ETUDE DE L'INDUCTION DE TOLERANCE ET DE LA PRESERVATION DES GREFFONS DANS UN MODELE DE TRANSPLANTATION D'ILOTS PANCREATIQUES CHEZ LA SOURIS DIABETIQUE

Sébastien Giraud

Description

Niveau: Supérieur

• mémoire

MINISTERE DE LA JEUNESSE DE L'EDUCATION NATIONALE ET DE LA RECHERCHE ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES Science de la vie et de la terre Mémoire présenté par Sébastien Giraud Pour l'obtention du diplôme de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes ETUDE DE L'INDUCTION DE TOLERANCE ET DE LA PRESERVATION DES GREFFONS DANS UN MODELE DE TRANSPLANTATION D'ILOTS PANCREATIQUES CHEZ LA SOURIS DIABETIQUE Soutenu le 12 Juin 2006 Devant le jury : Président : Pr. J.C. Gluckman Rapporteur: Dr B. Canque Examinateur : Dr F. Kleinclauss Responsable scientifique : Pr. B. Barrou Laboratoire EPHE : INSERM EMI-13, IUH, Centre Hayem, 1 avenue Claude Vellefaux 75475 Paris cedex 10 ; (Bruno Canque) Laboratoire d'accueil : INSERM U543, Faculté de médecine de la Pitié Salpetrière, 91 bd de l'Hôpital, 75013 Paris ; (Benoit Barrou) ETUDE DE L'INDUCTION DE TOLERANCE ET DE LA PRESERVATION DES GREFFONS DANS UN MODELE DE TRANSPLANTATION D'ILOTS PANCREATIQUES CHEZ LA SOURIS DIABETIQUE Le traitement actuel pour les patients atteints du diabète de type-1 est l'insulinothérapie. Cependant, cette thérapie est contraignante et n'empêche pas les complications dégénératives de la maladie. Une alternative judicieuse est la greffe d'îlots de Langerhans (cellules productrices d'insuline).

• polypeptides pancréatiques


• greffe d'îlots de langerhans


• allogreffes sans traitement immunosuppresseur


• rapamycine fkbp


• point des protocoles d'induction de tolérance


• difficultés d'isolement et de conservation des îlots de langerhans


• durée de survie

Sujets

• Mémoire
• Europe
• Giraud
• Institut national de la santé et de la recherche médicale
• Barrou

Informations

• Publié par: profil-nechor-2012
• Publié le: 01 juin 2006
• Nombre de lectures: 45
• Langue: Français

Extrait

MINISTERE DE LA JEUNESSE DE L’EDUCATION NATIONALE ET DE LA
RECHERCHE


ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES
Science de la vie et de la terre

Mémoire présenté par
Sébastien Giraud
Pour l’obtention du diplôme de l’Ecole Pratique des Hautes Etudes



ETUDE DE L’INDUCTION DE TOLERANCE ET DE LA
PRESERVATION DES GREFFONS DANS UN MODELE DE
TRANSPLANTATION D’ILOTS PANCREATIQUES CHEZ
LA SOURIS DIABETIQUE


Soutenu le 12 Juin 2006
Devant le jury : Président : Pr. J.C. Gluckman
Rapporteur: Dr B. Canque
Examinateur : Dr F. Kleinclauss
Responsable scientifique : Pr. B. Barrou

Laboratoire EPHE : INSERM EMI-13, IUH, Centre Hayem, 1 avenue Claude Vellefaux 75475 Paris
cedex 10 ; [e-mail] (Bruno Canque)
Laboratoire d’accueil : INSERM U543, Faculté de médecine de la Pitié Salpetrière, 91 bd de
l’Hôpital, 75013 Paris ; [e-mail] (Benoit Barrou)
ETUDE DE L’INDUCTION DE TOLERANCE ET DE LA PRESERVATION DES GREFFONS
DANS UN MODELE DE TRANSPLANTATION D’ILOTS PANCREATIQUES CHEZ LA SOURIS
DIABETIQUE

