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MECANISME DE LโALLERGIE ALIMENTAIRE
Chez la majoritรฉ des individus, les protรฉines alimentaires induisent une tolรฉrance immunitaire. Les mรฉcanismes mis en ลuvre permettent ainsi dโรฉteindre toute rรฉponse immunologique spรฉcifique contre ces protรฉines, assurant finalement le maintien de lโintรฉgritรฉ de lโorganisme (absence de rรฉaction inflammatoire), tout en permettant lโabsorption des nutriments nรฉcessaires ร sa survie. La rupture ou le manque dโinduction de cette tolรฉrance entraรฎne une sensibilisation pour un ou plusieurs allergรจnes alimentaires et cโest ร ce moment que lโallergie proprement dite se dรฉveloppe chez le sujet atopique.
Les acteurs impliquรฉs dans le mรฉcanisme de la rรฉaction allergique
Le dรฉveloppement dโune allergie alimentaire mรฉdiรฉe par les IgE nรฉcessite la coordination de diffรฉrents acteurs de type cellulaire et molรฉculaire. Certains de ces acteurs seront dรฉfinis avant de dรฉtailler les mรฉcanismes immunologiques de lโallergie alimentaire.
Les immunoglobulines de type E et leurs rรฉcepteurs
Il existe cinq classes dโimmunoglobulines ou anticorps (IgD, IgM, IgA, IgG et IgE) produits par les plasmocytes en rรฉponse ร une stimulation par un antigรจne.
Les IgE (Epsilon) sont les marqueurs de la sensibilisation allergique. Elles se distinguent des IgG par la prรฉsence dโun domaine constant supplรฉmentaire et font partie des immunoglobulines les moins abondantes. Chez lโadulte normal leur concentration sรฉrique varie de 0,05 ร 1ยตg/ml contre 10mg/ml pour les IgG. Malgrรฉ cette faible concentration, les IgE peuvent occuper en permanence une grande proportion de leurs rรฉcepteurs grรขce ร la haute affinitรฉ de leur liaison avec ces rรฉcepteurs (KD= 10-9 ร 10-10M) (Kinet 1999). Les parties C-terminales constantes des chaรฎnes lourdes contiennent le site de liaison aux rรฉcepteurs pour les IgE (FcฮตR).
Il existe deux types de rรฉcepteurs pour les IgE : le rรฉcepteur de haute affinitรฉ (FcฮตRI) et le rรฉcepteur de faible affinitรฉ (FcฮตRII ou CD23). Ces rรฉcepteurs exprimรฉs ร la surface de cellules cibles, assurent la connexion entre les composants humoraux (anticorps) et cellulaires du systรจme immunitaire (Daรซron 1997). Le FcฮตRI est un complexe membranaire tรฉtramรฉrique composรฉ dโune chaรฎne ฮฑ (site de fixation des IgE), dโune chaรฎne ฮฒ et dโun dimรจre de chaรฎnes ฮณ (Blank et al. 2003). Chez la souris le FcฮตRI nโest exprimรฉ quโร la surface des mastocytes et des basophiles alors que chez lโhomme, il existe aussi une forme trimรฉrique (ฮฑฮณ2 sans chaรฎne ฮฒ) qui est exprimรฉe par les cellules prรฉsentatrices de lโantigรจne (monocyte/macrophage, cellules dendritiques) ainsi que par les รฉosinophiles et les plaquettes (Lin et al. 1996), (Maurer et al. 1996). Selon certaines รฉtudes, la chaine ฮฒ, aurait un rรดle amplificateur de lโexpression et de la capacitรฉ de signalisation du FcฮตRI (Donnadieu, Jouvin and Kinet 2000, Lin et al. 1996, Dombrowicz et al. 1998). Le rรฉcepteur FcฮตRII (ou CD23) est un homotrimรจre membranaire existant sous deux formes: CD23a et CD23b. La forme CD23a est exprimรฉe par les lymphocytes B et l’autre forme (CD23b) est induite par l’IL-4 sur les lymphocytes T, les cellules de Langerhans, les monocytes, les macrophages et les รฉosinophiles (Yokota et al. 1988). Ce second rรฉcepteur est รฉgalement capable de lier des IgE mais prรฉsente une plus forte affinitรฉ pour les complexes immuns IgE-antigรจne comparรฉe aux IgE libres.
Le systรจme immunitaire associรฉ ร lโintestin
Les muqueuses du tractus gastro-intestinal reprรฉsentent en moyenne, une surface comprise entre 200 et 300 m2 (Hao and Lee 2004), ce qui reprรฉsente une importante zone de contact entre les cellules de lโorganisme et le milieu extรฉrieur notamment les aliments ingรฉrรฉs ainsi que les bactรฉries de . On considรจre que lโintestin est le premier organe immunitaire de lโorganisme humain car 60 ร 70% des cellules immunes sont prรฉsentes dans la muqueuse intestinale. Les sites inducteurs et effecteurs dโune rรฉponse immunitaire spรฉcifique sont composรฉs par les structures lymphoรฏdes dรฉcrites comme รฉtant des tissus ayant diffรฉrents niveaux dโorganisation.
