Phénotype du macrophage et inflammation pulmonaire Flashcards
Fonctions du macrophage ? (2)
- En conditions normales maintien de l’homéostasie (élimination des cellules apoptotiques, production de facteurs de croissance…), « surveillance immunitaire ».
- Face à une agression Reconnaissance des pathogènes (microbes et substances étrangères), des cellules lésées ou tumorales grâce à des récepteurs spé cifiques (Pattern Recognition Receptors) => fonctions phagocytose (fonction principale), modulation et entretien de la réaction immunitaire (production de cytokines pour le recrutement de macrophages et d’autres cellules immu nitaire, présentation d antigènes)
Ils sont hétérogènes en termes d’expression et d’organe d’expression (tissu osseux, foie, cerveau, poumon etc…)
Coexistence de 3 populations différentes de macrophages dans le poumon ?
- Alvéolaire (sentinelle et surveillance de premier plan, directement en contact avec l’air)
-
Interstitielle (dans les tissus, seront recruté lors d’une agression via des signaux émis par les
macrophages alvéolaires) - Intravasculaire
Quelle sont les origines des macrophages ? (2)
- Médullaire via la chémoattraction de monocytes sanguins (monocytes macrophages interstitiels (par enchyme) -> macrophage alvéolaire
- Prolifération de macrophages résidents
Recrutement et prolifération modulés par le microenvironnement
Quel est un marqueur des macrophages ?
Marqueur des macrophage CD68
Comment mettre en évidence la capacité de phagocytose des macrophages ?
Phagocytose qui est mise en évidence in vitro lors de l’exposition au noir de fumée (microparticules de carbone) on voit la coloration noire dans cytoplasme des macrophages ce qui indique qu’elles on t été phagocytées.
3 types de récepteurs à leur membrane ?
Ils j ouent leur rôles grâce aux récepteurs à leur surface membranaire
- Reconnaissance des pathogène s (notamment microbiens) PRR (
- Opsonisation (récepteurs FcyRI, II et III ( du complément…
- Activation récepteur des cytokines TNF a, IL 1, IL 4…
- Ils expriment également d’autres protéines membranaires
- Glycoprotéines
- Interaction avec la matr ice extracellulaire molécules d’adhésion ( cadhérines, sélectines…)
- HLA…*
Différents métabolismes activés à la reconnaissance d’un pathogène (3)
- Activation du métabolisme de l’acide arachidonique cyclo oxygénases (thromboxanes TxA2++), prostaglandines, lipoxygénases (Leucotriènes (LTB4++), acides hydroxyeicosatetranoïques
- Pouvoir microbicide via la production d’espèces réactives de l’oxygènes (anion superoxyde (O2) peroxyde d’hydrogène ( radical hydroxyle (OH)
- Communication intercellulaire avec la producti on de cytokines et de facteurs de croissance permettant le chimiotactisme et la prolifération cellulaire pour avoir un effectif suffisant localement et lutter contre l’agression TNFa, CXCL 8, GM CSF
Hétérogénéité phénotypique entre macrophages alvéolaires et tissulaires.
Caractéristiques macrophages alvéolaires (7)
- Première ligne dans la défense aux contaminations aériennes ( virus, particules, toxiques…) rôle dans le maintien de la stérilité alvéolai re
- Durée de vie différente 50j vs 20j pour macrophages tissulaires
- Capacité de division
- Métabolisme aérobie prédominant car directement en contact d’oxygène
- Activités enzymatiques plus intenses que les autres macrophages
- Métabolisme lipidique plus actif (catabolisme des phospholipides)
- Pouvoir bactéricide supérieur aux macrophages tissulaires
Pour la bactéricidie (production de d’espèces azotées, de cytokines, d’espèces réactives de l’oxygène capacité phagocytaire) : les macrophages alvéolaires sont supérieurs aux macrophages interstitiels.
En revanche, pour la fonction immunitaire, les macrophages interstitiel s ont un phénotype qui les favorise légèrement.
Donc les macrophages pulmonaires sont constitués à la fois d’une population résidente et d’une population recrutée. On distingue un compartiment alvéolaire et un compartiment interstitiel.
Quelles sont les 2 polarisations possibles de macrophages ?
- Polarisation Th1 sous l’influence de certaines cytokines ou de certains facteurs de croissance avec un rôle important de l’interféron gamma (IFNg) Rôle important dans la réaction inflammatoire avec l’activation des macrophages et de la phagocytose.
-
Polarisation Th2 sous l’influence d’autre cytokines : IL4 (produit par différents types immunitaires comme les mastocytes par exemple dans la réaction allergique) -> Rôle immunorégulateur, impliqué dans la réaction allergique avec la production d’IL 4, d’IL 13, IL 10, et d’IL 5, PNe ou d’IgE.
