en particulier dans les situations de sepsis accompagnées de purpura provoquées par des pathogènes comme le Streptococcus pneumoniae et Staphylococcus aureus.

De même, il pourrait être utilisé pour l’étude de pathogènes entraînant des lésions cutanées de type fasciites nécrosantes, associées à des atteintes systémiques sévères et des troubles de la coagulation, tels que les Streptococcus pyogenes ou Clostrudium perfringens.

Bien que ce modèle soit prometteur pour de futures études, il ne peut pas reproduire tous les aspects physiopathologiques de l’infection humaine à N. meningitidis, tels

sauvage. les Pt4 sont donc des facteurs de virulence importants impliqués dans l’association à l’endothélium vasculaire humain in vivo.

Comme dans les cas humains, l’infection des souris greffées est associée à une réponse inflammatoire. Chez l’homme, le syndrome de réponse inflammatoire systémique ou SrIS varie selon le pathogène introduit dans l’organisme. Il s’agit d’un premier niveau de réponse pouvant évoluer vers le sepsis, puis vers le sepsis sévère et enfin le choc septique. La régulation anormale de l’inflammation, ou «tempête de cytokines», est une caractéristique importante du choc septique (12). Malgré la petite taille de la greffe de peau humaine par rapport à la surface corporelle de l’animal, la production d’interleukine-6 (IL-6) et IL-8 humaines est détectable dans le sérum des animaux greffés et infectés. L’origine de ces cytokines n’est pas clairement établie, mais il est vraisemblable que les cellules endothéliales humaines, en contact direct avec le pathogène, en soient la source. En effet, des résultats de cultures in vitro montrent que les cellules endothéliales humaines (HUVeC) exposées à N. meningitidis produisent de l’Il-6 et de l’Il-8. L’ensemble de ces observations suggère que l’endothélium est un médiateur clé dans la réponse à l’infection méningococcique in vivo. l’analyse microscopique des vaisseaux infectés a également montré une augmentation de l’infiltration de cellules inflammatoires, dont les polynucléaires neutrophiles, entre 6 et 24h après l’infection. Des bactéries phagocytées par ces cellules sont d’ailleurs fréquemment observées. l’adhésion bactérienne est essentielle au déclenchement de cette cascade de l’inflammation puisque la production de cytokines et le recrutement de cellules inflammatoires ne sont pas détectés chez les souris infectées avec les souches non-adhérentes (Pt4-). bien que nous ne connaissions pas les mécanismes par lesquels l’adhésion déclenche l’inflammation, cette réponse inflammatoire intense observée dans le tissu pourrait être liée a des concentrations locales élevées de certains facteurs bactériens comme le lPS, secondaires à l’adhésion. D’autres facteurs tels que les altérations de la circulation sanguine et les lésions vasculaires, pourraient aussi déclencher le signal d’inflammation d’origine endothélial.

les dégâts vasculaires observés dans les études cliniques sont également constatés dans le modèle de xénogreffe. Celui-ci fournit pour la première fois des informations sur la cinétique de

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que les aspects systémiques et le franchissement de l’épithélium du nasopharynx ou de la barrière hémato-encéphalique. En effet, les signaux inducteurs du passage de la colonisation vers la voie systémique ou de l’invasion du liquide céphalo-rachidien ne sont pas connus. malgré des avancées significatives sur le sujet, du progrès reste à faire pour comprendre ces pathologies complexes qui impliquent des tissus très différents.

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BIG-BANG, UNE PrOteINe aSSOCIee aUX JONCtIONS de l’ePItHelIUm INteStINal de drOSOPHIle, eSt reQUISe POUr maINteNIr la tOleraNCe ImmUNItaIre aUX baCterIeS COmmeNSaleSFrançois BonnayJules HoffmannNicolas MattJean-Marc Reichhart

CNrS Unité Propre de recherche 9022Institut de Biologie Moléculaire et Cellulaire, Université de Strasbourg

bonnay@unistra.frn.matt@ibmc.u-strasbg.fr

L’immunité innée est un mécanisme de défense conservé entre les insectes

et les mammifères qui permet une réponse rapide et peu spécifique. La mise en jeu de cette réponse selon les concepts énoncés par Charles Janeway en 1989 et Polly Matzinger en 1994 implique respectivement la reconnaissance de déterminants microbiens ou de signaux de danger. au cours des vingt dernières années notre laboratoire a utilisé le modèle de la mouche du vinaigre, ou drosophile pour explorer les chemins moléculaires qui sous-tendent l’immunité innée. Ceci a permis non seulement l’unification des théories de C. Janeway et P. Matzinger (1) mais aussi d’identifier les voies TOLL et Imd impliqués dans le relais du signal immunitaire jusqu’aux facteurs de transcription de type NF-κB, chargé d’activer la transcription des gènes codants les peptides antimicrobiens (Pam) (pour revue, 2).

Comme tous les insectes, la drosophile est un organisme à circulation ouverte. en conséquence, lorsque des microbes pénètrent dans la cavité générale de la drosophile, un seul organe, le corps gras, équivalent du foie des mammifères, est chargé d’inonder le liquide sanguine, appleé hémolymphe, de peptides antimicrobiens (pour revue, 3). Ceci définit la réponse systémique qui est la mieux caractérisée chez la mouche du vinaigre. la réponse immunitaire innée au niveau des épithéliums est moins comprise. Toutefois, cette réponse est essentielle chez les métazoaires, en étant en contact permanent avec une grande variété de microorganismes. Ceci est d’autant plus vrai chez la drosophile qui se nourrit en grande partie de fruits en décomposition, un terrain favorable au développement de bactéries pathogéniques dont elle doit se défendre (4). en cas d’invasion de l’intestin par des bactéries enthomopathogènes, la survie des drosophiles dépend essentiellement de la synthèse de radicaux oxygénés (rOS) et de PAM par l’épithélium intestinal (pour revue, 2). Ces agents vont, par leur action conjointe, stopper la croissance bactérienne et éliminer les micro-organismes. Chez la drosophile, les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la synthèse des rOS, en réponse aux bactéries, sont encore peu connus. en revanche, nous savons que la synthèse des PAM est activée

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par la reconnaissance d’un constituant de la paroi des bactéries à Gram Négatif : le méso-diaminopymélique-type peptidoglycane (pour revue, 2). Ce motif microbien est reconnu par le récepteur transmembranaire Peptidglycan-Recognition Protein LC (PGRP-LC), qui active la voie de signalisation NF-κB «immune deficiency» (IMD). L’activation de cette voie culmine en l’importation nucléaire du facteur NF-κB «Relish», qui induit au niveau transcriptionnel l’expression des PAM (5). Toutefois, cette réponse locale doit être finement régulée afin de prévenir ses effets délétères et l’altération de la fore commensale endogène (6). a cette fin, des mécanismes permettant de tolérer la flore commensale endogène existent chez la drosophile et l’Homme. La rupture de cette tolérance immunitaire entraîne la survenue de maladies comme la colite ulcéreuse et la maladie de Crohn, qui entraînent une inflammation de longue durée du colon, et augmentent ainsi le risque de développer un cancer colorectal (7).

récemment, notre laboratoire a établi un crible génétique afin d’identifier de nouveaux gènes impliqués spécifiquement dans les mécanismes moléculaires de l’immunité intestinale à l’aide d’un crible génétique. Ce crible a permis l’identification de big-bang (bbg ; CG42230), un gène codant plusieurs isoformes de protéines à domaines PdZ (PSd-95, discs-large, ZO-1), associées à la membrane cytoplasmique et exprimées au niveau de l’épithélium intestinal chez la drosophile.

