L’interface neuro-immune

L’accumulation et la réplication de la PrPsc dans les organes lymphoïdes sont requises pour le développement d’une ESST, après infection par voie périphérique. Par la suite, le

transport de l’agent depuis les organes lymphoïdes vers le SNC s’établit par les nerfs périphériques. En effet, la PrPsc est détectée dans le système nerveux périphérique de moutons atteints naturellement ou expérimentalement de scrapie (van Keulen et al., 1999 ; Groschup et al., 1999 ; Andreoletti et al., 2000 ; Heggebo et al., 2003), de hamsters atteints expérimentalement de scrapie (Beekes et McBride, 2000), de cerfs atteints du dépérissement chronique (Sigurdson et al., 2001) et de patients atteints du vMCJ (Haik et al., 2003).

Le compartiment du SNP responsable de la neuro-invasion est représenté par les nerfs sympathiques comme le nerf splanchnique (McBride et al., 1999). En effet, suite à une sympathectomie, le transport de la PrPres des organes lymphoïdes vers la möelle épinière est retardé (Glatzel et al., 2004).

Après inoculations orales d’agents prions infectieux, une voie alternative a également été incriminée (Baldauf et al., 1997 ; McBride et al., 2001). L’équipe de Beekes (1996, 1998) a montré que suite à une inoculation per os de la souche 263K à des hamsters, le système nerveux entérique comprenant les nerfs sympathiques et parasympathiques est essentiel dans la neuro-invasion. En plus d’une voie antérograde via le nerf splanchnique, le nerf vague est capable de transporter PrPres détectée notamment au niveau du noyau moteur dorsal du nerf vague (Figure 14).

La neuro-invasion est également modulée de façon importante par l’expression de la PrPc (Blattler et al., 1997 ; Race et al., 2000 ; Glatzel et Aguzzi, 2000).

La façon dont l’agent passe des FDC aux fibres nerveuses n’est pas connue. Un transfert direct par un contact FDC-nerf est peu probable car chaque structure occupe un site histologique séparé (Felten , 1993 ; Defaweux et al., 2005).

Des cellules mobiles, comme les cellules dendritiques ou les macrophages, faisant le lien entre ces deux structures sont probablement nécessaires. Toutefois, Prinz et ses collaborateurs (2003a) ont démontré que la distance séparant les FDC et les fibres nerveuses influence le cours de la neuro-invasion. Les souris blr1-/- sont déficientes du récepteur de la chémokine CXCR5 et présentent un trouble de l’architecture de la rate. Leurs FDC sont localisés autour de l’artériole centrale en contact avec les fibres nerveuses sympathiques. La neuro-invasion de l’agent scrapie est beaucoup plus rapide chez ces souris que chez des souris sauvages

.

Figure 14 : Voies de neuro-invasion des agents responsables des ESST (d’après Mabbott et MacPherson, 2006).

Table des matières Tables des illustrations Liste des principales abréviations Introduction

Buts et plan du travail

Méthodes générales

Chapitre 1 : Etude comparative des FDC

des PPJ et des PPI bovines

Chapitre 2 : Innervation des MALT

Chapitre 3 : Expression d’isoformes de PrPc

Résumé et conclusions générales

Bibliographie

Annexes

BUTS ET PLAN DU TRAVAIL

Le tropisme cellulaire des prions infectieux diffère selon l’espèce animale, celui-ci est corrélé à la souche infectieuse et à des facteurs spécifiques de l’hôte. Par exemple, certains prions infectieux sont lymphotropiques, notamment en cas de scrapie chez les moutons et de variant de la maladie de Creutzfeldt-Jakob (vMCJ) chez l’homme. Par opposition, certains prions se caractérisent par un neurotropisme comme observé chez des patients Creutzfeldt-Jakob atteints de la forme sporadique ou chez des bovins atteints d’encéphalopathies spongiformes bovines (ESB).

L’hypothèse de notre travail repose sur les observations suivantes : dans le cas du variant de la maladie de Creutzfeldt-Jakob et des encéphalopathies spongiformes bovines, l’agent responsable est identique, la voie d’inoculation et les lésions neurologiques le sont également, seul le tropisme de cette souche pour les organes lymphoïdes diffère.

