CIRCULATION ET EXTRAVASATION DES LEUCOCYTES

Étapes de l’extravasation;

1. capture

2. rolling

3. activation

4. adhésion ferme

5. crawling intravasculaire

6. transmigration / extravasation

Chaque étape de l’extravasation dépend de ??

• sélectines

• chimiokines et leurs récepteurs

• intégrines

• protéines de jonction.

Pourquoi les leucocytes doivent ils sortir du sang? Et exemples? Homéostasie? En inflammation?

Parce que leur rôle se fait souvent dans les tissus et non dans la circulation seule.

Exemples :

• aller dans un tissu enflammé

• entrer dans un ganglion lymphatique

• rejoindre le GALT (tissu lymphoïde associé à l’intestin)

• surveiller les tissus en homéostasie.

Donc le trafic leucocytaire sert à la fois :

• en homéostasie:pour la surveillance immunitaire normale

• en inflammation:pour envoyer rapidement des leucocytes là où il y a une infection ou une lésion.

Où a lieu l’extravasation? pourquoi?

Elle se produit surtout au niveau de l’endothélium des veinules, et non des artérioles

Pourquoi ?
Parce que dans les veinules :

• le flux est plus lent

• les interactions cellule-endothélium sont plus faciles

• les leucocytes peuvent ralentir puis s’attacher

La paroi vasculaire impliquée comprend :

• endothélium

• membrane basale

• péricytes.

Étape 1: capture et rolling:

Le rolling correspond au fait que le leucocyte :

• n’est pas encore arrêté

• mais n’est plus emporté librement par le flux

• il roule le long de l’endothélium par contacts faibles et transitoires.

Molécules responsables pour le rolling et capture;

Le rolling est médié par les sélectines.

Il existe 3 sélectines :

1. L-sélectine

• exprimée surtout par les leucocytes

• très importante dans le trafic homéostatique des lymphocytes vers les ganglions lymphatiques.

2. E-sélectine

• exprimée par les cellules endothéliales

• surtout importante dans l’inflammation

• peut être inductible sur endothélium enflammé.

3. P-sélectine

• exprimée notamment par plaquettes activées et endothélium

• aussi particulièrement impliquée dans l’inflammation.

Pourquoi le leucocyte roule au lieu de s’arrêter directement?

• les interactions sélectines/ligands sont assez fortes pour maintenir le leucocyte près de l’endothélium malgré le flux

• mais pas assez fortes pour l’arrêter complètement.

Donc le rolling sert à :

• ralentir le leucocyte

• le rapprocher de la surface endothéliale

• lui permettre de recevoir des signaux d’activation présentés à cette surface

En gros :
les sélectines freinent, mais n’immobilisent pas.

Sélectines: structure et ligands

Structure

Les sélectines sont des lectines de type C dépendantes du Ca2+.

Leur structure modulaire comprend :

• un domaine lectine N-terminal

• un domaine de type EGF

• plusieurs répétitions de consensus

• un domaine transmembranaire

• un domaine cytoplasmique C-terminal

Ligands des sélectines

• Les sélectines se lient à des glycoprotéines hautement glycosylées.

• structures reconnues sont surtout des motifs glucidiques, notamment sialyl-Lewis x

• Donc :

  • les sélectines reconnaissent des sucres spécifiques

  • portés par des protéines membranaires glycosylées

Étape 2: activation du leucocyte: molécules responsables? Conséquence de l’activation ?

Après le rolling, le leucocyte reçoit un signal d’activation.

Molécules responsables : les chimiokines

• Les chimiokines sont des protéines sécrétées de 8 à 10 kDa qui organisent la migration des leucocytes, en homéostasie comme en inflammation.

• Le leucocyte possède des récepteurs aux chimiokines, qui sont des GPCR : récepteurs couplés aux protéines G.

Conséquence de l’activation: Quand une chimiokine se lie à son récepteur sur le leucocyte :

• cela déclenche une signalisation intracellulaire

• cette signalisation active les intégrines

• les intégrines passent d’un état faible affinité à un état haute affinité.

Role des chimiokines:

• servent de signaux de guidage

  • tous les leucocytes ne vont pas partout

  • selon les chimiokines produites par un tissu et les récepteurs exprimés par le leucocyte, celui-ci sera dirigé vers un site précis

Familles de chimiokines:

C

CC

CXC

CX3C

Étape 3; adhésion ferme : role des intégrines?

• Une fois activé, le leucocyte s’arrête réellement.

• Cette étape dépend des intégrines.

Rôle des intégrines

Les intégrines exprimées par les leucocytes :

• se lient à des ligands complémentaires sur l’endothélium

• assurent une adhésion solide.

Donc :

• sélectines = adhésion faible, transitoire

• intégrines = adhésion forte, stable

Activation des intégrines

état inactif: faible affinité

état actif: haute affinité.

→ L’activation par les chimiokines change donc la conformation de l’intégrine et permet l’arrêt du leucocyte.

Intégrines à connaitre

αLβ2 = LFA-1

• entrée dans les ganglions lymphatiques

• entrée dans les tissus enflammés

α4β7

• entrée dans le tissu lymphoïde associé à l’intestin (GALT)

α4β1 = VLA-4

• extravasation dans les tissus enflammés

Ligands des intégrines

• ICAM-1

• ICAM-2

• VCAM-1

• MAdCAM-1

Ce sont des CAM = molécules d’adhésion cellulaire.

Quelle combinaison détermine où le leucocyte peut s’arrêter ?

• intégrine du leucocyte

• Ligands de l’endothélium

Chimiokines donnent aussi une addresse : pour les ganglions laymphatiques?

• CCR7/CCL21

Chimiokines donnent aussi une addresse : pour GALT?

• CCR7/CCL21

• CCR9/CCL25

Chimiokines donnent aussi une addresse : pour la peau?

• CCR8/CCL1

Chimiokines donnent aussi une addresse : pour Tissu enflammé?

• CXCR3/CXCL9, CXCL10, CXCL11

• CCR4/CCL17, CCL22

• CCR2/ CCL2

Étape 4: craxling intravasculaire:

Après l’adhésion ferme, le leucocyte peut ramper le long de la surface endothéliale avant de traverser.

Cette étape permet au leucocyte de chercher :

• un point favorable de passage

• souvent au niveau des jonctions intercellulaires

Etape 5: transmigration/extravasation

Le leucocyte traverse ensuite la paroi vasculaire :

• l’endothélium

• la membrane basale

• la zone des péricytes.

= transmigration paracellulaire

Rôle des protéine de jonctions et quels types?

jonctions endothéliales servent normalement à :

• maintenir l’intégrité de l’endothélium

• réguler la perméabilité vasculaire.

Il y en a principales impliquées :

• tight junctions = jonctions serrées

• adherens junctions = jonctions d’adhérence.

Rôle des protéines de jonction pendant la transmigration

• d’aider le leucocyte à passer dans un pore très étroit

• d’éviter des fuites de plasma pendant le passage

• de refermer le pore ensuite.

Récapitulatif des familles moléculaires à connaître

Homéostasie vs inflammation

En homéostasie: Le trafic leucocytaire sert à la surveillance immunitaire normale.

Exemples :

• lymphocytes allant vers les ganglions

• homing vers le GALT ou la peau.

En inflammation

L’endothélium exprime davantage de molécules inductibles :

• E-sélectine

• P-sélectine

• ICAM-1

• VCAM-1

• diverses chimiokines inflammatoires.

Cela favorise le recrutement massif des leucocytes.