Dans cette étude récemment publiée (8), nous avons démontré que les drosophiles mutantes nulles pour le gène bbg possèdent une longévité réduite liée au développement d’une «inflammation chronique» au niveau de l’intestin. En effet, ces deux phénotypes sont abolis lorsque nous retirons la flore intestinale endogène par traitements antibiotiques. Nous avons également établi que la protéine bbG est localisée au niveau des jonctions septées, l’équivalent des jonctions serrées chez les vertébrés. L’organisation de ces jonctions est compromise en l’absence de bbG, ce qui rend les mutants bbg sensibles aux infections bactériennes intestinales. Collectivement, nos résultats mettent en évidence le rôle de la protéine BBG et des jonctions septées dans le maintien du subtil équilibre entre réponse et tolérance immunitaire dans l’intestin.

BBG est requise pour la longévité et la tolérance immunitaire dans l’intestin

Afin d’évaluer la capacité de l’épithélium intestinal à se défendre contre les infections bactériennes en absence de bbG, nous avons étudié dans l’intestin, l’activation d’un gène rapporteur reflétant le niveau d’activation de la voie IMD. Étonnamment, nous avons pu montrer que la voie IMD est activée en permanence dans l’épithélium intestinal même en absence d’infection. Cette activation constitutive de la voie IMD augmente et s’étend postérieurement sur l’intestin moyen avec l’âge chez les mutants comme chez les sauvages, avec néanmoins une cinétique plus rapide chez les drosophiles bbg.

Dans l’objectif d’établir si cette activation chronique de la réponse immunitaire innée était délétère, ou non, pour la drosophile nous avons estimé son impact sur la longévité. Nourries sur un milieu à base de farine de maïs, la durée de vie moyenne (temps pour lequel 50% de la population vit encore, lt50) des drosophiles sauvages est de 70 jours. Cette longévité moyenne est réduite de 30 jours chez les mutants

nuls pour bbg, démontrant que ce gène joue un rôle essentiel dans la longévité de la drosophile.

Afin de déterminer si la mortalité et l’activation de la voie IMD accrues étaient d’origine microbienne, nous avons retiré la flore endogène de l’intestin des drosophiles sauvages et bbg en les nourrissant par un milieu de base complémenté par un mélange d’antibiotiques. L’activité du rapporteur de la voie IMD au niveau de l’intestin moyen antérieur est réduite chez les drosophiles traitées germ-free-like (GFl) sauvages et bbg. en outre, la longévité des mutants bbg GFl (lt50 : 53 jours) est significativement améliorée et se rapproche de celle des sauvages GFl (lt50 : 62 jours), ce qui montre que l’absence de bbG est responsable d’une intolérance des drosophiles pour leur flore intestinale endogène.

BBG participe à l’organisation des jonctions septées dans l’intestin et joue un rôle protectif contre l’ingestion de bactéries entomopathogènes

Pour mieux comprendre la fonction de bbG, nous avons voulu dans un

Rôle de Big-bang et des jonctions septées dans le maintien de la tolérance et des défenses immunitaires dans l’intestin de drosophileChez des mouches sauvages, la présence de la flore bactérienne endogène provoque une réponse immunitaire de faible ampleur dans l’épithélium intestinal, caractérisée par la production de peptides anti-microbiens (PAM) et de radicaux oxygénés (ROS), via l’expression de l’enzyme Dual-Oxydase (DUOX). En outre, en contexte sauvage, la structure des jonctions septées, équivalent fonctionnel des jonctions serrées des mammifères, assure l’étanchéité de l’épithélium intestinal et prévient ainsi le passage de bactéries entomopathogènes provoquant des septicémies mortelles, telles que Pseudomonas aeruginosa.Notre étude a identifié une nouvelle protéine associée aux jonctions septées : Big-bang. En son absence, ou en l’absence de Coracle, autre protéine structurante des jonctions septées, les jonctions septées sont élargies et désorganisées, ce qui provoque une plus grande perméabilité de l’épithélium intestinal vis à vis des bactéries entomopathogènes et engendre une pathologie accélérée. De plus, ces mutants développent une inflammation chronique provoquée par leur flore endogène, qui se traduit notamment par une production accrue de peptides anti-microbiens. Cette pathologie inflammatoire augmente avec l’âge et provoque in fine, la mort prématurée des drosophiles.

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premier temps clarifier sa localisation tissulaire sur des coupes de tissus de drosophile adulte, à l’aide d’un anticorps dirigé contre la partie C-terminale de la protéine bbG, commune à toutes ses isoformes. en réalisant cet immunomarquage, nous n’avons pu détecter de protéines bbG qu’au niveau de l’épithélium du tractus digestif. La protéine BBG est détectable au pôle apical et le long de la surface apico-latérale des cellules épithéliales. La distribution de BBG sur le côté latéral coïncide avec celle de Coracle, une protéine de la superfamille 4.1 des protéines cytoplasmiques associées aux membranes, connues pour participer à la structure des jonctions septes chez les insectes et aux jonction serrées chez les mammifères.

Afin d’observer le rôle de BBG dans la mise en place des jonctions septées et les conséquences de son absence, nous avons réalisé une observation par microscopie électronique à transmission de coupes ultrafines d’intestin moyen de drosophiles sauvages. Ces observations ont mis en évidence, au niveau des jonctions septées, un espace intercellulaire de 20 nm accompagné d’une structure dense. Les jonctions septées des mutants bbg en revanche, ne présentent pas cette structure dense et sont élargies à 30 nm entre les deux membranes plasmiques. de la même manière, en retirant l’expression de Coracle, élément central des jonctions septées, nous observons un élargissement de l’espace intercellulaire des jonctions septées similaire, ce qui démontre que l’absence de Coracle ou de bbG désorganise et relâche les jonctions septées. Cet élargissement des jonctions septées observé dans l’intestin des mutants bbg n’est néanmoins pas suffisant pour le rendre perméable aux molécules de grandes tailles, comme le bleu dextran.

en revanche, les drosophiles mutantes nulles pour bbg ou déficientes pour Coracle présentent un taux de survie diminué aux infections par ingestion de bactéries entomopathogènes capables de traverser la barrière intestinale (Serratia marcescens db11, Pseudomonas aeruginosa PA14). Cette susceptibilité à l’infection orale par Pseudomonas aeruginosa Pa14 est corrélée par le passage accru et plus rapide de la bactérie dans la cavité générale des drosophiles mutantes nulles pour bbg par rapport aux drosophiles sauvages. Ces résultats montrent que bbG et

Coracle sont requis pour prévenir les infections intestinales et illustrent plus globalement le rôle déterminant des jonctions septées dans les mécanismes de défense épithéliaux.

Conclusion

Chez la drosophile, les jonctions septées constituent l’équivalent fonctionnel des jonctions serrées des mammifères et possèdent une fonction déterminante pour l’étanchéité de la barrière épithéliale. Nous montrons dans cette étude que BBG est une nouvelle protéine faisant partie intégrante des jonctions septées de l’épithélium intestinal de la drosophile. En effet, la protéine BBG est localisée au niveau apico-latéral des entérocytes et sa présence est requise pour l’intégrité des jonctions septées. En l’absence de BBG, ces jonctions sont désorganisées et laissent des pathogènes invasifs tels que P. aeruginosa ou S. marcescens traverser plus rapidement la barrière intestinale. BBG ne possède pas d’homologue direct chez les mammifères, mais il serait intéressant d’analyser le rôle d’autres protéines à domaines PdZ telles que Zonula Occludens-1 (ZO-1), protéine associée aux jonctions serrées, dans l’immunité intestinale des mammifères.