En effet, les amygdales, la rate et l’appendice sont infectieux chez l’homme. Par contre, l’infectiosité est surtout confinée au niveau du système nerveux chez le bovin. Lors d’une inoculation expérimentale par voie orale de l’agent responsable de l’ESB chez les bovins, les plaques de Peyer iléales sont les seuls tissus lymphoïdes infectieux.

Notre hypothèse de travail est que des propriétés de l’hôte interviennent dans le tropisme de l’agent infectieux.

Deux axes de recherche ont été envisagés afin de vérifier cette hypothèse :

ƒ L’analyse de la distribution des fibres nerveuses au sein des tissus lymphoïdes associés aux muqueuses (MALT) des espèces bovine et humaine

ƒ L’étude de l’expression de PrPc et de ses isoformes au sein des tissus lymphoïdes et nerveux des espèces bovine et humaine.

Pour atteindre au mieux nos objectifs, il nous manquait un outil essentiel permettant la caractérisation spécifique des FDC bovines. En effet, aucun marqueur spécifique de ces cellules n’était commercialisé. Nous avons donc produit, en collaboration avec le Centre

d’Economie Rural de Marloie, un anticorps monoclonal spécifiquement dirigé contre les cellules folliculaires dendritiques (FDC) bovines. Cet anticorps nous a permis d’étudier la distribution des FDC au sein des organes lymphoïdes bovins. Une attention particulière a été portée aux FDC isolées à partir des plaques de Peyer jéjunales (PPJ) et iléales (PPI).

L’apparente différence d’infectivité de ces tissus lymphoïdes chez des bovins atteints expérimentalement d’ESB nous a conduit à comparer les capacités fonctionnelles des FDC isolées à partir de PPJ et de PPI. Ces observations sont décrites et discutées dans le chapitre 1.

Dans le chapitre 2, nous avons établi une cartographie des fibres nerveuses au sein des amygdales, des plaques de Peyer iléales et jéjunales bovines de plusieurs catégories d’âge et ensuite comparé ce pattern d’innervation à celui des amygdales humaines; ceci permettra de pister les voies potentielles de neuro-invasion. Une attention particulière a été portée à l’interface cellules folliculaires dendritiques – fibres nerveuses. En effet, les FDC matures jouent un rôle prépondérant dans la pathogenèse des maladies à prion puisqu’en leur absence, une infection périphérique n’a pas lieu. De plus, la proximité entre fibres nerveuses et FDC est un paramètre intervenant dans la neuro-invasion; nous avons dès lors aussi analysé les contacts entre les FDC et les éléments nerveux.

L’expression de la PrPc est une condition sine qua non pour la formation de PrPres. Cette protéine cellulaire sert probablement de récepteur pour son homologue infectieux mais sert surtout de substrat pour l’amplification de PrPres ; toute modification au niveau de sa synthèse pourrait entraîner un changement de la cinétique d’infection et pourrait expliquer l’apparente absence d’infectivité constatée au niveau du système immunitaire chez les bovins.

L’expression tissulaire et cellulaire spécifique d’isoformes de la PrPc représente un facteur de l’hôte potentiellement capable d’influencer le tropisme cellulaire de l’agent infectieux chez l’humain et le bovin. Cette expression a été étudiée dans les systèmes MALT bovins et humains. Pour affiner notre étude, nous avons analysé, par des techniques de western-blotting, le glycopattern de la PrPc ainsi que l’expression de ses formes tronquées dans les tissus lymphoïdes humains et bovins mais également dans des populations cellulaires spécifiques, les lymphocytes et les FDC. Afin de vérifier si les isoformes de PrPc sont spécifiques aux tissus lymphoïdes, nous avons effectué une étude comparative du pattern de glycosylation et du ratio des formes clivées de PrPc, exprimés au sein de différentes régions du système nerveux central bovin et humain. Les résultats de ces travaux sont repris dans le chapitre 3.

Table des matières Tables des illustrations Liste des principales abréviations Introduction Buts et plan du travail

Méthodes générales

Chapitre 1 : Etude comparative des FDC

des PPJ et des PPI bovines

Chapitre 2 : Innervation des MALT

Chapitre 3 : Expression d’isoformes de PrPc

Résumé et conclusions générales

Bibliographie

Annexes

METHODES GENERALES

Nous avons rassemblé dans ce chapitre les méthodes utilisées tout au long de notre travail. Les techniques plus particulières et le matériel utilisé seront décrits en détail au début des chapitres concernés.