Forte expression récepteur au mannose
Différences des profils Th1 et Th2
- Profil Th1 macrophages plutôt microbicide et entretien réaction inflammatoire phénotype M1 (pro inflammatoire)
- Profil Th2 macrophages excrètent plutôt des molécules avec un rôle dans l’immunorégulation phénotype M2 (immunorégulateur)
Les phénotype M1 et M2 sont-ils exclusifs ?
Non
En présence d’IL4 => Production d’arginase caractéristique du phénotype M2
En présence d’I FNg => phénotype M1
En présence d’IL 4 et d’IFNg => présence à la fois de macrophages M1 et M2 sur les expériences de co localisation.
=> Les deux états de polarisation ne sont pas des extrêmes qui s’opposent mais sont susceptibles de coexister, ce qui suggère des mécanismes de régulation probablement complexe
Voie d’activation M1 :
Quels son les principaux stimuli qui => polarisation M1 ?
Principaux stimuli = IFNg, récepteur TNFa, récepteurs TLR4
Ces stimuli sont suivis de cascades intracellulaires avec des acteurs communs comme MYD 88 qui viennent ensuite jouer sur la transcription de gènes notamment inflammatoire
Activation voie M1 via Toll-like Récepteur :
Structure Toll-like Récepteur ?
Types de ligand reconnus (2) ?
Dimère ?
Leur expression est-elle invariable selon individu ?
Production cytokines diffère-t-elle selon sous-type de récepteur ?
Quelles voies intracellulaires ?
- Récepteurs transmembranaires 10 identifiés chez l’homme qui sont exprimés dans différents sous compartiments cellulaires des macrophages (surface membranaire pour TLR 1, 2, 4, 5 et 6 qui reconnaissent des micro organismes différents, intracellulaire dans des endosomes pour TLR 3,7,8 et 9 qui reconnaissent des motifs viraux) et qui ont chacun des spécificités.
- Famille des pattern recognition receptors :
* Pathogen Associated Molecular Patterns = PAMPS, (ligands microbiens conservés)
* Damage Associated Molecular Patterns = DAMPs (ligands endogènes provenant de cellules altérées) - Homo ou hétérodimères (sauf TLR7 et TLR 8)
- Leur expression est hétérogène. Certains (comme TLR 8) sont exprimés à haut niveau mais avec une forte variabilité interindividuelle, d’autres sont fortement exprimé sans variabilité interindividuelles (TLR4) et enfin d’autres sont peu exprimé (TLR 9 ou 10).
- Lorsque l’on stimule les TLR par des agonistes, on constate que la production de cytokines est différente en fonction des sous types de TLR activés
La production de cytokines varie donc en fonction de la nature virale ou bactérienne du stimulus (qui sera reconnu par les macrophages par un sous type différent de récepteur). - Voies intracellulaire :
* R au TNF : MAPK…
* TLR : voie dépendant MYD88, voie NFkB…
* R IFN : Jak-Stat…
Voie d’activation M2 :
Quelles sont les voies principales d’activation M2 ?
Combien de type de récepteurs ?
Quelle expression de ces récepteurs ?
Quelle activité intracellulaire de ces récepteurs ?
Voies principales : IL4 et IL13 qui fonctionnent par des récepteurs communs (voies annexes IL10, GC, IC…)
2 types de récepteur :
- Type 1 reconnaît uniquement IL 13
- Type 2 reconnait IL 4 et IL 13
Le type 2 à une sélectivité plus faible avec une 2ème chaine différente de celle du récepteur de type 1 puisqu’il reconnait également l’IL 13
- Expression basal des 3 chaines impliquées dans la formation de ces récepteurs par les macrophages pulmonaires humains et leur niveau d’expression peut être régulé par les cytokines qui sont leur propre ligand.
- Voies signalisations :
* R couplés à des tyrosines kinases => protéines de type STAT avec un rôle notamment de s STAT 3 et 6 et en plus lors de l’activation du récepteur de type 2 IL 13) de STAT 1
=> production CL22, CCL17, CCL26, CCL13, MRC1 et de lipooxygénase 15.
Les phénotypes M1 et M2 sont-ils complètement indépendant ?
Si on observe ce qu’il se passe sur ces cytokines produites par les macrophages M2 lorsqu’on met les macrophages en présence d e LPS (qui => polarisation M1) on voit :
- En général, le LPS n’entraine pas de modulation de la production de ces cytokines.
- Dans certains cas il va augmenter la production de cytokines dites « M2 » comme CCL13 par exemple (dans l’expérience si dessous, on voit que la production de CCL13 est inchangée à 24h mais est
augmentée à 48h en présence de LPS). - Il peut y avoir une redondance de certains médiateurs qui peuvent être produit à la fois par les voies d’activation M1 et M2
- Il y a donc une interrelation possible entre ces deux phénotypes avec le LPS qui semble entrainer une
polarisation M1 initialement puis M2 une fois passé un certain délai.