Les plaques de Peyer (PP) et les ganglions mรฉsentรฉriques (MLN : Mesenteric Lymph Nodes) sont des structures organisรฉes en follicules alors que la lamina propria est une structure diffuse. Ces diffรฉrents รฉlรฉments forment le ยซ Gut-Associated Lymphoid ยป Tissue (GALT) (Figure 5).
Les PP contiennent de nombreux lymphocytes T et B naรฏfs apportรฉs par les vaisseaux nommรฉs HEV (High Endothelial Venule). Les ganglions mรฉsentรฉriques centralisent la rรฉponse immunitaire intestinale. Un ganglion est irriguรฉ par une lymphe affรฉrente qui draine les PP et la lamina propria. Ce type de lymphe transporte diffรฉrentes cellules dendritiques qui permettent dโinitier la rรฉponse immunitaire et la lymphe effรฉrente assure la mise en circulation des cellules activรฉes (LT et LB) dans le compartiment sanguin. Ces tissus sont composรฉs de diffรฉrentes cellules immunocompรฉtentes qui participent aux mรฉcanismes de dรฉfense contre les pathogรจnes, tout en permettant une tolรฉrance face aux antigรจnes alimentaires mais รฉgalement face ร la grande diversitรฉ des bactรฉries du microbiote intestinal. Les rรฉponses immunes protectrices comprennent entre autre la production des IgA sรฉcrรฉtoires (sIgA). Ces immunoglobulines adaptรฉes ร lโintestin, participent ร lโinhibition de la translocation bactรฉrienne et de la multiplication virale dans les entรฉrocytes. Elles peuvent รฉgalement neutraliser les toxines et bloquer lโadhรฉsion des bactรฉries ร la muqueuse intestinale.
Les cellules M (microfold cells ou cellules membraneuses)
Ces cellules recouvrent les PP (Figure 6) qui constituent un site important pour lโinitiation de la rรฉponse immunitaire intestinale car elles contiennent de nombreux lymphocytes naรฏfs.
Les cellules M peuvent intercepter des macromolรฉcules prรฉsentes dans la lumiรจre intestinale pour les transmettre de faรงon intacte au niveau du site dโinduction de la rรฉponse immune oรน elles seront prises en charge par les cellules prรฉsentatrices de lโantigรจne (CPA). Ce passage par les cellules M reprรฉsente une รฉtape clef dans lโinduction dโune rรฉponse locale et systรฉmique spรฉcifique (Neutra 1998). Cependant, il existe des รฉtudes qui contestent le rรดle potentiellement actif de ces cellules dans la capture des antigรจnes aboutissant au dรฉveloppement dโune hypersensibilitรฉ alimentaire (Untersmayr and Jensen-Jarolim 2006). De plus, leur capacitรฉ de prise en charge de protรฉines solubles nโa pas rรฉellement รฉtรฉ dรฉmontrรฉe (Chehade and Mayer 2005).
Les cellules prรฉsentatrices dโantigรจnes (CPA)
Ces diffรฉrentes cellules constituent un groupe hรฉtรฉrogรจne. Elles peuvent รชtre des cellules dendritiques, des macrophages activรฉs ou des lymphocytes B activรฉs. Ces cellules sont responsables de la dรฉgradation intracellulaire des antigรจnes et de leur prรฉsentation ร la surface cellulaire sous forme de peptides associรฉs aux molรฉcules du complexe majeur dโhistocompatibilitรฉ de classe II (CMH II). La formation du complexe CMH-peptide antigรฉnique est un รฉlรฉment clรฉ de la prรฉsentation car ce complexe pourra รชtre reconnu de faรงon spรฉcifique par un lymphocyte T naรฏf via son rรฉcepteur ร lโantigรจne (T Cell Receptor, TCR) dรฉclenchant lโactivation de ce lymphocyte (Figure 7).
Les CPA expriment รฉgalement des molรฉcules de co-stimulation indispensables ร lโactivation des lymphocytes ainsi que des rรฉcepteurs de reconnaissance de motifs antigรฉniques (pattern recognition receptor, PRR) incluant les rรฉcepteurs de type Toll (Toll Like receptor, TLR) et les rรฉcepteurs de type NOD (nucleotide-biding oligomerization domain) (Untersmayr and Jensen-Jarolim 2006).
