Le récepteur FCYRIIA et son implication au cerveau en
réponse aux complexes immuns dans le lupus
érythémateux disséminé
Mémoire
Audrée Laroche
Maîtrise en microbiologie-immunologie - avec mémoire
Maître ès sciences (M. Sc.)
Le récepteur FcγRIIA et son implication au
cerveau en réponse aux complexes immuns dans le
lupus érythémateux disséminé
Mémoire
Audrée Laroche
Sous la direction de :
Résumé
Le lupus érythémateux disséminé (LED) est une maladie auto-immune systémique affectant plusieurs organes et tissus tels que les reins, les poumons et le cerveau. Les manifestations associées à un mauvais pronostic du LED sont la formation de thromboses, de néphrites ainsi que des manifestations neurologiques et psychiatriques. Le développement du LED est associé à une perte de tolérance immunitaire et à une production d’autoanticorps. Les autoanticorps, circulant sous forme de complexes antigènes-anticorps, nommés complexes immuns (CIs), jouent un rôle dans la réponse inflammatoire. Le neurolupus est le terme associé à l’ensemble des manifestations neurologiques et psychiatriques causées par le LED. Les personnes atteintes de neurolupus présentent des altérations de la barrière hématoencéphalique (BHE) ainsi que des autoanticorps au cerveau. La réponse aux anticorps est médiée par les récepteurs Fcγ (FcγRs). Le récepteur FcγRIIA est exprimé par plusieurs cellules immunitaires, dont les microglies chez l’humain. Les souris n’expriment pas le récepteur FcγRIIA. Ainsi, la réponse inflammatoire étudiée à l’aide des modèles murins du LED existants est dépourvue de l’activation cellulaire associée au récepteur FcγRIIA.
Afin de déterminer l’implication du récepteur FcγRIIA dans la réponse aux CIs au cerveau, la réponse microgliale a été étudiée in vitro à l’aide de microglies provenant de souris transgéniques (FcγRIIATGN) puis comparée à la réponse observée chez des microglies provenant de souris
n’exprimant pas le récepteur (FcγRIIAnull). In vivo, la présence d’anticorps et l’expression du
récepteur FcγRIIA au cerveau ont été vérifiées par immunofluorescence chez notre modèle de souris du LED exprimant FcγRIIA (NZBxNZW(F1)::FcγRIIATGN).
En présence de CIs in vitro, les microglies s’activent et libèrent plusieurs cytokines pro-inflammatoires, indépendamment du récepteur FcγRIIA. Les expérimentations in vivo révèlent l’expression du récepteur FcγRIIA par des macrophages au cerveau chez les souris NZBxNZW(F1)::FcγRIIATGN, ainsi que la colocalisation de ces cellules avec des anticorps de type
Abstract
Systemic lupus erythematosus (SLE) is an autoimmune disease characterized by the production of autoantibodies mediated by a loss of immune self-tolerance. Autoantibodies in circulation form antibodies-antigens complexes, named immune complexes (ICs). ICs play a major role in the inflammation observed in SLE. SLE is a systemic disease which can affect numerous organs and tissues. While chronic inflammation in kidneys or the cardiovascular system can be lethal, less appreciated is the inflammation that occurs in the brain. Neuropsychiatric systemic lupus erythematosus (NPSLE) is the name given to the neurologic and psychiatric manifestations observed in SLE. NPSLE patients are known to present blood-brain barrier (BBB) alterations and autoantibodies in their brain. The immune response to antibodies is mediated by Fcγ receptors (FcγRs). The receptor FcγRIIA is expressed by several human immune cells, including microglia. Mice are devoid of the FcγRIIA receptor. Therefore, mouse models used to study NPSLE lack the inflammatory response mediated by FcγRIIA in the brain.
To understand the implication of the receptor FcγRIIA in response to ICs, the microglial cell response to ICs was studied in vitro using microglia derived from transgenic mice expressing FcγRIIA (FcγRIIATGN) and compared with microglia devoid of FcγRIIA (FcγRIIAnull). Antibodies and
FcγRIIA-expressing cells in the brain were investigated by immunofluorescence in vivo in a SLE mouse model expressing FcγRIIA that we recently generated, namely the NZBxNZW(F1)::FcγRIIATGN mice.
In response to ICs in vitro, microglia were activated and released several proinflammatory cytokines independently of the expression of FcγRIIA. Experiments in vivo revealed the expression of FcγRIIA by brain macrophages, as well as their colocalization with antibodies in the brain of NZBxNZW(F1)::FcγRIIATGN mice.
Table des matières
Résumé ... I Abstract ... II Table des matières ... III Liste des figures ... VI Liste des abréviations ... VIII Remerciements ... XI Avant-propos ... XIII
Introduction ... 1
Le lupus érythémateux disséminé... 1
La maladie aux mille visages ... 1
Facteurs génétiques et épigénétiques ... 3
Facteurs environnementaux ... 5
Facteurs hormonaux ... 6
Mécanismes immunologiques du LED ... 6
Système immunitaire inné ... 7
Système immunitaire adaptatif ... 11
La production d’autoanticorps ... 12
Symptômes et manifestations du LED ... 13
Le neurolupus ... 16
Les manifestations neurologiques et psychiatriques ... 16
Développement du neurolupus ... 17
Les différentes barrières du cerveau ... 18
Le rôle des barrières du cerveau dans le neurolupus ... 20
Les anticorps et le cerveau ... 22
Les cellules immunitaires de la périphérie au cerveau ... 25
Les cellules immunitaires résidentes du cerveau ... 27
La réponse aux anticorps ... 29
Les FcRs ... 29
Le récepteur FcγRIIA ... 30
Agents pathogènes et récepteurs FcγRIIA ... 31
Inflammation et récepteur FcγRIIA ... 32
Les modèles murins du neurolupus ... 33
Le modèle NZBxNZW(F1) ... 34
Le modèle NZBxNZW(F1)::FcγRIIATGN ... 34
Les contraintes reliées à l’étude du LED dans les modèles murins actuels ... 35
Chapitre 1. Problématique, hypothèse de recherche et objectifs ... 36
1.1 Problématique ... 36
1.2 Hypothèse de recherche ... 36
1.3 Objectifs ... 36
Chapitre 2. Matériels et méthodes ... 37
2.1 Culture primaire de cellules gliales in vitro ... 37
2.1.1 Modèles murins ... 37
2.1.2 Préparation des cultures primaires gliales et isolation des microglies ... 37
2.1.3 Réponse microgliale aux CIs ... 38
2.1.4 Quantification des cytokines et chimiokines libérées ... 39
2.1.5 Immunocytofluorescence ... 39
2.2 Expression du récepteur FcγRIIA in vivo ... 40
2.2.1 Modèles murins C57BL/6J ... 40
2.2.2 Modèles murins du LED ... 40
2.2.3 Préparation des tissus ... 41
2.2.4 Immunohistochimie ... 41
2.2.5 Immunofluorescence ... 42
2.2.6 Analyses bio-informatiques ... 42
2.2.7 Analyses statistiques ... 43
Chapitre 3. Résultats ... 44
3.1 Implication du récepteur FcγRIIA en réponse aux CIs chez les microglies in vitro ... 44
3.1.1 Pureté cellulaire des microglies isolées ... 44
3.1.2 Les microglies isolées de cerveau de souris FcγRIIATGN expriment le récepteur FcγRIIA in vitro ... 44
3.1.3 Un changement morphologique est induit en réponse aux HA-IgGs, indépendamment de l’expression du récepteur FcγRIIA ... 44