Nous démontrons également que BBG et la cohésion des jonctions septées protègent l’épithélium d’une activation constante de la voie immunitaire IMD contre la flore endogène de l’intestin moyen antérieur qui rappelle les pathologies observées au cours d’inflammations chroniques telles que la maladie de Crohn ou la colite ulcérative chez les mammifères. L’étiologie de ces pathologies est encore mal comprise, mais plusieurs facteurs de risque ont pu être identifiés : les conditions environnementales, une susceptibilité génétique, la nature de la flore microbienne intestinale et des anormalités dans les réponses immunitaires épithéliales (9).

Cependant, un consensus semble établir que la cause primaire de l’inflammation chronique intestinale est très certainement consécutive à une rupture de la barrière épithéliale suivie d’une exposition d’antigènes d’origine bactérienne aux cellules immunitaires situées sous la lame basale (9). En effet, plusieurs études montrent que des inflammations chroniques intestinales peuvent être guéries par administration

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d’antibiotiques (10). Par ailleurs, en utilisant les mêmes antibiotiques, capables d’éliminer entièrement la flore endogène, nous pouvons supprimer l’activation anormale de la voie IMD et restaurer un temps de vie moyen normal chez des mouches mutantes bbg.

ainsi, notre étude a mis en avant des similarités étiologiques et symptomatiques manifestes entre les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin et l’activation chronique de l’immunité intestinale liée à la mutation bbg chez la drosophile. In fine, ces résultats mettent en avant l’utilisation des mutants de perméabilité intestinale chez la drosophile comme modèles pour explorer les nombreux mécanismes de l’inflammation chronique intestinale.

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mOdUlatION de l’ImmUNOSUPPreSSION Par deS CHImIOtHeraPIeS et IdeNtIFICatION de NOUVelleS CIbleS tHeraPeUtIQUeSMélanie BruchardFrançois Ghiringhelli

Inserm U866, Université de bourgogne département d’oncologie médicaledijon

melanie.bruchard@gmail.comFGhiringhelli@cgfl.fr

La réponse immunitaire médiée par les lymphocytes t est impliquée dans le contrôle de

la croissance tumorale de nombreux cancers humains et expérimentaux, elle représente donc un facteur important qui détermine l’évolution d’une tumeur. A présent, les effets des agents cytotoxiques utilisés en chimiothérapie sur les réponses immunitaires sont encore très peu connus. le traitement du cancer par chimiothérapie a longtemps été suspecté d’induire une immunosuppression systémique. toutefois, les résultats d’études récentes ont montré que certaines chimiothérapies pouvaient, au contraire, induire une réponse immunitaire antitumorale en déclenchant la mort cellulaire immunogène des cellules tumorales (1) ou en éliminant des cellules immunosuppressives de façon directe (2,3). lors de la mort cellulaire immunogène des cellules tumorales, la calréticuline, protéine du réticulum endoplasmique, est transloquée à la membrane plasmique. elle sera reconnue comme un signal de danger par les cellules dendritiques, menant à la phagocytose des cellules mourantes. les cellules tumorales en apoptose vont également relarguer de l’atP, qui sera reconnu par les récepteurs purinergiques présents sur les cellules dendritiques, ainsi qu’un facteur pro-immunogène appelé HmGb1, pour High-mobility group protein b1, reconnu par TLR4, modulant ainsi la présentation antigénique (4). Ces signaux et les actions des cellules dendritiques vont induire la production d’IFN-γ par les lymphocytes t Cd4+ et Cd8+ et provoquer une réponse immunitaire anti-tumorale.

les lymphocytes t régulateurs (treg) et les myeloïd-derived suppressor cells (MDSC) représentent les deux populations immunosuppressives majeures impliquées dans l’immunosuppression induite par les cellules cancéreuses. les tregs peuvent être éliminés grâce à l’utilisation de faibles doses de cyclophosphamide chez l’Homme (5) et la souris (6) Notre équipe a étudié les MDSC, population de cellules myéloïdes immatures pouvant supprimer l’activation des lymphocytes T chez l’Homme et la souris. elle a montré que le 5-Fluorouracile et la Gemcitabine, deux agents chimiothérapeutiques couramment utilisées dans le traitement du cancer du colon et du sein, respectivement, sont capables d’éliminer de façon spécifique

les MDSC (3). Leur élimination est accompagnée d’une augmentation de la production d’IFN-γ par les lymphocytes t Cd8+ spécifiques de la tumeur, ainsi que d’une augmentation du temps de survie des souris. L’élimination de cette population n’est cependant pas suffisante pour empêcher la rechute, révélant ainsi le besoin de découvrir d’autres mécanismes immunosuppresseurs empêchant la guérison.

Pour ce faire, nous avons étudié l’impact d’un traitement par le 5-Fluorouracile ou par la Gemcitabine sur les mdSC. Nous avons montré que ces deux agents induisent l’activation d’un complexe multiprotéique, appelé inflammasome NlrP3, grâce au relargage de la cathepsine b dans le cytoplasme des mdSC (2). L’activation de cet inflammasome mène à la production d’IL-1β par ces cellules qui, à son tour, va provoquer une augmentation de la production d’IL-17 et le retour de la croissance tumorale. Ces résultats montrent que malgré les effets anti-tumoraux du 5-Fluorouracile et de la Gemcitabine liés à l’élimination des MDSC et donc à une diminution de l’immunosuppression, leur utilisation provoque également la production d’IL-1β, qui va stimuler d’autres cellules et ainsi restaurer l’immunosuppression (Figure).

Nous avons tout d’abord déterminé que le 5-Fluorouracile et la Gemcitabine provoquent une activation de la caspase-1 dans les mdSC, avant que les premiers stigmates de la mort ne soient détectables et que cette activation de la caspase-1 est spécifique à ces deux chimiothérapies. Elle a également été observée dans des mdSC humains après un traitement in vitro ou in vivo par le 5-Fluorouracile. L’activation de l’inflammasome NLRP3, plateforme protéique constituée des protéines NLRP3, ASC et caspase-1, mène à l’activation de la caspase-1 qui va ensuite cliver la pro-IL-1β et la pro-IL-18 en IL-1β et IL-18 matures, respectivement. Après un traitement par le 5-Fluorouracile ou la Gemcitabine, nous avons observé une production d’IL-1β mature par les MDSC, qui était inexistante en l’absence de NlrP3 ou de la caspase-1.

