Une nouvelle étude révèle comment les combinaisons d’anticorps stimulent de manière synergique l’activation du complément pour lutter contre les infections à Klebsiella pneumoniae résistantes aux médicaments.
Étude: L’approche de sélection agnostique des lymphocytes B identifie les anticorps contre K. Pneumoniae qui stimulent de manière synergique l’activation du complément. Crédit d'image : Kateryna Kon/Shutterstock.com
Dans un récent Communications naturelles étude, les chercheurs étudient l’activation du complément dépendante des anticorps pendant Klebsiella pneumoniae infection.
Sommaire
K. pneumoniae infection
K. pneumoniae est fréquemment à l’origine d’infections nosocomiales et, en raison de l’utilisation généralisée des antibiotiques dans ces contextes, a également acquis de nombreux gènes de résistance. En fait, plus de 700 000 décès liés à la résistance aux antibiotiques ont été attribués à K. pneumoniae infections rien qu’en 2019.
La membrane externe du lipopolysaccharide (LPS) de K. pneumoniae se compose d’un lipide A ancré dans la membrane qui est connecté à une région oligosaccharidique centrale. Une chaîne polysaccharidique de l’antigène O peut être trouvée à la surface de cette région oligosaccharidique et consiste en des fragments de sucre répétitifs.
K. pneumoniae les infections sont souvent classées en fonction de l’expression de différents types d’antigènes O, les types O O1, O2 et O3 étant responsables d’environ 80 % des infections cliniques. La plupart des souches antibiotiques et hypervirulentes de K. pneumoniae exprimer soit l'antigène O1, soit l'antigène O2.
En plus du type O, le type de capsule polysaccharidique présente à la surface de K. pneumoniae peut également fournir des informations importantes sur les propriétés d’activation immunitaire de cette bactérie. À ce jour, plus de 70 types de capsules différents ont été identifiés.
Bien que la plupart des patients infectés par K. pneumoniae sont immunodéprimés, ils conservent généralement un système du complément fonctionnel, suggérant ainsi l'utilité potentielle des anticorps renforçant le complément pour traiter ce type d'infection. Néanmoins, on ne sait toujours pas quels antigènes bactériens doivent être ciblés pour déclencher une puissante réponse complémentaire.
Identifier les anticorps contre K. pneumoniae
Les cellules B mémoire (mBC) expriment des anticorps liés à la membrane sous forme de récepteurs de cellules B (BCR) et constituent la source privilégiée pour la découverte d'anticorps. Pour identifier les anticorps monoclonaux humains (AcM) contre les bactéries, la plupart des recherches ont porté sur les anticorps ciblant un seul antigène. Cependant, il est important d’obtenir des anticorps contre différents antigènes sur la même souche bactérienne pour étudier les différences dans l’activation du complément régulée par les anticorps et mieux évaluer l’efficacité de la combinaison des mAb.
Dans la présente étude, les anticorps humains ciblant K. pneumoniae ont été déterminés à l'aide de cellules B capables d'identifier les bactéries marquées par fluorescence. K. pneumoniae sur la base de leur BCR. Les colorants fluorescents ATTO-488 et Cy5 ont été marqués au LPS, qui est un composant conservé des bactéries Gram-négatives. Des techniques de cytométrie en flux et de microscopie de reconstruction optique stochastique directe (dSTORM) ont été utilisées pour détecter un marquage de surface réussi de K. pneumoniae.
Des lymphocytes B provenant d’individus en bonne santé ont été utilisés pour isoler ceux qui étaient dirigés contre K. pneumoniae antigènes. Cellules B positives pour ATTO-488 ou Cy5 marquées K. pneumoniae ont été identifiés. Cependant, environ 0,05 % des cellules B étaient positives pour les bactéries marquées ATTO-488 et Cy5.
L'analyse par microscopie fluorescente a révélé que la population de cellules B doublement positives était fortement enrichie en CD27+ les mBC. De nombreuses bactéries se sont attachées aux cellules B triées doublement positives, alors que les cellules B triées simplement positives ne présentaient pas d'attachement bactérien significatif.
Les lymphocytes B ont été sélectionnés parmi deux cliniques K. pneumoniae isole KPNO2 et et KPNO1, tous deux multirésistants dominants K. pneumoniae souches. Initialement, 368 cellules B doublement positives ont été isolées pour KPNO2 par tri unicellulaire. Après criblage, 17 et 12 mAb avec un CDR3 unique lié à KPNO1 et KPNO2 ont été identifiés, respectivement.
Activation du complément dépendante des anticorps sur la cible de surface
Bien que la liaison des anticorps à la surface cible soit considérée comme la première étape de la cascade du complément, les chercheurs de la présente étude ont observé que la liaison des anticorps à la surface cible est considérée comme la première étape de la cascade du complément. K. pneumoniae n'a pas induit le système du complément et que cette activation du système du complément dépend plutôt de l'antigène cible.
Au total, 12 anticorps ciblaient spécifiquement l’antigène O2, tandis que trois ciblaient la capsule (KL110). Bien que tous les anticorps anti-antigène O2 aient permis l’activation du système du complément, les anticorps anti-capsules étaient moins efficaces dans leur stimulation et leur capacité à former des groupes d’IgG hexamères.
L'introduction de mutations rehaussées en cluster a conduit à une activation complémentaire par des anticorps anti-capsules pour les deux K. pneumoniae et S. pneumoniae. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre la mobilité relative, les concentrations en surface et le regroupement des polysaccharides capsulaires et des glycanes O2 sur K. pneumoniae.
Quatre anticorps, dont UKpn72, UKpn77, UKpn69 et UKpn76, ont reconnu efficacement l'épitope conservé dans l'antigène O1 et ont réagi de manière croisée avec toutes les souches O1 testées. Ces anticorps ont également réussi à détecter l’antigène O1 en dehors de la bactérie.
Pour tous les anticorps activateurs du complément, le dépôt de C3b à la surface de K. pneumoniae provoqué l'activation de la phagocytose médiée par le complément et l'élimination par les neutrophiles humains.
Les combinaisons d'anticorps activent en synergie le système du complément
Une combinaison de deux clones d’anticorps anti-capsule a provoqué une liaison synergique et une activation du complément. Des expériences utilisant des fragments F(ab')2 ont révélé que la liaison coopérative entre les anticorps anti-capsulaires est indépendante des queues Fc. Cependant, l’activation ultérieure du complément est médiée par la queue Fc. Les deux clones d’anticorps médiateurs de synergie provenaient du même donneur, soulignant ainsi la possibilité que ces anticorps puissent agir ensemble. in vivo.
Conclusions
L'étude actuelle a découvert des anticorps potentiels pour traiter K. pneumoniae infections et a révélé que des combinaisons de différents anticorps peuvent améliorer de manière robuste et synergique l’activation du complément sur K. pneumoniae.
