Ici, nous démontrons la fonction in vivo de sous-ensembles de cellules dendritiques cutanées dans l’immunité Th17 de l’infection cutanée profonde à Candida albicans .
Article de méthode
Ici, nous démontrons la fonction in vivo de sous-ensembles de cellules dendritiques cutanées dans l’immunité Th17 de l’infection cutanée profonde à Candida albicans .
La peau est l’organe barrière le plus externe du corps, qui contient plusieurs types de cellules dendritiques (DC), un groupe de cellules présentatrices d’antigènes professionnelles. Lorsque la peau rencontre des agents pathogènes envahissants, différentes DC cutanées déclenchent une réponse immunitaire distincte des lymphocytes T pour protéger le corps. Parmi les agents pathogènes envahissants, l’infection fongique entraîne spécifiquement une réponse immunitaire protectrice productrice d’interleukine-17 Th17. Un protocole a été développé pour différencier efficacement les cellules Th17 par infection intradermique à Candida albicans afin d’étudier un sous-ensemble de DC cutanées responsables de l’induction de l’immunité Th17. La cytométrie en flux et les analyses de l’expression génique ont révélé une induction importante de la réponse immunitaire Th17 dans les ganglions lymphatiques drainants et la peau infectée. En utilisant des souches de souris appauvrissant les sous-ensembles de DC induits par la toxine diphtérique, les CD dermiques CD301b+ se sont avérés responsables de la différenciation optimale du Th17 dans ce modèle. Ainsi, ce protocole fournit une méthode précieuse pour étudier la fonction in vivo de sous-ensembles différentiels de DC cutanés afin de déterminer l’immunité Th17 contre les infections fongiques profondes de la peau.
La peau est l’organe barrière le plus externe, qui protège le corps contre les agents pathogènes et les stimuli externes envahissants1. La peau est composée de deux couches distinctes, dont l’épiderme - un épithélium stratifié de kératinocytes - et le derme sous-jacent - un réseau dense de collagène et d’autres composants structurels. En tant que tissu de barrière épithéliale primaire, la peau fournit principalement des barrières physiques et contribue à des barrières immunologiques supplémentaires car elle contient de nombreuses cellules immunitaires résidentes 2,3. Parmi les cellules immunitaires cutanées, les cellules dendritiques (DC) sont un type de cellules présentatrices d’antigènes professionnelles, qui absorbent activement les auto-antigènes et les non-antigènes et migrent vers les ganglions lymphatiques régionaux (LN) pour initier les réponses et la tolérance des lymphocytes T spécifiques de l’antigène selon la nature des antigènes4.
La peau abrite des cellules présentatrices d’antigènes épidermiques, à savoir les cellules de Langerhans (LC) et au moins deux types de DC, y compris les DC conventionnelles de type 1 (cDC1) et les DC conventionnelles de type 2 (cDC2)5. Les LC épidermiques sont d’origine monocytaire embryonnaire et maintiennent leur nombre de cellules par auto-perpétuation dans des conditions homéostatiques6. En revanche, les cDC1 et cDC2 dermiques sont d’origine hématopoïétique et sont continuellement reconstitués par des progéniteurs engagés dans les DC5. Les DC cutanées sont caractérisées par leurs marqueurs de surface, grossièrement divisés en populations de Langerin+ (y compris les LC et cDC1) et CD11b+Langerin- (principalement cDC2). De plus, ce groupe a révélé que la population CD11b+Langerin-DC est ensuite classée en deux sous-ensembles selon l’expression7 de CD301b.
Les caractéristiques fonctionnelles importantes des DC cutanées sont centrées sur une division du travail, déterminée principalement par la nature intrinsèque de chaque sous-ensemble de DC, les emplacements in situ des DC, le microenvironnement tissulaire et les signaux inflammatoires locaux8. Ces caractéristiques fonctionnelles des DC cutanées nécessitent l’étude du rôle de sous-ensembles spécifiques de DC au cours de certains types de réponse immunitaire de la peau. Lors de la stimulation antigénique par des DC cutanées dans les LN drainants, les lymphocytes T CD4+ naïfs se différencient en sous-ensembles spécifiques de lymphocytes T auxiliaires, qui produisent un ensemble de cytokines définies pour exercer leur fonction effectrice9. Parmi les sous-ensembles de lymphocytes T auxiliaires CD4+, les lymphocytes Th17 producteurs d’interleukine-17 (IL-17) jouent un rôle crucial dans les maladies auto-immunes et l’immunité antifongique10. À cet égard, l’infection fongique cutanée a été un modèle robuste pour étudier l’immunité Th17 in vivo 11,12,13. Lorsque les peaux dénudées sont exposées épicutanéement à la levure Candida albicans (C. albicans), les LC épidermiques jouent un rôle central dans la différenciation Th17 spécifique de l’antigène14.