Nous avons ensuite cherché quel était le mécanisme responsable de l’activation de l’inflammasome NLRP3. La perméabilisation du lysosome observée après un traitement par le 5-Fluorouracile ou la Gemcitabine permet un relargage de la cathepsine b, protéine lysosomale, dans le cytoplasme ou elle va interagir de façon directe avec la protéine NlrP3

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afin d’activer l’inflammasome NLRP3. La protéine NlrP3 est composée de trois domaines : un domaine NaCHt, un domaine PYd pour Pyrin domain et un domaine lrr pour leucine rich repeat. en utilisant des mutants de NLRP3 tronqués tour à tour pour chacun des trois domaines, nous avons été en mesure de déterminer que l’interaction cathepsine B/NLRP3 a plus particulièrement lieu via le domaine lrr de la protéine NlrP3.

après avoir établi qu’un traitement par le 5-Fluorouracile ou la Gemcitabine induit la production d’IL-1β par les MDSC via une activation de l’inflammasome NLRP3 par la cathepsine b, nous nous sommes intéressés aux conséquences liées à la sécrétion de cette cytokine. Grâce à l’utilisation de souris KO pour la caspase-1 ou pour NlrP3, qui ne secrètent pas d’Il-1β ou l’utilisation d’un récepteur soluble à l’Il-1 qui va capter l’Il-1 secrétée, nous avons observé que lors d’un traitement de souris porteuses de tumeurs sous cutanées par le 5-Fluorouracile ou la Gemcitabine, l’absence d’IL-1β, ou son blocage, permet d’augmenter de façon significative l’efficacité du traitement et le pourcentage de souris ayant éliminé totalement la tumeur. L’augmentation de l’efficacité du traitement a été observée avec quatre types de tumeurs différents, laissant soupçonner un rôle de l’IL-1β sur les cellules immunocompétentes de l’hôte et non pas sur les cellules cancéreuses. Un test évaluant la mort cellulaire effectué sur des cellules tumorales traitées avec un effet dose de 5-Fluorouracile et en présence ou non d’IL-1β nous a permis de confirmer l’absence d’effet de l’IL-1β sur les cellules tumorales. de plus, un suivi de croissance tumorale effectué sur des souris sauvages ou KO pour le récepteur à l’Il-1r1 après un traitement par 5-Fluorouracile nous a permit de déterminer que lorsque la souris ne possède pas de récepteur à l’Il-1, le traitement par le 5-Fluorouracile est aussi efficace que lorsqu’il n’y a pas d’IL-1β, confirmant le rôle de l’IL-1β sur les cellules de l’hôte.

Il nous restait à déterminer sur quelles cellules agit l’IL-1β secrétée après un traitement par le 5-Fluorouracile ou la Gemcitabine et leurs mécanismes d’action pro-tumorale. Grâce à un effet dose d’IL-1β sur une différenciation de cellules t Cd4+ naïfs en cellules th17, nous avons pu mettre en évidence que de faibles quantités d’IL-1β sont suffisantes pour augmenter la sécrétion d’IL-17 par les cellules th17. de plus, nous avons détecté une importante production d’IL-17 lorsque des lymphocytes t Cd4+ naïfs

sont mis en présence de mdSC traités au 5-Fluorouracile, qui est complètement abrogée lorsque l’IL-1β est bloquée. In vivo, une augmentation de la production d’Il-17 est observée dans les ganglions drainants de souris sauvages porteuses de tumeurs après un traitement par le 5-Fluorouracile ou la Gemcitabine, ce qui n’est pas le cas chez des souris KO pour la caspase-1, confirmant l’effet de l’IL-1β sur les lymphocytes T CD4+ et plus particulièrement les cellules Th17. De plus, une augmentation de la quantité d’Il-17 a également été détectée après un traitement par le 5-Fluorouracile dans le sang de patients atteints de cancer (5).

de précédentes études ont montré le rôle positif de l’IL-17 sur l’angiogenèse, qui pourrait expliquer pourquoi l’absence d’IL-17 augmente l’efficacité des traitements par le 5-Fluorouracile ou la Gemcitabine, comme observé grâce aux suivis de croissance tumorale chez des souris sauvages et KO pour l’Il-17. Une étude sur la présence des principaux gènes de l’angiogenèse, l’endogline et le Cd31, au sein de tumeurs dans des souris sauvages, traitées ou non avec le récepteur soluble à l’Il-1, ou des souris KO pour NlrP3, la caspase-1, la cathepsine b ou l’Il-17a, a montré une expression plus importante de ces gènes relatifs à l’angiogenèse chez les souris sauvages non traitées avec le récepteur soluble à l’Il-1. Ces données sont en accord avec une plus haute expression de l’IL-17 et du facteur de transcription

spécifique aux cellules Th17, le RORγt, par rapport aux souris ne produisant pas d’IL-1β ou d’IL-17.

Cette étude déchiffre les conséquences d’un traitement par deux chimiothérapies, le 5-Fluorouracile et la Gemcitabine, sur le système immunitaire et l’évolution de la tumeur. elle dévoile pourquoi après un premier effet bénéfique contre la tumeur dû à l’élimination d’une population immunosuppressive appelée mdSC, ces traitements ne mènent pas à l’éradication de la tumeur. Avant leur disparition, ces MDSC produisent l’IL-1β, une cytokine fortement pro-inflammatoire. Si, lors d’une inflammation aiguë cette cytokine, alors sécrétée à haute concentration, permet d’augmenter la production d’IFN-γ par les lymphocytes T CD8+ et être ainsi anti-cancéreuse, à faible dose, comme observée dans ce modèle, elle favorise la production d’IL-17 qui a son tour va favoriser l’angiogenèse au site de la tumeur, ayant ainsi un rôle pro-tumoral. les principaux évènements de cette cascade, dont l’activation de la caspase-1 dans les mdSC, ou la sécrétion d’IL-1β et d’IL-17 après un traitement par le 5-Fluorouracile ont été retrouvés chez l’Homme. L’utilisation d’un récepteur soluble à l’Il-1, déjà couramment utilisé dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde, en association avec ces chimiothérapies, pourrait permettre d’augmenter leur efficacité de façon significative et peut-être d’améliorer la survie des patients.

Figure Impact de 5-Fluorouracile et de Gemcitabine sur la croissance tumorale.Le 5-Fluorouracile (5FU) et la Gemcitabine (Gem) induisent le relargage de la cathepsine B dans le cytoplasme des MDSC, ce qui aboutit, via l’activation de NLRP3, en la production d’IL-1β par ces cellules. L’IL-1β provoque une immunosuppression, en partie suite à une augmentation de la production d’IL-17 par des lymphocytes T, ainsi contrecarrant les effets anti-tumoraux du 5-Fluorouracile et de la Gemcitabine.

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rÉFÉreNCeS

1. Obeid M et al 2007. Calreticulin exposure dictates the immunogenicity of cancer cell death. Nat med 13:54-61.

2. bruchard m et al 2013. Chemotherapy-triggered cathepsin b release in myeloid-derived suppressor cells activates the Nlrp3 inflammasome and promotes tumor growth. Nat Med 19:57-64.

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5

la SeCretION PreCOCe deS GraNUleS lYtIQUeS a la SYNaPSe ImmUNOlOGIQUe deS lYmPHOCYteS t CYtOtOXIQUeS PreCede la POlarISatION dU CeNtre OrGaNISateUr deS mICrOtUbUleSFlorie BertrandSabina MüllerLoïc DupréSalvatore Valitutti

Inserm, Umr1043, Centre de Physiopathologie de toulouse PurpanUniversité toulouse III Paul-Sabatier, Toulouse.

salvatore.valitutti@inserm.fr

Les lymphocytes t (lts) cytotoxiques Cd8+ (ltCs) sont des acteurs centraux de la

réponse immunitaire adaptative et sont impliqués dans l’élimination de cellules infectées et tumorales. Suite à la rencontre entre un ltC et une cellule cible, il se crée à l’interface cellulaire une aire spécialisée appelé synapse immunologique dans laquelle de multiples molécules de surface sont engagées de façon simultanée induisant l’activation de voies de signalisation multiples et interconnectées (1-3). Lors de la formation de cette synapse, le ltC polarise vers une cellule présentatrice d’antigène (CPA), sa machinerie cellulaire comprenant entr’autre son centre organisateur de microtubules (mtOC), son appareil de golgi et ses granules cytotoxiques (4). Ces derniers contiennent des molécules lytiques parmi lesquelles la perforine et le granzyme qui vont, respectivement, induire des pores dans les cellules cibles et entrainer leur mort par apoptose (5).