3.1.4 Les microglies libèrent plusieurs cytokines et chimiokines pro-inflammatoires en réponse aux HA-IgGs... 46
3.2 Expression du récepteur FcγRIIA par une population de macrophages cérébraux en condition non pathogénique ... 46
3.3 Expression du récepteur FcγRIIA dans les régions des méninges, des ventricules et de
certains vaisseaux sanguins dans le développement du LED ... 48
3.4 Présence d’anticorps de type IgG au cerveau dans le développement du LED ... 50
Chapitre 4. Discussion ... 52
4.1 Implication du récepteur FcγRIIA dans la réponse aux CIs médiée par les microglies . 52 4.2 Expression du récepteur FcγRIIA dans le cerveau de souris C57BL/6J et NZBxNZW(F1) ... 54
4.3 Évaluation de la présence d’anticorps au cerveau dans le développement du LED. ... 56
Conclusion ... 60
Bibliographie ... 61
Liste des figures
Figure 1. La prévalence mondiale, les symptômes et les manifestations du lupus érythémateux
disséminé (LED) ... 1
Figure 2. Les différents facteurs jouant un rôle dans le développement d’une perte de tolérance immunitaire, telle qu’observée dans le LED ... 3
Figure 3. Formation et déposition de complexes immuns (CIs) dans les tissus dans le LED ... 7
Figure 4. Les différents symptômes et manifestations du lupus érythémateux disséminé (LED). .. 15
Figure 5. Les barrières du cerveau. La barrière hématoencéphalique (blood-brain barrier), la barrière liquide cérébrospinal (blood-CSF barrier) et la barrière hémato-méningée(meningeal barrier). (Adaptée de Stock, AD et al. 2017). ... 18
Figure 6. Les microglies et les différents types de macrophages présents dans le SNC : les macrophages périvasculaires, les macrophages des méninges et les macrophages des plexus choroïdes. (Adaptée de Prinz, M. et al. 2014). ... 27
Figure 7. Les microglies isolées de cultures primaires modifient leur morphologie et libèrent plusieurs cytokines pro-inflammatoires en réponse aux HA-IgGs indépendamment du récepteur FcγRIIA. ... 45-46 Figure 8. Les cellules FcγRIIA positives au cerveau des souris C57BL/6J::FcγRIIATGN sont localisées dans les régions de la pie-mère, des ventricules et des vaisseaux sanguins et expriment le marqueur IBA1. ... 47-48 Figure 9. Localisation et densité cellulaires des cellules FcγRIIA positives au cerveau de notre modèle murin du LED exprimant FcγRIIA (NZBxNZW(F1)::FcγRIIATGN). ... 49
Figure 10. Présence d’anticorps de type IgG au cerveau des souris NZBxNZW(F1)::FcγRIIATGN présentant des symptômes de dommages sévères aux reins (à plus de 21 semaines d’âge. ... 51
Figure supplémentaire 1. ………...……..82
Figure supplémentaire 2. ………...……..83
Figure supplémentaire 3. ………...……..84
Liste des tableaux
Tableau 1. Critères de classification du lupus érythémateux disséminé (LED) de l’American
College of Rheumatology (ACR) de 1997 ... 14
Tableau 2. Critères de classification du lupus érythémateux disséminé (LED) du Systemic Lupus
International Collaborating Clinics (SLICC) de 2012 ... 14
Tableau 3. Manifestations neurologiques et psychiatriques associées au neurolupus (Adaptée de
Liste des abréviations
ACR American College of Rheumatology ADNdb ADN doubles brins
ADNsb ADN simple brin
APC Cellules présentatrices d’antigènes
ARMM Antirhumatismaux modificateurs de la maladie AVC Accident vasculaire cérébral
BAFF Facteur d’activation des lymphocytes B BBB Blood-brain barrier
BCSFB Barrière hémato-liquide cérébrospinal BHE Barrière hématoencéphalique
BHM Barrière hémato-méningée
BSA Sérum de protéine albumine bovine
C57BL/6J::FcγRIIAnull Modèle de souris C57BL/6J n’exprimant pas le récepteur FcγRIIA
C57BL/6J::FcγRIIATGN Modèle de souris C57BL/6J exprimant le récepteur FcγRIIA
CCPA Conseil canadien de protection des animaux cDCs Cellules dendritiques classiques
CIs Complexes immuns
CLP Progéniteurs lymphoïdes communs CMP Progéniteurs myéloïdes communs
CPAUL Comité de protection des animaux de l’Université Laval CRCHUQ-UL Centre de recherche du CHU de Québec−Université Laval CSF Liquide cérébrospinal
CSH Cellules souches hématopoïétiques EBV Epstein-Barr virus
FBS Sérum de veau fœtal FcRs Récepteur Fc
FcγRIIAnull Souris n’exprimant pas le récepteur FcγRIIA
FcγRIIATGN Souris exprimant le récepteur FcγRIIA
FcγRs Récepteurs Fcγ
HA-IgGs Anticorps humains de type agrégé à la chaleur HIT Thrombocytopénie induite par l’héparine ICs Immune complexes
IFN type I Interféron de type 1 IFN-γ Interféron γ
Ig Immunoglobulines IgG2 IgG de type 2 IL-13 Interleukine 13 IL-4 Interleukine 4 IL-6 Interleukine 6
IRM Imagerie à résonance magnétique
ITAMs Immunoreceptor tyrosine-based activation motif LED Lupus érythémateux disséminé
LPS Lipopolysaccharide
MAP2 Protéines 2 associées aux microtubules NETs Pièges extracellulaires des neutrophiles NGS Sérum normalisé de chèvre
NPSLE Neuropsychiatric systemic lupus erythematosus NSPA Antigène de surface neuronal P
NZBxNZW(F1)::FcγRIIAnull Modèle de souris du LED n’exprimant pas le récepteur FcγRIIA
NZBxNZW(F1)::FcγRIIATGN Modèle de souris du LED exprimant le récepteur FcγRIIA
PBST Solution à 0,01 % Tween 20 dans PBS 1X pDCs Cellules dendritiques plasmacytoïdes PDCs Progéniteurs de cellules dendritiques pEVs Vésicules extracellulaires de plaquettes PFA Paraformaldéhyde
PMC Cellules polymorphonucléaires SLE Systemic lupus erythematosus
SLEDAI Systemic Lupus Erythematosus Disease Activity Index SLICC Systemic Lupus International Collaborating Clinics SNC Système nerveux central
SNP Système nerveux périphérique Th Lymphocytes T auxiliaires Tjs Jonctions serrées
TLRs Récepteurs « toll-like » Treg Lymphocytes T régulateurs
“It is not the strongest of the species that
survive, nor the most intelligent, but the one
most responsive to change.”
Remerciements
Je tiens tout d’abord à remercier le Dr Éric Boilard de m’avoir donné la chance de faire partie de son équipe incroyable. Merci de m’avoir fait confiance et de m’avoir donné l’opportunité de travailler sur un projet de recherche qui me tient autant à cœur. Je suis déjà impatiente de travailler sur la suite de ce projet dans le cadre de mes études au doctorat. Une fois de plus, je sais que ta grande expertise, tes encouragements et tes bons conseils me permettront d’acquérir de nouvelles connaissances et de réaliser de nouveaux accomplissements.
J’aimerais remercier toute l’équipe. Tout d’abord, j’aimerais dire un grand merci à Emmanuelle Rollet-Labelle, Isabelle Allaeys et Tania Lévesque. Vous avez été d’un grand soutien dans le cadre de mes études de maîtrise et toute cette expérience aurait été différente sans vous. Tania, merci pour ton expertise et ton aide incroyable dans ce projet. Merci pour ton écoute, tes conseils et ton amitié, sans toi la vie au laboratoire ne serait pas la même. J’aimerais aussi grandement remercier tous les étudiants du laboratoire, passés ou présents, de m’avoir aidé, de près ou de loin, pendant mon parcours à la maîtrise. Un petit merci spécial à Étienne Doré, pour son écoute et sa patience, plus particulièrement avec mon amour des alpaguas.
