Injections de lipopolysaccharides dans souris pour imiter l’entrée des produits d’origine microbienne après rupture de la barrière intestinale

L’intestin humain est colonisé avec un grand consortium de micro-organismes qui forme le microbiote, qui a développé une relation mutuellement bénéfique avec l’hôte au cours de l’évolution. Dans cette relation, l’hôte fournit un créneau sûr pour la microflore, tandis que le microbiote fournit des vitamines, de la digestion des éléments nutritifs et de protection contre les agents pathogènes à l’hôte, où le microbiote réside¹. Lorsque cette relation positive entre l’hôte et le microbiote est perturbée, les maladies peuvent se développer, tels que les maladies inflammatoires de l’intestin (MII). EIA est une maladie inflammatoire chronique multifactorielle de l’intestin causée par des facteurs génétiques et environnementaux qui se produisent sous deux formes principales, (CD) de la maladie de Crohn et la colite ulcéreuse (Cu). Malgré les similitudes entre les deux formes de l’EIA, elles sont caractérisées par certaines différences dans la localisation et la nature des modifications inflammatoires. CD est une affection inflammatoire de rechute transmurale qui peut potentiellement s’étendre à n’importe quelle partie du tube digestif, tandis que l’UC est non transmural et est limité à du côlon. En outre, les mutations de liaison nucléotidique oligomérisation domaine protéine 2 (NOD2), un récepteur de reconnaissance de modèle (PRR) qui reconnaît MURAMYLE dipeptide (MDP), un composant de la paroi cellulaire des bactéries plus Gram positifs et – négatifs, est associé à CD². En outre, Escherichia coli (e. coli), Listeria et streptocoques et leurs produits tous se trouvaient dans les macrophages chez les patients de CD qui sont entrés dans l’hôte après une barrière violent³. Lorsque les bactéries ou leurs produits dans l’hôte pendant l’élaboration du CD, le système immunitaire développe une réaction conduisant à la production d’anticorps anti-bacterial⁴en circulation. Peut-être, la preuve la plus convaincante pour le rôle de la microflore dans la pathogenèse de l’IBD provient de modèles murins. Lorsque les animaux est traités avec des antibiotiques, ou lorsque les souris sont maintenues dans des conditions sans germe (GF), la sévérité de la maladie est réduite dans la plupart des modèles de colite, comme dans IL 10-souris-/-qui ne se développent pas colitis en GF installations^5,6. En outre, la colite perturbe également la composition de la microflore, qui se caractérise par une composition déséquilibrée et réduit la richesse appelé dysbiose⁷. La conséquence de l’IBD peut être une augmentation de la perméabilité intestinale pouvant mener à l’entrée de microbes et de produits d’origine microbienne dans l’hôte.

Chez les animaux, l’application de Dextran Sulfate de Sodium (DSS) a induit une atteinte épithéliale intestinale conduisant à une augmentation de la perméabilité de la barrière épithéliale⁸. Portail LPS concentrations sont élevées chez les animaux souffrant de colite DSS⁹. Fait intéressant, animaux manquant le C type lectine du récepteur spécifique adhérence intracellulaire molécule 3 saisissant nonintegrin liée au homologue 1 (signe-R1) sont protégés contre colite DSS et induite par LPS endotoxémie¹⁰. Pour diffuser dans l’hôte, les bactéries ou les bactéries provenant de produits doivent passer la barrière vasculaire¹¹, la cavité péritonéale, où se trouve le petit et grand intestin, les ganglions lymphatiques mésentériques et/ou le foie¹². Pour réduire la complexité de ce système, un composé dérivé de bactéries défini a été utilisé. LPS, ce qui provoque l’endotoxémie après voie intrapéritonéale ou par voie intraveineuse (i.v.) injection¹³ a été injectées à des souris, pour étudier l’expression de l’interleukines Il6 et Ilb et la cytokine Tnfa en réponse au LPS.

LPS est un motif moléculaire micro-organismes pathogènes associés (PAMP) exprimé en un composant de paroi cellulaire de bactéries à Gram négatif, consistant en lipide A (le PAMP principal dans la structure de LPS), un oligosaccharide de noyau et un O côté chaîne¹⁴. Récepteur de type Toll 4 (TLR4) exprimé par les cellules dendritiques, les macrophages et les cellules épithéliales reconnaît LPS¹⁵, nécessitant des corécepteurs de liaison appropriée. La phase aiguë, la protéine liant le LPS (LBP) lie LPS pour former un complexe qui transfère le LPS au cluster de différenciation 14 (CD14), une protéine membranaire glycosylphosphatidylinositol-ancré. CD14 autres navettes LPS à l’antigène des lymphocytes 96 ou également connu sous le nom de MD-2, qui est associé avec le domaine extracellulaire de TLR4. La liaison du LPS à MD-2 facilite la dimérisation de TLR4/MD-2 pour induire des changements de conformation de recruter des molécules d’adapteur intracellulaire pour activer l’aval signalisation voie¹⁴, qui comprend la principale différenciation myéloïde gène de réponse 88 (MyD88) – voie dépendante et le TIR contenant du domaine adaptateur induisant l’interféron β (FTBC) – dépendant voie¹⁶. La reconnaissance du LPS par le TLR4 puis active la voie NF-κB et induit l’expression des cytokines pro-inflammatoires, telles que le TNFα, IL-6 et IL-1β¹⁷.

En particulier, lorsque le LPS est injecté dans des animaux, la concentration de LPS donné aux animaux, le bagage génétique de l’animal et le régime alimentaire doit être considérée. Des concentrations élevées de LPS conduit à un choc septique, caractérisée par une hypotension et des défaillances d’organes multiples et enfin à la mort de¹⁸. Souris sont moins sensibles aux LPS par rapport à l’homme, où les concentrations de LPS entre 2 à 4 ng/kg de poids corporel (PC) sont capables d’induire une tempête de cytokines¹⁹. Pour les souris, la dose létale (DL50), qui provoque la mort dans la moitié des gammes souris de 10 à 25 mg/kg de poids vif de²⁰ selon la souche de souris utilisée. Pour les souches de souris couramment utilisés, C57Bl/6 et BALB/c, la dose létale 50 % (DL50) est de 10 mg/kg de poids vif. En revanche, les souches C3H/HeJ et C57BL/10ScCr sont protégés des LPS induits endotoxémie, qui est due à des mutations dans le Tlr4²¹. En conséquence, les souris déficientes Tlr4 sont hyporéactivité à injections avec LPS²². Autres lignées de souris génétiquement modifiés, tels que les souris PARP1-/-²³ sont résistantes au choc toxique induite par LPS.

Le modèle murin décrit ici utilise une dose de LPS administré systématiquement pour imiter les conséquences de la diffusion de LPS après une rupture de la barrière des surfaces du corps. La concentration choisie de LPS (2 mg/kg de poids vif) n’induit pas de mortalité chez des souris C56Bl/6, mais la libération induite par des cytokines pro-inflammatoires.