La cytotoxicité à médiation cellulaire est un phénomène très sensible et dynamique basé sur la formation rapide et en série de contacts cellulaires. en effet, les LTCs peuvent induire, en quelques minutes, la mort des cellules cibles exprimant une très faible densité d’antigènes. De plus, ils peuvent éliminer de multiples cellules cibles aussi bien de façon séquentielle ou simultanée (6). malgré de nombreuses connaissances concernant la fonction de la synapse immunologique des ltCs, le mécanisme de sécrétion des granules lytiques n’est pas entièrement élucidé. Le modèle de cytotoxicité à médiation cellulaire, couramment proposé dans la littérature, est basé sur deux observations : la polarisation parallèle du MTOC et des granules lytiques, ainsi que leur mouvement dépendant du cytosquelette. Ces phénomènes suggèrent un lien mécanistique entre l’ancrage du centrosome à la membrane plasmique et l’exocytose vésiculaire. Ce modèle permettrait une sécrétion confinée et polarisée des molécules lytiques aboutissant en une lyse spécifique et dirigée des cellules cibles tout en même temps préservant les cellules adjacentes. bien que ce modèle soit fréquemment proposé pour être à la base de la spécificité de la cytotoxicité induite par les lts Cd8+ ltCs?, il n’a pas été formellement

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démontré. En effet, les mouvements parallèles des granules lytiques et du mtOC sont bien documentés, mais l’interdépendance et la cinétique de ces mouvements intracellulaires n’ont jamais été explorées jusqu’alors.

La sécrétion synaptique des granules lytiques et la mort des cellules cibles peuvent avoir lieu en absence de la polarisation du MTOC

Afin d’évaluer le rôle de la polarisation du mtOC des ltCs dans leur capacité cytotoxique (ou: la polarisation du MTOC dans l’activité cytotoxique des LTCs), nous avons interféré avec ce mécanisme. ainsi, nous avons centré notre recherche sur la protéine kinase C ζ (PKCζ), une enzyme ancestrale de polarisation. En effet, nous avons récemment corroboré les résultats d’autres laboratoires qui montrent que l’activation de cette enzyme polarisante est nécessaire pour le positionnement du MTOC des lts Cd4+ auxiliaires interagissant avec des cellules dendritiques (7,8). Notre étude sur les ltCs a été menée avec deux modèles cellulaires différents : des lignées de lts Cd8+ ltC? humains spécifiques du peptide pp65 du CMV et des lignées de lts Cd8+Vβ2+ stimulables avec le super-antigène bactérien TSST-1. Ces LTs sont utilisés en co-culture avec, en tant que CPa, des cellules b lymphoblastoïde transformée par l’ebV chargées, soit avec le pp65, soit avec le tSSt-1.

Afin de tester l’implication de la voie PKCζ dans la polarisation du MTOC des ltCs, des études de microscopie confocale sur des conjugués cellulaires entre des lts Cd8+ ltC? et des CPa ont été menées. Pendant les premières minutes après l’interaction entre un LTC et une CPA spécifique, la PKCζ est activée et recrutée à la synapse immunologique. De plus, son inhibition dans les ltCs suite au prétraitement avec un inhibiteur spécifique du PKCζ (PKCζ-PS) altère la polarisation du MTOC sans pour autant affecter l’engagement du TCR et l’activation du LTC.

Nous avons profité de cet inhibiteur pour étudier si la sécrétion des granules lytiques pouvait avoir lieu à la synapse entre un ltC et une cellule cible dans des conditions où la polarisation du mtOC des ltCs est inhibée. Pour cela, nous avons suivi l’exposition membranaire de Cd107a, un marqueur dont l’expression met en évidence la fusion des granules intracellulaires

avec la membrane cellulaire. les résultats des analyses cinétiques en cytométrie de flux n’ont révélé aucune différence dans la densité membranaire de Cd107a, ainsi démontrant que les granules lytiques sont sécrétées, quelque soit l’activité de la PKCζ. Nous avons voulu compléter ces expériences de cytométrie par une approche de microscopie confocale afin de localiser la zone d’exposition membranaire de Cd107a. de manière intéressante, dans des ltCs interagissant avec des cellules cibles pendant trois minutes, Cd107a est exposé à la surface membranaire au niveau de l’aire de contact cellulaire, tandisque l’inhibition de la PKCζ n’affecte pas la sécrétion synaptique de CD107a. Ces résultats indiquent que l’exposition synaptique de Cd107a advient indépendamment de la polarisation du MTOC. De plus, la reconstruction en 3D de conjugués cellulaires dans des conditions pour lesquelles la polarisation du MTOC est inhibée a permis de mettre en évidence que les granules contenant de la perforine sont localisés dans une région centrale de la synapse définie par l’exclusion de Cd45.

Finalement, l’impact de l’inhibition de la polarisation sur la capacité cytotoxique des ltCs a été évalué. Pour cela, des lts Cd8+ spécifiques du pp65 ou du tSSt-1 ont été prétraités ou non avec le PKCζ-PS et mis en contact à différents ratios pendant quatre heures avec des CPa chargées avec différentes concentrations de pp65 ou de tSSt-1. Quelque soit le ratio et l’intensité de la stimulation, l’inhibition PKCζ, qui est dépendante de la polarisation du MTOC, n’altère pas la cytotoxicité à médiation cellulaire des ltCs. Ces résultats suggèrent que l’induction du coup létal par les LTCs

peut advenir malgré une réduction du positionnement du MTOC au niveau de la synapse.

Afin d’évaluer si le temps de contact cellulaire nécessaire pour induire la mort de la cellule cible est modifié lorsque la PKCζ est inhibée, l’activation de la caspase-3 a été suivie en cinétique après la conjugaison avec les ltCs. Cette analyse montre que la cinétique d’activation de la caspase-3, et par conséquence le temps nécessaire pour l’induction de la mort cellulaire dans les cellules cibles, n’est pas altérée par le prétraitement des LTCs avec le PKCζ-PS. Ces résultats indiquent suggèrent fortement que la polarisation du MTOC n’est pas requise pour la délivrance du coup létal par les ltCs.

Suivi parallèle de la dynamique du MTOC et des granules lytiques des LTCs.

Afin d’étudier en parallèle la dynamique de granules lytiques et celle du mtOC au niveau de la zone synaptique, nous avons utilisé la technologie de microscopie de fluorescence par réflexion totale interne (tIrFm : total internal reflection fluorescence microscopy) qui permet d’étudier une zone synaptique d’une centaine de nanomètres. des LTCs spécifiques pour le peptide pp65 du CmV ont été chargées avec le lysotracker-rouge (marqueur des granules) et le tubulintracker-vert (marqueur du cytosquelette de tubuline) et ont été ensemencés dans des micro-chambres recouvertes de complexes peptide-MHC spécifiques. Pour tous les LTCs analysés, les granules lytiques sont observables dans l’aire tIrF durant le temps entier d’acquisition (de 180 à 360 s) à l’inverse du mtOC qui n’est détecté que rarement.

