Ganglion 1013
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Health & Medicine
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Transcript of Ganglion 1013
![Page 1: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/1.jpg)
Objectifs de cet exposé… • à partir de l’enseignement initial de l’année dernière• Une synthèse et une approche de la physiologie immunitaire in situ du système lymphoïde avec
– un approfondissement du concept de circulat ion des cellules– des données quantitatives, des données cinétiques
• pour comprendre les différentes fonctions de surveillance immunitaire, d’amplification, de spécificité immunologique,de mémoire immunitaire,
Il y a de la vie dans un ganglion!
![Page 2: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/2.jpg)
PhysiologieCirculations sanguine et lymphatique• Débit sanguin: volume 5.6L, 7600L par jour
pompés par le cœur, 1mn pour le tour du corps
• Volumes cellules exclues: 3L circulant, 12L interstitiel– 20 litres environ par jour seraient filtrés au
niveau capillaire, 17L retournent dans le sang, 3L renouvelant les liquides interstitiels
![Page 3: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/3.jpg)
Organes lymphoïdes secondaires: •Le Système immunitaire est unique!Les cellules ne sont pas confinées dans un organe, elles sont en circulation continue dans l ’organisme
•les lymphocytes non seulement quittent le sang et pénètrent dans les tissus lymphoïdes (ou non)•mais aussi recirculent vers le sang via la circulation lymphatique
![Page 4: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/4.jpg)
Evolution des concepts• on a cru longtemps que les lymphocytes étaient des
cellules nouvellement formées en permanence• J. Gowans (1957- 1964 chez le rat)
• Or, après canulation du canal thoracique… il y a perte progressive de lymphos
• Une réinjection de cellules (marquées) corrige la lymphopénie
• Et des cellules marquées sont retrouvées dans le canal thoracique
• B. Morris (1960-1970 in vivo chez le mouton) • un seul lymphatique efférent accessible chirurgicalement
drainé dans canal thoracique – [chez l’homme, les ganglions sont en chaînes]– [une autre limite, ganglion sous-cutanés seuls étudiés]
![Page 5: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/5.jpg)
OBJECTIFS du système lymphoïde• La circulation permet la rencontre antigènes et cellules immunocompétentes:
(1) Surveil lance immunitaireLa réponse immunitaire se passe dans les
t issus!– Coopérations cellulaires: amplification (2)– Production d’effecteurs spécifiques(3)
– Anticorps spécifiques de haute affinité,
– Cellules spécifiques
– Mémoire immunitaire (4)– Réponses primaire et secondaire
– Switch et mutations somatiques
![Page 6: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/6.jpg)
Les organes lymphoïdes secondaires
• ANATOMIE/HISTOLOGIE– Les GANGLIONS #500! filtrent la lymphe à la
recherche d ’antigènes exogènes (lymph node)– La RATE filtre le sang (Ag endogènes)– Le MALT (système lymphoïde annexé aux
muqueuses) • transcytose des antigènes via cellules
spécialisées des interfaces épithéliales muqueuses, les cellules M des plaques de PEYER
![Page 7: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/7.jpg)
Spleen vs Lymph Node
![Page 8: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/8.jpg)
VASCULARISATION
• Anatomie de la vascularisation sanguine et lymphatique ( chez les vertébrés)– 6 à 12 lymphatiques afférents par ganglion récupèrent les
cellules (de toutes natures) passant à travers des tissus non lymphoïdes (peau par ex)
– Une vascularisation sanguine afférente– Un lymphatique efférent (seuls les lymphocytes sortent)
• Circulation– Au moins 2 pools de lymphocytes recirculent préférentiellement
à travers• les ganglions mésentériques • les ganglions sous cutanés
– + le pool de cellules circulant à travers les autres tissus intermédiaires
![Page 9: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/9.jpg)
Les cellules des organes lymphoïdes secondaires
• Les Lymphocytes B et T– le terme « lymphocyte » vient de lymphatiques– centrocyte, centroblaste, plasmocyte– 65% de cellules T (CD4 45% CD8 15%), 25% de cellules B
• Les CPA, « cellules présentatrices d’antigène »– Cellules dendritiques– Cellules folliculaires dendritiques (FDC)– Macrophages
• Cellules endothéliales
– + la matrice extra-cellulaire
![Page 10: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/10.jpg)
Combien de lymphocytes entrent … et sortent des ganglions?
