Dans un article récent dans Immunologie scientifiqueles chercheurs ont utilisé le modèle du virus de la chorioméningite lymphocytaire (LCMV) pour examiner la propagation du virus dans le système nerveux central (SNC) lors d’une infection systémique.
Ils ont évalué les différences structurelles et fonctionnelles dans les frontières du SNC de souris adultes de quatre et huit semaines (P28) et de nouveau-nés mâles et femelles au septième jour postnatal (P7) en utilisant le modèle LCMV, car il ne détruit pas les barrières du SNC. De plus, ce modèle a facilité l’observation des agents pathogènes lorsqu’ils envahissaient le SNC depuis la périphérie.
Étude: L’immaturité des cellules immunitaires autour des sinus veineux duraux contribue à la méningo-encéphalite virale chez les nouveau-nés. Crédit d’image : Iryna Inshyna/Shutterstock.com
Sommaire
Arrière-plan
Plusieurs barrières, notamment la barrière hémato-encéphalique (BBB) et la barrière hémato-encéphalique (LCR) (BCSFB), protègent le SNC des agents pathogènes hématogènes responsables de la méningite.
Pourtant, des agents pathogènes systémiques envahissent parfois le SNC, entraînant un trafic incontrôlé de cellules immunitaires. Il est donc crucial d’explorer comment les agents pathogènes systémiques franchissent les barrières du SNC.
Dans des études précédentes, les chercheurs ont examiné les espaces périvasculaires du plexus choroïde (CP) et des leptoméninges comme principaux sites d’entrée systémique du virus dans le SNC. Cependant, ils ont basé leurs résultats sur des modèles humains infectés par un agent pathogène via l’inoculation intracrânienne de modèles pathogènes, et non sur la voie naturelle de l’infection.
D’autres études ont élucidé des neuroinfections à long terme, qui ne représentaient pas des infections réelles du SNC. Ainsi, dans cette étude, les chercheurs ont adopté l’injection systémique de LCMV dans un modèle murin.
De plus, les études n’ont pas décrit comment les macrophages associés aux frontières du SNC, y compris le complexe majeur d’histocompatibilité de classe II (MHCII)Salut et MHCIIvoilà les macrophages servent initialement de barrière immunitaire, mais facilitent ensuite l’infiltration des monocytes à travers les tissus frontaliers du SNC lors de l’invasion d’agents pathogènes.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont testé l’hypothèse selon laquelle les barrières du SNC des souris néonatales sont plus sujettes à l’entrée systémique de microbes que celles des jeunes souris adultes.
Ils ont injecté par voie intrapéritonéale la souche Armstrong du LCMV, un virus de rongeur non cytolytique qui provoque les méninges chez la souris, puis ont observé les tissus barrières de leur SNC.
Avant d’effectuer le séquençage de l’acide ribonucléique unicellulaire (scRNA-seq) pour caractériser les cellules immunitaires et endothéliales (CE), les chercheurs ont examiné les différences entre leurs cellules immunitaires résidentes. Ils ont comparé des populations distinctes de macrophages dans la dure-mère des nouveau-nés et des jeunes souris adultes.
De plus, ils ont utilisé des anticorps bloquants ou de la toxine diphtérique pour épuiser des populations de cellules immunitaires spécifiques dans les frontières du SNC et examiner les macrophages recrutés dans le périsinus chez les nouveau-nés.
En outre, ils ont confirmé l’épuisement des cellules immunitaires ciblées dans la dure-mère par analyse par cytométrie en flux (FC) et analyse par coloration par immunofluorescence (IFS).
L’équipe a également identifié des types de cellules critiques contrôlant l’invasion virale des tissus frontaliers du SNC. Enfin, ils ont élucidé les mécanismes par lesquels le périsinus MHCIISalut les macrophages protègent le SNC contre l’infection systémique par le LCMV en étudiant comment l’immunité adaptative contrôle la propagation virale. Tout au long de la quantification et de l’analyse, les échantillons utilisés pour les expériences n’ont pas été mis en aveugle.
Résultats
En utilisant la souche Armstrong du LCMV, les chercheurs ont démontré que le MHCIISalut les macrophages situés au périsinus de la dure-mère empêchent l’invasion précoce du SNC par des virus en activant la signalisation médiée par l’interféron de type 1 (IFN).
Ces cellules myéloïdes sont CD206 négatives ou CD206 faibles et sont recrutées dans le sang circulant de manière dépendante des molécules d’adhésion des leucocytes chez les souris nouveau-nées et adultes.
De plus, les cellules immunitaires adaptatives ont joué un rôle protecteur mineur pendant cette phase d’infection. Cependant, l’établissement inadéquat de cette barrière immunitaire cruciale au niveau du périsinus en raison de l’immaturité (comme chez les nouveau-nés) ou de leur mauvais recrutement a finalement facilité l’entrée du LCMV dans le SNC à partir de la circulation systémique.
Par conséquent, les nouveau-nés étaient très sensibles à la méningo-encéphalite virale et la mortalité des souris néonatales, mais non adultes, était élevée après l’infection.
Pendant longtemps, les chercheurs ont débattu de la manière dont les agents pathogènes systémiques pénétraient par les tissus frontaliers du SNC comportant des compartiments distincts avec une accessibilité variable aux bras efférents et afférents du système immunitaire.
Cette étude nous a aidé à comprendre que les CE des sinus veineux contribuent à l’établissement d’une barrière immunitaire distincte au niveau de la dure-mère après la naissance.
Conformément à un rapport précédent, les auteurs ont également noté que le périsinus ne constituait pas une barrière étanche, en particulier son espace sous-arachnoïdien ; ainsi, il était sensible à l’invasion d’agents pathogènes provenant de la circulation systémique.
Des études antérieures ont revendiqué l’entrée d’agents pathogènes via le BBB et le BCSFB. Cependant, cette étude a favorisé la voie d’invasion du pathogène par le périsinus vers la LM-CC.
Conclusions
Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont remarquablement montré les causes de la méningo-encéphalite mortelle chez les souris néonatales. L’immaturité de la barrière immunitaire innée du périsinus, principalement constituée de MHCIISalut les macrophages ont facilité l’entrée du virus dans le SNC à partir de la dure-mère lors d’une infection virale systémique.
Ainsi, l’établissement et le maintien de la barrière immunitaire innée du périsinus sont essentiels pour prévenir les infections du SNC induites par des virus.
Les futures études devraient examiner le rôle du MHCIISalut les macrophages du périsinus pour conférer une protection contre une infection systémique par un parasite cytopathique, Trypanosoma bruceiqui détruit les tissus barrières du SNC.
