T3_TP2

Comment la RIA permet à l’organisme de lutter contre les

agents infectieux ?

Les cellules sentinelles

Les cellules sentinelles sont des cellules immunitaires qui résident en permanence dans les tissus, même lorsque ces derniers ne sont pas infectés ou lésés. Les cellules dendritiques, présentes au niveau de la peau et des muqueuses de l’appareil respiratoire, digestif ou génital, sont des cellules sentinelles typiques. Elles possèdent de long prolongements cytoplasmiques très mobiles. Les mastocytes et certains macrophages sont d’autres exemples de cellules sentinelles

Cellule  dendritique  vue  au  MEB

Macrophage  (en  jaune)  et  bactéries  (en  rouge)  au  MEB  (colorisé)

Mastocytes  en  culture  vus  au  MEB  (fausses  couleurs)

Caractéristiques de la RIA au niveau des tissus

Coupe  transversale  et  vue  rapprochée  du  derme  dans  une  peau  saine   et  dans  une  peau  infectée  (vue  au  MO)

Le  derme  est  un  tissu  constitué  de  cellules   éparpillées  au  sein  de  fibres  protéiques   assurant  l’élasticité  et  la  résistance  de  la  peau  

Evolution  de  la  concentration  en  TNF  dans  le  milieu  de  culture. Des  macrophages  de  souris  sont  mis  en  présence  du  virus  de  l’herpès.  On  suit  l’évolution  de  la  concentration  en  TNF  dans  le  milieu  de  culture  chez  2  populations  de  souris.  Les  souris  mutantes  ne  possèdent  pas  un  type  de  PRR.

Expérience  1

Rôles et mode d’action des cellules sentinelles

Expérience  2 Mesure  de  la  quantité  d'ʹhistamine  et  de  prostaglandines    libérées  dans  le  milieu  de  culture  de  mastocytes  au  repos  et  de  mastocytes  après  contact  avec  des  bactéries.

Expérience 3 Mesure  de  la  fluorescence  dans  les  tissus  proches  des  vaisseaux  sanguins  irriguant  le  muscle  d'ʹune  souris,  après  injection  (à  t=0)  d'ʹun  colorant  fluorescent  dans  la  circulation  sanguine  puis  application  (à  t=30  minutes)  d'ʹhistamine*  dans  le  muscle.

Action des médiateurs chimiques : voir document 1 fiche TP

!

Granulocytes  dans  un  vaisseau  sanguin  à  proximité  du  tissu  infecté

Mesure  de  l’expression  de  la  sélectine  par  les  cellules  de  la  paroi  interne  de  vaisseaux  sanguins  en  réponse  à  l’injection  de  TNF.  La  sélectine  est  une  molécule  dite  d’adhésion.

Expérience 4

Vidéo : recrutement des leucocytes

Expérience 5 Attraction des neutrophiles au site d'une infection bactérienne Dans  ceXe  expérience,  des  cellules  endothéliales  humaines  sont  cultivées  dans  des  boites,  puis  infectées  (B)  ou  non  (A)  par  des  bactéries  Neisseria  meningitidis.   Des  neutrophiles  sont  alors  ajoutés  à  chacune  des  deux  cultures  (non  infectée  et  infectée  par  la  bactérie).   Les  neutrophiles  migrant  sont  colorés  en  rouge  et  les  colonies  bactériennes  en  vert  et  entourées  de  blanc.  Des  photos  sont  prises  à  différents  temps  après  ajout  des  neutrophiles  (temps  indiqués  en  minutes  sur  les  photos)

Source  :  Article  publié  dans  Journal  of  Cellular  Biology  2006  ("ʺNeisseria  meningitidis  infection  of  human  endothelial  cells  interferes  with  leucocyte  transmigration  by  preventing  the  formation  of  endothelial  docking  structures"ʺ,  Doulet  N  et  al,  JCB  2009)

A)On voit ici un neutrophiles qui adhère aux cellules endothéliales (non infectées) puis bouge vers une jonction intercellulaire et passe sous la couche de cellules endothéliales par diapédèse. Le neutrophile a une apparence plus sombre et continu à bouger (voir aussi vidéo).

B) Ici la culture de cellules endothéliales a été infectée par des bactéries. Le neutrophile qu'on observe sur les photos se dirige rapidement vers la colonie bactérienne, avec une vitesse moyenne de 0,6µm/s (voir aussi la vidéo).

Granulocytes  dans  un  vaisseau  sanguin  à  proximité  du  tissu  infecté

L'ʹexpérience  filmée  ici  consiste  à  libérer  des  chimiokines  grâce  à  une  micropipeXe  à  la  surface  d'ʹune  boite  contenant  des  neutropiles.  Ces  derniers  détectent  le  gradient  de  chimiokines  (concentration  forte  proche  de  la  source  -­‐‑  la  micropipeXe  -­‐‑,  et  qui  diminue  progressivement  plus  on  s'ʹen  éloigne)  et  se  dirigent  vers  la  source. Source  :  www.freesciencelectures.com,  2007

Expérience 7 : chimiotactisme des neutrophiles

Voir vidéo : chimiotactisme neutrophiles

Un  macrophage  vu  au  MET

Un  macrophage  entrain  de  phagocyter  une  hématie

Suivi de la phagocytose de levures par un macrophage grâce à des marqueurs fluorescents : -  En bleu : membrane plasmique du

macrophage -  En rouge : levures -  En vert lysosomes. -  Le mélange des fluorescences

vertes et rouges donne une fluorescence jaune.

•  Les lysosomes sont des organites cellulaires riches en substances toxiques pour les agents infectieux

•  Les pseudopodes sont des

déformations de la membrane plasmique

•  Les phagosomes sont des vésicules

intra cytoplasmiques qui peuvent fusionner avec d’autres organites.

Rôle et mode d’action des macrophages

Les  cellules  sentinelles  expriment  sur  leur  membrane  plasmique  une  dizaine  de  récepteurs  dits  de  l’immunité  innée.  Ces  récepteurs  appelés  PRR*,  reconnaissent    des  composants  universels  de  la  paroi  ou  de  la  membrane  plasmique  des  bactéries  et  des  champignons  unicellulaires,  des  déchets  produits  par  les  parasites  eucaryotes,  des  protéines  d’enveloppe  des  virus,  des  molécules  libérées  par  les  cellules  de  l’organisme  en  cas  de  lésion,  etc.  Grâce    à  ces  récepteurs  les  cellules  sentinelles  sont  capable  détecter  la  plupart  des  agents  infectieux  ou  des  situations  potentiellement  dangereuses  pour  l’organisme.

Les  récepteurs  TLR  sont  une  famille  de  récepteur  PRR*

*PRR  pour  PaXern  Recognition  Receptors

Pour aller plus loin : voir document 1 fiche TP