Les cellules dendritiques sont appelรฉes CPA professionnelles car leur principale fonction est la prรฉsentation dโantigรจne. Leurs dendrites ramifiรฉes augmentent la capacitรฉ de captation de lโantigรจne. Ces cellules appartiennent ร trois populations diffรฉrentes selon leur localisation dans lโorganisme : les cellules de Langerhans dans la peau et les รฉpithรฉliums muqueux, les cellules dendritiques myรฉloรฏdes dans les tissus interstitiels et le derme ainsi que les cellules dendritiques plasmacytoรฏdes dans les organes lymphoรฏdes et le sang.
Les entรฉrocytes
Ce type de cellules รฉpithรฉliales est le plus rรฉpandu au niveau de la muqueuse intestinale et est caractรฉrisรฉ par sa fonction dโabsorption de nombreux nutriments. Ces cellules possรจdent รฉgalement des activitรฉs enzymatiques qui interviennent dans la digestion des glucides et des protรฉines. Des รฉtudes indiquent que ces cellules pourraient influencer lโinduction de la tolรฉrance ou le dรฉveloppement de lโallergie alimentaire. Ces cellules seraient capables de phagocyter des antigรจnes alimentaires puis aprรจs dรฉgradation cellulaire par voie lysosomiale, de les prรฉsenter en association avec des molรฉcules du CMH II, fonctionnant ainsi, comme des CPA (Yu and Perdue 2001). De plus une รฉtude indique que le rรฉcepteur de haute affinitรฉ pour les IgE est exprimรฉ ร la surface de cellules de lโรฉpithรฉlium intestinal humain, plus prรฉcisรฉment au niveau du colon et de lโintestin grรชle (Untersmayr et al. 2010).
Les lymphocytes
Ces cellules jouent un rรดle majeur dans le systรจme immunitaire en agissant selon un mรฉcanisme dรฉpendant du type de lymphocyte. Elles sont produites au niveau de la moelle osseuse mais le lieu de leur maturation diffรจre en fonction du type de lymphocyte. Elles sont prรฉsentes dans le sang, dans la lymphe et dans tous les organes lymphoรฏdes. Ces cellules se caractรฉrisent par lโexpression de marqueurs membranaires de diffรฉrentiation (Clusters of differentiation (CD)), permettant leur identification. Les lymphocytes T sont impliquรฉs dans lโimmunitรฉ ร mรฉdiation cellulaire tandis que les lymphocytes B sont responsables de la production dโanticorps (immunitรฉ humorale).
Les lymphocytes T (LT)
Les lymphocytes T immatures migrent de la moelle osseuse vers le thymus afin dโacquรฉrir lโimmunocompรฉtence. Les lymphocytes T pรฉriphรฉriques sont caractรฉrisรฉs par la prรฉsence de marqueurs membranaires spรฉcifiques comme les rรฉcepteurs pour les antigรจnes (TCR) dont la liaison au complexe CMH II-antigรจne entraรฎne lโactivation cellulaire. On distingue deux grands groupes de cellules T : les cellules effectrices (LT cytotoxiques ou LT CD8+) qui agissent contre lโ ยซ agresseur ยป et les cellules modรฉratrices (LT auxiliaires, Th pour T helper ou LT CD4+) qui contrรดlent le fonctionnement des cellules effectrices. Les LT CD4+ activรฉs sont des piliers de la mise en place de la rรฉponse spรฉcifique car ils peuvent rรฉguler lโactivation, la prolifรฉration et la diffรฉrentiation dโautres cellules immunes qui agiront de maniรจre plus directe. Il existe diffรฉrentes sous-populations de LT CD4+ qui dรฉrivent toutes dโun mรชme prรฉcurseur, le LT naรฏf (Th0).
Ces diffรฉrences sont รฉtablies en fonction de la nature des cytokines sรฉcrรฉtรฉes et du type de rรฉponses induites (Figure 8). Les cytokines sont des glycoprotรฉines spรฉcialisรฉes dans la communication intercellulaire, produites en rรฉponse ร une activation cellulaire. On distingue plusieurs familles de cytokines (interleukines (IL), interfรฉron (IFN)โฆ) qui exercent leur action en se fixant sur des rรฉcepteurs prรฉsents sur des cellules cibles.
La diffรฉrenciation des LTh0 en LTh1 est induite en prรฉsence dโIL-12 via lโactivation de STAT-4 (Signal Transducer and Activator of Transcription), pour lutter contre les pathogรจnes intracellulaires (bactรฉries ou virus). Le facteur de transcription T-bet (T-box expressed in T cells) joue un rรดle important dans le dรฉveloppement et le maintien des LTh1, caractรฉrisรฉs par la production dโIFN-ฮณ (Murphy and Reiner 2002). Ces cellules favorisent lโimmunitรฉ ร mรฉdiation cellulaire.