J’aimerais aussi remercier mes amis étudiants de l’étage que je côtoie le plus : Geneviève Marcoux, Stephan Hasse, Yann Becker, Julien Vitry et Andréa Murru. Cette expérience n’aurait pas été la même sans vous. Merci mille fois d’avoir fait partie de mon parcours. Geneviève, je tiens particulièrement à te remercier pour ton aide au cours de ma maîtrise. Tu me manques déjà et j’espère avoir la chance de retravailler avec toi dans le futur. Un petit merci aussi pour toutes les autres personnes de l’étage d’immunologie qui participent, de près ou de loin, à rendre les journées au laboratoire aussi agréables. Un grand merci à l’équipe du Dr Steve Lacroix. Il m’est toujours un grand plaisir de travailler avec vous. Votre aide et votre soutien dans mon projet sont très appréciés. J’aimerais remercier Martine Lessard d’avoir partagé son protocole d’isolation de cellules microgliales avec moi, ainsi que Nicolas Vallières et Nadia Fortin pour leur grand soutien technique. De plus, je tiens à remercier spécialement Benoit Mailhot de m’avoir apporté de l’aide dès le début de ma maîtrise. Merci Ben pour les innombrables discussions scientifiques, avec lesquelles tu as su me convaincre de me lancer pour le doctorat.
J’aimerais remercier la plateforme de bio-imagerie (Julie-Christine Lévesque) et la plateforme d’analyse d’images à haut débit (Marc Bazin et Dr Denis Soulet) du centre de recherche pour leur support technique à ce projet.
J’aimerais remercier mes amis qui m’ont encouragé tout au long de ce projet. Je tiens particulièrement à remercier Justine, pour son écoute incroyable et son soutien. Merci de m’avoir écouté parler du fameux « récepteur FcγRIIA » avec autant d’intérêt pendant toutes ces années. Je suis chanceuse d’avoir une meilleure amie aussi exceptionnelle que toi. Maxime, je tiens aussi à te remercier du fond du cœur pour toutes ces années d’amitié. Je suis heureuse d’avoir eu la chance de partager l’expérience de la maîtrise avec toi. Je tiens aussi à remercier Micaël. Merci de partager ma vie, d’être à l’écoute et de m’encourager dans tout ce que j’entreprends. Ta présence pendant cette période de ma vie a été une des meilleures choses qui me soient arrivées.
Et finalement, j’aimerais remercier toute ma famille. Spécialement ma petite mamie Aline, mon frère Vincent, ma belle-sœur Gabrielle, ainsi que mes parents. Merci de m’avoir toujours soutenu dans mon parcours universitaire. Et surtout, merci maman et papa d’avoir toujours cru en moi. Cela aurait été impossible sans vous.
Avant-propos
Cet avant-propos résume l’ensemble des travaux effectués au cours de mes études à la maîtrise. Le projet de recherche abordé dans ce mémoire a été élaboré par le Dr Éric Boilard et a pour objectif d’évaluer le rôle du récepteur FcγRIIA dans la neuroinflammation associée au LED. Ce projet de maîtrise avait pour but général de développer de nouvelles connaissances théoriques et expérimentales dans les domaines de l’immunologie et des neurosciences. La grande partie de ce mémoire fût écrit dans les 5 dernières semaines de la sixième session de mon parcours au deuxième cycle et couvre la majorité des expériences effectuées dans l’intention d’évaluer le rôle du récepteur FcγRIIA dans la pathologie du LED.
Dans l’introduction, les figures 1, 2, 3 et 4 ont été élaborées par moi-même, à l’aide de la plateforme de création de figures scientifiques BioRender. La partie de l’introduction de ce mémoire portant sur le récepteur FcγRIIA est un bref fragment d’une revue que j’ai écrite et élaborée avec deux collègues étudiantes durant les sessions d’automne 2019 et d’hiver 2020.
Le deuxième chapitre de ce mémoire résume plusieurs techniques apprises auprès de professionnel(le)s de recherche, de technicien(ne)s de laboratoire et d’étudiant(e)s graduée(e)s. Premièrement, j’ai appris la procédure de culture de cellules gliales primaires auprès de l’équipe du Dr Lacroix (Martine Lessard et Benoit Mailhot). J’ai effectué ensuite divers tests afin de peaufiner cette technique pour les besoins de ce projet. Les résultats présentés au troisième chapitre de ce mémoire proviennent de cultures primaires que j’ai effectuées avec l’aide technique de Tania Lévesque. J’ai effectué seul l’ensemble des expérimentations suivant la culture des cellules in vitro (isolations, stimulations, récoltes des surnageants, immunocytofluorescences). J’ai réalisé des tests ELISA sur l’ensemble des échantillons de surnageant (résultats non présentés dans ce mémoire) afin d’évaluer la fonctionnalité de ce protocole. Les surnageant des populations microgliales ont été analysés par la suite par multiplex par la compagnie Eve technology. Deuxièmement, les protocoles réalisés afin d’évaluer l’expression cérébrale du récepteur FcγRIIA ont été développés avec mes expériences académiques antérieures ainsi qu’avec les conseils de plusieurs collègues. La manipulation d’animaux de laboratoire, la perfusion intracardiaque (à la main), l’élaboration et la réalisation d’un protocole d’immunofluorescence, ainsi que l’imagerie au microscope confocal à 2 photons sont toutes des techniques que j’avais apprises dans le cadre d’un stage dans le laboratoire du Dr Topolnik. Durant ma maîtrise, j’ai eu la chance de développer des expertises techniques et l’opportunité d’améliorer celles que j’avais précédemment acquises au baccalauréat, telles que la procédure à suivre avec les souris du LED (apprise auprès de Tania Lévesque), la perfusion
intracardiaque à l’aide d’équipement (Nadia Fortin et Tania Lévesque), la procédure de conservation des tissus (Benoit Mailhot), la coupe de tissus au cryostat (Benoit Mailhot) et l’acquisition d’images au microscope confocal a disque rotatif (Julie-Christine Lévesque). Les conseils du Dr Boilard ont dirigé l’ensemble de ce projet et m’ont permis de développer des connaissances théoriques et techniques qui m’outilleront dans mon parcours au doctorat.
Au cours de ma maîtrise, j’ai eu la chance de participer à plusieurs projets de notre laboratoire et à des projets en collaboration avec d’autres équipes de recherche. J’ai participé à la conception d’expérimentations et à la réalisation de protocoles qui ont mené à la publication de quelques articles publiés dans la dernière année. Ces collaborations m’ont permis de développer de nouvelles connaissances théoriques et techniques qui seront des outils de choix pour réaliser mes objectifs au doctorat. Notamment, l’imagerie intravitale (microscopie à 2 photons et vidéomicroscopie), une technique que j’ai apprise avec l’aide de l’équipe du Dr Lacroix (Nicolas Vallières et Benoit Mailhot). Durant la session d’été 2020, cette expertise m’a déjà permis de réaliser des expériences qui se retrouveront dans ma thèse.
Une partie des résultats retrouvés ici seront publiés au cours de mes études au doctorat. Ils se combineront parfaitement avec la suite des expérimentations de ce mémoire, dans l’intention d’écrire un article très complet sur notre modèle de souris du LED.
Introduction
Le lupus érythémateux disséminé
La maladie aux mille visages
Le lupus érythémateux disséminé (LED) est une maladie auto-immune systémique qui se caractérise par une multitude de manifestations pathogéniques (figure 1), telles que des éruptions cutanées, de l’arthrite, des néphrites, des troubles cardiovasculaires (formation de thromboses) et pulmonaires (embolies pulmonaires), des manifestations neurologiques et psychiatriques 1. Les symptômes du
LED sont non seulement très hétérogènes, mais peuvent aussi varier au cours de la vie d’un individu. En effet, le LED se présente sous forme de périodes d’activation de la maladie, où l’on retrouve une exacerbation des manifestations 2. Ces phases peuvent être différentes les unes des autres, présenter
divers symptômes ou encore être d’intensités différentes. Elles sont alternées avec des périodes de rémission durant lesquelles les symptômes de la maadie sont de faibles intensités ou totalement absents. Ces périodes de rémission peuvent être troublées très rapidement par plusieurs facteurs de la vie courante. Pour certains individus, une exposition prolongée au soleil, une période de stress ou encore un changement hormonal peut déclencher une nouvelle période d’activation du LED 3.
