Étude du rôle adjuvant des nanoparticules d'argent dans la vaccination par voie respiratoire
Study of the adjuvant role of silver nanoparticles in respiratory vaccination
par Lisa PRINCE sous la direction de Ignacio GARCIA-VERDUGO
Thèse de doctorat en Immunologie
ED 562 Bio Sorbonne Paris Cité

Soutenue le mardi 17 octobre 2023 à Université Paris Cité

Sujets
  • Éosinophiles
  • Nanoparticules d'argent
  • Vaccination
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Mots clés
Vaccination pulmonaire, Poumons, Nanoparticules d'argent, NK, Eosinophiles
Resumé
Il existe, actuellement, un intérêt croissant pour le développement de vaccins administrés par voie pulmonaire capables d'induire une réponse immunitaire forte et stable au niveau des muqueuses, portes d'entrée de nombreux pathogènes. Mais l'induction d'une immunité mucosale pulmonaire est difficile à cause de l'environnement tolérogène, et donc une des possibilités est de trouver des adjuvants appropriés. Le laboratoire d'accueil, a montré que les nanoparticules d'argent (AgNPs) peuvent améliorer l'immunité spécifique contre le virus de la grippe, lorsqu'elles sont administrées par voie respiratoire, comme adjuvant, dans un vaccin antigrippal (Sanchez-Guzman et al., 2019). Ainsi, par la suite, dans ce projet, nous avons étudié les mécanismes sous-jacents expliquant le rôle adjuvant des AgNPs. L'hypothèse était que ces AgNPs une fois administrées en locale, dans les poumons, pouvaient activer les cellules immunitaires (innées et adaptatives) et permettre la mise en place d'une réponse immunitaire mucosale efficace. Nous avons donc majoritairement, étudié l'effet des AgNPs sur 2 types de cellules immunitaires innées, les éosinophiles et les NK. Les éosinophiles sont principalement connus pour leurs rôles dans les infections parasitaires et les désordres respiratoires (allergie et asthme). À l'état basal, ils sont généralement retrouvés au niveau du tractus gastro-intestinal, où ils ont un rôle de régulateurs de la sécrétion des IgA par les plasmocytes. Mais il a récemment été montré la présence d'éosinophiles résidants dans les poumons. De plus, ils ont été montrés comme ayant un rôle dans la vaccination parentérale, capables de favoriser la survie, la prolifération et la sécrétion d'immunoglobulines, des plasmocytes. Ainsi, nous nous sommes intéressés aux rôles de ces cellules lors d'une immunisation pulmonaire. Pour cela, nous avons mis en place un protocole de vaccination, avec une protéine modèle (KLH) et des AgNPs, par voie respiratoire chez des souris C57BL/6 sauvages ou DeltadlbGATA, déficientes en éosinophiles. Nous avons tout d'abord montré que les AgNPs sont un adjuvant de type pro-Th2, entrainant le recrutement d'éosinophiles dans les poumons. Par la suite, nous avons observé que les éosinophiles sont nécessaires pour induire une réponse vaccinale complète, mais que leur absence n'impacte pas la réponse immunitaire tardive lorsque les souris sont vaccinées avec 2 doses de vaccins. Ainsi, nos données démontrent un nouveau rôle des éosinophiles lors d'une vaccination mucosale, en accélérant la réponse immune précoce (IgM et IgG) alors qu'ils régulent la production d'IgA à un stade plus tardif. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés plus particulièrement au mode d'action des AgNPs. Ces dernières sont connues pour leurs actions antimicrobiennes à large spectre in vitro. Ainsi, dans cette étude nous avons mis en avant le rôle protecteur des AgNPs seules face à l'infection de la grippe. Pour cela, nous avons mis en place différents protocoles de traitement et d'infection (AgNPs et IAV), chez des souris C57BL/6 sauvages. Et nous avons pu observer un effet prophylactique des AgNPs seules, face à une infection à l'IAV, après administration en intra-trachéale. Ces AgNPs permettent en effet une forte réduction de la charge virale dans les poumons. De plus, nous avons observé que l'instillation de ces AgNPs entraine la mise en place d'une réponse immunitaire avec sécrétion de cytokines et notamment le recrutement et l'activation de cellules NK au niveau des poumons. Nos résultats montrent la capacité adjuvant des AgNPs et leur action rapide indépendamment d'un antigène, par activation des cellules de l'immunité innée (éosinophiles et NK) entrainant une protection pendant le développement de la réponse adaptative.