Figure 1: Représentation schématique des interactions entre LTCs et cellules cibles.(A) Après la rencontre avec une cellule cible, la sécrétion de granules lytiques est rapidement déclenchée par l’engagement du TCR des LTCs. (B) La polarisation de la machinerie lytique s’en suit pour assurer la sécrétion du pool principal de granules lytiques à la synapse. (C) Lorsque plusieurs cibles sont rencontrées simultanément, les granules lytiques sont sécrétés vers les différents sites de contact résultant en un coup létal multiple.

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Ces résultats suggèrent que dans des ltCs stimulés de manière antigène spécifique, la dynamique d’entrée des granules lytiques dans le plan tIrF est découplée de celle du MTOC. Ceci soulève la question de la nécessité de la polarisation du MTOC et plus précisément de son contact direct avec la membrane plasmique pour la sécrétion des granules lytiques.

Afin d’aborder cette question, nous avons suivi le calcium intracellulaire ([Ca2+]i) de cellules cibles en contact avec des LTCs. En effet, la réception du coup létal par la CPa induit une augmentation rapide du [Ca2+]i qui peut être utilisé comme un marqueur précoce de la réception des granules lytiques. Nous avons ainsi suivi en parallèle, par microscopie confocale en temps réel, la dynamique des granules lytiques et du MTOC des LTCs, ainsi que la réception du coup létal par les cibles. Ces expériences révèlent que le coup létal peut effectivement être instillé avant même que le MTOC des LTCs ne soit polarisé. Afin d’exclure une éventuelle polarisation transitoire, ces données ont été vérifiées par une approche de microscopie confocale à haute vitesse (1 image toutes les 0,5s contre 7s pour les films précédents). Nous avons ainsi observé que dans 45 % des conjugués cellulaires ltC/cellule cible, l’augmentation du [Ca2+]i dans les cellules cibles coïncide avec la polarisation du mtOC des ltC. en revanche, dans 55 % des conjugués, l’augmentation de du [Ca2+]i précède la polarisation du mtOC au niveau de la synapse. Il a été récemment montré que l’incorportation du iodure de propidium peut être utilisé comme un révélateur précoce de la délivrance du coup létal par les cellules tueuses (9) et nous avons appliqué cette méthode dans notre étude. Nos résultats préliminaires sont en accord avec les données obtenues suite à l’analyse de [Ca2+]i puisqu’ils montrent une incorporation de iodure de propidium dans les cellules cibles dans des conditions où la polarisation du mtOC des ltCs est inhibée.

dans l’ensemble, ces résultats montrent que la dynamique et la sécrétion des granules lytiques dans des LTCs ne coïncident pas avec la dynamique du MTOC. En effet, la sécrétion des granules lytiques peut être amorcée avant la polarisation du MTOC.

Conclusions

dans notre étude, nous avons montré, par microscopie tIrF et par vidéo

rÉFÉreNCeS

1. Grakoui a et al. the immunological synapse: a molecular machine controlling T cell activation. Science 1999 285:221-227.

2. Valitutti S. Immunological synapse: center of attention again. Immunity 29:384-386.

3. Valitutti S et al. The space and time frames of T cell activation at the immunological synapse. FEBS Lett 2008 584:4851-4857.

4. Stinchcombe JC & Griffiths GM. Secretory mechanisms in cell-mediated cytotoxicity. annu rev Cell dev biol 2007 23:495-517.

5. Law RH et al. The structural basis for membrane binding and pore formation by lymphocyte perforin. Nature 2010 468:447-451.

6. Wiedemann AD et al. Cytotoxic T lymphocytes kill multiple targets simultaneously via spatiotemporal uncoupling of lytic and stimulatory synapses. Proc Natl acad Sci USa 2006 103:10985-10990.

7. Bertrand F et al. Activation of the ancestral polarity regulator protein kinase C ζ at the immunological synapse drives polarization of Th cell secretory machinery toward APCs. J Immunol 2010 185:2887-2894.

8. Chemin K et al. Cytokine secretion by Cd4+ t cells at the immunological synapse requires Cdc42- dependent local actin remodeling but not microtubule organizing center polarity. J Immunol 2010 189:2159-2168.

9. lopez J et al. Perforin forms transient pores on the target cell plasma membrane to facilitate rapid access of granzymes during killer cell attack. blood 2013 121:2659-2668.

microscopie confocale en temps réel, que l’enrichissement et la sécrétion des granules lytiques au niveau de l’aire de contact entre le ltCs et sa cellule cible peuvent précéder la polarisation du MTOC. De plus, l’inhibition sélective de la polarisation du centrosome n’altère ni la sécrétion synaptique vésiculaire ni la capacité cytotoxique des ltCs. Nos résultats montrent que les ltCs peuvent sécréter leurs granules lytiques au niveau de la zone synaptique dès 40-60 s après la rencontre cellulaire et avant la polarisation du MTOC. Ces événements sécrétoires très rapides et indépendants du mtOC fournissent une base pour expliquer la capacité des ltCs à se comporter comme des tueurs multiples vis à vis des cellules cibles rencontrées simultanément (Figure 1).

6

leS reCePteUrS deS CHImIOKINeS : UNe NOUVelle PISte tHeraPeUtIQUe daNS le GlaUCOme ?Alexandre Denoyer1,2

Christophe Baudouin1-3

William Rostène1

1Institut de la vision, UPMC ; Inserm UmrS968 ; CNrS U7210, Paris2Centre Hospitalier National d’Ophtalmologie des Quinze-Vingts, Paris3Université de Versailles Saint-Quentin en Yvelines, Versailles.

alexandre.denoyer@gmail.com

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Le glaucome constitue la seconde cause de cécité dans le monde et concernera environ

70 millions de personnes à l’horizon 2020 (1). le glaucome chronique le plus commun, ou glaucome primitif à angle ouvert, est une neuropathie optique généralement associée à une élévation pathologique de la pression intraoculaire. Cette neuropathie est caractérisée par une dégénérescence progressive des cellules ganglionnaires de la rétine qui se traduit sur le plan fonctionnel par un rétrécissement centripète du champ visuel pouvant conduire à la cécité. Sur l’autre versant de la maladie, l’hypertonie intraoculaire - premier facteur de risque de la neuropathie - est liée à la dysfonction d’une structure oculaire en charge de la résorption de l’humeur aqueuse : le trabéculum. les altérations trabéculaires glaucomateuses ressemblent à une dégénérescence sénile, associant un remaniement de la matrice extracellulaire à une raréfaction des cellules trabéculaires qui meurent essentiellement par apoptose. aujourd’hui encore, les mécanismes pathogéniques impliqués dans cette trabéculopathie demeurent mal compris. les traitements actuels contre le glaucome visent à diminuer la pression oculaire, mais ne ciblent pas directement le trabéculum et sa dégénérescence, ce qui pourrait expliquer en partie les échecs thérapeutiques parfois rencontrés dans la pratique clinique.

Pour résumer, la prise en charge médicale du glaucome primitif à angle ouvert se heurte aujourd’hui à deux obstacles majeurs : l’inobservance des traitements, en partie liée au problème de tolérance locale des collyres anti-glaucomateux, et à un phénomène d’échappement en dépit d’une stratégie thérapeutique bien établie. Les développements thérapeutiques actuels sont donc logiquement orientés d’une part vers l’amélioration de la tolérance au long cours des collyres et d’autre part sur l’identification de nouvelles cibles.