Figure 1. La prévalence mondiale, les symptômes et les manifestations du lupus érythémateux disséminé (LED).
Mondialement, la prévalence du LED varie entre 30 à 241 cas par 100 000 individus et l’incidence est de 0,3 à 23,2 cas par 100 000 individus tout dépendamment de la région du monde 4. Au Canada,
approximativement 1 personne sur 1000 est atteinte de cette maladie 5. Le LED affecte
majoritairement les femmes en âge d’avoir des enfants, avec un fort ratio de 9 femmes pour 1 homme
6. Les enfants peuvent aussi être affectés par cette maladie, représentant 15 à 20% des personnes
atteintes du LED 7.
Depuis quelques années, différents médicaments ont été développés afin d’aider la gestion des symptômes du LED. Des médicaments anti-inflammatoires, analgésiques, corticostéroïdes, immunomodulateurs, immunosuppresseurs, antirhumatismaux modificateurs de la maladie (ARMM) et les thérapies par agents biologiques sont tous des traitements connus afin de soulager les symptômes du LED. Parmi les traitements les plus utilisés, les médicaments immunomodulateurs, tels que l’hydroxychloroquine, permettent d’atténuer les manifestations, ainsi que de prévenir les dommages tissulaires. Les corticostéroïdes sont très efficaces afin de réduire rapidement l’inflammation, mais ils causent de nombreux effets secondaires. Le dosage de ce type de traitement est donc critique afin de diminuer les répercussions négatives. Les traitements par agents biologiques ciblent différents mécanismes impliqués dans l’activation immunitaire, ce qui permet de diminuer l’inflammation. Ils sont souvent utilisés en combinaison avec des immunomodulateurs ou d’autres agents biologiques afin de maximiser leur efficacité. Bien que plusieurs traitements existent afin de gérer les manifestations du LED, aucun traitement n’existe pour guérir la maladie. De plus, le traitement des symptômes reste difficile à contrôler ; trouver le bon traitement, pour chaque patient, avec une toxicité peu élevée est une tâche qui peut être longue et difficile. Les traitements sont souvent choisis en fonction des manifestations observées chez l’individu, mais nécessitent plusieurs essais avant d’obtenir la meilleure combinaison de médicaments. Encore aujourd’hui, les personnes atteintes du LED ont une mort prématurée et une qualité de vie altérée 8. Ainsi, le développement de nouveaux
traitements reste une étape critique à réaliser afin d’améliorer la qualité de vie des personnes atteintes du LED.
Développement du LED
Bien que le développement du LED ne soit pas totalement compris, il est indéniable que celui-ci est multifactoriel. La prévalence du LED varie fortement en fonction des différentes populations et régions du monde 9. L’Amérique du Nord et l’Asie sont les endroits où l’on observe la prévalence
de la région géographique, l’incidence de la maladie varie aussi selon le groupe ethnique. Les Afro-Caribéens, les Afro-américains ainsi que les Amérindiens natifs, par exemple, possèdent une incidence beaucoup plus élevée que les Caucasiens. Les différences observées peuvent être expliquées par plusieurs facteurs tels que la génétique familiale, le groupe ethnique, la région géographique, le statut socioéconomique et l’exposition environnementale. Les facteurs génétiques, épigénétiques, environnementaux et hormonaux sont les plus étudiés pour leur rôle dans le développement d’une perte de tolérance immunitaire associée à la pathologie du LED (figure 2).
Facteurs génétiques et épigénétiques
Plusieurs études ont démontré la présence de gènes de susceptibilité associés au LED. Plus de 80 gènes pourraient jouer un rôle dans la pathologie 10-15. Plusieurs d’entre eux sont impliqués dans la
dégradation de l’ADN (DNAS1), des complexes immuns (FCGR2A) et des corps apoptotiques (TREX1) 16-19. D’autres gènes associés au LED interviennent dans la présentation des antigènes
Figure 2. Les différents facteurs jouant un rôle dans le développement d’une perte de tolérance immunitaire, tel qu’observée dans le LED. Les facteurs environnementaux, génétiques/épigénétiques et hormonaux sont tous associés à une perte de tolérance immunitaire.
(HLA-DRB1, BIN1, SEC61G) 12, 13, dans le développement des cellules immunitaires (ETS1) 11, ainsi
que dans bien d’autres fonctions liées au système immunitaire (ITGAM, RASSF2, RNF114) 12, 19, 20.
Les femmes étant plus affectées par le LED que les hommes, le rôle des chromosomes X dans la pathologie a également été investigué. Le chromosome X code pour plusieurs gènes liés au système immunitaire, tels que CD40 ligand, certains récepteurs « toll-like » (TLRs) et plusieurs récepteurs d’interleukines 21. Lors de l’embryogenèse, un des chromosomes X est généralement inactivé chez
les femmes, ce qui évite une surexpression des gènes liés au chromosome X. L’inactivation peut être incomplète pour environ 15 % des gènes du chromosome X, ce qui résulte en la surexpression de gènes potentiellement liés à la régulation et à l’activation du système immunitaire 22. L’importance
de l’implication du chromosome X dans le développement de la pathologie du LED est notamment suggérée par la forte prévalence de cette maladie chez les hommes qui possèdent deux chromosomes X ou plus (syndrome de Klinefelter) 23.Le rôle de la génétique est aussi mis en évidence par
l’augmentation de l’incidence du LED chez les membres d’une même famille 24-26. Toutefois, la
susceptibilité de développer le LED chez des jumeaux monozygotes se situant entre 11 à 50 %, la génétique ne semble pas être le seul facteur impliqué dans le développement de cette maladie 27-29.
Afin de mieux comprendre les différences détectées entre les jumeaux monozygotes, plusieurs équipes de recherche se sont intéressées aux mécanismes épigénétiques qui régulent l’expression des gènes sans modifier la séquence ADN 15, 30, 31. Un des mécanismes épigénétiques les plus étudiés pour
son rôle dans la pathologie du LED est la méthylation de l’ADN 15, 32-35. Une étude sur les jumeaux
monozygotes, où un seul jumeau développe la maladie du LED, a notamment démontré l’importance de la méthylation dans le développement de la pathologie 36.
La méthylation joue un rôle important dans le fonctionnement des processus immunologiques. Le développement des lymphocytes T est d’ailleurs fortement régulé par les mécanismes épigénétiques
37, 38. Une méthylation altérée de l’ADN chez les lymphocytes T est associée à l’activation de
lymphocytes T pathogéniques et à l’apparition de symptômes auto-immuns observés dans le LED 39, 40. Plusieurs études ont aussi rapporté une diminution de l’ADN méthylé chez les patients atteints du
LED 32, 33, 41. Plus de 5000 méthylations ont révélé des corrélations positives ou négatives avec l’indice
d’activité de la maladie du LED, nommé Systemic Lupus Erythematosus Disease Activity Index (SLEDAI) 42. Le SLEDAI permet d’évaluer l’intensité des manifestations associées au LED. Ainsi,
la corrélation de différentes méthylations avec cet indice démontre le rôle potentiel des mécanismes épigénétiques dans le développement des manifestations du LED. La méthylation n’est pas le seul mécanisme épigénétique ayant un rôle majeur dans le développement du LED. En effet, plusieurs modifications de l’épigénome ont été observées chez les personnes atteintes du LED. Les
modifications des histones (acétylation, phosphorylation, méthylation) 43, 44 et les ARNs non codants,
tels que les miARNs 45-49, sont tous des mécanismes épigénétiques jouant un rôle potentiel dans la
pathologie du LED.
Facteurs environnementaux
Les facteurs environnementaux jouent un rôle majeur dans le développement de plusieurs pathologies auto-immunes. L’environnement peut causer des dommages cellulaires et résulter en la présence de corps apoptotiques et d’antigènes du soi dans l’organisme. Lorsque les corps apoptotiques ne sont pas éliminés rapidement, la membrane cellulaire se décompose et libère alors son contenu intracellulaire dans l’organisme, ce qui peut corrompre les mécanismes de reconnaissances du système immunitaire. Des dérégulations des mécanismes d’apoptoses ou de reconnaissance des antigènes du soi sont, notamment, des caractéristiques courantes du développement de maladies auto-immunes telles que le LED.
