Macrophages

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Macrophages

• Guide de lenseignant

Tatiana Scorza Stéfany Bazinet Dept. Sciences
Biologiques, UQAM
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Quest-ce quun macrophage?

• Un Macrophage est une cellule vivante dans les
  tissus, provient dun globule blanc spécifique
  appelé monocyte et vit dans les tissus. Les
  monocytes et les macrophages sont des phagocytes
  et participent à la fois dans les défenses non
  spécifiques (immunité innée) et les défenses
  spécifiques (immunité acquise).

cellules qui ingèrent et détruisent les matières
étrangères telles que les microorganismes ou
débris via un processus de phagocytose. Voir
vidéo 1 La flambée respiratoire est un
processus visant à détruire les pathogènes
ingérés via la production de substances toxiques
et de radicaux oxygénés/azotés.
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Doù proviennent les macrophages?

• Toutes les cellules sanguines sont formées dans
  la moelle osseuse par un procédé nommé
  hématopoïèse.
• Les cellules souches hématopoïétiques donnent
  naissance à des progéniteurs myéloïdes qui
  peuvent, par la suite, se différencier en divers
  types de cellules sanguines, dont les monocytes.
• Les Monocytes sont les précurseurs sanguins des
  macrophages.
• Le terme macrophage fait référence à un monocyte
  sanguin qui a accédé à un tissu via un procédé
  nommé extravasation

extravasation passage des cellules du sang vers
les tissus cest un processus guidé par les
interactions entre les molécules dadhésion sur
les monocytes (ou autres cellules) et les
cellules endothéliales vasculaires et par les
chimiokines (messagers solubles attirant les
cellules dune place à une autre en fonction du
gradient de concentration). Voir vidéos 2 et 3.
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• Lenvironnement dans la moelle osseuse est
  crucial pour la différenciation des cellules
  souches en monocytes
• IL-3, GM-CSF et M-CSF sont des cytokines
  (polypeptides messagers) menant la
  différenciation des cellules souches en monocytes.

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Rôles des macrophages dans limmunité innée

• Les macrophages sont les premières
  cellules impliquées dans linflammation.
  Pourquoi?
• Ils sont distribués stratégiquement dans tous les
  tissus.
• Ils sont équipés dune panoplie de récepteurs
  (pattern recognition receptors) permettant la
  détection non-spécifique dune variété de
  microorganismes (virus, bactéries, protozoaïres,
  etc).
• Lorsque ces récepteurs sont stimulés, les
  macrophages libèrent des messagers qui agissent
  sur le tissu avoisinant et mènent au recrutement
  de neutrophiles et autres cellules.
• Lorsquils sont activés, les macrophages
  deviennent davantage phagocytaires et libèrent de
  puissantes substances toxiques pour les
  microorganismes envahisseurs.

groupe de réactions dirigeant les composants du
système immunitaire au site de la blessure ou
dinfection, caractérisé par une alimentation
sanguine et une perméabilité vasculaire
augmentées.
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Distribution stratégique des macrophages

• Macrophages alvéolaires (poumons)
• Histiocytes (tissu connectif)
• Cellules de Kupffer (foie)
• Cellules Mésangiales (reins)
• Cellules microgliales (cerveau)
• Ostéoclastes (os)

Note Les macrophages des différents tissus ont
des fonctions spécialisées, mais ils contribuent
tous à lhoméostasie tissulaire en retirant les
cellules mortes et autres débris. De plus, ils
détectent tous les agents infectieux grâce à
leurs récepteurs cellulaires. En fonction du
tissu, les macrophages vont exprimer plus ou
moins de pattern recognition receptors. Par
exemple, les monocytes pénétrant la muqueuse
intestinale deviennent des macrophages
nexprimant pas le TLR-4, un récepteur permettant
la détection de bactéries Gram-négative. Ceci
permet de contrôler la tolérance immunitaire
requise dans ce tissu important, riche en flore
bactérienne inoffensive.
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Récepteurs exprimés par les macrophages

• Chaque population de macrophages à lintérieur
  dun tissu spécifique exprime des récepteurs
  distincts.
• Le tableau suivant présente un survol de quelques
  récepteurs de macrophages, impliqués dans la
  reconnaissance immunitaire

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Exemple reconnaissance de LPS par TLR-4

• Lengagement du récepteur induit des
  changements à lintérieur du macrophage, menant à
  lactivation de facteurs transcriptionnels
  spécifiques (i.e. NF?B) et lexpression de gènes
  impliqués dans la production de cytokines
  pro-inflammatoires et de médiateurs de
  linflammation.