L’immunité protectrice contre l’infection intradermique à C. albicans nécessite une immunité innée telle que l’activité fibrinolytique des fibroblastes et des phagocytes15. Cependant, on sait peu de choses sur le rôle des sous-ensembles cutanés de DC dans l’établissement de l’immunité Th17 dans l’infection cutanée profonde à C. albicans . Cet article décrit une méthode d’infection cutanée intradermique de C. albicans, qui produit des réponses immunitaires locales et régionales Th17. L’application de souches de souris de souris à déplétion du sous-ensemble de DC induite par la toxine diphtérique (DT) a révélé que les DC dermiques CD301b+ sont cruciales pour l’immunité Th17 dans ce modèle. L’approche décrite ici permet d’étudier la réponse Th17 à l’infection fongique invasive par voie cutanée profonde.
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REMARQUE : Toutes les expériences sur les animaux ont été approuvées par le Comité de protection et d’utilisation des animaux de l’établissement (IACUC, ID d’approbation : 2019-0056, 2019-0055). Des souris femelles C57BL/6 de type sauvage (WT) âgées de sept à 9 semaines pesant de 18 à 24 g ont été utilisées pour cette étude. Certaines études ont été réalisées sur des souris femelles du récepteur de la toxine Langerin-diphtérie (DTR) et CD301b-DTR du même âge et du même poids. Quatre à six souris ont été utilisées dans chaque groupe pour une expérience, et les données sont représentatives de trois expériences indépendantes. Ce travail a été mené dans des conditions de biosécurité de niveau 3, qui pouvaient également être réalisées dans des conditions de biosécurité de niveau 2 selon les directives institutionnelles (température ambiante de 23 °C ± 3 °C, humidité de 50 % ± 10 %).
1. Préparation du Candida albicans
REMARQUE : Les expériences de cette section ont été réalisées dans une enceinte de sécurité biologique.
2. Infection des coussinets plantaires de souris par C. albicans

Figure 1 : Schéma de principe d’un modèle d’infection intradermique à Candida albicans. (A) Les coussinets postérieurs des souris ont été injectés par voie intradermique avec 1 × 107C. albicans. Après 7 jours, les coussinets plantaires de souris ont été réexposés à 1 × 107 HK C. albicans par injection intradermique, et la réponse d’hypersensibilité de type retardé a été mesurée 24 h après la provocation antigénique. La réponse immunitaire locale pendant la sensibilisation à C. albicans a été analysée après 7 jours dans des LN drainant la peau. (B, C) Images de coussinets plantaires avant injection intradermique de coussinets plantaires avec C. albicans. (D, E) Injection de C. albicans dans le derme profond du coussinet plantaire droit. (F, G) Signes cliniques de rougeur et d’enflure suite à l’injection du coussinet plantaire droit. (H) Un croquis montrant les voies lymphatiques du coussinet plantaire aux LN poplités après l’injection de C. albicans. (I) LNs poplitéaux exposés situés derrière le genou 7 jours après l’injection de C. albicans et (J) sans injection. Abréviations : HK = tué thermiquement ; LN = ganglions lymphatiques. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
3. Épuisement des cellules dendritiques induit par la toxine diphtérique in vivo
REMARQUE : Dans cette étude, les souris Langerin-DTR et CD301b-DTR ont été traitées avec le DT 1 jour avant et après la sensibilisation intradermique à C. albicans.
4. Réaction en chaîne de la polymérase quantitative en temps réel
5. Isolement cellulaire et analyse cytométrique en flux
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Ici, nous avons démontré un modèle d’infection intradermique de C. albicans pour étudier le rôle de la réponse immunitaire Th17 cutanée médiée par DC in vivo. À la suite d’une injection intradermique initiale de C. albicans dans le coussinet plantaire, les LN drainant la peau ont été élargis (figure 2A). Au cours de la période de sensibilisation, le rapport entre les lymphocytes T effecteurs CD4+ et CD8+ a été considérablement augmenté (
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Cet article décrit une méthode d’infection intradermique à C. albicans qui permet d’étudier le rôle des DC cutanés dans la réponse immunitaire Th17 in vivo. En appliquant une analyse cytométrique en flux multiparamétrique avec des souches de souris induites par DT, nous avons constaté que les DC dermiques CD301b+ sont un sous-ensemble cutané crucial pour initier l’immunité Th17 contre l’infection cutanée profonde à C. albicans . De plus, les résultat...
