Rôle de la réponse immunitaire innée dans les dégâts vasculaires causés par une infection à Neisseria meningitidis

par Valeria Caceres pemjean (Manriquez rojas)

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de Guillaume Dumenil.

Thèses en préparation à Sorbonne Paris Cité , dans le cadre de École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité .


  • Résumé

    Neisseria meningitidis est un diplocoque à Gram négatif responsable de méningite et de choc septique. Alors que la méningite est la forme d'infection la plus fréquente, la septicémie fulminante est responsable de 90% de la mortalité imputable à N. meningitidis. La septicémie méningococcique est caractérisée par une éruption purpurique due à des lésions vasculaires. Les observations au niveau histologique révèlent des méningocoques associés aux cellules endothéliales, des thromboses, des hémorragies périvasculaires et des infiltrations de cellules inflammatoires. Les mécanismes conduisant à ces lésions vasculaires ainsi que les raisons pour lesquelles le système immunitaire inné est incapable de contrôler l'infection avant l'atteinte de ce stade pathologique sont inconnus. Dans ce travail de doctorat, nous abordons ces questions en utilisant un modèle murin humanisée par xénogreffe de peau humaine chez des animaux immunodéficients. Nous rapportons que la prolifération bactérienne dans les capillaires est rapide et mène à l'occlusion des vaisseaux en moins de 3 heures post-infection. Dans ce contexte, les macrophages périvasculaires jouent un rôle de sentinelles car ils phagocytent efficacement les bactéries intraluminales adhérentes, aux stades précoces de l'infection et sont essentiels pour recruter les neutrophiles au site d'infection. L'imagerie intravitale et les expériences de déplétion des neutrophiles indiquent que ceux-ci jouent un rôle important dans la destruction des bactéries adhérentes par un processus de migration inverse c'est à dire de l'extérieur vers l'intérieur des vaisseaux et, par conséquent, diminuent les dommages vasculaires induits par les bactéries. L'analyse de la cinétique de recrutement des neutrophiles montre que ceux-ci atteignent un pic de recrutement entre 16h et 24h post-infection chez la souris infectée par voie intravasculaire, comme c'est le cas lors d'une infection naturelle alors que cela ne prend seulement 3h lorsque les bactéries sont injectées par voie intradermique. Ces résultats montrent que la détection intraluminale des bactéries par les macrophages périvasculaires conduit finalement au recrutement des neutrophiles et au contrôle des lésions vasculaires, mais cette réponse dépendante des macrophages périvasculaires est initiée trop tard pour être pleinement efficace.

  • Titre traduit

    Role of innate immune reponse in vasculaire damage caused by Neisseria meningitidis infection


  • Résumé

    Neisseria meningitidis is a gram-negative diplococcus responsible for meningitis and septic shock. While meningitidis is the most frequent form of infection, fulminant septicemia is responsible for 90% of the mortality imputable to N. meningitidis. Meningococcal sepsis is characterized by a purpuric rash due to vascular damages. Observations at the histological level reveal meningococci associated to endothelial cells, thrombosis, perivascular hemorrhage and inflammatory cells infiltrates. The mechanisms leading to this vascular damage and the reasons for which the innate immune system is unable to control the infection before reaching this pathological stage are unknown. In this doctoral work, we address these questions using a humanized skin xenograft mouse model of Neisseria meningitidis infection. We report that bacterial proliferation inside capillaries is rapid leading to vessel occlusion in less than 3 hours post-infection. In this context, perivascular macrophages play a role of sentinels as they efficiently phagocytose adhering intraluminal bacteria at early stages of infection and are essential to recruit neutrophils to the site of infection. Intravital imaging and neutrophils depletion experiments indicate that neutrophils play an important role in killing adherent bacterial through a reverse migration process and as a consequence decrease the vascular damages induced by the bacteria. Interestingly, detailed analysis of the kinetics of neutrophil recruitment show that while neutrophil numbers reach a peak between 16h and 24h post-infection in mice challenged by the intravascular route as during the natural infection, this takes only 3h when bacteria are injected intra- dermally. These results show that intraluminal detection of bacteria by perivascular macrophages eventually leads to neutrophil recruitment and vascular damage control but this perivascular macrophage-dependent response is initiated too late to be fully efficient.