Le rôle insoupçonné des cellules dendritiques pour les vaisseaux HEV
Source : INSERM  Partager Une équipe de chercheurs vient de mettre en lumière le rôle fondamental des cellules dendritiques dans la fabrication des vaisseaux sanguins HEV. Une avancée qui permettra sûrement des applications dans le traitement des cancers et des maladies inflammatoires chroniques comme la polyarthrite rhumatoïde, l'asthme ou encore la maladie de Crohn.
Les cellules dendritiques, sentinelles du système immunitaire (découvertes en 1973 par Ralph Steinman, prix Nobel de médecine 2011), jouent un rôle essentiel dans le mécanisme de fabrication des vaisseaux sanguins HEV, véritables portes d’entrée des lymphocytes dans les ganglions lymphatiques, les tissus enflammés et les tumeurs cancéreuses. C’est ce que viennent de montrer Christine Moussion et Jean-Philippe Girard, chercheurs à l’Institut de pharmacologie et de biologie structurale (CNRS/Université Toulouse III - Paul Sabatier). Ces travaux ont été publiés en ligne par la revue Nature le 13 novembre 2011. Mieux connaître ces mécanismes pourrait conduire à des applications importantes pour le traitement des maladies inflammatoires chroniques et du cancer.
Afin de lutter contre les infections virales et bactériennes, les lymphocytes, globules blancs circulants dans le sang, s’acheminent vers les ganglions lymphatiques. Ils pénètrent dans les ganglions grâce à un type particulier de vaisseaux sanguins, appelés HEV. Ces vaisseaux HEV constituent des portes d’entrée très efficaces puisque l’on estime que dans l’organisme, à chaque seconde au moins 5 millions de lymphocytes entrent dans les ganglions via les vaisseaux HEV.

Un lymphocyte, vu par un microscope électronique à balayage. Les lymphocytes pénètrent dans les ganglions grâce aux vaisseaux HEV. Les chercheurs ont découvert que les cellules dendritiques jouent un rôle essentiel dans le mécanisme de fabrication de ces vaisseaux HEV. © Wikipédia, DP
Les cellules dendritiques, clé de la fabrication des vaisseaux HEV
Depuis plusieurs années, l’équipe de Jean-Philippe Girard, directeur de recherche Inserm, s’efforce de mieux comprendre comment un vaisseau sanguin normal se transforme en vaisseau HEV (et vice versa). En étudiant les cellules présentes au voisinage des vaisseaux HEV, les chercheurs toulousains viennent de mettre en évidence le rôle fondamental des cellules dendritiques dans la fabrication des vaisseaux HEV. Grâce à de longs prolongements, ces cellules de forme étoilée entrent en contact avec les vaisseaux sanguins afin de leur délivrer un signal indispensable à leur transformation en vaisseaux HEV. Sous l’action des cellules dendritiques, les vaisseaux sanguins qui constituaient une barrière infranchissable pour les lymphocytes deviennent alors capables de les faire entrer massivement dans les ganglions lymphatiques. Ce processus est un élément nécessaire à la surveillance immunitaire de l’organisme.
En effet, les cellules dendritiques connues comme les sentinelles du système immunitaire, sont chargées de collecter et de présenter les antigènes étrangers provenant de virus, de bactéries ou de cellules cancéreuses, aux lymphocytes T. En contrôlant aussi l’accès des lymphocytes aux ganglions via les vaisseaux HEV, les cellules dendritiques vont permettre la rencontre entre les lymphocytes et les antigènes étrangers contre lesquels ils sont dirigés. Les cellules dendritiques jouent ainsi un nouveau rôle essentiel dans le système immunitaire, rôle insoupçonné jusqu’alors.
Un espoir pour les maladies inflammatoires et les cancers
Les chercheurs ont également étudié les mécanismes mis en jeu dans le dialogue entre les cellules dendritiques et les vaisseaux HEV. Une meilleure connaissance de ces mécanismes pourrait avoir des applications importantes pour le traitement des maladies inflammatoires chroniques et du cancer.
En effet, des vaisseaux HEV apparaissent dans la plupart des maladies inflammatoires chroniques (polyarthrite rhumatoïde, maladie de Crohn, dermatite atopique, psoriasis, asthme…) et contribuent à l’inflammation du tissu. Bloquer la fabrication des vaisseaux HEV permettrait donc de diminuer l’inflammation. À l’inverse, dans le cancer, les vaisseaux HEV ont un effet bénéfique car ils facilitent l’entrée dans les tumeurs des lymphocytes tueurs.
Mieux comprendre les mécanismes de fabrication des vaisseaux HEV pourrait permettre d’augmenter la quantité de ces vaisseaux dans les tumeurs afin d’améliorer l’éradication des cellules cancéreuses par les cellules tueuses.