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Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à déclarer.
Cette recherche a été soutenue par une subvention de recherche de la faculté Samjung-Dalim de la faculté de médecine de l’Université Yonsei (6-2019-0125), par un programme de recherche en sciences fondamentales de la Fondation nationale de la recherche de la République de Corée financé par le ministère de l’Éducation (2019R1A6A1A03032869) et le ministère des Sciences et des Technologies de l’information et des communications (2018R1A5A2025079, 2019M3A9E8022135 et 2020R1C1C1014513), et par les Centres coréens de contrôle et de prévention des maladies (KCDC, 2020-ER6714-00).
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| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Seringue à insuline de 0,3 mL (31 g) | BD | 328822 | |
| 1x ; Tampon de permanente/lavage | BD | 554723 | |
| seringue de 1 mL (30 g) seringue à insuline | ; BD | 328818 | |
| 24 puits | Falcon | 353047 | |
| 50 mL tube conique | Falcon | 50050 | |
| 70 &mu ; m strainer | Falcon | 352350 | |
| 70 % éthanol | |||
| ABI StepOnePlus système de PCR en temps réel | Applied Biosystems | ||
| Chambre d’anesthésie | Harvard Apparatus | ||
| Brefeldin A | BD | BD | |
| &beta ;-Mercaptoethanol | Gibco | 21985023 | |
| Candida souche albicans SC5314 | fournie par Daniel Kaplan à l’Université de Pittsburgh | ||
| CD3 | BioLegend | 100216 | Clone 17A2 |
| CD301b-DTR souris | fournies par Akiko Iwasaki à l’Université de Yale | ||
| CD4 | BioLegend | 100408 | Clone GK1.5 |
| CD44 | eBioscience | 47-0441-80 | Clone IM7 |
| CD8a | BD Biosciences | 553031 | Clone 53.6.7 |
| Centrifugeuse | |||
| Compteur | |||
| Cuvette | Kartell | KA.1938 | |
| Solution Cytofix/Cytoperm | BD | 554722 | |
| Toxine diphtérique (DT) | Sigma | ||
| Dulbecco (DPBS) | Welgene | LB001-02 | |
| Tampon FACS (tri cellulaire activé par fluorescence) | Bloqueur interne des | ||
| récepteurs Fc | BD | 553142 | |
| Sérum fœtal bovin (FBS) | Welgene | S101-07 | |
| Pince | Roboz | pour prélèvement d’échantillon | |
| Hémocytomètre | Fisher Scientific | 267110 | |
| Kit d’ARN total Hybrid-R | GeneAll Biotechnology | 305-101 | |
| hydroxyéthyl pipérazine éthane sulfonique acide (HEPES) | Gibco | 15630-080 | |
| IL-17A (cytokine intracellulaire) | BioLegend | 506912 | Clone TC11-18H10.1 |
| Ionomycine | Sigma | I0634 | |
| Isoflurane | |||
| Langerin-DTR | fourni par Heung Kyu Lee à l’Institut avancé coréen des sciences et de la technologie | ||
| LIVE/DEAD Fixable Aqua Dead Cell Stain Kit | Invitrogen | L34957 | |
| Loop and Needle | SPL | 90010 | |
| Monensin | BD | BD554724 | |
| NanoDrop 2000 | Thermo Scientific | ||
| Penicillin | ; Gibco | 15140-122 | |
| Boîte de Pétri | SPL | 10090 | |
| Phorbol 12-myristate 13-acétate (PMA) | Sigma | P8139 | |
| PrimeScript RT Master Mix | Takara Bio | RR360A | |
| RPMI 1640 | Gibco | 11875-093 | |
| Ciseaux | Roboz | pour la récolte d’échantillons | |
| Perles en acier inoxydable, 5 mm | QIAGEN | 69989 | |
| de pipette stérile | |||
| SYBR Green Premix Ex Taq II | Takara Bio | RR820A | |
| TCR&beta ; | BioLegend | 109228 | Clone H57-597 |
| ThermoMixer ; C | Eppendorf | ||
| TissueLyser | Spectrophotomètre UV-VIS QIAGEN | ||
| PerkinElmer | |||
| Wild type C57BL/6 ; souris | Orient Bio | Des souris âgées de 7 à 9 semaines ont été utilisées | |
| Levure-peptone-dextrose-adénine (YPDA) milieu, liquide, stérile (1 % d’extrait de levure, 2 % de bacto peptone, 2 % de dextrose) | |||
| Plaque de gélose YPDA, stérile (1 % d’extrait de levure, 2 % de bacto peptone, 2 % de dextrose, 2 % de bacto agar) |
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