Les LTh2 sont induits en prรฉsence dโIL-4 via lโactivation de STAT-6. Ils sont impliquรฉs dans les processus dโรฉlimination de pathogรจnes extracellulaires, dont certains parasites comme les Helminthes. Ils sรฉcrรจtent de lโIL-4, de lโIL-5 et de lโIL-13 qui favorisent lโimmunitรฉ ร mรฉdiation humorale (Romagnani 1994, Akdis, Blaser and Akdis 2004a). Lโactivation du facteur de transcription GATA-3 induit le dรฉveloppement dโune rรฉponse de type Th2 (Zhu et al. 2006).
Les LTh17 ont รฉtรฉ identifiรฉs en 2005 (Harrington et al. 2005, Langrish et al. 2005, Park et al. 2005). Les donnรฉes dโune revue rรฉcente indiquent que chez lโhomme, les cytokines qui induisent la diffรฉrenciation vers le profil Th17, sont lโIL-6, lโIL-21, lโIL-23 et lโIL-1ฮฒ. Le TGF-ฮฒ aurait un rรดle potentiellement synergique du fait de sa capacitรฉ ร stopper la diffรฉrenciation vers le profil Th1 (Marwaha et al. 2012). Les LTh17 produisent principalement de lโIL-17 mais aussi dโautres cytokines comme lโIL-21 et LโIL-22. Ils peuvent intervenir en cas dโinfection et sont รฉgalement impliquรฉs dans lโautoimmunitรฉ et lโimmunodรฉficience. Le facteur de transcription RORฮณt (Retinoรฏd-related Orphan nuclear Receptor) contrรดle la diffรฉrenciation de ces cellules (Ivanov, Zhou and Littman 2007).
Les lymphocytes T rรฉgulateurs sont chargรฉs de maintenir lโhomรฉostasie de lโorganisme en agissant sur les rรฉponses immunitaires induites. Il sโagit de plusieurs types de cellules exprimant toutes le CD4 : les cellules Th3, Tr1 et Treg. Les LTh3 sont notamment induits suite ร lโadministration orale dโantigรจne et exercent leur activitรฉ suppressive via la production de TGF-ฮฒ (Weiner 2001, Ozdemir, Akdis and Akdis 2009). Les LTr1 sont induites en prรฉsence dโIL-10 et exercent leur activitรฉ suppressive non spรฉcifique, indรฉpendamment du CMH via la production dโIL-10 (Wu et al. 2007). Les LTreg expriment le rรฉcepteur de lโIL-2 (CD25+) ร leur membrane et le facteur intracellulaire de transcription Forkhead box p3 (Foxp3) (Romagnani 2006). Ce facteur de transcription semble jouer un rรดle majeur dans le dรฉveloppement et la fonctionnalitรฉ des Treg (Ozdemir et al. 2009). Ces LTreg (CD4+ CD25+Foxp3+) se diffรฉrencient sous lโeffet du TGF-ฮฒ et de lโIL-2 et agissent par contact direct avec dโautres cellules via le TGF-ฮฒ liรฉ ร leurs membranes (Nakamura, Kitani and Strober 2001). Elles expriment des molรฉcules CTLA-4 (cytotoxic T lymphocyte antigen-4) et GITR (Glucocorticoid Induced TNF Receptor) qui sont impliquรฉes dans lโaction immunosuppressive des Treg.
Il existe une relation entre les LTreg et les LTh17 (Figure 9). Le TGF-ฮฒ peut induire lโexpression des facteurs de transcriptions Foxp3 et RORฮณt, mais en prรฉsence de cytokines pro-inflammatoires comme lโIL-6 ou lโIL-2, la diffรฉrenciation sera orientรฉe vers le profil Th17 (Ivanov et al. 2007).
Les lymphocytes B
Les lymphocytes B terminent leur dรฉveloppement dans la moelle osseuse. Les cellules matures expriment un rรฉcepteur membranaire spรฉcifique (BCR pour ยซ B cell receptor ยป) qui peut reconnaitre directement les antigรจnes natifs, en solution ou ร la surface des CPA. Cette reconnaissance conduisant ร lโactivation du lymphocyte B est le support de la spรฉcificitรฉ de la rรฉponse humorale. Lโactivation du lymphocyte B va aboutir ร sa diffรฉrenciation en plasmocyte, capable de produire des anticorps spรฉcifiques de lโantigรจne. Cette diffรฉrenciation est rรฉgulรฉe par le profil des cytokines produites par les lymphocytes T. Dans le cas dโune rรฉaction suite ร lโingestion dโune protรฉine alimentaire, lโIFN-ฮณ produit par les cellules Th1, favorise la diffรฉrenciation des lymphocytes B en plasmocytes producteurs dโIgG2a chez la souris. Les cytokines de type Th2 comme lโIL-4, lโIL-13 et lโIL-5 induisent la prolifรฉration des lymphocytes B et favorisent une commutation de classe du lymphocyte B vers la production dโIgE et dโIgG1 (Ngoc et al. 2005). La production dโIgA par les lymphocytes B peut รชtre stimulรฉe par les cellules rรฉgulatrices via la sรฉcrรฉtion de TGF-ฮฒ (Spellberg and Edwards 2001, Cerutti and Rescigno 2008).