Toxicité des conservateurs et immunologie de la surface oculaire

le chlorure de benzalkonium (baK) est le principal conservateur utilisé dans les collyres en ophtalmologie, en particulier dans les collyres utilisés dans le traitement de l’hypertension

oculaire liée au glaucome. C’est un ammonium quaternaire dont les propriétés bénéfiques bactéricides sont hélas associées à des effets délétères toxiques et pro-inflammatoires sur la surface oculaire. depuis une quinzaine d’années environ, les travaux de notre équipe ont démontré chez l’animal et chez l’homme, les effets délétères d’une exposition chronique aux collyres conservés avec du BAK : destruction du film lacrymal, destruction de l’épithélium cornéen et conjonctival par apoptose et inflammation de la surface oculaire (2). Nous avons ainsi démontré que les cellules épithéliales conjonctivales au cours de la sécheresse oculaire ou bien exposées au baK se mettaient à exprimer HLA-DR II, qui constitue aujourd’hui le marqueur de référence dans l’évaluation de l’inflammation de la surface oculaire. L’ensemble de ces résultats a enfin permis le développement de collyres sans conservateurs qui constitueront dans un avenir proche l’ensemble de la pharmacopée disponible dans le traitement du glaucome. Plus récemment, nous avons rapporté que l’effet pro-inflammatoire du BAK était en partie médié par la chimiokine CX3CL1 dont la surexpression épithéliale induite par le baK était responsable d’une migration de cellules inflammatoires

- essentiellement de populations monocytaires/macrophagiques – vers la conjonctive (3).

l’ensemble de ces phénomènes toxiques et inflammatoires est d’autant plus intéressant dans le glaucome que la surface oculaire et le trabéculum constituent des structures anatomiquement très proches. aujourd’hui, de nombreux travaux se focalisent sur leurs interrelations, que ce soit sur le versant d’une toxicité directe du baK qui pourrait pénétrer en profondeur dans les tissus jusqu’au trabéculum, ou bien sur la propagation de l’inflammation de la surface vers la profondeur par l’intermédiaire de cellules et/ou de médiateurs inflammatoires.

Implication des chimiokines dans la trabéculopathie glaucomateuse : rôle de CXCR3.

Il y a quelques années, des travaux sur le système nerveux central rapportaient que la chimiokine CXCl12, qui se lie classiquement aux récepteurs CXCr4 et CXCr7, pouvait être clivée dans certaines conditions en une forme tronquée, CXCl12(5-67) ou SdF-1(5-67), qui allait alors activer un autre récepteur : CXCR3. Ce déséquilibre vers la forme clivée était

Figure : Implication de CXCR3 et CXCR4 dans la trabéculopathie glaucomateuse.

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alors responsable d’un remaniement de la matrice extracellulaire et d’une mort neuronale directe par apoptose (4). Ces résultats faisaient ainsi références au versant non-immunitaire des propriétés de certaines chimiokines capables de réguler le microenvironnement tissulaire indépendamment de toute intervention de cellules immunes (5). Les altérations trabéculaires observées au cours du glaucome - apoptose trabéculaire, surexpression de certaines métalloprotéinases et cytokines, et remodelage de la matrice extracellulaire- nous ont amenés à formuler l’hypothèse selon laquelle CXCl12, sa forme clivée, et les récepteurs CXCr3 et CXCr4 pourraient être impliqués dans la trabéculopathie glaucomateuse (Figure).

CXCl12, CXCr3 et CXCr4 ont été détectés in vitro sur des lignées trabéculaires humaines et ex vivo sur des trabéculums humains prélevés lors de la chirurgie du glaucome. de façon inédite, nous avons aussi montré que les cellules trabéculaires produisaient la forme pro-apoptotique CXCL12(5-67) sous l’influence de certaines métalloprotéinases et médiateurs - TNF-α, TGF-β en particulier - connus comme étant surexprimés au cours du glaucome. ainsi, la protéolyse de CXCL12, induisant l’activation de CXCR3, entraînait une apoptose trabéculaire de façon autocrine, apoptose pouvant être inhibée par l’utilisation d’un antagoniste non-peptidique sélectif du récepteur CXCr3. Ces résultats ont alors été transposés chez l’animal. dans un modèle de rat glaucomateux, l’administration oculaire d’un antagoniste de CXCr3 - le NBI74330- induisait une diminution de la pression intraoculaire en protégeant les cellules trabéculaires de l’apoptose et en rétablissant ainsi la fonction de filtration du trabéculum. En outre, cette diminution de l’hypertonie oculaire par le blocage de CXCr3 se traduisait par un ralentissement de la neuropathie optique et donc une protection de la fonction visuelle des animaux traités (6).

Ces travaux ont ainsi démontré qu’un système chimiokinergique participait à la régulation du microenvironnement trabéculaire et de la fonction de filtration du trabéculum, ouvrant ainsi de nouvelles pistes thérapeutiques ciblant spécifiquement les chimiokines et leurs récepteurs dans la dégénérescence trabéculaire glaucomateuse. en complément des traitements actuels, comme les prostaglandines et β-bloquants, cette stratégique

rÉFÉreNCeS

1. Quigley HA & Broman AT. The number of people with glaucoma worldwide in 2010 and 2020. br J Ophthalmol 2006 90:262-267.

2. Baudouin C et al. Preservatives in eyedrops: the good, the bad and the ugly. Prog Retin Eye Res 2010 29:331-334.

3. denoyer a, Godefroy d, Célérier I, et al. CX3Cl1 expression in the conjunctiva is involved in immune cell trafficking during toxic ocular surface inflammation. Mucosal Immunol 2012 5:702-711.

4. Vergote D et al. Proteolytic processing of SDF-1α reveals a change in receptor specificity mediating HIV-associated neurodegeneration. Proc Natl Acad Sci USa 2006 103:19182-19187

5. Rostène W et al. Neurochemokines: a menage a trois providing new insights on the functions of chemokines in the central nervous system. J Neurochem 2011 118:680-694.

6. denoyer a et al. CXCr3 antagonism of SdF-1(5-67) restores trabecular function and prevents retinal neurodegeneration in a rat model of ocular hypertension. Plos One 2012 7:e37873.

aPPel a CaNdIdatUre POUr le reNOUVellemeNt dU CONSeIl d’admINIStratION Conformement aux statuts, un renouvellement partiel du Conseil d’Administration de la SFI doit être réalisé. en conséquence, un appel est lancé pour que des candidatures motivées se manifestent parmi les membres qui souhaitent contribuer activement au développement et au rayonnement de notre Société.

Si vous désirez assurer le développement de notre Société, présentez-vous. 4 postes sont à pourvoir en 2013.

Il est demandé aux candidat(e)s de décrire en quelques lignes leur profil scientifique, leur situation géographique et leur motivation afin qu’ils soient mieux connus des électeurs.

Pour que le vote puisse être organisé dans les délais statutaires, les lettres de candidature doivent nous parvenir avant le 9 septembre 2013.

au secrétariat de la SFI, 191, rue de Vaugirard, bureau 107, 75015 PARIS - E-mail : sfi-communication@orange.fr

rappel : Seuls les membres à jour de leur cotisation 2013 sont éligibles.

thérapeutique inédite pourrait in fine cibler directement la trabéculopathie glaucomateuse, primum movens de la pathologie, et protéger ainsi la fonction visuelle de nos patients.

atteNtION :

Bien que programmée le lundi 4 novembre 2013 à 18h30, l’horaire et la date de l’Assemblée Générale de la SFI sont susceptibles d’être modifiés.

