les «neutrophil extracellular traps»ou nets et leur ...rhumatologie-bichat.com/chollet martin...
Post on 19-Oct-2020
1 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
Immunologie « Auto-immunité et Hypersensibilités »
GHPNVS, Hôpital Bichat
INSERM UMR 996, Université Paris-Sud
Pr Sylvie Chollet-Martin
Les « neutrophil extracellular traps » ou NETs
et leur implication dans la polyarthrite rhumatoïde
Neutrophil functions: state of the art in the early 2000s.
Mócsai A J Exp Med 2013
-
Brinkmann,
Science, 2004
La nétose : première description en 2004
Alberto Mantovani, Nature Rev Immunol, 2011
Nétose : libération de « neutrophil extracellular
traps » (NETs) par les PN activés
-
Neutrophil Extracellular Traps (NETs)
Structures composed of chromatin associated with nuclear histones and
various granular and cytoplasmic proteins.
Resting PN
Activated PN
Brinkmann, et al. Science (2004)
ββββ2integrine
image personnelle
Visualizing NETs using chromatin antibodies or DNA- intercalating dyes
Brinkmann V , Zychlinsky , JCB 2012
-
Protein composition of NETs
Urban, et al. PLoS Patho (2009)
Marin-Esteban, et al. (IAI)
Naugeri, Workshop (2010)
Traskelotase
α-enolaseGlycolitic
Enzymes
Cytokeratin-10
Plastin-2
α-actin 1 and 4
Miosin-9
Actin β and γ
Cytoskeleton
β2-integrin CD11bMembrane
S100 calcium-binding protein A8, A9 et A12Cytoplasm
HMGB1
MNDA
Histones: H2A, H2B, H3 et H4
Nucleus
ProteinsOrigin/Function
Traskelotase
α-enolaseGlycolitic
Enzymes
Cytokeratin-10
Plastin-2
α-actin 1 and 4
Miosin-9
Actin β and γ
Cytoskeleton
β2-integrin CD11bMembrane
S100 calcium-binding protein A8, A9 et A12Cytoplasm
HMGB1
MNDA
Histones: H2A, H2B, H3 et H4
Nucleus
ProteinsOrigin/Function
CatalasePeroxysomal
BPI
LL-37
Gelatinase
Defensin 1 and 3
Lysozyme C
PR3
MPO
Cathepsin G
Azurocidin
Lactotransferrin
Elastase
Granules
ProteinsOrigin/Function
CatalasePeroxysomal
BPI
LL-37
Gelatinase
Defensin 1 and 3
Lysozyme C
PR3
MPO
Cathepsin G
Azurocidin
Lactotransferrin
Elastase
Granules
ProteinsOrigin/Function
Catalase 0,02%
Lysozyme C 0,13%
Actin 0,17%PR3 0,71%
MPO 1,01%
S100A9 1,4%
Azurocidin 2,7%
Cathepsin G 2,5%
S100A8 4%Lactoferrin 2,7%
H4 4,4%
Elastase 5,8%
H3% 14,5
H2A 26,3%
H2B 23,95%
MicroorganismesCytokines
pro-inflammatoires
Plaquettes activées
FcγR
Complexes immuns
PMA
PKC
NOX2PAD4
Noyau
FRO
Citrullination des histones
+
Protéolyse partielle
des histones
NE,
MPONE,
MPO Décondensation chromatine
Mélange des composants granulaires,
cytoplasmiques et nucléaires
+
rupture membrane plasmique
NETs
Ca2+
Désintégrationmembranes granulaires
Rupture membrane nucléaire
V Granger et al, Med et Sci, en révision
-
Intracellular signaling pathways leading to NET rel ease
Dwivedi N et al ARD, 2013
M Philipson and P Kubes, Nat Med, 2011
En fait…. plusieurs mécanismes de nétose
-
Suicidal NETosis vs vital NETosis.
Yipp B G , and Kubes P Blood 2013
Vital NETosis allows PMNs to maintain conventional host defensive functions.
Yipp B G , and Kubes P Blood 2013
-
Signal de
danger
Neutrophile
Cellule
dendritique
Lymphocytes
Les NETs peuvent-ils moduler la réponse immunitaire?
Blood PMN-derived NETs : production, isolation and characterization
A23187, 3h
Dextran/Ficoll
Netosis activation
NET isolation
Characterization and quantification
of NET compounds :
DNA, LF, H3, citH3, ELA
Alu I, 20 min
Blood PMN isolation
Barrientos et al. Front Immunol 2013
DNAProteins
-
Isolated NETs downregulate LPS-induced MoDC maturation and T-cell proliferation
NS NET LPS LPS/NET NS NET LPS LPS/NET
RF
I
Autologous Allogeneic
Barrientos et al., submitted
Réponse
anti-infectieuse
Maladies
auto-immunes
-Vascularite
-SLE
-Psoriasis
-PR …
- Destruction des
pathogènes
- Lésions
tissulaires
- Asthme
- Choc
anaphylactique?
Allergie
Rôle des NETs en physiopathologie
-
� Alowing a high local concentration of
antimicrobial components
� Promoting a physical containment of
microbes.