Les cellules effectrices
Les mastocytes
Il existe deux types de mastocytes en fonction de leur localisation et de leurs propriรฉtรฉs. Ces cellules sont situรฉes au niveau des tissus muqueux ou conjonctifs ร proximitรฉ 28
des vaisseaux sanguins. Elles sont des acteurs majeurs de la rรฉaction allergique car elles sont caractรฉrisรฉes par leur forte capacitรฉ dโexpression de la forme tรฉtramรฉrique du FcฮตRI. Leur cytoplasme contient de nombreuses granules renfermant des mรฉdiateurs chimiques. Parmi les mรฉdiateurs chimiques prรฉformรฉs on retrouve notamment lโhistamine, des enzymes (tryptase, carboxypeptidase Aโฆ) ainsi que des protรฉoglycanes comme lโhรฉparine et les sulfates de chondroรฏtine. Les mรฉdiateurs nรฉoformรฉs comprennent la prostaglandine D2 (PGD2), les leucotriรจnes et les facteurs activant les plaquettes (Platelet Activating Factor (PAF)) (Greenberger and Ditto 2012). Lโactivation de ces cellules via les rรฉcepteurs aux IgE dรฉclenche la libรฉration du contenu des granules dans le milieu extracellulaire et la synthรจse des mรฉdiateurs nรฉoformรฉs. Ces cellules peuvent รฉgalement produire des chimiokines et des cytokines comme lโIL-4 et lโIL-13 qui vont entretenir la rรฉponse Th2. Elles sont aussi impliquรฉes dans les rรฉactions anaphylactiques observรฉes au cours des rรฉactions allergiques non mรฉdiรฉes par les IgE. Dans ce cas, la libรฉration du contenu des granules est indรฉpendante de la prรฉsence dโIgE spรฉcifiques, on peut citer lโexemple des produits radiographiques de contraste dont certains sont capables dโactiver le FcฮตRI. Dโautres conditions non-immunologiques peuvent รชtre ร lโorigine de la libรฉration des mรฉdiateurs chimiques comme lโexercice physique, lโexposition ร de faibles tempรฉratures ou ร des mรฉdicaments (Greenberger and Ditto 2012).
Les basophiles
Les basophiles sont des cellules circulantes (localisation principalement sanguine) se diffรฉrenciant sous lโinfluence de lโIL-3 (Arock 2004). Leurs inclusions cytoplasmiques contiennent de nombreuses molรฉcules chimiques, et en particulier lโhistamine, la sรฉrotonine et lโhรฉparine. Ils expriment fortement le FcฮตRI (30000 FcฮตRI / cellule) (Malveaux et al. 1978). Des รฉtudes indiquent que leur nombre est corrรฉlรฉ avec la sรฉvรฉritรฉ des maladies allergiques (Knol et al. 1996).
Les รฉosinophiles
Ces cellules jouent un rรดle important dans lโinflammation allergique. Leur localisation est surtout tissulaire. LโIL-5 et lโรฉotaxine stimulent la diffรฉrenciation et la migration de la lignรฉe รฉosinophile. Ces cellules renferment des substances participant ร lโamplification de la rรฉponse allergique. Des mรฉdiateurs de lโinflammation peuvent en effet รชtre libรฉrรฉs suite ร leur activation par la fixation de complexes IgE-allergรจne sur les rรฉcepteurs de faible affinitรฉ (FcฮตRII). Elles peuvent รฉgalement produire des cytokines capables dโaccentuer les rรฉponses de type Th2 au niveau local.
Le systรจme immunitaire innรฉ associรฉ ร lโintestin
Les dรฉfenses mises en place au niveau de lโintestin comprennent lโactivitรฉ de cellules appartenant ร lโimmunitรฉ innรฉe. Lโimmunitรฉ innรฉe est une premiรจre ligne de dรฉfense qui contrรดle lโagent indรฉsirable et contribue ร son รฉlimination avant le dรฉveloppement de lโimmunitรฉ adaptative spรฉcifique (LT et LB).
Ce composant immunitaire regroupe les mรฉcanismes cellulaires (cellules รฉpithรฉliales, cellules Natural Killer (NK), polynuclรฉaires, cellules dendritiques) et humoraux (complรฉment, peptides antimicrobiens, protรฉine C rรฉactive, lectine) non spรฉcifiques de lโantigรจne (Turvey and Broide 2010, Schroder 2009, Metz and Maurer 2009).
