Cibler les TLRs pour prévenir et traiter l’asthme et les maladies allergiques

Modérateur : M J Fenton

Les Toll récepteurs (TLR) interviennent comme d’autres récepteurs (mannose récepteurs, lectine récepteurs, récepteurs aux fragments Fc, ...) dans la reconnaissance de nombreux pathogènes via des structures conservées (PAMP) exprimées par les cellules procaryotes.

Leurs fonctions permettent ainsi l’activation, la maturation, la production de nombreuses et diverses cytokines par différentes cellules du système immunitaire.

Initialement découvert chez la drosophile, on dénombre actuellement plus de 11 différents TLRs.

Ces Toll récepteurs sont exprimés sur les principales cellules présentatrices d’antigène mais également sur les cellules endothéliales, les cellules épithéliales, les lymphocytes T et les cellules NK.

De nombreux ligands ont pu être actuellement identifiés (LPS pour le TLR4 ; peptidoglycanes pour le TLR2 ; CpG modifié pour le TLR9 ; DNA pour le TLR3 ; etc...).

La transduction du signal via les TLR conduit à l’activation de NFkB par une voie dépendante de MyD88 (recrutement de IRAK4, formation du complexe TRAF6), ou indépendante MyD88. Il existe également une voie indépendante MyD88 qui conduit au recrutement de IRF3.

Les Toll récepteurs sont exprimés à la surface des cellules (TLR1, TLR2 ou TLR4) en association avec des corécepteurs comme le CD14 pour TLR4.

Mais pour d’autres récepteurs comme TLR7, TLR8 ou TLR9, ils n’ont pas d’expression membranaire mais uniquement intra-cytoplasmique.

Cette présentation a permis de faire un rappel clair et concis sur le minimum à savoir sur les Toll récepteurs. Il n’a pas été question dans ce cours de l’existence d’un polymorphisme des Toll récepteurs.

Immunothérapie conjuguée à motif CpG pour traiter la rhinite allergique

P. S. Creticos

Au cours d’un essai clinique approuvé par la FDA, une vingtaine de patient (n=25 ; age moyen 38 ans ; sexe ratio environ 1) présentant une rhinite allergique au pollen de graminées ont été inclus.

L’objectif était de comparer l’effet d’une immunothérapie utilisant un allergène de graminées couplé à un motif CpG (=ligand de TLR9) par rapport à un placebo.

– Six injections sous-cutanées hebdomadaires ont été réalisées à dose croissante de 0,6 jusqu’à 12 µg.
– Une évaluation clinique (mesure des symptômes, consommation des médicaments) et un test de provocation ont été réalisés au début de l’étude, à la fin du traitement et à 2 mois.

– Résultats :

• pas d’effets secondaires avec une bonne tolérance et réduction importante et significative des symptômes de rhinite particulièrement pendant la saison pollinique dans le groupe traité par immunothérapie utilisant un allergène combiné au CpG.
• Par ailleurs, il existe également une réduction significative de la consommation du traitement habituel dans le groupe traité par immunothérapie avec une persistance des effets observés l’année d’après si le traitement est poursuivi.
• Au niveau biologique, les auteurs constatent une réduction de la production d’anticorps (ELISA) et de cytokines probablement liée à l’effet des CpG sur les cellules dendritiques.

Cette présentation riche et informative a permis de mettre en évidence l’absence d’effets secondaires graves avec une vaccination utilisant un allergène associé au CpG chez des patients allergiques et bien sur de montrer l’efficacité d’une combinaison allergène+motifs CpG.

Il serait également intéressant de définir si cette amélioration passe par l’induction de cellules régulatrices et si la réponse est spécifique de l’allergène.

Motifs CpG utilisés comme thérapeutique dans l’asthme

J N Kline

Partant des mêmes hypothèses que les orateurs précédents (théorie « hygiéniste » où les dérivés bactéries de l’environnement interviennent dans le développement des maladies allergiques et notamment de l’asthme), Kline et Al ont étudié dans un modèle murin d’allergie sensibilisé à l’ovalbumine (qui induit une réponse allergique de type TH2) l’effet d’une immunothérapie par le CpG en sous-cutané.

La majorité des allergènes étant inhalés, les auteurs ont utilisé la nébulisation pour la réintroduction de l’allergène.

– Résultats :

• diminution de l’hyper-éosinophilie,
• de la production IgE avec une réduction de la balance TH2/TH1
• de l’hyperréactivité bronchique dans le groupe traité par CpG.

Par ailleurs, les auteurs ont mis en évidence que la réponse immune n’était pas spécifique de l’allergène (introduction antigène de type Derp1) probablement par un effet « bystander ».

En effet, les auteurs ont pu déterminé en utilisant des techniques d’inhibition de culture cellulaire qu’ils avaient bien généré une population cellulaire suppressive (cellules régulatrice) qui produisent de l’IL10 essentiellement de type lymphocyte CD4+ (le transfert de cellules T CD4+, d’une souris traitée par l’allergène couplé au CpG vers une souris sensibilisée à l’albumine, permet de réduire l’hyper-éosinophile de la souris sensibilisée à l’ovalbumine).

Les marqueurs CD25+ et FoxP3 qui caractérisent des cellules régulatrices étaient surexprimés au sein des lymphocytes T CD4+ du groupe traité par Allergène+CpG.

Le travail de Kline et Al est passionnant. Il met en lumière de rôle des cellules régulatrices dans le mécanisme d’action de l’immunothérapie et la relation entre les Toll récepteurs et l’induction de tolérance. Il donne aussi une explication intéressante sur l’effet bénéfique d’une immunothérapie spécifique d’un antigène vis-à-vis d’un autre allergène chez un même patient probablement lié à l’effet « bystander ».

L’immunothérapie (allergène combinée au CpG) prévient le remodelage au niveau du poumon chez le singe

Poppler

L’auteur utilise cette fois un modèle de singe : le protocole : infant rhesus monkey âgés de 15 jours, exposés pendant 6 mois aux acariens et à l’ozone qui est responsable d’une hyper éosinophile au niveau du poumon.

– La sensibilisation aux acariens débute par nébulisation dés la première semaine.
– L’immunothérapie aux acariens combinés avec motif CpG intervient entre les semaines 13 et 41.
– Les singes sont sacrifiés à la 41ème semaine, 24 heures après le dernier aérosol.

– Résultats :

• réduction de la réactivité à l’histamine,
• du recrutement des leucocytes dans le poumon,
• des cellules muqueuses dans les bronchioles terminales et proximales
• l’accumulation des mastocytes dans les bronchioles proximales.

Après une longue description de l’anatomie, de l’ontogénie et de l’histologie du poumon du singe..., Poppler a surtout eu une approche histologique de l’effet de l’immunothérapie acarien combiné aux motifs CpG ce qui complète ce qui a été présenté par les autres orateurs de la matinée.

Différents effets de l’activation de TLR9 au niveau du tractus pulmonaire et digestif.

Raz

Raz a débuté sa présentation en se posant la question de déterminer si l’engagement des Toll récepteurs conduit une réponse pro ou anti allergique.

Pour cela, il a étudié les splénocytes stimulés par un ligand de TLR2 (Pam) ou un ligand de TLR9 (CpG).

Dans ce modèle, il différencie une réponse de type Th2 pour le Pam et Th1 pour CpG dépendant dans les 2 cas des lymphocytes T CD4+.

Raz n’a pas vraiment répondu à la question initialement posée.

De plus, Il s’est surtout intéressé à l’action des ligands de Toll sur les lymphocytes et non pas au niveau des cellules dendritiques.