Immunologie mucosale Flashcards
Immunologie mucosale : mécanismes de protection
- Dans les muqueuses, la seule barrière physique qui nous sépare des pathogènes est une mince barrière épithéliale.
- Mécanismes de protection:
- Défense innée
- peptides antimicrobiens
- cellules répondants aux signaux PRR
- Réponse adaptative
Définition immunologie mucosale
- L’immunité mucosale inclue toutes les surfaces du corps recouvrant les épithéliums qui produisent du mucus
Types de muqueuse
- tractus urogénital
- tractus gastro-intestinal
- tractus respiratoire
Importance de l’immunité mucosale
- Comprend environ 75% de tous les lymphocytes
- Produit la majorité des immunoglobulines
- Est perpétuellement exposé aux antigènes et autres matériaux provenant de l’environnement
- Les cellules immunitaires présentent dans les muqueuses ont souvent un phénotype activé, rappelant une réponse inflammatoire chronique.
- Ailleurs que dans les muqueuses, cette présence de cellules immunitaires activées = infection ou inflammation
- Alors que dans les muqueuses = maintien de l’homéostasie en réponse à la flore normale et aux autres antigènes non-néfastes
Propriétés de l’immunité mucosale
- La majorité des muqueuses doivent permettre l’entrée de molécules exogènes (e.g. air par les poumons, nourriture par les intestins).
- Ces barrières sont minces et fragiles.
- Elles représentent des portes d’entrées importantes pour les pathogènes.
- E.g. de pathogènes: plusieurs infections respiratoires (SARS-CoV-2), tuberculoses, rougeole, HIV, syphilis
- E.g. non-pathogènes: microbiote – il est estimé que l’intestin contient 1012 organismes par millilitre de contenu. Nous avons 10 fois plus de bactéries commensales que de cellules.
- En plus de bactéries, nous portons aussi des virus et des levures.
- Les réactions immunitaires dans les muqueuses peuvent causer des maladies
- Antigènes provenant des aliments (e.g. gluten cause la maladie coeliaque)
- Bactéries commensales peuvent causer des maladies inflammatoires de l’intestin, tel que la maladie de Crohn
Système immunitaire dans les muqueuses : nomenclature
- Mucosal-Associated Lymphoid Tissue (MALT): Tissus lymphoïdes associés aux muqueuses
- Gut-Associated Lymphoid Tissue (GALT); MALT associé aux intestins
- Bronchus-Associated Lymphoid Tissue (BALT); MALT associé aux bronches
Système immunitaire dans l’intestin : GALT comprend
- Plaques de Peyer
- Seulement dans le petit intestin
- Follicules lymphoïdes isolés
- Partout dans l’intestin
- L’appendice
- Les amygdales
- Les végétations adénoïdes
Plaques de Peyer
- Entre 100 à 200 plaques de Peyer dans le petit intestin
- Très riches en lymphocytes B, plusieurs centres germinatifs
- Sous le dôme, il y a des cellules dendritiques, des cellules T et B
- L’épithélium couvrant le dôme est spécialisé: en plus des entérocytes (cellules épithéliales de l’intestin), il y a des cellules M, et les lymphocytes
- Les cellules M ne produisent pas de mucus et sont en contact direct avec les bactéries et antigènes de la lumière intestinale
- Transcytose: transport des antigènes de la partie apicale de la cellule vers la partie basolatérale
Cellules dendritiques dans les PP
Macrophages dans les PP
Comparaison GALT : plaques de Peyer vs. follicules lymphoïdes isolés
- Nombre : 100 à 200 vs. plusieurs milliers
- Grosseur : macroscopique vs. microscopique
- Où : petit intestin vs. partout dans l’intestin, mais principalement dans le gros
- Cellules : diversité de la composition immunitaire vs. principalement composé de lymphocytes B
- Cellules M : oui vs. oui
- Quand : présent dans le fétus vs se développent seulement suite à la colonisation intestinale
Ganglions mésentériques
- La lymphe des intestins draine vers les ganglions mésentériques
- Les ganglions mésentériques ancrent l’intestin à l’arrière de la cavité abdominale
- Ce sont les plus grands ganglions
Distribution des lymphocytes dispersés
- épithélium : lymphocytes surtout des T CD8+
- lamina propria : plusieurs types cellulaires (plasmocytes (IgA), lymphocytes T CD4+ et CD8+, ILC, DC, macrophages, etc.)
Distribution des lymphocytes T dispersés
Les signatures empreintes
- Les lymphocytes activés dans un tissu x tendent à y retourner
- Les molécules d’adhésion et chimiokines spécifiques à certains tissus
- Important pour le contrôle des infections
Lymphocytes dans l’épithélium intestinal
- Dans le petit intestin, il y a 10 à 15 lymphocytes intraépithéliaux par 100 cellules épithéliales
- Intraepithelial lymphocytes (IELs)
- C’est le site où il y a le plus de lymphocytes dans le corps
- > 90% des IELs sont des lymphocytes T, et 80% expriment CD8+
- Ratio CD4:CD8 fortement inversé
- Sont activés et expriment la signature «empreinte» CCR9 et αEβ7
- Dans le gros intestin, la proportion de lymphocytes par cellules épithéliales est moindre et il y a plus de lymphocytes T CD4+
Lymphocytes T CD* dans l’épithélium intestinal
Les cellules dendritiques dans la LP
- Migrent vers les ganglions mésentériques
- La migration est dépendante de …
- Environ 5 à 10% des cellules dendritiques mucosales atteignent les ganglions à chaque jours
- Rôle important dans la tolérance
- Par la production locale d’acide rétinoïque et de TGF-β, les intéractions DC-T favorisent la production de Tregs (Foxp3+) exprimant CCR9 et α4β7.
