Résistance des macrophages alvéolaires à la tolérance aux agonistes des Toll-like receptors : implication et origine du microenvironnement cytokinique
Institution:
Paris 5Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Monocytes and macrophages endotoxin tolerance, and more widely Toll-like receptors (TLR) agonists tolerance is a phenomenon corresponding to a modification of functional response of these cells (particularly an alteration of proinflammatory cytokines) during iterative stimulation by theses agonists, notably the lipopolysaccharide (LPS). Tolerance is observed with monocytes and macrophages from many tissue (peritoneal cavity, spleen, bone marrow), but is not detected with alveolar macrophages (AM). We investigated the cytokine and cell specificities of lung microenvironment possibly involved in that singular behavior of AM. We confirmed the absence of tolerization of AM either ex vivo, or in vitro. While an homotolérance and a cross-tolerance was observed in vitro with peritoneal macrophages in response to TLR2 (Pam3CSK4), TLR3 (poly I:C), TLR4 (LPS) and TLR9 (CpG) ligand, no such tolerance was observed with AM. In contrast, the majority of cross stimulations gave rise to a priming effect. In vivo systemic inhibition of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) (produce in large amounts by type II pneumocytes, IIPC) led to a modification of the second response of AM to LPS. Similarly, AM obtained from interferon-gamma (IFN-gamma) receptor KO mice, or after in vivo inhibition of this cytokine, allowed the observation of tolerance. The responses of AM isolated from different KO mice (rag2-/-, rag2/gammac -/-, cd3epsilon -/-, mu-/-, il-15 -/-, Jα18 -/-) lacking various leukocytes lineages led us to demonstrate the involvement of NK cells and B cells in the IFN-gamma production within the lung microenvironment. In summary, AM are resistant to tolerance to TLR agonists. This functional singularity is underlined by the presence of GM-CSF (produced by IIPC) and of IFN-gamma of which production is depending of NK and B cells) within lung microenvironment.
Abstract FR:
La tolérance aux endotoxines et plus généralement aux agonistes des Toll-like receptors (TLR), des monocytes et macrophages est un phénomène correspondant à une modification de la réponse fonctionnelle (en particulier une altération de la production de cytokines proinflammatoires) au cours de stimulation itératives par ces agonistes, notamment le lipopolysaccharide (LPS). La tolérance est observée avec les monocytes ainsi que les macrophages de nombreux tissus (cavité péritonéale, rate, moelle osseuse), mais elle n’est pas retrouvée avec les macrophages alvéolaires (MA). Notre étude s’est intéressée aux particularités cellulaires et cytokiniques du microenvironnement pulmonaire pouvant participer à cette singularité fonctionnelle des MA. Nous avons confirmé l’absence de tolérance des MA tant ex vivo qu’in vitro. Alors qu’une homotolérance et une tolérance croisée est retrouvée in vitro avec les macrophages péritonéaux en réponse aux agonistes TLR2 (Pam3CSK4), TLR3 (poly I:C), TLR4 (LPS) et TLR9 (CpG), aucune tolérance n’est observée avec les MA. Au contraire, un phénomène de « priming » a été mis en évidence dans la majorité des situations de stimulation croisée à l’exception des stimulations par le LPS et CpG. L’inhibition systémique in vivo du granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF) produit en grande quantité par les pneumocytes II (PCII), est responsable d’une modification de la seconde réponse des MA au LPS. De même la réponse des MA issus de souris déficientes pour le récepteur de l’interféron- (IFN-) ou l’inhibition de cette cytokine in vivo aboutit à des résultats semblables. L’étude de la réponse des MA issus de lignées de souris déficientes en différentes lignées leucocytaires (rag2-/-, rag2/c -/-, cd3 -/-, -/-, il-15 -/-, Jα18 -/-) nous permet de démontrer l’implication des cellules NK (NK) et des lymphocytes B (LB) dans la production de l’IFN- au niveau du microenvironnement pulmonaire. En conclusion, les MA sont résistants à la tolérance aux agonistes TLR. Cette singularité fonctionnelle est sous-tendue par la présence de GM-CSF (produit par les PCII) et d’IFN- (dont la production est sous la dépendance des NK et des LB) dans le microenvironnement alvéolaire.