Les polluants respiratoires, tels que la silice et ses dérivés, ont été démontrés comme étant capables d’induire des mécanismes d’apoptose et de libération d’antigènes intracellulaires 50, 51, et ainsi agir à
titre de facteur de risque du LED 52-57. D’autres polluants respiratoires, tels que la poussière et la
pollution urbaine, ont aussi été étudiés pour leur rôle potentiel dans le développement du LED 58. La
cigarette est un facteur environnemental grandement investigué dans une multitude de pathologies 59-61. Une maladie auto-immune bien connue pour son lien avec la cigarette est l’arthrite rhumatoïde, où
la production de facteurs rhumatoïdes semble être directement affectée par la cigarette 62-65. Ces
études ont démontré le rôle de la fumée de cigarette, non seulement dans l’induction de maladies auto-immunes, mais aussi son effet direct sur la production d’autoanticorps. Tout comme l’arthrite rhumatoïde, le LED semble être affecté par la cigarette 66-68. L’exposition aux rayons UV est aussi un
facteur environnemental investigué pour son rôle dans le développement du LED 69, 70. En effet,
l’exposition au soleil induit plusieurs mécanismes pouvant mener au développement de maladies auto-immunes, tels que l’apoptose, la libération d’autoantigènes, l’autophagie et l’induction de modifications épigénétiques 69. L’exposition aux rayons UV est reconnue pour induire de nouvelles
périodes d’activation de la maladie 71, 72. Toutefois, le rôle de ce facteur dans le développement de la
maladie est toujours sous investigation. Les infections microbiennes ont aussi été investiguées pour leur rôle dans la perte de tolérance immunologique et dans le développement de dysfonctions du système immunitaire 73, le microorganisme le plus connu étant l’Epstein-Barr virus (EBV) 74. Ce virus
affecte la majorité de la population et cause une mononucléose infectieuse qui peut être asymptomatique ou présenter des symptômes d’intensité moyenne. EBV reste latent dans les cellules
et peut se réactiver à tout moment. La réactivation du EBV semblerait jouer un rôle sur les risques de développer le LED 74. Ce virus affectant directement les cellules B, la réactivation de celui-ci pourrait
déréguler les processus d’apoptose et développer une suractivation du système immunitaire. Une infection au EBV pourrait aussi induire la production d’autoanticorps connus dans le LED, par des mécanismes de mimétisme moléculaire, et pourrait expliquer l’association significative observée entre les infections à l’EBV et le LED 73, 74. Certains médicaments sont aussi connus pour leur lien
avec le développement du LED. Notamment, l’hydralazine, un anti-hypertension, ainsi que la procainamide, un antiarythmique, sont deux médicaments possédant un risque élevé de développement de symptômes du LED chez certains individus 75, 76. Dans le cas de LED induit par la
médication, l’arrêt de la prise de ces derniers élimine les manifestations (majoritairement des troubles de la peau et des articulations) 75. Le développement de ce type de LED est généralement influencé
par la présence de gènes de susceptibilité, démontrant ainsi l’importance des différents facteurs environnementaux et génétiques et leur association dans la susceptibilité de la maladie du LED.
Facteurs hormonaux
Le rôle des hormones dans le LED est fortement suggéré par la prévalence très élevée chez les femmes en âge d’avoir des enfants, contrairement aux hommes, aux enfants et aux femmes ménopausées. De plus, les périodes d’activation de la maladie sont généralement intensifiées lors de la grossesse et les périodes de rémissions sont plus fréquentes après la ménopause. L’estrogène et la prolactine, deux hormones féminines, peuvent initier et accélérer les mécanismes auto-immuns par leur régulation de la survie et de l’activation des lymphocytes B autoréactifs 77. Plusieurs études ont démontré le rôle
des hormones féminines dans le développement de la maladie à l’aide de modèles murins 6.
Mécanismes immunologiques du LED
Le développement de la maladie du LED repose sur de multiples mécanismes complexes et peut résulter de différentes dérégulations immunitaires. Tout comme le démontre la section précédente, différents facteurs jouent un rôle majeur dans le développement d’une perte de tolérance
immunitaire. Une caractéristique bien connue dans le développement du LED est la production d’anticorps autoréactifs (autoanticorps) qui jouent un rôle majeur dans le développement de la pathologie. Les autoanticorps produits dans le LED s’agrègent sous forme de complexes antigènes-anticorps, nommés complexes immuns (CIs). Les CIs jouent un rôle pathogénique dans le LED puisqu’ils propagent l’inflammation dans l’organisme en circulant dans le sang et en se déposant dans les tissus (figure 3).
La perte de tolérance immunitaire et l’activation des mécanismes inflammatoires observés dans la pathologie du LED peuvent résulter de diverses dérégulations du système immunitaire. Ainsi, le système immunitaire inné et/ou adaptatif peuvent tous deux initier le développement de maladies telles que le LED, et initier l’activation des autres cellules du système immunitaire par la suite.
Système immunitaire inné
Les cellules du système immunitaire inné sont les premières actrices dans la réponse à une infection ou à un dommage cellulaire. En réponse à un danger, ces cellules ont pour fonctions de détecter les dommages, d’éliminer les débris cellulaires (et les envahisseurs microbiens), ainsi que de présenter les antigènes aux cellules du système immunitaire adaptatif. Dans plusieurs maladies auto-immunes, les cellules du système immunitaire inné présentent des fonctions altérées 78-80. C’est pourquoi ces
cellules sont grandement étudiées pour leur contribution dans le développement de maladies auto-immunes telles que le LED.
Les monocytes et les macrophages
Les monocytes sont des cellules d’origine myéloïde provenant de la différenciation de cellules souches hématopoïétique (CSH) de la moelle osseuse en progéniteurs myéloïdes communs (CMP). Lors d’une infection ou d’un dommage tissulaire, les monocytes présents en circulation sont activés par le biais de molécules inflammatoires. Les monocytes migrent alors dans les tissus endommagés et se différencient de nouveau en macrophages. Afin de jouer le rôle de sentinelles dans les tissus, les
macrophages expriment de nombreux récepteurs de surface 81, 82. Ces récepteurs permettent, entre
autres, la détection d’envahisseurs infectieux, de dommages cellulaires, de cytokines et de chimiokines. Les macrophages agissent à titre de phagocytes et de producteurs de molécules inflammatoires (cytokines, chimiokines, peptides antimicrobiens, intermédiaires oxygénés réactifs)
82. Tout dépendamment des signaux reçus, les macrophages peuvent être polarisés en différents états
activateurs (anti-inflammatoires/pro-inflammatoires). Les états de polarisation M1 et M2 sont les plus décrits dans la littérature 83. Les macrophages de type M1, polarisés par la production d’interféron γ
(IFN-γ), sont associés à un profil pro-inflammatoire 82. Les macrophages de type M2, quant à eux,
sont polarisés en réponse à la production d’interleukine 4 (IL-4) et d’interleukine 13 (IL-13) et sont associés à une réponse anti-inflammatoire 82. En réponse aux différents stimuli, les macrophages
peuvent donc répondre au besoin de l’organisme afin de réguler la réponse immunitaire.