Le traitement actuel pour les patients atteints du diabète de type-1 est l’insulinothérapie. Cependant,
cette thérapie est contraignante et n’empêche pas les complications dégénératives de la maladie. Une
alternative judicieuse est la greffe d’îlots de Langerhans (cellules productrices d’insuline). Elle consiste à ne
remplacer que la seule partie atteinte du pancréas, mais cette approche est encore limitée par les difficultés
d’isolement des îlots et par la nécessité d’un traitement immunosuppresseur. A l’heure actuelle, les objectifs
majeurs de la recherche en transplantation sont d’une part, d’améliorer la fonctionnalité des greffons et
d’autre part, de mettre au point des protocoles d’induction de tolérance qui permettraient de réaliser des
allogreffes sans traitement immunosuppresseur. Mes travaux ont porté sur ces 2 objectifs dans un modèle
d’allogreffe d’îlots de Langerhans murins chez la souris diabétique.

La première étude a porté sur l’induction de tolérance à une allogreffe d’îlots, par déplétion spécifique
des cellules T alloréactives en division. Cette déplétion s'effectue à l’aide d’un gène suicide TK (Tymidine
EPHE Banque de Monographies SVT 1Kinase du virus HSV-1), présent dans les lymphocytes T matures, qui, associé au Ganciclovir (GCV) durant
14 jours, entraîne la mort des cellules T activées en division. Les résultats obtenus indiquent qu’une
déplétion des cellules T alloréactives (durant 14 jours) conduit à l’induction de tolérance vis-à-vis de
+ +l’allogreffon et que celle-ci est induite et maintenue par une population lymphocytaire CD4 CD25
(lymphocytes T régulateurs). De plus, nous avons montré que le transfert de tolérance pouvait se faire par
mécanisme cellulaire via les splénocytes des animaux tolérants. Ceci prouve que la perturbation de
l’équilibre « cellules effectrices/régulatrices » dans notre modèle conduit à l’induction d’une tolérance
dominante et infectieuse. Ces travaux doivent être poursuivis afin de caractériser (notamment par
l’intermédiaire du marqueur FoxP3) la population lymphocytaire responsable de cette tolérance et pouvoir
déterminer son potentiel sur la survie d’une allogreffe. La génération de cellules T régulatrices spécifiques
d’alloantigènes pourrait s’avérer un outil majeur dans la thérapie cellulaire.
Suite aux problèmes de rendement et de fonctionnalité des îlots au cours de l’isolement, nous avons
testé une nouvelle « Solution de Conservation des Organes et des Tissus (S.C.O.T) » afin d’améliorer la
fonctionnalité et la survie des greffons. Cette solution est normopotassique et contient un colloïde neutre et
atoxique : le polyethyleneglycol (PEG) 20kDa. Les résultats obtenus dans l’isolement et la transplantation
d’îlots pancréatiques indiquent clairement que cette solution a permis de mieux conserver la fonctionnalité
cellulaire, réduisant les phénomènes inflammatoires au niveau du greffon et diminuant ainsi le nombre
d’îlots à greffer. Cette solution a aussi permis d’augmenter la durée de survie des allogreffes par
immunomasquage des antigènes de surface du greffon (effets immunoprotecteurs du PEG 20kDa). Nos
travaux démontrent ainsi, qu’une simple solution de préservation permet à la fois d’améliorer la
fonctionnalité cellulaire et de limiter de façon transitoire les phénomènes inflammatoires. Elle permet aussi,
grâce aux PEG, de réduire la reconnaissance alloantigénique prolongeant ainsi la durée de survie d’une
allogreffe. Il est fort probable que ces effets à court terme aient un impact bénéfique sur la survie du greffon
au long terme.
La transplantation devrait s’orienter vers l’utilisation de solutions de préservation normopotassiques,
contenant des PEG, afin d’améliorer, in vivo, la prise de fonction des greffons et leurs durée de survie.
L’étude du potentiel des Lymphocytes T régulateurs ouvre un vaste champ de perspectives thérapeutiques. Il
est probable que dans les années à venir, des essais cliniques utilisant ces populations, soient réalisés dans le
traitement des maladies auto-immunes et en transplantation.