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Prix

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Comité d’organisation :

Coordinateur :· Sylvain FISSON

membres du bureau restreint :

· Sonia berrIH-aKNIN· José bOUCraUt

- Sylvia Cohen-KamINSKY- Guillaume dOrOtHee

· Sylvain FISSON· Stéphane HUNOt· david laPlaUd

· Serge NataF· abdelhadi SaOUdI

membres d’Honneur :· anne HOSmalIN (Présidente de la

Société Française d’Immunologie)· Philippe VerNIer (Président de la

Société des Neurosciences)

4e WORKSHOP du CFNI

9 octobre 2013

Institut de Recherche des Cordeliers

Paris

Renseignements : www.sfi-immunologie.fr

Clubs

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Contact : Pr Sylvain FISSON ; sylvain.fisson@univ-evry.fr ; 06 62 08 93 34

Program

Inscription dead line: Thursday, September 19th 2013http://www.sfi-immunologie.com.fr/pages/?page=740

8h30-9h Reception, registration & poster set up

9h-9h05 Welcome & Introduction [Sylvain Fisson]

9h05-9h45 Keynote lecture: Relationship between EBV and multiple sclerosis [Francesca Aloisi, Italy]

9h45-10h45 Session #1: Regulatory cells in the central nervous system (CNS) in physiological and pathological conditions

Chairmen: Sylvain Fisson & Abdel Saoudi 20’ + 5’Q: [Benoît Salomon (Pitié-Salpêtrière Hospital, Paris)] Update on regulatory T

cells : from basic findings to clinical applications 10’ + 5’Q: 2 selected abstracts

POSTER evaluation SESSION, Exhibition & Coffee break

11h15-12h15 Parallel thematic workshops:W1: Unexpected guests (eg. expression and function of immune-related genes in

the CNS and vice versa , ion channels and NMDA receptors on immune cells…) W2: Antigen Presenting Cells of the CNS W3: Oligodendrocytes/demyelination and immune system

POSTER SESSION, Exhibition & Lunch break

14h-15h Session #2: CNS and immune system imaging; Clinical applications Chairmen: Stéphane Hunot & José Boucraut 20’ + 5’Q: [Denis Vivien (Inserm UMRS 919, Caen)] Non invasive in vivo imaging of the

neuroinflammation 10’ + 5’Q: 2 selected abstracts

POSTER SESSION, Exhibition & Coffee break

15h15-16h15 Session #3: Overall debriefing of the parallel thematic workshops Chairmen: Sonia Berrih-Aknin & Guillaume Dorothée 20’ for each thematic workshop

16h45-17h AWARDS & Concluding remarks [17h-17h30: CFNI council for members]

4th Workshop CFNI Club Français de NeuroImmunologie

Wednesday, October 9th 2013

Cordeliers Research Center 15 rue de l’Ecole de Médecine, 6ème arr., Paris

Métro odéon, lignes 4 & 10 www.sfi-immunologie.fr/ (rubrique Clubs)

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Clubs

16ème COLLOQUE CYTOKINES& CHIMIOKINES DU CROISIC27-28-29 MAI 2013PRESQU'ÎLE DU CROISICDomaine de Port Aux Rocs

retOUr SUr la 16e edItION dU COllOQUe CYtOKINeS et CHImIOKINeS

Le Colloque Cytokines et Chimiokines s’est tenu du 27 au 29 mai dernier au Croisic sur la côte atlantique en Bretagne avec un nombre de participants en forte hausse par rapport à l’année passée : soixante-six inscriptions et quinze orateurs invités ont

animé l’évènement. Les organisateurs avaient mis au point un programme attractif qui a été très apprécié, notamment les sessions sur le microbiote et les cellules lymphoïdes innées, avec plusieurs orateurs de renommée, comme les Pr Philippe Sansonetti de l’Institut Pasteur de Paris, Andrew McKenzie du Medical Research Council à Cambridge et Agnès Lehuen de l’Institut Cochin à Paris, ainsi que la participation active du Pr Adrien Hayday du King’s College de Londres, lors des différentes sessions. Sur un total de 30 résumés envoyés, 12 ont été sélectionnés pour présentation orale. Deux prix pour Meilleure présentation orale et Meilleur poster de 200€ chacun ont été attribués à aurélie maillard (INem, Orléans) et alexandre bignon (Inserm U996, Clamart). la bonne science dans une ambiance détendue pendant 2 jours et demi, permettant des échanges fructueux entre «cyto- et chimiokinistes» a contribué au succès du colloque et le bilan de cette édition montre que le Club est bien vivant. Vous pouvez dès maintenant retenir des dates de la 17ème édition du colloque qui aura lieu les 19-21 mai 2014, comme tous les ans au domaine du Port aux rocs au Croisic. Venez nombreux !

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Meetings

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Société Française d’ImmunologieSiège Social - Institut Pasteur, 28 rue du Docteur Roux, 75724 PARIS Cedex 15

Correspondance et Bureaux191, rue de Vaugirard, bureau 107 - 75015 ParIS

téléphone : 33 (0)1 45 66 85 97 - télécopie : +33 (0)1 45 67 46 98E-mail : sfi-communication@orange.fr

Association reconnue d’utilité publique, loi 1901 (J.O. N°045/C du 22/02/1978)SIret 391 994 795 00014 aPe 7219Z

Comité de rédaction de SFI Actualités : Hans Yssel, Florence Jambou

Retrouvez-nous sur le web : http://www.sfi-immunologie.fr

la VIe de la SFI eN 2013-2014

24ème COURS D’IMMUNOLOGIE DE LA SFI

17ème COLLOQUE CYTOKINES et CHIMIOKINES

JOURNEE DE RECHERCHE EN ALLERGOLOGIE

CONGRES ANNUEL DE LA SFI

Alsace, avril 2014

Comité d’organisation : Sylvie Fournel, Sylvain Fisson, Corinne Tanchot, Gilles thibault

Le Croisic, du lundi 27 au mercredi 29 mai 2014

Comité d’organisation : Jean-Claude Lecron, Maria Leite-de-Moraes, Michel Samson, Abdelilah Wakkach, Hans Yssel

Paris, 15 avril 2014

Organisée par la SFA avec le soutien de la SFI

4ème WORKSHOP du Club Français de NeuroImmunologieCentre des Cordeliers, Paris, 9 octobre 2013

Comité d’organisation : Sonia berrih-aknin, José boucraut, Sylvia Cohen-Kaminsky, Guillaume dorothée, Sylvain Fisson, Stéphane Hunot, david laplaud, Serge Nataf, abdelhadi Saoudi

Rencontres en Immunologie et Immunotherapie PratiquesParis, du 20 au 22 mars 2014

Organisées avec le soutoen de la SFI

Palais des Congrès de Lille, novembre 2014

CONGRES ANNUEL DE LA SFICité Internationale Universitaire, Paris, du lundi 4 au jeudi 7 novembre 2013

Comité d’Organisation : James di Santo, Gérard eberl, Philippe bousso, Matthew Albert, Olivier Lantz, Frédéric Rieux-Laucat, Ana-Maria Lennon-dumenil, anne Hosmalin, Jean-luc teillaud.