La phagocytose joue un rôle important dans la régulation des débris cellulaires. Tel que mentionné précédemment, les corps apoptotiques, qui ne sont pas éliminés rapidement, libèrent leur contenu antigénique et plusieurs signaux pro-inflammatoires. Des antigènes du soi sont alors phagocytés et présentés aux cellules du système immunitaire adaptatif par les cellules présentatrices d’antigènes (APC). Les signaux pro-inflammatoires activent les cellules immunitaires, ce qui peut mener à une perte de tolérance immunitaire et donc à une production d’autoanticorps pathogéniques. Dans le LED, une accumulation de débris cellulaires est observée dans les tissus 84. Pour cette raison, les
fonctions phagocytaires des macrophages dans la pathologie du LED ont été étudiées par plusieurs équipes de recherche 85-88. Plusieurs études ont notamment observé que les macrophages des
personnes atteintes du LED présentent des dysfonctions des mécanismes d’internalisation des débris apoptotiques 85,86. Ces résultats expliquent potentiellement l’accumulation de débris cellulaire
retrouvés dans les tissus associés au LED 84. Les personnes atteintes du LED, en période d’activation
de la maladie, présentent aussi une plus forte proportion de macrophages pro-inflammatoires contrairement aux personnes atteintes d’un LED non actif 87. Plusieurs autres études démontrent une
expression anormale de différents marqueurs de surfaces ou de production de cytokines/chimiokines par les monocytes qui sont associée au LED. Parmi ceux-ci, on retrouve les récepteurs Fcγ (FcγRs), qui sont en quelque sorte des récepteurs de surface impliqués dans la phagocytose, l’activation cellulaire, la dégranulation et la libération de cytokines inflammatoires 88. Des dysfonctions dans
l’adhésion cellulaire 86 et la présentation des antigènes 88 par les monocytes ont aussi été observées
Les granulocytes
Les granulocytes jouent aussi un rôle majeur dans l’ingestion des microorganismes et des débris cellulaires 89. Aussi nommés cellules polymorphonucléaires (PMC), en raison de leurs noyaux
polylobés, les granulocytes sont d’origine myéloïde, tout comme les monocytes. Le groupe des granulocytes est composé de quatre types cellulaires : les éosinophiles, les basophiles, les mastocytes et les neutrophiles. Ils jouent un rôle majeur dans la réponse à une infection virale ou parasitaire. Lors d’une infection, les granulocytes retrouvés en circulation migrent dans les tissus touchés et agissent à titre de phagocytes et de producteur de molécules effectrices (histamine, cytokines, chimiokines, enzymes, facteurs de croissance) 90. Les plus connus et les plus étudiés sont les neutrophiles,
probablement en raison de leur grand nombre et de leur capacité phagocytaire 91. Comme chez les
macrophages, cette dernière est altérée chez les neutrophiles dans le LED 92, 93. De plus, les
neutrophiles présentent également une augmentation de la formation de pièges extracellulaires (NETs) chez les personnes atteintes du LED 94. Les NETs forment des filets constitués d’une grande
quantité d’ADN double brin (ADNdb), de cytokines pro-inflammatoires, de mitochondries, d’enzymes (telles que la myeloperoxidase), d’histones et de peptides antimicrobiens 95. Les NETs
sont formés en réponse à divers stimuli inflammatoires (infectieux ou stériles) lors d’un processus de mort cellulaire du neutrophile, nommé la NETose. La libération de NETs joue un rôle majeur dans la présence d’antigènes du soi libres dans le LED puisque ce processus libère une grande quantité d’ADN et de protéines 84. Une dérégulation de la dégradation des NETs a d’ailleurs été associée à la
sévérité de la maladie du LED, aux symptômes de néphrite, ainsi qu’à la production d’autoanticorps anti-ADNdb, suggérant ainsi l’implication des NETs dans la pathologie du LED 96, 97. Chez un
individu sain, les NETs sont généralement dégradés par les DNAses, des enzymes dégradant l’ADN. Une activité diminuée de la DNAse I a été observée chez les personnes atteintes du LED 98, 99, ainsi
que chez un modèle murin du LED 100.
Les plaquettes
Les plaquettes, aussi nommées thrombocytes, sont grandement connues pour leur fonction thrombotique. Ces petites cellules anucléées proviennent des mégacaryocytes et jouent un rôle majeur dans l’homéostasie. Lors d’un dommage vasculaire, les plaquettes sont recrutées au site endommagé via leurs récepteurs d’adhésion, et forment une barrière afin de prévenir les saignements 101, 102. Les
plaquettes peuvent, par la suite, contribuer à la réparation des dommages et à la formation de nouveaux vaisseaux sanguins en libérant de nombreuses molécules effectrices 103. Bien que le rôle
des plaquettes dans l’homéostasie soit connu depuis très longtemps, aujourd’hui les plaquettes sont aussi connues pour leur contribution majeur dans la réponse immunitaire 104-106. Les plaquettes sont
pourvues de récepteurs de surface jouant un rôle dans l’inflammation, tels que les Toll-like receptors (TLRs), les protéines CD40 et CD40 ligand, des molécules du CMH de classe I et des récepteurs Fc (FcRs) (FcγRIIA, FcαRI, FcεRI, FcεRII). Ces molécules de surface permettent non seulement aux plaquettes d’avoir un rôle dans l’immunité innée, mais aussi dans l’immunité adaptative 104. Les
plaquettes peuvent répondre à des agents pathogéniques ainsi qu’aux anticorps en circulation via les récepteurs TLRs et les FcRs à leur surface. En réponse à ces facteurs, les plaquettes libèrent plusieurs molécules inflammatoires telles que des cytokines, chimiokines, de l’histamine et de la sérotonine 104, 107. L’activation plaquettaire est un phénomène observée chez les personnes atteintes du LED 108-112
et est potentiellement causée par la présence des CIs dans le sang. Lorsque les plaquettes sont activées, elles peuvent libérer le contenu de leurs granules (granules α, granules denses et granules lysosomales) et peuvent bourgeonner sous forme de petites vésicules extracellulaires (pEVs) 113. Les
plaquettes activées et les pEVs jouent un rôle majeur dans la formation de thromboses 113, et se
manifeste aussi dans la pathologie du LED 114-116. En plus de la formation de thromboses, l’activation
plaquettaire et la propagation de l’inflammation par les pEVs sont investiguées pour leurs potentielles implications dans le développement de la maladie du LED 108, 109.
Les cellules dendritiques (DCs)
Tout comme les monocytes, les DCs sont d’origine myéloïde. Avant de se différencier en DCs, les CMPs deviennent des progéniteurs de cellules dendritiques (PDCs). Les PDCs peuvent se transformer en cellules dendritiques plasmacytoïdes (pDCs) ou en cellules dendritiques classiques (cDCs). Les DCs sont des cellules phagocytaires qui ingèrent, par phagocytose, des microorganismes, mais aussi de la matière extracellulaire par macropinocytose 117. Les DCs sont très importantes pour le
développement d’une réponse immunitaire innée, mais aussi pour l’induction d’une réponse immunitaire adaptative. Bien que leurs fonctions phagocytaires leur permettent d’éliminer les microorganismes pathogènes, le rôle majeur des DCs est l’activation des cellules immunitaires, plus particulièrement les lymphocytes T, par la libération de molécules effectrices. Les DCs sont aussi connues sous le nom d’APCs puisqu’elles présentent les antigènes aux lymphocytes T via leurs molécules du CHM, ce qui permet l’induction d’une réponse immunitaire adaptative.
Les pDCs quant à elles, jouent un rôle important dans la libération d’interféron de type I (IFN de type I). L’IFN de type I produit par les pDCs stimule les monocytes, les cDCs et les lymphocytes T à libérer de nombreuses cytokines pro-inflammatoires. Dans le LED, l’IFN de type I est une grande classe de cytokines qui jouent un rôle clé dans le développement de la pathologie (IFN‐α, IFN‐β, IFN‐ ε, IFN‐κ, IFN‐ω, IFN‐δ, and IFN‐τ). En plus de stimuler la libération de cytokines
pro-inflammatoires, l’IFN permet l’activation des lymphocytes B et inhibe certaines des fonctions des lymphocytes T régulateurs qui sont importantes dans la régulation de la réponse immunitaire 118. Les
pDCs sont en grande partie responsables de la sécrétion d’IFN de type I retrouvé dans le LED 118, 119.
En effet, les CIs peuvent être internalisés par les pDCs, via les FcRs présents à la surface de ces cellules, et activent les TLR7 et TLR9 dans les endosomes, ce qui stimule la production d’IFN par les pDCs 120, 121. De plus, les pDCs ont été observés en plus forte concentration chez les personnes
atteintes du LED que chez les individus sains 122. Les cDCs de personnes atteintes du LED
contribueraient au développement du LED de par leur difficulté à présenter les antigènes 123.