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Paris, 19 décembre 2012

Maladie auto-immune : la piste virale confirmée
Pourquoi le système immunitaire peut-il se retourner contre nos propres cellules ? C'est à cette question que tente de répondre les chercheurs de l'unité mixte Inserm/CNRS/Université Pierre et Marie Curie/Association Institut de myologie « Thérapies des maladies du muscle strié », en se penchant plus particulièrement sur une maladie auto-immune, la myasthénie grave. Dans le cadre du projet FIGHT-MG (Combattre la Myasthénie Grave), financé par la Commission Européenne et coordonné par l'Inserm, Sonia Berrih-Aknin et Rozen Le Panse ont apporté la preuve du concept qu'une molécule mimant un virus peut déclencher une réponse immunitaire inappropriée dégradant les fonctions musculaires. Ces résultats sont publiés dans la revue Annals of Neurology, accessible en ligne.
La myasthénie, une maladie auto-immune rare
La myasthénie grave est une maladie auto-immune rare (5 à 6 000 patients en France) entrainant une faiblesse musculaire et une fatigabilité excessive. Elle touche généralement d'abord les muscles du visage, puis elle peut se généraliser aux muscles des membres ou encore aux muscles respiratoires entrainant une détresse respiratoire.
Elle est due à la production d'auto-anticorps circulants qui bloquent les récepteurs de l'acétylcholine (RACh), un neurotransmetteur nécessaire à la transmission du signal nerveux moteur, au niveau de la jonction neuromusculaire.

Est-ce qu'une infection virale peut-être à l'origine de la myasthénie ?
La myasthénie est une maladie multifactorielle où des facteurs environnementaux semblent jouer un rôle clé dans son déclenchement. Les infections virales sont suspectées mais prouver le rôle d'un virus dans le déclenchement est difficile. En effet, le diagnostic de myasthénie est souvent fait des mois, voire des années après le réel début de la maladie quand le virus n'est plus détectable, alors qu'une signature laissée par le virus peut se voir longtemps après l'infection.

Pour cela, ils se sont penchés sur l'organe jouant un rôle central dans cette pathologie : le thymus. Cet organe, situé au niveau du thorax, sert de lieu de maturation aux lymphocytes T, acteurs centraux des réponses immunitaires et normalement éduqués pour éviter le développement d'une auto-immunité.

 En parallèle, ils ont analysé les thymus pathologiques des malades atteints de myasthénie, chez lesquels ils ont observé une surexpression de ces 3 mêmes protéines du système immunitaire, surexpression caractéristique d'une infection virale.
Enfin, les chercheurs sont parvenus également à identifier les mêmes changements moléculaires dans le thymus de souris, suite à l'injection de Poly(I:C). Après une période d'injection prolongée, ils ont aussi observé chez ces souris la prolifération de cellules B anti-RACh, la présence d'auto-anticorps bloquant les récepteurs RACh et des signes cliniques synonymes de faiblesse musculaire comme dans la myasthénie. Ces résultats originaux montrent que des molécules mimant une infection virale sont capables d'induire une myasthénie chez la souris, ce qui jusqu'à présent n'avait jamais été démontré.

 Les prochaines étapes de recherche consisteront à déterminer de quel virus exogène il pourrait s'agir ou s'il s'agit d'une activation anormale d'une réponse anti-virale par des molécules endogènes.

La preuve de concept de l'origine virale apportée par les chercheurs
Dans le cadre du projet européen FIGHT-MG, l'équipe de chercheurs est parvenue à décrypter le déclenchement de la maladie en utilisant une molécule mimant l'ARN double brin viral (le Poly(I:C)).

 Ils ont ainsi mis en évidence in vitro que le Poly(I:C) était capable d'induire spécifiquement une surexpression de RACh par les cellules épithéliales thymiques, tout en activant trois protéines (le récepteur « toll-like » 3 (TLR3), la protéine kinase R (PKR) et l'interféron-beta (IFN-â)) ; cette dernière entrainant une inflammation au niveau du thymus.