- Ces Tregs induisent la tolérance aux antigènes (nourriture, bactéries commensales).
Macrophages
- Les macrophages sont plus nombreux dans la LP de l’intestin qu’ailleurs dans le corps
- Ils résident dans le tissu (ne circulent pas comme les DC)
- De bons phagocytes
- Microbes
- Cellules épithéliales (apoptotiques) – taux de remplacement élevé
- Important dans la tolérance
- Produisent beaucoup d’IL-10, de façon constitutive
- Maintient des Tregs
Transport des Ag vers les cDC
IgA et les muqueuses
- IgA principalement produit dans le GALT
- La commutation de classe dépend de TGF-b, etc.
- L’expansion des cellules B IgA+ dépend de plusieurs cytokines, incluant l’IL-5, IL-6, IL-10, IL-21
ILC dans la lamina propria
- Produisent une grande quantité de cytokines
IL-17 et IL-22 (ILC3) – les plus abondants - IL-22 aide à maintenir la barrière épithéliale (prolifération des cellules souches dans les cryptes)
- IL-22 favorise aussi la production de peptides antimicrobiens par les cellules épithéliales.
Réponses immunitaires dans l’immunité mucosale
- L’immunité mucosale doit nous défendre contre toutes les formes de microorganismes tout en ne répondant pas aux commensales
- L’immunité mucosale doit répondre aux:
- Virus
- Bactéries
- Parasites multicellulaires
- L’immunité mucosale ne doit pas répondre aux:
- Virus
- Bactéries
- Antigènes dans la nourriture
- La première ligne de défense: Le système inné
- Les particularités du système inné dans l’immunité intestinale
- Les cellules épithéliales
- Jonctions serrées
- Renouvellement rapide
- TLR
- NOD1 et NOD2
- Cellules spécialisées (Paneth et caliciformes)
- Les cellules immunitaires
- Dendritiques, macrophages, ILCs, etc.
- Les cellules épithéliales
Cellules Paneth
- Dans le petit intestin
- Répondent à l’IL-22
- Expriment des TLRs et NOD
- Produisent des peptides anti-microbiens
- RegIIIγ
- Défensins
Cellules caliciformes (goblet)
- Produisent des glycoproteins (mucines) qui forment le mucus
- Le mucus n’est pas simplement une barrière physique. Il permet de retenir les IgA et les peptides anti-microbiens
Rôles des T CD4+
- Produisent des cytokines favorisant la prolifération épithéliale. E.g. IL-13
- Produisent IL-22 favorisant la production de peptides antimicrobiens par les cellules de Paneth et la production de mucus par les cellules caliciformes
Tolérance orale et l’immunité mucosale
- La tolérance orale permet d’induire une tolérance périphérique systémique
- La tolérance mucosale a aussi lieu dans les poumons
- Défis: Vaccinations mucosales
Rôle des bactéries commensales
- Plus de 1000 espèces dans nos intestins
- Plus abondant dans le colon
- On y retrouve au moins 10^12 bactéries
- Les bactéries:
- Digèrent la cellulose et les glucides
- Dégradent des toxines
- Produisent de la vitamine K1
- Prennent la place et les nutriments des bactéries pathogènes
- Les bactéries commensales ne sont pas inertes, elles peuvent être mortelles
- Un bris dans l’épithélium intestinal peut permettre aux bactéries de traverser la muqueuse et de rejoindre la circulation sanguine
- E. Coli dans le sang peut mener au décès
- Au contraire des antigènes qui induisent la tolérance mucosale, les bactéries commensales n’induisent pas de la tolérance périphérique
- Les bactéries commensales sont essentielles au développement du système immunitaire.
- Les bactéries commensales sont essentielles au développement du système immunitaire.
- Réduction en taille de tous les organes lymphoïdes
- Peu d’anticorps sérique
- Peu de cellules T matures
- Baisse Th1 et baisse Th17
- Augmentation des réponses Th2, plus d’IgE
- Plus susceptibles aux maladies autoimmunes
- Les bactéries commensales sont essentielles au développement du système immunitaire.
Dans l’intestin…- Plaques de Peyer anormales
- Absence de follicules isolés
- Baisse de lymphocytes T et ILCs
- Beaucoup moins de plasmocytes IgA+
- Moins de peptides anti-microbiens et cytokines
- Plus de cellules iNKT
Pourquoi on n’induit pas de réponse immunitaire contre les bactéries commensales?
- Les endotoxines des bactéries commensales sont moins immunogènes que celles des pathogènes
- Ces bactéries sont plus facilement phagocytées et détruites par les macrophages; elles ont moins de facteurs de virulence
- La réponse immunitaire contre les bactéries commensales est une caractéristiques des maladies inflammatoires de l’intestin (maladie de Crohn, colite)
Conclusion immunité mucosale
- Le GALT comprend des structures immunitaires structurées (e.g. PP) et dispersées
- Le GALT semble être en inflammation constante
- La composition du système immunitaire dans le GALT est unique
-i.e. Différentes populations cellulaires, production massives d’IgA, etc.. - Malgré l’état «d’inflammation» constant, le GALT induit la tolérance mucosale
- Les bactéries commensales sont bénéfiques au développement du système immunitaire