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Comment lengagement dun récepteur mène à des
changements fonctionnels/structurels dans une
cellule?
Peut être une cytokine, un motif à la surface de
pathogènes ou autres
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(No Transcript)
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Les macrophages adoptent des phénotypes
hétérogènes en fonction du stimuli activateur
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Macrophages et immunité acquise (défenses
spécifiques de lhôte)

• Les macrophages sont des cellules
  présentatrices dantigènes, puisque
• Ils expriment des molécules du CMH de classe II à
  leur surface ils internalisent les
  microorganismes ou antigènes, les apprêtent et
  les présentent aux cellules T par leurs molécules
  de CMH de classe II (signal 1)
• Ils expriment des molécules co-stimulatrices
  lorsquils sont activés ces molécules
  interagissent avec des molécules de
  co-stimulation à la surface des cellules T CD4
  (signal 2)

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Présentation de lantigène par les macrophages

• Cest un processus/procédé par lequel une cellule
  présentatrice dantigène ingère/takes up du
  matériel soluble ou particulaire (peut être une
  protéine, une bactérie, un virus), le dégrade en
  petits peptides et le présente avec des molécules
  du CMH de classe II
• Les cellules T reconnaissent des combinaisons
  spécifiques de peptide antigénique/molécules de
  CMH de classe II.

Voir vidéos 4-5, Janeway
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Macrophage
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Les macrophages peuvent déterminer le type de
réponse T ou de réponse B à être enclenché

• Les macrophages participent dans la
  reconnaissance précoce des pathogènes.
  Dépendamment du type de récepteurs engagés durant
  ces événements précoces, les macrophages peuvent
  produire de lIL-12 ou de lIL-10
  (messagers/cytokines)
• IL-12 favorise lactivation dun type
  particulier de cellules T CD4, connu sous le
  nom de cellules TH1 (H helper ou auxiliaire) et
  lactivation des cellules NK les cellules TH1
  induisent les réponses immunitaires cellulaires
  contrôlées par les macrophages activés, les
  cellules T CD4 et CD8 (impliquées dans la
  destruction des pathogènes intracellulaires)
• IL-10 favorise lactivation des cellules TH2 CD4
  qui mènent à la production de certains types
  danticorps par les cellules B et à lélimination
  des pathogènes extracellulaires.

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Les macrophages présentent des fonctions
immunitaires régulatrices

• En plus de leurs rôles dans lactivation des
  cellules T, les macrophages peuvent atténuer
  (supprimer) lactivation des cellules T,
  spécialement dans les sites privilégiés
  immunitairement qui incluent les yeux, le
  cerveau, les ovaires et les testicules.
• Ces sites doivent être protégés des inflammations
  trop importantes/overwhelming.
• Les macrophages peuvent exercer des effets
  immunosuppressifs par des mécanismes impliquant
  des cytokines suppressives présentes dans les
  fluides des sites immunitairement privilégiés tel
  le TGF-ß.
• LIL-10, les prostaglandines et loxyde nitrique
  sont également de puissants inhibiteurs, dérivés
  des macrophages, des réponses des cellules T.

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Macrophages et maladies

• Les macrophages activés peuvent être impliqués
  dans plusieurs désordres chroniques telles la
  sclérose multiple, larthrite inflammatoire, la
  démence du Parkinson, la maladie pulmonaire
  obstructive chronique, la colite ulcérative et
  autres.
• Plusieurs facteurs peuvent participer dans la
  déréglementation de la fonction des macrophages
  dont des réponses biologiques à lIL-10
  altérées, une production incontrôlée de
  substances pro-inflammatoires et toxiques
  (TNF-a, acide arachidonique, radicaux oxygénés
  libres, oxyde nitrique).

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Exemple dune maladie contrôlée par les
macrophages

• Colite ulcérative est une maladie inflammatoire
  chronique de lintestin (IBD) caractérisée par
  une inflammation mucosale diffuse limitée au
  colon.
• Le symptôme dominant dans une colite ulcérative
  est une diarrhée, qui est habituellement associée
  avec du sang dans les selles.
• Les macrophages sont un composant important des
  réponses immunitaires dans les IBD. Leur
  recrutement est facilité par une régulation à la
  hausse des protéines chimiotactiques des
  macrophages (macrophage chemotactic proteins
  (MCP)).
• Les macrophages activés produisent de lIL-1b,
  IL-6, IL-8, IL-12, IL-18 et TNF-a, qui
  inhibe/élimine la tolérance et active les
  réponses immunitaires dans lintestin.
• Les thérapies actuelles pour les colites
  ulcératives inhibent ou limitent lactivité des
  macrophages.

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Rendu possible par
www.immunologymontreal.ca
www.cihr-irsc.gc.ca/synapse
www.mcgill.ca/hostres/training