Lโimmunitรฉ innรฉe est mise en jeu via lโidentification de la nature et du risque de lโagression ร lโaide de rรฉcepteurs spรฉcifiques. Ce composant immunitaire peut neutraliser les microorganismes grรขce ร la phagocytose, lโaction de molรฉcules comme les petides antimicrobiens et le complexe de lyse du complรฉment ou par la production de facteurs antiviraux. La rรฉponse innรฉe permet lโinduction de la rรฉponse adaptative spรฉcifique de lโantigรจne adรฉquate pour protรฉger lโhรดte. Elle participe ร lโorientation de la rรฉponse adaptative notamment selon le degrรฉ de maturation des CPA (Pichavant et al. 2003).
Les acteurs de la rรฉponse innรฉe tels que les cellules dendritiques et les macrophages sont activรฉs par des motifs molรฉculaires conservรฉs au sein de diffรฉrents types de microorganismes (PAMP : Pathogen Associated Molecular Pattern) via leurs rรฉcepteurs de reconnaissance de motifs antigรฉniques PRR (Toll-like receptors, NOD-like receptors). Dรจs 1989, Janeway a รฉvoquรฉ lโexistence de PRR reconnaissant ces PAMPs et activant la rรฉponse immunitaire (Janeway 1989). Ces PRR peuvent รฉgalement rรฉagir aux signaux des bactรฉries du microbiote intestinal permettant ainsi une รฉtroite relation entre le microbiote intestinal et le systรจme immunitaire de lโhรดte (Cf paragraphe II-6-3).
Lโimmunitรฉ innรฉe comprend รฉgalement lโeffet de barriรจre dรป aux cellules de lโรฉpithelium intestinal ainsi que les lymphocytes T Natural killer et les lymphocytes T ฮณฮด. Dโautres cellules de lโimmunitรฉ innรฉe semblent jouer un rรดle important dans lโorientation de la rรฉponse immunitaire. Les nuocytes par exemple, sont des leucocytes effecteurs rรฉcemment identifiรฉs comme รฉtant impliquรฉes dans le dรฉveloppement de rรฉponses cytokiniques de type Th2 (Neill et al. 2010, Saenz et al. 2010).
Description du mรฉcanisme de lโallergie alimentaire
Le mรฉcanisme fondamental de la rรฉaction allergique immรฉdiate dรฉpendante des IgE, sโeffectue en deux phases : la sensibilisation et le dรฉclenchement.
Exposition ร lโallergรจne
Il existe diffรฉrentes voies de sensibilisation ร des allergรจnes alimentaires. Dans le cas des allergies alimentaires dites de classe 1, la sensibilisation se produit au niveau du tractus gastro-intestinal (Han, Kim and Ahn 2012). Les aliments concernรฉs (lait de vache, ลufโฆ) se caractรฉrisent entre autres par leur rรฉsistance aux processus digestifs. Ce type dโallergie alimentaire affecte particuliรจrement les enfants. La voie respiratoire est impliquรฉe dans le dรฉveloppement des allergies alimentaires de classe 2. Ce type dโallergie alimentaire est responsable du Syndrome Oral Croisรฉ (SOC ou OAS : Oral Allergy Syndrom) retrouvรฉ majoritairement chez des adultes sensibilisรฉs ร des aliments (carotte, cรฉleri, pomme poireโฆ) dont les protรฉines prรฉsentent des similitudes avec celles dโaรฉro-allergรจnes notamment lโallergรจne majeur du pollen de bouleau (Bet V1 : Betula verrucosa 1) (Breiteneder and Ebner 2000). La sensibilisation par voie cutanรฉe a รฉgalement รฉtรฉ suggรฉrรฉe. Selon les donnรฉes publiรฉes par Lack en 2008, de faรงon gรฉnรฉrale lโexposition cutanรฉe conduirait au dรฉveloppement de lโallergie alimentaire tandis que lโexposition orale induirait le plus souvent la tolรฉrance ร lโallergรจne (Lack 2008). Cette voie a รฉtรฉ mise en รฉvidence dans des รฉtudes effectuรฉes ร partir de modรจles animaux (Adel-Patient et al. 2007, Strid et al. 2005).
Ces diffรฉrentes voies de sensibilisation mรจnent toutes au dรฉveloppement de lโallergie alimentaire qui par dรฉfinition se dรฉclenche suite ร une consommation dโaliments.