TABLE DES MATIERES

AVANT PROPOS………………………………………………………………….……….p.1

INTRODUCTION………………………………………………………………………….p.2
I/ Le diabète…………………………………………………………………………………p.2
I.1/ Morphologie du pancréas……………………………………………………...p.3
I.2/ Le diabète de type I…………………………………………………………….p.6
I.3/ Les traitements…………………………………………………………………p.9
I.3.1/ L’insulinothérapie……………………………………………………p.9
I.3.2/ La transplantationp.9
La greffe de pancréas vascularisé
La greffe d’îlots de Langerhans
Les traitements immunosuppresseurs
Solutions pour la thérapie du diabète

II/ Immunologie de la transplantation…………………………………………………...p.20
II.1/ Antigènes de transplantation allogénique…………………………………..p.20
II.2/ Rejet d’allogreffe…………...………………………………………………...p.22
EPHE Banque de Monographies SVT 2II.2.1/ rejet suraigu………………………………………………………..p.22
II.2.2/ rejet aigu……………………………………………………………p.22
II.2.2.1/ Phase de sensibilisation……………………………………….….p.23
II.2.2.1.1/ Alloreconnaissance …………………………………………….p.23
II.2.2.1.2/ Sensibilisation et migration lymphocytaire…………………..p.29
II.2.2.2/ Etape effectrice…………………………………………………...p.30
II.2.3/ rejet chronique……………………………………………………..p.31
II.3/ Tolérance immunitaire………………………………………………………p.33
Tolérance centrale périphérique
Principe du système gène suicide HSV1-TK/GCV



ABREVIATIONS



ADN : acide désoxyribonucléique
ATP : acide triphosphate
BSA : Bovine Serum Albumin
BTC-mPEG : benzotriazole carbonate methoxyPEG
CD : Cluster de différenciation (ex : CD4, CD8, CD62L…)
CDK: cycline-dependent kinases
CMH : Complexe Majeur d’Histocompatibilité
C-mPEG: cyanuric chloride activated mPEG
CO : Dioxyde de carbone2
Con A: Concanavalin A
DID: Diabète Insulino-dépendant
DNID : Diabète Non Insulino-dépendant
EDTA : ethylenediaminetetraacetic acid
FACS: Fluorescence Activated Cell Sorting
FITC : Fluorescéine Isothiocyanate
FKBP: FK binding protein
FRAP: FKBP-rapamycine associated protein
GAD : glutamate décarboxylase
GCV : Ganciclovir
GIP: gastric inhibitory polypeptide
GK: glucokinase
GLP1: glucagon like peptide
Glut-2 : transporteur de Glucose
GMCSF: Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor
EPHE Banque de Monographies SVT 3GPAGR : greffe pancréatique après greffe rénale
GPI : greffe isolée
GSPR : greffe simultanée pancréas-rein
HA : Hémagglutinine
HBSS: Hanks’ Balanced Salt Solution
HCL: Acide Cloridrique
HES: Hydroxyethyl Starch
HLA DR3-DR4 :
HRP : Horseradish Peroxydase
HGPP : Hyperglycémie provoquée par voie intra-péritonéale
HSV : Herpes Simplex Virus
IFN-g: Interféron-g
IL: Interleukine (ex : IL-2, IL-4….)
IP : Intra-péritonéale
IV : Intra-veineuse
IP3: Inositol-TriPhosphate
kDa : kilo Dalton
MLIC: Mixed Islet Lymphocyte Coculture
mTOR: mammalian target of rapamycine
NF-AT: nuclear factor of activated T cell
NFP : Non Fonction Primaire
NK: natural killer
PBS : Phosphate Buffer Solution
PE : Phycoérythrine
PEG : Polyéthylèneglycol
PIP2: phosphatidyl-inositol-diphosphate
PP : polypeptides pancréatiques
RAFT1: rapamycine FKBP target
RLO : ra