• un ganglion de 1 gramme = 2 109 cellules• entrée sanguine: 108 cellules par heure (1/10000 du débit
cardiaque)– 1/4 pénètre dans le tissu via les HEV (25x106 cellules/heure)
• entrée lymphatique: (10 lymphatiques = 10x106 cellules/heure)– 90% lymphocytes, 10% macrophage-like ou dendritiques– venant de tissus non-lymphoïdes où recirculent des
lymphocytes• sortie lymphatique: 30x106 cellules/heure
– 100% lymphocytes (5% fabriqués in situ, 10% de la lymphe afférente, 85% du sang afférent)
• sortie sanguine ???
dans les tissus lymphoïdes• 5 1011 cellules par jour, <2% dans le sang
(30minutes)• Pool modifié 10-50 fois par jour
![Page 11: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/11.jpg)
HEV
• High Endothelial Venules ou veinules post-capillaires – Une morphologie distincte chez l ’homme, – L’expression de récepteurs cellulaires (adressines
vasculaires PNAd (ganglion), MAdCAM1 (muqueuses))
• difficiles à cultiver in vitro
• in vitro assays,• importantes pour la spécificité d ’organe de la migration
lymphoïde (greffes de ganglions gardant leur spécificité!)– CD22 lectin homing receptor for mucosal HEVs
![Page 12: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/12.jpg)
Que doivent faire les cellules dans les organes lymphoïdes secondaires?• Entrer dans les ganglions
– Via les lymphatiques– Depuis le sang, via les HEV – Où? dans les zones paracorticales
• Traverser les tissus extravasculaires– y rencontrer d’autres cellules, – proliférer, – être sélectionnées, – se différencier, – mourir …
• Sortir dans la lymphe efférente
![Page 13: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/13.jpg)
TNF, TGFβ, IL-1IL-1, IL-6, TNFGM-CSF, G-
CSF,M-CSFIL-1
IL-1
IL-8
Fibroblastes
LymphocyteT activé
Prolifération clonale : cellules T effectrices et mémoire
Prolifération clonale : plasmocytes et cellules B mémoire
Lymphocyte T
cytotoxique (CTL)
Cellule NK
Eosinophiles
Hématopoïèse
Cellules endothéliales
Neutrophiles
Lymphocyte B
Lymphocyte T
CPA
LymphocyteB activé
IL-3, IL-6IL-7, GM-CSF
IL-3, IL5
IL-2, IFNγIL-4, IL-5, IL-10
IL-6
Hypothalamus
TNF, TGFβ, IL-1
![Page 14: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/14.jpg)
Ganglion: les antigènes
• Captation 90% Ag• Zone T interfolliculaire: peu d ’antigène sauf dans
les cellules dendritiques– Les cellules T voient les Ag processés
• Follicules lymphoïdes: plein d ’antigène après injection sur FDC
– Les cellules B voient les Ag intacts
![Page 15: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/15.jpg)
Quelles interactions permettent le positionnement des cellules dans le ganglion?
• Des interactions cellulaires• Les cellules dendritiques expriment DC-CK1 pour attirer les
cellules T naïves CD45RA+, et les B CD38- • Des cellules stromales
• Un gradient de molécules solubles • IFN-αλπηα, gammaTNF-αλπηα
• Des chimiomokines spécifiques• SLC interfolliculaire pour les lymphocytes T• SDF-1 pour B et T• CCL21 pour T
• Des interactions avec la matrice extracellulaire (collagène, Fn, Ln…)
![Page 16: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/16.jpg)
Les centres germinatifs:
• un environnement unique où
• des Lymphocytes B• sont activés, • prolifèrent,
– bénéficient d ’une expansion clonale
– (hyper)mutent leurs immunoglobulines
– subissent un processus de sélection drastique, basé sur leur affinité pour l ’antigène
• se différencient… en plasmocytes • et meurent++
![Page 17: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/17.jpg)
Le centre germinatif
• Zone sombre (proche zone T): cellules en prolifération– Mutation somatique des centroblastes en prolifération
• Zone claire: cellules en sélection– Sélection des centrocytes de haute affinité par liaison aux
complexes Ag-AC sur les cellules dendritiques folliculaires– Si faible affinité: apoptose
• Pour les survivants– Commutation de classe ou Switch (M,D… G, A, E)– Maturation
• en cel lules mémoire et en plasmocytes
![Page 18: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/18.jpg)
Composition cellulaire des centres germinatifs