Système immunitaire adaptatif
Le système immunitaire inné et le système immunitaire adaptatif jouent de pair afin de défendre l’organisme contre les agents infectieux ou destructeurs. En effet, les cellules du système immunitaire inné libèrent un grand nombre de molécules effectrices afin d’induire une réponse immunitaire adaptative appropriée à la situation. De façon similaire, le système adaptatif peut lui aussi moduler la réponse immunitaire innée, par la libération de molécules effectrices et la production d’anticorps. De ce fait, les deux systèmes immunitaires peuvent induire les mécanismes associés au développement de maladies auto-immunes.
Les lymphocytes T
Les lymphocytes T sont grandement étudiés pour leur rôle dans les maladies auto-immunes, étant donné leurs importantes associations avec les autres cellules du système immunitaire. En effet, les lymphocytes T peuvent effectuer différentes fonctions régulatrices telles que l’activation des macrophages et des lymphocytes B, ainsi que l’élimination de cellules infectées et pathogènes. Les thymocytes, générés par la maturation de cellules d’origine lymphoïde (progéniteurs lymphoïdes communs (CLP)) au thymus, se développent afin de former des lymphocytes T naïfs que l’on retrouve en circulation 124. Les lymphocytes T peuvent jouer diverses fonctions dans la réponse immunitaire,
tout dépendamment de leur classe et sous-classe. Les lymphocytes T auxiliaires (Th) jouent majoritairement un rôle de régulateur dans le développement d’une réponse immunitaire par les lymphocytes B, par la libération de cytokines pro- ou anti-inflammatoires, alors que les lymphocytes T cytotoxiques ont pour rôle la destruction des agents pathogènes. Les lymphocytes T régulateurs (Treg), quant à eux, régulent la réponse immunitaire en inhibant l’activation cellulaire et jouent un rôle majeur dans le développement d’une tolérance aux antigènes du soi. La tolérance immunitaire est développée non seulement dans le thymus, mais aussi en périphérie, où des processus de régulation permettent l’élimination ou l’inactivation des lymphocytes autoréactifs 125. Diverses dysfonctions des
lymphocytes T peuvent être observées chez les personnes atteintes de maladies auto-immunes telles que le LED. Par exemple, chez les personnes atteintes du LED en période d’activation, une diminution des Treg est observée 126, 127. Ces cellules, jouent un rôle majeur dans l’inactivation des lymphocytes
Th et des lymphocytes B. Les fonctions régulatrices de ces cellules semblent aussi être diminuées dans le LED 128, suggérant le rôle de ces cellules dans la régulation de la réponse immunitaire.
Les lymphocytes B
Avec l’aide des lymphocytes T, les lymphocytes B ont pour fonction de produire les anticorps nécessaires afin de renforcer la réponse immunitaire contre un agent pathogène ou infectieux. Les lymphocytes B sont produits dans la moelle osseuse, où leur tolérance est développée par la délétion ou la modification des lymphocytes B autoréactifs, pour ensuite migrer dans la circulation sanguine et dans le système lymphoïde. Tout comme les lymphocytes T, les lymphocytes B continuent de se développer en périphérie, où d’autres mécanismes de tolérance immunitaire permettent d’inactiver les lymphocytes B autoréactifs ayant réussi à échapper aux mécanismes de contrôle présents dans la moelle osseuse. Tel qu’expliqué précédemment, les facteurs jouant un rôle dans le développement du LED peuvent induire la perte de tolérance immunitaire, notamment par le biais des lymphocytes B qui sont influencés par les molécules effectrices libérées et les interactions avec plusieurs autres cellules immunitaires. Le rôle des lymphocytes B est grandement étudié dans les maladies auto-immunes telles que le LED, puisqu’ils sont en grande partie responsables de la production d’autoanticorps pathogéniques retrouvés en circulation 129. La surexpression de leur facteur
d’activation (facteur d’activation des lymphocytes B (BAFF)) a été observée chez les personnes atteintes du LED 130 et corrèle avec l’activité de la maladie 131, suggérant un rôle important de ce
facteur dans la pathologie du LED. En plus d’une forte concentration de marqueurs à leur surface, une plus grande population de lymphocytes B a été observée dans le sang des personnes atteintes du LED contrairement aux individus sains 132. Cette population a la capacité de produire des
autoanticorps de type IgG et des anti-ADNdb, tels que ceux retrouvés en circulation dans le LED.
La production d’autoanticorps
Les anticorps, nommés immunoglobulines (Ig), sont formés de quatre chaines polypeptidiques, dont deux chaines légères et deux chaines lourdes. Chez les mammifères, cinq classes d’anticorps sont reconnues pour leurs différentes caractéristiques : les IgAs, les IgDs, les IgEs et les IgGs 133. Les
anticorps de type IgG et IgA sont divisés en sous-classes en raison de certaines différences supplémentaires observées dans leur composition. Les sites de liaison de l’antigène sont situés à l’intérieur des régions variables des chaînes lourdes et des chaînes légères qui sont situées dans la
portion nommée F(ab’)2 de l’anticorps. La portion Fc, quant à elle, contient seulement les domaines
constants de la chaîne lourde qui permet la classification des différents anticorps. La présence d’autoanticorps est une caractéristique principale de la maladie du LED. Les autoanticorps les plus observés chez les personnes atteintes de cette maladie sont les autoanticorps antinucléaires (anti-ADNdb, anti-ADN simple brin (ADNsb), anti-Ro, anti-Sm, anti-La, anti-histone et bien d’autres). En plus des antigènes nucléaires, les autoanticorps du LED ciblent des antigènes cytoplasmiques, mitochondriaux, membranaires, phospholipidiques, des cellules du sang, des cellules endothéliales, des protéines du plasma et de la matrice cellulaire et même des antigènes du système nerveux central (SNC). Des autoanticorps pour plus de 100 antigènes différents seraient observés dans le sang des personnes atteintes du LED 134, 135. Bien que plusieurs de ces anticorps jouent un rôle pathogénique
dans le développement du LED, il semblerait que dans certains cas, les autoanticorps ne soient pas pathogéniques. C’est le cas des anticorps antinucléaires que l’on retrouve chez les personnes atteintes du LED, mais aussi chez une faible proportion de personnes saines. Le rôle de ces autoanticorps, ainsi que les raisons expliquant leur potentiel pathogénicité, ne sont pas clairs. Toutefois, certaines hypothèses suggèrent que ces autoanticorps puissent prévenir la formation de CIs ou masquer les épitopes des antigènes, jouant ainsi un rôle protecteur chez certains individus 136.
Symptômes et manifestations du LED
Le diagnostic du LED est aujourd’hui posé à l’aide de différents outils : observation des manifestations cliniques, analyses en laboratoire et histologies des organes et des tissus. Par le passé, le diagnostic du LED était difficile à poser étant donné la grande hétérogénéité de la maladie. Les critères cliniques du American College of Rheumatology (ACR) 1, 137 (tableau 1) et ceux du Systemic
Lupus International Collaborating Clinics (SLICC) 138 (tableau 2) ont donc été publiés afin de bien
diagnostiquer le LED. Bien qu’aujourd’hui ces critères soient toujours utilisés, plus particulièrement en recherche, le diagnostic repose désormais sur la présence d’autoanticorps anti-ADNdb et les niveaux des protéines du complément dans le sang; ces deux dernières mesures faisant désormais partie des critères immunologiques de l’ACR et du SLICC139. Pour poser le diagnostic de LED, une
personne doit répondre à plus de 4 critères dont au moins un critère clinique et un critère immunologique 139. Les manifestations cliniques observées dans le LED sont très variées (figure 4).
Les personnes atteintes du LED peuvent présenter des éruptions cutanées (aiguës ou chroniques), des ulcères muqueux, de l’arthrite, de l’alopécie, des synovites, des troubles rénaux (néphrite), des troubles neurologiques et psychiatriques, des troubles cardiovasculaires et, dans certains cas, une diminution du compte cellulaire sanguin (leucopénie, lymphopénie, thrombocytopénie) 140.