Premiรจre รฉtape : la phase de sensibilisation
Lors de la sensibilisation allergique, les CPA du GALT captent lโantigรจne alimentaire, et aprรจs la lyse intracellulaire, associent les peptides dรฉrivรฉs de lโantigรจne aux molรฉcules du CMH II ร leur surface. Les CPA ainsi activรฉes migrent ensuite vers les ganglions lymphatiques ยซ locaux ยป (PP ou MLN), oรน elles interagissent avec les cellules T CD4+ naรฏves. Cette interaction cellulaire va induire la diffรฉrenciation des cellules naรฏves en cellules Th2, sรฉcrรฉtant des cytokines dont lโIL-4, lโIL-5, lโIL-10 et lโIL-13. Ces cytokines vont notamment induire la transformation des lymphocytes B en plasmocytes producteurs dโIgE spรฉcifiques. Les IgE spรฉcifiques de lโallergรจne se rรฉpartissent ensuite dans lโensemble de lโorganisme, via la circulation sanguine, et se fixent sur des ยซ cellules cibles ยป de la peau et des muqueuses (mastocytes) ainsi que sur des ยซ cellules cibles ยป circulantes (basophiles) exprimant le rรฉcepteur pour la partie constante des IgE. Cette premiรจre รฉtape, appelรฉe phase de sensibilisation, muette cliniquement, prรฉpare lโorganisme ร rรฉagir de faรงon immรฉdiate lors dโun second contact avec lโallergรจne (Figure 10).
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Table des matiรจres
INTRODUCTION GENERALE
I. LโALLERGIE ALIMENTAIRE
I.1. HISTORIQUE
I.2. DEFINITIONS ET CLASSIFICATIONS
I.3. EPIDEMIOLOGIE ET PREVALENCE
I.4. MECANISME DE LโALLERGIE ALIMENTAIRE
I.4.1. Les acteurs impliquรฉs dans le mรฉcanisme de la rรฉaction allergique
I.4.1.1. Les immunoglobulines de type E et leurs rรฉcepteurs
I.4.1.2. Le systรจme immunitaire associรฉ ร lโintestin
I.4.1.2.a. Les cellules M (microfold cells ou cellules membraneuses)
I.4.1.2.b. Les cellules prรฉsentatrices dโantigรจnes
I.4.1.2.c. Les entรฉrocytes
I.4.1.2.d. Les lymphocytes
I.4.1.2.d.i. Les lymphocytes T
I.4.1.2.d.ii. Les lymphocytes B
I.4.1.2.e. Les cellules effectrices
I.4.1.2.e.i. Les mastocytes
I.4.1.2.e.ii. Les basophiles
I.4.1.2.e.iii. Les รฉosinophiles
I.4.1.3. Le systรจme immunitaire innรฉ associรฉ ร lโintestin
I.4.2. Description du mรฉcanisme de lโallergie alimentaire
I.4.2.1. Exposition ร lโallergรจne
I.4.2.2. Premiรจre รฉtape : la phase de sensibilisation
I.4.2.3. Deuxiรจme รฉtape : la phase de dรฉclenchement
I.4.3. Rรฉgulation du mรฉcanisme
I.5. SYMPTOMES CLINIQUES DE LโALLERGIE ALIMENTAIRE
I.6. ASPECTS THERAPEUTIQUES
I.7. FACTEURS DE RISQUES
I.7.1. Les allergรจnes alimentaires
I.7.1.1. Gรฉnรฉralitรฉs
I.7.1.2. Les protรฉines et allergรจnes du lait de vache
I.7.2. Facteurs gรฉnรฉtiques
I.7.3. Influence de lโรขge et du sexe
I.7.4. Influence de lโenvironnement
I.7.4.1. Facteurs รฉpigรฉnรฉtiques
I.7.4.2. Influence de lโallaitement
I.7.4.3. Lโhypothรจse hygiรฉniste
II. LE MICROBIOTE INTESTINAL
II.1. DEFINITION
II.2. METHODE DโANALYSE DU MICROBIOTE INTESTINAL
II.2.1. Mรฉthodes basรฉes sur la culture
II.2.2. Les mรฉthodes molรฉculaires
II.2.2.1. Les mรฉthodes dโempreintes
II.2.2.2. Lโhybridation in situ couplรฉe ร la cytomรฉtrie en flux
II.2.2.3. La PCR quantitative (qPCR)
II.2.2.4. Les mรฉthodes de sรฉquenรงage
II.2.2.4.a. La technique de sรฉquenรงage complet
II.2.2.4.b. La technique de pyrosรฉquenรงage
II.2.2.5. La mรฉtagรฉnomique
II.3. COMPOSITION DU MICROBIOTE INTESTINAL
II.4. ORIGINE ET DEVELOPPEMENT DU MICROBIOTE INTESTINAL
II.5. FACTEURS AGISSANT SUR LA COLONISATION BACTERIENNE
II.5.1. Influence du terrain gรฉnรฉtique
II.5.2. Influence du terme de naissance
II.5.3. Influence du mode dโaccouchement
II.5.4. Influence de lโalimentation
II.5.5. Influence des traitements mรฉdicamenteux
II.5.6. Influence des conditions dโhygiรจne
II.6. FONCTIONS DU MICROBIOTE INTESTINAL