AVC...Enfin un espoir de prévenir la rechute d'un accident vasculaire cérébral ?
Caroline Lepage  Partager Chaque année en France, 130 000 personnes sont victimes d'un accident vasculaire cérébral (AVC). Parmi les AVC dits hémorragiques, près de 60% des patients sont confrontés à une récidive dans les 3 à 10 jours qui suivent la première attaque, en raison de l'apparition d'un vasospasme cérébral. Il s'agit d'une constriction des vaisseaux sanguins du cerveau, fatale dans 40% des cas…
Jusqu'à présent, les médecins ignoraient la cause exacte de cette rechute mais suspectaient certains composés présents dans le liquide céphalo-rachidien. En condition normale, le liquide céphalo-rachidien débarrasse le cerveau de ses déchets, et récupère les éléments nutritifs au niveau d'une "frontière" : la barrière hémato-encéphalique. En effet, l'accident vasculaire cérébral initial entraîne la formation de substances toxiques pour le cerveau. À leur tour, celles-ci contribuent au développement de molécules spécifiques impliquées, semble-t-il, dans le vasospasme et qui ne sont pas éliminées, d'où la récidive... Au banc des accusés : l'hémoglobine, la bilirubine, les lipides peroxydés et un groupe de produits d'oxydation de la bilirubine.
En s'appuyant sur ses premiers travaux menés chez des rats, qui avaient montré que les produits d'oxydation de la bilirubine étaient impliqués dans l'apparition d'un vasospasme cérébral, l'équipe du Dr Joseph Clark, chercheur en neurologie à l'Université de Cincinnati est passée à l'étude sur l'homme. Elle a suivi ainsi un échantillon de 12 malades atteints d'AVC hémorragiques. Dans les 10 jours qui ont suivi leur attaque cérébrale, 4 d'entre eux ont été frappés d'un infarctus secondaire, autrement dit, d'un vasospasme cérébral. Tous présentaient des taux élevés de bilirubine et de produits d'oxydation de la bilirubine. Seul un autre patient, qui avait un taux de bilirubine élevé, n'a pas eu d'AVC secondaire. En effet, son taux de produits d'oxydation de la bilirubine est resté faible.
Ces résultats étaient publiés en mars dans la revue Journal of Cerebral Blood Flow. Selon les chercheurs, malgré le petit nombre de cas humains étudiés ici, la corrélation entre la bilirubine et le stress oxydatif responsable de l'apparition de ces fameux produits d'oxydation de la bilirubine est évidente. De là, il serait possible à l'avenir de développer de nouveaux tests de diagnostic afin d'évaluer quels sont les survivants à un tel type d'AVC qui présentent le plus grand risque de récidive, voire même de mettre au point de nouvelles voies thérapeutiques…

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Paris, 9 juillet 2012

La microscopie biphotonique passe à la couleur
La microscopie multiphoton multicouleurs pour l'étude du développement embryonnaire et cérébral.

Des travaux publiés dans la revue Nature Methods par les équipes d'Emmanuel Beaurepaire (Laboratoire d'optique et biosciences (LOB), École Polytechnique, CNRS, Inserm), de Jean Livet (Institut de la Vision, CNRS, UPMC, Inserm) et de Xavier Morin (Institut de Biologie de l'École Normale Supérieure (ENS), CNRS, INSERM), démontrent une nouvelle stratégie de microscopie biphotonique multicouleurs adaptée à l'observation en profondeur de tissus biologiques intacts marqués avec des chromophores distincts, par exemple des protéines fluorescentes de couleurs différentes.
Cette avancée est une évolution de la microscopie multiphotonique, développée à partir des années 90. Elle a ouvert une nouvelle fenêtre pour l'étude du vivant car elle permet d'observer en trois dimensions un tissu biologique intact à une profondeur dépassant la centaine de micromètres.

Cette approche ne permettait pas jusqu'ici d'effectuer efficacement une imagerie « en couleurs », c'est-à-dire d'observer simultanément trois marqueurs différents (par exemple bleu, vert et rouge). C'est ce que la technique développée par les biologistes et physiciens de l'Inserm et du CNRS à l'École Polytechnique permet de faire aujourd'hui.

Dans le domaine de la recherche biomédicale, elle va permettre d'étudier l'architecture et le développement de structures multicellulaires complexes telles que le système nerveux central ou l'embryon en développement, en visualisant simultanément plusieurs paramètres au sein du tissu.

Les chercheurs du LOB ont appliqué cette approche pour visualiser « en couleurs » et en profondeur le développement d'embryons de Drosophile, ainsi que le cerveau ou la moelle épinière de souris et d'embryons de poulet marqués avec la stratégie de marquage transgénique multicouleurs dite 'Brainbow' développée par les équipes de l'Institut de la Vision et de l'ENS. La nouvelle méthode d'imagerie facilite la reconstruction tridimensionnelle et le suivi dynamique des systèmes étudiés. Il devient possible de visualiser à grande échelle l'agencement des cellules neurales et gliales dans le cerveau, le mouvement ou les filiations cellulaires dans l'embryon en développement sur un critère de couleur.

Ce « passage en couleurs » de la microscopie multiphotonique est directement transposable à d'autres problématiques (suivi de cellules en mouvement, imagerie dynamique de la signalisation, etc.) et devrait trouver de nombreuses applications en biologie des systèmes.

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