• Les cellules foll iculaires dendrit iques définissent le lieu de formation des centres germinatifs
• Elles secrètent BLC, une CXC chémokine attirant des cellules CXCR5+
• Quelques cellules T spécifiques de l’antigène• Une majorité de cellules B spécifiques de l’antigène, avec
un phénotype évoluant de la zone sombre à la zone claire
• D’abord B matures: IgM+, IgD+, CD23+• Puis perdent leurs IgD • Deviennent bcl2low, PNA+, CD24+, CD23dim• Enfin réexpriment RAG
![Page 19: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/19.jpg)
antigène antigène
latence latence
IgM IgM
IgG
IgG
![Page 20: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/20.jpg)
Evolution des centres germinatifs• Réponse primaire
– Activation de petits lymphocytes B (recirculants) • (G0-G1… Ag et T dépendant)
– J 2-4: Follicules primaires (blastes B Ag-spécifiques dans le réseau de FDC), d ’abord polyclonal
– J 4 : pic de prolifération +++, cycles de 6-7h– J 4-6: « compartimentalisation » en centroblastes et
centrocytes – J 7-14: formation continue de centrocytes (plateau)– Puis diminution rapide de l ’activité proliférative
• Réponse secondaire– pic à J2– prolifération plus réduite paradoxalement
![Page 21: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/21.jpg)
Différenciation et Apoptose• Centroblastes:
– début d’hypermutation des sites de liaison à l’Ag• Centrocytes:
– sélection positive basée sur leur affinité pour l ’Ag sur les cellules folliculaires dendritiques
• signaux de survie ICAM-1, VCAM-1, CD23 sur les FDC • vs LFA-1, VLA-4, CD21 sur les B
– Devenir des centrocytes survivants:• Précurseurs de plasmocytes (réponse secondaire) • Cellules B mémoire (lieu de résidence?)
• Retour zone sombre
![Page 22: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/22.jpg)
Applications expérimentales et cliniques• Expérimental
– Local lymph node assay (LLNA)• Sensibilisation cutanée
– Popliteal lymph node assay (PLNA)• Injection sous-cutanée
• Clinique: hyperplasies foll iculaires– Défense anti-infectieuse– Hypersensibilités– Autoimmunité
![Page 23: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/23.jpg)
Physiologie et Pathologies
• Physiologie– Défenses anti-infectieuses
– Défenses anti-tumorales
• Pathologies• Allergies• Autoimmunité• +• Envahissement ganglionnaire métastatique (TNM)• Prolifération de cellules immunocompétentes (B, T,
NK, DCs…)
![Page 24: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/24.jpg)
Mouvements cellulaires « live »In vivo imaging
• SCIENCE May 2002 http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/296/5574/1869
– Lymphocyte motility is vital for trafficking within lymphoid organs and for initiating contact with antigen-presenting cells. Visualization of these processes has previously been limited to in vitro systems. We describe the use of two-photon laser microscopy to image the dynamic behavior of individual living lymphocytes deep within intact lymph nodes. In their native environment, T cel ls achieved peak velocities of more than 25 micrometers per minute, displaying a moti l i ty coefficient that is five to six t imes that of B cel ls. Antigenic chal lenge changed T cell trajectories from random walks to "swarms" and stable clusters.
– Two-photon microscopy analysis of leukocyte trafficking and motility.
– Okada T. Semin Immunopathol. 2010 Sep;32(3):215-25.
![Page 25: Ganglion 1013](https://reader031.fdocuments.net/reader031/viewer/2022013113/5a6e9f657f8b9a70728b59e9/html5/thumbnails/25.jpg)
Une video sur WEHI-TV, Un site plein d’images, une video à Stanford
• WEHI = Walter & Eliza Hall Insitute of Medical Research Parkville, La Trobe, Melbourne depuis 1915– Fighting infection with clonal selection (4’43)
• Burnet FM Nobel Prize 1960• Miller J (rôle du thymus en 1961)
– http://www.wehi.edu.au/education/wehitv/the_immune_system/• Art Anderson (IL-8) Anatomy and Physiology of
Lymph Nodes (http://artnscience.us/)• Video of innate immune reaction in LN
– http://scopeblog.stanford.edu/2013/01/16/video-of-innate-immune-reaction-in-the-lymph-node/