Défense du poumon : les collectines SP-A et SP-D orchestrent les défenses pulmonaires innées et naturelles de l’hôte.
Le rôle du surfactant dans la fonction immunitaire est étudié depuis plus de 25 ans. Initialement, les effets observés ont été attribués à la fraction lipidique. Puis, l’hypothèse d’un rôle des protéines dans les mécanismes de défense innée du poumon a été rapidement évoquée : d’une part en raison de leur structure et de leur analogie avec la mannose binding protein (MBP) sérique, dont des mutations géniques sont associées à des infections répétées ; d’autre part en raison de leur situation à l’interface air-poumon, au niveau de l’alvéole, porte ouverte sur le milieu extérieur.
Les protéines du surfactant SP-A et SP-D sont des protéines hydrophiles appartenant au groupe des collectines (collagène-lectine). Elles sont caractérisées par une structure comportant un domaine N-terminal collagen-like et un domaine C-terminal lectin-like (CLD, C Lectin Domain) de liaison aux lectines.
SP-A est formée de 18 sous-unités regroupées en 6 trimères, formant un véritable bouquet de fleurs. SP-D a une forme cruciforme composée de 4 trimères.
De nombreuses études in vitro ont montré que SP-A et SP-D pouvaient agréger la plupart des micro-organismes (bactéries, champignons, virus et mycobactéries) ainsi que certains allergènes, activer les macrophages alvéolaires et augmenter in vitro la phagocytose et le killing d’une grande variété de pathogènes pulmonaires.
La liaison entre macrophage et collectine s’effectue via le CLD, lui-même lié aux glycoconjugués des pathogènes ou aux carbohydrates présents à la surface de nombreux allergènes.
Les études in vivo sur des souris génétiquement modifiées ont montré que les souris dépourvues de SP-A (SP-A -/-) ont une clairance diminuée pour les streptocoques du groupe B, Haemophilus influenzae, le VRS et Pseudomonas aeruginosa. Pour chaque organisme, en l’absence de SP-A, la réponse inflammatoire pulmonaire est amplifiée, avec un infiltrat neutrophilique plus intense et plus précoce, et une augmentation dans le LBA des taux de cytokines pro-inflammatoires, dont le TNFα et l’IL-6. De plus, la dissémination extra-pulmonaire de l’infection est plus importante : ceci suggère que SP-A jouerait également un rôle en prévenant la dissémination de l’infection. Les anomalies de clairance sont dues au macrophage alvéolaire, qui ingère moins de microbes et relargue moins d’anions superoxyde et de peroxyde d’hydrogène. Chez les souris SP-D -/-, on observe des anomalies similaires, mais également des anomalies du métabolisme du surfactant.
Ces études in vivo montrent que les collectines pulmonaires agissent comme des opsonines augmentant la clairance et le killing, et comme des immuno-modulateurs régulant le recrutement des cellules inflammatoires et l’activation des différentes voies de la réponse inflammatoire.
Les mécanismes intimes ne sont pas encore complètement élucidés, car probablement très complexes. Cependant, différents résultats expérimentaux montrent que les collectines modulent les différentes phases de la réponse inflammatoire aux agents pathogènes pulmonaires : par un effet direct sur la croissance et la viabilité des microbes, la présentation des antigènes aux cellules de l’inflammation, et en atténuant les réponses phagocytaire, protéolytique, chimiotactique et oxydative des leucocytes.
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