� Degrading bacterial virulence factors
� However, NETs antimicrobial activity is
regulated by microbial components
NETs play an important role in
combating pathogens
S. flexneri S. aureus C. albicans
Triggers Cell type Trapping Killing
Streptococcus
species
neutrophils + -
mast cells + -
Staphylococcus
speciesneutrophils + +
Pseudomonas
aeruginosa
mast cells + ?
neutrophils + -
Candida albicans neutrophils + +
Shigella flexneri neutrophils + +
Salmonella
typhimuriumneutrophils + +
Escherichia coli neutrophils + +
Aspergillus
fumigatus
Neutrophils
mast cells+ -
Aspergillus nidulans neutrophils ? +
Leishmania
amazonensisneutrophils + +
Leishmania
donovanineutrophils + -
Plasmodium
falciparumneutrophils + ?
Mycobacterium
tuberculosisneutrophils + -
Urban, et al. Cell Microbiol (2006); Kockritz-Blickwede, et al. Cell Microbiol (2007); Baker, et al. Malar J (2008); Ermet, et al. J Innate Immun
(2009); Ramos-Kichik, et al. Tuberculosis (2009); Guimaraes-Costa, et al. Proc Natl Acad Sci USA (2009); Yost, et al. Blood (2009); Lauth, et al. J
Innate Immun (2009); Bianchi, et al. Blood (2009); Bruns, et al. PLos Phatog (2010); Marcos, et al. Nat Med (2010); Gabriel, et al. J Immunol (2010)
Braedon McDonald et al, Cell host and microbes, 201 3
Intravascular NETs
are released in liver
sinusoids during
endotoxemia
-
Rapid in vivo NETosis during acute Gram-positive bacterial
infections is directly visualized in vivo.
Yipp BG et al, Nature Med, 2012
Case of invasive non typable Haemophilus influenzae
respiratory tract infection with NETs in sputum.
Hamaguchi S, J Infl Reserach 2013
-
NETs bactericidal effect
DNA
10
20
30
40
50
60
70
80
% B
act
eri
cid
ie (
E c
oli
+ P
LB-9
85
)
- DNase
*
S. Chollet-Martin et al. (IAI, 2012)
Afa/Dr diffusely adherent Escherichia coli (Afa/Dr DAEC)-induced NETs contribute
to bactericidy and ephitelial injury: a model of inflammatory bowel diseases
Caco-2/TC7
F-ACTIN
CD11b / DNA
+(PLB-985+E. coli)
- PLB-985 cells infected with enteropathogen E. coli (C1845) desorganize the actin
cytoskeleton of Caco-2/TC7 ephitelial cells.
- Prevented by PTX
Réponse
anti-infectieuse
Maladies
auto-immunes
-Vascularite
-SLE
-Psoriasis
-PR …
- Destruction des
pathogènes
- Lésions
tissulaires
- Asthme
- Choc
anaphylactique?
Allergie
Rôle des NETs en physiopathologie
-
Libération de
NETs
Manifestations
cliniques
Neutrophil elastase
Cathepsine G
Chromatin, histones,
Nuclear proteins
NETs
curare
IgG
FcγR
Neutrophile
Choc anaphylactique per-anesthésique aux curares
Etude NASA en cours (AP-HP, DGOS, IP)(collaboration P Bruhns, U760)
Réponse
anti-infectieuse
Maladies
auto-immunes
-Vascularite
-SLE
-Psoriasis
-PR …
- Destruction des
pathogènes
- Lésions
tissulaires
- Asthme
- Choc
anaphylactique?
Allergie
Rôle des NETs en physiopathologie
-
NETs et auto-immunité: Hypothèses
- La nétose permet la formation de protéines modifiées
(citrullination par la PAD4, liaison à l’ADN, oxydation…)
susceptibles de former des néo-épitopes antigéniques.
- Ces protéines sont exposées à l’extérieur de la cellule dans un
contexte inflammatoire, en contact direct avec l’environnement
tissulaire.
. Induction d’une réponse immunitaire contre ces
auto-antigènes.
. Effets délétères tissulaires des NETs
En 2013 : vascularite à ANCAlupuspsoriasis polyarthrite rhumatoïdediabète de type1…
Kai Kessenbrock, Nature Medicine, 2009
Co-expression de PR3, MPO, LL37 issus des
granulations avec l’ADN et les histones des NETs
Les sérums de patients avec
des auto-AC anti-MPO ou
anti-PR3 reconnaissent des
auto-Ag sur les NETs
Certains composants des
NETs peuvent induire une
réponse auto-immune
Vascularite à ANCA
-
LB
Y Y
TLR9
Y
Lésions tissulaires :
Glomérulonéphrite
Lésions cutanées
…
IFNα
« priming »
LL37
RNP
FcγR
Anti-ADN
HMGB1MPONE
Y YYC1qActivation du complément Protection contre
DNase 1Auto-anticorps
TLR9
YY Y
Auto-anticorps
Nétose
?
pDC
V Granger et al, Med et Sci, en révision
Yu C et al J Clin cell Immunol, 2013
Rôle des NETS au cours du lupus
-
Et dans la polyarthrite rhumatoïde ?