Critères de classification du LED de l'ACR (1997)
Conditions du diagnostic du LED
Le patient possède 4 critères ou plus, parmi les 11 critères suivants
1 Éruptions cutanées (érythème en papillon sur les joues et le nez)
2 Éruptions discoïdes
3 Photosensibilité
4 Ulcères muqueux (bouche/nez)
5 Arthrite 6 Sérite 7 Troubles rénaux 8 Troubles neurologiques 9 Troubles hématologiques 10 Troubles immunologiques
11 Présence d’anticorps antinucléaire
Tableau 1. Critères de classification du lupus érythémateux disséminé (LED) de l’American College of
Rheumatology (ACR) de 1997
Critères de classification du LED de SLICC (2012)
Conditions du diagnostic du LED
Le patient possède 4 critères ou plus, dont au moins 1 critère clinique et 1 critère immunologique parmi les suivants
Ou
Néphrite aux reins (confirmée par biopsie) et présence d'anticorps anti-ADNdb et anticorps antinucléaires
Critères cliniques
Lupus cutané aigu lupus cutané aigu Lupus cutané aigu lupus cutané chronique
Alopécie
Ulcères muqueux (bouche/nez) Synovites Sérites Troubles neurologiques Anémie Lymphocytopénie/Leucocytopénie/Thrombocytopénie Critères immunologiques
Présence d’anticorps antinucléaires Présence d'anticorps anti-ADNdb
Présence d'anticorps anti-Sm Présence d'anticorps anti-phospholipides
Faible taux du complément Résultat positif au test de Coombs direct
Tableau 2. Critères de classification du lupus érythémateux disséminé (LED) du Systemic Lupus International Collaborating Clinics (SLICC) de 2012
Figure 4. Les différents symptômes et manifestations du lupus érythémateux disséminé (LED).
Les personnes atteintes de la maladie du LED peuvent présenter plusieurs symptômes différents. Dans la population lupique, on peut observer de la fièvre, des éruptions cutanées, des troubles neurologiques ou psychiatriques (épilepsie, psychose, maux de tête, fatigue, dépression), des ulcères des muqueuses, une splénomégalie, des troubles rénaux, des troubles arthritiques, une inflammation des intestins et des poumons. Ces symptômes peuvent être accompagnés d’une diminution du compte cellulaire sanguin (leucopénie, lymphopénie, thrombocytopénie) et d’une activation plaquettaire (thrombose). Le LED se caractérise par la présence d’autoanticorps ciblant une multitude d’antigènes, dont l’ADNdb, que l’on retrouve en circulation dans le sang.
Le neurolupus
Les manifestations neurologiques et psychiatriques
Le terme neurolupus est attribué à l’ensemble des manifestations neurologiques et psychiatriques observées chez les personnes atteintes du LED. Les symptômes du neurolupus, tout comme ceux du LED en soit, sont très hétérogènes entre les individus. Le neurolupus peut affecter le SNC ou le système nerveux périphérique (SNP) et un seul ou plusieurs symptômes peuvent se manifester chez un individu. Bien que les symptômes neurologiques et psychiatriques sont observés dans le LED depuis plus de 100 ans 141, le neurolupus est la forme de LED la moins bien comprise. La définition
du neurolupus de l’ACR est aujourd’hui utilisée afin de diagnostiquer ces manifestations associées au LED 139. La classification de l’ACR repose sur 19 syndromes neurologiques ou psychiatriques
observés chez les personnes atteintes du LED : 12 syndromes affectant le SNC et 7 syndromes affectant le SNP (tableau 3) 139. Les symptômes du neurolupus affectant le SNC sont les plus
communs, représentant environ 93% des manifestations neurologiques et psychiatriques observés 142.
Parmi les symptômes observés, on retrouve des épisodes d’épilepsies, des troubles du mouvement, des dysfonctions cognitives, des états de confusion, de la dépression sévère et des psychoses. Une
Tableau 4. Manifestations neurologiques et psychiatriques associées au
très faible proportion des personnes atteintes de neurolupus présente des manifestations affectant le SNP, où plusieurs types de neuropathies peuvent être observées (tableau 3).
Malgré la classification de l’ACR, il est encore difficile aujourd’hui pour les médecins d’associer les symptômes neurologiques et psychiatriques observés au développement de la pathologie du LED. Dans le neurolupus, les symptômes affectant le SNC sont majoritairement considérés comme étant des manifestations primaires et donc étant directement liées à l’activité de la maladie du LED 143.
Lorsque les manifestations neurologiques ou psychiatriques du neurolupus ne sont pas directement associées au LED, on parle alors de manifestations secondaires. Ces manifestations peuvent être liées à la prise de médication, à un agent pathogène ou à des anomalies métaboliques 144, 145. Bien que les
manifestations mineures telles que la fatigue, les maux de tête et les troubles d’humeurs soient considérées par la nomenclature de l’ACR, ces manifestations sont aussi présentes chez la population non lupique et il est difficile d’associer directement ces manifestations à la pathologie du LED. Ainsi, bien que ces symptômes soient très fréquents chez les personnes atteintes du LED, le rôle de la pathologie du LED dans le développement de ces symptômes reste peu investigué. Les manifestations du neurolupus, mineurs ou majeurs, affectent grandement la qualité de vie des personnes atteintes du LED. La pathologie du neurolupus est associée à une morbidité ainsi qu’à une mortalité plus élevées que les personnes atteintes du LED sans symptômes neurologiques ou psychiatriques 146-149. La
difficulté à bien comprendre le développement du neurolupus est aussi observée par les différentes prévalences de la maladie que l’on retrouve dans la littérature. En effet, selon les données, il y aurait entre 25 à 95 % des personnes atteintes du LED qui présenteraient des symptômes de neurolupus au cours de leur vie 150-155. Cet écart d’estimation de la prévalence peut facilement être expliqué par les
différences que l’on retrouve au nouveau de la méthodologie des différentes études. L’échantillonnage (âge et origine des participants) ou les critères de sélections (les différents symptômes acceptés comme étant des manifestations primaires ou secondaires du neurolupus) sont des raisons pour lesquelles les études ne s’entendent pas sur la prévalence dans la population. Aujourd’hui, bien que certains symptômes du neurolupus puissent être contrôlés à l’aide de médication, le neurolupus reste incurable et peu compris.
Développement du neurolupus
Les raisons pour lesquelles certaines personnes atteintes du LED développent un neurolupus, alors que d’autres ne présenteront jamais de symptômes neurologiques ou psychiatriques, sont inconnues. Cependant, les études sur le neurolupus ont permis jusqu’à maintenant d’émettre plusieurs hypothèses
où les barrières protégeant le cerveau, les autoanticorps et les cellules immunitaires semblent jouer un rôle très important.
Les différentes barrières du cerveau
Le cerveau est un organe particulier, puisque l’entrée des molécules y est hautement régulée. La barrière hématoencéphalique (BHE), la barrière hémato-liquide cérébrospinal (BCSFB) et la barrière hémato-méningée (BHM) sont toutes des barrières présentent au niveau des vaisseaux sanguins cérébraux et contrôlant l’entrée des molécules et des cellules au SNC (figure 5).
Figure 5. Les barrières du cerveau. La barrière hématoencéphalique (blood-brain barrier), la barrière hémato-liquide cérébrospinal (blood-CSF barrier) et la barrière hémato-méningée (meningeal barrier). (Adaptée de Stock, AD et al. 2017).
La BHE
La BHE est la barrière la plus étudiée pour son rôle dans différentes pathologies du SNC. Elle est présente au niveau des capillaires, des artérioles et des veinules du cerveau (figure 5). Elle est constituée d’une mince couche de cellules endothéliales connectées entre elles par des jonctions serrées (Tjs). Les Tjs empêchent l’entrée de grosses molécules et de molécules hydrophiles à travers