II.6.1. Fonctions mรฉtabolique et nutritionnelle
II.6.2. Fonction protectrice
II.6.3. Fonction immunologique
II.6.3.1. Immunitรฉ antรฉ-natale
II.6.3.2. Immunitรฉ post-natale
II.6.3.3. Interactions hรดte-microbiote et stimulation de lโimmunitรฉ innรฉe
III.CONTEXTE DU SUJET DE THESE : MICROBIOTE INTESTINAL ET ALLERGIE
III.1. MICROBIOTE INTESTINAL ET PATHOLOGIES
III.2. RELATIONS ENTRE MICROBIOTE INTESTINAL ET ALLERGIES ALIMENTAIRES
III.2.1. Microbiote intestinal et maladies allergiques
III.2.2. Donnรฉes expรฉrimentales sur lโinfluence du microbiote intestinal dans le dรฉveloppement de lโallergie et lโacquisition de la tolรฉrance aux aliments
III.3. MODELES EXPERIMENTAUX
III.3.1. Mรฉthodes dโรฉtudes du microbiote intestinal
III.3.2. Mรฉthodes dโรฉtudes de lโallergie alimentaire
III.3.2.1. Les modรจles murins
III.3.2.2. Sensibilisation expรฉrimentale
III.3.2.3. Dรฉclenchement expรฉrimental de la rรฉation allergique (challenge)
IV.OBJECTIFS SCIENTIFIQUES RESULTATS DES TRAVAUX DE THESE
I.Mise en รฉvidence du potentiel allergรฉnique et immunogรฉnique de la ฮฒ-lactoglobuline et des casรฉines bovines chez la souris BALB/c, en absence dโadjuvant
I.1. CONTEXTE DES TRAVAUX
I.2. OBJECTIFS ET METHODOLOGIE
I.3. PRINCIPAUX RESULTATS ET CONCLUSIONS
II. Impact de la colonisation du tractus digestif ร lโรขge de 6 semaines sur la sensibilisation au lait de vache
II.1. CONTEXTE DES TRAVAUX
II.2. OBJECTIFS ET METHODOLOGIE
II.3. PRINCIPAUX RESULTATS ET CONCLUSIONS
III .Impact de la colonisation du tractus digestif au moment du sevrage sur la sensibilisation au lait de vache
III.1. INTRODUCTION
III.2. MATERIELS ET METHODES
III.2.1. Milieux et rรฉactifs
III.2.2. Souris : Origine et conditions dโรฉlevage
III.2.3. Protocole expรฉrimental
III.2.4. Hybridation in situ couplรฉe ร la cytomรฉtrie en flux (FISH : Fluorescent In Situ Hybridization)
III.2.5. Dosage des anticorps spรฉcifiques dans les รฉchantillons sanguins et fรฉcaux… 1499
III.2.6. Dosage des protรฉases mastocytaires de type 1 (mouse Mast Cell Protease 1 (mMCP-1))
III.2.7. Rรฉactivation des cellules issues des rates et des ganglions mรฉsentรฉriques et dosage des cytokines
III.2.8. Analyses statistiques
III.3. RESULTATS
III.3.1. Analyse de la composition du microbiote fรฉcal
III.3.2. Rรฉponses anticorps induites par la sensibilisation expรฉrimentale
III.3.3. Rรฉponses induites par le challenge oral
III.3.4. Rรฉponses cellulaires (sรฉcrรฉtion de cytokines aprรจs rรฉactivation in vitro)
III.4. DISCUSSION
IV.Impact de la colonisation nรฉonatale du tractus digestif par la souche Lactobacillus Casei BL23 sur la sensibilisation au lait de vache
IV.1. INTRODUCTION
IV.2. MATERIELS ET METHODES
IV.2.1. Milieux et rรฉactifs
IV.2.2. Souris : origine et conditions dโรฉlevage
IV.2.3. Observation des caractรฉristiques physiologiques des souris Ax, Mx et CV
IV.2.3.1. Prรฉlรจvement dโorganes
IV.2.3.2. Coupes histologiques dโintestin et marquages immunohistochimiques
IV.2.4. Protocole expรฉrimental de sensibilisation
IV.2.5. Dosage des anticorps spรฉcifiques dans les รฉchantillons sanguins et fรฉcaux
IV.2.6. Dosage des cytokines
IV.2.7. Analyse des populations lymphocytaires par cytomรฉtrie en flux
IV.2.8. Analyses statistiques
IV.3. RESULTATS
IV.3.1. Caractรฉristiques physiologiques des souris Ax, Mx et CV
IV.3.2. Rรฉponses anticorps induites par la sensibilisation expรฉrimentale
IV.3.3. Rรฉponses cellulaires (sรฉcrรฉtion de cytokines aprรจs rรฉactivation in vitro)
IV.3.4. Analyse des populations lymphocytaires chez les souris sensibilisรฉes
IV.4. DISCUSSION
CONCLUSIONS GENERALES ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQU
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