. Au cours du syndrome de Felty, présence d’auto-Ac se fixant
sur les NETs et dirigés contre les histones deiminés par la PAD4
Dwivedi et al 2011 et 2013
. Les NETs sont une source d’auto-Ag citrullinés variés et stimulent
la réponse inflammatoire au cours de la PR
Khandpur et Kaplan, Science Traslational medicine, 2013
Pratesi, ARD 2103
A model of potential factors involved in autoimmune pathogenesis of Felty's syndrome.
Dwivedi N et al ARD, 2013
-
Autoimmune sera (SLE and Felty) react with NETsproduced after ex vivo LPS activation
Dwivedi N et al ARD, 2013
List of deiminated autoantigens present on NETs
Autoantigen Disease Tissue localisation
Filaggrin RA Epidermis
Vimentin RA Mesenchymal cells
α Enolase RA Synovium
Fibrinogen RA Serum
Collagen Type I, II RA Synovium
Fibronectin RA Extracellular matrix
Myelin basic protein MS Neuron sheath
Eukaryotic translation initiation factor 4G1 RA Cytop lasm
F-actin capping protein α-1 subunit RA Synovium
Far upstream element-binding proteins (FUSE-BPs) RA N ucleus
Histones FS Neutrophil extracelluar Traps
•FS, Felty's syndrome; RA, rheumatoid arthritis.
Dwivedi N et al ARD, 2013
-
Capacité augmentée de nétose des PN sanguins et articulaires
au cours de la PR en réponse au LPS
Khandpur et al, 2013
Corrélé avec :
CRP
ACPA
IL-17
Induction de NETs par des PN sanguins de témoins sains et de PR - réponse au PMA, LPS, IL-17
- Inhibition par inhibiteurs de FRO (DPI et NAC)
Khandpur et al, 2013
-
Induction de NETs par des PN de témoins sains et de PR- réponse au serum de PR- Inhibition par AC anti-IL-17 et anti-TNF
Khandpur et al, 2013
PN +
Composition
des NETs
-
Khandpur et al, 2013
Les NETs issus de PN témoins et de PN de PR expriment la vimentine citrullinée
Les NETs issus de PN témoins et de PN de PR expriment l’ énolase citrullinée
Khandpur et al, 2013
-
Les Auto-AC anti-vimentine citrullinée de patients PR se fixent
sur les NETs issus de PN contrôles
Khandpur et al, 2013
Les AC anti-vimentine citrullinée isolés de patients PR induisent une
forte nétose de PN de témoins sains
Khandpur et al, 2013
-
Les NETs isolés de patients PR augmentent l’expression des ARNm
de l’IL-6, l’IL-8, ICAM-1 et CCL20 des synoviocytes de patients PR et arthrose
Khandpur et al, 2013
RA sera bind to citrullinated H4 from isolated NETs (western blots)
Pratesi F et al. Ann Rheum Dis, 2012
-
Levels of anti-HCP1 and anti-HCP2 antibodies (H4 peptides) in RA and disease control patients, correlation with anti-CCP2
Pratesi F et al. Ann Rheum Dis, 2012
DNA Human IgG merge
ACPA –
serum
ACPA+
serum
Citrullinted proteins in NETs can be targets for ACPA in RA
S Chollet-Martin, unpublished data
-
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
PR CCP+ PR CCP- Lupus ANCA Donneurs
sains
N=15 N=9N=14N=27 N=13
Sé
rum
sp
osi
tifs
Pourcentage de serums de patients réagissant avec les NETs
S Chollet-Martin, unpublished data
cfDNA
Patie
nts P
R
Témo
ins s
ains
0
1000
2000
3000
4000
5000
cfD
NA
ng/
mL
ADN-MPO
Patie
n ts P
R
Témo
ins0.0
0.5
1.0
1.5
Nor
mal
ized
Opt
ical
den
sity
Dosage de l’ADN extracellulaire (Sytox Green)et des complexes ADN/MPO (ELISA) circulants
Résultats préliminaires (n=40 PR de l’étude AGORRA)
Résultats non publiés
-
10 100 1000 100000.0
0.5
1.0
1.5
cfADN (ng/mL)
MP
O/A
DN
(D
O)
0,69 (p
-
Implication of IL-1β in the induction of NET release from PMNs
treated with synovial fluid or serum from patients with gout
Mitroulis I, et al, PLOSone 2011
Synovial fluid-induced NET release by control PMN is decreased
by anakinra in vitro
Mitroulis I, et al, PLOSone 2011
-
2Saffarzadeh et al, Current Opinion in Hematology, 2013
Luc de Chaisemartin
Pascale Nicaise-Roland
Vanessa Granger
Sandy Peltier
Viviana Marin-Esteban
Lorena Barrientos
Immunologie « Auto-immunité et
Hypersensibilités » Hôpital Bichat, Paris
INSERM UMRS 996, Université Paris-Sud
top related